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INNOVATION: Leichtwindlimit Kein Hersteller von Windfahnensteuerungen spezifiziert, wann denn seine Anlage zu steuern begint: Differenziert hinsichtlich Bootstyp, scheinbarer Windgeschwindigkeit, Bootsgeschwindigkeit und Kursen zum Wind. Damit fehlt ein essentielles Entscheidungskriterium. Muss ich bereits bei 3 kn Bootsgeschwindigkeit damit rechnen, dass die Anlage auf raumem Kurs Viertelkreise fährt? Brauche ich dann bereits einen Pinnenpiloten, ggf. an die Windfahne gekoppelt? Auch diese Tatsache, seit Jahrzehnten so gehandhabt, führt zum Standard-Bild in einer deutschen Marina: 97% aller Yachten haben keine Windselbststeueranlage. Und die, die eine von der Stange kaufen, stellen schnell fest, dass dann, wenn sie noch unter Spinnaker oder Blister oder ausgebaumter Genua 3 kn laufen könnten, doch wieder der elektrische Autopilot ranmuss, weil die Windfahne bereits bei 5 m/s scheinbarem Wind von achtern nicht mehr den Kurs halten kann. Daher ist für die WindGear-Anlage eine konsequente Entwicklung hinsichtlich Leichtwindtauglichkeit vorgenommen worden. Die vier Jahre Entwicklungszeit dafür resultierten in folgenden Spezifikationen: Unter den Randbedingungen: - leichtgängiger Pinnensteuerung mit - schwach vorbalanciertem Ruder, - Yacht um 8 m und 2-4 to, tragend Groß und Genua - Glattwasser (0.2m Dünung) liegt das Leichtwindlimit der WindGear-Anlage auf raumem bis achterlichem Kurs bei 1.3 kn Bootsgeschwindigkeit und 1.8 m/s scheinbarem Wind (raumschot, Wind aus 130°) mit der folgenden Kursabweichung: +/-4°. Damit wird der elektrische Autopilot auf solcher Yacht in die Flaute "verbannt". Erzielt wird diese Spezifikation durch die konsequente Lagerung aller radial belasteten Achsen der Übertragungsmechanik in Kugellagern (gekapselt Niro wartungsfrei). Die Reibungsverluste von Windfahne zu Servoruderanstellung sind damit mindestens um Faktor 300 kleiner als unter der Verwendung von Gleitlagern. Besonders positiv für die Starkwindsegelei wirkt sich als "Abfallprodukt" aus, dass das Servoruder auch unter hoher seitlicher Last durch die Windfahne widerstandslos und damit verzögerungsfrei gedreht werden kann. Im Falle eines Gleitlagers an dieser Stelle (Servoruder-Vertikalachse) treten sehr schnell radiale Kräfte auf, die eine so große Reibung des Gleitlagers verursachen können, dass die Windfahne nicht genug Kraft zu deren Überwindung erzeugen kann - bei schwächerem Wind und alter Dünung beispielsweise. Solches resultiert in einer verzögerten, indirekteren Steuerung, die Windfahne muss "warten", bis das Servoruder wieder entlastet ist, um es wieder drehen zu können. Dies wird beim Segeln sichtbar, wenn die Windfahne länger in einer Position verharrt, und dann relativ schnell in eine andere Position schwenkt, wo sie wieder kurz bewegungslos verharrt. Die WindGear-Windfahne dagegen bleibt immer leicht in Bewegung, und gibt kleinste Änderungen der Richtung des scheinbaren Windes sofort an das Servoruder weiter, auch unter hoher seitlicher Last, beispielsweise auf Amwind- oder Halbwindkursen. Einschränkend ist hinzuzufügen: Wie die Langzeit-Salzwassertauglichkeit dieser gekapselten Lager, speziell am Servoruder in der Nähe der Wasseroberfläche aussieht, ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt (Herbst 2010) noch nicht ermittelt. Allerdings sind die Lager kostengünstige NIRO-Standardlager und austauschbar. Das von anderen Herstellern angeführte Argument, dass Kunstoff-Gleitlager (Teflon, Delrin) weniger empfindlich gegen Salzkristalle seien als Kugellager, trifft nur bei Verwendung von Kugel/Rollenlagern mit weichen Kunstoffteilen zu (Kugeln/Laufflächen). Salzkristalle sind weich, so dass sie auf Edelstahl zerrieben werden. Zusätzliches Schmiermittel in der Öl-Gelfüllung. Kunstoffkugellager haben dagegen eine andere Fähigkeit, nämlich "Selbstheilend" zu sein: Ein hartes Sandkorn verschwindet einfach unter dem Druck der Kugel in die Lauffläche und härtet sie dort. Bis ein weiteres Sandkorn genau dort zwischenkommt, dann leidet die Kugel und später die Lauffläche. Sowas sollte man gegen Staub gut schützen. Allerdings was Laufflächen oder Kugeln aus Kunstoff in Wälzlagern unter der Belastung eines Servoruders in ruppiger See machen: Dellen bekommen. Dann rubbelt das Lager. Und das bereits bei mäßiger Belastung durch Seeschlag. Das passiert sogar der WindGear-Anlage mit ihren Standard-Niro-Lagern, wenn man die Steuerleinen auf der Genuawinsch belegt, und dann an der Windfahne Hartruder gibt. Sagen wir, bei 5 kn. Das ergibt ein Drehmoment von 850Nm und damit einen radialen Druck von rund 320 kg auf den Kugellagern in der Servoruderachse (vertikal). Die Lager sind für solche Radiallasten nicht gebaut, und werden danach immer noch steuern, doch ein wenig: rubbeln. Folge: Etwas verminderte Schwachwindeigenschaften... Dann ist im nächsten Hafen ein Lager-Austausch für 6-12€ fällig. (Kann'st auch einfach den Skateboarder auf der Mole fragen, ob er zufällig ein 6000er-Stainless-Kugellager in der Tasche hat...) |
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