Vibrationen in der Wellenanlage endlich behoben

[Rowöle]

Seit 3 Jahren fahre ich meinen Verdränger mit Wellenanlage. Von Anfang an haben mich die Vibrationen ab 2.600 U/min extem gestört, die bis ca. 3.000 U/min gingen. Genau der Bereich, den man eigentlich ständig fährt. In diesem Beitrag schildere ich, welche Maßnahmen letztendlich das Problem behoben haben.

Hier die Daten der Wellenanlage:

Anzahl der Motoren: 1
Motorhersteller: Volvo Penta
Motormodell: D3-220I-H
Leistung: 220 PS / 164 KW
Max Drehzahl: 4000
Wellendrehzahl: 16,46 rpm
Wellendurchmesser: 45 mm
Wellenlänge: 180 cm
Wellenanlage Kraft: Ca. 964 Nm
Stevenrohr Außendurchmesser: 64 mm (ca.)
Propellerwelle kW: 143
Propellerwelle Leistung pro 100 U/min: 9,96
Vierblattpropeller mit einer Steigung von 24 x 13 Zoll
Wendegetriebe: Hersteller ZF/Hurth HS45AE-C
Untersetzungsverhältnis: 2,43:1 und 2,03:1
Gummistopfbuchse von Volvo Penta
Welle gelagert im Schwanzlager außen und direkt an den Motor geflanscht. Kein Drucklager o. ä.

Also am Anfang die Vibrationen bei der Werft reklamiert. Händler und Werft waren extrem bemüht. Welle raus und Propeller und Welle zur Kontrolle und zum Wuchten gebracht. Wieder eingebaut. Keine Verbesserung! Mist, zum Verzweifeln! Also im nächsten Jahre dem Servicebetrieb, welcher immer die Inspektion durchführt mein Leid geklagt. Erkenntnis Motor und Welle müssen ausgerichtet werden! OK, wurde gemacht, als das Boot im Wasser war. Keine Verbesserung. Wieder eine Saison mit Vibrationen. Also fängt man an sich mit der Materie zu beschäftigen und fragt sich, ob man überempfindlich ist? Erkenntnis: Das Ausrichten, wenn das Boot im Wasser ist, war Blödsinn, weil eigentlich gar nicht machbar! Es wurde viel rumgedoktert, aber nichts half.

Also diesen Winter (den Dritten) das ganze selbst angegangen. Welle und Propeller (laut Fachwerkstatt hat die Welle zu 100 % einen Schlag, so wie das vibriert zu SPW nach Bremerhaven gebracht. Alles vermessen und gewuchtet. Kleinste Abweichungen. Aussage von SPW: Davon können die Vibrationen nicht kommen! Langsam wird der Hund in Pfanne verrückt. Nun ja, wurde ja auch alles schon einmal gemacht ohne ein Ergebnis, bzw. mit dem gleichen. Also alles wieder zum Boot gebracht. Im Internet recherchiert (auch hier im Forum mit echt guten Hinweisen!) und viel gelesen über flexible Kupplungen etc. Ich dachte so etwas wie Bullflex o. ä. Diese schienen mir der Heilsbringer zu sein. Aber je mehr man liest, so wird man gewahr, dass meine Welle ja nur 2 Lager hat. Das Schwanzlager (Gummiwellenlager) unter Wasser und das Lager am Motor. Die Gummistopfbuchse ist kein Lager. Das Lager am Motor flexibel zu gestalten könnte alles noch Schlimmer machen. Mir wurde dringend davon abgeraten. Durch Zufall habe ich auch die Anleitung der Gummistopfbuchse gelesen, wo klar drin steht, dass eine flexible Kupplung nicht zulässig ist. Oh man... So ziemlich alle bei denen ich angefragt hatte, hatte ich die Konstruktion meiner Wellenanlage geschildert, aber niemand wies mich auf diesen Umstand hin. SPW darauf angesprochen mit dem Ergebnis, dass ich doch einfach die SPW-Stopfbuche verbauen soll. So ein Blödsinn, zum einen passt die gar nicht, weil der Abstand Stevenrohr zum Motorflansch zu kurz war und zum anderen ändert es nichts an dem Schwingungssystem...

Was mir dann noch über den Weg lief war eine homokinetische Kupplung ganz ohne Gummi. Das SigmaDrive von Bruntons. Klang sehr interessant. Aber auch dort muss die Welle in axialer Richtung exakt ausgerichtet sein. Trotzdem ein Hoffnungsschimmer.

Dann ging es los: Neues Schwanzwellenlager bei Gröver gekauft, neue Gummistopfbuchse beim Propellershop und das SigmaDrive bei Paraseil bestellt. Alles war da, also ab zu Boot.

Mit selbstgebastelter Ziehvorrichtung altes Wellenlager raus (war ganz schön in Mitleidenschaft geraten, obwohl nur 350 h gelaufen). Neues Wellenlager rein und dann die Welle... Jetzt galt es diese exakt auszurichten. Nur wie? Ich habe mir von einem Freund eine Zentrierbuchse drehen lassen. Außen ein Konus und innen 45 mm Loch. Das Ding von innen auf die Welle geschoben bis in das Stevenrohr. Somit war sichergestellt, dass die Welle mittig im Stevenrohr sitzt.

Mit der alten Originalkupplung wurde jetzt die axiale Ausrichtung geprüft. Der Flansch am Motor und die Kupplung an der Welle haben einen Zentrierring, damit sie schön zusammenpassen. Also Welle reingedrückt und es gab einen ordentlichen "Knugg" der den Motor anhob damit das passt. Aha, die Höhe stimmt schon mal gar nicht. Warum wurde das vorher nicht gesehen? Vermutlich weil alle zuvor die Welle mit der Kupplung an den Flansch gedrückt haben und sich somit die Welle und Motor ausgerichtet haben. Jedoch mit viel Kraft. Oh man...

Also immer wieder Welle vor und zurück, zwischendurch den Motor an seinen Lagerschrauben runter geschraubt, bis es passte ohne "Knuggen". Ein winziger Spalt war immer noch messbar mit der Fühlerlehre, aber das soll ja das neue (sauteure) Wunderteil SigmaDrive richten... https://bruntonspropellers.com/sigmadrive/

Dann alte Kupplung runter und das SigmaDrive SD100 rein. Alles brav nach Anleitung zusammengeschraubt.

Es kam der Tag der Wahrheit und das Boot wurde zu Wasser gelassen. Erste frohe Erkenntnis: Es war dicht! Kein Wasseraustritt an der Gummistopfbuchse, obwohl ich die Sau nur mit etwas Öl über das Stevenrohr bekommen hatte. Soll man ja nicht... Wird schon nicht runterflutschen...

Dann wurde gefahren. Was soll ich sagen, es war unfassbar! Die Vibrationen sind weg! Man kann noch etwas erahnen in dem Drehzahlbereich, der am schlimmsten war, aber völlig zu vernachlässigen! Das Boot schrabbelt und brummt nicht mehr, es summmt! Ich kann euch gar nicht sagen, wie erleichtert ich war. Endlich kann man sich im Cockpit aufhalten, ohne das man durchgeschüttelt wird während der Fahrt.

Es waren jetzt natürlich eine Menge an Maßnahmen: Neues Wellenlager, Wuchten von Propeller und Welle (zum 2. Mal), vermutlich das erste Mal eine vernünftige Ausrichtung von Welle und Motor und dann noch das SigmaDrive. Was jetzt davon Ausschlaggebend war? Ist schwer zu sagen. War das SigmaDrive notwendig, oder hätte die Ausrichtung alleine geholfen? Ich glaube nicht. Das Ding ist schon eine geniale Sache, um bei dieser Art von Wellenkonstruktion Ruhe in's Boot zu bringen.

Gruß
Arne.

[sporty]

Hi Arne
Danke für deinen Bericht.
Was mich interessieren würde:
Um welchen Bootstypen, Baujahr und Betriebsstunden handelt es sich?
Grüße aus OWL
Jürgen

btw: Kein Drucklager ist ungewöhnlich bei der Motorleistung.
Damit fängt es an.
Die weiteren Angaben deuten auf eine kostengünstig konstruierte Lösung.

[Rowöle]

Hallo Jürgen,
das ist eine Delphia 1200 Bluescape. 12 Meter Rumpflänge. BJ 2019 mit ca. 350 BS.
VG
Arne.

[sporty]

Hi Arne
Viel Freunde an dem Boot.
Grüße aus OWL