Onderwerp: Renovatie Hydrovane windvaan

Dank! Ik geloof je, maar als ik naar de tekening staar geloven mijn ogen het niet

Autocad liegt niet...

De leukste aanpassingen zijn die niets kosten. Tijdens het samenbouwen van de windvaan voor het filmpje bleek dat de vaan nét niet in evenwicht is met het contragewicht. De vaan is iets te zwaar, waardoor deze vrij makkelijk naar één kant toe 'valt'. Hoe dat kan is mij niet helemaal duidelijk, mogelijk gebruikte Hydrovane nog lichter doek dan het spinnakerdoek wat ik toegepast heb. Erg onwaarschijnlijk gezien hun bom-proof aanpak van de rest van de windvaan. Wel leek het of er ooit iets aan de onderzijde van het contragewicht vastgelijmd heeft gezeten. Mogelijk is de vaan in het verleden middels ronde RVS plaatjes uitgebalanceerd.

Hoe dan ook, de balans moet verbeteren, waarbij de vaan zonder winddruk nét rechtop blijft staan en het roer dus neutraal stuurt. Door de gaten van de boutjes uit te vijlen naar slobgaten ontstaat er een simpele verstelmogelijkheid van het contragewicht. Ik heb de slobgaten nu zo ver uitgevijld dat het gewicht ca. 4mm te verstellen is. Dat is al heel wat met een gewicht van pakweg 5 kg.



Op de foto is te zien dat het contragewicht nu 4mm lager hangt.



Eerst even testen of dit volstaat, zo niet dan vijlen we nog vrolijk even verder!

@ balancering van het roer.

In het ontwerp van de Hydrovane is de mate van balancering van het roer erg belangrijk. Het roer moet met zo weinig mogelijk inspanning (koppel) kunnen worden verdraaid, omdat de windvaan zelf maar een beperkt koppel kan leveren. Te veel "gevoel" in het roer beperkt de werking van het gehele windvaansysteem. Gekozen is voor 20%.
Ik heb nog eens wat gegevens na gekeken. In een maatschets van de Hydrovane , van jaren terug, is de afstand van "leading edge" tot draaiingsas 70 mm. In het huidige ontwerp is dat 54 mm.
Vroeger was er dus meer balancering, dus een groter deel van het oppervlak voor de draaiingsas, aangenomen dat de afmetingen van het roer nog hetzelfde zijn.
Ik heb de aspect verhouding ( A.R. aspect ratio) bepaald, betrokken op het gehele roerblad. Deze is ca. 4 . Op de waterlijndiepte is deze ca. 3. Tijdens het varen is niet het gehele roer ondergedompeld en is 3,5 een gemiddelde waarde. Het "center of pressure" moet zo dicht mogelijk bij de draaiingsas liggen om zo neutraal mogelijk en met weinig inspanning te sturen. De plaats van dit "C.O.P" wordt ook mede bepaald door de "A.R". Heel toegankelijke en praktische informatie is te vinden in het boek van John Letcher over windvaansystemen. Dit boek is gratis te downloaden. ( Zoek : John Letcher Self-steering for sailing craft , dan via de site van Jesterinfo )
In hoofdstuk 5 op blz. 100 wordt een grafiek getoond, waar voor een A.R van 3,5 een waarde van ca. 23% wordt gegeven. Ook hieruit blijkt een wat grotere mate van balancering om de "C.O.P" op de draaiingsas te krijgen.
Timo, hopelijk is dit (nog) nuttige informatie voor je, nu het roerblad nog niet geheel gereed is. Het nauwkeurig opmeten van bestaande hydrovane roerbladen, ook wat betreft de balancering lijkt mij erg nuttig.

Jan

Dank voor je informatie GoWest. Ik deel je mening dat de balancering van het roerblad belangrijk is. De vorm en afmetingen van het blad wat ik nu bouw is grotendeels gelijk aan het origineel van Hydrovane. De aspectratio van het (hele) blad is dus inderdaad 4. Ik verwacht dat bij mij nagenoeg het hele roer ondergedompeld is (inzinking achterschip, hekgolf) dus ik reken altijd voor het gemak met het hele blad.

De ligging van het drukpunt (center of pressure) ligt voor NACA profielen ongeveer op 25% vanaf de leading edge. Theoretisch zou dus daar de as kunnen liggen. Omdat je graag wilt dat een vrij draaiend roer zich in lijn met de bootas instelt kies ik (enigszins arbitrair) voor 20% balansdeel.

De maat van 70mm die jij noemt van de oude Hydrovane roerbladen stamt mogelijk uit de tijd dat ze nog geen NACA profiel toepasten. Daarbij zijn grotere balansdelen nodig - ga maar na, een vlakke plaat zou een balansdeel van 50% nodig hebben. Ik heb op basis van onderstaande foto getracht op te meten wat ongeveer het balansdeel is (van het meest recente achterste roerblad) en kom ergens tussen de 50 en 60mm uit, wat goed overeenkomt met de 54mm die ik berekend heb.

Even een project oppakken wat ik een paar jaar geleden gestart was. Het heeft een tijdje stil gelegen omdat er andere zaken waren die de aandacht vroegen en omdat er ook geen haast mee was. Maar er zijn nu dan toch redenen om de renovatie af te ronden, ik kom daar later verder op terug.

De renovatie van de Hydrovane was eigenlijk grotendeels klaar, alleen het roerblad moest verder worden afgemaakt. Het belangrijkste daarbij was het lamineren van het blad. Dit heb ik gedaan door er drie lagen Keeperweefsel (2x 280 en 1x 160 gram) met epoxy op te lamineren. Van het maken van het roerblad voor mijn boot had ik twee lessen geleerd:
1) probeer niet om het glasweefsel om de trailing edge te vouwen. Je wilt daar scherpe randen en dat strookt niet met de eigenschappen van glasweefsel. Oplossing: ik laat het weefsel vrij 'hangen' en werk de rand later af.
2) Het is razend moeilijk om luchtinsluitingen onder het laminaat te voorkomen. Oplossing: het hele roerblad laat ik onder licht vacuum uitharden. Dit hebben we ooit tijdens de workshop roerblad bouwen getest en dat ging wonderwel.

Zo gezegd zo gedaan. Met een buis in de workmate kon ik het blad vrij ophangen.



Het lamineren zelf heb ik nat-in-nat gedaan. Het handvat had ik eerder al inwendig van een laagje glaswerk voorzien, dus nu volstond het om de randen netjes rond af te werken. De grootste vaccum opbergzak die ik ooit aangeschaft had voor dit doel paste maar nét om het roerblad heen. Met de nodige tape heb ik de opening voor de draagstang zo goed mogelijk afgedicht. Toen de stofzuiger er op, in de laagste stand want je hebt maar een beetje onderdruk nodig. Daardoor wordt het laminaat overal redelijk gelijkmatig aangedrukt tegen de houten kern.





Dit heeft meer dan uitstekend gewerkt. Waar ik bij mijn eigen roerblad dat ik in 2012 bouwde langdurig aan het vechten was tegen de luchtinsluitingen en loslatende randen, kwam er hier met een stuk minder moeite een prachtig glad laminaat uit de zak. Door de kreukels in het plastic zijn er wel wat oppervlakkige sporen in de epoxy achtergebleven, maar die lieten zich moeiteloos wegschuren. Ook op de randen (bovenkant, onderkant, handvat) ligt het laminaat keurig om de hoek, wat een verschil!

Bij de trailing edge (achterrand) had ik het laminaat zoals gezegd door laten lopen. Met de oscilatiezaag heb ik dit afgezaagd tot er nog ongeveer 4 mm bleef staan. Hierdoor onstaat er een keurig 'gootje'



Met ingedikte epoxy heb ik het gootje opgevuld en de rand verder strakgetrokken met epoxyplamuur. Dit werkte ook een stuk beter dan in 2012.



Het gat waar de borgpen doorheen gaat om het roerblad aan de roerkoning te maken moet natuurlijk ook waterbestendig gemaakt worden. Normaal gesproken doe je dat door het gat ruimer op te boren, dan helemaal vol te zetten met verdikte epoxy en vervolgens het benodigde (kleinere) gat daar weer doorheen te boren. In dit geval brengt de borgpen ook de draaiende kracht van de roerkoning over op het blad en komen er dus dynamische krachten op te staan. Daarom heb ik dit gat versterkt met twee aluminium buisjes en die ingegoten in epoxy. Buisjes van RVS316 was nog mooier geweest, maar dat kon ik niet vinden tegen een redelijke prijs (er was maar 2x 11 mm buis nodig) en aluminium had ik nog staan. Met een pipetje heb ik rondom de epoxy ingegoten, de twee buisjes op een ingewaxte as om de uitlijning te waarborgen.





Daarna was het een kwestie van een beetje plamuur om op een paar plaatsen het oppervlak nog wat glad te trekken, zoals binnenin het handvat. Het grootste deel van het blad was echter al zo glad dat plamuur overbodig was en kon ik na licht opschuren het blad, met een restje wat ik nog over had gehouden van de boot, in de Coppercoat zetten.

Die Coppercoat was nog uit begin 2017. Ik was benieuwd of dit nog bruikbaar was, Coppercoat geeft een shelf life op van 12 maanden. Visueel zag de witte component die van zolder kwam er niet best uit. Het leek ontmengd en verhard, een witte prop in een olie-achtige vloeistof. Maar na goed roeren kreeg het toch weer een meer egale consistentie en durfde ik het aan om er toch mee aan de gang te gaan. Gelukkig verwerkte de CC verder normaal en al snel had het roerblad de mooie gladde, ietwat sinaasappelige diep koperkleurige huid.







De originele 6 mm borgpen die bij deze vaan zat miste en uit verhalen van Hydrovane gebruikers wist ik dat deze pen niet erg betrouwbaar was. De borging bestaat slechts uit een klein verend kogeltje of (tegenwoordig) een klein insteek clipje. Mede omdat een vervangende pen nogal prijzig is (€34 + verzendkosten vanuit Engeland of Canada) heb ik besloten om gewoon voor een simpele maar betrouwbare methode te kiezen: een M8 RVS bout met geborgde moer.

Het hangt er een beetje van af hoe je de windvaan gebruikt of dit handig is of niet. Sommige zeilers laten het roerblad vrijwel permanent zitten en dan werkt zo'n bout prima. En een 8 mm (5/16 inch) bout kan je overal ter wereld gemakkelijk krijgen. Anderen halen het roerblad vaker weg en dan is een pen met een snelsluiting natuurlijk handiger. Dat kan natuurlijk altijd ook nog.

Met het voltooien van het roerblad is deze Hydrovane weer helemaal in werkende staat teruggebracht. Om dit te vieren heb ik in de tuin de hele windvaan opgebouwd zoals hij ook aan een boot zou hangen. Een heel gevaarte zo op het droge, de lengte van tip roerblad tot tip vaan is maar liefst 4,95 meter!



Maar hoe lomp zwaar robuust het geheel ook is, het beweegt allemaal vederlicht en geruisloos. Werkelijk prachtig om te zien.



Het enige wat ontbreekt zijn de bevestigingspunten die je op de spiegel van de boot vastbout. Maar die ga ik niet maken of kopen.

Ik ben tot de conclusie gekomen dat de Hydrovane niet geschikt is voor mijn manier van zeilen en voor mijn boot: Een Hydrovane is gemaakt voor lange afstanden. Monteren op een 29 voeter zoals de il Cigno kan nog wel (al is het best een flink gewicht zo aan de spiegel) maar dan moet je hem vooral verder laten zitten. Alleen het roerblad monteren of demonteren is al best even werk en de hele windvaan eraf of er weer op doe je echt niet zo maar even. Maar het grootste probleem is de benodigde ruimte aan boord. Als je de vaan niet gebruikt moet je het 'zeil' ergens weg kunnen bergen. Ik heb foto's gezien van 45-voeters die hem ergens tegen een deur gemaakt hadden omdat elders de ruimte daar ook al ontbrak. Het roerblad wegbergen is een nog groter probleem. Beiden kan ik aan boord gewoon niet kwijt en dat maakt dat de Hydrovane waarschijnlijk voor 95% van de tijd alleen maar in de weg zit op de spiegel. Dat gaat het gewoon niet worden.

Daarom heb ik pasgeleden besloten om de Hydrovane te verkopen en met de opbrengst een kleinere, lichtere Windpilot windvaan te kopen. Die past veel beter bij mijn manier van zeilen en bij mijn boot en heeft niet het probleem dat er grote onderdelen opgeborgen moeten worden aan boord. Vanwege de verkoop heeft het ook geen zin om de bevestigingspunten te maken of te bestellen, deze moeten immers passen bij de specifieke spiegel van de boot waar hij op gemonteerd gaat worden.

De hele renovatie heeft mij een grote hoeveelheid klusuren gekost maar was leuk en leerzaam. Ik heb alles gerestaureerd en gemaakt (enkele onderdelen met hulp van andere ZF'ers!) met het oog hem zelf te gaan gebruiken. Dat dit nu uiteindelijk toch niet gaat gebeuren is voor mij niet echt een probleem. Immers, ik hou het vooruitzicht op een andere windvaan en deze zal hopelijk weer vele jaren gebruikt worden op lange reizen van andere zeilers. De onderdelen kocht ik letterlijk van een zolder van een boerenschuur:



Nu kan hij de zeeën en oceanen in ieder geval gemakkelijk weer aan.

Wat een prachtig stukje opknapwerk!

Mooi werk Timo!

Mooi geworden! Als alternatief kan je ook zoeken naar een Navik windvaan, past prima op een 29 voet. Ik heb daar nog steeds prettige ervaringen van.

Heel mooi gedaan. Het is inderdaad een heel groot, zwaar en robuust ding met als voordeel dat je nog een reserve roer hebt ingeval het hoofdroer om enige reden niet meer functioneert.

De Navik kan geen grotere tegenstelling zijn, klein, licht en slank maar werkt, ook uit mijn eigen ervaring, minstens zo goed. Wel als nadeel, maar dat hebben alle pendule windvanen, een connectie naar de helmstok dmv lijntjes. Hoewel met dyneema lijntjes dat nadeel ook wel weer meevalt.

ilCigno schreef :
Ik dacht er komt een aankondiging voor een grote reis als reden voor het afronden . Maar dat kan ook met een kleinere windvaan.

Wat een mooi project!

Respect man!

Knap werk...
Maar dan koop je toch gewoon een grotere boot waar dit ding wel op past!

Prachtige renovatie van de Hydrovane heb er veel van opgestoken
vooral de bouw van het hulproer was erg leerzaam petje af.

zelf zeil ik een Compromis 720, ik dacht als Timo het kan dan red ik het misschien ook wel.
het koste me toch nog behoorlijk wat denkwerk
in d winter van 2018/2019 heb ik zelf een windvaan stuurinrichting gebouwd.
materialen die ik heb gebruikt komen uit de bouwmarkt en wat ik om me heen zag.
temeer dat het om een prototype ging was dat een bewuste keuze
ook mocht het niet meer dan ongeveer 125 euro kosten.
het gewicht speelde ook een grote rol,het totaal is nu 8kg.
bewust heb ik ook gekozen voor eenvoud
resultaat een horizontale vaan met een hulproer



groet Theo

Heel mooi! Kun je er meer van laten zien en weten? Windvaanstuurinrichtingen zijn dankbare onderwerpen om over te schrijven en te lezen! Het prototype ziet er veelbelovend uit, mooi

zal kijken of ik een pdf kan plaatsen met
bewegingsregels die ik voor mijzelf heb opgesteld

Mooi centennial!

Heel knap gemaakt!
Iemand btw een oplossing voor een trimtab bij een niet aangehangen roer? Dus roeras zit 80 cm voor de spiegel. Ik kom er niet uit.

Mooi Theo, dank voor het delen!

nardus schreef :
Uit het boekje van Gerard Dijkstra, met Bowden kabel of onderwater helmstok.





Op mijn vorige boot had een Hassler windvaan identiek aan het rechter plaatje, af werf gebouwd door Huisman. Werkte voortreffelijk op mijn langkieler. Later ook nog door mij een autopilot aangebouwd. Maar ja, aangehangen roer, dat wel.

NB, thx. Ik heb ook wat schetsen gemaakt met kabels welke door de romp gaan onder water zoals plaatje 1 ik waag me daar toch niet aan. Ook niet aan de verlengde helmstok. Ook aan een aparte as door mn roeras, dat lijkt me meer solide, maar hoe krijg je een as van 1 meter in je alu roeras ? Zo blijven het schetsen en ideeën helaas.

Ik dacht niet dat ik hulp op internet kon krijgen
Bedankt, alles is precies hetzelfde geworden als die van jou, je bent gewoon een genie van technisch denken))

Ik ben een beetje laad voor dit draadje maar ik vond het toch een genot om te lezen. Mijn vader had altijd een boot waar hij elk weekend aan kluste, zelf heb ik daar niet veel van meegekregen maar nu hij op leeftijd is kan hij mijn hulp wel gebruiken. Vandaar dat ik nu af en toe meega maar ik merk wel dat ik nog een hoop te leren heb! Ik ben best technisch en handig met mijn handen, zo heb ik deze week nog meegeholpen aan een gevelrenovatie aan een prachtig oud pand in Amsterdam (zoiets: https://www.marcbohle.nl/gevelrenovatie-amsterdam/) maar werken aan een boot is toch wel even iets heel anders. Fijn dat ik van jullie kan leren!

Leuk dat je het inspirerend vond MeganWhite! De Hydrovane is inmiddels in de goede handen van een stel zeilers die zich aan het voorbereiden zijn op een lange zeilreis, precies waar hij voor gemaakt is!