Berechnung Überdruck

alles, was nicht in die übrigen Technik-Kategorien passt

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Seapilot
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Berechnung Überdruck

#1 Beitrag von Seapilot » 2019-03-15 11:30:55

Zur Zeit steht mein LKW in Holland. Es geht immer noch darum das Gehäuse des Generators weitestgehen wasserdicht zu bekommen. Die diversen Öffnungen sollen verschlossen werden und mit Dichtungen versehen werden. Dennoch möchte ich als zusätzliche Sicherheit das Gehäuse für Wasserdurchfahrten mit Überdruck aus der Luftdruckanlage des LKW beaufschlagen. Nun gibt es diverse Druckregler die einen zuverlässigen Ausgangsdruck von 0 bis 4 Bar bieten. Dachte an dieses Fabrikat
https://www.druckluft-fachhandel.de/dru ... 020?c=1808 Frage wieviel Überdruck verträgt das Gehäuse ? Wie berechne ich was ggf nötig ist ? Ich vermute das trotz der verbesserten Dichtung und verschlossener Öffnungen noch Wasser eindringen könnte. Wäre blöd wenn durch zu hohen Druck im Gehäuse dann im Wasser die Klappen wegfliegen würden. Oder bleibt da nur Versuch und Irrtum ? Also einfach mit 0,1 bar anfangen, schauen was passiert und dann ggf in Schritten von weiteren 0,1 bar erhöhen ? Wer hat so etwas schon mal gebaut ?

Knut

visual
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Re: Berechnung Überdruck

#2 Beitrag von visual » 2019-03-15 12:40:45

höher wirst du nicht gehen müssen als 0.1bar

0,1Bar entsprechen 1m Wassersäule. Das heißt dein gesamter Kasten muss 1m Tief unter Wasser stehen, dann herrscht Druckgleichheit.

Wenn dein LKW aber so tief im Wasser steht, dass 1m Wasser auf dein Generator drückt, hast du vermutlich ein ganz anderes Problem :joke:

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Tomduly
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Re: Berechnung Überdruck

#3 Beitrag von Tomduly » 2019-03-15 12:52:35

Moin!
Wenn ich mich noch an den Theorieteil vom Tauchkurs recht entsinne, dann herrschen in 10m Wassertiefe ca. 2bar Druck, zusammengesetzt aus 10m Wassersäule =1bar und ca. 1bar des atmosphärischen Drucks, der auf der Wasseroberfläche lastet. Dein Generatorkasten hat innen auch den atmosphärischen Druck, wie er außen herrscht. Bleibt also der Druck der Wassersäule, den Du berücksichtigen musst.
Ich setze vereinfachend an, dass sich der Druck linear mit der Höhe der Wassersäule verhält. Dann sind es 1bar bei 10m und entsprechend 0,1bar bei 1m. Bei 1,5m Wassersäule 0,15bar.
Das ist der Überdruck, der rechnerisch im Kasten mindestens aufrechterhalten werden muss, damit nichts durch Lecks reinkommt. Allerdings muss die Luftanlage die Leckageverluste ausgleichen können, die es an Durchführungen udn Klappendichtungen zwangsläufig geben wird. Da hilft nur ein Drucktest: den Kasten auf einen festen Wert aufpumpen und mit einem entsprechend genauen Manometer beobachten, wie rasch der Druck abfällt.

Was mir noch unklar ist, wie Du das Thema Frischluft- und Kühlluftzufuhr sowie Abluft- und Abgasführung lösen willst? Vor der Tauchfahrt absperren? Oder abbauen und Deckel draufschrauben? Oder soll das Aggregat während der Tauchfahrt weiterlaufen können, also mit hochgelegten Luftführungen? Dann dürfte es mit der Abdichtung knifflig werden, zumindest über die Kurbelgehäuseentlüftung gibt es dann eine nicht abdichtbare Verbindung nach draußen bzw. einen Druckverlust.

Grüsse
Tom

Gogomobil
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Re: Berechnung Überdruck

#4 Beitrag von Gogomobil » 2019-03-15 13:20:44

Die Rechnungen bisher mit dem hydrostatischen Wasserdruck sind physikalisch OK aber praktisch untauglich!
Das ist ein sich bewegendes Objekt, nennt sich LKW - ähnliche Probleme gibts bei Uhren. Armbanduhren sollen auch wasserdicht sein aber sie bewegen sich am Arm mit dem Besitzer auch ins und im Wasser. 3m Wassersäule ist da gerade mal "brauchbar" für Händewaschen und eventuell mal was waschen, schwimmen besser nicht und tauchen -vergiss es. Tauchen für Schwimmer ab 10m Wassersäule, Sprungbrett und ab ins Wasser oder gar wirklich mal tauchen? Na ab > 100 m Wassersäule könnte man drüber nachdenken soll die Uhrendichtung das zuverlässig aushalten können. Ähnliches gilt für Zeltplanen und aufschlagende Regentropfen womöglich noch bei Wind, auch da ist die einfache Wassersäule nicht groß aussagekräftig.
Bei der Lima, Achsen... ist es ähnlich, man muß die Dynamik des sich bewegenden teils und damit den Wasserschlag beim Eintauchen oder Staudruck der Fahrt/Strömung mit einrechnen. Kurzum für Pfützen und stehende Wässer mögen 0,5 bar gut sein, wenn es echt hart hergeht entweder mehr Druck oder die Dichtungen vor dem beschleunigten Wasser abschirmen, so dass tatsächlich nur die stille Kraft der ruhenden Wassersäule wirkt.
Das das so ist habe ich mit einigen "Wasserdichten" Uhren schon erlebt, bei militärischem Gerät ist da auch mehr Druckresistenz gefordert als 0,5 bar, es scheint also auch bei Fahrzeugen so zu sein wie bei den Uhren :)

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Re: Berechnung Überdruck

#5 Beitrag von möp » 2019-03-15 13:41:00

vergiss dabei nicht die stabilität des gehäuses
0,1bar entspricht 0,1kg/cm²
bei 1m² fläche sind das schon 1000kg

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Re: Berechnung Überdruck

#6 Beitrag von ud68 » 2019-03-15 13:51:14

Knut, du hast da einen Druckregler der Baugrpöße BG2 verlinkt. Das sagt was über die Durchflußmenge aus, und da ist so ein LKW-Kompressor ja limitiert, irgendwann ist der 4te. Bremskreis auf 4,5 bar runter und macht zu.
Es gibt auch BG0, für viel weniger Durchfluss und weniger Geld.
Hier mal ein link auf einen anderen (mir nicht bekannten) Hersteller, mit Durchfluß-Kennlinien.
Udo

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FrankS
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Re: Berechnung Überdruck

#7 Beitrag von FrankS » 2019-03-15 13:56:04

Moin,
die ganze Geschichte hat natürlich auf der Höhe ein Ende wo der Fahrzeugkompressor für die Bremsanlage seine Ansaugung hat...dann pustet der quasi von hinten das Wasser in den Generator :joke:
Wie hoch steht der Presser über dem Fahrzeugrahmen...?

Grüßle Frank
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Re: Berechnung Überdruck

#8 Beitrag von Gogomobil » 2019-03-15 14:10:37

Die Höhe des Pressers im Wagen ist doch nicht entscheidend - solange der Wagen fährt. Die Kiste steht ja wohl nicht in eine Senke die sich laangsam füllt sondern bewegt sich im Wasser, da kommen dann die dynamischen Effekte zum Tragen. Schlag mal mit der Faust aufs Wasser, was glaubst du was da an Druck auf der Oberfläche entsteht und was die z.B. Kronendichtung einer Uhr aushalten muss dabei? Und so laaangsam fährt man oft nicht ins Gewässer, eine Uferböschung oder im Wasser ein Schlagloch und schon biste über 1 bar Wasserduck an manchen Stellen und doch nur 50 cm tief im Wasser. Son beaufschlagter Druck hilft zwar etwas bei mauer Dichtung aber Dicht und Dichtung hängen schon primär zusammen, nur wenn es dicht ist hilft dann auch zusätzlicher Druck - oder wie beim Generator eher "offen" lassen und dafür das Wasser dann per Druck an Land wieder rausblasen. Nur hilft das nicht gegen Schlamm der eventuell mit drin ist oder bei Getrieben mit Ölfüllung.

Die Druckluftmenge sollte nur minimal sein, wo soll die dennhin wenn alles dicht ist? "Aufblasen" und fahren, wenns irgendwo pfeift ist es nicht dicht und da kommt auch Wasser dann rein, insofern reicht ein Airbrushregler vollkommen für sowas

Nelson
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Re: Berechnung Überdruck

#9 Beitrag von Nelson » 2019-03-15 15:20:20

Seapilot hat geschrieben:
2019-03-15 11:30:55
Wer hat so etwas schon mal gebaut ?
Hallo,

ich wollte mal dringend eine Waatanlage im Kurzhauber und habe so etwas für meine Achsen gebaut aus einem einstellbaren Druckminderer und einem 3/2-Wegeventil zum einschalten (beides aus den Armaturen eines Tank-LKW-Anhängers). Bis auf eine riesige Adaptiererei von verschiedenen zölligen Anschlussgrößen war das einfach zu bauen und es hat auch insoweit funktioniert, das leichter Überdruck auf den Achsen war. Allerdings bin ich dann nie im Wasser gefahren. Jetzt habe ich zwar andere Achsen, aber ich würde das nie wieder bauen. Für den theoretischen Fall, dass ich mal bedenklich tief in Wasser fahre (hatte ich auf diversen Tourenin entlegene Erdteile bislang noch nie Grund oder Motivation für) und dort für eine erstzunehmende Zeit drin bleibe, wird hinterher einfach ein Schluck Öl abgelassen- wenn Wasser drin war, dann kommt es größtenteils mit raus. Später mal einen Ölwechsel machen und gut. Aber das sind Achsen, kein Generator.

Ich bin bei einer Staukiste skeptisch. Sie hat vergleichsweise riesige Dichtflächen, irgendwo verbiegt sich etwas, es gibt einen Schwall, Dreck hat sich in Dichtungen gesetzt oder was auch immer. Die Beaufschlagung mit Luft könnte zuminndest die eindringende Wassermenge reduzieren. Aber ich würde mir keine Illusionen über einen nennenswerten, erzielbaren Inndruck machen, der zu absoluter Dichtheit führt. Wenn man es mit Gewalt darauf anlegt und die Kiste auch nur ein wenig Druck hält, fliegt sie auseinander, und wenn sie ihn nicht hält, dann leckt Luft in einer Größenordnung heraus, dass die Versorgung zum Engpass werden kann (und im Fluss keine Luft mehr für Schalten/Kuppeln/Federspeicher mehr zu haben stelle ich mir auch mit trockenem Generator doof vor).
Die Kiste dauerhaft unterwasserfest zu machen halte ich für aussichtslos. Aber ein bisschen eindringendes Wasser sehe ich unkritisch, wenn man es irgendwann mal wieder herausbekommt wird der Generator nicht davon sterben. Vielleicht kann man das Erreichen einer kritischen Wasserhöhe im Generatorhaus verzögern. Gundsätzlich ist dann vielleicht eine trockenlauffähige Pumpe und eine hochgelegte Belüftungsleitung die geeignetere Waatanlage?

Wenn es nun Druckluft sein soll, würde ich es genau so machen:
Seapilot hat geschrieben:
2019-03-15 11:30:55
Also einfach mit 0,1 bar anfangen, schauen was passiert und dann ggf in Schritten von weiteren 0,1 bar erhöhen
Bei den üblichen kleinen Leitungsquerschnitten und Versorgungsdruck im Bereich von 0,1 bar vermute ich stark, dass die Versorgung nicht ansatzweise die Leckage ausgleichen kann. Davon ausgehend kann man ein bisschen hin- und herprobieren. Eine Idee wäre den Deckel nur mit Hand zu halten und dann Druck draufgeben, um ein Gefühl für die Kraft auf die Kiste zu bekommen ohne die Gefahr, dass unbemerkt "hinter verschlossener Türe" Kräfte entstehen, die man nicht mehr beherrschen kann. Immerhin setzt man einen Behälter unter Druck, was nicht ungefährlich ist.


Grüße

Nils

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Tomduly
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Re: Berechnung Überdruck

#10 Beitrag von Tomduly » 2019-03-15 16:40:35

Moin,

bevor nun einer die Staukiste mit 5bar kugelrund aufbläst: in der BW-Ausführung des Unimog 1300L ist als Sonderausstattung eine Watnalgae verbaut.
Dort verhält es sich lt. TDv 2320/057-12 so:

"Beim Einschalten des Vierradantriebes strömt gleichzeitig Vorratsluft zum Druckminderventil für die
Aggregatebelüftung. wird dort reduziert auf 0.35 bis 0.20 bar und strömt weiter zum 3/2-Wegeventil. Dieses wird über Anschluß
'2' umgeschaltet und belüftet die Achsen, das Haupt- und zapfwellengetriebe über den Druckluftverteiler. Beim Ausschalten
des Vierradantriebes wird das 3/2-Wegeventil umgeschaltet und die belüfteten Aggregate über den zentralen Entlüftungsfilter
entlüftet. Bei Vorratsdruckabfall unter 5 bis 4.5 bar fallen die Nebenverbraucher aus
."

Das reicht beim Militär für 120cm Wattiefe. Belüftet werden die Achsen, Vorgelege, Getriebe und Scheinwerfergehäuse. Der Luftpresser holt seine Ansaufluft per Schlauch aus der gefilterten Motorzuluft nach dem Luftfilter. Die Luftansaugung erfolgt über den Schnorchel auf Höhe des Fahrerhausdachs. Der Luftpresser ist auch nicht leistungsstärker als andere LKW-Luftpresser (lediglich der Druck im "Vorratsdruckkreis" ist mit 18bar höher, weil man dann kleinere Luftkessel bei gleich hohem Energiespeichervermögen realisieren kann). Die eigentliche Bremsanlage ist mit 9,5 bzw. 7,3bar beaufschlagt.

Ich würde bei der Generator-Staukiste vermutlich anders vorgehen, nämlich die Staukiste konstruktiv wie einen "Eimer" auslegen, der unten und seitlich hermetisch dicht ist und nur nach oben (ausreichend weit hochgezogen) offen ist (darüber natürlich eine Wetterschutzabdeckung). Man könnte sogar noch weiter gehen und das Aggregat z.B. 10cm oberhalb des Staufachbodens einbauen und darunter einen "Pumpensumpf" mit einer Lenzpumpe vorsehen. Nach dem Motto: nicht verzweifelt versuchen, das Wasser komplett rauszuhalten, sondern mit dem Wasser leben und lieber dafür sorgen, dass das Aggregat nicht im Wasser steht und absäuft. Denn Tropf- bzw. Spritzwasser müsste es abkönnen.

Grüsse
Tom

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Re: Berechnung Überdruck

#11 Beitrag von Seapilot » 2019-03-15 16:47:28

Danke für die vielen Ideen.
Nur um das etwas zu relativieren. Es sollen keine Tauchgänge mit dem LKW durchgeführt werden. Es geht zunächst mal darum den Kasten auch nur etwas dichter zu bekommen. Das wird nun in Holland durchgeführt. Im Prinzip soll ein kurzfristiges Eintauchen bis Max zur Oberkante des Generatorkasten möglich sein. Aus Holland gab es auch den Vorschlag zusätzlich eine leistungsfähige Bilgenpumpe aus dem Yachtbereich zu verbauen. Ein Betrieb während einer Wasserdurchfahrt ist nicht vorgesehen. Im Prinzip wird jedesmal vorher alle mit Dichtungen versehenen Lüfterklappen geschlossen, der Auspuff des Hilfsdiesel verschlossen und die gesamte Anlage stromlos gemacht. Damit sollten sich Furten bis ca. 60 cm Wassertiefe problemlos machen lassen. Die maximale Wattiefe des LKW liegt bei 95 cm. Für den Fall diese einmal nutzen zu müssen dachte ich an die Variante mit Druckluft. Unikat hat das bei Panda Generatoren so gemacht. Allerdings ist das Gehäuse auch gleich dafür konzipiert worden. Wenn es eine vernünftige Alternative geben würde hätte ich alles geändert. Das kommt aber fast auf einen Neubau raus.

Knut

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Unimuck
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Re: Berechnung Überdruck

#12 Beitrag von Unimuck » 2019-03-15 17:18:21

Ich persönlich würde bei der Suche nach Lösungen immer vom Supergau ausgehen.
Man steht im Flussbett, dicker Stein unter der Achse, Motor lässt sich nicht mehr starten. Sicherungen haben ausgelöst und man wartet auf Hilfe.
Im Grunde bleibt dann nur eine saubere mechanische Lösung über.
Wartungsdeckel und Ansaug-/Ausblasöffnungen über dem Wasserspiegel. Alternativ fährt man nicht durchs Wasser.
Gruß Hartmut

Wer glaubt, etwas zu sein, hat aufgehört, etwas zu werden. (Sokrates)

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Re: Berechnung Überdruck

#13 Beitrag von Seapilot » 2019-03-15 17:38:16

Naja, ginge ich bei allen Dingen immer vom möglichen Supergau aus, würde ich vermutlich zu Hause bleiben. Und mich nur noch mit Stahlhelm und Splitterschutzweste vor die Tür trauen. Und nein ich fahre garantiert nicht nur mal so zum Spaß durch tiefere Gewässer. Sollte es eine Alternative geben wird diese immer erste Option sein. Ich habe meine Lektion vor 10 Jahren in Costa Rica gelernt als ich einen Daihatsu Wildcat fast in den Fluten versenkt habe nur weil ich die Brücke weiter südlich nur für Weicheier ansah. Trotz abschreiten der Furt fand ich mich dann in einem Loch das ich nicht erahnen konnte wieder. Wenn dann die Motorhaube abtaucht und das Wasser bis zur Windschutzscheibe steht wünscht man sich auch man wäre eines der Weicheier die einen kleinen Umweg fahren um die Brücke zu nutzen.
Wie gesagt es geht nur um den vermutlich seltenen Fall das ich es nicht vermeiden kann durch tiefere Wässer zu fahren.
Die Problematik der Druckbelastung bei schon 0,2 bar auf die Gehäusewände sehe ich im Moment als das größte und am schwersten einzuschätzende Problem. Das ist schon eine ziemlich große Kiste.

Knut

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Re: Berechnung Überdruck

#14 Beitrag von Seapilot » 2019-03-15 17:46:57

Hier das Problemkind mit der alten Abdeckung die hier für Wartungsarbeiten abgenommen wurde
08B115CA-E5F7-4390-9C1B-BACDCF595282.jpeg

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Re: Berechnung Überdruck

#15 Beitrag von DaPo » 2019-03-15 18:29:04

Hallo,
Gogomobil hat geschrieben:
2019-03-15 13:20:44
Die Rechnungen bisher mit dem hydrostatischen Wasserdruck sind physikalisch OK aber praktisch untauglich!
Das ist ein sich bewegendes Objekt, nennt sich LKW - ähnliche Probleme gibts bei Uhren. Armbanduhren sollen auch wasserdicht sein aber sie bewegen sich am Arm mit dem Besitzer auch ins und im Wasser. 3m Wassersäule ist da gerade mal "brauchbar" für Händewaschen und eventuell mal was waschen, schwimmen besser nicht und tauchen -vergiss es.
entschuldige bitte, aber m.E. vergleichst Du da Äpfel mit Birnen.

Es ist schon ein gewaltiger Unterschied, ob eine Uhr mit einem Luftvolumen von unter einem Milliliter, die -vom Tragen am Arm aufgewärmt- in kaltes Wasser getaucht wird und dann Wasser zieht, oder ob eine große Kiste mit viel Luft drin, in der Überdruck herrscht (und bei Undichtigkeiten Luft nach strömt!) ins Wasser taucht.
Zuletzt geändert von DaPo am 2019-03-16 12:53:10, insgesamt 1-mal geändert.
Grüße
DaPo (Daniel)

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Re: Berechnung Überdruck

#16 Beitrag von Zentralgestirn » 2019-03-15 18:34:25

Knut,

mal ganz ehrlich, das wird nichts. Du gehst fast jeden Tag den du arbeitest durch Schotten, Pilot Doors und andere wasserdichte Türen. Die haben alle wesentlich mehr Material und dicke Dichtungen mit entsprechend hohen Vorspannkräften. Selbst wenn wir Wellenschlag und ähnlich bei der Konstruktion weg lassen. Denk mal über die Unterschiede nach. Auf den papierdünnen Blechkasten Druck drauf geben wird ihn rund aber nicht dicht machen.

Bau dir entweder ein Gebläse an was Überdruck macht, besser aber noch eine Bilge mit Pumpe und du saugst die Leckmenget ab. Ggf eher einen Nass-Trockensauger, der macht mehr Volumen... :ninja:

Oder einen richtigen Wasserdichten Kasten bauen lassen oder die Teile ziehen um. Ein Staufach für Dinge des täglichen Bedarfs sind an der Stelle super aufgehoben. Den einzigen Strohhalm den ich sehe, an den du dich klammern kannst deinen jetzigen Kasten zu behalten, sind aufblasbare Dichtungen. Ähnlich wie bei alten MCG Piggy Pack Hatch Covern oder die Schiebetüren auf der Brücke bei Megayachten, falls du da mal drauf warst. Peter hat sowas auch bei seinen Toren der Ultra low Oxigen Kühlräumen... Dann müsste man da nur die Bereichen in denen der Deckel getrennt wird verstärken.

Eine ärgerliche Sache aber mit Druckluft aus dem Systems deines LKW sicherlich nicht zu lösen.

Grüße Sebastian

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Re: Berechnung Überdruck

#17 Beitrag von Seapilot » 2019-03-15 20:41:33

Sebastian da hast Du sicher recht. Lüfter für Überdruck haben die Holländer geplant.
Hier mal das was sie vorgesehen haben

Below the work to be carried out by Recrea Service, on the account of WhisperPower
Changing the cooling set up and closing the holes in the bottom part of the enclosure / All-In-One compartment:
• Removing the fan and oil cooler from the compartment, closing the open space with a stainless steel metak sheet.
• Closing the ventilation hole underneath the batteries with stainless sheet metal
• Re-positioning the oil cooler and the fan in the middle of the chassis of the Iveco, as high as possible, in a 45º angle, so dissipation heat can go out
• The side of the covers will be provided with an angel profile and a rubber edge profile that can be compressed.
• Replacing the locks of the covers with a stronger version.
• Closing as much wholes as possible (rivets, cable entries, etc.)
• Mounting a fan for cooling the electronics when used, and creating an over-pressure when going through the water.

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