Doch grau ist alle Theorie, deshalb packen wir's an!
1. Ausgangsmaterialien

Zuerst sucht man sich ein passendes Gehäuse, denn danach richten sich die übrigen Maße der Feldmühle. Um einen möglichst einfachen Nachbau zu ermöglichen habe ich eine einfache Kaffeedose (Dallmayr 250gr) gewählt .
Als nächstes sucht man sich einen nicht zu schnell drehenden Gleich-strommotor (z.B. aus alten Lauf-werken oder Viedeorecordern). Jeder andere Motor, ob neu gekauft oder aus der Kruschkiste, ist aber ebensogut geeignet (Drehzahl zwischen 1000 und 3000 U/min). Wählt man einen Motor mit höherer Umdrehungszahl, wirken sich mechanische Ungenauigkeiten (Flügelrad) stärker aus. Außerdem sind auch Aufladungseffekte durch Luftreibung der Platten nicht aus-zuschließen. Wichtig ist auch, dass die Motorachse mit dem Motor-gehäuse leitend verbunden ist! Sonst muss man später Schleif-kontakte für die Erdung des Flügelrades einbauen.
Als Material für die Messplatte, das Flügelrad und die Halteplatten eignet sich gut Platinenmaterial. (Am besten einfach kupfer-kaschierte Platten kaufen. Gibt's z.B. bei Pollin im Sortiment recht günstig, man findet dort auch Motoren...)

Nun hat man auch schon das wichtigste zusammen um mit den Aufbau beginnen zu können.

 

 

 

2. Platten und Befestigungen zurecht schneiden

Das Platinenmaterial lässt sich am besten mit einem Metall-Laubsägeblatt bearbeiten. Versuche mit einer Dekupiersäge u.ä. hatten zur Folge, dass das Sägeblatt schnell stumpf wurde, was anscheinend an dem Glasfasermaterial liegt (Tipp: Sägeblatt mit Öl kühlen bzw. schmieren; staubt auch nicht mehr so beim Sägen).

Folgende Teile sind nach den Skizzen auszuschneiden und zu bearbeiten:

- Eckige Halteplatten für Motor und Elektronik (3 Stück insges.)
- Flügelrad (gross)
- Chopperrad für Lichtschranke (klein)
- Messplatte, diese muss noch in 4 Kreissektoren unterteilt werden (she. Skizze); das
kann mit einem Fräser erfolgen, man könnte sie aber auch ätzen...)
- 3 Gewindestangen M3

 

3. Verbindungsstück zwischen Motorwelle und Flügelrad

Der Elektromotor muss die obere Abdeckplatte und das kleinere Chopperrad für die Lichtschranke drehen. Um die Verbindung zwischen Motorachse und den Flügelrädern herzustellen, muss man sich ein Adapterstück basteln, was für jeden, mit einer durch-schnittlichen Bastelausrüstung (Ständerbohrmaschine und Gewinde-schneider) nachzubauen sein müsste.

 

Arbeitsschritte für das Verbindungsstück

1. Als erstes braucht man ein Gewindestück M6, mit der Länge 35mm, was man entweder von einer Gewinde-stange oder einer Schraube absägt. Nun muss man längs der Achse ein Loch gebohrt werden in das später die Motor-achse gesteckt und befestigt wird. Somit hängt die Lochstärke natürlich vom den Maßen des verwendeten Motors ab.


2. Um dieses Loch möglichst zentrisch in das Gewindestück zu bohren, ist es gut einen Zentrierbohrer zu verwenden (erhältlich z.B. von Proxon) und sich eine kleine Hilfskonstruktion zu basteln. Man bohrt einfach ein 6er Loch senkrecht in eine dickere Holzplatte, steckt in dieses Loch das Gewindestück und befestigt es mit zwei Muttern. Damit hat man sichergestellt dass man ein senkrechtes Loch bohrt.


3. Jetzt bohrt man mit dem Zentrierbohrer das Längsloch vor und kann danach mühelos das eigentliche Loch mit einem normalen Eisenbohrer (Stärke richtet sich nach verwendeter Motorachse) aufbohren.


4. Nun muss man seitlich noch ein Loch bohren um später die Motorachse mit zwei Schrauben fixieren zu können. Es ist nicht schwer sich vorzustellen, dass ein Loch in eine Gewindestange zu bohren, schon aufgrund der unebenen Oberfläche äußerst schwierig ist. Dieses Problem kann man wieder mit einem Trick lösen:
Man schraubt eine Mutter von der gebohrten Seite auf das Gewindestück und verlötet die beiden. Da die Muttern ebene Seiten hat, kann man sich das Loch sauber anzeichnen und relativ unproblematisch mit einem 2,5er Bohrer durch Mutter und Gewindestück bohren. Die Mutter hat noch folgenden Vorteil: Hätten wir das Seitenloch nur durch die Gewindestange gebohrt, hätten wir eine sehr geringe Wandstärke und würden nur ein sehr kurzes Gewinde schneiden können, was später beim Festziehen der Schrauben sicherlich Nachteile bringt. Durch die Mutter haben wir deutlich mehr "Wandstärke" dazu gewonnen und das Gewinde wird länger.


5. In das Seitenloch schneidet man nun noch ein 3er Gewinde und schon kann man mit 3er Schrauben von zwei Seiten die Motorachse fest mit dem Gewindestück verbinden. Wer keine ruhige Hand beim Gewindeschneiden hat, kann sich mit einem Winkel auch eine kleine Hilfskonstruktion basteln.


6. Jetzt kann man Flügelrad und Chopperrad in beliebiger Höhe mit jeweils zwei Muttern auf dem Gewindestück befestigen.

für ein größeres Bild auf die Skizzen klicken! Maße sind an eine Dallmayr 250g Kaffeedose angepasst...
Zusammenbau

Nun können die ausgesägten und gebohrten Teile zusammengesetzt werden. An der Oberseite der Messplatte muss man nun jeweils zwei gegenüberliegende Kreissektoren miteinander verbinden und dann mit zwei verdrillten Drähten die zwei Signale zur Elektronik führen. Die Gewindestangen dürfen keinen Kontakt mit den Messplatten haben. Hier muss man um die Bohrung einen kleinen Kreis für die Muttern wegfräsen um einen Kontakt zu vermeiden. Nach dem Verlöten der Anschlüsse auf der Messplatte ist es unbedingt notwendig, die Oberfläche der Platte mit Plastikspray (z.B. von Kontakt-Chemie) zu isolieren. Auch die Messzuleitungen und die hochohmigen Elemente auf der Platine sollten mit Plastikspray isoliert werden, sonst funktioniert die Feldmühle bei hohen Luftfeuchtigkeiten nicht mehr! Wenn nämlich Feuchtigkeit auf die unisolierten Messplatten kommt, werden die hochohmigen Eingänge der Eingangs-Ops quasi kurzgeschlossen.
Wenn man nun das "Gerüst" zusammengesetzt hat, kann man es ins Gehäuse einbauen. Bei dieser Konstruktion wird das Gerüst unten durch eine Gewinderohr mit dem Dosendeckel verschraubt. Durch dieses Rohr können dann auch die Kabel nach aussen geführt werden. Wer kein Gewinderohr hat, kann natürlich auch seitlich ein Loch bohren und dort die Kabel aus der Dose führen. Die Besfestigung des Gerüsts in der Dose erfolgt dann mit einem Stück 6er-Gewindestange.

 

Aufstellen im Freien

Im Freien kann man die Feldmühle kopfüber aufhängen. Das hat den Vorteil, dass die Mess-elektrode und das Flügelrad weniger stark der Witterung ausgesetzt sind. Diese Aufstellung hat auf die Messung kaum Einfluss. In einer Höhe von größer 1,5 Metern über dem Erdboden kann man es nicht mehr unterscheiden, ob die Feldmühle kopfüber aufgehängt ist oder nicht, da sich die Feldlinien um die Dose biegen.
Eine Überdachung mit Holz, Kunststoff oder Metall ist schwierig, da die Überdachung keine leitende Verbindung mit der Erde haben darf und sich aber auch nicht selbst aufladen darf. Grundsätzlich habe ich aber die Erfahrung gemacht, dass man viele Varianten ausprobieren sollte, oft ist die Praxis ganz anders als die Theorie, da man eben meist nicht alle Parameter kennt.