Simrad DD15 Direct Drive Installationsanleitung

DD15 Direct Drive
Simrad
Marke
Simrad
Modell
DD15 Direct Drive
Kategorie
Spielzeuge
Typ
Installationsanleitung

Dieses Handbuch ist auch geeignet für

DEUTSCH
DD15 Direct Drive
Installationshandbuch
www.simrad-yachting.com/de-de/
Einleitung
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Über dieses Dokument
Rev Datum Verfasst von Geprüft von Genehmigt von
A
02.06.17
AS
AEET
Erste Ausgabe
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Simrad DD15 Direct Drive
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Inhalt
1 SYSTEMBESCHREIBUNG.............................................6
1.1 Allgemeines ..........................................................................................6
1.2 Zum Gebrauch dieses Handbuchs.........................................................7
1.3 Performance ..........................................................................................9
1.4 Kompatibilität bei 12 Volt ..................................................................10
2 AUFBAU....................................................................11
2.1 Elektromotor .......................................................................................11
2.2 Planetengetriebe..................................................................................12
2.3 Elektromagnetische Kupplung............................................................12
3 INSTALLATION.........................................................14
3.1 Mechanische Montage ........................................................................14
Reduzierung von Lärm und Vibrationen....................................16
Montage des Ruderlagenrückgebers ..........................................16
Direktantrieb in Kombination mit Ritzel-Zanstangensystem ....19
Direktantrieb vor Sockel ............................................................21
3.2 Elektrische Verbindungen...................................................................22
3.3 Systemtest ...........................................................................................23
4 WARTUNG ................................................................24
5 TECHNISCHE DATEN ................................................25
Lenkzwischenstangen.................................................................26
Ersatzteile...................................................................................26
Einleitung
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1SYSTEMBESCHREIBUNG
1.1 Allgemeines
Der DD15 Direct Drive ist ein sehr starker und kompakter
Autopilot-Antrieb und effizienter als hydraulische und die
meisten elektromechanischen Autopilot-Antriebseinheiten. Er ist
leistungsstark (das max. Ausgangsdrehmoment von 150 Kgm
entspricht einer Last von 150 kg am Ende einer 1 Meter langen
Lenkpinne), auf einen kontinuierlichen Betrieb rund um die Uhr
ausgelegt und hat ein Gewicht von nur 12 kg. Die Kombination
aus einem flachgewickelten Elektromotor mit einem effizienten
Planeten- und Stirnradgetriebe führt zu einer äußerst effizienten
Antriebseinheit, die die Batterieladezeit auf ein Minimum
reduziert. Der Antrieb kann auf Booten von 30 bis 45 Fuß (oder
bis zu 150 Kgm Rudermoment) mit mechanischem
Steuerungssystem mit Rückfahrmöglichkeit eingesetzt werden.
Dank der elektromechanischen Kupplung kann der Direktantrieb
mit den Fingerspitzen zurückgefahren werden, was die
mechanische Lenkung so empfindlich wie ohne Antriebseinheit
macht.
Der DD15 beinhaltet den Simrad RF300 Ruderlagenrückgeber
mit Getriebeverbindung und 10 m (30 Fuß) Kabel. Er verwandelt
den Winkelweg des Ruders in ein digitales Signal, das vom
Steuerrechner des Autopiloten gelesen wird.
Systembeschreibung
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Abbildung 1-1 Simrad DD15 Direct Drive (mit RF300)
1.2 Zum Gebrauch dieses Handbuchs
Dieses Handbuch dient als Referenz für die korrekte Installation
des Simrad DD15 Direct Drive.
Bitte nehmen Sie sich die Zeit, das Handbuch zu lesen, um ein
gründliches Verständnis der Verwendung des Antriebs und der
Verbindung mit einem Autopilot-System zu gewinnen.
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Abbildung 1-2 Einfaches Autopilotsystem
Diese Abbildung zeigt die minimale Anzahl von Komponenten
für eine funktionierende Autopilot-Konfiguration.
Ausführung
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1.3 Performance
Die Leistungstabelle zeigt die Beziehung zwischen der
aufgenommenen Leistung über die Stromversorgung und der
Ausgangsleistung an Hebelkraft. Die „Rudermoment-
Mittschiffslinie“ zeigt das Ausgangsdrehmoment gegenüber der
benötigten Stromstärke bei Mittschiffsposition, die
„Rudermoment-Vollruderlinie“ zeigt das Ausgangsdrehmoment
gegenüber der benötigten Stromstärke bei vollem Ruder. Die
„Hard-over-Time“ zeigt die Hard-over-Time (Zeit zum
Zurücklegen von 72° des Ruderwegs) des Antriebs im Verhältnis
zum Ausgangsdrehmoment. Außerdem zeigt die Tabelle die
Stärke der Antriebseinheit in Bezug auf die menschliche Kraft.
Die Einheit ist viel stärker als ein Mensch und viel länger
einsetzbar. Es ist allerdings zu beachten, dass beim Betrieb des
Geräts in der dunkelgrauen Zone die Trimmung des Bootes nicht
optimal ist und die Segel angepasst werden sollten, um
niedrigere Rudermomente zu erreichen. Die nachfolgende
Tabelle zeigt, dass der Simrad Direktantrieb die Jacht auch unter
den schlechtesten Bedingungen steuert. Da der Antrieb meist,
jedoch nicht kontinuierlich, in der hellgrauen Zone arbeitet,
beträgt die durchschnittliche Leistungsaufnahme bei 12 Volt
2A.
Abbildung 1-3 DD15 Direct Drive Leistungstabelle
hard over time
rudder torque full rudder
rudder torque midships
0
1
2
150145
140135
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
[ Amp ]
high steering forces,
not manageable by hand power
medium to high steering forces,
manageable for a helmsman for a few minutes
light to medium steering forces,
manageable for a helmsman for a few hours
Drive output torque
[ Kgm ]
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
[ HO-time ]
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1.4 Kompatibilität bei 12 Volt
Die folgende Tabelle zeigt die maximalen Rudermomente bei
Mittschiffsposition und vollem Ruder, die mit dem Simrad
Direktantrieb in Kombination mit dem Autopilot-Computer
erreicht werden können. Die „Hard-over-Time“ (HO-Zeit) gibt
die Zeit an, die der Antrieb benötigt, um die vollen 72 Grad des
Ruderwegs zurückzulegen, wenn die Geschwindigkeitsregelung
des Autopiloten auf Höchstgeschwindigkeit eingestellt ist.
Autopilot-Computer
12-Volt-Version
Max.
Ausgangsleistung
(A)
Rudermoment
mittschiffs
(Kgm)
Rudermoment
volles Ruder
(Kgm)
Simrad AC10 (J3000X) 12 73 140
Simrad AC20 (J300X) 20 80 150
AC42N 30 80 150
NAC-3 30 80 150
AC70 30 80 150
Ausführung
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2AUFBAU
Diese Baugruppenzeichnung zeigt einen Querschnitt des
Direktantriebs. Der Antrieb kann in 5 Hauptteile unterteilt
werden: den Elektromotor, das zweistufige Stirnradgetriebe, das
Planetengetriebe, die elektromagnetische Kupplung und das
Endstufengetriebe. Der Simrad Direktantrieb hat mehrere
Vorteile gegenüber bisherigen integrierten Antriebseinheiten.
Diese Vorteile werden pro Abschnitt des Antriebs erklärt:
2.1 Elektromotor
Der flachgewickelte Elektromotor des Simrad Direktantriebs
wurde sorgfältig für diese Anwendung ausgewählt.
Flachgewickelte Motoren haben mehrere Vorteile gegenüber
normalen elektrischen Gleichstrommotoren:
x einen großen flach gewickelten Rotor, um einen hohen
Startdrehmoment und eine sofortige Reaktion auf das
Autopilot-Geschwindigkeitssteuersignal zu erreichen
x einen Motorwirkungsgrad von 72,5 %, um einen minimalen
Leistungsverbrauch und eine maximale mechanische
Leistungsabgabe zu erzielen (im Vergleich zu max. 50 %
Wirkungsgrad bei einem normalen Gleichstrommotor)
x kompakte Hauptabmessungen im Vergleich zur erreichbaren
Leistung
x ein Aluminium-Motorgehäuse anstelle von Stahlblech, um
Korrosion zu vermeiden
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2.2 Planetengetriebe
Um eine korrekte Ruderfahrgeschwindigkeit zu erreichen (Hard-
over-Time) muss der Elektromotor mit einem Faktor von 750:1
in der Geschwindigkeit reduziert werden. Einige Autopilot-
Antriebshersteller verwenden ein Schneckenvorgelege, dessen
Effizienz allerdings extrem niedrig ist, da die Zahnräder
aneinander reiben. Der Simrad Direktantrieb nutzt eine
Kombination aus Planetengetriebe und Stirnradgetrieben (ein
kleines und ein großes Zahnrad). Das Planetengetriebe hat
folgende Vorteile:
x höchstmögliche Effizienz gegenüber jedem anderen Getriebe
x gleichmäßige Verteilung aller Kräfte über 3 Zahnradzähne
anstelle von einem, was eine viel kompaktere und stärkere
Lösung erlaubt
x Die Kräfte und Drehmomente vom Motor zur Abtriebswelle
verbleiben auf der Mittellinie der Antriebseinheit, was zu
einem höheren Wirkungsgrad führt und die Belastungen des
Gehäuses und anderer Innenteile erheblich reduziert.
2.3 Elektromagnetische Kupplung
In dem Moment, in dem das mechanische Lenksystem auf der
Jacht manuell betätigt wird, muss der Autopilotantrieb vom
Lenksystem getrennt werden. Dies wird mit der einzigartigen
und patentierten elektromagnetischen Eingriffskupplung erreicht,
die automatisch vom Autopilot-Computer gesteuert wird. Die
Lösung basiert auf zwei elektrisch betriebenen federbelasteten
Kupplungsstiften, die den äußeren Zahnkranz der
Planetengetriebestufe ein- und auskuppeln. Diese Lösung hat
gegenüber den vorhandenen Reibplattenkupplungen mehrere
Vorteile:
x weniger Reibung zum Zurückfahren des Gerätes
x niedrigerer Stromverbrauch (1,2 A bei 12 Volt). Wenn die
Kupplung nicht mit Strom versorgt wird, wird sie
ausgekuppelt.
x Die Kupplung nutzt sich im Laufe der Zeit nicht ab.
x Sie ist kompakter als eine Reibungskupplung.
Ausführung
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x Wenn der Autopilot ausgeschaltet wird, wird der
Steuermann nicht plötzlich mit dem vollen Rudermoment
konfrontiert, sondern muss Last auf das Ruder legen, um die
Kräfte auszugleichen, damit die Kupplung auskuppeln kann.
So wird die manuelle Übernahme wesentlich sicherer.
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3 INSTALLATION
3.1 Mechanische Montage
Der Direktantrieb fährt das Ruder über eine Lenkzwischenstange
oder über einen separaten Pinnenhebel zum vorhandenen
Rollhebel oder Quadranten. Bei der Bestellung muss die Länge
der Lenkzwischenstange und eines separaten Pinnenhebels (falls
erforderlich) angegeben werden. Informationen zu verfügbaren
Lenkzwischenstangen- und Rollhebellängen finden Sie im
Spezifikationsformular für den Direktantrieb (Seite 27). Die
Teilenummern der Lenkzwischenstangen sind auf Seite 26
aufgeführt.
Der Antrieb kann hinter oder neben dem Ruderstock montiert
werden, wo er das Ruder direkt steuert, oder vor dem Sockel, wo
er das Ruder über den Sockel steuert.
Der Direktantrieb wird serienmäßig mit einem 16-mm-Stift
165 mm von der Mitte des Schalthebels geliefert. Der Stift kann
von der Mitte in die 130-mm-Position bewegt werden, muss aber
mit Loctite gesichert werden.
Der Direktantrieb nutzt „Weitwinkelgeometrie“. Das Ergebnis
ist ein 130°-Verfahrweg des Abtriebshebels und ein 72°-
Verfahrweg des Ruderhebels (siehe Figure 32-). Um einen
gleichmäßigen Verfahrweg des Antriebs auf Backbord- und
Steuerbordseite zu erreichen, benötigt der Mittelpunkt des
Ausgangshebels einen Versatz zur Ruderstockmitte. Der Versatz
hängt von den verwendeten Hebelzentren ab. Die folgende
Tabelle zeigt die korrekten Versatzabstände:
Betriebszentren in mm für 72° (2 x 36°) Ruderweg
Ausgangsmitte
Versatzabstand
Pinnenmitte
130 106 200
165 250
Installation
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Abbildung 3-1 Mechanische Montage
Eine sorgfältige Montagekontrolle soll sicherstellen, dass alle
Endpositionspunkte für den Ausgangshebel und den Pinnenhebel
auf einer Linie sind.
Abbildung 3-2 Verfahrweg von Pinnenhebel und Ausgangshebel
Offset
Tiller
center
Output
center
Min. 300 - max 2000 mm
165 mm
130 mm
Output lever
Tiller lever
Draglink
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Reduzierung von Lärm und Vibrationen
Die Vibrationen von Autopilot-Antriebsmotor und Getriebe
werden häufig durch Deck oder Rumpf mehrfach verstärkt.
Dieser Lärm kann durch die Verwendung der speziellen
Schrauben, Gummiunterlegscheiben und Buchsen in der
mitgelieferten Tasche drastisch verringert werden. Bei Montage
wie in der folgenden Abbildung dargestellt werden die
Vibrationen auf das absolute Minimum reduziert und eine
reibungslose und leise Installation ist garantiert.
Abbildung 3-3 Reduzierung von Vibrationen
Montage des Ruderlagenrückgebers
Am Direktantrieb ist eine Montagehalterung für den
Ruderlagenrückgeber angebracht. Der Ruderlagenrückgeber und
die Getriebeverbindung inklusive Befestigungsschrauben werden
mit dem Direktantrieb geliefert.
- Setzen Sie das Ruder auf mittschiffs.
- Klemmen Sie die Rückgeberhalterung mit einem 90°-Winkel
zum Ausgangshebel auf den Direktantrieb.
- Bringen Sie den Rückgebersender mithilfe der
Ausrichtungsmarkierungen in die Mittelstellung.
- Befestigen Sie die Rückgebereinheit mit den mitgelieferten
Schrauben an der Halterung. Stellen Sie mit dem Ruder auf
mittschiffs sicher, dass der Senderhebel und der
Ausgangshebel parallel sind und in die gleiche Richtung
zeigen.
- Befestigen Sie ein Ende der Getriebeverbindung am
Ausgangshebel.
- Befestigen Sie das andere Ende am Senderhebelschlitz, und
stellen Sie sicher, dass die Verbindung parallel zur
Montageplatte ist.
Rubber washer
Rubber washer
Drive unit
Installation
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Abbildung 3-4 Montage des Rückgebers
Transmission link
Outer slot
Transmitter lever
Alignment marks
Output lever
Rudder
feedback
bracket
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Beispiele für die DD15-Montage
Installation
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Direktantrieb in Kombination mit Ritzel-
Zanstangensystem
Grundsätzlich ist die Installation in Kombination mit einem
Zahnstangen- und Ritzelsystem die gleiche wie die
Standardinstallation, mit der Ausnahme, dass der komplette
$XIEDXXPGHQ/HQNYHUVDW]ZLQNHOȕJHGUHKWZLUG
Bauen Sie zunächst das Zahnstangen- und Ritzelsystem mit der
korrekten Geometrie ein, setzen Sie das Ruder mittschiffs und
ermitteln Sie die Linie senkrecht zur Pinnenhebel-Mittellinie.
Setzen Sie den Antrieb mit einem Versatzabstand wie in der
folgenden Tabelle aufgeführt auf eine parallele Linie. Drehen Sie
den Antriebshebel auf den gleichen Versatzwinkel wie der
Lenksystem-Offsetwinkel ȕ, und montieren Sie die
Lenkzwischenstange.
Betriebszentren in mm für 72° (2 x 36°) Ruderweg
Ausgangsmitte Versatzabstand Pinnenmitte
130 106 200
165 250
rudder
stock
draglink
output
lever
stop plate
pedestal
tiller
arm
direct drive
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Abbildung 3-5 Antriebseinheit in Kombination mit Zahnstangen- und
Ritzelsystem – Seitenansicht
Abbildung 3-6 Antriebseinheit in Kombination mit Zahnstangen- und
Ritzelsystem – Draufsicht
offset
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