Onderwerp: Cardan koppeling voor onder water?

Is er iemand bekend met een cardan koppeling, homokineet of kruiskoppeling die permanent in (zee)water gedompeld kan zijn? Twee assen van +/- 50mm moeten aan elkaar gekoppeld worden, maar ze kunnen bewegen tov elkaar. Moet kunnen omgaan met een koppel van max 5000 Nm.

Python drive en dergelijke ben ik uiteraard mee bekend, maar die zijn bedoeld voor installatie binnen de boot, ik ben specifiek opzoek naar iets wat of direct en permanent ondergedompeld kan worden of waar een hoes of bescharmkap omheen kan zodat die voor onderwater geschikt is. Google levert me eigenlijk niets op. Ik zit met en scheef oog naar aandrijfassen van vrachtwagens te kijken, maar zou het liefts iets hebben wat specifiek hiervoor ontworpen is. Als je ooit iets tegen gekomen bent hoor ik het graag.

groneman.nl/cardanassen/?gad_s...L5NTN-waAud5EALw_wcB Wie weet kan je met dit bedrijf even sparren..?

Ik denk dat je dan op een robuuster soort rubber balg uitkomt. Of afhankelijk van de grootte van de beweging misschien een waterdichte buis behuizing met lagers en een koppelslang?

Welke hoeken moet de as maken? Gaat het om uitlijnen of echt een hoek maken voor olijven een retractable prop?

boarderbas schreef : Rond de 2-4 graden voor de aandrijving. Maar in opgetrokken toestand hebben we het over 21-22 graden, er is echter dan geen torsie meer over te brengen. Is inderdaad voor een ophaalbare schroefas installatie.

En een materiaal keus die (zout)water kan weerstaan?

Samen met Noballast eentje maken uit glasweefsel/carbon/epoxyhars?

Kan zoiets niet met een flexibele as?

Een min of meer standaard kruiskoppeling en die monteren in een rubberachtige balg gevuld met vet??

shipmotiongroup.com/sailyacht/...n-for-racing-yachts/

Centraflex AGM werk met twee flexibele kunststof koppelingen achter elkaar om zo een homokinetische werking te krijgen zonder de metalen kogels. Dat principe zal al beter tegen water kunnen dan iets met metaal. Nu zal het niet direct bruikbaar zijn omdat er nog steeds een regulier stuwdruklager bij zit maar zou het principe van twee fexlibele koppelingen met een tussen as ipv metalen homokineten niet iets zijn?

Dit is geen makkelijke vraag!

Om een goed loopvlak te maken, moet je harde oppervlakken hebben. Hard en roestvast is met elkaar in tegenspraak. AISI 430 schijnt behoorlijk zeewatervast te zijn. Maar is nauwelijks te bewerken want vrij hard.

Ik zit te denken aan iets op basis van flexibiliteit, of kunststof glijlagers. De kleine hoek tijdens aandrijving betekent dat iets op basis van wentellagers minder geschikt zal zijn ivm false brinelling. En dan zeker in zeewater waar de smering noodzakelijkerwijs matig is.

Kruiskoppeling niet mogelijk?

Gepost met de officiële Zeilersforum-app

Kan je een schets delen Erik?

Is het één koppeling? Moet de koppeling ook stuwdruk opvangen?

Staat de motor in lijn met de schroefas? Als deze haaks op de schroefas staat kan je ook een rhaakse overbrenging gebruiken. Niks anders dan een saildrive op zijn kant eigenlijk.

Kruiskoppelingen zijn niet echt hogere wiskunde. Met een constructeurshanboek op schoot kan je gemakkelijk een custom maken.

Mijn ervaring met handelaren in flexkoppelingen voor aandrijflijn is dat het uiteindelijk bijna allemaal op order word gemaakt en dat aanpassingen relatief betaalbaar zijn. Je kan ze vragen of ze er één uit brons maken kunnen. Als de kruiskoppeling niet kritisch komt qua dimensies kan je zelfs ertalon overwegen. Dat is ook beneden het vriespunt nog redelijk slagvast.

Igus heeft best wat kennis in huis over zeewater. Wij verwerkten kunststof lagerhulzen die in de offshore ook onderwater gebruikt werden en konden altijd rekenen op degelijk advies.

[quote="Erik Is inderdaad voor een ophaalbare schroefas installatie.[/quote]

Een lamme arm op je schip?

5000NM? Holy moly!

Noballast schreef : Deze kende ik nog niet, maar lijkt als twee druppels water op een van de drie concepten die ik aan het uitvogelen ben. Deze uitvoering is 100% op performance gericht en is voor mijn toepassing veel te kwetsbaar, waarschijnlijk ook iets te zwaar op te portomonee....

Volgens mij is dit een voort boorduursel op wat ze ooit bij Amartech hebben ontwikkeld voor de ABN Amro VOR 70's. Een klein bedrijfje in de rook van Rotterdam. Ze hebben ook de schroefas installatie voor mijn huidige boot gemaakt. Ik had begrepoen dat ze zijn opgekocht door een van de grotere jongens, mogelijk is dat de Shipmotion groep.

Ik kan niet precies zien hoe het overbrengings mechanisme werkt. De homokineet zit binnen in de boot en vormt een bevestiging tussen de keerkoppeling en het grote lager(?) wat aan de behuizing van het beweegbare schroefraam zit. Dat lager(?) lijkt vast gebout te zitten aan de starre voorkant van de waterdichte behuizing. Ik kan niet zien hoe de as nu op en neer beweegt, er moet een soort van scharnierpunt aan de natte kant zitten. Dat belangrijke onderdeel is het probleem waar ik wat mee aan het stoeien ben.
Het lijkt erop dat ze ook aan custom projecten doen. Ga ze wellicht eens benaderen met wat meer vragen.

Dank voor het delen.

rooiedirk schreef : Dat heeft op dit moment mijn grootste voorkeur, ik heb een concept bedacht waar de koppeling in een stuk flexibele rubberen uitlaatslang zit welke aan beide kanten over en slang tule vastzit. Ik heb een klein testopstellinkje gemaakt om te zien hoe lang dat dan zijn moet, en dat valt nog best tegen om voldoende flexibiliteit in een slang van 25cm rond te krijgen. Ideaal vind ik het niet en hoopte dat er iets op de markt is waar ik het bestaan niet van weet.

Philip schreef : Maar die dingen kunnen in opgetrokken toestant geen +/- 22 graden tussen beide assen aan denk ik?

boarderbas schreef :
Ik ben een feasibility studie aan het doen voor 3 verschillende concepten voor een ophaalbare schroefinstallatie voor onze nieuwe boot 'Snow Leopard'.

Het moet lompsterk zijn, weinig onderhoud, goed tegen ijsdruk kunnen en zoveel mogelijk gemaakt worden standaard onderdelen die al op de markt zijn en redelijk gangbaar zijn. Aansturing is Diesel Electrisch of Hybride. Hoofdreden voor het omhoog kunnen trekken is dat het vlak met de romp opgeborgen kan worden in het geval we in kruiend ijs zitten en we zo schade kunnen voorkomen.

Een concept is een installatie ala buitenboordmotor/azipod. Een schroef met een haakse overbrenging ervoor waar de aandrijfas vertikaal staat en de elektromotor op de vertikale as. De hele unit gaat dan vertikaal op en neer als deze weg moet. Voordeel: een kleine voetafdruk in het vloeroppervlak dus ruimte besparend, motor zit op een plek waar deze makkelijk te bereiken is. Nadeel: klapt niet op een natuurlijke wijze omhoog als we over een ijsschots heen varen, erg kostbaar om een custom staartstuk te laten freezen.

Tweede concept is een klapkiel achtige constructie waar de elektromotor in de 'kiel' zit waar de schroeafas direct aan vast zit. Voordeel: simpelste oplossing en kan bijna volledig onder de vloer weggewerkt worden. Nadeel, elektromotor is niet toegankelijk voor inspectie en hangt in een vochtige niet geventileerde ruimte.

Derde concept (heeft mijn voorkeur). Een vergelijkbare 'klapkiel' waarbij de as gedeeld is en het voorste deel vast zit. Voordeel: schroefas kan direct aan en diesel motor vast komen waardoor een hybride oplossing mogelijk is, dit is aanzienlijk goedkoper, lichter en compacter dan een diesel electrische aandrijving. Ander voordeel is dat alle items die regelmatig inspectie en service nodig hebben in de machinekamer geplaatst kunnen worden. Als laatste is het volume van de 'klapkiel' veel minder omdat er behalve een as niets in hoeft te zitten, het geheel is dus veel gestroomlijnder. Nadeel: de gedeelde as moet een koppeling hebben die door de aard van het systeem helaas in het water moet hangen. Daardoor moeilijk schoon te houden en moeilijk te inspecteren.

Versimpelde schets in gebruiksklare situatie (uitgeklapt):

Het cyaan gekleurde is buitenwater. Voor het voorbeeld heb ik er even een python drive ingetekend. De circel die je door de python drive heen getekend ziet staan is de scharnierpen voor de hele unit.
Verdere details: keerkoppeling achter de motor is speciaal voor hybride aandrijcing, de electromotor komt direct op een extra as die uit de tandwielkast komt. Links op de tekening zie je een donkerblauwe lijn helemaal links is de lege waterlijn. Iets verder naar rechts, binnen in de boot zie je een tweede donkerblauwe streep, dat is de geladen waterlijn. Boven de schroef zit een waterdicht luik, daardoorheen kan de schroef geinspecteerd worden, schoongemaakt worden of zelfs verwisseld worden voor de reserve schroef zonder dat je nat word.

Bij voorkeur wel, maar als dat apart gedaan meot worden is dat zeker niet het einde van de wereld.
HEt is zeker geen raketchirurgie, maar hoe goed doen ze het nog als ze vol met schelpen en zeewier komen te zitten? Hoe houd je de boel roestvrij? Dat is een beetje het probleem waar ik tegenaanloop.

EDIT: In een eerdere post vroeg je wat de hoeken van de individuele assen waren. Ik gaf die aan als 2 tot 4 graden (geadviseerd voor homokineten) en 22 graden. Totaal hoekverschil tussen op en neer van de schroefas is in concept 26.5 graden, dat kan verdeeld worden tussen vaste as en bewegende as hoe dat het beste uitkomt. 10 graden in neer positie en 15 graden in op postitie kan bijvoorbeeld ook toegepast worden, er is redelijk wat flexibiliteit daar.

RickVis2 schreef : 300pk diesel motor op 2000 toeren en dan een elektrische hulpmotor van ongeveer 60kW, kom je iets onder de 5000 uit, maar met wat schokbelasting erbij als de schroef een tik krijgt van een stuk ijs, dan word het al snel meer dan dat.

En als je je tweede concept uitvoerd met een hydraulische aandrijving? deze is veel beter bestand tegen een vochtige omgeving.
Kijk anders ook eens bij IHC.En dan met name naar de aandrijving van de snijkoppen bij snijkopzuigers. Vooral bij de kleine baggerscheepjes zullen vergelijkbare oplossingen zijn bedacht.

Ik zat juist te denken aan een hydraulische uitvoering van het derde concept. Hoeken bestaan niet meer en de bescherming is optimaal.

Ook mijn idee. Hydraulisch los een hoop op.



Een homokineet roestvrij houden lijkt me simpel. Duplex en brons gebruiken.

Wat me lastig lijkt is dat de stuwdruk door een geknikte as gaat. Je wilt een vast lager dicht bij de homokineet hebben aan beide zijden van de homokineet. Dat moeten dan natte lagers zijn. Watergesmeerde lagers zijn niet bedoeld om veel dwarskracht op te nemen.

Hydraulisch heeft uiteraard de revue gepaseerd, maar dan ben ik mijn stroomopwekkings mogelijkheid kwijt tijdens het zeilen en moet ik zo'n 15% meer brandstof verbruiken om dezelfde hoeveelheid energie aan het water af te geven.
De schatting is dat ik met ongeveer 5kW kan laden tijdens het zeilen. Met een flinke accu capaciteit kan ik voor iedere 35 uur zeilen 6 uur 'gratis' motoren. Het gewicht van de accus komt in de plaats van de binnen ballast.

@boarderbas. Helaas is het gebruik van brons niet mogelijk op een aluminium boot.