Getriebemotor wasserdicht bekommen

[Damir]

Hallo erstmal! :)
Ich lese schon länger in eurem Forum mit und dies hat mir auch schon öfters bei Problemen geholfen.
Jetzt will ich auch mal zur Tat schreiten. ;)

Nach meinem ersten erfolgreich Projekt, ein Elektroboot mit GPS, Autopilot und Bordcomputer, stecke ich nun mitten in der Planung für mein neues Projekt, eine art Tauchroboter (ROV).

Für einen Greifarm bräuchte ich nun mehrere wasserdichte Getriebemotoren. Ich dachte das ich so etwas: http://www.conrad.at/ce/de/product/222368/GETRIEBEMOTOR-30001-45-15V-540ER-MOTOR/1210060&ref=list oder das: http://www.conrad.at/ce/de/overview/1210060/?orderSequence=ASC&page=0&SorderSequence=ASC&orderBy=price&filter_selection_1=ATT_PRODSPEC_1605%3B%7E1%3A600% 7E&filter_selection_2=&filter_selection_CUST_SPECIALS=&filter_selection_ATT_GLOBAL_Brandname=&filter_selection_ATT_SOURCE_VOLTAGE=&filter_selection_ATT_WEIGHT=&filter_selection_ATT_PRODSPEC_1605=ATT_PRODSPEC_16 05%3B%7E1%3A600%7E&filter_selection_ATT_PRODSPEC_1672=&pricerange=&bvRating=&feature=&indivPriceRangeA=&indivPriceRangeB= nehme, aber kann man so einen Motor ohne Druckgehäuse wasserdicht bekommen. Die Maximale Tauchtiefe wird etwa um die 10m sein.
Ich wäre für eure Hilfe sehr dankbar. :)

[WinneBerlin]

Hallo Damir,
klar kannst Du den Motor komplett in Kunstharz oder Silikon oder anderes einbetten. sieht nicht toll aus und hält auch nicht ewig.
Problem ist die Verbindung zwischen Motorflansch und Kunstharz auf dauer wasserdicht zu bekommen.


Besser wäre ein vernünftiges Gehäuse mit richtigen O-Ringdichtungen.
Das Problem ist vor allem die Antriebswelle. dafür brauchst du unbedingt eine druckdichte Durchführung (sowas wird normalerweise mit einem Simering realisiert, es geht aber, bei einem Roboterarm, auch eine O-Ringdichtung)

Kommt darauf an, was Du investieren willst und wie lange das Gerät halten soll.

Eine druckdichte Wellendichtung kostet (wegen der Reibung) auch Kraftverlust. Der Motor muss eventuell größer dimensioniert werden.

[Damir]

Danke für die schnelle Antwort :)
Das mit dem Kunstharz habe ich mir auch schon überlegt. Ich habe ein paar von diesen Motoren zuhause und weiß dass das Loch für die Welle nur 0,1 mm größer gebort ist als die Welle im Duchmesser. Würde es da reichen ein zähflüssiges Fett hinein zu pressen?
Gibt es eigentlich fertig verkäufliche wasserdichte Getriebemotoren in kleinen Ausmaßen (12 V)? Ich hab noch keinen gesehen?
Sind eigentlich Scheibenwischermotoren aus dem Auto wasserfest? (Waschanlage etc.)
Wenn ich nichts anderes finde werde ich wohl Gehäuse machen müssen. Bei 4 Gelenken + Greifer ein großer sicher Aufwand .!? :confused:

[PICture]

Besser als O-Ringe sollten für sich drehende Achsen Simmerringe sein: http://de.wikipedia.org/wiki/Wellendichtring . Um inneren Druck im Getriebemotor stabil zu halten, könnte man ihn mit Öl zu befüllen, damit Wasser nicht eindringt.

[WinneBerlin]

Simeringe sind für Wellen sicherlich besser geeignet. Wenn aber nur Roboterarme bewegt werden sollen und keine "Propeller"-Wellen reicht meist ein O-Ring. O-Ringe können bis mehrere Bar Druck aushalten. (10m Wassertiefe = 1 bar).
Öl im Gehäuse gegen den Druck macht nur Sinn bei Drücken von mehr als 5 bar (je nach Konstuktion).
Das Gehäuse sollte dann absolut ! dicht sein. Austretendes Öl verschmutzt die Umwelt. Wenn Du ein vernüftiges Gehäuse baust brauchst Du kein Öl weil Dein Gehäuse stabil genug ist und du mit Sicherheit nicht an guten Wellendichtungen sparen wirst.

Habe mir den Motor mal angeschaut.
Wenn Du keine großen Kräfte bewegen willst:
Mit ein Motor-Durchmesser von 39mm nimmst Du ein Kunststoffrohr mit passendem Innendurchmesser und eine Wandung von 4-5 mm reicht vollkommen aus. Zwei passende Kunststoffstöpsel ca. 20-30 mm dick lösst Du dir von einem Freund drehen. Einer der Stöpsel oder beide bekommt eine Nut für einen O-Ring zum dichten. Stärke des O-Rings 2,5 - 3 mm. So kannst Du das Gehäuse jederzeit wieder zerlegen.
Für die Stromkabel bohrst Du in einen der Stöpsel Löcher und verklebst die Kabel mit 2-komponentenklebstoff.
Für die Antriebswelle nach "draußen" nimmst Du eine Welle aus rostfreien Stahl. Dafür brauchst du dann den passeden Simering. Für den Simering muss in den zweiten stöpsel ein Loch mit Absatz gedreht werden. Der Simering wird in dieses Loch mit Absatz eingepresst und ist zum Stöpsel dicht.

Bei größeren Kräften machst du das ganze aus Alu.

Alles andere wie Motor vergießen usw. kostet genau so viel Zeit und hält nur von "früh bis mittag".

[oberallgeier]

Hi Damir,

willkommen im Forum.


... Für einen Greifarm ... wasserdichte Getriebemotoren ... Tauchtiefe ... 10m ...
... Besser wäre ein vernünftiges Gehäuse mit richtigen O-Ringdichtungen ...O-Ringe sind primär statische Dichtungen. Als Abdichtung selbst für solche Langsamläufer kaum geeignet, zumal die Oberfläche der Motorwelle nicht spezifiziert ist. Die sollte nämlich für Dichtzwecke drallfrei geschliffen sein. Immerhin ist ein bar abzudichten. Wenn Du (allerdings) Dein Teil als recht untergeordnete Funktion ansieht, wäre es wohl die einfachste, billigste und vermutlich eben auch schnellste Lösung. Allerdings nicht wirklich dicht zu kriegen.


Besser als O-Ringe ... Simmerringe ... Getriebemotor ... mit Öl zu befüllen ...Stimmt eingeschränkt, denn die Wellendichtringe (Simmerringe - die hatte Herr Simmer erfunden) sind nur für "geringe Drücke" geeignet - und gering heißt meist erheblich unter einem bar. Allerdings gilt auch hier die Forderung, dass für gute Dichtung die Lauffläche der Dichtung drallfrei geschliffen sein muss. Der Trick mit der Ölfüllung ist gut und wäre hier gut angebracht. Auch beim Einsatz von Rundschnurringen (O-Ringen) wäre die Ölbefüllung des Motors eine deutliche Verbesserung - auch wenns im Grunde in beiden Fällen gepfuscht ist.

Heute sind schon einfache Geschirrspülmaschinen mit Gleitringdichtungen ausgerüstet. Die halten dann auch dicht gegen fast beliebige (je nach Bauteil) Überdrücke. Vielleicht machst Du Dich da mal sachkundig. Auch ist ihr Reibungsanteil z.T. sehr gering (Kohle, Hartkeramik u.Ä.).

WENN ich so ein Teil bauen würde und bei der Auslegung auf geringe Einsatzkosten und mässige Standzeiten (im Bereich von etlichen Betriebsstunden) Wert legen würde, wäre für mich eine Lösung mit Rundschnurdichtung ne Wahl. ALLERDINGS würde ich zwei hintereinander legen und dazwischen eine "mikroskopisch-breite" Zwischenkammer mit Druckzuführung ins Gehäuse einbauen. Also in der Reihenfolge: Motorinnenraum <=> O-Ring <=> Zwischenkammer mit Druckzuführung <=> O-Ring <=> Wasser unterschiedlicher Druckstufe. Sprich: eine Sperrkammer. Dazu würde ich in die Druckzuführung einen gelinden Überdruck von konstant 1,5 bar einleiten - oder wenns luftsparender sein soll: Aussendruck + 0,1 bar. Die Kammer in mehr oder weniger regelmässigen Abständen mit ein paar Tröpfelchen dünnflüssigem Silikonöl versehen (Achtung: Gefahr von Verschmutzung der Umgebung - wenn das ein Problem ist, nimm hier Ballistol statt Silikon) - und ab ins Wasser.

Und wenns noch günstiger und SEHR platzsparend sein soll: Zwei Teflondichtlippen (Teflon als Plattenmaterial, ca. 1 mm), wieder gekammert und "druckentlastet" wie eben bei den zwei Rundschnurringen. Hier wäre aber die Anpassung des Drucks in der Sperrkammer an den Aussenddruck schon eher ein Muss, weil die nach "aussen" stehnde Lippe sonst zu viel Sperrgas abbläst.

Viel Erfolg

[WinneBerlin]

Simeringe und O-Ringe sind in jedem Benzinmotor zu finden. Simeringe findet man z.B. auch in hydraulisch betriebenen Kolben (Schaufelbagger usw.) Sie müssen dort wesentlich höheren Drücken standhalten als bei der von Damir vorgesehenen Umgebung.
Wichtig ist die richtige Dimensionierung der Dichtelemente und richtiger Fertigung der Einbauumgebung. Dafür gibt es genügend Einbauanweisungen bei den Herstellern und im Internet.

Übrigends richtig eingebaute O-Ringe dichten besser je höher der Druck ist. Eine "Zwischenkammer" mit Druckausgleich bringt da gar nix. Ist der O-Ring undicht dringt dann mit Sicherheit Feuchtigkeit ein. Dauert nur etwas länger bis die "Sache" absäuft.

Zwei O-Ringe machen Sinn bei Geräten, die ständig geöffnet werden z.B. Taucherlampen. Da kommt es oft dazu, dass der Benutzer die O-Ringe nicht reinigt und so eine Undichtigkeit "einbaut". Der zweite O-Ring "fängt" diese Nachlässigkeit auf.

@Damir
Welche Betriebsbedingungen strebst du denn für deine Motoren an ?

Gesamtbetriebsdauer in Stunden ?
durchgehende Betriebsdauer (dauernd unter Wasser) ?
Salzwasser/Süsswasser ?
Umgebungstemperatur (Sommer/Winter) ?
Maximales Drehmoment an den Achsen (welche Lasten willst Du bewegen) ?
Umdrehungen/Minute ?

Gruß

[Damir]

Hallo :)

Gesamtbetriebsdauer in Stunden ?
Da ja der Motor nur einige Sekunden laufen wird schätze ich nicht so viel.

durchgehende Betriebsdauer (dauernd unter Wasser)?
1-2 Stunden solle er schon dicht halten

Salzwasser/Süsswasser ?
Süßwasser

Umgebungstemperatur (Sommer/Winter)
Sommer

Maximales Drehmoment an den Achsen (welche Lasten willst Du bewegen)
Um die 5 Nm.

Umdrehungen/Minute.
Sehr wenig, vielleicht 5-10 U/min .


Noch eine Frage: Kann man Kabelverschraubungen als Kabeldichtung nehmen? (http://www.conrad.at/ce/de/product/526803/LappKabel-SKINTOP-Kabelverschraubungen-nach-EN-50262-SKINTOP-ST-PG135-Schwarz-RAL-9005-Klemmbereich-6-12-mm-PG/SHOP_AREA_27898&promotionareaSearchDetail=005)

Sind eigentlich Scheibenwischermotoren wasserdicht? Soweit ich weiß sollten sie schon mit Semmirring und Motordichtungen ausgestattet sein?

[WL]

Sind eigentlich Scheibenwischermotoren wasserdicht? Soweit ich weiß sollten sie schon mit Semmirring und Motordichtungen ausgestattet sein?

Scheibenwischermotoren sind nicht "wasserdicht" (zumindest die ich bisher in der Hand hatte) !
Und schon gar nicht druckdicht.
Wozu auch. Da tröpfelt es doch nur drauf.

Wenn da ein Simmerring drin ist dann höchstens am Getriebeausgang.

[WinneBerlin]

Hallo ;)

Kabelverschraubungen
Ja das geht. Änliche Verwende ich auch. Vergiss den äußeren O-Ring nicht. Oft werden die Verschraubungen ohne geliefert.

Wellendichtringe gibt es bei http://www.kugellager-direkt.de/index.php?cPath=226_231&cat=Wellendichtringe-Dichtungen/Wedi-Bauform-BASL
recht preiswert. Du brauchst aber ne 10er Welle. Aber du musst sowieso eine Verlängerung bauen, da die Motorwelle bestimmt nicht Rostfrei ist.

Bei der niedrigen U/min kannst Du auch einen O-Ring als Wellendichtung einbauen. Hat jede Taucherlampe mit Drehschalter und die sind dicht.

Du musst sehen, was du einfacher einbauen kannst (Rund-Loch mit Absatz für Wellendichtring oder O-Ring-Nut in Rund-Loch. Ein guter Dreher kann beides.

Mach die Durchführung (20-35mm) möglichst lang, dann hast du ausreichend Führung und Verkantungen der Welle werden geringer, was die Dichtheit verbessert.

Scheibenwischermotoren
Bei Auto-Parts währe ich vorsichtig. Was da als wasserdicht "verkauft" wird ist oft nur spritzwassergeschützt. Ein Auto ist halt kein U-Boot. :)
Vieles ist nicht mal rostfrei.
Probier es aus. Da gibt es so viele.

[021aet04]

Wenn du bei der Verschraubung unter Schutzart schaust siehst du "IP68 (bis 5bar)". http://de.wikipedia.org/wiki/Schutzart

Die erste Ziffer steht für Eindringen gegen Festkörper und die 2te für Eindringen gegen Wasser/Flüssigkeiten.

MfG Hannes

[WinneBerlin]

Stimmt Hannes hat recht.
Kabelverschraubungen für den Unterwassereinsatz sollten mindestens IP68 sein.
Eine extra IP Klassifizierung für den Taucheinsatz gibt es nicht.
In der Norm ist "Schutz gegen dauerndes Untertauchen" nicht näher definiert.

winne

[Damir]

Danke mal für die vielen Hilfreichen Antworten :)
Hat mir viel weitergeholfen. Die Methode mit den O-Ringen gefällt mir am meisten. Ich glaub so werde ich es auch machen.

Hab mal gehört das man Halogen-Kaltspiegellampen (12V) unter Wasser betreiben kann wenn man nur die Kontakte abdichtet, stimmt das oder bricht das Glas?

[i_make_it]

1234567890

[WinneBerlin]

Halogen Lampen lassen sich zur Not auch direkt im Wasser betreiben.
Musst nur drauf achten, dass sie nicht im heißen Zustand ins Wasser getaucht werden. Also erst unter Wasser einschalten.

[Damir]

Danke für die vielen Antworten ! Hat mir viel geholfen :)