Projekt Windmühle

ein Baubericht

Typ: Galerie-Holländer mit Windrosen-Steuerung

auch bekannt als: Kappenwindmühle

Höhe einschließlich Kappe 2,10 m

Flügelspannweite 2,00 m

aktualisiert: 09.01.2013

(Bild 1)

Windrad Western-Style um die

Wartezeit der Windmühle zu verkürzen

Und Tante Inge gleich wieder

"Ihh, is dit Ding hässlich  - dit kommt mir nich in Garten"

kam es aber doch und nach dem noch Zwischenböden eingebaut waren und Hängegeranien gepflanzt wurden, sieht es ja auch ganz gut aus - das arme Windrad ist jetzt ein Blumenregal - aber es dreht sich noch - Das Rad

Das Projekt Windmühle hat seine geschichtlichen Wurzeln in Onkel Udo's Garten die bis ins Jahr 1994 zurückreichen. Zu dieser Zeit wurde dort ein Teich neben dem Swimmingpool angelegt welcher einen kleinen Bachlauf hatte. Ja und wat steht an so'nem Bachlauf - na klar eine Wassermühle. Und wäre es nicht ganz toll wenn das Wasserrad einen kleinen Dynamo bzw. Generator antreibt der nun seinerseits Strom erzeugt ihn tagsüber speichert und des nachts die Wassermühle illuminiert? Super Idee hat aber nicht wirklich funktioniert. Da wurden Wasserräder konstruiert, Bachläufe vergrößert, ein Stausee angelegt und Solarzellen aufgestellt und mit damals neuesten Step-up-Schaltreglern experimentiert - brachte alles nix - letztendlich kam ein Stecknetzteil mit Trafo und der Strom vom örtlichen Stromversorger.

Nach dem Umzug ins neue Heim gibt es kein Pool und kein Teich mehr.

Was aber noch da ist, ist Sonne und Wind. Ja der Wind, und Windmühlen sind seit je her interessante Objekte die sich auch prima in die Sammlung ländlicher und bäuerlicher Gegenstände einfügen würden die überall im Garten verteilt sind.

Also eine Windmühle. Soll sie Strom erzeugen? - klar - sich selbst ständig in den Wind drehen können? - logisch - schön sein und hundert Jahre halten soll sie wohl auch noch? - selbst verständlich - und kosten darf sie aber auch nix - mein Reden - okay! Ziel erkannt und los...

Zunächst ein mal der Blick in die Kataloge und ins Internet um zu prüfen ob es da nicht schon etwas fertiges gibt. Windräder zur Stromerzeugung gibt's und Windmühlen jeder Größe und Form gibt's auch. Aber die Windräder sind nicht schön sondern ehr technisch und die Mühlen von keiner besonderen Qualität und meist ohne Funktion. An den Umbau bzw Erweiterung einer Solchen wurde auch gedacht aber auch schnell, aus verschiedensten Gründen, verworfen.

Taugt alles nicht - wir (ICH) bauen eine Eigene - gib mal ein Stück Papier was darf sie denn max. kosten? Na ja die genannte Summe hat sich inzwischen verzehnfacht. Allein der Bau des eisenlosen* langsamläufer Generators hat die Summe gesprengt. Er war es auch der die weiteren Abmessungen der Windmühle vorgab.

Nun denn, nach fast 3 Jahren komme ich langsam zum Ende der Bauarbeiten - nicht die ganzen drei Jahre sind Bauzeit gewesen. Es musste auch viel erprobt, erforscht und entwickelt werden. Dazu kam auch noch viel Wartezeit durch Angebotserfragungen bzw. Angebotsvergleiche und Materialsuche. Techniken mussten erlernt, Erfahrungsbereicht anderer Leute gelesen und aus deren Fehlern gelernt werden.

Der Bau der Mühle erfolgt, auf Grund ihrer Größe, hauptsächlich in der Werkstatt der Firma was zu weiteren Verzögerungen führte. Man kam nicht immer ran, dann noch ein 3/4 Jahr außer Haus Tätigkeiten bei Kunden und wenn dann nur alle zwei Wochen in Übereinkunft mit dem Schichtplan der Mitbewohnerin und nach der eigentlichen Arbeitszeit. Am Wochenende kommt man auch nicht ran. Und manchmal, wenn man Zeit und Gelegenheit hätte, hat man einfach keine Lust. Ist eben so. Ja, ja  die Wartezeiten da kommt ganz schön was zusammen.

Bemerkung:

Wind-MUEHLEN haben i.a. mind. einen Mahlgang ausser sie werden als  Wasserpumpen (grenzwertige Zuordnung) benutzt 

Wind-RÄDER haben keinen Mahlgang -  sie dienen der Energieerzeugung und Windkraftnutzung zum bsp. Schmiedehammer, Sägewerk, oder Stromerzeugung. also bau ich eigentlich ein Windrad aber im klassischem Windmuehlen Design.

*eisenlos - meint Spulen ohne Eisenkern

(Bild 2)

hier noch einmal das

Windrad mit dem, der es zusammengeschraubt hat

Stand der Dinge

Die Hauptaufgaben verteilen sich auf mehrere Baugruppen

1. Kappe und Haube mit der Windrosensteuerung

2. Body und Bodyverkleidung

3. Erdgeschoß und Verkleidung

4. Generator, Elektrik und Elektronik

5. alles Andere - Flügelrad, Galerieboden, Verzierungen etc.

6. Computer erzeugte Bilder

7. Fenster und Fensterrahmen

8. Baukosten

Weil oefter mal die Frage kommt:

Ja ich mach bis auf Schrauben, Mutter, Kugellager und aehnlicher Kaufteile alles selber.

Planen, 3D-Cad Zeichung, Saegen, Bohren, Scheifen, Fraesen, Drehen, Schweissen, (Hart)Loeten, Elektronik, Montieren, usw.

geplantes Typenschild

aktueller Ist-Stand
Mühle - Gerüst komplett - mit Hundichen

// bild (#3-#19)

(Bild 3)

Für später anfallende Wartungsarbeiten, musste die Haube von der Kappe abnehmbar sein. Eine Unterkonstruktion als Platinenmaterial wurde dafür gebaut

(Bild 4)

(Bild 5)

Drahtgerüst der Haube,

wird anschließend mit Glasfasermatten und Epoxid-Harz zu einer stabilen und Wetterfesten Haube laminiert

(Bild 6)

(Bild 7)

Platinenmaterial und Drahtgittergerüst verlötet

(Bild 8)

Platinenmaterial und Drahtgittergerüst verlötet

(Bild 9)

Platinenmaterial und Drahtgittergerüst verlötet

(Bild 10)

mit Formvlies verkleidet

(Bild 11)

erster Auftrag mit Epoxid-Harz

(Bild 12)

erster Auftrag mit Epoxi - Nahaufnahme

- noch ganz feucht

(Bild 13)

Innen-Ansicht noch ohne Vlieseinlage

(Bild 14)

Innen-Ansicht mit Vlieseinlage und erste Schicht Epox

(Bild 15a)

nette Innen-Ansicht

(Bild 15b)

auch nett

(Bild 16)

noch einmal Innenansicht mit Mechanik

Die Kraftumlenkung mit Riemenscheiben ist fast so alt wie das Rad selbst

und funktioniert immer noch. Nebenan (Bild 17) zeigt eine Anwendung bei einen Antriebsmodell der Fa. Wilesco

( Bild 17 )

mit freundlicher Genehmigung von Wilesco

weitere interessante Antriebsmodelle sowie Dampfmaschinenmodelle finden Sie unter www.wilesco.de

(Bild 18a)

Umlenkrollen zur Anbindung von Königswelle zum Generator

(Bild 18b)

Umlenkrolle zerlegt

(v.l. Schulterpassschraube, 2 Unterlegscheiben, Seillaufrolle mit Kugellager, Gabelkopf

2 Passringe, Passscheibe, Karosseriescheibe, Mutter M6)

und JA - Kugellager wird noch getauscht gegen ein 626-ZZ

(Bild 19a)

Getriebekopf damit sich die Kappe dann auch in den Wind drehen kann

(Bild 19b)

hier noch einmal von hinten

(Bild 20)

Das Windrosenrad

2. Body und Bodyverkleidung

// bild (#20-#30)

(Bild 20)

Aus L-Winkelprofilen geschweißte Konstruktion,

 zerlegbar für besseren Transport.

völlig überflüssig - gibt auch große Transporter wie ich erfahren habe

(Bild 21)

Der Typ taucht immer wieder auf meinen Fotos auf ??

(Bild 22)

Eigenkonstruktion einer Drehdurchführung mit Zahnkranz.

Ein fertiger Lenkkranz wäre hier definitiv günstiger gewesen.

weiß man auch erst hinterher

(Bild 23)

Zahnkranz aus Passstiften an denen später ein Zahnradritzel entlang läuft

schon getestet - funktioniert!

Illustration siehe hier (LINK)

(Bild 24)

1,50 Meter nur der Body

(Bild 25)

(Bild 26)

links Federkontaktstifte zur Stromrückführung in die Kappe

am Boden der Kappe ist ein 5-fach-Schleifringteller

-funktioniert !

(Bild 27)

Computer generiertes Modell des fertig verkleideten Body's.

Es sollen auf jeden fall Holzschindeln wie beim großen Vorbild werden

                  
(Bild 28a)                                                       (Bild 28b)

(Bild 29)

schön aneinander und übereinander

gut zu erkennen die Luftpolster für die Zirkulation

(Bild 30)

Teileindeckung mit sichtbarer Lattung

3. Erdgeschoß und Verkleidung

// bild (#31- #40)

(Bild 31)

Für das Erdgeschoß müssen zunächst erst

mal zwei 8-Ecke geschweißt werden.

diesmal Vierkantrohr 20x20x3 und nicht zerlegbar

- weil es gibt ja große Transporter -

(Bild 32)

(Bild 33)

erstes 8-Eck fertig

(Bild 34)

Erdgeschoss noch ohne Galerieausleger

(Bild 35)

2 Galerieausleger vorbereitet - also gebohrt und so

8 Stueck needed - 30 Loecher pro Ausleger anzeichnen, koernen, vorbohren, aufbohren, senken- wieder einmal 240 Loecher

also ne zweite Muehle gibst nur wenn der Preis stimmt

(Bild 36)

Erdgeschoss mit Ausleger ohne Verstrebungen

(Bild 37)

Erdgeschoss Schweißkonstruktion - fertig

"nur" noch Sandstrahlen und anmalen

4. Generator, Elektrik und Elektronik

// bild (#41-#50)

(Bild 41)

ein 2-Phasen, 18-Luftspulen - Langsamläufer Wechselspannungsgenerator

noch nicht zusammengesetzt - evtl. mach ich den Korpus noch einmal aus Alu

war aber schon zusammengesetzt und funktioniert - technische Daten werden noch aufgenommen und hier zugefuegt

(Bild 42)

Alu-Platte (10mm) als Basis

(Bild 43)

auf Aluplatte montiere Stahlplatte (3mm) mit den wechselseitig angeordneten Neodym Magneten (FB50)

(Bild 44)

Spulen - Wickel- Kurbel

(Bild 45)

noch in der Wickel-Kurbel die Spule mit Drahtabschnitten verzurren

(Bild 46)

erste Spule fertig - bleiben noch 17 und zwei Reserve

(Bild 47)

alle Spulen schon mal im Kreis angeordnet noch in Luftpolsterfolie

(Bild 48)

erste Anordnung um die Grosse zu bestimmen - eindeutig zu groß

ab jetzt  waren die Dimensionen der Mühle klar

(Bild 49)

wenn auch zu groß - Statorplatte zurecht geschnippelt und die Spulen eingelegt

Gedankennotiz: die Drahtenden naechstes mal nach innen - haha naechstes mal....

(Bild 50)

mit Heisskleber fixiert

(Bild 51)

mit Heisskleber fixiert Nahaufnahme

(Bild 52)

mit Heisskleber aufgefuellt

(Bild 53)

mit Vergussmasse aufgefuellt - sollte man nur machen,

 wenn man auch eine Vakuumkammer hat - sonst gib das Blasen

- also nix gegen Blasen aber nicht am Stator

(Bild 54)

Vergussmasseblasen - Dank an Andreas  fuer dein grosszuegiges Geschenk

naechstes mal bitte mit Vakuumkammer - Danke

(Bild 55)

fertige Statorplatte mit eingefraesten Drahtkanaelen

5. alles Andere - Flügelrad, Galerieboden, Verzierungen etc.

// bild (#56-#60)

Bilder und Text folgen

6. Computer generierte Bilder der Windmühle

// bild (#61-#65)

(Bild 61)

Windmühle mit Wirtschaftshaus und IMike als Größenvergleich

so könnte bzw. soll das Ganze dann mal aussehen

 
kurze Animation 30sec / 1 MByte

WMV-file

(Bild 62)

Vorderansicht

(Bild 63)

Rückansicht

(Bild 64)

linke Seitenansicht

(Bild 65)

rechte Seitenansicht

7. Fenster

(Bild 66)

Fraeszirkel fuer den Aussenradiuses

(Bild 67)

(Bild 68)

Brett in Fraesvorrichtung

(Bild 69)

...beim fraesen

(Bild 70)

und fertig - nur noch schleifen

(Bild 71)

die ersten 17 Stueck

(Bild 72)

noch kurz mit dem Sandpapier drüber und weiter

(Bild 73)

ziemlich alle gleich

(Bild 74)

Fraesschablone offen

(Bild 75)

Brett eingelegt

(Bild 76)

Fraesschablone

(Bild 77)

los geht's immer an der Wand lang - normaler Schaftfraeser 6mm

(Bild 78)

einmal rum - fideldum

(Bild 79)

nun kann alles wieder entfernt werden

(Bild 80)

(Bild 81)

(Bild 82)

hier mal Fensterrahmen mit Fensterkreuz

natuerlich mit einer anderen Schablone erstellt

(Bild 83)

fuer die Scheibe mit Falzfraeser eingelassene Kante

(Bild 84)

mit einer weiteren Schablone erstellte Fensterrahmen fuer das Erdgeschoss

(Bild 85)

auch hier mit Falzfraeser nachbearbeitet

(Bild 86)

auch die Alu-Fensterrahmen der Kappe erhalten eine Stufe

ganz klar: so ein Projekt ist meistens mit gewissen Kosten verbunden hier als PDF file ein Übersicht. Was auch klar ist das ein Prototyp mehr kostet als die Serienproduktion.

unbearbeitetes Bildmaterial kann im einzelnen per email angefragt werden : mail to madf273@gmx.de betreff windmuehle bild_xx

Fragen stellen ist meistem sinnlos - da ich selten selber weis was ich tue