Propeller, SPW

Die Bavaria 40 Ocean hatte beim Kauf einen Festpropeller aus Aluminium Original Volvo Penta. Ab 5 kn Geschwindigkeit fing dieser an Summen und Brummen im Schiff zu verbreiten. Entweder er lief im Fahrtstrom mit und drehte das Getriebe, was ebenso brummig und laut war, oder er wurde mit dem Einlegen des Rückwärtsgang am Drehen gehindert, was aber bremst. 

Daher der Entschluss, es muss ein Faltpropeller oder ein anderes strömungsgünstiges Antriebsrad unter den Rumpf.

Da wir bei der Maxi999 sehr gute Erfahrung mit einem "Variprofile" von SPW in Bremen gemacht haben, wollten wir mit den Leuten von SPW auch über einen Propeller für die Bavaria 40 Ocean fachsimpeln. Auf der Hamburg Boat Show 2019 hatten wir uns mit Frau Drebing verabredet, um uns beraten zu lassen.

Am Ende stand dann die Bestellung eines 4 -flügeligen Variprop Drehflügelpropeller, mit neu entwickeltem Flügelprofil.

SPW  Vari Prop GP 107 LH-SD

Durchmesser 18" (450mm)

Steigung voraus 14"

Steigung zurück 12"

Saildriveanschluß M16x2

BauNr. 107GP.4.864.19

Als Berechnungsgrundlagen dienten die Daten unseres Antriebs:

Motor Volvo Penta MD22L, 50 PS bei 3000 U/min, Saildrive 120S, Gesamtuntersetzung 2,19 : 1, Drehrichtung links (LH)

Gewicht 10t, LWL 10,95m


Der bisherige Alupropeller von Volvo Penta. Nur eine Saison gelaufen von August 2017 bis Oktober 2018 in Kroatien.


Nach dem Anstrich des Drehflügelpropellers mit Velox wurde der Variprop am Saildrive montiert.  

Variprop GP, Einbausituation


Video der Vibration

Wenn der Propeller nach dem Ausschalten des Motors in "Neutral" durch kurzes Einlegen des Rückwärtsganges in Segelstellung gebracht wird, die Flügel sich parallel zur Strömung ausgerichtet haben und alles prima glatt laufen sollte, treten bei der Skokie sehr starke Vibrationen im Antrieb auf, die im ganzen Rumpf zu spüren sind und im Motorraum sichtbar und laut hörbar werden. Die Ursache ist zur Zeit noch ungeklärt.


Wir haben das Boot aus dem Wasser gekrant, um zu untersuchen, ob irgendetwas nicht ordnungsgemäß ist. Ob alle Schrauben fest sind, sich keine Angelsehne in den Flügeln verfangen hat, sich alle Flügel sauber drehen lassen. 
Wir kamen auf die Idee, zu versuchen nach einer Rückwärtsfahrt den Motor zu stoppen und dann zu blockieren. Dies sollte bewirken, dass zwischen Schubstellung der Flügel und Segelstellung kein zu überwindener Bremspunkt der Flügeldrehung ist. Hier haben wir aber völlig falsch vermutet, da wir die Drehrichtung des Propeller falsch herum angenommen hatten. Mit dieser Idee im Kopf, die auf falschen Annahmen beruhte, setzten wir das Boot wieder ins Wasser. Wir hatten bei der Untersuchung SPW aus Bremen per Skype dazu geschaltet und haben uns mit Ihnen über die Variante, den Motor aus Rückwärtsfahrt zu stoppen und dann den Propeller in Segelstellung zu bringen besprochen. Es war ein Trugschluss. Dennoch hatten wir mit dem Slippen die Erkenntnis, dass alles so montiert ist wie es sein soll und es keine Schäden gab.

Dennoch ergab die nächste Segelprobe, dass der Antrieb wie doof vibrierte, wenn der Propeller die Flügel strömungsgünstig in Segelstellung gedreht hat.

Das Vibrieren des Antriebs ist immer noch vorhanden.

Ich habe noch einmal mit SPW Kontakt aufgenommen, um gemeinsam nach einer Lösung zu suchen. Da auch diese Firma von Kurzarbeit durch Corona betroffen war, dauerte es ein paar Tage. Aber dann meldete sich Frau Adamczyk und wir sind noch einmal ganz in Ruhe die Symptome und möglichen Ursachen durchgegangen. Da wir Falschbedienung und andere Fehler wirklich ausschließen konnten, und es keinen anderen Rat gab, bot sie uns an, einen 3-Blatt Propeller  anstelle des 4-Flüglers auszuprobieren. Gern haben wir das Angebot angenommen und 4 Tage später war ein tip top verpackter, nagelneuer Variprop GP 107 mit drei Flügeln bei uns zu Hause. Wir hatten verabredet, dass wir den 4-Flügler in der gleichen Verpackung aus Kappeln nach Bremen zurücksenden, damit dieser untersucht werden kann.

Am Montag, 27.7.2020 haben wir um 14:00h den Kran bei Mittelsmanns gebucht.


Montag 27.7.2020, Kappeln, Mittelsmanns Werft

 

Wir haben also die Skokie ein zweites Mal ausserplanmäßig aus dem Wasser geben lassen, um einen 3-blättrigen Drehflügelpropeller gegen den 4-Blattpropeller zu tauschen. Das Werkzeug liegt bereit, die Handgriffe gehen schnell von der Hand. Der 3er ist in 20 Minuten befestigt, der 4er gesäubert, getrocknet im Versandkarton, der zur Post gebracht wird, um ihn bei SPW noch einmal durchmessen zu lassen. Skokie geht wieder ins Wasser und wir treten unseren dreiwöchigen Urlaubstörn an. Zeit genug den Prop ausgiebig zu testen. 


Schwingt auch :(

Leider tritt das unerwünschte Symptom des Drehflügelpropellers auch bei der Dreiblattversion auf. Gefühlt vielleicht nicht so stark, scheinbar treten Pausen zwischen einzelnen Sets auf. Aber die Vibration in Segelstellung schüttelt durch den ganzen Rumpf. Bedienung nach Anleitung: Motorfahrt, Stopp, Motor aus, Segeln, Rückwärtsgang zum blockieren der Welle, Flügel drehen in Strömungsrichtung, nach 1 Minute fängt der Antrieb an zu wackeln. 
Mist. Ein neues Video haben wir im Motorraum gedreht. Deutlich sind die Vibrationen am hinteren Lager zu sehen. 

Was jetzt? Unterwasseraufnahmen? Wie? Wir beraten uns mit der Geschäftsleitung von SPW. Ein Tausch der Aggregatelager soll noch ein Versuch sein. Die dämpfen zwar nur die Schwingung und verhindern nicht die Anregung von aussen, aber eventuell gerät der Antrieb nicht in Resonanz. Und nach 19 Jahren dürfen die Aggregatelager durchaus einmal getauscht werden.

Ich wende mich also an Fa. Kiesow in Kappeln, damit die sich für den Tausch der Lager ein Bild machen können.  (5.9.2020)

 

Oktober 2020

Das hintere Gummilage wurde getauscht. Gespannt wollen wir noch vor der Fahrt ins Winterlager eine Probefahrt machen.

Leider und auch wie erwartet hat die Erneuerung des Lagers keine Besserung gebracht. Ist doch das Gummi des Lagers auch neben der Abstützung nur zur Dämpfung von etwaigen Stößen da. Die Schwingung wird eindeutig von Aussen durch die Anströmung des Saildrive und des Propellers erzeugt.

 

Frau Adamczyk von SPW und ich telefonieren regelmäßig und beraten uns, was die Ursache sein könnte und welche Massnahmen ergriffen werden können. Beide sind wir an der Lösung des Problems interessiert. Es ist eine sehr kooperative Atmosphäre. Niemand macht irgendjemanden Vorwürfe oder verhält sich unfair. Das erlauchter die Suche nach der Ursache, die wir aber noch nicht gefunden haben. Wir beschließen H. Keinberger von Fa. Kiesow aus Kappeln noch einmal hinzu zuziehen, wenn das Schiff aus dem Wasser ist. Er schaut sich die Installation auch gern und bereitwillig an, kann aber so an Land und augenscheinlich auch nichts feststellen, was auf Turbulenzen oder Ursachen der Schwingung hindeuten könnte.

Auch en Tweet im Segelforum bringt keine Ideen.


Winterlager 2020/21

Wir habe aus Furcht vor einem Neune großen Corona Lock Down beschlossen die Skokie etwas eher aus dem Wasser zu nehmen. Am 20. Oktober hängt sie am Kran, wird gewaschen und anschließend in die Halle gefahren. Motoröl ist gewechselt, Kühlwasser mit Frostschutz gefüllt, das Trinkwassersystem abgelassen und ebenfalls mit Frostschutzmittel gespült.

Zeit sich um den Propeller zu kümmern. Am 7. November hab ich das erstmal Zeit nach Kappeln zu fahren und nach dem Rechten zu sehen.

Alles sieht normal aus. Der Propeller steht in Segelstellung, ein Flügel im Windschatten des Saildrivefuß im Totwasser.

Was das Video zeigt ist die breite Hinterkante des Kiels. Da der Kiel auch die Aufgabe hat, ein hydrodynamische Seitenkraft bei möglichst geringem Zusatzwiderstand zu erzeugen, um die von den Segeln produzierte aerodynamische Seitenkraft (Krängungskraft) auszugleichen, sind Kiele profiliert. Hier kommen jetzt die Tiefen des Ingenieurstudium in der Strömungsmechanik mit Reynoldszahl, überkritische und unterkritische, kinematische Zähigkeit des Wassers, und NACA-Profilen zum Tragen. Das können nur Fachleute. 

Aber was mir auffällt ist, das die Hinterkante des Kiel schon sehr dick und etwas platt ist und nicht spitz wie bei einem Flugzeugflügel ausläuft. Im letzten Jahr 2019/20 bei der Osmosesanierung wurde hier am Kiel laminiert, gespachtelt und geschliffen. Da ist die Geometrie des Kiels schon verändert.

Ein Gang in die Nachbarhalle zum Schwesterschiff aus Marina Minde zeigt, dass dort die Hinterkante schmaler ist als bei der Skokie. Kann das die Ursache von Turbulenzen sein, die den Saildrove samt Propeller und Antrieb so in Schwingung versetzen?


Fortsetzung folgt