mechanische automatische Sturmsicherung

 
fiedje
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mechanische automatische Sturmsicherung

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Gepostet: 06.11.2009 - 19:51 Uhr  ·  #1
Hallo, bin neu hier,

habe ein kleines Segelboot und suche seit längerem eine gefahrlose Möglichkeit der Energiegewinnung durch Wind.
Sie sollte aber nicht gefährlich werden.
Konstruktionen, bei denen die Sturmsicherung von Elektronik abhängig ist, sind mir suspekt.
Ebenso Konstruktionen, bei denen die Sicherung manuell durch Schalter erfolgt.
Abkippen des Rotors hilft beim Segeln auch nicht wirklich, wenn der Kippwinkel entgegen der Schräglage des Bootes steht.
Ich denke, die Sturmsicherung muss auch noch nach einem Blitzeinschlag in der Nähe oder nach korrodierten Lötstellen etc. funktionieren.
Auch beschädigte Schleifer für die Stromabnahme sollen keinen Einfluss auf die Sturmsicherheit haben.
Das System muss unbeaufsichtigt laufen können und darf keine Gefahr werden.
Horiziontalläufer scheiden m.E. aus, da die Sturmsicherung bis auf die kollektive Blattverstellung immer elektronisch gestützt scheint.
Aber die kollektive Blattverstellung hat m.E. auch schon wieder zu viel Mechanik.
Vertikalläufe sind mir vom Gefühl her symphatischer.
Ich hab da mal was vorbereitet.... und bin sehr an Meinungen dazu interessiert.

Funktionsweise:
Ausgehend von einem Rotor mit durchströmten Flügeln habe ich auf die Achse einen Ring plaziert, den ich im Schnitt gezeichnet habe.
Die Teile des Aussenrings sind natürlich drüber und drunter verbunden. (2 ineinander laufende Achsen)
Die Leitbleche sind mit der Hauptachse (inneren Achse) verbunden, die Halbschalen sind auf der äusseren Achse verbunden.
Dies ermöglicht, den Luftschlitz beim Drehen zu verändern.
Damit die Luftschlitze beim Drehen mit geringen Geschwindigkeiten gleich bleiben, gibt es einen Anschlag.
Die Federn (dunkelgrün) halten den Luftschlitz konstant, bis die Fliehkraft des Gewichts am roten Hebel am orangen Hebel zieht,
die Arme von Halbschalen und Leitblechen zusammenzieht und so den Schlitz verkleinert.

Das sollte doch den Rotor abbremsen... siehe Beitrag zu den durchströmten Flügeln (verringerung Luftspalt = verringerung Drehzahl)
Im Härtefall geht das, bis der Spalt geschlossen ist..
Rein theoretisch würde natürlich auch eine Feder und ein Gewicht reichen, nur dann hätte ich unerwünschte Unwuchten.

Meine Vorstellung, wenn kein Strom wg. vollen Batterieen benötigt wird, bremst sich der Rotor trotzdem auf eine ungefährliche Drehzahl.
Dadurch würde ich mir kritische Teile, wie z.B. einen Shunt zum ableiten von Überspannung (mit der entsprechenden Temperaturentwicklung) sparen.

wegen einer Nachfrage bzgl. der Umsetzbarkeit noch einmal editiert.

hier ist in grau durchsichtig zu sehen, wie die auf der Achse beweglichen Arme der Halbschalen durch einfache Ringe(grau durchsichtig) drüber und drunter verschraubt werden könnten. Ich hoffe, damit konnte ich die Frage der Umsetzbarkeit auch klären.

Wenn erforderlich/gewünscht, kann ich das auch animieren...

Ich freue mich auf eine intererssante Diskussion...

Gruss Friedhelm
XXLRay
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Re: mechanische automatische Sturmsicherung

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Gepostet: 06.11.2009 - 20:24 Uhr  ·  #2
fiedje
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Re: mechanische automatische Sturmsicherung

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Gepostet: 06.11.2009 - 21:03 Uhr  ·  #3
Zitat geschrieben von XXLRay

Das ist meiner Meinung nach schon ein erheblicher mechanischer Aufwand. Ich glaube nicht, dass der Schluss des Luftspaltes den Rotor genug abbremst. Mit einer Fliehkraftbremse bist du meiner Meinung nach besser bedient.


ja, habe ich erst auch gedacht.
Da ich aber oft mehrere Wochen nicht am Boot bin, kann der Verschleiss der Bremsbeläge in meiner Abwesenheit eintreten.
Ich würde mir wünschen, dass jemand mit Versuchsaufbau den Spalt testhalber mal mit Klebeband schliesst und dann probiert???

Gruss Friedhelm
XXLRay
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Re: mechanische automatische Sturmsicherung

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Gepostet: 06.11.2009 - 22:25 Uhr  ·  #4
Wenn du eine hydrauliche Scheibenbremse von nem Motorad vom Schrott nimmst, oder eine für Fahrräder, sollte Abnutzung eigentlich kein Problem sein. Die sind für deutlich größere Belastungen ausgelegt. Zudem sollte die ja wirklich nur im Außnahmefall greifen.
Menelaos
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Re: mechanische automatische Sturmsicherung

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Gepostet: 10.11.2009 - 06:51 Uhr  ·  #5
Tolle Zeichnung. Was ich bei dir nicht erkennen kann jedoch als extrem wichtig empfinde ist eine Synchronisierung der einzelnen Flügel bzw. deren Regelmechanismen. nicht alle Federn werden gleichzeitig auslösen und dann kommt es zu Unwuchten im Rotor. Eigentlich würde es genügen, eine Feder zu verwenden, die einzelnen Arme dann aber durch eine "starre" mechanische Verbindung zu synchronisieren, damit sie auch wirklich alle gleichzeitig und in gleichem Maße eine Verstellung auslösen.

Gruß
Max
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Re: mechanische automatische Sturmsicherung

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Gepostet: 13.11.2009 - 09:35 Uhr  ·  #6
Hallo Max,

die Syncronisierung erfolgt dadurch, dass die 3 Arme wie auf der unteren Zeichnung in der Mitte durch den halbdurchsichtigen, verschraubten Ring angedeutet, fest miteinander verbunden sind.
Rein theoretisch würde eine Feder und ein Fliehkraftgewicht reichen (richtig dimensioniert).
Nur ergäbe dies automatisch eine Unwucht. Deshalb 3 Federn, 3 Fliehkraftgewichte.

LG Friedhelm
Menelaos
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Re: mechanische automatische Sturmsicherung

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Gepostet: 13.11.2009 - 12:17 Uhr  ·  #7
Hallo Friedhelm,

Das hatte ich nicht gesehen, dann hast du ja bereits an alles gedacht. Ich bin gespannt auf die Umsetzung die du dann hoffentlich auch hier dokumentieren wirst... ;-)

Gruß
Max
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Re: mechanische automatische Sturmsicherung

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Gepostet: 13.11.2009 - 14:56 Uhr  ·  #8
Zitat geschrieben von Menelaos

......die du dann hoffentlich auch hier dokumentieren wirst... ;-)

Hallo Max,

natürlich, wenn ich hier schon was schreib, dann auch, wie es weiter geht/ging.
Momentan bin ich grad dabei, die Aussagen von Bernd in meine Überlegungen mit einzubeziehen.
Evtl. gehe ich auch auf konsequenten Leichtbau, verringere so die Massen, und erhöhe so die Sturmsicherheit.
Zusätzlich überlege ich, ob ich auf 5 Segmente gehe, da die diversen Tabellen hier im Netz für mich das Bild ergeben,
dass bei mehr Flügeln die Verwirbelung bei niedrigerer Drehzahl einsetzt und damit bremst, was für mich auch logisch ist,
dann hätte ich auch schon eine Begrenzung.
Ist im Kopf noch nicht fertig, somit fange ich auch noch nicht mit dem Umsetzen an.

Gruss Friedhelm
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