Winkel-Zahnrad-Getriebe, Eignung, Preis

[Heimfried]

Moin,
für meinen im Bau befindlichen Kat bastle ich (noch auf dem Papier) an einem Elektro-Außenborder, Leistungsbereich 2 bis 3 kW. (Ich weiß, dass es Elektro-AB's fertig gibt, ich habe auch welche davon, möchte aber etwas für mich besser Passendes.) Nun kann man ja einen gebrauchten Außenborder mit kaputtem Motorkopf umrüsten. Schwierig für mich ist dabei, dass ich für einen Katamaran zwei brauche und die sollten natürlich gleich sein. Nach meinen bisherigen Such-Erfahrungen sind Angebote erstens recht selten und zweitens meist preislich so hoch angesetzt, dass ich auch einen neuen kaufen könnte.

Relativ billige, neue Zweitakter aus China würde ich preislich akzeptieren, die sehen aber nicht gerade überzeugend aus. Da ich das Bein des AB sowieso selbst bauen (bzw außen formen) möchte, habe ich nach Zahnrad-Winkelgetrieben 90° gesucht und diese auch gefunden. Was ich nicht recht verstehe, ist, dass ein solches Getriebe anscheinend kaum unter 400 bis 600 Euro oder mehr zu haben ist - wofür ich ja bereits einen neuen, kleinen Außenborder bekäme, der solch ein (ähnliches) Getriebe enthält.

Habt Ihr Tips für andere Möglichkeiten, Lieferanten, Preise?

[hein mk]

Moin Günter
Man könnte auch da rüber nachdenken auf ein Winkelgetriebe zu verzichten.Umsteuern wirst du ohnehin elektrisch und wenn man die E-Motorwelle horizontal statt vertikal anordnet wäre,wie z.B.bei einigen Bugstrahlrudern auch was mit einem(r) synchronriemen oder Kette machbar.
Bei 3Kw und 1500 tüdeligen Törns/min kommt da ja in etwa ein Drehmoment von 20Nm zustande muss man mal schauen welche synchronriemen das packen.Kegelräder müssten schon eine Maeson-oder Klingelnbergverzahnung haben und in gehärteter und geschliffener Qualität sind die nicht gaanz günstig und ne olle Flex oder ein Fahrzeugdifferenzial das man auschlachtet gibt das von den Untersetzungsverhältnissen nicht her oder?Die vorgenannten verfügen aber über Verzahnungen in der benötigten Qualität.Na gut mal schauen was es bei Mädler so gibt.
Grad mal schnell bei Mädler nachgesehen,haben die doch Kegelradssätze mit Zyklo-Paloidverzahnung und gehärtet im Angebot,gar nicht mal soo teuer,aber ganz ehrlich muss man die Getriebebastelei wollen und können und preiswerter als fertige E-outboards ward dat nich.
gruss hein

[Heimfried]

Danke Hein,
Zahnriemen (und Antriebskette) hatte ich auch schon im Kopf. Aber die notwendige Untersetzung würde (im einfachen Fall) zu einem großen Ritzel vor dem Propeller führen, mit entsprechender Aufspreizung des Riemenweges. Ergebnis wäre also ein AB-Bein, das recht breit wäre und ein ein Strömungshindernis bilden würde. Wenn ich die Untersetzung separat mache und bei der Übertragung nach unten die Riemenführung mit kleinen Ritzeln eng halte, wird der Verschleiß des Riemens größer und auch die Transmissionsverluste.
(Bei Mädler habe ich auch gesucht, aber nicht recht was gefunden. Sind ja nur die Radsätze, Lager, Wellen und Gehäuse fehlen noch.)

[hein mk]

Moin Günter
Wie schnell drehen die Motore an die du gedacht hast?Na ja Getriebegehäuse und Wellen,Lager und Abdichtungen muss man sich dann selber machen,deshalb ist für den Nichtmaschinenbauerling das umgestalten vorhandener Aussenborder einfacher und erschwinglicher.
Die riemengetriebenen Bugstrahler werden m.E.auch meistens von Drehstrommotoren angetrieben da ist das untersetzungsproblem fast nicht vorhanden.
gruss hein

[Heimfried]

Im typischen Betriebsbereich dürfte der Motor so mit 4500 bis 3500 (1/min) drehen. Ich muss da sehr kräftig untersetzen, weil ich auf keinen Fall einen typischen AB-Prop fahren will, sondern einen langsam drehenden großen Prop. Ich versuche, einen möglichst verlustarmen Antriebsstrang zu konzipieren, das ist auch der Hintergedanke des Selberstrickens, nicht ein zweifelhafter Preisvorteil.

Wenn ich mir dann so einen Wasserkocher hinten dranhänge, kann ich's gleich lassen.

[hein mk]

Moin Günter
Da kommt dann ein untersetzungsverhältnis von 1:2,5 bis 1:3,mal grob geschätzt,zur anwendung.Den Vergleich der Wirkungsgrade(Riementrieb/Kegelräder)müsste man dann mal anstellen,wo bei für den Riementrieb dann noch ein Vorgelege mit zu beachten wäre.
Ach ich weiß nicht,mit Drehstrom-Unterwassermotoren wären sone Art POD-Antriebe sehr viel einfacher zu konzipieren.An solchen Antrieben durfte ich in meiner Lehrzeit ja mitarbeiten,leider war Pleuger seiner Zeit da weit voraus und es gab nicht den riesen Markt für solche Antriebe,im Vergleich zu heute.
gruss hein

[kurz]

Was evtl auch noch zum Thema gehört: Die Abdichtung der Welle zum Prop.

Bei den Unterwasserteilen der ABs etc. ist es ja immer wieder ein Thema, dass die undicht werden. Beim ölgefüllten Getriebe ja nicht so schlimm.

Wenn da aber ein elektromotor salzwassernass wird, dürfte dies schon nicht so gut sein.

Werden die elektromotoren besser abgedichget? Und wenn ja, warum macht man das bei den ABs nicht? Oder werden die e-Motoren einfach auch nass...?

[hein mk]

Zitat von kurz

Was evtl auch noch zum Thema gehört: Die Abdichtung der Welle zum Prop.

Bei den Unterwasserteilen der ABs etc. ist es ja immer wieder ein Thema, dass die undicht werden. Beim ölgefüllten Getriebe ja nicht so schlimm.

Wenn da aber ein elektromotor salzwassernass wird, dürfte dies schon nicht so gut sein.

Werden die elektromotoren besser abgedichget? Und wenn ja, warum macht man das bei den ABs nicht? Oder werden die e-Motoren einfach auch nass...?

Moin
Ja nee,abdichtung gegen das Umgebungsmedium bzw gepumpte Medium ist immer ein Thema,und tatsächlich versucht man das weitestgehend von seinen Lagern,Motoren und Getrieben fern zu halten.
Je größer die Druckunterschiede von aussen nach innen und je unruhiger die Laufverhältnisse eines antriebes werden je schwieriger wird es die Abdichtung aufrecht zu erhalten.
gruss hein

[kurz]

jagut, sprich die eMotoren kacken auch ab wegen Salzwasser? Wäre ja dann etwas teuer...

[simon-2]

Zitat von Heimfried

... mit entsprechender Aufspreizung des Riemenweges. Ergebnis wäre also ein AB-Bein, das recht breit wäre und ein ein Strömungshindernis bilden würde.

ich hatte mal irgendwo gesehen (ziemlich sicher an einem Renn-Tretboot, weiß aber nicht mehr an welchem), dass für genau diese Anwendung der Weg der Kette mit Gleitschienen/Flächen "eingeschnürt" war. Bei Wikipedia "Kettentrieb" gibt es ein Bild von etwas Ähnlichem zur Veranschaulichung.
Weiß allerdings nicht, wie sich das auf den Wirkungsgrad auswirkt- generell sind/waren die Tretbootler aber (logischerweise) auch immer auf hohe Wirkungsgrade aus. Geplanter Drehzahl- und Leistungsbereich dürften auch relativ ähnlich sein (sportliche 2-Personen-Kurzstreckenleistung sind auch 2kW).

[tadorna]

Zitat von hein mk

Die riemengetriebenen Bugstrahler werden m.E.auch meistens von Drehstrommotoren angetrieben da ist das untersetzungsproblem fast nicht vorhanden.

Ich habe so ein Bugstrahlruder in meinem Boot, die Kraftübertragung erfolgt mittels Kette, Motor ist 7,3 KW bei 24V.

https://www.ducoboegschroeven.nl/pro...lt-boegschroef

[Heimfried]

Zitat von kurz

jagut, sprich die eMotoren kacken auch ab wegen Salzwasser? Wäre ja dann etwas teuer...

Im Salzwasser werde ich eh nicht fahren, werde aber trotzdem großen Wert darauf legen, dass der Motor möglichst kein Wasser abbekommt.

Aus einem Forum für efoils weiß ich, dass manche User ihre E-Motoren so einsetzen, dass das Wasser den Motor vollständig zu Kühlungszwecken durchströmt. Eine davon fahren auch im Salzwasser und sagen, es reiche, hinterher mit Frischwasser durchzuspülen. Es handelt sich um BLDC Motoren (wie bei mir), faktisch Drehstrommotoren, also ohne offen spannungsführende Teile wie Bürsten. Aber die Leute rauchen ihre Motoren auch regelmäßig ab.

[Heimfried]

Zitat von hein mk

[...]
Ach ich weiß nicht,mit Drehstrom-Unterwassermotoren wären sone Art POD-Antriebe sehr viel einfacher zu konzipieren.
[...]

Auch das ist eine Variante meiner Überlegungen. Jedoch haben meine Standard-E-Motore 18 cm Durchmesser, der Pod müsste also schon mal mindestens 20 bis 22 cm haben. Dann brauch ich einen 50 cm Prop. Ich freue mich hier über meinen geringen Tiefgang < 25 cm. Mit solch einen Pod wäre ich vom Tiefgang her fast schon ein Kielboot und könnte auch nicht mehr auf meinen zukünftigen Trailer fahren.

Aber ich habe dafür auch 80 mm Motore im Ärmel, mal sehen. Aber das wären dann Pseudo-Pods am Heck, die sich abnehmen lassen. Also eher ähnlich den elektrischen Angelboot-ABs.

[Joh-Thaler-Boot]

Zitat von Heimfried

Im typischen Betriebsbereich dürfte der Motor so mit 4500 bis 3500 (1/min) drehen. Ich muss da sehr kräftig untersetzen, weil ich auf keinen Fall einen typischen AB-Prop fahren will, sondern einen langsam drehenden großen Prop. Ich versuche, einen möglichst verlustarmen Antriebsstrang zu konzipieren, das ist auch der Hintergedanke des Selberstrickens, nicht ein zweifelhafter Preisvorteil.

Wenn ich mir dann so einen Wasserkocher hinten dranhänge, kann ich's gleich lassen.

Hallo Günter,

das mit der Übersetzung ist ein riesen Thema.
Ich hab, wie schon geschrieben eine Untersetzung von 1:3,4 um die Drehzahl am Prop einigermaßen auf sinnvolle Drehzahlen zu reduzieren.

Anbei ein Pic wie ich das gelöst habe. Der Aufwand ist in der Lagerung der großen Riemenscheibe mittels Lagerbock und 4 Kugellagern (Rillen + Axial) nach klassischer Auslegung eine Seite als Festlager und eine Seite als Loslager....

Deine Überlegung mit eigenem "Pod" zu bauen hatte ich auch. Ich hab aber sehr schnell davon Abstand genommen denn ich konnte (Als gelernter Ing./Konstrukteur, hab auch ein eigenes 3D CAD Zuhause) nicht sicherstellen dass alle meine Anforderungen an schmale Bauweise unter Wasser, 110% Wasserdicht, effektive Drehmoment Übertragung etc.... zu erfüllen sind. Auch sollte das ganze dabei noch im gesteckte Kostenrahmen erfüllbar sein.....

Meine erste Version war dann was "Selbstgestricktes" mit Motor im Boot, Riementrieb nach unten in den POD mit zweiter Riemenscheibe. War im Nachgang relativ aufwendig. Hat funktioniert, aber nach ca. 15-20 Betriebsstunden hat es mir den Riemen zerlegt...


Daher bin ich auf die oben, bzw. diese hier genannte Lösung (sh. Pic) gekommen. Als "Umlenkgetriebe" verwende ich ein altes Renngetriebe aus dem Motorboot-Rennsport

[hein mk]

Zitat von Heimfried

Auch das ist eine Variante meiner Überlegungen. Jedoch haben meine Standard-E-Motore 18 cm Durchmesser, der Pod müsste also schon mal mindestens 20 bis 22 cm haben. Dann brauch ich einen 50 cm Prop. Ich freue mich hier über meinen geringen Tiefgang < 25 cm. Mit solch einen Pod wäre ich vom Tiefgang her fast schon ein Kielboot und könnte auch nicht mehr auf meinen zukünftigen Trailer fahren.

Aber ich habe dafür auch 80 mm Motore im Ärmel, mal sehen. Aber das wären dann Pseudo-Pods am Heck, die sich abnehmen lassen. Also eher ähnlich den elektrischen Angelboot-ABs.

Moin
Um dem Problem der Propellerabdeckung aus dem weg zu gehen wird man dann mit Zugpropellern arbeiten,isat ja auch eher üblich bei PODs und auch schon sehr früh von dem Gründer meiner Lehrfirma vorausgedacht.
Bei Pleuger waren die Drehstromunterwassermotoren komplet mit Wasserr gefüllt und verfügten über Kunststoff-odedr Gummigleitlager,um das austreten von Auffüll(frisch)wasser durch erwärmung zu verhindern verfügten die motoren über ein Druckausgleichssystem was immer da für sorgte,dass der Innndruck gleich dem Umgebungsdruck(tauchtiefenabhängig)ist,das bedeutete einerseits gute Kühlung der Wicklungen und weniger Stress für die standardmäßigen Wellendichtringe,nur für besondere Anwendungen in agressiven Medien kamen auch mal Gleitringdichtungen zum Einsatz.
Erwähnenswert ist das natürlich für die Statorwicklungen besondere Wickeldrähte mit megamäßigen Isolationswiderständen nötig sind.
gruss hein

[ulf_l]

Hallo

Bei deinem Kat hättest du doch vor dem Propeller jede Menge Platz. Hast du schon mal über elektrischen Innenborder und Welle nachgedacht?

Gruß Ulf

[Heimfried]

Zitat von ulf_l

Hallo

Bei deinem Kat hättest du doch vor dem Propeller jede Menge Platz. Hast du schon mal über elektrischen Innenborder und Welle nachgedacht?

Gruß Ulf

Ja, hab ich, obwohl mir das Konzept starre Welle nicht gefällt. Platz im Rumpf ist schon da, aber Platz für einen ordentlichen (= großer Durchmesser) Propeller unter dem Heck gibt es eigentlich nicht. Die Kiellinie steigt von Mittschiffs bis Achtersteven gerademal 15 cm an und ich will einen 30 cm Prop verwenden, ordentlich getaucht, damit er nicht ventiliert, kein Surface Drive.

Und eine übliche, schräg angeordnete Welle hätte für meinen Geschmack eine zu große Steigung, das verschlechtert meinen Wirkungsgrad.

[Heimfried]

Zitat von hein mk

[...]
Um dem Problem der Propellerabdeckung aus dem weg zu gehen wird man dann mit Zugpropellern arbeiten,isat ja auch eher üblich bei PODs und auch schon sehr früh von dem Gründer meiner Lehrfirma vorausgedacht. [...]

Über Zugpropeller habe ich auch schon gelesen. Ich bin aber nicht sicher, ob die Widerstandsverringerung durch Beseitigung eines Hindernisses in der Anströmung nicht schlichtweg ausgeglichen wird durch den erhöhten Widerstand im Nachstrom (Abstrom?) des Propellers, dem ja dann der Pod im Wege ist. Es heißt auch, dass Zugpropeller eher mal einen Schlag abbekommen von im Wasser treibenden Holzteilen etc., während ein Pod vor dem Prop rein mechanisch viel davon abwehrt.

Außerdem will ich einen "ducted prop" verwenden, also das, was man bei uns oft als Kortdüse oder Schottel-Antrieb bezeichnet. Da kenne ich viele Veröffentlichungen zu Untersuchungen, aber keine zu Zugpropellern. Und da kleine Änderungen am Querschnitt der Düse bereits zu großen Wirkungsgradänderungen führen können, würde ich lieber im weniger unbekannten Bereich bleiben. (Mit Querschnitt meine ich nicht die Größe des "Ringes", sondern die Tragflächen-Form des Düsenprofiles, die man sieht, wenn man ihn axial aufschneidet.)

[Brummer]

Moin,

zu Riemenantrieb hab ich mal in meinen Unterlagen "gegraben",
2001 gab es den Sol-Z E-Außenborder der wohl auf die Ideen von Roland Spittler zurückgeht.
Hier wurden zwei parallele Kammriemen vom Motor zum Prop verwendet.
Wie ich gehöhrt habe gab es aber in der Praxis Probleme mit durchrutschen der Riemen wenn es feucht wurde.
Im Netz hab ich auf die Schnelle nichts zu den Motoren finden können.
2001 sollte die 5,8kw 48V ausführung 10048.- DM kosten.


Torsten

[Heimfried]

Das Ergebnis ist im Link zu sehen, mal sehen, wie sich das macht.
https://www.boote-forum.de/showthrea...2&#post4886932