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  1. #1
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    Standard Edelstahl-Bruchgefahr?

    Liebe Yacht-Edelstahlkennerinnen und -kenner,

    in Sachen Pinnenbau/Stahlbruch bitte ich um Rat.

    Auf einer Segelyacht mit 43 Fuss, 10 Tonnen und einem Skeg vor dem Ruder, der etwa ¾ der Ruderblattlänge misst, wird von Steuerruder auf Pinne umgestellt. Der Ruderdruck am ehemaligen Steuerrad war recht gering.

    Die Ruderachse hat einen Vierkant mit 36mm im Quadrat, auf das ein entsprechendes Profil draufgesteckt werden soll. An dieses Profil wird eine Edelstahl-Vollstange V4A mit einem Durchmesser von 40mm und einer Länge von ca. 500mm verschweißt.

    Diese 40mm-Edelstahlstange soll oben beim Pinnengelenk aus passformtechnischen Gründen an gegenüberliegenden Seiten auf eine Länge von ca. 80mm flach abgeschliffen werden, sodass bei Draufsicht auf die Edelstahlstange ein Quasi-Rechteck mit den Maßen 40mm x 25mm überbleibt (wobei die zwei kurzen Seiten noch den Kreisbogen behalten). Genau in die Mitte der beiden abgeschliffenen Flächen wird ein Loch von 11mm gebohrt.

    Auf dieses verbleibende Profil soll ein sehr massives U-Stück gesteckt und mit einer 10mm-Schraube (durch die oben genannte 11mm-Bohrung) fest verschraubt werden, welches im Weiteren die Pinne hält.

    Meine Frage betrifft die Bruchlast der Edelstahlstange an der Verbindung zum zukünftigen Pinnengelenk. Ich möchte gerne wissen, ob an dem an der Rundstange verbleibenden Quasi-Rechteck Bruchgefahr besteht durch die darauf wirkenden Kräfte, oder ob der dort verbleibende Stahl massiv genug ist, um die Kräfte, die auf das Ruderblatt wirken, diesem Teil nichts anhaben können.

    Vielen Dank für Eure Meinung,
    Joergomir

  2. #2
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    Hallo joergomir, ich habe zwar eine Radsteuerung, aber ein vergleichbares Schiff (gleiche Größe, aber etwas schwerer) und ein vergleichbares Problem. Der Erstbesitzer meines Schiffes hatte die Idee, den Ruderquadranten einzusparen um Stauraum zu gewinnen. Hierfür hatte er den Ruderschaft um etwa 30cm gekürzt und auf den Stumpf einen Vierkant von etwa 30x30mm angeschliffen, passend zu einem Lenkgetriebe vom Lastwagen.
    Der Zweitbesiter hat das wieder verworfen, und auf den Vierkant eine Verlängerung aufgesetzt, die den Ruderschaft unterhalb des Vierkants mit 2 90° versetzten Klemmschrauben M10 greift und mit einer extra Klemmschraube M10 gegen den Vierkant sichert, alles für meine Begriffe perfekt formschlüssig gearbeitet. Obenauf der normale Quadrant. Mit dieser Anordnung war das Schiff 30 Jahre unterwegs.
    Als ich das Schiff übernommen hatte, habe ich festgestellt, daß der markierte Mittschiffspunkt am Rad wandert. Das hat bei mir zuerst eine gewisse Panik verursacht, weil ich ein Spiel zwischen Ruderschaft und Ruderblatt vermutete, denn man konnte vom Schiffsinneren absolut nichts auffälliges bemerken. Als ich dann aber diese Anordnung zerlegt und genauer inspiziert hatte, konnte ich sehen, daß die Ursache ein vergleichsweise winziges Spiel zwischen dem inneren und äußeren Vierkant war, also mehr lästig als gefährlich. Ich habe daraufhin an der Umfassung des runden Teils des Ruderschafts einen zweiten Satz Klemmschrauben angebracht, und an den Vierkant eine weitere um 90° versetzte Klemmschraube. Ob das nun wirklich die Lösung war, ist erst zu erkennen, wenn das Schiff wieder im Wasser ist, "on the hard" ist das jedenfalls spielfrei.
    Der Verlauf dieser Geschichte zeigt, daß da mitunter hohe Belastungen auftreten können, vor allem im Verlauf von Grundberührungen, die eine subjektiv feste Verbindung leicht überlasten können. Ich hatte jedoch auch nachträglich kein schlechtes Gefühl. Bruchgefahr scheint mir eher unwahrscheinlich zu sein.
    Man kann natürlich streiten, ob Rad oder Pinne besser ist, es scheint jedoch so zu sein, daß bei dieser Schiffsgröße generell die Wahl auf Rad fällt. Zudem braucht man natürlich auch einen der Schiffsgröße angepaßten Antrieb für den Autopiloten, ich kann mir vorstellen daß das bei Pinne schwierig wird!
    Viele Grüße
    nw
    Πάντα ῥεῖ (*)
    * Man kann nicht zweimal auf dem selben Fluß fahren.

  3. #3
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    Servus Sucher,

    und vielen Dank für Deine Antwort. Ja, das klingt nachvollziehbar: nur kleinstes Spiel irgendwo hat am "Benutzer-Ende" große Auswirkungen.

    Ad: Autopilot: der ist und bleibt gut verbaut, denn er greift auf einen Ausleger des Ruderschaftes und macht daher keine Sorgen.
    Ad Pinne/Rad: ja, grosse Diskussion ist das, aber nicht für mich. Die Würfel sind gefallen.

    Liebe Grüße aus Mallorca,
    Joergomir

  4. #4
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    Standard

    Servus Sucher,

    und vielen Dank für Deine Antwort. Ja, das klingt nachvollziehbar: nur kleinstes Spiel irgendwo hat am "Benutzer-Ende" große Auswirkungen.

    Ad: Autopilot: der ist und bleibt gut verbaut, denn er greift auf einen Ausleger des Ruderschaftes und macht daher keine Sorgen.
    Ad Pinne/Rad: ja, grosse Diskussion ist das, aber nicht für mich. Die Würfel sind gefallen.

    Liebe Grüße aus Mallorca,
    Joergomir

  5. #5
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    Zitat Zitat von joergomir Beitrag anzeigen
    ....... nur kleinstes Spiel .......
    Genau aus diesem Grund verwenden die Konstrukteure der Profis eine Kombination aus Formschluss und Kraftschluss.

    Um das Rundprofil greift eine stabile Klemme und stellt eine spielfreie Verbindung her. Zur Sicherung steckt noch ein Bolzen der beim Versagen des Kraftschluss das Ruder formschlüssig hält.
    Um einen (zuverlässigen) Formschluss herzustellen bedarf es eine Presspassung (z.B. h7/k8 oder so). Die stellt eine unlösbare Verbindung dar und ist an Bord nicht herzustellen. Mach es wie die Profis, nicht das Rad neu erfinden.

    Gruß Franz
    halber Wind reicht völlig

  6. #6
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    Lieber Franz Grauwal,

    vielen Dank für den Input, der mir 100% nachvollziehbar ist.

    Exakt eine solche Verbindung plane ich. Das einzige Problem, dass ich sehe, ist mögliche Bruchgefahr. Die Edelstahlstange hat einen Durchmesser von 40mm und wird sicher ausreichen, um mit Kraftschluss und Formschluss an die Pinne zu gehen. Wenn ich sie aber, wie geplant, oben abschleife, bleibt mir "nur" ein "Stipfel" mit den Maßen 40mm x 25mm. Ich würde gerne wissen, ob bei diesem verbleibenden "Stipfel" Bruchgefahr besteht oder ob der massiv genug ist.


    Liebe Grüße
    Jörgomir
    Geändert von joergomir (22.11.2017 um 16:42 Uhr)

  7. #7
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    So Presspannungsverbindung macht man u.a. so, dass man eine Klemme herstellt, die bei Raumtemperatur nicht auf das Ruderrohr passt. Dann kühlt man das Ruderrohr mit flüssiger Luft, das Rohr schrumpft, und setzt zügig die Klemme drauf.
    Man kann auch die Klemme stark erhitzen, auf das Rohr setzen und dann auf Raumtemperatur abkühlen lassen.
    Sowas bekommt man i.d.R. nicht mehr auseinander....

  8. #8
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    Zitat Zitat von joergomir Beitrag anzeigen
    ....... diesem verbleibenden "Stipfel".....
    Nix "Stipfel", Joergomir,
    geklemmt wird auf dem vollen Querschnitt der Ruderwelle.
    Zwei Möglichkeiten:
    - ich komme vorbei, nehme die Situation maßlich auf, konstruiere eine technische Lösung, überwache die Herstellung, ... . Die Stunde kostet 90€ plus Spesen , hahaha
    - oder Du schilderst die Situation, Skizze, Foto. Mehrere Fotos sind noch besser.

    @2ndtonone: Das nennt man Schrumpfen und ist ein bewährtes Verfahren.
    Entweder erhitzt man die Bohrung und lässt sie abkühlen,
    oder man kühlt die Welle und lässt sie sich ausdehnen (ist wirtschaftlicher).
    Beides erfordert eine entsprechende Vorbearbeitung, meinetwegen die o.a. h7/K8 Passung oder so (müsste ich nachsehen). Das ist vom Amateur nicht zu leisten.
    Eine schlichte Klemmkonstruktion schon (mit der Hilfe eines metallverarbeitenden Fachmanns), allerdings OHNE die Hilfe eines "Kanvauahschweißen", es geht schließlich um das Ruder.

    Gruß Franz
    halber Wind reicht völlig

  9. #9
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    Wenn ich das richtig verstehe fragt joergomir ob der Querschnitt von 40 - 11 mm x 25 mm also 725 qmm abscheren könnte .

    Ich habe das 35 Jahre nicht mehr gerechnet, glaube aber als grobe Rechnung kann man die zugfestigkeit pro qmm x die Fläche nehmen und dies mit 0,8 multiplizieren. Werkstattformel , nix supergenaues . Dabei kommt ca 2,1 to raus. Jetzt kann ich das auf den Hebel der Pinne umrechnen. Brauche ich aber nicht . Das Teil bricht nicht , kann ich mir nicht vorstellen.

  10. #10
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    Ich würde das Schiff übrigens nicht auf Pinne umbauen, das Rückwärtsfahren mit Pinne bei der Masse Boot finde ich ganz gruselig. Bin schon aus Not volle Pulle rückwärts gefahren, habe dann geringfügig gelenkt. Dabei hat die Pinne mich fast von Bord geschmissen. Trotz balanciertem Ruder.Pinne stand dann quer. War aber ein Kurzkieler.

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