Titel: Alban's sehr einfache Windmühle mit horizontalen Flügeln.
Autor: Alban, Ernst
Fundstelle: 1829, Band 31, Nr. IV. (S. 7–12)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj031/ar031004

IV. Sehr einfache Windmühle mit horizontalen Flügeln. Von Dr. Ernst Alban.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Soll eine Horizontalwindmühle wirklich empfehlenswerth seyn, so muß sie mit den gewöhnlichen Vortheilen auch Kostenersparung bei der Anlage und Erhaltung verbinden, und nicht, wie die in Battersea bei London und Margate bestehenden, bei geringer Leistung das Drei- und Vierfache einer gewöhnlichen Windmühle nach besserer Construction kosten.

Schon als Knabe widmete ich manche meiner müssigen Stunden dem Nachdenken über diese Art von Windmühlen, indem mich die große Bequemlichkeit in ihrer Anwendung sehr anzog, und es mir nicht entging, daß eine Windmühle in einem völlig fest stehenden |8| Gebäude, das weder im Ganzen, noch theilweise den Veränderungen des Windes in seiner Stellung zu folgen nöthig hat, und daher viel dauerhafter gebaut werden kann, für dieses große Vortheile haben müsse. Es war mir ferner nicht unwahrscheinlich, daß wegen der Arbeit aller Flügel in gleicher Höhe, und demjenigen Abstande von dem Boden, wo sie einem sehr gleichmäßigen und stärkern Windstrome ausgesezt sind, die Gebäude auch niedriger aufgeführt werden dürften, und daher weniger durch Stürme und starke Luftströme leiden würden. Ich war so glüklich, schon im 15ten Jahre ein Modell einer solchen Mühle zu Stande zu bringen, was die fast gleichen Leistungen gewährte, die ein anderes Modell einer gewöhnlichen Windmühle von derselben Größe hervorbrachte. Als Studios. theologiae errichtete ich in Rostok in kurzen Zeiträumen nach einander zwei andere Modelle, wovon jedes nach einem verschiedenen Principe gebaut war, und dessen eines ich Gelegenheit hatte, dem würdigen Hrn. Professor, jezigen Geheimen-Hofrath, Karsten daselbst zu produciren, der es mit seiner gewohnten schonenden Güte prüfte, und mir ein günstiges Urtheil darüber zu fallen nicht anstand. Als angehender Arzt baute ich ein viertes in einem größern Maßstabe, und sezte es auf einem Flügel meines Hauses in Bewegung. Dasselbe war, seiner Struktur nach, das einfachste von allen, und zeigte sich auch in seiner Wirkung höchst vollkommen und kraftvoll, obgleich es der Wind bei seinem niedrigen Stande in sehr unregelmäßigen Stößen bearbeitete und es in einer, alle Augenblike veränderten, Richtung traf. Da es so sehr erfolgreich sich zeigte, und sehr compendiös arrangirt war, so will ich eine kurze Beschreibung davon liefern, und es der Prüfung Kunstverständiger überlassen, ob sie seine Ausführung im Großen für möglich und nüzlich erachten. Sollten sie es auch nicht der Beachtung werth finden, so möchte seine Bekanntmachung doch vielleicht in andern verständigern und erfahrnern Technikern, als ich bin, neue Ideen weken, und so das Scherflein, was ich zur Förderung einer interessanten und gemeinnüzigen Sache auf den Altar meines guten deutschen Vaterlandes niederlege, nicht ganz nuzlos bleiben. Auf der Tafel habe ich (in Fig. 30) eine Zeichnung desselben geliefert, die es auf einem Gebäude angebracht vorstellt. A, ist die Flügelwelle. Sie dreht sich auf der schirmförmigen Dachspize des Gebäudes, B, in einem Lager, und auf dem Grunde des Gebäudes innerhalb desselben mit einem Zapfen in einer Pfanne. Durch die Flügelwelle gehen zwei Flügelbalken, die das Skelett zu vier Flügeln hergeben; (mehr Flügel habe ich nämlich nicht zwekmäßig gefunden). Sie werden durch die, oben auf der Welle befestigten eisernen Bänder, a, a, getragen, damit das Gewicht |9| der Flügel sie nicht senke. Am Ende sind diese Flügelbalken mit starken eisernen Zapfen, b, b, versehen, und, damit diese im Holz derselben Festigkeit genug gewinnen mögen, mit starken Ringen, c, c, von Eisen beschlagen. Auf dem Zapfen drehen sich zwei Stangen, C und D, in einem mit Eisen ausgefütterten Loche. In der Gegend des Loches sind die Stangen stärker gearbeitet, damit sie Festigkeit genug behalten6), und zwischen beiden ist ein mit Eisen versehener cylindrischer hölzerner Kloz, d, d, auf den Zapfen gestekt, um beide Stangen in einer gewissen Entfernung von einander zu halten.

Von den Enden der Stangen sind Strike, e und f, bis zur Flügelwelle hinangeführt und hier in eisernen Oehren, g und h, befestigt. Auf diese Weise wird von den Stangen und Striken ein gleichseitiges Dreiek gebildet, das zur Aufnahme der Leinewand, E, bestimmt ist, und den Flügel bildet. Betrachtet man den Flügel von seinem Ende und stellt die Stangen, wie es in Fig. 31 angedeutet ist, so wird die Leinewand erst an der Stange, D, von i, herunter bis, k, an der Stange, C, und von da weiter zwischen den, von den Enden derselben zu den Flügelbalken führenden, Striken, wie in Fig. 30 sichtbar, eingefaßt. Die entgegengesezten Enden der beiden Stangen, l und m, Fig. 31, so wie ihre zur Welle führenden Strike, bleiben frei von Leinewand und dienen bloß als Gegenhalter, um die Stangen bei ihrer Wendung auf der Flügelwelle immer im rechten Winkel gegen diese zu erhalten. Die Möglichkeit einer solchen Wendung der Stangen wird aber jedem einleuchten, wenn er sich erinnert, daß selbige sich auf dem, am Ende des Flügelbalkens angebrachten, Zapfen, b, drehen. Dadurch, daß die beiden Stangenenden, i und k, nach der Richtung und der Stellung der punktirten Linien, (n und o,) einander genähert und der horizontalen. Lage p, näher gebracht, und wieder zur senkrechten Stellung zurückgeführt werden können, entsteht, da die an denselben und zwischen ihren Leitstriken befestigte Leinewand den Bewegungen folgt, eine Art doppelte Klappe, die es möglich macht, daß die Leinewand vor dem Winde geöffnet und ihm ihrer ganzen Fläche nach entgegengestellt werden kann, während sie auf der entgegengesezten Seite, bei Umdrehung des Flügels, dessen Wirkung dadurch entzogen wird, daß |10| beide Stangen in die horizontale Lage gebracht und dadurch zusammengelegt werden. Um die Leinewand in demjenigen Winkel gehörig zu verstärken und zu befestigen, den sie beim Zusammenlegen am Flügelbalken entlang bildet, habe ich sie bei q, an diesen angenagelt, nachdem ich einen starken Lederstreifen darüber legte und zugleich mit Nägeln antrieb. Um aber die beiden Hälften des Flügels oder, wenn ich so sagen soll, die Klappen desselben zu balanciren, sind an den entgegengesezten Enden der Stangen bei r und s, Fig. 30 und 31 Gegengewichte angebracht, die so schwer eingerichtet werden müssen, daß sie ohne Einwirkung des Windes die Klappen von selbst öffnen. Dieserhalb nehmen diese schon immer, ohne seine Beihülfe die senkrechte Stellung an, bevor sie ganz vor den Wind kommen, und dieser kann keine erschütternden Stöße bei ihrem plözlichen Aufschlagen verursachen. Eine solche Einrichtung ist wesentlich nothwendig, um die bei steter Wiederholung der Stöße entstehende, sowohl den Flügeln als dem ganzen Mühlengebäude nachtheilige Erschütterung zu vermeiden.

An die Stangenenden (i und k,) der Klappen sind Strike t und u, befestigt, die sich bei (v) in einen einzigen Strik (w,) vereinigen, und als solcher zu dem Ende des nächstfolgenden Flügels laufen, von hier aber über eine Rolle nach der Flügelwelle hingeleitet werden. An dieser gehen sie zum zweiten Male über eine Rolle, und werden dann in einer Furche der Flügelwelle abwärts ins Gebäude geführt. Diese Einrichtung ist getroffen, um durch ihre Verlängerung oder Verkürzung ein mehreres oder minderes Auseinanderschlagen der Flügel bewirken, und dieses daher nach der jedesmaligen Stärke des Windes reguliren zu können.

Auf solche Weise sind alle vier Flügel eingerichtet. Damit die vier in das Gebäude hinabgehenden regulirenden Strike das auf der Dachspitze desselben befindliche Lager der Welle ungehindert passiren können, ist die Welle in diesem Lager mit einem Ringe versehen, hinter welchem die Strike in Furchen abwärts laufen. Der Ring mit der Welle dreht sich am besten zwischen mehreren Friktionsrollen, wodurch die Reibung sehr vermindert wird. In Fig. 32 ist ein Querdurchschnitt der Welle und ihres Lagers abgebildet. a, ist die Welle, b, der dieselbe umgebende Ring; c, c, c, c, sind die Furchen hinter den Ringen, durch welche die Strike laufen, d, stellt den obern Dachkranz vor, worin die vier Friktionsrollen e, e, e, e, angebracht sind, zwischen denen sich die Welle mit ihrem Ringe dreht. Die Wirkung der vier Flügel findet auf folgende Weise Statt:

Der Wind mag kommen aus einer Gegend, aus welcher er will, so wird er stets die durch die Gegengewichte r und s, der |11| Stangen geöffneten Klappen zur linken Hand, also auf der Thätigkeitsseite treffen, und durch seinen Druck dieselben so weit aus einandergespreizt halten, als es die Verlängerung oder Verkürzung der Strike w, erlaubt, zu deren Regulirung der Müller innerhalb der Mühle in jedem Augenblicke und selbst während der vollen Arbeit der Mühle schreiten kann, wenn die Stärke des Windes Veränderungen in der Stellung der Klappen fordert. Kommt der Flügel auf die rechte oder Unthätigkeitsseite, so treibt der Wind die Klappen, die einen fast unmerklichen Widerstand leisten, und durch den Schwung der Flügel zur Schließung schon disponirt werden, zusammen, und streicht darüber mit Leichtigkeit hinweg. Um seinen Widerstand an den Flügelbalken zu vermindern, kann man auf die, den Wind schneidende, Fläche desselben ein Paar leichte Bretter nageln, die vorne in einen spizen Winkel sich verbinden. Mit dem Fortschreiten des Flügels nach vorne wird der Widerstand desselben zum Schluß der Klappen geringer, und diese öffnen sich durch die Gegengewichte sanft und ohne alle Erschütterung, noch ehe der Wind sich in denselben fängt.

Eine solche Mühle wird am meisten leisten, wenn die Flügel nicht zu lang sind, und eher mehr Höhe besizen. Nach meiner Ansicht wird das Verhältniß am besten getroffen werden, wenn man das von der Leinewand gebildete Dreiek ein gleichseitiges seyn läßt. Mehr Flügel als vier habe ich störend gefunden, wenigstens wird der Effect durch sechs nicht vermehrt, indem sich viele Flügel doch nur einander deken, und gegenseitig den Wind abschneiden, diesen auch zum Theil unnöthig und mit Nachtheil von seiner Richtung ablenken und gegen die geschlossene Seite der Flügel leiten, wo er den Effect durch Vermehrung des Widerstandes schwächt. Der Wind trifft bei Unordnung von vier Flügeln entweder einen derselben im rechten Winkel oder zwei in schiefer Richtung, und dieß ist in Verbindung mit der Schwungkraft der Flügel hinreichend, einen gleichmäßigen Gang der Mühle zu erhalten. Die Geschwindigkeit der Flügel an ihren Enden darf nicht über die Hälfte der Geschwindigkeit eines gewöhnlichen Windes gehen, weil sonst dessen Stoß auf die Flügel zu sehr gemindert wird. Da die geöffneten Flügel so nahe über das Dach des Gebäudes hinstreichen, so wird der diesem Dache ausweichende Wind mit um so größerer Geschwindigkeit und Stärke in dieselben stürzen und den Effect bedeutend vermehren. Dieserhalb möchte es vortheilhaft seyn, sie dem Dache so nahe als möglich zu bringen, und sie beim Umgange gleichsam nur eben über dasselbe wegstreichen zu lassen. Da die Flügel etwas sakförmig erscheinen, wenn der Wind sie aufbläht, so wird die Luft darin gehörig verdichtet und wirksamer.

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Daß eine solche Mühle mit weniger Reibung als eine gewöhnliche Windmühle mit senkrechten Flügeln wirken müsse, wird jedem einleuchten, wenn er bedenkt, daß der große Druk der schweren Flügelwelle mit den ungeheuren Flügeln einer gewöhnlichen Mühle auf das große Drehlager für den Hals derselben hier fast ganz wegfällt, indem die ganze Schwere der Welle und Flügel allein auf dem untersten Zapfen derselben ruht, oben aber am Halse die Welle beinahe balancirt und nur unbedeutend sich gegen die, der Richtung des Windes entgegengesetzte, Seite des Lagers, und zwar gegen die sich dort befindenden, und die Reibung in einem hohen Grade vermindernden Friktionsrollen lehnt. Wenn der durch große Friktion entstehende Kraftverlust einer gewöhnlichen Windmühle von Kunstverständigen und Praktikern beinahe auf die Hälfte des Effectes angeschlagen wird, so läßt sich erwarten, daß bei meiner Mühle wenigstens ein Viertel davon für den Betrieb der durch dieselbe in Bewegung zu setzenden Vorrichtungen gespart wird.

Wird durch eine solche Horizontalwindmühle eine Kornmühle in Betrieb gesezt, so ist die Fortpflanzung der Flügelwellenbewegung auf den Läuferstein viel einfacher und compendiöser, als bei vertikalen Flügeln, indem zu diesem Zweke nur ein Stirnrad an derselben angebracht zu werden braucht, das gleich in den Trilling eingreift, der am Mühleneisen des Läufersteines sizt.

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Da bei starkem Winde zuweilen Gefahr obwalten möchte, daß die Stangen zerbrechen, so kann man sie noch durch Bänder sichern, die von denselben zu einer Verlängerung des Zapfens führen, und sich auf demselben mit einer Hülse drehen, an welche sie befestigt werden. In Figur 30 sieht man bei a und b die Bänder und bei c die verlängerten Zapfen punktirt angegeben. Statt der Hülsen kann man auch Oehre nehmen, die an das Ende des Zapfens befestigt werden, und in welche die Enden der Bänder durch Haken eingehängt sind.

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