Hallo Windfreunde,

bei der "Produktion" meines CNC-Holzwindrades macht mir bislang die Verbindung zur Nabe aufgrund fehlender Genauigkeit und Fliehkraft-Festigkeit ein wenig Probleme. Da ich an einer stabilen Reproduzierbarkeit arbeite, kam mir die Idee eines faltbaren Windrads, indem es keine eigene Nabe mehr gibt an denen die Flügel irgendwie befestigt sind, sondern die Flügel gleich die Nabe beinhalten und am Ende als Runde Scheiben übereinander gepackt werden. In der Mitte eine Schraube durch und fertig. Sie können somit jederzeit wieder auf einen Flügel zusammengeschoben werden - eigentlich ganz einfach und genial..

Skizze siehe Anhang!

Die Vorteile sind:

sehr hohe Festigkeit (orkanfest?) da aus einem Stück
schnell zusammenfaltbar und damit transportabel (Camping, Boote)
leicht auszuwuchten durch Variieren der 120°-Winkel der Flügel zueinander
wenige Einzelteile
exakte Produktion
usw.

Gibt es so etwas schon? Und Wie steht es dabei um die Aerodynamik? Die Flügel liegen dabei ja nicht mehr in einer Ebene sondern sind stufig versetzt. Beeinflusst das in irgendeiner Form die normale Berechnung? Freue mich auf jeden Kommentar

Hab ich so noch nicht gesehen. Ich kann mir vorstellen, dass es Probleme mit Unwuchten gibt, wenn die Fügel nicht in einer Ebene liegen.

Ich könnte mir auch vorstellen, dass die Leistung stark sinkt, wenn die Repeller nicht in einer Ebene liegen. Normalerweise folgen sich die Repeller bei der schnellen Rotation sozusagen im Windschatten des vorhergehenden und müssen so sehr viel weniger Widerstand überwinden. Das ist hier dann nicht mehr der Fall. Jetzt mal laienhaft ausgedrückt... Insgesamt dürfte das aerodynamische Verhalten noch deutlich komplexer sein, als es ohnehin schon ist.

Dieter

Danke für eure Statements! Und ich fürchte ihr habt recht - Die Fliehkräfte wirken ja nur radial nach außen. Somit ziehen die Flügel an unterschiedlichen Positionen/Hebelarmen an der Lagerwelle mit gleicher Kraft. Der vordere Flügel übt also ein größeres Biegemoment auf die Welle aus, als der hintere Flügel und somit würde sich an der Welle eine Unwucht einstellen, die abhängig ist von der Drehzahl, und somit kaum ausgleichbar ist. Weil im Stillstand herrscht ja Gleichgewicht, nur nicht im Betrieb. Vielleicht läßt sich aber etwas machen, indem man die Nabenscheiben in zwei Ebenen abknickt und die Welle schräg durch den Nabenblock laufen läßt, so daß alle Flügel wieder in eine Ebene kommen - also nicht ganz trivial zu berechnen. Das müsste ich(/jemand ) dann mal in einem 3D-Cad Modell überprüfen...

Das mit dem Windschatten stelle ich mir auch so in etwa vor - allerdings geht man in der Berechnung eigentlich nur von einer Abbremsung der Windgeschwindigkeit vor dem Rotor aus, die in diesem Fall genauso gegeben ist und berechnet dann den scheinbaren Wind über die Drehgeschwindigkeit usw...müßte hier aber nochmal genauer nachsehen und mir die Berechnung wieder besser ins Gedächtnis holen.

Hallo Zephyrus,

Ich finde deinen Ansatz sehr interessant.

Vielleicht machst du eben drei verschiedene Flügel,
so dass einer 'normal' in der Mitte liegt.
Der 'vordere' seinen Flügel nach hinten versetzt.
Der 'hintere' seinen Flügel nach vorne versetzt.
So wäre dann alle Flügel in einer Ebene.

Wobei, ich bin mir fast sicher, dass es auch mit drei gleichen Flügeln geht ...
Vielleicht wenn man für jeden Flügel 3 Teilkreisflächen in der Ebene versetzt anstelle einer vollen Kreisfläche verwendet.

Nettes Puzzle, hihi, geht bestimmt.

Edit:
Ja klar, es geht:
Drei drittel Kuchen lassen sich ja auch zu einem Kuchen zusammenfügen.
Also auch 3 Holz Teilkreise a 120°.
Nur kann man die so schlecht miteinander verbinden, also diese Teilkreise a 120° nochmal in 3 schmalere Teilscheiben teilen
und die schmalen Teilscheiben gegeneinander versetzt verleimen.

Also man nehme 3 schmale Kreisscheiben und Teile die jeweils durch drei, so dass 9 Stück 120° Teilkreise entstehen.
Die Flügel 'liefern' jeweils die mittlere Teilreisscheibe.

Dann nimmt man jeweils 2 der schmalen Teilreisscheiben und verleimt diese um z.B. 10° versetzt
(z.B. drauf und links und drunter und rechts) auf die Teilreisscheibe des Flügels.
Das ganze dann 3 mal. Diese Teile sollten sich zu einem Kreis ineinander schieben lassen und eine Überlappung haben.
Die Überlappung kann man dann nutzen um das dann nachher stabil (Schrauben) zu bekommen.

Alles klar?
Was mein ihr, geht das?

Grüße

Hallo Erdorf,

danke für die kreativen Turnübungen , aber ich weiss nicht ob ich das jetzt richtig verstanden habe. Wenn die Flügel jeweils am mittleren 120°-Teilkreis hängen, fügen sich diese Kuchenstücke zu einem Kreis in einer Ebene. Das ist natürlich schön wegen der Unwucht, aber falten kann man dann nichts mehr. Und dann könnte man ja einfach eine komplett runde Scheibe oben und unten zur Verbindung anbringen, was denke ich so eine Standardlösung ist. Wozu also die anderen 120°-Kreissegmente oben und unten die sich überlappen sollen - das leuchtet mir nicht ganz ein.

Aber die Flügel im Nabenbereich in 3 Schichten zu teilen ist auf jedenfall ein interessanter Ansatz. Dann allerdings wird jeder Flügel anders. Das Problem ist nur, dass die Querschnitte dann ziemlich dünn werden und man Probleme mit der Festigkeit kriegen könnte. Bei meiner Baugröße habe ich ca. 3cm Materialdicke mit der ich spielen könnte. Also 1 cm pro Schicht. Werd mal eine Zeichnung machen...

Hallo Zephyrus,

Ja, stimmt 'falten' geht dann nicht mehr, sorry diese Anforderung hatte ich übersehen.
Mit drei gleichen Flügeln, ginge dann 'nur' zusammenstecken
Ich weiß nicht ob das reicht?



Damit man nachher aus drei fertigen Teilen, die drei Flügel und die Nabe zusammensetzen kann,
alles dann mit einer Schraube zwischen zwei Metallscheiben verspannen kann.

Aber du hast recht, das wird zu kompliziert, man 'gewinnt' zu wenig gegenüber einem Standard Verfahren
und es ist ja auch nicht 'faltbar'.

Wie auch immer ich bin froh dass du den Ansatz von mir ohne Zeichnung überhaupt nachvollziehen konntest,
Respekt und noch viel Spaß beim Basteln, berichte bitte weiter ...

Grüße

Die Lösung des Problems ist bekannt.

Hallo Joppe,

Danke, ja genau so etwas dachte ich müsste gehen.
Sehr interessante Bilder, und sehr anschaulich, wie ich finde.

Grüße

Respekt! So etwas ähnliches hatte ich auch mal angedacht, aber nicht so gut wie diese Version. Dennoch ist das ein Propeller zum Zusammenstecken und Montieren und nicht zum einfachen Zusammenschieben ("Falten") was mein ursprünglicher Ansatz war. Aber sehr schöne Bauweise, die man mal im Hinterkopf behalten kann