Bootsmotor für Schlauchboot mit Bosch-Akkus betreiben?

[kaosqlco]

Die Fragen ergeben sich aus den letzten Beiträgen in diesem Thread: https://www.1-2-do.com/forum/heimwerken/technik/3971757-spannungswandler-36v-12v/page2

Da die eigentliche Fragestellung hier eine andere war, eröffne ich einen neuen Thread.

Ich befasse mich jetzt mit der Möglichkeit, mit den vorhandenen 12V- oder 18V-Akkus von Bosch einen kleinen Bootsmotor für das Schlauchboot zu betreiben.
Interessant finde ich vor allem dieses Projekt, bin aber noch mit den angegebenen Daten bzgl. der verwendeten Motoren überfordert.
Würde sich einer dieser Motoren überhaupt mit einem Bosch-Akku 'vertragen'? Lassen sich die Bosch-Akkus ggf. in Reihe oder parallel verdrahten? Welcher andere, für den Antrieb eines Schlauchboots geeignete Motor würde ggf. zu den Bosch-Akkus passen?

Grundsätzlich sollten natürlich Motoren aus Bosch-Werkzeugen zu den Akkus passen. Ich gehe aber davon aus, dass die Motoren (z.B. Akkuschrauber) nicht für eine Dauerbelastung gemacht sind. Oder wäre das kein Problem, wenn z.B. eine Wasserkühlung und/oder bessere Lager verbaut würden?

Alle weiteren Aspekte, z.B. Wasserstrahl- oder Propellerantrieb oder wasserdichtes Gehäuse sind erstmal nachrangig.

[kaosqlco]

Ja, die Reichweite wird nicht groß sein.
Mir geht es aber auch nicht darum, den ganzen Tag reissende Flüsse gegen Strom zu befahren, sondern nur darum, einen alternativen Antrieb zu haben, wenn mann/frau müde vom Paddeln ist und trotzdem gemütlich weiterfahren möchte. - Es käme wohl tatsächlich auf einen eigenen Versuch mit Schrauber und 'Quirl' an, um eine Aussage bzgl. Reichweite / Laufzeit treffen zu können.

[arathorn76]

So, da mein aktuelles Modellbauprojekt seit gestern im Zustand "funktionierender Prototyp" ist...
Ich hab einen Springer Tug gebaut (Bilder, Pläne, etc. zu Hauf im Netz).
Kurzfassung: 45cm lang, 20cm breit, ca. 3,5 kg schwer
Angetrieben von einer 40mm 3blatt-Schraube an einem 600er Motor hat ein 8-Zellen NiMH Akkupack mit 700mAh ca. 20 Minuten gehalten.
Der Motor wurde gut warm (bereits unangenehm an der Hand, aber noch keine Verbrennungen. Ich schätze mal ca. 60°C), die Idee den Motor zu kühlen ist also schon mal gut.
Mein Motor hat aktuell keine aktive Kühlung (Lüfter, Wasser oder sonstwas) und keine Kühlrippen, sondern ist einfach ohne separates Gehäuse im Boot verbaut.

Dein Kajak ist schwerer, aber länger. Also mehr Belastung für den Motor wegen Gewicht, aber weniger da du mit dieser Leistung weit unter Rumpfgeschwindigkeit bleiben würdest.

Mein Motor ist durchaus zu einem Motor aus einem Akkuschrauber vergleichbar. Ich vermute, dass mit meinem Antrieb und Akku dein Schlauchboot ca. 20 Minuten in ca. Schrittgeschwindigkeit bewegt werden könnte.

Jetzt denke ich mal an eine Umrüstung auf Werkzeugakkus. Wegen Motor wäre ich auf 12V beschränkt.
12V ist nahe genug an 9,6V dass ich das jetzt als erste Näherung mal gleich setze.
Bleibt der Sprung von 0,7Ah auf 2,5 oder gar 4 Ah.
Näherungsweise gleiche Leistung für die 3-6fache Zeit. Das klingt für mich nutzbar.
Bei dieser Überlegung hätte ich jetzt aber nur eine Akkuhalterung aus einem ausgeschlachteten Werkzeug genutzt, ohne dessen Elektronik

Im vergleich zu einem Akkuschrauber hat ein Schiffsantrieb einfach mit mehr Dauerantrieb und mehr Dauerdrehmoment zu arbeiten. Drehmoment treibt den Strom im EMotor hoch.
Deswegen würde ich entweder tatsächlich direkt einen Akkuschrauber samt Elektronik verwenden, oder wenn Du was eigenes baust eher auf eine kleinere Schraube und höhere Drehzahl gehen.
Der Akkuschrauber betreibt seinen Motor ja auch mit hoher Drehzahl, geringem Drehmoment und setzt dann im Getriebe die Drehzahl runter und das Drehmoment hoch. Unter anderem um den Motor kühler zu fahren und näher an seinem Idealen Arbeitspunkt zu betreiben.
Und im Akkuschrauber hast Du Akkuüberwachung und Motorsteuerung schon vorhanden.

Für einen ersten Versuch würde ich dir empfehlen: kauf Dir eine Schiffsschraube (nimm nicht irgend nen Farbquirl - die Unterschiede sind überraschend).
ich würde z.B. von https://www.schiffsmodelle-shop.de/ (keine Werbung, aber ich hab dort schon mehrfach problemlos bestellt und die Preise sind im Rahmen)
Ich würde mal ca. 40-50mm Durchmesser nehmen. 3 oder 4 Blatt (mehr Blätter -> mehr Antrieb, aber auch mehr Drehmoment sprich Motorlast) und als Tipp: Linkslaufend (in dem Shop dort an dem L im Titel erkennbar) Linksläufer schraubt sich bei Vorwärtsfahrt fest...
Entweder Du kaufst dort gleich ne Welle dazu, oder du nimmst einfach eine M4 Gewindestange als Welle.
Das spannst Du dann in den Akkuschrauber und testest

PS: falls Dir die Schrauben für einen Versuch zu teuer sind kann ich Dir gegen Porto auch eine leihen, das wäre dann 40mm 3Blatt
PPS per Edit: Falls Interesse am PS, dann PN

[JoergC]

arathorn76:
So, da mein aktuelles Modellbauprojekt seit gestern im Zustand "funktionierender Prototyp" ist...
Ich hab einen Springer Tug gebaut (Bilder, Pläne, etc. zu Hauf im Netz).
Kurzfassung: 45cm lang, 20cm breit, ca. 3,5 kg schwer

Musst Du mir bei Gelegenheit mal IRL zeigen.

[arathorn76]

JoergC:


Musst Du mir bei Gelegenheit mal IRL zeigen.

Gern. Muss ihn nur noch fertig bekommen (Schubhörner, Kabine und Deckszubehör fehlen noch)

[kaosqlco]

@arathorn76
Vielen Dank für Deine wirklich erhellenden Ausführungen. emoticon.smilie_like.title
Ich werde den Versuch mit der Schiffsschraube starten und mir eine im empfohlenen Shop kaufen. Das gibt mein Taschengeld her. emoticon.regular_smile.title

Ich habe inzwischen schon versucht, mich etwas ins Thema 'Schiifsmodellbau' einzulesen, damit ich wenigstens die Begrifflichkeiten halbwegs verstehe.
Bzgl. der Alternativen zu einem Motor aus einem Bosch-Tool lese ich immer wieder 'sss 56104'. - Wird wohl oft verwendet, viele (Shops) verkaufen welche, aber keiner erklärt, was diesen oder ähnliche Motoren auszeichnet, welche Akkus dazu passen etc.
Hast Du auch hier Erhellung für mich oder Seiten, wo man sowas - erklärt für dummies - erfahren kann?

[arathorn76]

Motorenwahl ist im Modellbau entweder höhere Wissenschaft oder willkürlich.
Ich versuche immer, mich nicht zu sehr in Details zu verlieren sondern eher so "breiter Daumen" Entscheidungen zu treffen.

der von dir genannte Motor ist ein Brushless Innenläufer mit 400-650kV.
650kV bedeutet: je Volt Betriebsspannung bekommst Du 650 U/min im Leerlauf. bei 12V also 7.800 U/min
Tendenziell haben Innenläufer mehr Drehzahl und Außenläufer mehr Drehmoment.
Lass mich jetzt noch den Schiffsmodellbau (motorisiert) in 2 Bereiche teilen: Speed und Kraft.
Für dein Schlauchboot würde ich Antriebe von Modellbauschleppern oder Großmodellen (Bismark und ähnliche Schlachtschiffe, Kreuzfahrer oder Transporter in 1:20....) als Grundlage nehmen.
Motor: eher langsam laufend, ca. 5.000 - maximal 10.000 U/min
Und jetzt käme der oben genannte Motor wieder ins Spiel: der fällt ziemlich genau in diesen Bereich. Zumindest bei einer Betriebsspannung von 12V.

Brushless Motoren sind oft (wenn richtig angesteuert) effektiver als Bürstenmotoren (brushed Motoren). Daher beliebt (Akku hält länger), außerdem auch ein aktuell gutes Buzzword.
Im Funktgesteuerten Modellbau (insbesonders bei Fernsteuerungen im 27MHz / 40 MHz Band) noch relevant ist, dass Bruschless viel weniger Funkstörungen machen als Bürsten. Jeder Bürstenmotor muss entstört werden - manche bekommen das schon vom Hersteller mit anfderen muss man nachhelfen.

Bürstenmotore sind einfacher anzusteuern. Dadurch sind die Regler oft günstiger. Manchmal um cents, manchmal um Faktor 10.

Und jetzt wird langsam klar, warum sich da viele in der Theorie verlieren:
es sind erstmal zu berücksichtigen:
Gewicht, Wasserwiderstand und geplante Geschwindigkeit des Modells
Anzahl und Form der Schrauben (bei Nachbildung echter Schiffe soll das ja auch passen, bei Spaßbooten kann man frei wählen)
Das führt dann zur benötigten Leistung und Drehzahl
Das führt dann zu den geeigneten Motoren und der nötigen Spannung
Und dann ist da ja noch die Batteriechemie, die sich aus Modellbauerischer Sicht vor allem in Maximalstrom, Maximaldauerstrom, Volumen und Gewicht unterscheidet.

Für meinen Springer Tug war die Überlegung: 1 Schraube, 3Blatt, max 40mm Durchmesser, muss mit 7,2V schon laufen, soll 12V vertragen. Es geht eher um Pfahlzug als um Speed. Ich kann viel Gewicht zuladen (aktuell brauche ich knapp 2kg Ballast - ich könnte also auch 2 kg Akkus einbauen)

Andererseits gibt es Bündelangebote für Antriebsstränge (Motor, Welle Prop, teilweise auch mit Regler und dann vielleicht ohne Prop)

Ich hatte einen ungefähr passenden Motor und Regler zu Hause liegen. Ungefähr passend heist: ich kenne die technischen Daten nicht wirklich, aber nach Gefühl und Laufgeräusch müsste er in das Lager der langsamlaufenden Silberbüchsen gehören. Passt. Wurde verbaut und getestet. Passt.

[arathorn76]

Doppelpost / geteilt, damit es besser lesbar ist

Akkus.
NiMH, LiIon, LiFePo, NC, Blei... OK.
NC wird kaum noch verwendet. Hohe Selbstentladung, dafür ansonsten unkaputtbar und kann hohe Ströme liefern. Schwer und groß für seine Kapazität.

NiMH. Super easy zu handeln, moderate Leistung, mittelschwer

Blei: super easy zu handeln, hohes Gewicht, hohe Kapazität, eher geringe Leistung. Ideal für langsame, große Schiffe, nix für Drohnen, nix für Rennboote

LiXXX: Hohe Kapazität und Leistung, leicht, spezielle Ladetechnik. Im Beispiel des typischen Modellbauakkus: kleine Granaten. Im Beispiel Werkzeugakkus sicher verpackt. Beim Betrieb ist eine Überwachung absolut notwendig, insbesondere um Überhitzung und Tiefentladung zu vermeiden.


Prinzipiell kann jeder Akku mit jeder Modellbauelektronik verwendet werden.
manche Elektronik (z.B. Motorregler) kommen allerdings mit Zusatzfunktionen speziell für LiXXX (integrierte Lipo-Wächter z.B.).
Ansonsten macht es unter Umständen Sinn, eine Akku-Überwachung oder anderen Akku-Schutz (insbesondere gegen Tiefentladung) zu verbauen oder zu wissen und zu beachten, wie lange man mit einem Akku fahren kann.

Und man benötigt natürlich zu jedem Akku das passende Ladegerät. Viele Modellbaugeräte decken alle Typen ab, Werkzeugakkupacks haben ihr separates Ladegerät dass auf diese Technik abgestimmt ist und den Anschluss einfach macht, unter Umständen möchte man Balancing integrieren, oder man möchte Akkus laden ohne sie auszubauen...

[arathorn76]

Mein Fazit für dein Projekt:

ich sehe dein Projekt als großes, langsames Modell mit gut laufendem Rumpf an.
Damit würde ich für Modellbautechnik sagen (wie teilweise schon gesagt)

Schraube 3-4 Blatt, 40-70mm, A- oder D-Typ (die Typen entsprechen verschiedenen Formen der Blätter). Vorwärtsfahrt alleine würde für dich vermutlich ausreichen, Du kanns ja mit den bereits jetzt vorhandenen Antrieben ausreichend manövrieren. Option zu Rückwärtsfahrt ist aber nicht schädlich. Steuerung ist bereits vorhanden, separates Ruder und Servo brauchst Du nicht.

Du brauchst also einen Motor, Motorregler (esc steht übrigens für electronic speed controller aka Motorregler und wird meist für brushless-Regler verwendet, selten auch für brushed-Regler) und einen Signalgeber für den Regler. Das wäre im RC-Boot der Empfänger, Du kannst aber auch einfach einen Servotester verwenden. Servotester haben einen Drehknopf und einen Ausgang wie ein RC-Empfänger wo man einen Servo oder einen Regler anschließen kann.
Stromversorgung für einen Servotester kann über eine separate Batterie (4,8 - 7,2 V), ein separates BEC (Battery Eliminating Circuit - erzeugt Empfängerspannung aus dem Fahrakku; prinzipiell ein Spannungswandler mit speziellen Anschlüssen) oder einen Motorregler mit integriertem BEC erfolgen.

Stromkreis sähe dann schematisch so aus:
Akku --> Regler mit BEC ---> Verzweigung auf Motor und Servotester
oder
Akku -> Verzweigung auf BEC und Regler ---> a) Regler ---> Motor /// b) BEC ---> Servotester

Bei separatem BEC musst Du nur den mittleren (roten) Anschluss aus dem Kabel zwischen Regler und Servotester unterbrechen, sonst entfleucht der magische Rauch

Motor ca. 5.000 U/min @ 12V, Motor muss die Akkuspannung abkönnen (viele Bürstenmotoren sind für max 12V)
Regler muss für die Art von Motor passen (Bürste oder brushless), die Akkuspannung abkönnen (leider oft nur angegeben als "Anzahl der LIxxx-Zellen in Serie", z.B. 3S für 12V) und Du musst entscheiden ob Du Rückwärts fahren können möchtest oder nicht. Flugregler können nie rückwärts, Boots- oder Truckregler meist schon

Und dann noch ein Stück Mechanik: die Welle samt Stevenrohr und eine Motorhalterung. Ich würde ja zu einer so genannten "Compact Wellenanlage" raten. Das ist ein Stevenrohr mit integrierter Motorhalterung (muss dann natürlich zum Motor passen), Welle und Wellenkupplung. Erspart das Ausrichten zwischen Welle und Motor (ist schon passend vorgegeben) und die separate Motorhalterung



Oder aber dein Experiment mit dem Akkuschrauber geht so gut, dass Du nur eine Halterung für den Schrauber brauchst.


ODER Du baust dir einen Schlepper für dein Kayak https://www.youtube.com/watch?v=HFhsh4V8SZA / https://www.youtube.com/watch?v=Lpc2o8ZJQ-M

[kaosqlco]

@arathorn76 Nochmals Danke. emoticon.smilie_like.title Werde ich mir alles noch mehrmals in Ruhe durchlesen.

Einen Schlepper zu bauen, wäre sicher interessant. Hatte auch schon @StepeWirschmann im anderen Thread vorgeschlagen. - Wäre dann aber wohl ein Start in ein neues Hobby (was ich nicht brauche). Zudem wäre dieser Bau auch wesentlich komplizierter, als einen Motor für's Kayak zu bauen, denn der Schlepper muss auch gelenkt werden können, was für den Motor völlig irrelevant ist.
Wie schon geschrieben, werde ich mir einen Propeller besorgen. Das es da verschiedene Typen gibt, hatte ich auch schon festgestellt. Wenn Du A oder D empfiehlst, werde ich da mal schauen.
Es wäre wirklich cool, wenn es mit einem Akkuschrauber funktionieren würde. 20 km/h muss das Boot ja gar nicht fahren! emoticon.teeth_smile.title Wir schaffen im Tretbetrieb ca. 7 km/h. Da wäre 5 km/h im Motorbetrieb völlig ok. Geht ja nicht darum, ein Rennen zu gewinnen, sondern darum, gemütlich vorwärts / heimwärts zu fahren. Rückwärtsgang ist deshalb auch nicht notwenig. Manövrieren können wir immer noch mit den Paddeln, die auch mit an Bord sind.
Und sollte das mit dem Akkuschrauber nicht hinhauen, orientiere ich mich an Deinen Empfehlungen

arathorn76:
...

ich sehe dein Projekt als großes, langsames Modell mit gut laufendem Rumpf an.
Damit würde ich für Modellbautechnik sagen (wie teilweise schon gesagt)

Schraube 3-4 Blatt, 40-70mm, A- oder D-Typ (die Typen entsprechen verschiedenen Formen der Blätter). ...

Du brauchst also einen Motor, Motorregler (esc steht übrigens für electronic speed controller aka Motorregler und wird meist für brushless-Regler verwendet, selten auch für brushed-Regler) und einen Signalgeber für den Regler. Das wäre im RC-Boot der Empfänger, Du kannst aber auch einfach einen Servotester verwenden. Servotester haben einen Drehknopf und einen Ausgang wie ein RC-Empfänger wo man einen Servo oder einen Regler anschließen kann.
Stromversorgung für einen Servotester kann über eine separate Batterie (4,8 - 7,2 V), ein separates BEC (Battery Eliminating Circuit - erzeugt Empfängerspannung aus dem Fahrakku; prinzipiell ein Spannungswandler mit speziellen Anschlüssen) oder einen Motorregler mit integriertem BEC erfolgen.

...

[arathorn76]

kaosqlco:
@arathorn76 Nochmals Danke. emoticon.smilie_like.title Werde ich mir alles noch mehrmals in Ruhe durchlesen.

1. Gerne doch
2. Was ich geschrieben habe ist zum einen natürlich stark komplrimiert und zum anderen nur so aus dem Kopf heraus. Solltest Du also Widersprüche zu anderen Quellen finden kann es durchaus sein, dass ich den Blödsinn getippt habe und jemand anders besser kontrolliert hat 😉
3. Bei weiteren Fragen einfach fragen
4. Wie auch immer viel Erfolg und viel Spaß