maanantai 7. kesäkuuta 2021

Septiputken vaihto

Tämän veneen septiputkea ei oltu todennäköisesti koskaan vaihdettu ja kuten niin usein, septiputket alkavat vähitellen päästää hajua läpi. Joten päätin vaihtaa siihen uuden tilalle. 

Guyline 95:ssä WC on veneen keskiosassa ja septitankki sijaitsee veneen takaosassa sängyn alla. Septitankki on tehty lasikuidusta ja  laminoitu osaksi runkoa. Tankki on veneen oikealla puolella ja saman kokoinen diesel tankki on vasemmalla puolella.

Penkin etureunan alla on kotelo, jonka läpi septiletku on vedetty WC:stä tankille. Letku menee ensin aivan veneen pohjalle ja nousee sitten hieman ylös septitankin yläreunaan. Tämä ei ole mikään optimaalisin asennus, koska septitankin täyttyessä ja veneen kallistuessa oikealle, tavara pääsee palaamaan letkuun. Kun letku on vielä veneen pohjalla, niin tavaraa jää helposti letkuun, mikä alkaa aikaa myöden haista letkun läpi.

Koska penkin alla olevaan koteloon pääsee hankalasti käsiksi vain WC:n ja tankin päästä, päätin tehdä koteloon muutamia aukkoja ja niihin luukut, jotta pääsen helpommin laittamaan uuden putken paikalleen ja myös puhdistamaan kohtelon.


Koteloon tehdyt aukot

Samalla pääsin ripustamaan putken kotelon yläreunaan, mikä ei olisi ollut mahdollista, jos koteloon ei olisi tehty aukkoja. Kun putki on ripustettu kotelon yläreunaan, se ei ole alempana, kuin septiin menevä yhde, joten "tavaran" ei pitäisi jäädä makaamaan putkeen.


Putken kiinnitys


Putken ripustukseen käytin ruostumaton teräsvannetta, josta tein sopivan kokoisia lenkkejä ja joihin kiinnitin jatkomutterit pienellä pultilla ja liimalla. Sain sitten lenkit ripustettua kotelon yläreunasta läpipultilla.

Tähän asti kaikki oli selvää ja eteni suunnitelmien mukaisesti, mutta kun tuli aika irrottaa putki septitankin päästä, niin läpivienti napsahtikin poikki niin kuin näkkileipä.


Septitankin vanha läpivienti ei kestänyt.


Läpiviennin katkeaminen oli odottamatonta, mutta oli toisaalta hyvä että se hajosi nyt, koska se ei olisi selvästikään kestänyt enää kovin pitkään muutenkaan.

Virtsahapot ovat ankaria messingille, joten päätin hommata uuden läpiviennin, joka ei olisi tehty messingistä. Truedesign tekee komposiitista läpivientejä jotka on sertifioitu samaan käyttöön kuin messinkiset, mutta koska niissä ei ole metallia, niin ne eivät tule koskaan kärsimään korroosiosta, kuten messinkiset läpiviennit. Niitä saa myös valmiiksi sopivalla 38mm letkuliitännällä.

Komposiittiläpivienti

Suurin ongelma uuden läpiviennin asentamisessa on kuitenkin pääsy läpiviennin reiän toiselle puolelle tankkiin. Tankin manusluukun irrottaminen ei ollut helppoa, sillä se oli niin lujasti liimattu kiinni.

Manusluukusta ei pääse käsiksi läpivientiin.

Kun sitten sain manusluukun naputeltua auki, huomasin, ettei sieltä pääsekään käsiksi läpivientiin. Tankin sisällä on tietysti juuri manusluukun ja läpiviennin välissä nesteen liikkumista rajoittava lapio.


  
Uusi reikä tankkiin läpiviennin kohdalle.

Selvästikään läpivienti ei oltu ajatelu uusittavaksi. Ei auttanut muuta kuin tehdä uusi reikä tankin kanteen läpiviennin kohdalle.

Läpiviennin sovitusta paikalleen.



Jouduin joka tapauksessa korjailemaan varsinaista manusluukkua, joten samalla sitä saa sitten kuidutettua uuden reiän umpeen.

Uutta kantta muodostumassa manusluukkuun.

Tankin päällä ei voi olla mitään kohoumia, koska se on toimii sängyn pohjana. Vanha manusluukkukin oli vain suora levy, joka oli ruuvattu pieneen syvennykseen. Päätin tehdä sen hieman eri tavalla, jotta sitten kun tankkiin pitää seuraavan kerran päästä, se kävisi hieman helpommiin kuin tällä kertaa.

Vetuksen manusluukku upotettna uuteen kansilevyyn,

Vetukselta on myynnissä valmista septitankin manusluukkua, jonka voi avata yksinkertaisesti kiertämällä, mutta se kohoaa hieman asennettavasta pinnasta. Koska jouduin tekemään alkuperäisen luukun kokoisen uuden levyn, tein siihen samalla syvennyksen, johon Vetuksen manusluukun saisi upotettua ja se tulisi tasan tankin pinnan kanssa.

Tankin kanteen tehty reikä kuidutettuna.

Netistä löytyy paljon parempia esimerkkejä ja ohjeita miten lasikuituun tehty reikä saadaan paikattua, joten kerron tässä vain lyhyesti miten se tehtiin. Reiän taakse pitää ensin saada joku taustalevy, jotta sen päälle voi laminoida lasikuidun.  Rei-istä jotka tein penkin alla olevaan koteloon oli jäänyt sopivasti ylimääräistä lasikuitulevyä.. Sahaamalla hieman reikää isomman levyn ja sitten levyn reunaan sopivan loven, sain levyn mahtumaan reiästä sisään. Liimasin levyn tankin sisäpuolelle hartsilla ja sain pidettyä levyä ylhäällä narulla, jonka ruuvasin kiinni levyyn. Kun liima oli kuivunut, irrotin narun, viistin reiän reunat ja kuidutin sen lujasti kiinni tankin kanteen. Sitten vain hionta ja maalaus.

Reikä paikattu ja maalattu.












sunnuntai 6. kesäkuuta 2021

Sähköpumppu kölihydrauliikkaan


Muutaman vuoden käytön jälkeen päätin lisätä kölin hydrauliikkaan sähköisen pumpun. Periaate on yksinkertainen, laitetaan sylinterille menevään putkeen T-haara ja kytketään siihen pumppu, joka puskee sylinterille öljyä. Käytännössä se on kuitenkin vähän monimutkaisempi.

Pumpun pitää saada öljyä jostain, joten tarvitaan öljysäiliö, pumppu ei saa tuottaa liikaa painetta, joten pumpun jälkeen tarvitaan joku varoventtiili, joka ohjaa öjlyn takaisin säiliöön, kun tietty paine saavutetaan. Pumpun jälkeen tarvitaan takaiskuventtiili, joka ei päästä öljyä palaamaan takaisin säiliöön, alas laskua varten taas tarvitaan sähköventtiili, joka päästää öjyn haluttaessa takasin säiliöön.

Kaikki edellä mainitut komponentit voisi toki hankkia erikseen ja yhdistellä sopivasti putkilla, mutta erillisistä laitteista rakentamalla siitä tulee helposti isompi ja kalliimpi kokonaisuus. Helpoin tapa rakentaa kokonaisuus, on ns. minikoneikko, jossa yhteen pieneen keskuskokoonpanoon voidaan liittää haluttu moottori, pumppu, öljysäiliöa ja muut tarvittavat komponentit. Periaatteessa tähän tarkoitukseen käy yleisesti peräkärryjen kippimekanismeissa käytettävä koneikko, joka nostaa kipin pumpulla ja päästää sen sitten laskemaan omalla painolla alaslaskuventtiiliä käyttämällä.

Tärkeimmät komponentit hydraulikoneikossa ovat moottori ja pumppu. Mitä suurempi tuotto pumpulla on, sitä nopeammin se pystyy siirtämään öljyä ja siten nostamaan kölin, toisaalta sitä enemmän se myös vaatii tehoa moottorilta. Jos isoon pumppuun laittaa liian pienen moottorin, se ei yksinkertaisesti jaksa vääntää pumppua tarpeeksi, jotta se tuotaisi riittävästi painetta. Toisaalta moottorin tehoa ei kannata nostaa kovin suureksi, koska 12V järjestelmässä tehokas moottori vaatii suhteettoman paljon virtaa. Eli jonkinlainen sopiva balanssi niiden välillä pitää löytää.

Kölin nostaminen vaatii maksimissaan n. 130 barin paineen ja yläasennossa se pysyy n. 120barin paineella. Hyvä nostoaika olisi joitakin kymmeniä sekunteja. Kyselemällä muilta käyttäjiltä ja hydrauliikkaliikkeestä sopivaa moottori/pumppu yhdistelmää, päädyttiin 800W moottoriin ja 0,8 kuutiosenttimetrin tuotoiseen pumppuun. Hydronitin sarjasta se tarkoittaa moottoria M46C1ST08 ja pumppua E60604001. Tällä yhdistelmällä köli nousee vajaassa 20 sekunnissa. 

Koska tällaisissa hydraulikoneikossa on oma öljysäiliönsä, sen voisi yhdistää sellaisenaan suoraan sylinterille menevään letkuun. Mutta se ei sisällä mekanismia, joka päästäisi öljyä sylinterille, kun köli haluaa taittua taaksepäin osuessaan pohjaan. Tämä on erittäin tärkeä turvamekanismi, koska osuessaan pohjaan köli varmasti taittuu taaksepäin ja jos sylinteriin ei tule öljyä, sinne tulee alipaine, joka on yleisesti huono asia hydraulijärjetelmälle. Alipaine rasittaa tiivisteitä, voi päästää pahimmassa tapauksessa vettä järjestelmään. Lisäksi kun sylinterissä ei ole öljyä, köli romahtaa välittömästi alas, kun mahdollista, mikä taas aiheuttaa turhaan rasitusta veneen rungolle ja aiheuttaa pahimmasssa tapauksessa jotain vaurioita.

Järkevintä on siis jättää käsipumppu rinnalle ja kytkeä hydraulikoneikko T-haaralla sylinterille menevään putkeen. Tässä on kuitenkin vielä yksi ongelma, öljysäiliöt pitää yhdistää myös yhteen.  Jos niitä ei yhdistä yhteen, niin toinen säiliöistä voi täyttyä ja vuotaa yli. Jos esim. unohtaa sulkea käsipumpun alaslaskuventtiilin, pumppaa sähköpumppu kaiken öljynsä käsipumpun säiliöön. Tai jos kölin nostaa käsipumpulla ja laskee sähköpumpun alaslaskuventtiilistä täytyy hydraulukoineikon öljysäiliö.

Hydrauliikan osat
Hydrauliikan osat


Hydrauliikkajärjestelmän osien selitykset

  1. Käsipumppu
  2. Alaslaskuventtiili
  3. Painemittari
  4. Takaiskuventtiili, päästää öljyä säiliöstä, mutta estää sen pääsyn takaisin päin.
  5. Käsiventtiili jolla voidaan sulkea järjestelmä huoltoa varten. Normaalisti aina auki.
  6. Sähkökäyttöinen pumppu
  7. Ylipaineventtiili, joka päästää öljyn takaisin säiliöön tietyn paineen ylittyessä.
  8. Kuristin, joka rajoittaa öljyn virtauksen 2 litraan minuutissa.
  9. Alaslaskuventtiili joka on normaalisti kiinni ja aukeaa sähköisesti tai käsikäytöllä.
  10. Takaiskuventtiili joka päästää öljyn sylinterille, mutta ei toiseen suuntaan
  11. Käsiventtiili jolla hydraulikoneikko voidaan erottaa järjestelmästä, Normaalisti auki.

Öljysäiliöt on yhdistetty toisiinsa putkella. Vaihdoin sähköpumpun säiliön korkin tilalle putkiyhteen ja liitin toisen pään putkesta käsipumpun säilön alaosassa olevaan yhteeseen. Koska käsipumpun säiliö on fyysisesti korkeammalla, pysyy sähköpumpun säiliö koko ajan täynnä ja  käsipumpun säiliön pinta vaihtelee riippumatta siitä käytetäänkö sähköpumppua vai käsipumppua. Säiliöt "hengittävät" yhteisesti käsipumpun säiliön korkin kautta. Useimmissa  malleissa käspumppu sijaitsee "kölikaivossa" lattiassa, jolloin sähköpumpun säiliö pitää asentaa joka tapauksessa ylemmäs. Tällöin säiliöiden yhdistys voitaisiin rakentaa siten, että käsipumpun säiliön korkki suljetaan tiiviiksi ja säilöt yhdistetään korkin tai jonkin muun yhteen kautta.

Hydrauliikan toiminnan esittämiseen käytetyt symbolit saattavat näyttää hieman kryptisiltä. Niissä on kuitenkin selvät säännöt ja logiikka, jonka perusteella voidaan esittää kaikenlaiset toiminnat. Seuraavat kuvat selventävät miten tämä järjestelmä toimii eri tilanteissa. Kuvissa öljyn virtaus on esitetty vihreällä nuolella. Punaiset nuolet ja viivat kuvaavat reittejä, joihin öljyn paine menee, mutta jonne öljyn virtaus on estynyt. 

Kölin kääntö käsipumpulla


Kölin kääntö sähköpumpulla.

Sähköpumpun toiminta, kun köli on ylhäällä.


Kölin lasku sähköpumpun alaslaskuventtiilillä.

Hydrauliikan toiminta kölin osuessa pohjaan.


Hydraulikoneikolle oli sopiva tila tiskipöydän alaosassa, se vain piti saada sinne jotenkin tukevasti kiinni. Tein puusta levyn, jonka saisin kiinnitettyä lujasti kiinni pohjalaipioihin. Koneikkoa varten rakentelin telineen, jonka saisin tukevasti kiinni pohjalevyyn ja johon koneikon saisi pulteilla kiinni.  

Telineen sovittelua.


Koneikolle piti löytää sopiva asento niin, että painepuolen letku sataisiin kytkettyä sopivasti. Muutoin ykskön asennusasennolla ei olisi väliä, koska öljysäiliö tulisi olemaan aina ihan täynnä, joten öljyn saannista ei olisi ongelmaa. Ylimääräinen öljy menisi aina käsipumpun säiliöön ja sieltä myös tulisi korvaava öljy tilalle.


Koneikon mittailua.

Koneikon mukana tuli 2,5 litran säiliö, joka on turhan iso. Periaatteessa koko säiliötä ei tarvittaisi lainkaan, mutta koneikko on rakennettu siten, että pumppu sijaitsee säiliön sisällä kokonaan öljyn peitossa ja paluuöljyt tulevat säiliön sisälle. 


Koneikko ilman säiliötä

Koneikkoon olisi saatavilla myös pienempi 1,5 litran säiliö, mutta ostohetkellä sitä ei ollut varastossa, joten päätin pienentää säilön itse niin pieneksi, kuin se teknisesti on mahdollista. 


Hydrauliikkayksikön sovittelua säiliön pienennyksen jälkeen.




Hydrauliikkayksikkö paikallaan asennuksen jälkeen.



Koneikko paikallaan.


Sähköistä


Pumpun moottori on 800W tehoinen. 12V jännitteellä se tarkoittaa laskennallisesti n. 67 amppeerin virtaa, mutta jos katsoo pumpun datalehteä, niin sen mukaan moottori voi ottaa jopa yli 100 amppeeria virtaa 130 barin tavoitepaineessa.  Mitä suurempi virta, sitä paksumpia kaapeleiden tulee olla. Niinpä moottorille pitää vetää paksu kaapeli suoraan akulta. Alla oleva kytkentäkaavio on suoraan Hydronitin ohjekirjasta, se saattaa vaikuttaa monimutkaiselta, koska siinä on esitetty kaikki osat ja niiden kytkennät. Mutta kytkentä on loppujen lopuksi melko yksinkertainen.
Hydrauliikkakoneikon moottorin ja alaslaskuventtiilin kytkentäkaavio.

Moottorin miinus napaan vedetään paksu kaapeli suoraan akulta.  Moottorin plus napaan puolestaan vedetään johto releeltä (starting switch) ja releen toiseen napaan vedetään paksu kaapeli suoraan akulta. Kuvassa ei näy akkua, mutta kuvan yläreunassa olevat plus ja miinus johtimet kuvaavat akulta tulevaa kaapelia. Akulta lähtevään plus kaapeliin laitetaan ihan akun päässä n. 150 amppeerin sulake, tämä suojaa akkua ja kaapelia, jos kaapeli menee syystä tai toisesta oikosulkuun. Oikosulku voisi aiheuttaa tulipalon.

Pumppu toimisi tällaisenaan, jos releen kyljessä olisi joku nappula, jolla releen saa kytkettyä päälle. Mutta haluamme tietysti ohjata sitä jostain ruorin vierestä. Rele kytketään päälle laittamalla sen ohjausnapoihin plus ja miinus. Kuvassa miinus johtoa ei ole kytketty suoraan releelle, vaan se menee lämpösuojan "Thermal protection" kytkimen kautta. Kaikissa moottoreissa ei ole sellaista, jolloin miinus otettaisiin vain moottorille menevästä miinuksesta, mutta kun tässä versiossa se oli, kytketään se sen kautta. Moottorin yläpäästä tulee ulos pari ruskeaa johdinta, joista toinen laitetaan moottorin miinus napaan johon jo tulee kaapeli akulta ja toinen releen miinus ohjausnapaan. Lämpösuoja toimii siten, että jos moottori kuumenee liikaa, se katkaiseen releelle menevän miinus johtimen, jolloin moottori sammuu.

Plussa kytketään siten, että vedetään tavallien pieni johdin sinne ruorin viereen laitettavalle nappulalle, kuvassa se nappula olisi tuon "Remote control" laitteen ylempi nappi. Napilta sitten takaisin releelle plus ohjausnapaan (kuvassa katkoviiva). Plussa voitaisiin ottaa suoraan akulta kuten kuvassa, mutta kun sieltä nappulalta joutuu joka tapauksessa vetämään johdon releelle ja toisenkin johdon toiselle nappulalle alas laskua varten, niin samalla vaivalla vetää sitten vielä kolmannen johdon, jolla voi viedä sen plussan  suoraan releelle tulevasta plus kaapelista. Nappulalle menevän plus johdin suojataan  taas  pienellä 5 amppeerin sulakkeella.

Alas lasku tapahtuu ns. solenoidiventtiilillä, joka ei releen tavoin tarvitse paljoa virtaa toimiakseen, joten sitä voidaan ohjata suoraan napilla. Siitä samasta moottorin miinus navalle menevästä kaapelista kytketään miinus johdin myös solenoidiventtiilille. Ja kun sinne ruorin viereen vietiin jo plus johdin moottorin käyttökytkintä varten, niin siitä samasta johtimesta voidaan ottaa plussa myös alaslaskunapille, joka ohjaa sitä solenoidiventtiiliä.

Vihreät ylös ja alas painikkeet ruorin vieressä.


Muuta

Kytkin järjestelmän suoraan starttiakkuun, koska ajattelin, että köliä tarvitsee yleensä nostaa vain silloin kun moottorikin on käynnissä ja silloin laturilta tulee lisää virtaa ja korkeampi jännite.  Mutta jos moottori ei ole käynnissä, on starttiakulta melko pitkä matka ja pitkä matka suurella virralla tarkoittaa suurta jännitehäviötä, joka puolestaa vaikuttaa moottorin tehoon. Hydraulipumppu tuntui jaksavan nostaa kölin, vaikka moottori ei ollut käynnissä, mutta jännite laski pumpun päässä melko alas. Laitoin kokeeksi aivan pumpun viereen pienen l2V litium akun, joka toimisi jonkinlaisena puskurina, jolloin pumppu saisi virtaa läheltä. Tämän toiminta tulee testattua paremmin ensi kesänä.


Pikkuakku pumpun vieressä toimimassa "puskurina"

Ylipainekytkin

Kun köliä laskee alas, kuulee yleensä pienestä kolauksesta, kun köli on alhaalla, mutta köliä 
nostettaessa ei oikein huomaa mistään, milloin köli on ylhäällä. Se ei kolahda, eikä pumpun äänikään muutu merkittävästi. Kölin nosto vaatii n. 120-130bar paineen ja kun köli saavuttaa yläasennon, paine nousee nopeasti, koska öljy ei voi enää mennä minnekään. Ylipaineventtiili (7) on säädetty siten, että se päästää öljyn takaisin säiliöön kun paine nousee n. 150 barin kohdalle, jotta paine ei rikkoisi mitään. Se ei kuitenkaan vaikuta pumpun toimintaan ja  kun pumppua käyttää vielä tämän jälkeen, se kuluttaa yhtälailla sähköä aivan turhaan.

Lisäsin järjestelmään myöhemmin vielä säädettävän painekytkimen. Paikallisella hydrauliikkaliikkeellä oli hyllyssä Elettrotecin PS300SCF mallin painekytkin. Siinä on liittimet sekä NO (normaalisti auki) ja NC (normaalisti kiinni) käyttöä varten. Tässä tapauksessa tarvitaan NC tyypin kytkentä, eli nastat johtavat sähköä kunnes säädetty paine ylitetään. Vastaavia kytkimiä on muiltakin valmistajilta, pitää vain tarkistaa, että niissä on NC kytkentämahdollisuus ja että paineen saa säädettyä n. 140-160 bar välille. Tässä mallissa paineraja oli säädettävissä 50-300 barin välille. Kytkentä on helppo, johto joka tulee napilta moottorin releelle, irrotetaan releestä ja kiinitettään painekytkimeen, josta toiselta liittimeltä kytketään johto moottorin releelle. Siten moottori voi käydä, kunnes tietty paine ylittyy ja kytkin katkaisee sähkön moottorille.

Painekytkin asennettuna.


Säädin painekytkimen n. 140 barin kohdalle, jolloin sen pitäisi katkaista virran moottorille, ennen kuin koneikon ylipaineventtiili aukeaa ja alkaa päästää öljyä takaisin säiliöön. Tätä kirjoitettaessa kerkesin testaamaan sitä vasta yhden kerran, jolloin se kyllä vaikutti toimivan oikein, mutta pidempiaikaista kokemusta ei vielä ole. Painekytkimen datalehden mukaan tarkkuus olisi +/- 15 baria, joten jos kytkin on säädetty  140 bariin, voisi se katkaista virran joskus jopa 125 barissa ja joskus vasta 155 barissa. Aika näyttää miten se käytännössä toimii. Jos se katkaisee virran liian aikaisin, ei köli välttämättä nouse ylös asti  ja jos se taas ei reagoi ennen kuin ylipaineventtiili päästää öljyn säiliöön, ei se tee käytännössä mitään.