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Windlichtturbine

Eine Mischung aus Windlicht, Weihnachtspyramide und Turbine

Aufbau 11/2017, Status: Läuft nicht
Es sollte eine Weihnachtsdekoration mit "Pfiff" werden:
Seit vielen Jahren rückt diese Idee immer wieder zur Weihnachtszeit in den Vordergrund. Bereits Anfang 2013 habe ich das passende Glas gefunden und gekauft (Ersatzteil zur Petromax Starklichtlampe 500HK) aber mir fehlte noch das passende Werkzeug sowie Zeit und Lust zur Herstellung der restlichen Komponenten. Aber in diesem Jahr habe ich nun eine Anfang gemacht:
  • Nutzung des vorhanden Glaszylinders Ø 110 mm, Höhe 116 mm
  • Betrieb mit Teelichtern Ø 38 mm
  • Evtl. Antrieb irgendeiner Spielerei
  • Selbstständiges Anlaufen durch die Konvektion der Kerzen
  • Eckdaten nach Kamps Turbine (Flächenverhältnisse Verdichter / Turbine)
  • Weitere Maße nach vorhandenem Material bzw. Werkzeug:
    - Wellentunnel aus Kupferrohr Ø 18 mm (innen Ø 16 mm)
    - Kugellager 625 (ØA = 16 mm)

Leider funktioniert die Konstruktion nicht wie gewünscht.
Bisherige Probleme / Lösungsversuche:
  • Der Rotor dreht sich nicht durch Konvektion, bzw. hält seine Drehzahl nicht nach "Anwerfen"
    - Austausch der Stahlkugellager durch Hybridkugellager (Keramikkugeln)
    - Austausch des Turbinenrades (größere aktive Fläche)
    - Austausch des unteren Lagers durch Pyramidenlager (Stahlspitze, Glasmulde)
    - Erhöhung der Kerzentemperatur durch dickeren Docht
  • Wenn man die Kerzen auspustet kann es passieren dass flüssiges Wachs in den Verdichter läuft und diesen blockiert
  • Wenn man den Glaszylinder anhebt bis auf Höhe der Kerzenflammen, findet eine Drehbewegung statt
    - Vermutlich ist der Luftstrom durch den Verdichter zu stark eingeschränkt


DXF-Dateien: Übersicht, Grundplatte, Wellentunnel, Verdichter, Turbine.
Windlichtturbine
Windlichtturbine

Aufbau der Verdichtergehäuses:
Das Verdichtergehäuse besteht aus drei Schichten:
- Grundplatte 8 mm (Vor- und Rückseite)
- Abstandsring 8 mm
- Deckel 4 mm
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Aufbau des Verdichterrades:
Das Verdichterrad besteht aus 6 mm Sperrholz. Es besitzt 12 Flügel aus Kunststoff (das vorgesehene Sperrholz in 1 mm Dicke war zu steiff) mit einer Höhe von 8 mm.
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Aufbau des Wellentunnels:
Der Wellentunnel besteht aus einem Kupferrohr und Messingblech. Als Aufbauhilfe wurde eine Schablone gefräst. Die Teile wurden mit einem Gasbrenner und Elektroniklot zusammengelötet - die Verbindungen sind also nicht sehr hitzefest.
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Sonstiges:
Als Turbinenrad dient ein Alublech, welches zuerst auf den richtigen Außendurchmesser gebracht wurde und dann mit Hilfe einer Schablone geägt wurde. Die Winkel der Flügel wurden mit einer Kombizange nach Augenmaß abgewinkelt.
Umbau der unteren Lagerung auf 'Glaslager'
Ausgelaufendes Wachs blockiert den Verdichter
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Tuning der Teelichter:
Aus zwei mach eins: Dochte rausziehen, neuen, dickeren Docht durch beide Teelichter fädeln, die beiden Kerzenzylinder mit einem Lötkolben "Verscheißen".
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Fehlversuch Grundplatte 6 mm:
Hier hatte ich mir noch keine Gedanken über die Befestigung des Wellentunnels und des Verdichterrades gemacht, die Grundplatte war zu dünn.
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Fehlversuch Turbinenleitsystem Ø 60 mm:
Bei der Herstellung des ersten Turbinenleitsystems habe ich festgestellt das das Design zu kompliziert ist. Das Turbinenrad hätte den gleichen Durchmesser wie das Verdichterrad erhalten (66 mm) und der Zwischenraum zum Glaszylinder hätte abgedichtet werden müssen.
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