Außenborder-Anlenkung... wie realisieren?

[Guest Wellen-Brecher]

Hallo

 

hat sich eigentlich schon jemand mit dem Gedanken befasst, wie wir die Außenborder ansteuern wollen? Ich bin mir da noch nicht ganz im klaren drüber ob scale oder zweckmäßig.

 

Was habt Ihr für Ideen ...

[Guest Jo_S]

Ich werd's auf jeden Fall "scale" probieren und erwarte da auch keinerlei Schwierigkeiten. Eine normale Ansteuerung per Servo und Schubstangen bzw. Bowdenzügen ist ja kaum möglich - die Figur sitzt im Weg. Darum also mit 4 Umlenkrollen und 2 Federn. An den AB kommt dann diese steering bar, die die Befestigungspunkte für die Seile weit nach außen versetzt.

 

Ich überlege derzeit, ob ich einige Standardteile, die in allen Booten vorkommen (also für uns alle interessant, aber nicht erhältlich sind), in Kleinserie anfertigen lasse. Dann könnte man z.B. auch Steering Bars für den GTX 650 CNC-fräsen oder aus VA lasern lassen. Dazu kann ich aber erst in ca. 2 Wochen genaueres sagen. Ich kümmer' mich drum... hab da ein paar echt schrille Sachen im Kopf.

[Guest Wellen-Brecher]

... na das hört sich ja toll an .

[Guest Jo_S]

Ich brauch' mal dringend eure Hirne. Die Ansteuerung des Außenborders macht nämlich unerwartete Schwierigkeiten - da ist mal wieder Empirik angesagt. Das Ganze ist recht lang und komplex... ich hoffe, das überfordert nicht. Wenn trotz aufmerksamem Lesens etwas unklar bleiben sollte: bitte rückfragen.

 

Also, mal ganz strukturiert vorgegangen:

 

Vorbild:

Wie bekannt waren dort Seilrollen an der Lenksäule befestigt. Der Seilzug, der darüber läuft, wird über Umlenkrollen nach hinten zur Steering Bar des Außenborders geführt. Dort ist links und rechts nochmal ein Umlenkrollenpaar vorhanden. Das darüber laufende Seil wird wieder nach vorne geführt und an den Seitenwänden des Cockpits mit Federn (zum Ausgleich von Längenänderungen des Seils) befestigt.

 

Alternativen / Probleme der Modellansteuerung:

 

• Ich gehe mal davon aus, dass niemand sein Cockpit mit einer konventionellen Ansteuerung über Bowdenzüge (oder gar Schubstangen) verschandeln möchte. Das wäre auch garnicht so einfach, weil da ein Pilot im Weg sitzt.
  
• Eine 100% vorbildgetreue Ansteuerung über kleine Seiltrommeln an der Lenkerachse scheidet aus. Die Vorbild-Lenkräder machten mind. 4 Umdrehungen, um den AB weit genug eingelenkt zu kriegen. (Daraus ergab sich andererseits eine sehr feinfühlige Steuerung um den Nullpunkt). 4 Umdrehungen schaffen wir nur mit Segelwinden, die sind aber bei weitem zu langsam (1,0 - 2,0 sec. / Umdrehung = 4 - 8 sec. für Vollausschlag). Wir müssen m.E. also zwangsläufig "normale" Servos und eine "vorbildwidrige" Anlenkung verwenden.
  
• Für Seilzugsteuerung ist Dyneemaschnur ideal, weil sie sehr flexibel, hochbelastbar und reckfest ist, allerdings sieht sie besch*****eiden aus. Nylonummantelte Edelstahllitze ist eine optisch tolle Alternative. (Die Nylonhülle ist m.E. durchaus wichtig, sonst handeln wir uns die schönsten Knackimpulse = Störungen ein.)
  Ich habe diese Litze in 0,3 / 0,38 und 0,4mm (von Peba) hier vorrätig, das sollte trotz der grösseren Steifigkeit (Biegeradius in den Umlenkrollen!) gut klappen. Ob die geringe Stärke ausreicht, weiss ich nicht. Beim Vorbild war übrigens 4,76mm ein gängige Seilzug-Stärke, also maßstäblich 0,9 mm. Das halte ich für grenzwertig dick.
  
• Bei einer Seilzugansteuerung brauchen wir zwangsläufig eine vorbildgerechte Steering Bar, weil die Seile ja irgendwie mit genügend Abstand seitlich am Körper des Piloten vorbeigeführt werden müssen. Damit sind dann auch sehr lange Servohebel möglich, ohne einen Kraftverlust des Servos befürchten zu müssen.
  
• Die vorbildliche Rückführung der Seile über ein zweites Seilrollenpaar ist realistisch machbar, verdoppelt uns allerdings den notwendigen Servoweg bzw. die notwendige Längenänderung des Steuerseils.
  
• Bei den Seilrollen würde ich - aus eigener schlechter Erfahrung - nur noch kugelgelagerte Exemplare empfehlen. Die haben einen Durchmesser ab 10mm und sind in unfassbar großer Auswahl bei CapMaquettes (deutscher Importeur MKP) erhältlich. Kosten leider um die 9,- € /Stück, also 36,- € / Boot.
  
• Die Befestigung der Seilenden über Federn (an der seitlichen Cockpitwand) halte ich für sehr problematisch. Ich habe ein Riesen-Sammelsurium an kleinen Federn hier, mit denen ich mal ein bisschen getestet habe. Die sind in vorbildgetreuer Grösse allerdings sehr weich. Viel zu weich. Da ist absehbar, dass der AB bei höheren Geschwindigkeiten beginnen wird zu flattern. Nicht gut. Eine fixe Befestigung der Seilenden wäre deutlich besser.
  
• Sorgen macht mir auch die Längenänderung der Seile durch Temperaturschwankungen Sommer / Winter und durch Reckung. Das ist m.E. nicht unbedingt zu unterschätzen, weil wir sehr schnell bei Steuerseilen von über 1,0 m (!!) Gesamtlänge landen. Das ist m.E. genau der Grund, warum die Vorbilder Federn am Ende hatten. Dort entsteht also ein ärgerlicher Widerspruch zwischen einerseits notwendigem Ausgleich der Längenänderung und andererseits genereller Vermeidung von Federn. Eine Lösung habe ich bisher nicht.
  

 

Das Problem der Servowege:

Die Seil-Befestigungspunkte an der Steering Bar liegen (logischerweise) auf einem Kreisbogen, dessen Mittelpunkt die Drehachse des ABs ist. Während des Lenkens muss also auf der einen Seite des Servos genau so viel Seil "freigegeben" werden, wie auf der anderen Seite "angezogen" wird.

 

Beim Vorbild klappt das (durch die Seilrollen auf der Steuersäule) bestens. Bei einem Servohebel klappt es leider nicht, weil der Hebel die Ausschläge zu beiden Seiten zwangsläufig differenziert. Sprich: die Längenänderung erfolgt nicht linear, sondern ist auf der Zugseite grösser als auf der "Druckseite". Zur Veranschaulichung eine Skizze:

 

 

Wir benötigen ca. 15° AB-Ausschlag zu beiden Seiten ( das reicht dicke). Entspricht bei einer 110mm Steering Bar einem benötigten Seilweg von

 

14.3579 mm => 15° Ausschlag

14.3579 x 2 = 28,7158 mm => 15° Ausschlag mit Umlenkrolle

28,7158 x 2 = 57,4316 mm Gesamtweg des Servos für 15°-Ausschlag zu beiden Seiten.

 

Wenn ich jetzt die Seillängen vom Servo (Servohebel-Länge = 35mm) zur ersten Umlenkrolle berechne, ergeben sich bei den unterschiedlichen Servoausschlägen nach links und rechts folgende Maße:

 

-60° => 44.4776 mm (entspricht -26,4341 mm Längenänderung bis 0°, also schon etwas knapp für 15° AB-Ausschlag))

+-0° => 70.9117 mm

+60° => 102.8370 mm (entspricht +31,9253 mm Längenänderung ab 0°)

 

Darus folgt: 5,4912 mm Seillängen-Differenz zwischen +60°-Ausschlag und -60°-Ausschlag des Servos. Nicht gut. Wie sollen die 5,5mm ausgeglichen werden, wenn man keine Federn benutzen will?

 

Gegenrechnung: auf der einen Seite des Servos wird Seil angezogen, auf der anderen freigegeben. Wie addieren sich dort an den Servoendausschlägen die Seillängen gegenüber der Servo-Nullstellung?

 

44.4776 + 102.8370 mm = 147,3164 mm Seillänge bei +-60°

70.9117 + 70.9117 mm = 141,8234 mm Seillänge bei 0°

 

=> 5,493 mm Seillängen-Differenz zwischen 0 und 60°

 

Also auch hier eine unterschiedliche Seillänge von 5,5mm, je nach Stellung des Servoarms.

 

Fazit: bei Verwendung eines normalen Servohebels entstehen massive Längenänderungen (und damit Spannungen im Seil), die ohne Federn nicht abgefangen werden können. Und selbst mit Federn halte ich 11mm Längenänderung zwischen +60° und -60° für ziemlich grenzwertig.

 

 

Lösung für lineare Seilwege / Längenänderungen:

 

Da gibt es eigentlich nur drei theoretische Möglichkeiten:

 

 

• Linearservos: aber soweit mir bekannt ist, gibt es die nicht mehr. Vor allem nicht mit dem benötigten Servoweg.
  
• Segelwinden mit Seiltrommeln: bei kleinen Seiltrommeln viel zu langsam, siehe oben. Bei großen Seiltrommeln viel zu viel Weg - da würden wir nicht mal eine halbe Umdregung benötigen.
  
• Normale Servos mit selbst angebauter Seiltrommel: ist meines Erachtens die einzig praktikable Lösung, um lieare Längenänderung, genug Steuergeschwindigkeit und passende Servowege miteinander zu vereinen. (Zumindest fällt mir keine andere Lösung ein).
  

 

(Eine letzte theoretische und hässliche Lösung wäre, dass man auf das Servo einen zweiseitigen Servohebel setzt, der exakt die gleiche Grösse wie die Steering Bar hat (in diesem Fall also 110 mm) und gleichzeitig den Servoweg auf +- 15° Ausschlag begrenzt. Dann hat man ebenfalls lineare Ausschläge ohne Differenzierung. Geht aber nur mit Digitalseros oder Computerfunke, vermindert die Stellgenauigkeit und benötigt ziemlich viel Platz.)

 

Ich habe gestern beim local hobby dealer nachgefragt: die industriell verfügbaren Seiltrommeln (Ersatzteile für Segelwinden) sind

a.) atemberaubend teuer (Graupner will allen Ernstes 22,95€ für ein 45mm großes primitives Plastik-Spritzgußteil haben!!!!), oder

b) nicht in der richtigen Größe erhältlich.

 

Da müssten wir also selber drehen / drehen lassen. Selber bauen aus Holz, PS, Acryl o.ä. sollte auch funktionieren. Vielleicht gibt es auch eine passende Garnspule. Die Spulen der Edelstahlseile sind schon garnicht mal so schlecht, nur etwas klein (40mm Innendurchmesser). Da muss man mal im Baumark suchen gehen. Ich gehe davon aus, dass das Befestigen der Trommel auf einer Standard-Servoscheibe für niemanden ein Problem darstellt. Stellt sich nur die Frage nach der notwendigen Grösse:

 

d X pi = 360° (Umfang) => d = Umfang / pi

60° = 28,7158 mm => 360° = 172,2948 mm

172,2948 mm / pi = 54,84 mm Durchmesser bzw. 27,42 mm Radius.

 

Damit ist das Problem einer gleichmässigen, linearen Anlenkung gelöst. Hinten an der Steering Bar ergibt sich allerdings auch noch ml eine Differenzierung der Weglängen. Da das Seil auch hier keine kreisförmige Bewegung um den AB-Aufhängepunkt beschreibt (wie bei den Quadranten den alten Rennboote üblich!), sondern gerade verläuft, ist die Längenänderung zwischen +15° und -15° nicht etwa 2 x 14,358 = 28,716 mm, sondern 28,47 mm. Da ergibt sich also auch wieder eine Differenz, die aber - aufgrund des langen Hebelarms der Steering Bar - mit 0,246 mm recht gering ausfällt.

 

Das Problem der Längenänderung durch Temperaturschwankungen und Reckung bleibt weiterhin.

 

So, das Ganze ist leider sehr lang geworden. Aber da gibt's ja leider auch sehr viel zu berücksichtigen - und wir stehen bei Null. Ich hoffe, es war trotzdem halbwegs verständlich.

 

EDIT: ich habe gerade mal nachgeschlagen. V2A (Edelstahlseil) hat einen Temperaturausdehnungskoeffizienten von (ca.) α = 20 x 10^-6 K^-1. Zu deutsch: bei 1000 mm Seillänge und 30 Kelvin Temperaturänderung ändert sich die Seillänge nur um 20 x 10^-6 / K x 30 K x 1000 mm = 0,6 mm. Falls ich mich nicht verrechnet habe.

Das entspricht bei der oben genannten 110mm-Steering Bar 0,57° Winkeländerung ("Spiel") am AB... ich glaube, das können wir vernachlässigen. Allerdings addieren sich die Toleranzen: dazu kommen die oben genannten 0,246mm an der Steering Bar. Und die Reckung.

Edited January 15, 2011 by Jo_S

[Ulmo]

Wow! Ich hole ersteinmal mein altes "Tabellen & Formeln" Buch .

 

Das ganze ist ja bei mir noch 2-3 Wochen hin, aber es ist sicherlich gut da jetzt schon 'drüber nachzudenken.

Das Parallelogramm mit den Drehpunkten in der Mitte der kurzen Seiten (Drehachse OB und Servo) ist sicherlich die Lösung, die auch ohne Formelbuch auf der Hand liegt. Nachteile wie Platz, benötigtes Drehmoment und Stabilität der Hebel/Bügel sind ebenso offensichtlich.

 

Ohne daß ich das schon gerechnet hätte (oder jetzt genau wüßte wie das man das rechnen muß), kann man nicht mit einer Übersetzungen den Weg, den der "kleine Servo" liefert etwas verlängern. Also auf den Servo kommt ein kleines Zahnrad, der in ein Größeres greift ... so ähnlich.

Könnte das funktionieren?

[Ulmo]

... habe da noch eine Idee. Prinzipiell muss doch die Kreisbewegung des Servos in eine Vorwärts-/Rückwärtsbewegung bestimmter Länge umgewandelt werden. Vielleicht geht das auch mit Zahnstangen.

Also wieder ein Zahnrad eines noch zu berechnenden Durchmessers auf den Servo und dann rechts und links Zahnstangen in einer Führung. Das alles aus Kunststoff, damit es nicht zu schwer wird.

 

Ich wollte eigentlich noch schnell eine Zeichnung machen, aber mein Billig-CAD hat keine Teilebibliothek.

 

Steffen

[Guest TeKieler]

vielleicht denke ich da zu einfach.... aber wenn man die Umlenkrollen, die links und rechts vom Lenkrad sitzen, etwas weiter in Richtung Bug verschiebt, so dass sie auf einer Linie mit der Servosachse liegen, ergeben sich doch nicht so große Längenunterschiede der Anlenkung... oder sehe ich das falsch?!

 

EDIT: Hab mal ne kurze Paintzeichnung gemacht:

Ich würde größtenteils auf Winkeländerungen verzichten! Mit 90° Winkeln hat man bei den Umlenkungen bezüglich der Längenunterschiede am wenigsten Probleme.

Edited January 15, 2011 by TeKieler

[Ulmo]

... die Kreisbewegung des Servos in eine Vorwärts-/Rückwärtsbewegung bestimmter Länge umgewandelt werden ... Zahnstangen ... Zahnrad eines noch zu berechnenden Durchmessers ... Kunststoff

 

Wenn ich Jo's Beispiel aufgreife und wir sagen wir brauchen bei 60° Servo-auslenkung 28mm Längsbewegung. Dann würde ich so rechnen:

 

60° sind 1/6 des Kreisdurchmessers

U = Pi * D

28mm = Pi * D * 1/6

D = (28mm * 6) / Pi

D = 53,5mm

 

Also So ein Zahnrad würd ich bei mir direkt vor dem Dashboard noch hinbekommen

[Guest Jo_S]

Parallelogramm mit den Drehpunkten in der Mitte der kurzen Seiten ... Nachteile wie Platz, benötigtes Drehmoment

Nein, das benötigte Drehmoment bleibt identisch, das erhöht sich nicht. Wir verlängern ja sowohl den Hebel am AB (= Steering Bar) als auch am Servo.

 

Eine Lösung mit Zahnrädern, Zahnstangen, Umsetzung in Linearbewegung etc. halte ich für viel zu kompliziert. Bedenke: du erhöhst an wirklich prekärer Stelle die Fehlermöglichkeiten. Und das Spiel des Gesamtsystems. An der STelle muss was möglichst simples, robustes, nachbausicheres her. Fehler in der Lenkung können schnell zum Totalverlust des Modells führen.

 

... ergeben sich doch nicht so große Längenunterschiede der Anlenkung...

Leider doch. Eine Sache hast du völlig richtig erwähnt, das hatte ich oben vergessen: in der Nullstellung des Servos sollte das Seil senkrecht auf den Hebel treffen, um Differenzierungen zu minimieren. Aber das Problem bleibt trotzdem genau das gleiche wie oben geschildert. Was vorrangig an dem sehr langen Servoarm liegt, der aber leider für den benötigten Stellweg erforderlich ist. Das lässt sich nur durch eine Trommel vermeiden.

 

Ich war gerade beim Knauber-Baumarkt und hab da einiges gefunden... ich bastel' jetzt mal Seilscheiben...

[xoff]

Die Überlegungen zur Anlenkung des ABs sind ja schon weit voran geschritten...ich denke, dass wir mit einer grösseren Seilrolle auf dem richtigen Weg sind.

Schade nur, dass man sie nicht wie bei den Originalen hinter dem Steeringwheel plazieren kann...

 

Wichtig und richtig finde ich vor allem:

...An der STelle muss was möglichst simples, robustes, nachbausicheres her. Fehler in der Lenkung können schnell zum Totalverlust des Modells führen...

[Guest Jo_S]

Ich werde es jetzt über ein robustes Standardservo mit passender Seilscheibe versuchen. In meinem H+M MicroKat reicht sogar ein winziges(!) Hitec HS 85 MG als Lenkservo für einen Brushless-GTX 500, und da stecken höhere Geschwindigkeiten resp. mehr Leistung dahinter. Da wir die benötigte Stellkraft durch Umlenkrollen an der Steering Bar halbieren und dort zusätzlich sehr lange Hebel haben, ist das Thema "Drehmoment" m.E. harmlos.

 

Nochmal zum Thema "Seilscheibe". Da haben sich gestern auf die Schnelle drei potenzielle Lösungen gefunden:

 

 

1.) 3mm Sperrholzscheibe (gibt's mit 60mm Durchmesser im Baumarkt) beidseitig mit 1mm Sperrholzscheiben (ca. 70mm Durchmesser) verkleben, ca. 1,20 €,

 

2.) Seiltrommel aus PS selber bauen, Kostenpunkt null Euro. Ausgangsmaterial war eine große Spule für Geschenkbänder. Die wurden gestern im Baumarkt im großen Stil entsorgt und direkt dem 152er-Recycling zugeführt. "Umbau" hier nachzulesen,

 

3.) fertige Spule von Rayher (Nylonfaden 0,25mm / 25m lang). Kostenpunkt 1,19 €. Nylonfaden abwickeln und der Liebsten zum Hochzeitstag schenken (kommt immer gut, so etwas ausgefallenes hat sie noch nie bekommen!), Spule aufs Servo bauen. Ein bisschen sehr breit, aber vom Durchmesser perfekt passend und durch die offene Rückseite super an ein Servo anpassbar. Die Breite kann man ja korrigieren.

 

Schade nur, dass man sie nicht wie bei den Originalen hinter dem Steeringwheel plazieren kann...

Also ich denke: das könnte man wahrscheinlich schon. Nur habe ich momentan nicht den Ehrgeiz, so etwas zu entwickeln, bevor nicht die generelle Lauffähigkeit der 152VOs bewiesen ist. Es fehlt halt das passende Industrieprodukt. Ein erfolgversprechender Ansatz wäre ein schnelldrehender Getriebemotor auf der Lenkachse (ab ca. 300 U/min), dazu ein mehrgängiges Poti, das Ganze angesteuert über eine konventionelle Servoelektronik aus einem ausgeschlachteten 5-Euro-Conrad-Servo. Aber momentan finde ich erst mal reproduzierbare, einfache, funktionale Lösungen wichtiger.

Edited January 16, 2011 by Jo_S

[taucher]

Seilzugsteuerung da will ich auch mal, hab zwar kein 152er aber mein Clyde Puffer wird auch über Zugketten angesteuert.

 

Dazu überlege ich ein Servo mit 180° Servoweg zu verwenden damit das Ruder langsamer dreht. Die Servos sind ja irgendwie alle shr schnell das kommt bei einem Dampfschiff nicht sehr orginal rüber und bei Außenbordern auch nicht. Und wenn man jetzt eine Seiltrommel mit 180° Stellweg hat kann man Mit dem Trommeldurchmesser und Umlenkungen viel mehr in die Untersetzung gehen und hat nicht so nervöse Ruderausschläge.

 

zB.

 

Überlegung ?

 

Ralph

[Guest Jo_S]

Hallo Ralph,

 

ein Servo mit großem Stellweg wäre ideal. Das von dir gezeigte ist sogar ein Low Profile Servo, ebenfalls ein großer Vorteil bei unseren platzbegenzten Schüsseln.

 

Das Servo muss jedoch - ganz im Gegensatz zur Anwendung in Verdrängern - sehr schnell sein. 1,3 sec Stellzeit... das bedeutet bei 35km/h: das Boot hat in dieser Zeit 12,60 Meter zurück gelegt!! Das ist weit jenseits von gut und böse, man denke nur an schnelle Ausweichmanöver. An der Stelle wird schnell klar, warum wir ganz andere Servos brauchen. Toll wäre ein 180°-Servo mit fünffacher Geschwindigkeit - aber wenn es das gäbe, würde wieder das Drehmoment massiv in den Keller gehen.

 

Vielleicht findet ja noch jemand ein Servo, dass deutlich über 120° (2x60) dreht und bei vernünftigem Drehmoment sehr schnell ist. Ich wäre froh um jeden Millimeter weniger Seilscheibendurchmesser.

[xoff]

@taucher: das ist (wenn ich das richtig sehe) ein Einziehfahrwerk-Servo, d.h. der stellt nur von der einen Endstellung zur anderen, ohne dazwischen zu stoppen.

 

Aber so ein Low-Profile-Servo mit grossem Stellweg wär genau das Richtige!

 

Von Hitech gibt's eines, das ist aber viel zu schwer! ...hat aber 2 x 70° Stellweg.

 

Oder sonst so ein Robot-Servo...der dreht kontinuierlich...

[Ulmo]

Ich sehe noch nicht, wie die Seilscheibe das Problem der "unterschiedlichen Längen" beim Einlenken lösen soll. So wie in der obigen Zeichnung von Jo die Seile von der letzten Umlenkrolle an die Scheibe geführt werden, wird immer eine Seite "aufgerollt" - muss also dem Kreisbogen folgen. Das Seil bildet also keine Gerade vom Befestigungspunkt an der Scheibe zur Umlenkrolle. Dadurch ist eine Seite straff, da der Weg länger ist und die andere hängt durch.

Da ist m.E. nur zu lösen, wenn mann die Umlenkrollen auf einer Linie mit dem Drehpunkt des Servos anbringt - das Seil also mit 90° auf die Tangente des Befestigungspunktes stößt.

 

Dann kann man allerdings gleich auf die Scheibe verzichten und einen Hebel nehmen. Dann gibt es in jedem Falle eine Gerade zwischen letzter Umlenkrolle (egal wo diese ist) und dem Befestigunspunkt am Hebel. dieser Punkt kann dem Kreisbogen folgen und auf beiden Seiten gibt es immer ein straffes Seil.

 

Wenn meine Theorie einen Fehler hat, dann berichtigt mich bitte. Ich habe 'mal einen Versuch auf meinem Hellingbrett gemacht. Ganz simple - aber die Seile sind immer straff.

 

 

 

Wie auch immer. Ich werde mir aber auch noch ein Pappmodell mit Scheibe bauen ...

[xoff]

Wie wäre es, wenn wir statt der geraden Steering-Bars am Motor eine Konstruktion in Kreisform wählen?

 

...habe mal eine schematische Zeichnung gemacht - bitte behaftet mich nicht auf den Massen..die stimmen nicht...es geht um das Prinzip...

Ansteuerung_AB.pdf

[Ulmo]

Wie wäre es, wenn wir statt der geraden Steering-Bars am Motor eine Konstruktion in Kreisform wählen?

 

Würde das Problem wohl lösen. Man braucht auch nicht den doppelten Weg am Servo erzeugen, wie bei der Konstruktion mit dem Rückholseil. Wenn ich das richtig sehe kann man den Durchmesser der Servo-Seilscheibe, dann auch entsprechend kleiner wählen (4x kleiner, wegen 4 * 15° = 60°).

 

Angenommen wir brauchen bei 15° Auslenkung 20mm Weg:

20 = Pi * D1 * 15/360 (Am AB)

D1 = (20 * 15) / (Pi * 360)

D1 = 152 mm

 

Das macht dann bei 60° Auslenkung am Servo

20 = Pi * D2 * 60/360 (Am Servo)

D2 = (20 * 60) / (Pi * 360)

D2 = 38,2 mm

 

Einziger Nachteil ist, daß es halt nicht so richtig "Scale" ist - mir ist bisher auf den vielen Fotos, diese Lösung auch noch nicht aufgefallen. Ich habe sie aber hier im Forum schon einmal für eine Ruderanlage gesehen.

[Frank The Tank]

Moin,

 

habe nicht die Runabouts diese runde Ruderanlenkung teilweise gehabt?

[Guest Jo_S]

Ich sehe noch nicht, wie die Seilscheibe das Problem der "unterschiedlichen Längen" beim Einlenken lösen soll.

Ganz einfach: bei einer Seilrolle existiert das Problem naurgemäss nicht. Die aufgewickelte und abgewickelte Länge ist exakt gleich. Und die Längen sind (im Gegensatz zu einem Hebel) immer proportional zum Drehwinkel. Egal, ob du das Servo von 0 auf 15° fährst oder von 45 auf 60 oder von 8 auf 23: die abgewickelte (bzw. aufgewickelte) Seillänge ist immer exakt gleich.

Bei einem Hebel ist das nicht der Fall.

 

So wie in der obigen Zeichnung von Jo die Seile von der letzten Umlenkrolle an die Scheibe geführt werden, wird immer eine Seite "aufgerollt" - muss also dem Kreisbogen folgen. Das Seil bildet also keine Gerade vom Befestigungspunkt an der Scheibe zur Umlenkrolle.

 

Halt, Mißverständnis! Oben in der Zeichnung ist KEINE Seilrolle eingezeichnet!! Der grüne Bogen ist nur eine Art Hilfslinie, die den Kreisbogen angibt, den der Servohebel beschriebt! Wäre es eine Seilrolle (würde also das Seil dem Kreisbogen folgen), dann würde das Ganze funktionieren. Die Zeichnung oben veranschaulicht also nur, dass es mi einem Hebel NICHT funktioniert.

 

Da ist m.E. nur zu lösen, wenn mann die Umlenkrollen auf einer Linie mit dem Drehpunkt des Servos anbringt - das Seil also mit 90° auf die Tangente des Befestigungspunktes stößt.

 

Bei einer Seilrolle ist das völlig egal. Weil das Seil immer tangential auf die Rolle stösst. Absolut kein Unterschied, egal wo die Umlenkrollen sitzen. Bei einem Hebel ist es nicht egal.

 

Dann kann man allerdings gleich auf die Scheibe verzichten und einen Hebel nehmen.

 

Denkfehler, siehe oben. Dann hast du genau das oben geschilderte Problem der Differenzierung. Sprich: je nach Hebelstellung unterschiedliche Seilwege bei gleichen Ausschlägen. Von z.B. 0 bis 15° hast du einen anderen Seilweg als von 5-20 oder 15 bis 30 oder 22 bis 37 oder wie-auch-immer. Obwohl es immer der gleiche Servo-Stellwinkel von 15° ist, hast du immer unterschiedliche Seilwege (bei einem Hebel, nicht bei einer Rolle!). Allgemeingültig lässt sich sagen: je stärker der Winkel zwischen Seil und Hebel von 90° abweicht, desto grösser wird die Differenzierung des Seilwegs.

 

Ich habe 'mal einen Versuch auf meinem Hellingbrett gemacht. Ganz simple - aber die Seile sind immer straff.

 

Nein, stimmt nicht. Nimm ein reckfestes Seil und bewege den Hebel um 60° in beide Richtungen (also 120°) - dann siehst du, was passiert. Um den Nullpunkt herum klappt es noch, das ist logisch. Dort sind die Differenzen zu gering, um groß aufzufallen. Je grösser der Ausschlag wird, desto weniger klappt es. Die Spannungen werden immer größer.

 

Nimm als Beispiel dein unteres Foto: wenn du den Servohebel noch ein wenig weiter bewegst, wird erheblich mehr Seil angezogen (oben am Hebel) als unten frei gegeben wird. Dort kommen massive Spannungen. Die sind auch schon bei kleineren Ausschlägen da, aber jetzt fallen sie erst richtig auf. Du wirst den Hebel ohne Seildehnung nicht auf 60° bewegen können.

 

@Frank: die alten Inboarder-Hydros hatten sehr häufig diese "runde Ruderanlenkung". Nennt man "Quadrant". Damit wurde jedes Spiel vermeiden, denn vorne am Lenker war eine Seiltrommel und hinten am Ruder ebenfalls (halt nur in Segmentform). Also über den gesamten Ruderweg ein absolut lineares Auf- / Abwickeln des Seils. Bei den Outboardern ging das halt nicht, weil der Quadrant bei entsprechender Breite riesig gewesen wäre (die Seile müssen ja links und rechts am Fahrer vorbei auf die Steering Bar). Darum hatte man das Problem: vorne eine Seilrolle (am Lenker), hinten einen Hebel (am AB). Das kann nicht linear laufen. Und dann braucht man Federn zum Ausgleich.

 

@Xoff: das ist genau das Prinzip, das Frank meint: ein Quadrant. Wurde wie gesagt beim Vorbild häufig angewendet, aber aus genannten Gründen nie bei Ouboardern. Hier ein Quadrant an der Arno Ferrari XI:

 

(Quelle: http://www.gianhien.net/retail/all/ima_pro/ferrari_hydroplane-w3.jpg)

 

EDIT: mir ist zwischenzeitlich auch noch eine simple Lösung eingefallen, wie man in der Praxis die Längenänderung durch Reckung und Temperaturschwankungen ausgleichen kann, ohne Federn einsetzen zu müssen. Das System ist einfach und funktioniert spielfrei. Ich werde das jetzt mal ganz konkret aufbauen. Wird aber einige Zeit dauern, weil dafür neue Teile gefräst werden müssen, Umlenkrollen bestellt werden müssen (die haben lange Lieferzeiten), etc.pp.

Edited January 16, 2011 by Jo_S

[Ulmo]

Mmh. Also ich habe nochmal aufgezeichnet, was ich meinte. Vielleicht habe ich ja die dümmste aller Varianten gewählt ... ich habe versucht zu zeigen, dass das was ich beschrieben habe eintreten kann.

 

 

Also die grüne Linie ist die Ausgangsposition. Die blaue Linie zeigt die Position bei 60° Einschlag nach rechts. Die gestrichelte Linie zeigt, dass der Weg entlang des Kreisbogens länger wird als die Gerade, wenn der Befestigungspunkt den Punkt überschreitet dessen Tangente durch den Punkt der Umlenkrolle geht.

 

Aber wahrscheinlich ist das genau der Punkt. Man muß beim Positionieren des Servos und beim Bestimmen des Befestigungspunktes an der Seilscheibe beachten, dass auch bei Maximalauslenkung der Punkt nicht überschritten wird, dessen Tangente durch die Umlenkrolle geht. Denn dann wird der Weg auf dieser Seite länger als auf der anderen freigegeben wird.

 

Stimmt das jetzt wenigstens:weisnicht: ?

[Ulmo]

ich habe noch eine Variante gezeichnet, wo bei 60° Auslenkung der Tangentenpunkt nicht überschritten wird.

Also wieder grün bei Nullstellung und blau bei maximalem Einschlag nach rechts.

 

[Guest Jo_S]

Kann es sein, dass wir aneinander vorbei reden?

Meinst du jetzt mit deiner Zeichnung eine Lösung mit Hebel oder mit Seilscheibe?

[Ulmo]

Ich denke, dass eine Scheibe nur dann ohne durchhängendes Seil auf der Gegenseite funktioniert, wenn man den Tangentenpunkt nicht überschreitet. Dann ist es aber quasi dasselbe wie ein Hebel nur mit mehr Einschränkungen.

 

Aber ich bin weder ein Mathe- noch ein Mechanik-Überflieger. Ich kann also auch kolossal falsch liegen .

[Guest Jo_S]

Jetzt weiss ich, wo das Mißverständnis liegt!!

 

Du gehst davon aus, dass auf dem Umfang der Seiltrommel zwei Seilenden befestigt werden. Das ist nicht so. Das wäre dann tatsächlich dasselbe wie ein Hebel (mit dem kleinen von dir beschriebenen Unterschied). Das Seil wird sozusagen endlos ein paarmal um die Trommel herum gewickelt! Also: das Seil läuft auf die Servotrommel, einmal rings herum und auf der anderen Seite wieder runter. Ohne Unterbrechung. Das sieht mit einer Trommel (statt einem Hebel) dann so aus:

 

 

Und so sieht es immer aus, in jeder Servostellung bzw. Seilscheibenstellung. Das Seil läuft also immer an exakt der gleichen Stelle auf die Scheibe (nämlich an der Tangente) und an der exakt gleichen Stelle wieder herunter (an der Gegentangente). Egal bei welchem Winkel die Scheibe steht.

[Ulmo]

Jo ich danke Dir wirklich sehr! Jetzt habe ich es gerafft und kann schlafen gehen. Ich dachte schon ich bin zu b**d.

Da bin ich aber beruhigt. Es war also nur ein normaler Fehler.