Segeln

Aussenborder im Schacht

Anlässlich des Artikels „CLOU im Schacht“ MH-Boote Nr. 94 S. 42-45 (Multihull Deutschland www.multihull-verein.de Vereinszeitung) hatte ich ein ausführliches Gespräch mit dem Ersterbauer eines CLOU’s 9,5 über seine Erfahrungen in 14 Betriebsjahren. Da er bereits den zweiten Motor dieses Typs betreibt, war ich der Ansicht, dass es eigentlich keine Probleme gegeben hat.

Da ich jedoch weiß, dass das Gewicht von rund 50 kg beim Aufholen nicht ohne mechanische Hilfe mit links zu schaffen ist, hatte ich mir für die technische Bewältigung einen Entwurf gemacht, den wir auf die praktische Anwendung hin diskutierten. Was sollte man beim Einbau im Schacht und beim Betrieb unbedingt beachten:

I. Betrieb

Um die volle Leistung des Motors, d. h. seine maximale Drehzahl unter Belastung, nutzen zu können, braucht er eine gute Be- und Entlüftung. Da ein Teil der Abgase an der Hinterkante des Schafts austreten, können sich diese in einem geschlossenen Schacht mit der Frischluft für den Vergaser vermischen, wodurch sich die Leistung verringert! Um dem Vergaser stets genügend Frischluft zuzuführen wurde ein flexibler Spiralschlauch mit 50 mm Ø von aussen bis durch einen Ausschnitt in der Abdeckhaube des Motors geführt. Wegen seiner Verbiegbarkeit kann er die Schwenkung des Motors mitmachen. Die Abluft wird durch Schlitze zum Cockpit hin abgeleitet. Diese sorgen auch dafür, Wasser aus dem Cockpit in den Schacht abzuleiten.

II. Motoraufhängung und Schlitten

Alle Teile der Motoraufhängung müssen sehr steif sein und dürfen nur wenig Spiel haben, um das Absenken und Aufholen durch den Bodenausschnitt problemlos zu machen.

Der Schwerpunkt des Motors liegt in der gezeichneten Anordnung etwa 40 cm vom Anschlußschott entfernt. Da die Gleitschiene etwa die gleiche Länge hat, beansprucht das Gewicht diese in gleicher Größe. Befindet sich der Motor abgesenkt mit Schraube im Wasser, ändert sich im Ruhezustand daran nichts. Wird jedoch bei Fahrt abgesenkt, wird der Wasserwiderstand den getauchten Teil mit einem Hebel von 0,6 m nach hinten drücken, was die Aufhängung gegensätzlich belastet. Je nach Fahrt wird eine mehr oder weniger starke Rückwärtsbewegung eintreten.

Bei eingeschaltetem Vorwärtsgang kehrt sich diese Bewegung um, je nach Gasstellung und dem damit auftretenden Schub. Dieser wurde maximal mit etwa 140 daN (kg) ermittelt. Damit ergab sich eine stärkere Bewegung des Schaftes, der sich an die Vorderkante des Bodenloches anlegen kann! Ebenso tritt eine Rückwärtsbewegung des Schaftes beim Einschalten des Rückwärtsganges auf.

Eine Überprüfung, ob die Aufhängung bzw. Führung des Motors steif genug ist, sollte deshalb vor dem Zuwasserlassen erfolgen. Hierbei wird im Betriebszustand mit einem Seil an der Schraube horizontal mit steigender Kraft gezogen und die Bewegung des Schaftes gemessen. Ist sie zu groß, muß die Aufhängung versteift werden!

Beim Aufholen des Motors nach Betrieb sollte dieser in Mittelstellung arretiert werden, da die Drehachse etwa 12 cm vor der Mitte des Bodenausschnittes liegt und schon bei geringer Drehung es zu Beschädigungen führen kann.

III. Maßnahmen zur optimalen Führung und Schwenkung im Schacht

Wie aus den Zeichnungen auf Seite 45 in Nr. 94 des „BOOTEN“ zu entnehmen ist, liegt die Drehachse des Motors keineswegs in der Mitte des Bodenausschnitts, sondern etwa 125 davor. Der größte Durchmesser des Propellers liegt jedoch 80 mm hinter der Bodenlochmitte. Bei dieser Anordnung schwenkt somit im abgesenkten Zustand der Propeller mit zunehmender Drehung des Motors seitlich aus dem Bodenausschnitt. Damit kann der Motor nur aufgeholt werden, wenn er zuvor wieder genau in Mittelstellung zurückgedreht wird. Mein Entwurfvorschlag soll nun eine präzise Führung beim Auf- und Niederholen sowie die zentrische Drehung im Bodenausschnitt bewirken.

Es sind dafür Zusatzeinrichtungen am Motor als auch im Schacht vorzunehmen. Um den Bodenausschnitt so gering wie möglich zu machen – je größer der Ausschnitt, um so stärker wird die Rumpfstuktur geschwächt – muß die Lage des Propeller zur Schaftvorderkante genau ermittelt werden.

IV. Einbauvorschlag eines Aussenbordmotors als Schachtmotor

Vorgestellt am YAMAHA FT 9,9 MHL im Mittelrumpf des CLOU 10-230

Um den Motor jederzeit (auch mit laufender Schraube) ein- und ausfahren zu können, werden nachfolgend beschriebene Zusatzeinrichtungen vorgeschlagen:

1) Über dem kreisrunden Bodenausschnitt wird ein zylindrisches Rohr (1) mit oberem und unteren Flansch fest verschraubt. Bei einer Länge von 315 mm von Unterkante Sporn bis Unterkante Kavitationsplatte und einem Propellerdurchmesser von 300 mm muß dieser Zylinder eine Länge von 325 mm bei einem Innendurchmesser von 330 mm haben.

2) Sowohl unter dem Sporn als auch direkt an der Kavitationsplatte werden kreisrunde Scheiben mit einem etwas geringeren Durchmesser als 330 mm angebracht, die eine genaue Führung beim Hochholen bzw. Ablassen des Motors gewährleisten (2) (3). Damit wird die Bodenöffnung in den Endstellungen nahezu verschlossen. Um die vom laufenden Motor erzeugten Vibrationen nicht ungedämpft auf den Bootskörper zu übertragen, sollte die obere Führungsplatte (3) mittels einer Kunststoffzwischenlage auf die Kavitationsplatte geklebt werden. Ebenso könnte die Innenseite des Zylinders (1) mit einer dünnen 1 – 2 mm starken Polyurethanfolie ausgekleidet werden.

3) In die Klemmbacken des Motors wird ein etwa 250 mm langes Rechteckprofil 170 x 40mm eingespannt, daß mit einer horizontalen Kreisringscheibe fest verbunden ist. (4) (5)Diese Scheibe dient als Laufbahn bei der Drehung des Motors um die vertikale Achse.

a) Eine absolute sichere Führung beim Absenken und Aufholen erreicht man durch die Verbindung der Kreisringscheibe (5) mit der oberen Abdeckplatte (3) mittels eines weiteren Rohres; dies ist in Abb. 2 mit der xx-Linie angedeutet. Damit steckt der Propellerschaft quasi in einem Topf, womit sich die elastische Aufhängung zwischen Klemmbacken und Motorkopf nicht auswirken kann.

4) a)

Unter dieser motorfesten Scheibe liegt ein steifer Motorträger, (6) mit einem rautenförmigen Grundriss, der aus vierkantigen Hohlprofilen verschweißt ist. Mit den Abmessungen 425 mm in Längsschiffsrichtung und 720 mm querschiffs liegt er zentrisch über dem Bodenausschnitt. Sechs angeschraubte Kugellager erlauben die leichte Drehung (7) des Motors. An den äußeren Enden sind Gleitklötze angeschraubt, die in ein offenes U-Profil greifen und so die präzise Lage sichern. (8) Letzteres ist in einer Länge von 700 mm an der Schachtseitenwand befestigt und dient auch der Führung bei der vertikalen Bewegung. (9)

b) Die Länge des Führungsprofils (9) ist bedingt durch den maximalen Hub des Motors, der erforderlich wird, wenn man den Motor warten will, oder Fremdkörper aus dem Propeller entfernen muß.

Um im letzteren Fall ohne Schwierigkeiten an den Propeller zu kommen, ist in der achteren Schottwand ein Inspektionsdeckel (12) vorzusehen, der von der Achterkajüte aus zugänglich ist.

5) Zum Aufholen des Motors sind seitlich des Motors an der Schachtwand zwei Pneumatikzylinder angebracht, die am Motorträger (6) angreifen und durch Luftdruck diesen zentrisch heben. (10) Beim Ablassen des Drucks erfolgt die Absenkung.

Diese Zylinder heben den Motor nur soweit, dass die untere Scheibe gerade mit dem Bootsboden abschließt. Will man den Motor, wie unter 4b beschrieben, weiter heben, muss man über der oberen Aufhängung ein Verlängerungsprofil aufsetzen, das die um 300 mm höhere Fixierung der Pneumatikzylinder erlaubt. (13)

Wählt man statt der pneumatischen Anhebung einen mit Handkraft zu betätigenden Seilzug, so genügt die Aufhängung der oberen Umlenkung an Punkt (11). Mit drei Parts sind etwa 20 kg Handkraft erforderlich. In Abbildung 1 sind die drei Höhenlagen des Motors bzw. des Propellers dargestellt, sowie eine mögliche, einklappbare Profilverlängerung.

6) Mit einem Überdruck von 6 bar heben die Zylinder etwa 80 kg, mehr als das AB-Gewicht von rund 50 kg. Den erforderlichen Luftdruck liefert ein im KFZ-Handel erhältlicher Kleinkompressor für 12 V, der bis 14 bar Druck erzeugen kann. Da der im AB-Motor eingebaute Generator gleichfalls 12 V liefert, kann dieser zum Betrieb angezapft werden. Die unter Punkt 5) genannten Pneumatikzylinder sind in Edelstahlausführung mit einem Hub von 320 mm (aber auch größer) im Handel erhältlich.

Mit den vorstehend genannten Abmessungen ist eine zentrale Schwenkung des AB-Motors um 45° nach beiden Seiten möglich (Abb. 4).

Wie sieht nun die technische Ausführung der vorgenannten Komponenten bei diesem oder anderen Motortypen aus?

Hierzu nachstehende Bemerkungen, da ich annehme, dass vorwiegend technisch versierte Selbstbauer sich an die Ausführung trauen.

Da selbst der vorgenannte Motortyp sich in Einzelheiten immer mehr oder weniger verändert und auch anderen Typen, wie der Honda BF 8 und BF 9,9 mit Gewichten von rund 35 kg bzw. 45 kg hervorragend als Hilfsmotor eignen, muß man zunächst auf Einzelheiten achten:

(a) Der Abstand von der Kavitationsplatte bis Unterkante Hacke muß kleiner sein als die Hälfte der Höhe bis zur Unterkante der Klemmbacken (Abb. 2, Ho>Hu). Im Propellerbereich wird ja ober- und unterhalb der Anbau einer Kreisplatte erforderlich, so dass sich diese Höhe etwas vergrößert.

(b) Die Vorderkante Schaft sollte ganz glatt, ohne Absätze sein, damit dieser direkt bei der Vertikalbewegung als Führung dient. Eventuell läßt sich eine spezielle Führungsleiste anbringen.

(c) Zur Bestimmung des Bodenausschnitts benötigt man die genaue Größe und Lage des Propellers, siehe hierzu die Modellzeichnung (Abb. 5). Kreisschlag um die Punkte A und B ergibt den Mittelpunkt des Bodenausschnitts und damit die Lage der Drehachse des Motors in Schacht.

(d) Die Draufsicht auf den Motorkopf, der ja den meisten Platz bei der Drehung des Motors benötigt, ergibt nun um die neu gefundene Achse den seitlichen Platzbedarf im Schacht (Abb. 4).

(e) Die benötigten Abmessungen des Führungsrohres sind durch den Bodenausschnitt (3) und die ermittelte Höhe (1) bestimmt.

Die weiteren Teile, wie Motorträger, Motoradapter sind im Einbauvorschlag beschrieben. Als Material für die Ausführung kann sowohl Alu-Legierung, Stahl, als auch GFK verwendet werden, wenn man entsprechend dimensioniert.

Autor: Kurt Diekmann