www.dasWindrad.de

Hallo an alle,
wie das so ist, bekommt man auf der Suche nach geeigneten baulichen Lösungen für ein vertikales Windrad, einen geschärften Blick. Nun ist mir doch ein Reklameschild für schwäbisches Tannenzäpfle -Bier ins Auge gestochen. Was da so einsam vor sich hin drehend vor einem Getränkemarkt stand, enthält , mechanisch recht solide gemacht, schon die "halbe Miete" für eine Cannstein-Windrad. In einem ummantelten Betonsockel von ziemlichem Gewicht ist mittig eine stabile Plastikhalterung eingelassen, die eine geschliffene Welle hält. Diese feststehende Welle hat einen Durchmesser von 20 mm und ist 140 mm lang. Darauf steckt dann ein etwa 70 cm langes verzinktes Rohr von 50 mm Durchmesser. In diesem Rohr sind formschlüssig zwei Kugellager eingepresst, die recht straff auf der Welle sitzen. Das Rohr dreht sich super leicht. Insgesamt eine recht stabile ausbaufähige Grundkonstruktion, die sicher in der Lage ist ein Windrad von einem Meter Durchmesser zu tragen. Wenn man die aufgenieteten Werbetafeln entfernt, hängt alles nur noch vom weiteren handwerklichen Geschick ab.
Bleibt nur noch das Problem der Bezugsquelle. Ich denke mir, irgend eine Firma muß es ja geben, die für die schwäbische Rothausbrauerei diese Werbeaufsteller herstellt. Vielleicht gibt es im Forum jemanden, der die schwäbische Sprache beherrscht? Fragen kostet nichts.
Ich habe zur Ansicht mal ein paar Bilder rangehängt.
Gruß Ullrich

Für erste Tests und niedrige Windgeschwindigkeiten sicher eine gute Möglichkeit, ein Windrad zu betreiben. Allerdings sollte man das Teil bei mehr Wind noch beschweren und evt. mit Schrauben am Untergrund befestigen, ein Windrad mit 1m² kann bei starkem Wind schon ordentliche Kippmomente verursachen.

Die Idee find ich aber richtig gut . Da bist du wirklich mit offenen Augen durch die Gegend gelaufen.

Auch von mir ein herzliches Willkommen (wenn auch etwas spät)

Gruss
Andre

Mit Bier läuft doch alles besser, Ullrich!

Hallo,
danke für das herzliche Willkommen und volle Zustimmung zu Carls postulierter fundamentaler Weisheit, dass mit Bier eben alles besser geht.. Ich habe mir das Teil nochmal richtig angeschaut und will versuchen, es von dem Betonsockel zu lösen. Wenn das so funktioniert, wie ich mir die Sache vorgestellt habe, dann kann der dicke Plastikdübel der die Welle im Betonfuß hält, straff in ein verzinktes Gerüstrohr eingebaut werden. Damit wäre eventuell das Mastproblem lösbar.

jb79 hat geschrieben:Für erste Tests und niedrige Windgeschwindigkeiten sicher eine gute Möglichkeit, ein Windrad zu betreiben. Allerdings sollte man das Teil bei mehr Wind noch beschweren und evt. mit Schrauben am Untergrund befestigen, ein Windrad mit 1m² kann bei starkem Wind schon ordentliche Kippmomente verursachen.

Eine solide Befestigung bereitet mir schon noch etwas Kopfzerbrechen. Da ich aber ein Verfechter der Leichtbauweise bin, versuche ich alles was unnötigerweise Gewicht, aber keine Stabilität mit sich bringt, konsequent zu vermeiden. So plane ich für die Streben zur Befestigung der Flügel Kohlefaserstäbe zu verwenden. Für die Leitflächen und Vorflügel bin ich noch am Suchen. Eine Form, mit der man mittels Kohlefasermatten und Laminierharz superleichte Vorflügel bauen kann, habe ich wie es scheint, eventuell schon gefunden. Es ist ein simpler Straßenbegrenzungspfosten aus Plastikmaterial, der zu tausenden an Straßenrändern steht. Ich stelle zur besseren Ansicht mal ein Bild mit rein.

Mal abgesehen von dem stählernen Rotor und einem passenden Generator, darf der Rest - das sind 6 Befestigungsstreben und drei komplette Flügel höchste einige hundert Gramm wiegen. Ich glaube, so eine hoch stabile und superleichte Konstruktion müsste hinzukriegen sein.

Gruß Ullrich

Hallo Ullrich!
Du kannst wirklich Zusammenhänge erkennen, mit offenen Augen allein ist das nicht zu schaffen. Solche Fähigkeiten erwirbt man nur durch jahrzehntelanges Training, vermute ich. Meist ist ist es ja die Not oder der Mangel an verfügbarem Material, der erfinderisch macht, ich kenne das auch.
Die Form der Strassenbegrenzungspfosten als Negativform zu nutzen ist aber schon sehr fortgeschrittene intelligente Improvisierungskunst. Für uns hier bestimmt ein tolles Hilfsmittel! Wie schön auch die abgeschrägte Endkappe des Strassenpfostens! Ganz super!
Gruss, Carl

Ich sehe jetzt schon in Gedanken einige Forenbenutzer bei Nacht und Nebel beim "organisieren" eines solchen Pfostens.
Leichtbau mit Kohlefaser und Harz ist wohl schon die "Oberliga", auch wenns nur Teile des Rotors sind. Das würde aber gerade bei den Flügeln noch mehr Sinn machen da dann die Fliehkräfte sinken, was die auf die Befestigung wirkenden Kräfte verkleinert. Außerdem wirkt sich das geringere Gewicht auch positiv auf das Beschleunigungsvermögen aus.

Hallo,
Ich habe nochmals die Baumärkte abgeklappert und so geschaut, was da an brauchbaren Sachen zu kriegen ist. Das brauche ich hin und wieder einmal, um Anregungen zu holen und zu sehen, was der Spaß so kostet. Solche Projekte müssen reifen, sonst ist die Gefahr zu groß, die ganze Sache in den Sand zu setzen oder nochmal von vorn anfangen zu müssen.
Man sollte zB. auch einmal ein Kohlefaser, Glasfaser- oder Aluminiumrohr von entsprechender Länge in die Hand genommen haben, um ein Gefühl dafür zu bekommen.
Übrigens ist es nicht unbedingt so, dass man auf nächtlichen Streifzügen das Basismaterial für ein Windrad "zusammenfinden" muss . Manchmal, und das immer öfter, hilft es auch, wenn man höflich fragt. Da gibt es Fußbodenlegerfirmen, die wissen nicht wohin mit den fast quadratmetergroßen Laminat-Tafeln, die auf jeder Lieferung von Laminat, oben und unten als Schutz mitgeliefert werden. Mir hat kürzlich so eine Firma einen Lkw voll von diesem edlen Material auf den Hof gekarrt. In solch einem Fall, tut es mir auch um eine Kiste Bier nicht leid. Fragt mal in der Verwandtschaft, wer sein altes Faxgerät oder Drucker loswerden will - und schon hat man schon wieder mal einen oder zwei Steppermotoren zum Basteln. Ich könnte die Reihe der Beispiele durchaus fortsetzen, denke aber, hier sind den persönlichen Fähigkeiten des Einzelnen keinen Grenzen gesetzt.
Im Moment sind Kohlefaserstäbe und Kohlefaserrohre für superleichte und stabile Konstruktionen meine Favoriten. Über den weiteren Baufortschritt werde ich berichten.
Gruß Ullrich

Hallo Ullrich!
Hast Du schon einen konkreten Bauplan? Kohlefaser ist wohl für die meisten von uns "der" Wunschwerkstoff. Ich selber habe nie Kohlefaser verarbeitet und bis auf einige Basteleien mit dünnen (teuren) Rohren an Flugdrachen keinerlei Erfahrung damit. Die sollte man allerdings mitbringen oder sich aneignen, wenn man sich an solch ein prestige- und erfolgsträchtiges Bauwerk wie ein Windrad aus Kohlefaser heranwagt. Ich sage das nicht so dahin, Kohlefaserstäbe, die ich für einen Cody Kastendrachen benutzte, splitterten und rissen über ihre Faserlänge, wenn sie falsch belastet wurden, etwa, wenn man sich aus Versehen auf sie drauf setzte. Na ja, nicht jeder ist so dusselig das zu tun, aber es veranschaulicht doch, dass Kohlefaser sehr gezielt und intelligent eingesetzt werden muss um alles Gute aus ihr herauszuholen. Dementsprechend wollte ich Dir Mitglied Klingei´s Bauzeichnung vorschlagen: viewtopic.php?f=2&t=124&st=0&sk=t&sd=a&start=110
und dazu die Möglichkeit, mit dieser Zeichnung, die ich verbundtechnisch für sehr fortgeschritten einschätze, nur die laminaren Flächen des Vorflügels, der Endkappen oben und unten und der Leitfläche aus Kohlefaser einzusetzen. Ob der Tragarm und die Armierung der Flügelverbindung leicht oder schwer ist, sollte eigentlich, was die Belastungen durch die Fliehkraft betrifft, eher weniger relevant sein. Hauptsache ist doch, der Flügel als solcher ist sehr leicht und dabei stark genug. Dementsprechend vermute ich, die Tragarmverbindung aus Klingei,s Zeichnung, die eigentlich für Alumaterial gilt, könnte man auch angepasst mit genügend starkem witterungsfesten Bootsbausperrholz machen. Also nur die Teile aus Kohlefaser, bei denen dieser Werkstoff wirklich grosse Vorteile zeigen kann. Dass sind ja auch gleichzeitig relativ leicht mit einer Negativform herzustellende Werkstücke.
Ein so breites und verwindungssteifes Tragarmdesign mit so guten grosszügig stabilen Anflanschflächen läßt sich kaum noch besser gestalten als wie auf Klingei´s Zeichnung zu sehen...
Tragarme aus Kohlefaser hingegen stellen hingegen sicherlich vor eine etwas schwierige Aufgabe der Befestigung am Flügel. An etwa dieser Stelle sitzt ja auch der Mittelpunkt aus den Schwerkraft, Fliehkraft und den Lastwechseln aus der Flügelreaktion mit dem Wind konzentriert. Wenn man ein Rohr nimmt, konzentrieren sich die Kräfte auf kleinerem Raum, je nach Rohrstärke mehr oder weniger. Nicht jedes Rohr ist gleich, es gibt Rohre nur mit Längsfasern und solche mit Kohlefasergewebe.
Aber wem sage ich das, Du bist Ingenieur, ich bin nur Bastler und Tüftler!
Das mit den Kohlefaserträgern aus Rohr würde dann also auch besondere Maßnahmen erfordern um den stabilen Verbund zu gewährleisten, Muffen vielleicht oder dergleichen.
Du wirst ja wohl kaum planen einen Kohlefaserrotor in einem Stück mit allen Fasern korrekt zu den lokalen Belastungspunkten ausgerichtet zu bauen. Im Bootsbau oder bei teuren Fahrradrahmen und anderen Elitekonstruktionen macht man das ja.
Deshalb wollte ich Dir eine weitere von vielen möglichen Alternativen vorschlagen für den Traumwerkstoff Kohlefaser.
Gruss, Carl

Hallo Carl,
vielen Dank für deine Hinweise. Das Konzept von Klingei ist absolute Spitze. Leider fehlt mir der entsprechende Maschinenpark. Ein fertiges Konzept habe ich momentan noch nicht, sondern nur die grobe Grundidee. Die wohl größte Herausforderung ist die Integration eines - oder mehrerer angepassten Generatoren in den Rotor. Was mir dabei vorschwebt ist der Selbstbau von Klauenpolgeneratoren mit großem Aussendurchmesser, die faktisch in den Rotor integriert werden sollen. Inspiriert hat mich dazu ein Artikel, wo der magnetische Rückschluß eines einfachen Wechselstromgenerators aus Magnetit und Epoxidharz selbst hergestellt wurde. Eisen-oder Ferritpulver, dass bei den zu erwartenden hohen Frequenzen noch gut mitmacht, gibt es preiswert zu kaufen. Das entspechende Gießharz ebenso. Es ist relativ einfach, eine Gießform aus einem Plastikrohr herzustellen um eine runde Platte zu gießen, die anschliessend auf der Drehbank bearbeitbar ist. Momentan sind das alles noch Ideen, die aber nach und nach Gestalt annehmen. Das bedeutet dann auch, die Welle als Hohlwelle auszuführen.
Generell gilt für mich als fundamentale Grundregel : unerwünschte zerstörerische Kraft = unnötige Masse x Beschleunigung. Ich werde also alles daran setzen, jedes Gramm und ich meine auch JEDES GRAMM, was da zu viel ist, zu vermeiden. Irgendwo in einem Forumsbeitrag habe ich es schon einmal geschrieben, dass ich ein Gegner von "Hufbeschlag und Wagenbau" bin. Ein Windrad mit einer projizierten Fläche von etwa 1,5 m² darf bei mir nicht mehr als 500 Gramm wiegen.
Gruß Ullrich.