Gegenläufige Schrauben für Modelltorpedo

[the_Ghost666]

Moin zusammen.
Ich habe mal wieder eine idee, für die ich ein paar Lösungsansätze brauche:
Aus einer fixen Idee kam mal der Vorsatz einen maßstabsgetreuen Torpedo zu bauen, wie er von einem (großen) Modell(U)boot abgefeuert werden könnte. Geplant ist eine naturgetreue Drahtlenkung, erdacht als One Wire Bus an ner Mikrofonlitze/ 2 Kupferlackdrähten.
Das ganze wird mit normalen Batterien/Akkus (vielleicht auch Goldcaps) gespeist, besitzt einen Elektromotor sowie kleine Höhen- und Tiefenruder.
Für diese Ruder dachte ich an Nitinol, hab schon einen Hersteller angeschrieben, um mich da mal schlauer zu machen, was machbar ist.

Wo jetzt das Problem liegt: Ich werde wohl einen kleinen Pager-Motor nehmen um die Schraube anzutreiben, wichtig ist jetzt, dass es nicht 1 sein kann, sondern es müssen 2 gegenläufig drehende sein, damit sich der Torpedo nicht um seine Achse dreht. Die Schrauben sitzen direkt übereinander, der äußere auf der inneren welle, der weiter innen auf einer hohlen welle.
Wie bekomme ich es jetzt hin, dass die eine Welle anders herum dreht? Es ist wichtig, dass alles kleinstmöglich ist.

[Schokohoernl]

warum denn so komliziert??

einmotorige flugzeuge drehen sich auch nicht im kreis ;-)

einfach die stabilisierungsruder so hinbiegen, dass sie dem drehmoment des motors entgegenwirken. so machen es die echten torpedos übrigens auch.

ansosnten bräuchte man halt 2 motoren, einer davon mit ner hohlwelle.

mfg

schoko

[the_Ghost666]

nein, moderne torpedos besitzen 2 schrauben, WEIL sonst die stabilisierungsflossen zu groß werden würden. mh ich hab keinen platz für 2 motoren, geschweige denn die möglichkeit die eine welle zu bohren. Ich habe hier mal die Maße:
Zu Grunde liegt ein amerikanischer MK48 ADCAP (advanced capability) Torpedo, ein mehrzwecktorpedo der in der amerikanischen Ubootflotte eingesetzt wird. In der Realität hat er einen Durchmesser von 21" und eine länge von 19feet. In mm sind das 533,4mm Durchmesser und 5790mm länge. Bei einem Maßstab von 1:25 (1:40 ist zu klein) komm ich auf n durchmesser von gerade 22mm, und eine Länge von 232mm.
Der meiste Raum wird von den Batterien eingenommen, wohl 2 Microzellen (AAA). Dann muss noch vorne die Steuerplatine rein. Der kleine Rest steht dann dem Antrieb und Ruder zur Verfügung. Es muss mit einem Motor gehen.

[linux_80]

Hallo,

evtl. kannst Du irgendwas mit Planetengetriebe bauen, könnte bei dieser grösse und den Drehzahlen aber etwas kritisch werden. :-k

Das nächste wäre zB. sowas hier:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=229380
weiss jetzt allerdings nicht wie das genau angetrieben wird.

[Minifriese]

Moin moin!

Theoretisch reicht dazu ein Motor. Der treibt die Innenwelle an, auf der hinten der eine Propeller sitzt. Darüber sitzt eine Außenwelle mit dem zweiten Propeller. Auf beiden Wellen sitzen Zahnräder, die den gleichen Außendurchmesser haben. Diese Zahnräder sind über ein Stirnzahnrad gekoppelt, dessen Welle an der Innenwand des Torpedos gelagert ist. Auf die Art drehen sich die beiden Wellen immer gegensinnig. Vielleicht kann man das auf dem angehängten Bild irgendwie erkennen...

Allerdings könnte das bei 22mm Durchmesser schwierig zu basteln sein. Es gibt übrigens nicht nur die 53,3cm-Kaliber bei den Originalen. Die Russen haben auch 64cm-Schwergewichtstorpedos, und mehrere Länder, zum Beispiel Schweden, haben U-Jagd-Torpedos, die manchmal nur 40cm Durchmesser haben.

Gruß,

Nils

[the_Ghost666]

Ja, das mit den Durchmessern weiß ich, aber ich möchte nur auf den russischen 65cm torpedo zurückgreifen wenns wirklich nicht passt.
und deine idee mit dieser zahnrad anordnung ist großartig. nur das platzproblem, ich werd mal bei conrad und maedler gucken.

[Schokohoernl]

Das nächste wäre zB. sowas hier:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=229380
weiss jetzt allerdings nicht wie das genau angetrieben wird.

mit zwei motoren ;-)


die idee mit den zwei zahnrädern von Minifriese is nicht schlecht. nur noch die frage, ob du 1. genug platz hast, und 2. wo man passende zahnrädchen herbekommt.


mh ich hab keinen platz für 2 motoren, geschweige denn die möglichkeit die eine welle zu bohren.

must du ja auch nicht, wär ja killer eine welle auf 60mm auf 1/10mm genau zu bohren.....
das gibts schon fertig. alllerdings weiss ich jetzt nicht was fürn durchmesser die haben (denk mal 3mm außen) und was die kosten....

mfg

schoko

[Manf]

Ich werde wohl einen kleinen Pager-Motor nehmen um die Schraube anzutreiben
Kennst Du das Nennmoment von dem Pagermotor?, klein ist er ja, aber nach einem Differential und zwei Dichtungen wird für die Schrauben nicht mehr viel übrig sein.
Für den Einsatzfall kansst Du ihn ja vielleicht auch etwas oberhalb der Nennleistung betreiben, lange muß er ja nicht halten.
Manfred

[Minifriese]

Was mir gerade auffällt: Kegelzahnräder wären natürlich besser als ein Stirnzahnrad. Baut auch kleiner.
Nils

[the_Ghost666]

richtig, bei maedler hab ich auch schon welche gefunden aber die haben immernoch mind. 9mm durchmesser.
ich weiß, dass es auch pager-motoren mit getriebe gibt. sonst muss ich mal schauen was faulhaber, maxon und konsorten im programm haben.
und noch ein problem, die schrauben gibts nicht bei conrad, noch vor ein paar monaten hatten die messing-schrauben, die sind nun alle gegen plastik ausgetauscht und es geht los bei 30mm. ergo: blech her, maske machen und selbst ätzen. danach in form biegen

[the_Ghost666]

ich fürchte mein maßstab 1:25 ist immernoch sehr knapp bemessen, vielleicht muss ich doch größer werden.
Zur Ruderkontrolle hatte ich bereits oben 2 Worte gesagt, das möchte ich nochmal vertiefen.
Ich möchte mir aus Nitinol (Nickel-Titan-Legierung, die einen Memory-Effekt aufweißt) dünne Federn drehen, als Drahtstärke hab ich mir 0,25mm ausgeschaut. dieser wird um einen Kern von ca 1-2mm gewickelt (Bleistiftmine), Windung an Windung. Höchstens aber eine Drahtbreite abstand zwischen den Windungen (also eine Steigung von 0,25-0,5mm). Danach werden die Federn für 10min bei 500°C geglüht und in Wasser abgeschreckt (laut Hersteller). Das eine Ende der Feder wird im Gehäuse befestigt, das andere führt zu einem Wipp-Hebel, der an der Ruder-Achse befestigt ist. Dabei wird die Feder gestreckt. Auf der anderen Seite des Hebels wird eine zweite Feder befestigt, damit steht der Hebel in Neutralstellung. Wird nun eine Feder unter Strom gesetzt, bei etwa 2-3V und 0,8A erhitzt sie sich auf 90-100°C. Das Nitinol "erinnert" sich an seine Form während des Glühens, die Feder zieht sich zusammen. Die andere Feder dehnt sich durch die Kraft der sich zusammenziehenden Feder. Da sich der Draht nicht wieder zurückbiegt, nachdem er erkaltet ist, sollte die zweite Feder den Hebel zurückstellen. Das ganze 2x für das Seiten- und Tiefenruder. Ein Problem könnte die Temperatur sein. Erstens darf nichts in der Nähe sein, was diese Temperaturen nicht aushält, und zweitens muss man schauen, wie schnell man auf diese Temperatur kommt (je nach Umgebung) und wieviel mAh das kostet, je nach dem, wie oft man nachsteuert.

[Felix G]

Ähm...

wieso befestigst du an dem Hebel nicht einfach einen dünnen Eisenstift, und steckst den in eine kleine selbstgewickelte Spule!?
(auf der Gegenseite dann wieder eine normale Feder)

das reagiert schön schnell, und du brauchst dir keine Gedanken wegen hoher Temperaturen machen.

[the_Ghost666]

mhh stimmt schon, wenn eine lage reicht, ich wollte das nitinol nehmen weil ich erstens gestern auf dem robocup am stand der firma war, die das zeug herstellt und mir die inspiration kam
und zweitens ich bisher dachte, dass der elktromagnet mehr platz verbrauchen würde. mhh ich hatte etwas gehofft, dass ich mit dem Nitinol ne analoge reaktion hervorrufen kann, bei elektromagneten denk ich immer an vollausschlag oder kein ausschlag. müsste ich damit aber auch mit 2 elektromagneten +rückstellfedern machen um ein ruder anzusteuern.

[the_Ghost666]

Mal ne kleine, vielleicht dumme Frage, von der ich die Antwort schon zu kennen glaube:
Was ist denn, wenn ich einfach eine links-Schraube und eine rechts-Schraube auf die gleiche Achse stecken und dann rotieren lasse. könnte es so einfach sein?
oder würd das sich nicht auf das Drehmoment des Motors auswirken und den Torpedo doch in rotation bringen?

[dennisstrehl]

Willst du dann die zweite Schraube einfach vom Wasser antreiben lassen? Das bringt eher nen gegenteiligen Effekt.

MfG

[hollowman4]

https://ssl.kundenserver.de/s70999645.einsundeinsshop.de/sess/utn;jsessionid=1544959bbd66443/shopdata/index.shopscript

[the_Ghost666]

dachte ich mir, also sind wir immernoch bei diesem "differential" und 2 holen wellen.
Als nächstes habe ich den maßstab mal auf ca 1:18 erhoht. das bringt einen durchmesser von 30mm und eine länge von etwa 330mm. das bringt schonmal etwas mehr platz.
ich habe mir mal den link angeschaut, ein kommentar dazu wäre nicht schlecht. aber das sortiment ist nicht so interessant wie ich erstmal dachte. so klein müssen die motoren nicht sein, ich würd zwar nen kleineren maßstab hinbekommen, aber dann wäre er nicht lenkbar.
durch den größeren innendurchmesser kann ich jetzt auch n ordentlichen motor nehmen, das problem mit dem drehmoment ist erstmal über den berg.
weiter gehts:
die wellen müssen sauber ineinander passen, dürfen kein zu großes spiel haben, woher nehmen? mit pech muss ne sonderanfertigung her.
dann hab ich 2 schiffsschrauben gefunden, siehe graupner. 3 blätter, 25mm durchmesser, verfügbar in links und rechtsdrehend. versehen mit einem M2 Gewinde. die innere welle müsste folglich M2 sein, dann muss man schauen, ob diese propeller aufzubohren sind. Um die Propeller kommt ein Staurohr, das erhöht den Schub und schützt das kabel vor den Blättern der Schrauben. Damit ist auch das Problem gegessen, das Kabel durch eine Welle führen zu müssen.
Allergrößtes Problem:
Die Achse des Motors verläuft natürlich mittig durch den Torpedo. dummerweise genau dort, wo meine Achsen der Ruder entlang laufen sollen.
Was mach ich dann mit den Rudern?

[linux_80]

Hast Du mal'n Bild wie sowas in echt ausschaut, damit man sich mal vorstellen kann was da wo dran ist ?

[the_Ghost666]

mh also einmal
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/weaps/mk48-731-p05.jpg

http://images.google.de/imgres?imgurl=http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/weaps/mk48-731-p05.jpg&imgrefurl=http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/weaps/mk-48.htm&h=206&w=682&sz=10&tbnid=avOA-eYiHcES6M:&tbnh=41&tbnw=137&hl=de&start=75&prev=/images%3Fq%3Dmk48%2Badcap%26start%3D60%26svnum%3D1 0%26hl%3Dde%26lr%3D%26sa%3DN

http://www.nabusu.com/13%20torpedo.JPG

http://www.ilexikon.com/images/c/c4/Torpedos_axb01.jpg

Das ist mal ne kleine Auswahl an Bildern und Seiten, die Google ausspuckt
Ansonsten gibts bei Wikipedia noch infos, aber keine weiteren Bilder.

Das Problem an der Steuerung sind die kleinen Ruderflächen.
Mein Modell soll in etwa die Originalmaße besitzen, aber muss nicht einem bestimmten Torpedo entsprechen. Das erste Bild zeigt einen Mk48 ADCAP Torpedo, nach dem ich meine Maße genommen habe.

[Minifriese]

[dachte ich mir, also sind wir immernoch bei diesem "differential" und 2 holen wellen.]

Moin,

Wie kommst du denn auf zwei hohle Wellen? Die innere ist doch ne ganz normale Welle. Natürlich möglichst dünn, aber nicht hohl?

Nils

[hollowman4]

Ups... bei dem Link sollte eigentlich auch was stehen.
Aehm ja da gibt es halt Zahnräder im Modul 0.2.... wäre denke Hilfreich mit der Differential idee ;) Weil du hattest ja von Platzproblemen gesprochen ... Welle zum wellen durchbohren würde ich nen klotz nehmen loch rein bohren welle rein und dann bohren .... dann mit Fett füllen und innen nen o-ring hin ... sollte reichen :)

[the_Ghost666]

Ich brauche eine massive Welle für die hintere schraube, eine hohle welle für die vordere schraube, und eine Welle/ eher Rohr, das da nochmal drum ist und im gehäuse verklebt wird.

das angebot von dem shop ist interresant, aber ich bräuchte entweder 3 gleiche kegelräder, die die nicht haben, oder aber 2zahnräder und ein tja wie heißen die, nicht stirnzahnrad sondern die anderen.. auf jeden fall das teil haben die auch nicht.

wenn jemand nen shop mit m0,5 kegelrädern mit 10zähnen kennt, oder irgendwas vergleichbar kleines, bitte her damit.

[hollowman4]

Schneckenräder/Zahnräder/stirnräder gibt es soweit ich weis in den Grössen ... Ich habe mich damit Längerezeit beschäftigt hatte auch einen MAN 5to 1:87 ferngesteuert... also ich werde für dich noch was finden können denke(hoffe) ich..


Edit: so http://www.lemo-solar.de/ ... webshop>modellbautechnik da gibt es Zahnräder in mengen... erschreck dich net bei den Preissen für messing kegelrädern :D

[Christian H]

Hallo

als ich würde das ganze ohne Zahnräder und einfach auf folgende Weise bauen. So wie ich das verstehe, muss der Motor des Torpedos ja nicht gesteuert werden. Wieso also nicht Motor mit Batterie in einen Zylinder setzen, der fest mit dem äußeren Propeller verbunden ist. Den Kopf des Torpedos mit Elekronik würde ich nur über ein Kugellager mit obigen Antrieb verbinden. Für die Optik kann man je eine Hülle um obigen Antrieb mit dem Kopf des Torpedos verbinden. Im Inneren des Torpedos würde sich somit die gesamte Antriebseinheit bestehend aus Motor Batterie und äußeren Propeller drehen und von selbst das Drehmoment ausgleichen. Angeschaltet werden könnte der Motor vielleicht magnetisch über Reed Kontakt. Ich hoffe ich habe nicht verständlich ausgedrückt.


Viele Grüsse

Christian

[user529]

verständlich ausgedrückt, aber wenn sich die schraube im wasser dreht erzeugt sie vorschub(gewünscht) und drehmoment zwischen wasser und gehäuse(nit so super), welches durch eine zweite schrraube ausgeglichen werden muss.
ein drehender motor gleicht das moment zwischen sich und dem gehäuse aus, aber das moment zwischen wasser und gehäuse bleibt weiterhin und wird den torpedo munter weiterdrehen

so oder so du kommst um einen momentenausgleich nicht herum, ob über eine schraube oder leitbleche

mfg aus dem regen

[the_Ghost666]

ausserdem ist noch das problem, dass ich 1.
Den Motor sehr wohl steuern will, per Treiberstufe und PWM,
2. Die Batterien auch noch den Strom für die elektronik+e-magnete der lenkung bereitstellen müssen.
3. ein drehender motor noch mehr platz verbraucht, als eigentlich nötig wäre.
wenn der motor nicht zylindrisch ist, kann ich zb leitungen besser an ihm vorbei verlegen.

ohmann, großen dank, lemo-solar hat ich ganz vergessen, "Kegelrad aus Azetalharz" M0,5 16 Zähne für 70ct wär optimal wenn das passt.

ich wollte denen mal ne email schreiben, dass ihr email-kontakt-formular nicht funktioniert....doch die haben nur das

[teslapower]

Warum koppelst die Innen- und Außenwelle nicht über Kugeln, die auf
je eine Nut gedrückt und über einen starren Käfig in Position gehalten werden? In die Richtung eines Kugeldifferenzials halt...

[Kater_5]

Beim Modellflugzeug wird der Motor leicht schräg eingebaut, um den Drehimpuls zu kompensieren.

Wenn man zusätzlich dafür sorgt, dass der Schwerpunkt möglichst tief liegt, sollte das doch schon reichen, damit der gerade fährt.

Gruss
Axel

[dennisstrehl]

Das mit dem schräg einbauen bringt hier glaub ich nicht viel. Beim Flugzeug hat der Prop nämlich 2 Effekte: Er erzeugt nen Drehmoment um die Längsachse (durch den Luftwiderstand der Propellerblätter) und ein Giermoment, das dadurch zustande kommt, dass das Seitenleitwerk seitlich angepustet wird. Dieses ist beim Flugzeug nämlich meistens oberhalb des Rumpfes - und oberhalb des Rumpfes dreht der Prop nur in eine Richtung.

Das Giermoment wird durch das schräg-einbauen des Motors teilweise kompensiert - das Drehmoment bleibt. Der Motor wird dabei einfach leicht nach rechts oder links gedreht, so dass er die Schnauze in die gleiche Richtung zieht - gleichzeitig nimmt der seitlich Luftstrom am Seitenleitwerk dadurch ab.

Hab ich zumindest mal so gehört - keine Garantie

PS: Nen weiteres Problem wäre wahrscheinlich, dass beim Torpedo der Motor hinten ist und nicht vorne wie beim Flugzeug.