Samstag, 11. August 2018 13:48
Der Plan, ein Tretboot zu bauen, dümpelte knapp ein Jahr so vor sich hin. Ziemlich rasch hatte ich mir aufblasbare Schwimmer besorgt, sogar welche, die extra für ein Tretboot („Seabike“) gedacht sind. Auch der Plan, wie ich darauf eine Plattform für zwei Sitze befestigen könnte, nahm schnell Formen an. Nur der Antrieb machte mir nach wie vor Sorgen. Ich hatte mir zwar schon Teile von drei Fahrrädern besorgt, die Crashversuchen unserer Firma „zum Opfer gefallen“ waren. Für das geplante Hybrid-Tretboot brauche ich vor allem einen Generator. Die Wahl fiel auf einen kleinen Windgenerator, der aber so seine 1000 bis 1500 1/min braucht, um halbwegs akzeptable Leistung abzugeben. So schnell trampelt kein Schwein. Ich sah mich also nach einigermaßen passenden Getrieben um, und irgendwann lag auch ein Planetengetriebe vor mir mit einer Übersetzung von 23:1, was theoretisch ganz gut hinkommen müsste.
Jedenfalls drehte ich passende Adapter und besorgte mich noch die richtigen Ritzel, um das alles in die Gänge zu bekommen. Aber beim Versuch, das ganze Werk von Hand durchzudrehen, lag der Verdacht nahe, eher eine Energievernichtungsmaschine als ein Tretboot zu bauen.
Also legte ich das ganze Zeug erst mal in die Ecke. Dennoch guckte es mich dauernd an. Der Urlaub rückte näher und damit auch der Wunsch, Tretboot zu fahren. Gut zwei Wochen, bevor es nach Krakow am See gehen sollte, hielt ich es nicht mehr aus. Ich griff mir also die Fahrradteile und fing an, mit Flex und Schweißgerät etwas zusammenzubauen, was das Boot irgendwie antreiben könnte. Aber wie groß muss die Übersetzung sein? Welchen Tiefgang hat das Boot? Wie groß muss der Abstand zwischen Sitz und Tretkurbel sein? Fragen über Fragen. Sicherlich kann man das alles irgendwie planen, konstruieren und zeichnen. Dazu hatte ich aber keine Lust. Also fing ich – wie immer – einfach an zu bauen.
Praktisch alle herkömmlichen Tretboote funktionieren mit Schaufelrädern. Der naheliegendste Grund neben der Robustheit ist, dass man die Ausrichtung der Welle nicht ändern muss. Tretwelle und Schaufelradwelle liegen quer zum Boot, meistens ist es ja sogar eine einzige Welle. Aber die Schaufelradantriebe haben einen schlechten Wirkungsgrad. Darum wollte ich auf jeden Fall einen Schraubenantrieb. Verschiedene Schrauben hatte ich auch schon liegen, aber die beste bekam ich erst vor kurzem von meinem Arbeitskollegen geschenkt, zusammen mit einem defekten Torqeedo-Elektro-Außenborder, den ich ihm schon mal repariert hatte. Nunmehr sah der Fall allerdings hoffnungslos aus.
Der Plan war jetzt ein zweistufiges Getriebe. Die erste Stufe sollte ein Winkeltrieb sein mit sich unter 90° kreuzenden Wellen, die zweite Stufe ein Kettenantrieb: oben großes, unten auf der Schraubenwelle ein kleines Ritzel.
Ich nahm also das Tretlagerteil eines Fahrradrahmens mit dem großen Ritzel und ordnete dazu ein auf einer Fahrradnabe sitzendes kleines Ritzel an. Ein paar Schweißpunkte, fest.
Auf das Ende der Welle hab ich eine alte Tretlagerwelle geschweißt (zur Zentrierung erst hohlgebohrt). Damit hatte ich am an anderen Ende gleich den nötigen Vierkant, um ein großes Fahrradritzel anzubringen, von dem ich die Tretkurbel abgeflext hab.
Weiter unten sitzt eine zweite Fahrradnabe mit einem kleinen Ritzel und am anderen Ende die Schraube. Damit laufen die Kette und das untere Ritzel zwar im Wasser, für einen Prototypbetrieb sollte das aber auf jeden Fall gehen.
Damit sich die Schraube nicht löst, habe ich die Welle quer durchbohrt und einen Sicherungsstift eingesetzt, der in eine entsprechenden Nut in die Schraube greift.
An anderen Stellen war es schwieriger mit Verdrehsicherungen, so dass ich z. B. das kleine Ritzel an dem Winkeltrieb angeschweißt habe.
Bei ersten Sitzproben meinte ich, dass die Fahrradtretkurbeln zu lang sind. Wenn man auf einem Fahrrad sitzt, tritt man ja quasi von oben nach unten, auf dem Tretboot aber mehr nach vorn. Man ist in den Hüften also schon stärker eingeknickt. Damit ist der Bewegungsraum eingeschränkt. Da ich natürlich nicht die passenden Gewindebohrer für die Pedale habe (Rechts- und Linksgewinde), habe ich kurzerhand neue Löcher in die Pedalarme gebohrt, die Pedalarme gekürzt, die Gewinde an den Pedalen abgeschliffen und die Pedalen angeschweißt.
Um die Tretmühle am Tretboot anzubringen, hab ich noch einen Ausleger mit einem Winkelstahl angeschweißt. Der Winkelstahl sitzt dann quer vorn am Boot.
Das Tretboot selbst besteht aus den beiden aufblasbaren Schwimmern und vor allem drei kurzen Alu-Leitern (6 Sprossen), die ich mir über ebay bestellt habe. Diese liegen hintereinander quer auf dem Boot und sind mit drei Gewindestangen verbunden, die ich durch die Sprossen gesteckt habe. Die Leiten habe ich noch mit an den Seiten umgekantetem Aluriffelblech belegt. Man will ja nicht zwischen den Sprossen durchrutschen.
An zwei vorderen Enden der drei Gewindestangen wird die Tretmühle befestigt, hinten ein Winkelprofil, an dem ich erst mal ein Kanupaddel als Ruder befestigt habe. Lenken will ich ja schließlich auch.
An den Schwimmern gibt es mehrere Ösen, durch die ich 18 mm dicke Alurohre gesteckt habe (2 mm Wandstärke). Da liegen die Leitern auf und sind mit Spanngurten fixiert. Das geht ganz gut und hält (zumindest bislang). Nachdem sich die Schwimmer in der extremen Hitze aber ziemlich gedehnt haben, ist es wohl doch besser, die Rohre noch etwas zu verlängern und ggf. auch noch vorn und hinten kurze Querverbindungen durch die restlichen Ösen zu stecken, weil die Schwimmer sonst unmittelbar hinter den Enden der Rohre Knickfalten bilden können. Mal sehen.
Als Sitze fungieren leichte, zusammensteckbare Campingsitze. Auch die werden mit Spanngurten in Position gehalten.
Dass die Tretmühle außermittig sitzt, ergibt allenfangs beim Losfahren eine kleine Tendenz zur Drehung um die Hochachse. Sobald man etwas Druck auf dem Ruder hat, ist das Manövrieren aber gar kein Problem mehr und man muss praktisch nicht gegenhalten.
Zunächst hatte ich die größtmögliche Übersetzung gewählt. Das sind 2 Stufen á 42:11 Zähne. Macht zusammen (42/11)*(42/11) eine Gesamtübersetzung von 14,6:1 . Es zeigte sich dann aber, dass das Treten zu schwer ging. Außerdem hatte ich schon bei den ersten Fahrten Probleme mit einem übersetzenden Zahnrad an der ersten Getriebestufe, dem Winkeltrieb.
Der besteht ja aus normalen Fahrradritzeln, die nun mal für über sie laufende Ketten gedacht sind, aber nicht zum Direkteingriff der Zähne. Außerdem bestand das große Ritzel – was ich nicht wusste – aus Aluminium und wurde schneller zerspant, als ich gucken konnte. Also musste ich noch im Urlaub für Ersatz sorgen, aber das ist eine andere Geschichte.
An der vorderen Kette hatte ich 3 Zahnkränze zur Auswahl. Ich baute zunächst auf den nächst kleineren um, wofür ich die Kette kürzen musste.
Das nächst kleinere Zahnrad hat 34 Zähne. Damit ergibt sich dann eine Gesamtübersetzung von (42/11)*(34/11) = 11,8:1. Ich hätte auch noch gern den kleinsten Zahnkranz ausprobiert, hatte die Kette auch schon wieder aufgetrennt, aber es zeigte sich, dass die Kette entweder zu lang war (sprang ab), oder zu kurz, so dass ich sie nicht zusammen bekam. Schließlich kann man minimal zwei Glieder herausnehmen. Eines hätte genau gepasst, ging aber nicht. Und da ich keinen Kettenspanner verbaut oder eine Möglichkeit hatte, die Kette zu spannen, musste ich diesen Versuch also abbrechen und die Kette in der alten Länge wieder zusammennieten. Wenn ich nochmal eine Tretantriebvariante baue und die gleiche Schraube verwenden kann, würde ich wohl eine Übersetzung zwischen 10:1 und 11:1 anstreben. Dann aber mit richtigen Zahnrädern!
Die Probefahrten verliefen nun recht erfolgreich. An der Ausrichtung der Plattform auf den Schwimmern muss ich noch etwas arbeiten. Das dürfte alles gern noch ein Stückchen weiter nach vorn für eine bessere Schwerpunktlage. Außerdem müsste die Schraube so 5 bis 10 cm tiefer ins Wasser ragen, wobei das auch wieder von der Schwerpunktlage abhängt. Und so konnten die ersten Fahrten unter der gleißenden Sonne Mecklenburgs unternommen werden. Während der Antrieb leise ratterte, dachte ich schon über ein Sonnendach nach …
Aber eigentlich sollte das Boot ja einen Hybridantrieb bekommen, also eine elektrisch betriebene Schraube, für die die Energie einerseits „ertreten“ und andererseits durch Sonnenenergie erzeugt werden sollte. Für den Antrieb hatte ich mir von Amazon den kleinsten Außenborder besorgt, den ich kriegen konnte. Der hat auch nicht etwa eine stufenlose Drehzahlregelung, sondern nur halbe Fahrt und volle Fahrt. Naja, und die Drehrichtung kann man auch schalten. Immerhinque!
Nachdem die Trettestfahrten soweit abgeschlossen waren, hab ich dann provisorisch diesen Motor angebracht.
Wenn man sich den kleinen Propeller so ansieht, kann man sich nicht vorstellen, dass das damit funktioniert. Leider wirkt die Schraube auch ziemlich zerbrechlich. Die eine Ersatzschraube, die dem Motor beilag, ist wenigstens ein bisschen beruhigend. Mal sehen, ob ich da was 3D-drucken kann.
Als Spannungsquelle kamen zwei parallel geschaltete Modellflugzeug-Akkus zum Einsatz. Die haben rund 12 V. Damit kann man locker ne halbe Stunde fahren, ohne sie zu leer zu nuckeln. Und man ist durchaus flott unterwegs!
Wenn ich das richtig ausgerechnet hab, lag die Leistungsaufnahme des Antriebs bei meinen Testfahrten bei rund 120 Watt. Die muss man erst mal auf Dauer trampeln! (Zumal ja mein Planetengetriebe unter Umständen nicht unerheblich zu einem schlechten Wirkungsgrad beträgt. Ach je…)
Die Elektrotestfahrten hab ich nur einsitzig durchgeführt. Mit zwei Personen braucht man dann auch nicht unbedingt weniger Leistung. Alles schreit also danach, zum Tretantrieb noch ein Solarpanel zu verbauen. Das könnte auch gleich schönen Schatten spenden.
Zerlegt ist das Boot recht kompakt und lässt sich ganz gut im Auto verstauen.
Und wer mir in den Kommentaren sagt, welches Teil auf diesen Fotos fehlt, gewinnt eine Freifahrt!
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