Motorschaden

Nachdem ich gestern an meinem ROV einige Neuerungen fertiggestellt hatte, wollte ich alles ausgiebig testen. Also ab zum See und los gehts!

An Land funktionierte alles zufriedenstellend. Nachdem ich im Wasser das ROV etwas weiter auf den See heraussteuern wollte reagierte plötzlich ein Horizontalthruster nicht mehr und das ROV lies sich nur noch schwer vorwärts steuern.

Zurück an Land stellte ich fest, das der Motor sich auch von Hand überhaupt nicht mehr drehen ließ.
Also zurück in die Werkstatt und Motor zerlegen. Der Motor war schon etwas länger ein Wenig laut also vermutete ich einen Lagerschaden. Nur das ich den Motor überhaupt nicht mehr drehen konnte war unerklärlich.

Nach dem Zerlegen des Motors fielen mir sofort die Einzelteile eines Kugellagers entgegen. Der Grund für den absoluten Stillstand war auch schnell klar. Die Kugeln des Lagers sind offensichtlich magnetisch und haben sich an den Magneten des Motors in den sehr kleinen Spalt festgesetzt und blockierten das Drehen.

Hier noch ein paar Bilder des defekten Motors nach ca 100 Betriebsstunden im Salz und Süßwasser. Bis auf das zerstörte Lager ist der Motor zwar dreckig aber ansonsten in einem guten Zustand.

Nachdem ich den Motor ausgetauscht hatte war es schon dunkel und ich konnte die neuen Scheinwerfer gleich mal ausprobieren. Das Bild ist von Steg aus gemacht. Das ROV ist auf ca 1 m Tiefe.

Neue Scheinwerfer

Das Thema Scheinwerfer wird zum Dauerbrenner.
Im letzten Jahr habe ich mir aus einer Acrylglasröhre und LED Streifen neue Scheinwerfer gebaut. Diese wurden mit Öl gefüllt um die Wärme besser abzuleiten und das Gehäuse gegen den Außendruck zu kompensieren.
Leider habe ich zum Verschließen der Röhren einen aus Alu gedrehten Stopfen genommen, den ich mit Epoxi verklebt habe.
Diese Verbindung hat nie wirklich funktioniert. Durch die Materialpaarung kommt es dort immer wieder zu kleinen Undichtigkeiten und Öl trat aus oder Wasser ein... beides schlecht...

Also das ganze noch mal von vorne:
Die Idee mit den Acrylglasröhren gefiel mir eigentlich ganz gut. Jetzt habe ich mir nur Gedanken machen müssen wie ich die Röhren vernünftig verschließe und gleichzeitig die LEDs verkabeln kann.
Pro Scheinwerfer habe ich drei Röhren abgelängt die ich mit zwei Acrylglasplatten verklebe in die jeweils drei Sacklöcker gebohrt sind.
In beiden Acrylglasplatten haben noch jeweils eine Querbohrung. Diese Bohrung ist in der einen Platte für die Verkabelung der LED Streifen. Über die zweite Querbohrung kann der Scheinwerfer mit Öl befüllt werden.
Beide Bohrungen sind mit Bolzen plus O-Ring verschlossen.
Hier ein paar Bilder vom Bau:

Hier sind gut die einzelnen Bohrungen in der Acrylglasplatte zu erkennen

Alle Einzelteile vor der Montage

Die LED Streifen müssen nach dem Durchziehen der Kabel verlötet werden

Das Endergebnis

Ein sehr gut ausgeleuchteter Wassereimer ( 18 Watt )

Neues Video

Ich war in den letzen Tagen mal wieder ein bisschen mit meinem ROV unterwegs und habe ein neues Video erstellt.

Viele Entdeckungen

Nachdem das ROV den ganzen Sommer den Bastelkeller nicht verlassen hat, bin ich mal wieder auf Expedition gewesen. Die Stelle an der ich dieses mal getaucht bin, hat sich als absolutes ROV-Highlight herausgestellt. Der Seegrund ist voll mit interessanten Gegenständen die ich ausgiebig erforscht habe.

Der Drucksensor funktioniert jetzt endlich zuverlässig. Es hilft enorm bei der Orientierung. Die nach unten schwenkbare Kamera ist eine tolle Sache und das neue Steuerpult ist sowieso super...

An dieser Stelle werde ich sicher noch öfter Tauchen gehen. Das nächste Ziel ist damit auch klar: Ich möchte den ganzen Müll nicht nur betrachten...

...weiter gehts...

Neues Steuerpult fertig

Der Bau der neuen Steuerung hat wie immer etwas länger gedauert.

Die Neuerungen sind folgende:

- Das Pult ist in einem stabilen und wasserdichten Kunststoffkoffer.

- Als Controller verwende ich nicht mehr den Arduino Uno sondern einen Arduino Mega. Der Mega hat einfach mehr Schnittstellen als der UNO.

- Die neuen Joysticks habe ich aus einer alten Modellbau Fernsteuerung ausgebaut. Mit den größeren Joysticks kann man wesentlich feinfühliger steuern.

- Ich habe noch einige zusätzliche Schalter und Potis hinzugefügt um das ROV auch mit den kommenden Erweiterungen versehen zu können.

- Die beste Neuerung ist das größere Display. Statt des bisherigen 7" LCD Monitors habe ich jetzt einen 16" LED Monitor. Die Livebilder ist jetzt wesentlich besser zu deuten und das fahren macht jetzt viel mehr Spaß.

Neues Steuerpult

Bei den letzten Tauchgängen ist mir aufgefallen, dass das Steuerpult noch nicht optimal ist. Deshalb entsteht jetzt ein kompletter Neubau mit folgenden Veränderungen:

• 15" LED Bildschirm für bessere Sicht
• Arduino Mega statt einem Uno
• zusätzliche Schalter und Drehpotis
• solidere und größere Joysticks
• wasserdichter Koffer

Der Bau wird einige Zeit in Anspruch nehmen. Da die Gewässer im Umkreis aufgrund der hohen Temperaturen sowieso ziemlich trübe sind macht das nichts.

Die nächste Expedition

Wieder zurück im Süßwasser. Nachdem gestern an meiner Lieblingsstelle zu starker Wind herrschte und deshalb die Sicht denkbar schlecht war, habe ich mal ein anderes Gewässer aufgesucht. Die Sicht hier war wesentlich besser und unter Wasser gab es viel zu entdecken.

Leider ist mein Bildschirm bei Sonnenlicht nur sehr schwer zu erkennen. Einige Fische habe ich erst im Nachhinein entdeckt.

Nach diesem ausgiebigen Test werde ich in den nächsten Tagen wieder einige Verbesserungen anstreben.

- Kamera nach unten schwenkbar - Besonders beim Abtauchen passiert es mir sehr oft, das ich mit dem Grund kollidiere. Man sieht den  Grund erst wenn es zu spät ist. Deshalb baue ich einen neuen Halter für die GoPro mit dem ich die Kamera nach unten schwenken kann und den Grund besser im Blick habe.

- Besserer Bildschirm für das Live Signal - Ich habe bereits einen 15"" Bildschirm rumliegen den ich in Zukunft verwenden will. Um das Ganze sinnvoll zu gestalten muss ich aber die komplette Steuereinheit neu gestalten. Wird also noch etwas dauern...

- Automatisches Tiefe halten - Um das ROV besser steuern zu können und um die Orientierung unter Wasser zu vereinfachen, möchte ich über den Drucksensor die Tiefe erfassen und das ROV selbstständig die Tiefe halten lassen, solange ich die Steuerknüppel nicht bewege. Die Hardware dafür ist vorhanden. Es muss nur noch ein entsprechender Code geschrieben werden.

Tauchgang in der Ostsee

Am vergangenen Wochenende habe ich mein ROV das erste mal im Salzwasser der Ostsee ausprobiert.
Es wurden 2 Tauchgänge absolviert. Der erste Tauchgang war 200m vor der Küste in ca. 4m Tiefe im freien Wasser. Hier wurden erstmal alle Funtionen gestestet und die Trimmung an das Salzwasser angepasst.

Ich hatte mit dem Seegang und etwas Stömung zu kämpfen. Bisher war ich nur in Gewässern ohne Stömung. Wenn man sich aber erstmal daran gewöhnt hat das man etwas mehr Gas geben muss, um den Tether hinterher zu schleppen, klappt es ganz gut. Die Videobilder sind nur etwas verwackelter als in ruhigeren Gewässern. Leider waren die Livebilder auf dem Steuerpult kaum zu erkennen weil die Sonne das Display blendet. Dies muss als nächstes verbessert werden.

Einen Tag später wurde der zweite Tauchgang leider zu einem Reinfall. Es sollte zu einem Wrack gehen, das auf 4 - 14 m Tiefe liegt. Leider waren Seegang und Strömung so stark, das das ROV nahezu nicht steuerbar war. Um kein Risoko einzugehen, habe ich den Tauchgang nach 10 Min abgebrochen ohne das Wrack zu erreichen.

Hier ein paar bewegte Bilder vom ersten Tauchgang:

Auf jeden Fall eine weitere gute Erfahrung. Mit jeder Minute im Wasser lerne ich viel dazu und gewinne wieder neue Ideen.

Es werde Licht

Bereits während des Baus war mir klar, das die bisherigen Scheinwerfer nur eine Übergangslösung sein können. Die eingesetzten LEDs sind zu schwach, die Verglasung der Gehäuse war schon beim Zusammenbau eingerissen und die massive Bauweise war mir zu schwer.

Deshalb habe ich in den letzten Tagen eine neuen Versuch für eine Beleuchtung gemacht. Meine Anforderungen waren folgende:

- bezahlbar
- absolut Druckfest
- ausreichend hell
- passend an die vorhandene Verkabelung um nicht das gesamte ROV wieder zerlegen zu müssen

Als Leuchtkörper wählte ich vier LED-Streifen von Seoul hier
sie haben ihre Konstantstromquelle bereits auf der Platine und sind mit 3 Euro sehr günstig.

Die Streifen werden in einem 12mm Acrylglas-Rohr untergebracht, das mit Stopfen aus Aluminium verschlossen wird.

Um die LEDs Druckfest zu verpacken werden die Röhren mit Öl gefüllt. Damit schlage ich zwei Fliegen mit einer Klappe. Erstens ist das Öl im Gegensatz zu Luft inkompressibel und macht damit das Eindringen von Wasser unmöglich und Zweitens trägt es zur besseren Wärmeableitung von den LEDs bei. so kann die nicht unerhebliche Wärme besser über die Acrylröhren an das umgebende Wasser abgegeben werden.

Verbesserungen am Tether

Bei den ersten Tauchgängen stellte sich heraus, das ich mich bei den Auftriebskörpern für das Steuerkabel vertan habe. Das Kabel ist viel zu schwer und ich muss es mit den ROV über den Grund schleifen. Das ist natürlich eine sehr kraftraubende Angelegenheit. Abgesehen davon besteht immer die Gefahr, das sich das Kabel irgendwo am Seegrund verhakt.
Die Idealvorstellung von einem Steuerkabel ist, das es möglichst Auftriebsneutral im Wasser schwebt.

Nachdem die erste Lösung fehlgeschlagen ist, möchte ich mich dem Thema mal ausführlich widmen.

Kabelmasse: 38 g/m
Kabelvolumen: 17,35 ccm
Abtrieb des Kabels: 13,65 g/m

Das bedeutet, das ich pro Kabelmeter einen Auftrieb von 13,65g hinzufügen muss, damit das Kabel im Süßwasser auftriebsneutral ist. Im Salzwasser würde das Kabel dann aufgrund der höheren Dichte des Salzwassers leicht aufschwimmen.

Um das Kabel robuster zu machen, führe ich jetzt parallel ein 6mm starkes PP-Seil mit. Das Seil hat pro Meter einen Auftrieb von ca. 5g. Das erlaubt, dass ich auch mal kräftig am Kabel ziehen kann, wenn sich das ROV irgendwo verhakt hat. Auf den ersten 20 Metern ist das Kabel ca. alle 80mm in eine Faser des Seils eingezogen. Weiter hinten ist das Seil nur durch Spiralschlauch ca. alle 500 mm verbunden. Den kompletten Tether einzuweben wie auf den ersten 20 Metern habe ich nicht geschafft. Nach 8 Stunden Arbeit war ich mit meiner Geduld erstmal am Ende.

Um die restlichen 11 g Auftrieb zu erzeugen mussten neue Schwimmkörper her. Nach langer Recherche habe ich mich für ein Gemisch aus Epoxydharz und Glas-Mikroballons entschieden.

Nun brauchte ich nur noch eine geeignete Gussform...

Erste Versuche mit einer Gipsform scheiterten kläglich. Schließlich hatte ich in der Haushaltswarenabteilung meines Supermarktes eine Eingebung. Vor mir lag die perfekte Lösung und dazu noch im Sonderangebot. Eine Backform aus Silikon die dazu dient Kuchen-Lolis zu backen. (hier)
In der Form fertigte ich an einem Tag über 100 Halbkugeln.
In die Halbkugeln feilte ich noch eine Nut, in die der Tether passt und befestigte sie mit Isoband aneinander.

Der erste Schwimmtest ergab das eine Kugel alle 75 cm ausreichend ist das 4,8mm Kabel in Verbindung mit dem PP Seil zu tragen.