Hydrauliksystem

[northstar2]

An alle Spezialisten,

ich überlege ob ich Bugstrahlruder und Ankerwinde mit Hydraulik-Antrieb einsetzen soll. Wer hat bereits Erfahrungen gesammelt und kann mir bei der Entscheidungsfindung helfen?

Hermann

[nini]

Hallo Hermann,

ich bin der Meinung das einzige Kriterum, dass Dir die Entscheidung abnehmen kann, ist die finanzielle Seite.
Hast Du schon einmal die beiden Systeme durchgerechnet?
Ich weiss nicht welche Möglichkeiten Du zur Beschaffung der Teile hast?

Wenn es sich für Dich rechnet, gibt es nur Hydraulik.

Gerade bei einem Segelschiff, das viel vor Anker liegt. (grössere Kraft,längere Betriebsdauer möglich, Batterien werden nicht durch die hohen Belastungen geschädigt etc.

Ich wollte sogar noch einen Schritt weitergehen, und den Antrieb auch hydraulisch machen. Es ist dann aber leider an den Kosten gescheitert.
Leider habe ich keine Untelagen und Angebote mehr vorliegen.

Gruss Edi

[lapaloma]

Ich habe damals, unter Zeitdruck und ohne Hirn, eine Hydraulikleitung fuer die Steuerung am Auspuff vorbei gefuehrt.
Jahrelang war Ueberdruck in dem System und staendig Oelverlust.
Irgendwann hat's dann geschnackelt, dann fragt man sich, wie kann man nur so bloed sein.
Antwort: Man kann!
Also nur als kleine Vorwarnung, weg von Heiss!
Gruss DagO

[TageDieb]

Benutze doch mal die SuFu; Holger hat hier schon eine Menge guter Beiträge zum Thema Hydraulik geschrieben.

Gruß
Mario

[northstar2]

Danke für die Nachrichten. Zwischenzeitlich habe ich das erste Budgetangebot (aus dem Artikel in der Palstek) bekommen. Der Gesamtpreis liegt sehr deutlich höher als für herkömmliche elektrische Systeme. Durch Zufall bin ich heute zu einer Firma in meiner Nähe gekommen. Jahrelang fuhr ich dort vorbei ohne zu registrieren was die da ausser dem Anfertigen von individuell konfigurierten Hydraulikschläuchen machen. Also kurz rein, nachgefragt ob denn auch ein Hydraulikspezialist vorhanden ist der sowas zuverlässig planen kann.
Antwort: Ja, der kommt gleich. Und so bin ich an einen sehr sympatischen Techniker geraten der mir die Anlage plant und die Komponenten beschafft, natürlich vorausgesetzt ich liefere ihm die notwendigen Daten wie mittlere Drehzahl vom Diesel, Prospekte der Ankerwinde und Bugstrahlruder etc. Für die Inbetriebnahme kann man deren Servicetechniker auf Stundenbasis engagieren. Erste Budgetaussagen weisen auf einen deutlichen niedrigeren Preis hin. Die Pumpen bzw. das in Palstek abgebildete Aggregat setzt die Firma im normalen Maschinenbau und speziell bei Hebebühnen von LKW's ein. Er meinte das ist eine Standardlösung. Null Probleme damit.
Wenn das von Interesse ist werde ich euch weiter berichten.

Grüße
Hermann

[apiroma]

Ist von Interesse!!
Bitte weiter berichten!
Fotos??
MfG
K-H

[Paul Petersik]

Jawoll, interessiert mich auch!

Schon jetzt danke schön und

servus

Paul

[Wespe]

Moin Hermann,
hast du schon genauere Pläne, Materiallisten, Preise zusammenstellen können? Habe ich auch die Möglichkeit von deinem Lieferanten zu beziehen?

Gruß Wespe

[divefreak]

Zitat von IBO

mich auch
.

habe ich mir für mein BRIO auch überlegt....und Bugstrahlruder + Ankerwinde bereits gekauft und meine erfahrungen bisher:

1.= möglichst keine schläuche sondern starre leitungen (va-rohre) verlegen,
2.= auf jedenfall für übergänge/verbindungen "schneidringverschraubungen" benutzen,
3.= weil ja nicht nur "kraft" sondern auch "durchfluss" für den antrieb von bedeutung ist (vergleiche hydraulikzylinder <> hydraulikmotor) ist die auswahl der pumpe höchst wichtig....die auch mit der begrenzten drehzahl vom schiffsmotor angetrieben wird
.
.
ich bin bei der suche nach der geeigneten pumpe erst "stehengeblieben".....ähm...priorität hat sich verlagert auf die fertigstellung des rumfes...

Und die Leitungen ruhig ne Nummer größer... Und an nen Ölkühler denken!

MFG René

[hheck]

Zitat von divefreak

Und die Leitungen ruhig ne Nummer größer...

Ja, und das gilt für die Hydraulik-Pumpe, -Motor und -Ventile auch.
Die Entscheidung heißt hier eindeutig:
Bezahle ich das gleich oder später?
Der Wirkungsgrad hängt entscheidend von den Strömungsgeschwindigkeiten im System ab.

Gruß
Helle
M.Y.Franziska
z.Zt.: Gent/B

[northstar2]

Danke für die Antworten. Das Thema hab ich etwas geschoben, da ich zur Zeit die Ruderanlage baue.

Die entscheidende Frage ist, wie die Hydraulikpumpe an den Motor adaptiert wird. Ich habe einen BV 1505 von Beta Marine. Herr Becker meint man könne max. bis 30% der Nennleistung an der Nockenwelle abnehmen bzw. mehr nach einem Umbau. Diese für mich am elegantesten wirkende Adaptierung scheidet bei mir aber wegen Platzmangel aus. Getriebe mit einem 2. Augang, einer Art Zapfwellenausgang sind anscheinend in diesem kleinem Leistungsbereich nicht erhältlich. So bleibt wahrscheinlich nur der Antrieb über Zahnriemen übrig. Da Beta Marine zur Zeit Betriebsferien macht, wird die Antwort nach der sinnvollsten Lösung etwas dauern.

Erst wenn diese Fragestellung gelöst ist, macht es Sinn die Gesamtlösung weiter zu verfolgen. Die Wahl der entsprechenden Pumpe und die Gesamtkonzeptionierung ist für den Fachmann kein Problem. Die Auswahl wird aufgrund seiner individuellen Erfahrungen mit den einzelnen Herstellern und folgender Parameter getroffen: Notwendiger Ölstrom, Arbeitsdruck, Kapazität der hydr. Aggregate und Drehzahl des Motors bei höchstem Drehmoment. Das ist alles kein Zauberwerk meint der Techniker. Schließlich läuft jeder Traktor jahrelang von morgens bis abends und fast alles wird über Hydraulik gemacht. Da bin ich gespannt....

[divefreak]

Zitat von northstar

Erst wenn diese Fragestellung gelöst ist, macht es Sinn die Gesamtlösung weiter zu verfolgen. Die Wahl der entsprechenden Pumpe und die Gesamtkonzeptionierung ist für den Fachmann kein Problem.

Wichtig ist erstmal die Nenndrehzahl der Pumpe,

Üblicherweise 1500-2000 U/min. dh Klemmst du die Pumpe 1:1 an die Nockenwelle, dann darf dein Motor mit min 2500 U/min drehen damit was passiert.

Ich würde die Pumpe mit nem Multi-V oder Zahnriemen a die Kurbelwelle klemmen und dabei das modul der Scheiben so wählen das du bei ca 2000 Motorumdrehungen die höchstzulässige Pumpendrehzahl erreichst.

Achja, plan ne Kupplung mit ein, die Hydraulik brauchst du ja nicht ständig.

MFG René

[divefreak]

Zitat von IBO

...nur nicht der Antrieb...!!! ---> siehe weiter oben...
.
Investiere bitte paar euros in die letzte Palstek-Ausgabe (Juli-August). Es gibt einen ausführlichen (brauchbaren) Bericht darüber.

Nö



Wenn ich den meinem alten (Hydraulik) meister zeige fällt der um vor lachen, so strotzt der Artikel vor Allgemeinplätzen.

Der ist nur gut für nen 1. Überblick eines Totallaien.

MFG René

Zitat von divefreak

Nö



Wenn ich den meinem alten (Hydraulik) meister zeige fällt der um vor lachen, so strotzt der Artikel vor Allgemeinplätzen.

Der ist nur gut für nen 1. Überblick eines Totallaien.

MFG René

.
manno René,
.
ich will dir zwar nicht helfen, deine neunkommasowieso beiträge am tag zu schaffen,
.
aber:
.
was habe ich vorher alles geschrieben:..."meine erfahrungen"...."brauchbar"..."soll man".....
.
sicherlich bin ich diesbezüglich "totallaie"....wie, nehme ich an, hermann auch auch,
.
aber die welt ist klein...irgendwann kommst du mir, mit sicherheit, in sachen schweisstechnik in die quere.......

[northstar2]

ich habe den Artikel im Palstek gelesen. Für einen ersten Überblick finde ich ist das auch gut gelungen. Erste Budgetangebote durch die angeführten 'Spezialfirmen' im Palstek haben mich aber fast vom Hocker gehauen.

Hermann

[northstar2]

Hallo die Spezialisten,

nach mehren Telefonaten mit Kubotoa Deutschland steht fest, dass die Hydraulikpumpe nicht an den Motor über P.T.O angeschalten werden kann. Die notwendige Leistung für Ankerwinde und Bugstrahluder ist zu hoch, das hält das Ritzel nicht aus ist die Aussage des Motorspezialisten. Hydraulikschaufel für einen Bagger wäre schon möglich!?

In der Zwischenzeit ist das Budgetangebot vom Haydraulikspezialisten gekommen.
Die Komponenten basieren auf folgenden Rahmenbedingungen:
Max. Druck 180 bar, ca. 18 lt Ölfluss, ca 8 ccm/Umdrehung, max Drehmoment bei ca. 2000 Umdrehungen, max Drehzahl Diesel 3000 U/Min

- Elektrom. Kupplung, damit die Pumpe abgeschalten werden kann
- Cassappa Zahnradpumpe
- 25 ltr Alutank mit RL-Filter, Be- und Entlüftungsfilter
kostet in Summe 923,- € inkl.

Ventile, Schläuche etc werden bei der Feinplanung ermittelt. Die notwendige Änderung der Zahnriemenscheibe lasse ich mir von einem Freund drehen.
Kobota Deutschland hat mir angeboten, dass Sie die Belastung der Nockenwelle nachrechnet damit nichts schief läuft.

Das sieht doch gut aus?

Hermann

[Michael G.]

Würde mich mal interessieren, um was für ein Boot es hier geht. Ne Perini Navi oder Jongert?

[TageDieb]

Unter 1000,- € für das ganze Zeug???

Erscheint mir als Totallaien () sehr wenig...

Gruß
Mario

[northstar2]

ich will meine Reinke S11 damit ausrüsten. Preislich kommt da noch etliches dazu, da Ventile, Steuerung, Schläuche etc und natürlich Ankerwinde und Bugstrahlruder nicht enthalten sind!

[Michael G.]

Ob das den Aufwand wert ist...??? Und dann auch noch rigide Leitungen verlegen? Also ich finde da etwas Elektrik einfacher; va mit zwei Schaltern zu steuern und dass wars.

[Holger]

hier die kurzfassung meiner ausführungen, welche man durch die suchfunktion abrufen kann:

1. vergleich winden / winschantrieb/ bugstrahl usw
- hydraulik: nicht überlastbar, dauerbetriebsfest, hohe leistungsdichte, geringes komponentengewicht, korrosionsfest. riesige auswahl an industrieteilen. etwas höhere investitionskosten.
- elektrik: überlastgefährdet, motoren nur für kurzzeitbetrieb, korrosionsgefährdet, bei überlast brandgefahr, hohes motorengewicht, geringe auswahl. schaltungsaufwand gering.

2. dimensionierung
für die üblichen komponenten im boot rechnet man mit einem volumenstrom von 10...25 liter/min und einem fließdruck von ca. 120...180 bar. hierzu genügen leitungen der stärke 12x1mm und wegeventile der größe NG6

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beispiel
meine anlage für reinke 13

3. komponenten

3 ankerwinschen 10 / 8 / 8 mm, hydraulisch (davon 2 mit manueller notfunktion.
1 hydraulikmotor (gerotor) ca. 8kw, manuell über kupplung auf die propellerwelle schaltbar.
1 zahnradpumpe 16ccm am hauptmotor (
1 zahnradpumpe 8 ccm am generator-hilfsdiesel (5kw)
1 hydraulikkreis, in welchen beide zahnradpumpen gleichzeitig oder einzeln über rückschlagventile einspeisen können.
die beiden zahnradpumpen können manuell über kugelhähne drucklos fördern wenn sie nicht gebraucht werden (z.b. lange motorfahrten, lange batterieladung)

sollte das mechanische getriebe oder die kupplung defekt sein, dann kann die propellerwelle über den hydraulikmotor gedreht werden. dieser wird dann entweder vom hauptmotor oder vom hilfsdiesel gespeist.

4. dimensionierung

hydraulikkbehälter: 30liter edelstahl-bierfass (kostet nur 25 € leergut)

rohre: v4a 1.4571 dimension 15x1,5mm kosten zwischen ca. 15...40 € pro meter, deshalb händlersuche und handeln interessant.

verbindungen: ich habe von parker-hannafin (ermeto) die O2-verschraubungen gewählt, system klemmring+elastomerdichtung. die sind teurer, aber zuverlässiger gegen wechselbeanspruchung (ein schiff verwindet sich im seegang, deshalb leitungen leicht verschiebbar verlegen)
für die verbindungen im winschbereich und am ventilblock habe ich schläuche verwendet.
im winschbereich edelstahlverbindungen (teuer), im maschinenraum normale verbindungen (preiswert), weil man dort alles unter kontrolle hat.

pumpen: handelsübliche zahnradpumpen. reisenauswahl und kostengünstig.

motoren: gerotor-motoren. die haben konstruktionsgemäß eine niedrige drehzahl bei hohem moment und eignen sich für lastanlauf. die motoren der winschhersteller kosten ca. 400€ + adapterkosten, gleichwertige motoren aus dem industrieprogramm ca. 180€. recherche lohnt sich also. die anschlußadapter muss man dann selbst machen (lassen)

ventile
die wegeventile haben Nenngröße (NG) 6. dies bedeutet 6mm durchlässe. diese ventile sind die am häufigsten in der industrie verwendeten wegeventile, deshalb kostengünstig um ca. 120€ (3/4-wegeventile)
die ventile vertragen bis ca. 30 l/min. die nächste ventilgröße NG10 ist baulich doppelt so groß und dreimal so teuer. NG10 wäre für den kurzzeitbetrieb im boot gnadenlos überdimensioniert.
die ventile sind im maschinenraum untergebracht und werden elektrisch betätigt. steuerung vom cockpit und von der winschposition aus möglich
die ventile sind auf einem sammelblock montiert mit 2 reserveventilen, falls noch komponenten dazukommen.

druck
alle komponenten entsprechen der klasse L, also "leichter" druck bis 260 bar.
ich werde mit einem einstellbaren druckventil 50...150 bar arbeiten, um den in der praxis günstigsten druck einstellen zu können.


5. antrieb über getriebe pto:
ZF-getriebe haben einen pto-adapterflansch, an den direkt hydraulikpumpen angeschlossen werden können. maximale lastabnahme auf der webseite von ZF-marine ersichtlich. der wert wird in Newton angegeben, man kann ihn mittels der drehzahl in kw umrechnen.

holger

[northstar2]

Hallo Holger,

Danke für Deinen fundierten Beitrag. Es wird klar, dass Du dich nachhaltig mit dem Thema beschäftigt hast. Für mich steht jetzt fest, dass ich die Hydraulikanwendung realisieren werde. Unterm Strich ist m.E. der überschaubare finanzielle Aufwand gerechtfertigt.
Ich muß lediglich noch klären, wie ich die Hydraulikpumpe am einfachsten wie eine 2. Lichmaschine an den Motor anbauen kann.

Hermann

[Holger]

hallo hermann,
bitte daran denken: die lager einer hydraulikpumpe oder eines hydraulikmotors eignen sich nur für steckkupplungen wie zahnwellen, aber normalerweise nicht für seitliche lasten wie beispielsweise durch keilriemen. in diesen fällen braucht die pumpe / motor ein sogenanntes vorsatzlager. das gibt es serienmäßig mit doppelkugellagern. das vorsatzlager kann gleichzeitig auch als befestigungsflansch benützt werden.

holger

[w.j.schmitz]

Zitat von Holger

hallo hermann,
bitte daran denken: die lager einer hydraulikpumpe oder eines hydraulikmotors eignen sich nur für steckkupplungen wie zahnwellen, aber normalerweise nicht für seitliche lasten wie beispielsweise durch keilriemen. in diesen fällen braucht die pumpe / motor ein sogenanntes vorsatzlager. das gibt es serienmäßig mit doppelkugellagern. das vorsatzlager kann gleichzeitig auch als befestigungsflansch benützt werden.

holger

Hallo Holger,

ich habe Deinen ausführlichen Kurzbericht gelesen, sei mir bitte nicht Böse wenn ich da in gewissen Punkten widerspreche, für meine Begriffe ist Dein Arbeitsdruck (F) von 120 - 180 bar viel zu hoch und bei Leckage sehr Gefährlich. Hierzu ein Hinweis, wenn Kraft gebraucht wird, braucht man eine erhöhte Barzahl, jedoch wenn ich Drehzahl brauche und ich denke das ist hier der Fall, benötige ich Volumenstrom (Q) und Strömungsgeschwindigkeit (v).
Zunächstmal würde ich mal ein sogenanntes regelbares Druckbegrenzungsventil am Pumpenaggregat einsetzen und ein Betriebsdruck bei höchstens 50 bar einstellen, was Du ja beschreibst, aus Sicherheitsgründen, hierbei ist es natürlich wichtig eine optische Kontrollfunktion mit einzusetzen, nähmlich ein Glyzerin gedämpftes Manometer um Schwingungen abzufangen.
Um jetzt nun die Strömungsgeschwindigkeit zu erhöhen wird nun der Rohrquerschnitt, damit die Rohrquerschnittsfläche (A), von groß nach klein gewählt, denn in diesem gilt das physikalische Gesetz der Kontinuitätsgleichung die lautet: " In einer Rohrleitung mit wechselden Querschnittsflächen fließt in der Zeit (t) durch jeden Querschnitt der gleiche Volumenstrom." Das heißt natürlich das der Volumenstrom in Rohren mit kleinerem Querschnitt schneller durchfließen muss.
Hierzu eine Beispielrechnung:

Volumenstrom Q = A x v, daraus folgt

Q1 = Q2 daraus folgt

V1 = A2
V2 .. A1

Also wenn ich eine Rohrleitung mit A1 = 19,6 cm2 und A2 = 8,04 cm2 habe und mein Volumenstrom Q = 120 l/min ist, wie groß ist v1 + v2 ?

v1 = Q = 120000 cm3/min = 6162 cm = 1,02m
..... A1 .... 19,6 cm2 min ..........................s

v2 = v1 x A1 = 1,02m/s x 19,6cm2 = 2,49 m
........ A2 ........... 8,04cm2 ..................s

Denke Dir bitte den Bruchstrich in Höhe des Gleichheitszeichen, da Computertechnisch nicht anders machbar.

Nun, somit sollte vor dem Steuerventil die Rohrquerschnitte groß gewählt werden, aber auch die NG Bezeichnung an den Steuer- und Sicherheitsventilen, erst nach dem Steuerventil, wird auf dem direktem Weg zum Verbraucher und damit der Hyromotor, der Querschnitt reduziert.

Warum? Wenn dies vorher geschieht quetsche wir das Oel durch einen engen Querschnitt, es entsteht Reibung, damit wärme, das Oel wird turbolent, es entstehen kleine Luftblasen im Oel (schaumiges Oel) und somit wird die Komprimierung federnd.

Jetzt kann man natürlich am Ende der Leitung kurz vor dem Verbraucher zusätzlich ein zweites Manometer einsetzen oder man nimmt sogenannte Minimeßanschlüsse, um zu kontrollieren ob man vom Erzeuger zum Verbraucher dementsprechende Druckverluste hat, die entstehen können durch Reibungsverluste je nach Länge und Biegungen der Leitungen oder Leckagen. Dieses kann dann am Druckbegrenzungsventil ausgeglichen werden, außer bei Leckage.

[Holger]

w.j.:
danke für den kommentar. du hast natürlich recht mit deinen berechnungen. in der praxis werde auch ich eher mit dem niedrigstmöglichen druck fahren. 120...150 bar sind auch die betriebswerte von winschherstellern wie z.b. maxwell. ich werde allerdings keine verstellpumpe mit variablem druckregler verwenden um die anlage so einfach wie möglich zu halten. winschbetrieb ist kurzzeitbetrieb, da genügt die zweitbeste optimierung. das druckventil ist deshalb einstellbar, nicht regelnd.
bei nichtgebrauch fördern die pumpen über hochdruck-kugelhähne drucklos in den hydraulikbehälter um die verlustleistung (die an jedem druckventil anfällt) zu verringern.
wenn ich mir die hydraulikanlagen von hebebühnen und sonstiger lkw-hydraulik ansehe sind NG6-ventile für bootsanlagen ausreichend dimensioniert.

wegen des druckes habe ich keine bedenken. wenn alle verbindungen sorgfältig und vorschriftsmäßig sind beträgt der maximale arbeitsdruck 260 bar, bei den ventilen bis 360 bar. es sind also ausreichend reserven vorhanden.

bei kleineren rohren kann man den druck höher wählen. die hydraulik im airbus A380 arbeitet aus gewichtsgründen mit 400 bar.

sicherheit ist stets mit der sorgfalt der verlegung und der verbindungen verbunden. vor der inbetriebnahme wird man zunächst die anlage mit
druckluft abdrücken und die verbindungsstellen mit seifenwasser abpinseln. wenn sich keine blasen bilden folgt der hydraulische test mit hilfe einer handpumpe, wobei der druck stufenweise erhöht wird. mit einem präzisionsmanometer überwacht man ob der druck steht. dass man sich nicht gerade bei der druckprobe über die verbindungsstellen beugt dürfte klar sein. wie man letztlich genau bei der druckprobe vorgeht steht in der fachliteratur, beispielsweise in dem ausgezeichneten heft von bosch-rexroth "Hydraulik in Theorie und Praxis" das ich jedem hydraulik-aspirante als grundsatzlektüre nur empfehlen kann, denn es enthält viele berechnungs- und dimensionierungshinweise.

holger