Laternenmast

 
Twinkypiet
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Laternenmast

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Gepostet: 17.07.2012 - 15:29 Uhr  ·  #1
Hallo liebe Gemeinde,

Mein Windrad Projekt hat seit einer Woche begonnen und ich habe mir gestern vom Schrott ein top in Schuss wetterfesten verzinkten Laternenmast gekauft (Anfangs ca 40 cm und zum ende hin kronisch zulaufend auf 10 cm)(Das ganze 12 meter lang aber ich würde es mir noch abflexen wegen der max. zulässigen 10 meter höhe) anfangs hatte ich die Idee den knappe 2 meter einzubetonieren... nun aber meine neue Idee (Bild habe ich hier aus diesem Forum)

Ich hoffe man sieht das Bild toi toi toi
Also dann würde ich ja das Fundament und das Trägerstück (evtl selbsgeschweißt) nachwievor fest in den Boden einbetonieren und daran dann gerne den Kippmechanismus befestigen ich dachte an eine volleisen Stange 30mm durchmesser als Kipppkt. und ein entsprechenes Gegengewicht daran.
Ich hoffe ich habe es irgendwie verständlich gemacht und wenn ja was würdet ihr sagen habt ihr sowas schon gemacht und erfahrungen gesamelt? oder was sagt euch euer Bauchgefühl?
Ich speziell würde behaupten der größte Schwachpkt währe der Kipppkt. sprich die Stange.

LG Twinky
kredo01
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 18.07.2012 - 09:59 Uhr  ·  #2
Hallo Twinky!

Ein kippbarer Mast ist meiner Meinung nach fast unerlässlich, um eine entsprechende Wartung der Turbine zu ermöglichen.
Das Gewicht würde dir aber nur beim Aufrichten bzw Umlegen des Masts helfen.
Wenn der Mast steht müsstes du ihn ohnehin vernünftig an der Halterung verschrauben und event. abspannen... Bei der Befestigung des Masts mit der Verankerung denke ich aber, dass dir dabei das Gewicht hinderlich bzw. im Weg ist. Falls du es dennoch konstruktiv so hinbekommst das es nicht stört, wirds gut laufen!
Ich werd mich beim Aufrichten eher an einem "Hoftrac" bedienen, bzw. wenns dann mal größer wird halt hydraulisch.

LG
Erdorf
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 18.07.2012 - 13:23 Uhr  ·  #3
Hallo Twinky,

Grundsätzlich ist ein Drehlager über dem Boden, für einen kipp baren Mast von Vorteil,
jedoch konstruktiv aufwändiger.

Optimal wenn der Drehpunkt im Schwerpunkt, bzw. ein wenig drüber liegt,
dann reichen minimale externe Kräfte aus, den Mast zu kippen.
Kritisch ist, dass am Mast, bei der Drehvorrichtung, auch das größte Biegemoment auftritt.
Mit zusätzlichem Gewicht, bzw. einem Drehpunkt nahe dem Boden erhöhst du dieses Biegemoment.
Dieser Punkt sollte extra verstärkt werden und z.B. nicht noch über ein Loch im Mast geschwächt werden.
Und/oder den Punkt höher wählen, z.B. 2 Meter oder mehr, dann kann man weniger Gewicht nehmen.

Das Raffinierteste was ich dazu mal gesehen habe, war ein Gegengewicht das mit Wasser gefüllt wurde.
Über Ablassen. bzw. Pumpen von (einfachem) Wasser, so dass er gerade anfängt zu kippen,
konnte der Mast sanft und zuverlässig abgelassen, bzw. aufgestellt werden.

Viel Erfolg und viel Spaß mit deiner Idee.
Bitte berichte, weiter, wenn es geht mit Fotos ...

Gruß Frank
dig-it
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 18.07.2012 - 20:35 Uhr  ·  #4
Ich würde eher ein Scharnier wählen, dass direkt auf dem Fundament sitzt. Nur so hast Du eine wirklich stabile Verbindung. An einem etwa zehn Meter hohen Mast treten schon sehr hohe Kräfte am Mastfuß auf. Wenn der nicht 100% fixiert ist oder auch nur das mindeste Spiel besitzt, hast Du in zehn Metern Höhe erhebliche Schwankungen. Ein Gegengewicht in rechteckiger Form wird nicht auf dem Fundament aufsitzen. Das ist wie, wenn man einen fertig montierten Schrank von 2 Metern Höhe in einem Raum von 2,02 Metern Höhe aufrichten möchte. Das klappt nicht, weil die Kipphöhe größer als die Standhöhe ist. Entweder musst Du Gegengewicht und Fundament in einem exakt aufeinander angepassten Kreisbogen auslegen. Oder aber den bei gerader Konstruktion entstehenden Zwischenraum kräftig verkeilen.

Ich finde einen Fuß, wie auf dem Foto sehr praktisch. Mein Mast ist zwar anderes fixiert, er hätte aber auch kippbar installiert werden können. Wenn Deine Anlage nicht superschwer ist, kann sie auch ohne Gegengewicht gekippt werden. Da reichen ein paar kräftige Arme oder ein Auto mit Schleppkabel, das man auf halber Masthöhe an einer dazu angeschweißten Öse befestigen könnte.

Deine als Planskizze gezeigte Lösung wäre in meinen Augen nicht stabil genug.

Dieter
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Twinkypiet
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 19.07.2012 - 19:47 Uhr  ·  #5
Danke für die Antworten und ich habe auch schon eingesehen das dieses Gegengewicht echt schwachsinn ist und ich es weglassen werde. Ich werde natürlich berichten wenn ich eine hoffentlich gute Lsg gefunden habe :-)
doelle4
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 20.07.2012 - 09:47 Uhr  ·  #6
Montier ihn fix und mach Aufstiegshilfen ist besser bei der gestandenen Säule dann hast du einen schönen vibrationsarmen Mast ohne Abspannung den du auch als Ausguck nützen kannst ;-)
Gruß Hans
dig-it
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 20.07.2012 - 21:55 Uhr  ·  #7
Bei der Installation hängt eigentlich alles davon ab, was Du als Turbine montieren möchtest. Der Mast wäre durchaus tauglich, eine 2 KW Anlage zu tragen. Aber da bewegst Du Dich schon im Bereich von rund 100 kg für die Turbine samt Repeller. Oder bei Vertikalen noch um einiges mehr. Mit einer einfachen Aufstiegshilfe ist es da nicht getan, wenn man die Turbine demontieren möchte. Auch für Arbeiten oben an der Turbine müsste man eher an eine Arbeitsplattform denken. Der Aufwand wäre schon enorm.

Wenn es eher eine kleinere Turbine im 1000 Watt Bereich wäre, könnte man sicherlich auch über eine Aufstiegshilfe nachdenken.

Am besten wäre immer eine Anlage, die keine oder sehr wenig Wartungsaufwand erfordert. Oder aber eben doch die Möglichkeit eröffnen, den Mast zu kippen und Wartung unten vorzuenhmen. Kompliziertere Eingriffe auf einer Steigleiter in 10 Metern Höhe vorzunehmen, ist nicht ganz ohne... Allerdings wiegt ein Mast, wie Du ihn erworben hast, auch schon einige 100 kg. Natürlich kommt auch immer ein Hubwagen in Frage. Aber dabei bewegt man sich schon im finanziellen Bereich oberhalb von 100 Euro pro Tag. Damit wäre ein guter Teil des jährlichen Ertrages aufgebraucht.

Ein weiteres Problem mit diesem Mast ist sicherlich der Lärm. Wenn die Turbine nicht optimal akustisch vom Mast abgekoppelt ist, dann wirst Du da böse Überraschungen erleben. Der Resonanzkörper ist ja ziemlich beachtlich. Über die optimale Bekämpfung von Resonanzen eines Mastes ist hier im Forum schon häufiger geschrieben woren. Der Stein der Weisen wurde dabei in meinen Augen noch nicht gefunden...

Dieter
Twinkypiet
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 22.07.2012 - 13:40 Uhr  ·  #8
Hallo und ich muss dig-it schon zustimmen ich habe vor da eine ganze menge gewicht auf den Mast zu bringen... Und deswegen gefält mir der vorschlag von doelle nicht soooo sehr ich würde schon gerne einen Kippbaren mast haben.

@ dig-it würdest du mir verraten welches gewinde du verwendet hast? Würden ein paar M20 gewinde mit bolzen ausreichen?

Warum genau würde keiner die Befestigung bzw den Kipppkt nur einen Meter über den Boden auswählen? Hast du da berechnungen angestellt dig-it? Oder ist das dem zufall geschuldet?

Zur Leistung ich würde sogar gerne einen 3 KW Generator dort oben installieren vorerst nur mit Rohrmaterial Flügel aber habe bei E-bay auch schon bestimmte formen gesehen die sehr stabil zu seien scheinen... Aber erst mal soll es ja stehen was dran arbeiten kann man dann immer noch :-)
Man lernt ja nur dazu. Und danke nochmal für die guten Antworten!
Erdorf
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 22.07.2012 - 15:39 Uhr  ·  #9
Hallo Twinkypiet,

Zitat
Warum genau würde keiner die Befestigung bzw den Kipppkt nur einen Meter über den Boden auswählen? Hast du da berechnungen angestellt dig-it? Oder ist das dem zufall geschuldet?


Ja das kann man über Hebelgesetze und geometrische Formeln ausrechnen bzw. abschätzen,
habe ich mal für meinen Mast gemacht, kannst du ja mal selbst machen.

Bei einem z.B. 10 Meter Mast mit Kipppunkt am Boden, braucht man eine Ziehilfe, über dem Boden.
z.B. 2 Meter hoch und 1 Meter hinter dem Mast ein Rolle.
Der erste Ziehwinkel ist vielleicht: 2m/6m -> grob braucht man 3 mal mehr Kraft zum Ziehen als das gesamte Gewicht.

Wenn du nun einen Meter über dem Boden Kipps, wird das nicht besser, im Gegenteil:
zwar sparst du etwas Gewicht das auch schon selbst mit arbeitet aber hast einen deutlich schlechteren Winkel.

Wenn du zwei Meter über dem Boden Kipps, ziehst du dann besser anders:
Vom Mastfuß zum Fundament, hast dann grob Faktor 4 an Kraft nötig.

Wie du siehst ist vieles möglich, üblich ist einfach ist ein Drehpunkt am Boden und
eine möglichst hohe Ziehilfe, je höher desto weniger Kraft ...

Von der Kraft her optimal (kleinste erforderliche Kraft) ist, sagte ich schon, ein Drehpunkt im Massenmittelpunkt (Mast + Windrad)
und ohne zusätzliche Gewichte. Das käme bei dir dann wohl ungefähr auf die halbe Masthöhe.
Wird deutlich aufwändiger eine 'Ziehilfe' um die 5 Meter zu bauen und ist nicht wirklich notwendig.

Es gibt für um die 50 Euro Hand Zieh Winden die mit 1000 Kg belastet werden können.


Gruß Frank
dig-it
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 28.07.2012 - 18:35 Uhr  ·  #10
Zitat

@ dig-it würdest du mir verraten welches gewinde du verwendet hast? Würden ein paar M20 gewinde mit bolzen ausreichen?


Die Gewinde mit den Muttern (46 mm) haben einen Durchmesser von 25 mm. Wie tief sie ins Fundament eingelassen wurden, kann ich nicht sagen, da es sich hier um ein fertig angeliefertes Fundament handelt. Die Löcher für die Kippachse in den Scharnieren haben einen Durchmesser von 25 mm. Da Dein Mast um einiges schwerer ist als meiner, würde ich nicht am Material sparen, auch bei den Schraubenmuttern nicht. Dort treten enorme Lasten auf. Laut Lieferfirma der Anlage kostet jede Mutter bei mir rund 4 €. Insgesamt wurden 16 verwendet, denn der Mast ruht nicht direkt auf dem Fundament, sondern auf 8 Muttern samt Unterlegscheiben. Auf diese Weise lässt sich der Mast - auch nachträglich - genau senkrecht ausrichten.

Greetz!

Dieter
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 29.07.2012 - 20:56 Uhr  ·  #11
Danke dir dig-it

Ich habe mir inzwischen auch einmal noch ein paar mehr gedanken gemacht und hoffe das ich es so realisieren kann
(Hochladen geht momentan nicht)
Aber kurze beschreibung ich werde es in etwa wie auf dem gezeigtem Bild machen nur eben ohne Gegenlast. Das Fundamentstück welches rausragt wird ca 1,5 meter weit raus gucken daran wird mit 3 je 30 mm durchmesser Bolzen Der Mast gehalten. Das unterste wird Fest an den Mast gemacht welches also auch der Drehpkt ist. In etwa der hälfte des Mastes wird ein haken befestigt. Und auch im Fundament wird ein Haken befestigt nun wird der Mast mit einem Flaschenzug aufgerichtet. Das ist der Plan soweit.!

Habt ihr euch auch gedanken zum Fundament an sich gemacht ich habe jetzt mal errechnet das bei gut 120km/h Windgeschwindigkeiten eine Kraft von knapp 1000kg auf meine Anlage wirken.
Und jetzt müsste ich ja das Fundament dementsprechend auslegen. Würden 2m³ Beton mit Steinen und verstäbungen aus Metall direkt mit dem "Gezeigten" Vorbau des Fundamentes ausreichen? Dann würde alleine das Fundament gute 5000Kg wiegen.

Ich werde das Bild nochmal nachschicken.
Der Spaten ist zumindest gekauft und ab jetzt wird gebuddelt
dig-it
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 29.07.2012 - 22:58 Uhr  ·  #12
Das Fundament meiner Skystream (3,7 m Durchmesser) wiegt knapp 6000 kg. Es ist aber, anders als bei Dir geplant, vollkommen in die Erde eingelassen, und der angefüllte Boden ist in mehreren Schichten mit einer Rüttelplatte verdichtet. Damit hat das Fundament sehr viel mehr seitlichen Halt, als die von Dir geplante Lösung. Ich halte 5 Tonnen dabei für zu gering. Auf jeden Fall sollte Dein Beton-Fundament nach dem Gießen mehrere Wochen aushärten. Es wäre sonst nicht das erste, das bei größerer Belastung ausbricht - was im Übrigen auch unterirdisch möglich ist. Denke auch daran, den Grund des Loches für das Fundament gut zu verdichten.

Genau berechnen, welche Kräfte am Mastfuß auftreten, wird man wohl kaum können. So wirken etwa bei bei der Rotation der Turbine den Mast stabilisierende Kreiselkräfte - wie stark, das hängt extrem von der Art der Turbine ab. Auf der anderen Seite ist die Biegespannung des Mastes bei starken Böen und dem plötzliche Zurückfedern bei einer folgenden Turbulenz auch nur schwer berechenbar. Wenn ich bei einer solchen Anlage wirklich sicher sein möchte, dass keine unliebsamen Überraschungen eintreten, dann würde ich das Fundament großzügig auslegen. Ein Kubikmeter Beton kostet nicht viel. Und ein Minibagger, für einige Stunden ausgeliehen, auch nicht. Den gekauften Spaten kannst Du dann für das Bepflanzen eines Blumenbeetes rund um den Mast nutzen...

Dieter
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 17.09.2012 - 13:18 Uhr  ·  #13
Habe inzwischen eine schöne Lsg steht auch schon im Hof, Mast Fundament habe ich mir bauen lassen würde es gerne als Bild hochladen blos es funktioniert einfach nicht... vllt kann das mal jemand fixen damit ich mal zeigen kann wie ich es realisiert habe...
Twinkypiet
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 19.09.2012 - 18:32 Uhr  ·  #14



Ich denke das ist eine ganz gute art und weiße, der mast wird mit 3 M42 Gewinden am Fundament befestigt und ist somit auch ablassbar.
dig-it
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 19.09.2012 - 21:43 Uhr  ·  #15
Welche Maße hat Dein Fundamentloch?

Dieter
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 20.09.2012 - 12:31 Uhr  ·  #16
1,4 x 1,4 x 2 m das ganze also am ende rund 9 tonnen gewicht und die im Boden :-)

Und das ganze mit nem Spaten ausgehoben ;-)
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 30.09.2013 - 21:23 Uhr  ·  #17
So ich habe inzwischen auch ein wenig weiter gewerkelt und die "Hochzeit" ist inzwischen auch schon vollbracht.










Erdorf
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 30.09.2013 - 22:10 Uhr  ·  #18
Wow,

geil, sieht super aus :D
wirst du noch abspannen?
Wie hoch ist denn der Mast?

Ich habe eine ähnliche Konstruktion gemacht,
ohne Seile keine Chance, ist deutlich 'dünner'

http://www.mahnecke.de/Black30…&thread=10

Ich bin beeindruckt, Respekt :fgrin:

Gruß Frank
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 30.09.2013 - 22:24 Uhr  ·  #19
Gutes Fundament guter Mast, gute Arbeit.
Gratuliere und viel Erfolg damit.
Gruß Hans
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Re: Laternenmast

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Gepostet: 30.09.2013 - 22:29 Uhr  ·  #20
Ich denke auch, dass eine Abspannung möglicherweise erforderlich ist. Bestimmt aber eine akustische "Bremse" am unteren Ende des Mastes. Denn sonst wird das Ganze lauter tuten als ein Alphorn... Ich denke, ein Ballen Steinwolle reingestopft würde es tun.

Dieter
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