Das Wettringer Modellbauforum

@ Lars:

Dein letzter Lösungsvorschlag gefällt mir richtig gut - einzige Ausnahme: die erforderliche zusätzliche Rumpföffnung. Baulich ließe sich so etwas hinbekommen. Auch sähe ich sowohl bei der Antriebswelle, als auch bei der Klappenachse, keine unlösbaren Dichtungsschwierigkeiten.
Ich lass es mal sacken - aber damit hast Du in meinen Augen bislang den Highscore in Sachen Bugstrahlruder-Konzeptvorschläge!

@ Frank:
Meine Bemerkung war in keiner Weise blöd gemeint. Hoffe, dass es nicht so rüber kam. Wenn Du wüsstest, was ich mir so laufend für einen Schmarrn ausdenke, der sich binnen Millisekunden als totaler Flopp outed, dann hättest Du den ganzen Tag was zu lachen...

Danke und Gruß,
Johannes

Servus Frank,

ein weiterer interessanter Ansatz, den Du da ins Spiel bringst. Und zugegebenermaßen einer, den ich in dieser Form bislang nirgendwo im Netz gesehen habe.

Vielleicht mal grundsätzlich - in Anlehnung an ein wenig Erfahrung aus dem Bereich Hochruckhydraulikanalagen in Rennfahrzeugen:
Dichtungen für Linearkolben sind grundsätzlich wesentlich einfacher zu realisieren, als solchee für rotierende Körper. Dies war ja auch eines der Hauptprobleme des Wankel-Konzeptes.

Wie Du schon sagst, wird die wesentliche Herausforderung das Gebilde gleichermaßen dicht und leichtgängig hinzubekommen. Anders als bei abgedichteten Wellen hast Du einen vergleichsweise sehr großen Durchmesser an der Dichtung. Damit halt mächtige Reibmomente und zudem hohe Umlaufgeschwindigkeiten.
Herausforderung 2 liegt in der sehr schmalen Kielbreite des Rumpfes, die ja die maximale Breite Deines Drehrohrs vorgibt. Selbst bei einer 1 mm Rumpfverbreiterung stehen Dir da maximal 4 mm zur Verfügung, in denen Du die Schiffsschraubeninstallation innen und die doppelte Lagerung außen hinbekommen musst.

Alternativ zum Riemen-/Gummiantrieb gäbe es die Möglichkeit einen außenliegenden Zahnkranz zu verwenden. Das hätte den netten Vorteil einer hohen Untersetzung der riesigen Motordrehzahl. Diese kleinen Antriebe drehen nämlich locker 25.000 U/min. Gegenüber einem Riemen würdest Du zudem keine Lateralkräfte auf die Dichtung geben - positiv hinsichtlich Reibungsminimierung.

Für einen günstigen Schwerpunkt könntest Du den Antrieb nach achtern hinter das hintere Rohr verlegen, da ist zudem der Rumpf breiter.

Alles in allem ein Ansatz, welchen ich in jedem Fall mal vom Konzept in eine Art erste Konstruktion weiterführen würde. Ob es klappt oder nicht wird primär davon abhängen, wie gut es gelingt so etwas zu fertigen.
Da es sich ausnahmslos um Drehteile handelt, kännte man bei vorhandener Drehbank und gutem Geschick nebst vernünftiger Materialkenntnis durchaus was hinbekommen. In dieser Hinsicht ist Martin (Speichenradfreak) sicherlich der Master of disaster.

Gruß,
Johannes

@ Lars:

Dein Vorschlag mit einem magnetisch gekoppelten Antrieb ist mit Abstand das Beste bislang (sloange wir und noch in der Theorie bewegen und nichts bauen müssen...).
Ist dämlich, dass ich da nicht selber drauf gekommen bin, da ich mal ziemlich intensiv über magnetische gekoppelte Wellen und Ruderanlenkachsen für ein Mini-U-Boot nachgedacht habe.
Mit den modernen und günstigen sowie leichten Neodym-Magneten müsste das wirklich gut funktionieren.

Hier mal eine Prinzipskizze - es wäre wirklich leicht zu fertigen und hervorragend abzudichten:



Der hellblaue Rahmen ist das Querrohr, in der Mitte etwas aufgedickt - alles aus zwei Schichten 0,3er Polystyrol.
Die zwei senkrechten Streben (nicht Wände) nehmen die beidseits angespitzte grüne Welle (0,8er Messing) auf. Minimale Reibung, da nur die Spitzen das Material berühren.
Auf der Messingachse ist eine 5,2 mm Fotoätzteil-Schiffsschraube aufgelötet. Auf deren Flügel wird eine Hülse aus Polystyrol aufgeklebt, diese sitzt im Neodym-Ringmagneten.
Ganz wichtig hierbei: Der Neodym-Magnet muss eine diametrale Magnetisierung aufweisen (also Nord-/Südpol auf je einem Halbkreis).
Nun kann irgendwo seitlich außerhalb des abgedichteten Bereichs ein ebenfalls diametral magnetisierter Magnet auf der Motorachse sitzen, vergleichbar einer einfachen Getriebestufe.

Mein einziges Problem bislang: Nach einigem Gurgeln hab ich nur recht wenig Auswahl an diametral magnetisierten Ringmagneten gefunden, beispielsweise:
a) außen 10 mm / innen 7 mm / Dicke 3 mm / 0,91 g
b) außen 10 mm / innen 5 mm / Dicke 5 mm / 2,2 g
c) außen 7,1 mm / innen 3,2 mm / Dicke 1 mm / 0,24 g
d) außen 6 mm / innen 3,2 mm / Dicke 1 mm / 0,15 g

Ideal wären z. B.:
a) außen 8 mm / innen 5 mm / Dicke 1 mm
b) außen 8 mm / innen 5 mm / Dicke 2 mm
c) außen 7 mm / innen 4 mm / Dicke 1 mm
d) außen 7 mm / innen 4 mm / Dicke 2 mm

@ Martin:
Hast Du irgendeine Erfahrung betreffend Schleifen von Neodym-Magneten??? In allen einschlägigen Ratgebern wird massiv von spanabhebender Bearbeitung abgeraten.

Nun denn - dieser Ansatz ist von allen Überlegungen mein klarer Favorit. Danke, Lars!!!

Gruß,
Johannes

Nachtrag:

Hier noch einmal eine maßstäbliche Darstellung mit einem Neodym-Ringmagneten (außen 7,1 mm / innen 3,2 mm / Dicke 1 mm / 0,24 g) und einer kleinen PE-Schiffsschraube mit 5,2 mm Durchmesser.
Der einzige Knackpunkt hierbei: Der Ringmagnet ist im Innendurchmesser auf 4,2 mm aufgeschliffen.
Getreu Gurgeln müsste Schleifen mit Diamant-beschichteten Werkzeugen funktionieren. Zur Vermeidung von Korrosion wird der Kram ja eh lackiert.



Ein netter Vorteil: Der Außendurchmesser der ganzen Installation liegt bei nur 9,4 mm.

Gruß,
Johannes

Noch einmal ein wenig optimiert:



Jetzt würde es tatsächlich in den Rumpf der hermann Marwede reinpassen...

Jetzt kann es losgehen...

Die tolle Idee mit einer magnetischen Kopplung zum Antrieb des Bugstrahlruders hat mich nicht mehr losgelassen. Also feste weitergehirnt und ein wenig konstruiert.
Nun hab ich mir beim Magnetkontor ein paar Neodym's bestellt, so dass es vermuutlich am Wochenende mit dem Bau eines ersten Prototypen losgehen kann.

Besorgt hab ich Ringmagnete, außen 7,1 mm, innen 3,2 mm, Dicke 1mm, Gewicht 0,24 Gramm - und, oho - vergoldet!
Dazu Scheibenmagnete mit 7 mm Durchmesser, 5 mm lang.
Beide sind diametral magnetisiert, was relativ selten vorkommt und schwieriger zu beschaffen ist:

Die größte Herausforderung wird sein den Ringmagneten innen auf zumindest 4,2 mm aufzuschleifen.
Die Konstruktion - neuester Stand - schaut wie folgt aus:

Rechts sieht man die axiale Ansicht. Der sich drehende Betätigungsmagnet nimmt vergleichbar zu einer Getriebestufe den Sekundärmagneten, in dem koaxial die Schiffsschraube sitzt, mit.
Der Antrieb erfolgt über einen meiner nach Schlachtung eines Micro-Linearservos verfügbaren Mini-Motors mit 3 mm Durchmesser. Dieser dreht über zwei Untersetzungsstufen den Betätigungsmagneten, der geschätzt mit 1.500 U/min laufen müsste.

Meine letzte Überlegung war sogar gänzlich auf den Antrieb zu verzichten und stattdessen im Abstand von 60° drei Wicklungen um das Bigstrahlrohr herum zu platzieren. Diese würden dann phasenverschoben angesteuert. Das Prinzip ist nichts anderes als beim Brushless-Innenläufer. Allerdings zweifel ich, ob ich die erforderlich Wicklungskörper leicht und klein genug hinbekomme. Deswegen jetzt erst einmal die mechanische Variante.

Mal schauen ob's klappt...

Gruß,
Johannes

[Klugscheißermodus AN]

Die von einem stromdurchflossenen Leiter oder einer Spule erzeugte Magnetkraft ist proportional zu Windungsanzahl und Stromstärke, jedoch völlig unabhängig von irgendeiner Spannung.
Die magnetische Flussdichte wiederum ist proportional zur magnetischen Feldstärke und dem Permeabilitätsfaktor.
Schlussendlich sinkt das Magnetfeld umgekehrt proportional zum Abstand.

Lange Rede kurzer Sinn: möglichst viele Windungen, möglichst hoher Strom, möglichst kleiner Luftspalt, möglichst gutes Material - dann brummts richtig...

Die angelegte Spannung spielt nur insofern eine Rolle, als dass die Spulen meist aus Kupferdraht gewickelt sind und von daher einen ohmschen Widerstand haben. Somit ergibt sich über die angelegte Spannung und den Spulenwiderstand der das Magnetfeld erzeugende Strom.

[Klugscheißermodus AUS]
(EDIT: Danke für den Hinweis...)

Von den Werbegeschenk-Mikro-China-Spielzeugautos hab ich noch zwei hier rumliegen. Evtl. schlachte ich eins und probier mal aus, wie weit ich damit komme. Aber erst kommt der Versuchsaufbau dran mit externem drehenden Magneten. Wenn das laufen sollte, dann sehen wir weiter...

Herzlich willkommen zu ein wenig "finest art Modellbau" nach so viel Theorie-Gebrabbel.

Diesmal stehen die Schiffsschrauben auf dem Programm. Etwas, vor dem ich zugegebenermaßen ein wenig Bammel hatte. Da ich selber noch nirgendwo im Netz eine Bauanleitung für derart kleine, funktionstüchtige Schiffsschrauben gesehen habe, halte ich den Bericht mal wieder bewusst sehr ausführlich. Vielleicht nutzt es ja dem einen oder anderen von Euch beim Nachbau.

Die dem Bausatz beiliegenden Schiffsschrauben stammen vermutlich mal wieder von der Karneval-Abteilung im Hause Revell, gleichwohl sie bei weitem nicht so schlimm sind wie zahlreiche Vertreter anderer Bausätze. Immerhin orignalgetreu 4 Flügel. Dafür aber absolut glatte Blätter ohne Profilierung und eine riesig fette Nabe. Der Durchmesser beträgt 7,0 mm:

Werfen wir mal einen Blick aufs Original. Aha - beide äußeren Schrauben sind gegenläufig und die mittlere dreht identisch zur Backbordschraube:

Dann fangen wir mal an mit den Vorbereitungen. Aus 1 mm dickem FR4-Material, so wie es bei Leiterplattten eingesetzt wird (Glasfaser-verstärktes Epoxydharz) schneiden wir einen 15 mm Streifen. Dann jeweils 4 Stücke 25 mm lang und 4 Stück mit 20 mm:

Jetzt schleifen wir beidseitig die Oberflächen ordentlich an. Wer mag, kann die Kanten noch ein wenig glätten:

Danach kleben wir mit Sekundenkleber jeweils 4 Plättchen zu kleinen Türmchen zusammen:

Beim großen Türmchen reißen wir das Zentrum an und bohren exakt senkrecht (mit Bohrstände!) ein 1,0 mm Loch hinein.

Unsere drei Antriebswellen aus 1,0 mm Messingstab werden nun an einem Ende konisch angeschliffen (Vorbild: Schaschlikspieß). Dies entspricht später dem Ende der Nabe. Die Enden werden zudem zwecks besserer Lötbarkeit auf etwa 3 mm mit 800er Schleifpapier blank geschliffen:

Die 8,2 mm großen, vierflügeligen Schiffsschrauben trennen wir mit einer Skalpellklinge vorsichtig aus der PE-Matritze:

Anschließend werden die Schiffsschrauben beidseitig nass auf 800er Schleifpapier angeschliffen:

Zum Löten braucht man einerseits einen leistungsstarken Lötkolben, der genügend Wärme abgibt (50 Watt oder Lötstation), zum anderen eine hauchdünne Spitze. Das Bild zeigt eine gute und zwei schlechte Optionen - ratet mal selber:

Nun noch rasch aus 1,0er und 0,3er Polystyrol ein 1,3 mm dickes Päckchen gebastelt und ein 1,5er Loch reingebohrt. Anschließend ein geschlossenes Plättchen über das Loch geklebt. Aber bitte aufpassen, dass kein Kleber ins Loch fließt:

Jetzt stecken wir eine Antriebswelle durch das Loch im Epoxy-Klötzchen. Das Epoxy verträgt Hitze ganz gut und nimmt beim folgenden Löten keinen Schaden. Zudem hat es eine wunderbar plane Oberfläche. Welle plus Klötzen kommen auf ein Stück Restholz, in welchem der Stab nochmals genau rechtwinklig geführt ist. Nun kleben wir besagtes Klötzchen am Holz fest und fixieren alle 4 Schiffsschraubenflügel mit einem Tamiya-Klebestreifen. Dies verhindert, dass Lötzinn auf die Flügel gelangt. Mit der kleinen weißen Schablone lässt sich wunderbar der Überstand der Nabe einstellen:

Das Löten ist in diesem Fall schon eine kleine Kunst, da das Messing nicht gerade dankbar das Lötzinn annimmt. Ich hab immer wieder ein Stückchen verzinnt und dann mit Entlötlitze wieder das Lötzinn entfernt. Dieses Spiel solange, bis rundum die Oberflächen verzinnt waren. Erst dann hab ich sie schlussendlich mit ausreichend Lötzinn versehen. Nach Entfernen der Klebestreifen lässt sich das Flussmittel (Kolofonium) mit Pinsel und Universalverdünnung entfernen:

Irgendwann ist es aber dann geschafft und 3 Schiffsschrauben sind fest mit den Antriebswellen verbunden. Dummerweise erzeugen sie noch immer keinen Vortrieb:

Jetzt schnappen wir uns das zweite Klötzchen, welches wir ganz zu Beginn zusammengeklebt haben. Mit Hilfe verschiedener Fräsköpfe entsteht eine Hohlkehle, die später die Profilierung der einzelnen Schiffsschraubenflügel vorgibt. Nach dem Fräsen eignet sich hervorragend etwas Schleifpapier, das man um den Schaft eines passenden Bohrers wickelt:

Nun kommt Balsaholz ins Spiel. Wir schneiden uns von zwei Leisten jeweils ein kürzeres Stück ab:

In die Rechteckleiste wird zunächst mit einem Fräser und anschließend mit um-den-Bohrerschaft-gewickeltem-Schleifpapier eine saubere Hohlkehle eingeschliffen:

In die Hohlkehle kleben wir mit etwas Sekundenkleber ein Stück 800er Schleifpapier. Mit diesem kleinen Werkzeug lassen sich nun prächtig die Reste der "Messing-Angüsse" an den dünnen Schiffsschraubenflügeln entfernen:

Wenden wir uns wieder unserem kleinen Epoxy-Klötzchen zu. In die Hohlkehle kleben wir einen schmalen 0,5er Streifen Polystyrol - dient später als Anschlag für die Schiffsschraubenflügel. Anschließend halbieren wir das Klätzchen und spitzen beide Teile auf 90° an:

Das quadratische Balsaholzstück wird am Kopfende wie gezeigt abgerundet - dieses dient anschließend als Stempelwerkzeug:

Nun geht es endlich richtig los! Eine Schiffsschraube wird mit der Antriebswelle von oben durchs Loch des Formwerkzeug gesteckt. Dann heißt es suuuuuper gefühlvoll zunächst mit dem Balsa-Stempel Blatt für Blatt die Form auszuarbeiten. Zeigen die Blätter grob die gewünschte Schräge und Abrundung, dann kann man mit einem an der Spitze abgerundeten Buche-Zahnstocher die letzten Feinheiten herausarbeiten:

Damit liegt dann endlich die erste fertige Schraube vor einem und lacht ein freundlich an:

Augen zu und durch - zu Nummer eins gesellen sich auch Nummer zwei und drei:

Noch ein wenig versäubert und dann hinein in die Stevenrohre:

Ich weiß nicht wie es Euch geht - aber ich bin ziemlich maßlos begeistert vom Anblick:

Nun denn - das war einmal in aller Ausführlichkeit ein Exkurs in die Rubrik Modellbau-Freestyle. In Summe stecken da etwa 4 Stunden drin, für 3 winzige Schiffsschrauben. Aus der Erfahrung anderer angetriebener Kleinstboote bin ich zuversichtlich, dass die Schrauben vernünftig Vortrieb produzieren werden. Auch wenn das Material nur 0,2 mm dick ist, so wirkt es doch ausreichend stabil.

Ich hoffe es hat Euch mal wieder ein wenig gefallen. Wir befinden uns auf der Zielgeraden zur ersten Probefahrt. Hoffe sehr, dass Ihr auch schon feste gespannt seid...

Gruß,
Johannes

@ Daniel und Frank:
Habt herzlichen Dank für Eure netten Worte! Das tut soooo gut. Modellbauer sind natürlich auch Künstler - und die leben nunmal von ein klein wenig Applaus.

@ Andreas:
Ich beziehe die meisten Halbzeuge (Rohre, Rundstäbe, Profile, Platten etc. in Polystyrol, Alu, Messing bei:
https://www.architekturbedarf.de/
Sehr schnell, zuverlässig und preislich ok.

Auch oftmals hilfreich ist mercateo, wobei die letzten Endes nur eine Distributor-Plattform für zahllose andere Lieferanten sind.

Die Schiffsschraubenflügelprofilschablone hab ich zuerst mit einem Schleifpapierkopf mit 8,7 mm vorgeformt, dann kam ein 7er SChleifkopf und zuletzt ein sehr fein strukturierter 6er.
Das Profil ist nicht einfach eine Kreisbahn. Es beginnt relativ flach und wird dann ähnlich einer Rennschraube sehr steil.
Hier braucht es einfach Gefühl und Augenmaß. Zwischendurch hab ich immer wieder mal einen dünnen Polystyrlstreifen reingedrückt um zu schauen, wie es wirkt.
Die Schwierigkeit ist einfach die erforderliche Genauigkeit. Vor allem, wenn man gleich "geshapte" links- und rechtslaufende Schrauben haben möchte.
Die Flügelchen sind gerade mal 4 mm breit, die gesamte Steigung beträgt etwa 2,8 mm.

Hallo zu einem kurzen "Modellbau-Quickie"!

Nein! Ich bin kein Mann für 5 Minuten. Diesmal hab ich nur 3 gebraucht...
Ein kurze Teillackierung des hinteren Rumpfbereiches mit einem Nitro-basierenden Sprühlack aus dem KFZ-Bereich. Dies ist eine Mischung aus Grundierung und Füller, also ideal um kleine Furchen zu schließen, ungeeignet bei feinen Strukturen oder Fotoätzteilen.
Der Sinn dieser Zwischenaktion: Man sieht anschließend viel besser die lokalen Stellen, an denen für eine perfekte Oberfläche noch nachgebssert werden muss:

Neben den selbst frabrizierten Ungenauigkeiten zeigen sich aber auch noch Herstellerbedingte Erbstücke. So muss ich die Delle im Achtersteven noch schließen und die leichte Querrippe vom Werkzeugstoß im Bereich knapp vor dem Stevenrohraustritt noch besser wegschleifen.
Trotz Leuchtlupe kann ich diese Feinheiten beim Blick auf die reine weiße Polystyroloberfläche nicht erkennen:

Ab jetzt gehts dann weiter mit 800er Naßschleifpapier.

Gruß,
Johannes

Hey - hallo! Jetzt geht die Post ab!

Wie die Überschrift schon sagt: der ganz normale Wahnsinn, live und in Farbe...
Der Kleine mit seinen 10 Monaten sitzt in der Schaukel und hängt am Baum, haut derweil mit der Rübe an den Stamm - das alles nur, damit Mutter beide Hände frei hat zum Knipsen. Dementsprechend ist Muttern genervt wie Harry.
Die Prinzessin mit ihren 6 Jahren malt gerade den Küchentisch voll und schmollt, da sich keiner um sie kümmert.
Der Vierjährige hat grad nen Schreikrampf, weil er völlig übermüdet vom Kumpel heimkam und nicht am Computer spielen darf.
Immerhin - der Älteste mit seinen 8 steht mir treu zur Seite.
Und mittendrin Vaddern, der als übelster Despot das ganze traute Familienleben an der anstehenden Jungfernfahrt ausrichtet!

Haarscharf an einem gewaltigen Ehekrach vorbeigeschrammt... "Mensch - knipps doch einfach!" - "Geht nicht, ist zu schnell!" - "Dann mach doch einfach, kann doch nicht so schwer sein!!" - "Nee - geht nicht - die Kamera ist viel zu lahm!!" - "Ooooh Mann - stell Dich doch nicht so an!!! Soll ich das etwa auch noch nebenbei machen???" - "JAAA!!! Mach doch Deinen Sch...ss selber!!!"

Nun gut - die Beziehung hat gehalten. Und es ist zugegebenermaßen wirklich nicht so einfach. Hier die beeindruckende Ausbeute:

Wie Sie sehen, sehen Sie nichts, aber das sehen Sie ja selbst...
Unglaublich viel blauer Pool - und schemenhaft irgendwo ein Hauch einer Ahnung eines möglichen Seenotrettungskreuzers...
Hier das Hauptproblem: Die Marwede geht ab wie ein Blitz. Sie verschwindet soeben links aus dem Blickfeld des Betrachters. Was bleibt, ist ein beeindruckendes Kielwasser:

Doch Dank moderner digitaler Bildverarbeitung war es möglich die entscheidenden Passagen herauszuschneiden. Hier ist sie in voller Pracht:

Das Fahrbild ist wirklich berauschend. Blitzsauber! Trotz Fehlen der Ruder (ich hatte die Öffnungen noch nicht einmal abgeklebt) fährt sie schnurgerade:

Der Krach beim Lauf der Motoren im Trockendock wechselt zu einem angenehmen, aber hörbaren Summen, sobald der Pott im Wasser ist und der Rumpf nicht mehr schwingen kann.
Die weiteren Bilder erspar ich Euch. Das Folgende gibt ein Gefühl für das Verhältnis der Bildinhalte von Umgebung versus Objekt der Begierde.

Na gut - eins gibts noch:

Zu guter Letzt noch mein treues Helferlein, gemäß Daniel Düsentrieb. Alleine das war ein Bild für die Götter! Die Marwede zischt an meiner Seite los, während Sohnemann mit Adlerauge konzentriert den Kurs verfolgt derweil er wie von der Tarantel gestochen hin- und herflitzt, um einen heftigen Einschlag zu vermeiden:

Soweit ein Kurzbericht einer verflixt begeisternden Jungfernfahrt. Zugegeben - war eine Hauruck-Aktion. Lediglich die Antriebszahnräder sauber installiert und dann die Motoren gemeinsam an einen Stecker angelötet, den ich per Hand an einen Akku stecke. Also nix mit Steuerung bislang.
Das Geniale: Bereits jetzt ist das Boot irre schnell mit einem richtig, richtig guten Fahrbild. Aber da hing lediglich ein 3,7 Volt LiPo-Akku dran. Mit den angestrebten 5 Volt geht da gar noch mehr...

Sodele - ich hoffe Ihr habts genossen und freut Euch mit mir. Hat sich die viele Arbeit bislang doch reichlich gelohnt.

Machts gut und Gruß,
Johannes