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Hallo, Ich versuche für einen Nachbau das Übersetzungsverhältnis von Windrose zu Mühlenkappe zu bestimmen. Auf Grund von Zeichnungen kann ich dass Übersetzungsverhältnis in etwa bestimmen, aber ich weiss nichts ueber das Uebersetzungsverhaeltnis vom Kegelradgetriebe direkt an der Windrose. Bilder zeigen solche Details leider nicht.
Was passiert, wenn der Wind lotrecht von hinten auf die Mühle weht? Die Windrose sollte sich in diesem Fall doch auch nicht bewegen? Wo ist mein Gedankenfehler?
Es gibt ja wenige Mühlen mit Doppel Windrose. Hatte die Konstruktion mit der Groesse der Mühle und dem Drehmomnet zu tun oder ware es lediglich optische Gründe, das so zu konstruieren?
Ich versuche für einen Nachbau das Übersetzungsverhältnis von Windrose zu Mühlenkappe zu bestimmen. Auf Grund von Zeichnungen kann ich dass Übersetzungsverhältnis in etwa bestimmen, aber ich weiss nichts ueber das Uebersetzungsverhaeltnis vom Kegelradgetriebe direkt an der Windrose. Bilder zeigen solche Details leider nicht.
Das gesamte Übersetzungsverhältnis sollte ca. 1 zu 3000 betragen, d.h 3000 U an der Windrose ergibt eine Kappendrehung. Aus dem Buch Werner Schnelle Windmühlenbau ( Wurde neu aufgelegt, mußt mal googlen, gerade für Einsteiger empfehlenswert) habe ich folgendes. Aber gerade im Mühlenbau, gibt es keine Patentrezepte! DSCN7011.JPG - Bild entfernt (keine Rechte) Hier so ein Beispiel, die Wiro gibt ihre Kraft mit Kette weiter, oft ist da aber auch ne Welle angeordnet! Übersetzungen: Wiro: 12 Zähne (kl. Kettenritzel Kegelrad: 36 Zähne (gr. Kettenrad) Kegelrad: 12 Zähne (kleines Winkelgetrieberad) Kegelrad: 36 Zähne gr. Winkelrad Kettenantrieb zw. Winkelgetriebe u. Zahnkranz selbe Übersetzung, wie Kette zw. Wiro und Kegelgetriebe. Übersetzung zwischen kl. Zahnrad und Zahnkranz sind 10 Zähne zu 171 Zähnen.
Das ist aber eine Möglichkeit der Anordnung, wie gesagt es gibt kein Patentrezept und ich kenne das auch nur mit Wellen, anstatt Ketten. Aber die Abstufung zur Unter/Übersetzung muß ähnlich sein, die Kappen wiegen Tonnen. Des weiteren sollte die Wiro auch möglichst weit "hinter" der Kappe sein, damit diese die Seitenwinde gut abbekommt.
Was passiert, wenn der Wind lotrecht von hinten auf die Mühle weht? Die Windrose sollte sich in diesem Fall doch auch nicht bewegen? Wo ist mein Gedankenfehler?
Nein kein Gedankenfehler, das ist wenn ein Systemfehler, der wie in Greetsiel passiert auch gravierende folgen haben kann. Aber der Wind wechselt ja nicht schlagartig seine Richtung um 180 Grad meistens. Jede Mühle hat eine Wiro-Kupplung um die Rose auszukuppeln und eine Handkurbel. Für einen Pressefotografen, hab ich mit 3 Mann mal eine Kappe um 180 Grad gedreht im Hochsommer. Haben 45 Minuten gekurbelt und saumäßig geschwitzt, damit die Flügel richtig im Bild standen. Für den Fall, das der Wind schlecht steht, hilft nur kurbeln.
Es gibt ja wenige Mühlen mit Doppel Windrose. Hatte die Konstruktion mit der Groesse der Mühle und dem Drehmomnet zu tun oder ware es lediglich optische Gründe, das so zu konstruieren?
Mühlen mit Doppelwindrose sind verhältnismäßig selten und ja wurden bevorzugt bei großen Kappen angebaut. Andererseits- wieder kein Patentrezept- war das wohl auch eine Philosophiefrage des Mühlenbauers. Glaube das wurde hier aber schon öfters diskutiert, mußt mal suchen.
Gruß aus der Klapsmühle! Paul
Andere haben so nutzlose Steinhaufen gebaut, die Pyramiden genannt werden, ich baue lieber Mühlen, die nützen wenigstens den Menschen.
Zitat von KurtYard im Beitrag #1Ich versuche für einen Nachbau das Übersetzungsverhältnis von Windrose zu Mühlenkappe zu bestimmen.
Da es zahlreiche verschiedenartige Konstruktionsprinzipien der automatischen Kappenvordrehung gibt (Kettengetriebe, Schneckengetriebe, reines Zahnradgetriebe, stehender oder liegender Zahndrehkranz etc.), kannst und musst du die einzelnen Übersetzungsstufen selber berechnen, was ja keine Schwierigkeit darstellt.
Bild: Schneckengetriebe der Straupitzer Windrose
Schnecke.JPG - Bild entfernt (keine Rechte)
Bild: das darunter liegende Ritzel, welches von der Schnecke angetrieben wird und in den Zahn(dreh)kranz am Tafelment greift
Ritzel.JPG - Bild entfernt (keine Rechte)
Wichtig ist nur, dass die Gesamtübersetzung von Windrosenwelle zur Kappenumdrehung mind. 1.000 : 1 beträgt, bei sehr schweren Kappen wie Straupitz bis zu 2.000 : 1. Allerdings spielen für die Kraft bzw. Leistung einer Windrose auch deren Größe (Gesamtflügelfläche in qm) eine wichtige Rolle und auch die Anstellung der Blätter (Gradzahl bzw. Neigung). Je größer die WR (mehr Flügelfläche), um so kleiner kann die Gesamtübersetzung ausfallen. Die Kappe würde dann schneller gedreht werden, braucht aber mehr Antriebskraft (Drehmoment!) der WR. Aus diesem Grunde wurde auch mit Doppel-WR experimentiert.
Zitat von KurtYard im Beitrag #1Was passiert, wenn der Wind lotrecht von hinten auf die Mühle weht? Die Windrose sollte sich in diesem Fall doch auch nicht bewegen? Wo ist mein Gedankenfehler?
WR-Blätter sind ja nur gerade Bretter/Flächen und nicht aerodynamisch gestaltet. Die arbeiten ausschließlich nach dem Verdrängungsprinzip, indem der Wind auf die Fläche drückt und das WR-Blatt zur Seite schiebt/drückt und somit die Drehbewegung erzeugt. Wenn aber der Wind lotrecht von hinten auf die Mühle weht, strömt der Wind in Längsrichtung an den WR-Blättern entlang und übt keinerlei Druck auf diese aus. Wenn es aber keinen Winddruck gibt, können die Blätter bzw. die WR nicht drehen, also bewegt sich auch die Kappe nicht. Die WR kann erst dann wieder arbeiten, wenn der Wind wieder dreht, die WR seitlich anströmt und auf die Blätter drückt. Wobei die größte Kraft dann erzeugt wird, wenn der Wind mit 90° auf die WR trifft. Je kleiner der Anströmwinkel, desto geringer das Drehmoment der WR. Schlimmstenfalls muss man die Kappe per Hand solange vordrehen, bis eine genügend große Schrägstellung erreicht ist zur Erzeugung eines ausreichen großen Drehmomants, damit die WR wieder von selbst anläuft. Das hängt natürlich auch von der Windstärke ab. Bei nem Anströmwinkel von etwa 30° braucht die 25 t schwere Straupitzer Kape 4 Bft zum Anlaufen der WR.
Zitat von Mehltheuer im Beitrag #3Aber der Wind wechselt ja nicht schlagartig seine Richtung um 180 Grad meistens..
Im Prinzip richtig. Ich habe aber mehrmals erlebt, dass die Kappe tagelang z.B. auf SW stand, und über Nacht gab's nen allmählichen Wetterumschwung ohne große Windbewegung. Am andern Morgen frischte der Wind auf und wehte aus der entgegengesetzten Richtung NO, stand also genau achtern auf der Kappe und Windrose. Die bewegte sich keinen Millimeter! Dann hat man genau zwei Möglichkeiten: Man tut gar nichts und hofft darauf, dass der Wind irgendwann mal dreht und die WR wieder zum Laufen bringt, falls man die Windkraft nicht braucht zum Arbeiten und falls der Wind kein Sturm ist, der der Kappe gefährlich werden könnte. Andernfalls bleibt nur Möglichkeit Nr. 2, dass man die Kappe sofort per Hand vordreht. Ich bin das schon viele Male durch, wobei ich es nicht geschafft habe, die WR-Kurbel längere Zeit alleine zu drehen. Lieber bin ich durch die Luke aus der Kappe geklettert, habe mich auf den WR-Bock gestellt und die WR von Hand gedreht. Das war aber auch sehr mühsam wegen der sehr großen Untersetzung.
Wow, das sind ja mal Fakten - ich bin begeistert. Da bin ich ja an die Richtigen geraten. Da lag ich dann ja gar nicht so falsch mit meinen Bedenken was den Wind von hinten angeht. Ich hatte schon überlegt, dass sich das Problem eventuell lösen ließe, wenn man den unteren Teil der WR nach hinten abschirmt ,damit sie sich bei den fast löffelartigen Flügeln auch bei lotrechtem Wind gegen die Achse bewegen kann. Würde aber wohl sch…. aussehen. Und richtig, der Wind dreht sich vermutlich nicht schlagartig – ist also wohl kein größeres Problem. Aber wenn ich sowas konstruiere muss ich mich ja erstmal richtig eindenken. So, da hab ich ja die Wahl zwischen 1000/3000 :1. Die Zeichnung und die Bilder sind schon ziemlich hilfreich, denke, ich komm damit klar, muss mir das aber unbedingt nochmal im real-life ansehen. Ich werde die Kappe mit einem großen Edelstahllager versehen, die wird sich schon leicht drehen – allerdings ändert das ja nichts am Verhältnis, da ich ja auch nur eine entsprechend kleine WR Fläche hab. Ich hätte schon Spaß an einer Doppel WR. Und Übertragung mit Kegelrädern und Stange. Will ja nicht jede Woche raus zum Kette fetten Denke, es ist auch extrem wichtig die Kappe/WR vom Gewicht auszutarieren. Ideal wäre in meinen Augen, wenn die Kappe über eine Schneckenwelle angetrieben wird, da sie sich somit selbst bremst. Das Ganze witterungsfest z machen ist die nächste Herausforderung. Also nur Materialien aus dem obersten Regal. Das wird wohl einige Prototypen dauern bis ich das Richtige gefunden habe. Wie der Rest der Mühle aussehen soll weiß ich noch nicht, erst guck ich mal, wie ich die Technik unterbringe und da noch ne schöne Mühle drum herum baue ;-) Zeitraum für den Bau geschätzt 2 Jahre. (In einem Job, bei den man die meiste Zeit in irgendwelchen Hotels fern der Heimat hockt) Und mit Unterstützung der Heineken Brauerei Flügeladapter entwirft. Danke erstmal für den Support – da ist man ja als Mühlenfan doch nicht allein – meine Lebensgefährtin fragte mich neulich woran ich denke. Ich sagte „daran, was wohl passiert, wenn Wind von hinten auf eine Windrose fällt“ – sie wollte den Notarzt zu rufen. Gruß Volker VIACAD.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Zitat von KurtYard im Beitrag #5da ist man ja als Mühlenfan doch nicht allein – meine Lebensgefährtin fragte mich neulich woran ich denke. Ich sagte „daran, was wohl passiert, wenn Wind von hinten auf eine Windrose fällt“ – sie wollte den Notarzt zu rufen.
Da hat deine Lebens(abschnitts)gefährtin nicht ganz Unrecht, denn es ist wirklich eine Krankheit, und die nennen wir "Mühlenvirus". Und ja ... als Mühlenfan bist du hier natürlich nicht allein. Und jetzt verrate ich mal ein Geheimnis: das Forum wurde nur zu diesem Zweck geschaffen - und zwar für alle Mühlenkranken bzw. vom Mühlenvirus Befallene. Wobei es keine Rolle spielt, dass die meisten Mitglieder / User Profis sind, die mit echten Mühlen zu tun haben.
danke Askop, für diese klugen Worte. Das stimmt Krabat zuversichtlich, der vornehmlich nur noch Mühlen Modelle baut, sich doch das eine oder andere mal im Forum zu melden.
Zitat von KurtYard im Beitrag #8DAS könnte schon mal ein Anfang sein. Durchmesser ca 20cm, Material Aluminium.
Was soll das sein, vlt der Drehkranz auf dem Tafelment (oberer Abschluss des Mühlenturmes oder Achtkants). Bei historischen Mühlen liegen die Zähne immer innen, weil man sonst zum Schmieren des Drehkranzes die Mühle einrüsten müsste. Aber ich glaube, das spielt bei deinem Vorhaben ja keine große Rolle.
Moin Moin...ja, genau der Drehkranz. In der Praxis wurden wohl auch Kronenräder verwendet. Aber woher ein Kronenrad mit ca 20cm Durchmesser nehmen..könnte mir sogar vorstellen, dass das in diesem Fall ein innen oder aussenliegender Zahnkranz Vorteile hätte da eine Miniatur ja empfindlicher gegen Sand /Verschmutzung ist und im Kronenrad liegen bleiben würde. Aber wenn ich eins hätte würde ich wohl auch eins nehmen um es etwas 'Orginaler' zu haben. Auf dem Bild noch ein Lager für eine Kappe, dass trotz Rotation Signale übertragen kann. Gruss Volker
Angefügte Bilder:
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Es erweist sich als ziemlich schwierig, eine Untersetzung von >2000 in Miniatur (Windrose Durchmesser ca15cm) zu realisieren, ohne einen gekapselten Getriebekasten zu verwenden. Die handelsüblichen Metall-Kegelräder und Lager haben eine zu große und damit träge Masse - Kunststoffzahnräder müssen mindestens Modul 1.5 haben um nicht bei der kleinsten Verschmutzung zu klemmen. Bin immer noch bei der Materialsichtung: Es wird auf eine Doppelwindrose mit grösserem Drehmoment hinauslaufen. Die Herausforderung ist, ein schmales voll gekapseltes Getriebe zu bauen, welches einer Dauerbelastung standhält. Ich sichte weiter..
Wind vo achtern,da kann kein Notarzt helfen! In Syrau besteht das hintere Lager der Rutenwelle aus einem Stahlbolzen der einfach in (Hart)-holz gelagert ist! der Zapfen würde seine Lagerung verlassen, a b e r da sich die Drehrichtung umkehrt, wirkt die Bremse nicht, denn es sind auflaufende Bremsbacken gefragt. Die Öffnung in Richtung Ruten ist für das Kammrad sicherlich viel zu klein, um es am Verlassen der Mühle zu hindern.. Jeder kann sich sicher vorstellen, wie es dann da ausieht. Ich glaube das wäre der Supergau.
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