Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » So 6. Mär 2011, 10:42

Hallo Leute,
Die Ergebnisse die Mandfred bei seinen Generatortests machte haben mich aufhorchen lassen.
Entgegen meiner bisherigen Meinung ist es Manfred gelungen durch beidseitige Bestückung einer
Magnetrotorscheibe, vollkommen ohne eiserne Bauteile, bessere Werte zu erzielen als sie ein
Scheibengenerator mit einer einzelnen eisernen magnetbestückten Scheibe erzielt.

Ich habe daher überlegt wie man diese Idee für einen etwas grösseren, günstigen und einfach zu
bauenden Generator umsetzen könnte.
An sich finde ich, gerade wegen der sehr einfachen Montage in Bohrlöchern, runde Magnete am besten.

Ich habe dann mal gekramt und "zufällig" noch ein paar hundert Magnete gefunden, allerdings keine runden
sondern eher rechteckige. Wer genau hinschaut sieht das sie sogar ganz leicht trapezförmig sind.
Die Fläche des Magneten die auf meiner Handfläche aufliegt ist ca. 7mm breit und 4cm lang.
Die Höhe des Magneten beträgt 13,7mm.
Die obere Fläche die auf der Abbildung nach oben zeigt ist ca. 6mm breit.
Die Besonderheit ist das die Pole aus der oberen und der unteren dünnen Fläche austreten.
Der Nordpol ist quasi auf meiner Hand aufliegend und der Südpol tritt aus der oberen schmalen Fläche aus.

Bild

Da ich noch so viele davon habe (halb besoffen in einem Anfall geistiger Umnachtung vor langen spontan bei Ebay ersteigert) :o :)
dachte ich mir das ich daraus einen Generator ala Manfred bauen könnte.
Mein Vorrat an diesen Magneten reicht sicher für etliche Generatoren, so das ich sicher auch noch welche abgeben könnte
wenn der Generator gut funktioniert und Interesse am Nachbau bestehen sollte. So um die 480 Stück müssten es aktuell noch sein. :)

Was derzeit für mich noch ungelöst ist, ist die Frage wie ich diese Magnete hochkant, so wie auf meiner Hand, am Rand
einer Scheibe montiert bekomme bzw. in die Scheibe hinein bekomme.
Eine Möglichkeit wäre sicher Schlitze von Aussen in die Scheibe hinein zu sägen und die Magnete dort hinein zu kleben.
Vielleicht fällt euch noch was besseres ein.

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Manfred » So 6. Mär 2011, 17:14

Hallo Bernd,

Vorschlag: Du machst die Scheibe fertig und zeichnest die Schlitze an, dann fräse ich Dir die Schlitze 7 X 40mm mit einem 6mm Fräser ein. Dann brauchst Du nur die Ecken auszufeilen. Die Magnete auf dem Bandschleifer angeschliffen und mit Kunstharz vergiessen oder einkleben mit einem 2K-Kleber.
Deine Magnete sind 2 Grad konisch einen 2 Grad konischen Fräser habe ich. So könnte ich den Schlitz auch konisch fräsen. Dann müsstest Du nur die Schlitze im Wechsel von Nord / Süd auf beiden Seiten anzeichnen.

Die Holzscheibe sollte man dann im Spulenbereich auf eine Dicke von 13,7 bringen, vor dem fräsen. Offenporiges Holz versiegele ich mit einem langsam aushärtenden 2K-Kunstharz. Laut Hersteller soll es dann Spülmaschinenfest sein.

Grüsse
Manfred
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon picowindmiller » So 6. Mär 2011, 18:46

Hallo Bernd,
ich habe dir mal eine Skizze gezeichnet.Vielleicht kannst du damit als Schablone etwas anfangen Leider kann man mit einem 2D Cad-Programm solche Feinheiten wie einen 2 Grad konischen Versatz in der Tiefe (Dicke)
Spulenschablone.pdf
(66.91 KiB) 789-mal heruntergeladen
Magnetrotor1.pdf
(29.31 KiB) 755-mal heruntergeladen
nicht zeichnen. Welchen Wellendurchmesser du einsetzen willst weiss ich natürlich nicht. Ich denke es ist aber kein Problen die Wellenbefestigung anzupassen.
Viel Spass
N.B.
picowindmiller
 
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » So 6. Mär 2011, 23:12

Vielen Dank für die Vorschläge, Tips und auch für die beiden Dateien.
Es freut mich sehr das ihr euch Gedanken um diese Sache macht.

Ich möchte die Magnetscheibe gerne selber anfertigen, auch um so einen einfachen Weg zu finden den auch
andere ohne Spezialwerkzeug gehen können. Manfred ich danke Dir sehr für dein Angebot. Vielleicht werde
ich an anderer Stelle auf deine freundliche Hilfe zurück kommen.

Ich habe heute etwas gestöbert und einen Rest 12mm Multiplex gefunden.
Ich habe damit dann etwas experimentiert und mit einer Stichsäge drei ca. 6mm breite Schlitze hinein gesägt
die ich dann mit der Feile leicht schräg erweiterte so das der leicht keilförmige Magnet gut hinein ging.
Was die Dimensionen angeht ist es erst ein erster Versuch gewesen. Ich wollte heraus finden wie nahe ich die
Magnete im Innenbereich zusammen legen kann ohne das das verbleibende Holzstück zu instabil wird.
Ich denke 1cm ist da ok. Dieses Maß sieht man auf den Fotos. Außen sind es 1,5cm.

Wenn ich das zu Grunde lege und eine Scheibe mit ca. 30cm bauen möchte, dann komme ich auf ca. 48 Magnete
die ich auf dem Umfang verteilen muss.

Hier meine ersten Versuche. Das mit dem Sägen des Schlitzes ist kein grosses Problem. Man muss nur etwas Zeit
einplanen für die 48 Schlitze. :)

Bild

Bild

Alternativ könnte ich die Schlitze auch mit der Oberfräse einbringen.
Wenn man sich da eine einfache Hilfsvorrichtung aus einem dünnen, zentrisch gelagerten Brett anfertigt, dann geht das
sehr genau und einfach. So könnte ich auch erst etwas vom Rand entfernt eintauchen so das ein wenig Holz zwischen
Magnet und dem äusseren Rand stehen bleiben könnte. Eine Oberfräse hat aber vielleicht nicht jeder.
Eigentlich würde ich die Magnete gerne noch etwas dichter zusammen montieren, aber ich habe Bedenken wegen des
dann recht schmalen verbleibenden Holzsteges. Immerhin soll die Scheibe später mal ca. 2000 Touren aushalten.

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » Di 8. Mär 2011, 18:45

Ich habe heute 15mm starkes wasserfest verleimtes Multiplexholz (Birke) gekauft.
Ich werde nachher eine 30cm Scheibe aussägen und dann mit den Schlitzen beginnen.
Ich dachte es gäbe auch 13m Multiplex aber es gab bei Bauhaus nur 12mm und dann wieder 15mm.

Mit ist noch unklar wie ich einen einfachen Weg finden kann die Holzscheibe auf einer Stahlwelle
so zu befestigen das die Stahlwelle die Scheibe haargenau führt ohne das diese eiert.
Welle und Schiebe sollen dabei fest miteinader verbunden werden.
Mir wäre es das liebste wenn man dafür keine Drehteile anfertigen müsste.
Es wäre ganz toll wenn jemand eine Idee hätte was man da "von der Stange" verwenden könnte
ohne das man sich einen Flansch drehen (lassen) muss. Mir ist bisher noch nichts eingefallen.

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon CFD » Di 8. Mär 2011, 19:43

Hallo Bernd,
Bernd hat geschrieben:Es wäre ganz toll wenn jemand eine Idee hätte was man da "von der Stange" verwenden könnteohne das man sich einen Flansch drehen (lassen) muss. Mir ist bisher noch nichts eingefallen.


anbei ein Vorschlag für eine Welle-Nabe-Verbindung, realisiert ausschließlich mittels Kauf und Normteilen aus dem Baumarkt.

Welle-Nabe-Verbindung.png
Welle-Nabe-Verbindung.png (96.72 KiB) 21022-mal betrachtet


Den Stellring mit Innendurchmesser 20mm und die passende Welle bekommt man in jedem Baumarkt in der Abteilung mit den Gummi-Luft-Reifen und den Alu-Profilen.

Bernd hat geschrieben:Eigentlich würde ich die Magnete gerne noch etwas dichter zusammen montieren, aber ich habe Bedenken wegen des
dann recht schmalen verbleibenden Holzsteges. Immerhin soll die Scheibe später mal ca. 2000 Touren aushalten.


und hier noch einen Vorschlag, wie man den Rotor drehzahlfester/stabiler bekommt.
Einfach aussen Material stehenlassen. Die Montage der Magnete müsste so auch einfacher sein.

Rotorscheibe.png
Rotorscheibe.png (29.3 KiB) 21019-mal betrachtet


Grüsse
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » Di 8. Mär 2011, 22:59

Hallo CFD und vielen Dank für deine Vorschläge und die super Abbildungen.
Sehr gut finde ich deine Idee mit der 20mm Achse und den Stellringen aus dem Baumarkt.
Derzeit habe ich sogar eine massive 20mm Achse hier und ebenso passende Stellringe.
Das ganze stammt aus meinem Generatorprojekt.
Ich finde es grundsätzlich sehr gut wenn man Materialien verwenden kann die auch jeder andere im nächsten
Baumarkt findet.

Was das stehen lassen von Material am Außenrand anbetrifft so wäre das eine gute Option, die allerdings
den Nachbau etwas verkompliziert da man dann nicht mehr mit der Stichsäge von Außen hinein sägen kann.
Ich habe mich daher für die einfachere Variante entschieden und werde am Ende ein paar Lagen Roving aussen
herum wickeln. Vermutlich ist das sogar stabiler als ein Holzring außen herum.
Zusätzlich denke ich daran die Scheibe, auch gegen Verzug, mit einer Schicht Glasgewebe auf beiden Seiten zu sichern.

Heute habe ich zunächst aus 15mm wasserfest verleimten Birkensperrholz (Multiplexholz) eine 30cm grosse
Scheibe ausgeschnitten. Dazu verwendete ich eine handelsübliche Stichsäge. Ok, es war eine supergeile Stichsäge
von einem Freund. Es steht fest das ich so eine tolle (Hersteller Dewalt) auch haben muss weil meine beiden schon
total ausgeleiert sind. :)
Es folgte das Anzeichnen des inneren Kreises bis zu dem die Magnete später in die Platte hinein ragen sollen sowie die
Aufteilung in 48 gleich grosse "Tortenstücke". :) Unbedingt ganz genau arbeiten ! Ich habe den Bleistift mehrmals angespitzt.

Bild Bild

Auf dem inneren Kreis bohrte ich bei jedem Kreuzungspunkt ein 5mm Loch. Beim nächsten mal würde ich 6mm verwenden.
Es dauert schon eine Weile die 48 Löcher zu bohren. Ich verwendete eine einfache Ständerbohrmaschine und einen Holzbohrer.
Anschliessend zeichnete ich Parallelstriche von jedem Loch zum Rand. An diesen Strichen entlang sägte ich dann mit
der Stichsäge das Holz schlitzförmig aus.

Bild Bild

Es folgte der kniffeligste Teil. Mit der Flachfeile arbeite ich die Schlitze soweit aus das die Magnete gerade so hinein gingen ohne
dabei den verbliebenen schmalen Holzsteg zu Seite zu biegen.
Ich werde bei den weiteren Schlitzen versuchen die Stichsäge gleich mit dem Winkel der keilförmigen Magnete in das Holz
sägen zu lassen. Vielleicht ist es dann nicht mehr soviel Fummelarbeit .
Achtung !! Der verbleibende Holzsteg ist recht schmal und man darf mit der Feile nicht zu stark dagegen drücken sonst könnte es
passieren das es weg bricht.

Bild

Ja und so sieht die Scheibe bis jetzt aus. Bis alle Schlitze drinn sind ist es noch einige Arbeit.
Ich mag aber das Arbeiten mit Holz sehr. Kein anderer Werkstoff ist so einfach zu bearbeiten und so vielseitig.
Meine angestrebte Holzstegbreite von innen 1cm und aussen 1,5cm habe ich nicht erreicht, es ist weniger geworden.
Außen sind es ca. 1,3cm und innen nur noch ca. 8mm. Es ist zu überlegen ob man die nächste Magnetscheibe nicht mit
ein paar Magneten weniger bestückt, ich glaube es wäre aus Sicht der Holzstabilität besser.
Ich ziehe das jetzt aber mit diesen dünnen Stegen durch. Wenn das hält klappt es mit ein paar Magneten weniger
und breiteren Holzstegen erst recht. Alternativ könnte man den Durchmesser vergrössern.

Bild

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Mark » Mi 9. Mär 2011, 19:21

Sieht schon ganz gut aus!
Welche Leistung erhoffst du dir?
Willst du 2 Multiplexscheiben verwenden? Dann dürfte der magnetische Rückfluss gegeben sein.

Gruß
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Bernd » Mi 9. Mär 2011, 19:57

Ich möchte nur eine Scheibe verwenden, so wie es uns Manfred beim Bau seines zweiten eisenlosen Modells zeigte.
Den geringeren magnetischen Fluss gleicht man mehr als aus indem man hier beide Seiten des Magneten ausnutzen
kann. Das haben Manfreds wunderbare Testreihen gezeigt.
Kombiniert mit einem vorgeschalteten (vermutlich) Zahnriemengetriebe dürfte der Generator, natürlich je nach
Einsatzszenario, bis zu einigen hundert Watt liefern können.
Eine Erweiterung um weitere Scheiben ist bei mir derzeit nicht geplant weil das erhebliche Anziehungskräfte zwischen
den Scheiben zur Folge hätte die eine andere Konstruktion voraus setzen würden.
Ich möchte den Generator bewusst so simpel wie möglich und einfach nachbaubar halten.

Grüsse

Bernd
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Re: Scheibengenerator aus Multiplex, völlig eisenlos

Beitragvon Mark » Mi 9. Mär 2011, 21:00

Jetzt hab ich mir das ganze mal genau angesehen,
die Idee dahinter ist genial. man hat ca. 30% weniger Leistung da der Magnetische Rückfluss fehlt
und gleicht das ganze durch einen zweiten Stator auf der gegenüberliegenden seite aus, was für eine "Leistungsverdopplung" sorgt.
Rechnet sich das ganze auch preislich? Klar fallen teuere Laserteile weg, aber wie Wetterbeständig ist deine Birkensperrholzplatte?
Man braucht auch mehr Kupfer.

Man könnte evtl. hier auch das Scheibengenerator Tool einsetzen auch wenn es von 2 Rotorscheiben ausgeht.
Die Grundlagen über Schenkelbreite länge etc... im Vergleich zum Magneten sind ja bekannt. Den "nicht vorhandenen Luftspalt" darf man dann maximal mit der Magnetdicke rechnen.
Ich weiss leider nicht ob es hier genügt vom Errechneten Ergebnis 30% subtrahieren und dann das Ergebnis dank des Zweiten Stators zu verdoppeln.

Jetzt noch eine Absolute Frage des unwissens zum Thema Luftspalt! :-)

"Die Fläche des Magneten die auf meiner Handfläche aufliegt ist ca. 7mm breit und 4cm lang.
Die Höhe des Magneten beträgt 13,7mm."

Angenommen ich hab einen Magnet der 5cm lang 2cm breit und 1cm dick ist würde man ihn bei einen normalen scheibengenerato so verbauen das die 1cm Seite die Waagrechte ergibt was einen "Luftspalt" von
ca. 1cm zulassen.

Aber du baust sie ja so ein das die 2cm seite die Waagrechte bildet! Bedeuted das auch das der "luftspalt" auch 2cm betragen kann?

Hoffentlich war das jetzt nicht zu verwirrden! :-)

Gruß
Mark
 
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