Elektrostatischer Walzenläufer

Dieser elektrostatische Motor ist der leistungsfähigere Nachfolger, vom Scheibenläufer, der wiederum aus der Umkehrung der Influenzmaschine kommt. Der Läufer dieses Motors besitzt überhaupt keine leitenden Segmente mehr. Er besteht nur aus einem Kunststoffrohr, das innen mit Alufolie beschichtet ist.

Über zwei Sprühelektrodenplatten, die schräg mit der Vorzugslaufrichtung zur Walze stehen, werden die Ladungen aufgebracht. Durch die lange Ausführung der Elektroden kann ein relativ großer Strom fließen, was insgesamt mehr Leistung umsetzt als bei den feinen Spitzen des Scheibenläufers. Das äußert sich in der sehr hohen Drehzahl dieses Motors. Mit 20kV erreicht er bei ca. 3W Aufnahmeleistung über 7000U/min.

Die Schrägstellung der Elektroden ist für die Kraftwirkung und den Anlauf wichtig. Die Elektroden können auch symmetrisch zu beiden Laufrichtungen z.B. mit einem Rohr und einer Kante an dessen Oberfläche ausgeführt werden. Eine sehr einfache Ausführung  dieses Motors besteht aus 3 Plastikflaschen, von denen die 2 feststehenden außen, und die als Rotor wirkende innen mit Alufolie beschichtet ist. Dann gibt es keine Vorzugsrichtung mehr und der Motor ist nicht mehr selbstanlaufend. Auch die erreichten Drehzahlen sind dann nicht mehr so hoch. Der Selbstanlauf kommt hauptsächlich durch den Ionenwind zustande, der die Ladungen in Richtung der anziehenden Elektrode weht. Bei kleinen Spannungen muss auch dieses Modell angeworfen werden.

Funktionsprinzip

Unter die schräg stehenden Platten laufen jeweils die von der anderen Sprühelektrode ausgesandten Ladungen. Diese werden von den ungleichnamigen Ladungen der Platte angezogen, was den Rotor beschleunigt. Die anziehende Kraft wirkt so lange, bis die Ladungen zu dem Punkt größter Annäherung gezogen wurden. Die Ladungen werden sozusagen in den Spalt zwischen Elektrode und Rotor hineingezogen. Aus diesem Grund ich es wichtig, das die Elektroden nicht über den gedachten Berührungspunkt mit dem Rotor hinausragen, denn dann würde sich die Kraftrichtung umkehren.
Die Elektroden enden kurz vor diesem Berührungspunkt in einer scharfen Kante. Dort entsteht eine Sprühentladung, welche die Ladung neutralisiert und mit der entgegengesetzten Polarität auf den Rotor aufbringt. Die abstoßende Kraft wird bei diesem Prinzip nur kaum ausgenutzt.
Das zeigt sich deutlich, wenn man den Rotor entgegen seiner Vorzugsrichtung anwirft. Es erfolgt die Kraftwirkung dann nur auf der Kante mit einer sehr geringen Oberfläche. Der Motor erreicht dann nur sehr niedrige Drehzahlen von max. 1000U/min, läuft aber trotzdem stabil und kehrt vor allem die Drehrichtung nicht um, wie es beim Scheibenläufer der Fall ist.


 An der Kante der Elektrode und unmittelbar unter ihr entsteht eine Koronaentladung, die sich aber in dieser Intensität erst bei höherer Drehzahl von über 5000 U/min ausbildet. Das Licht reflektiert an der Elektrodenplatte und beleuchtet einen Großteil des Rotors darunter. Die Koronabildung ist auch gut zu hören, wenn man den Motor bei angelegter Spannung aus dem Stillstand anwirft. Erst wenn er in Bewegung kommt hört man ein knisterndes Geräusch, das entsteht, wenn die Ladungen in den isolierenden Rotor eindringen.

MPEG-Video 1051kB Dieses Video zeigt, wie der Motor durch die Influenzmaschine angetrieben wird. Der Anlauf wird von einem starken Knistern begleitet, das dann rasch abnimmt. Hier zeigt sich, das der Motor viel Strom benötigt, den die Influenzmaschine nicht liefern kann. Die Spannung sinkt sofort ab und die erreichte Drehzahl ist relativ gering.

MPEG-Video 1053kB Wird der Motor hingegen vom Zeilentrafo mit 20kV versorgt, so steht genügend Strom zur Verfügung. Das Video zeigt den extrem kräftigen Anlauf dieses Motors. Bereits nach wenigen Sekunden sind über 2000U/min erreicht. Gut zu hören ist, wie das Knistern kurz nach dem Einschalten erst mit steigender Drehzahl zunimmt. Das ist ein Zeichen für den Ladungstransport durch die Walze. Im übrigen sind bei diesem Motor die elektrostatischen Geräusche sehr laut und zeigen uns, das hier viel Leistung umgesetzt wird.

Versuch im Vakuum

Im Vakuum Das laute Knistern und Zischen des Motors zeigt schon, dass die Ladungen von den Elektroden über Sprühentladungen auf die Walze übertragen werden. Auch wenn das zunächst nach einer völlig kontaktlosen Ladungsübertragung aussieht, so besteht im elektrischen Sinne doch eine leitende Verbindung zwischen den Elektroden und der Walze. Um zu zeigen, dass der Motor ohne diese Verbindung nicht arbeiten kann, wurde ein Versuch im Vakuum durchgeführt. Über eine Drehschieberpumpe in Verbindung mit einer Turbomolekularpumpe wurde bis auf etwa 10^-5 mbar evakuiert, um jeden Stromfluss durch Ionisation auszuschließen. Dabei zeigt sich, dass der Rotor im Vakuum keinerlei Bewegung mehr ausführt und auch überhaupt kein Strom mehr fließt. Um ihn auch im Vakuum zum Laufen zu bringen, müssten leitende Bürsten verwendet werden, welche die Ladung zur Walze übertragen. Die einzige elektrostatische Maschine, die auch im Vakuum kontaktlos arbeiten kann ist der elektrostatische Asynchronmotor.

Aufbau
Der Rotor ist aus einem PVC-Abflussrohr gefertigt. Innen wurde es mit Al-Folie beklebt. Wichtig ist, dass die Folie nicht bis an die Ränder geklebt wird. Ein Abstand von mindestens 1cm sollte eingehalten werden, damit es nicht zu Überschlägen an den Kanten der Elektroden kommt. Auf beiden Enden des Rohres wird dann ein Kunststoffstoppel aufgesetzt, der den Rotor auf der Welle zentriert.
Wichtig ist auch der Abstand der Elektroden vom Rotor. Er sollte so klein als möglich gewählt werden. Auf einen ausreichenden Rundlauf des Rotors ist daher zu achten. Zu bedenken ist auch, dass sich der Rotor bei hoher Drehzahl etwas ausdehnt. Bei diesem Modell ist ein Abstand von ca. 0,5mm optimal. Bei kleinerem Abstand sinkt die Kraftwirkung sogar ein wenig.
Die Lager müssen sehr leichtläufig sein. Alle normalen Kugellager mit Schmiermittel sind ungeeignet, sie haben eine viel zu große Reibung. Am besten sind Kunststofflager mit Glaskugeln. Diese Lager dürfen nicht geschmiert werden, nur dann sind sie extrem leichtläufig. Stehen keine Kunststofflager zur Verfügung, können auch normale verwendet werden, wenn das gesamte Schmiermittel herausgewaschen und die Lager trocken (eventuell mit einem feinen Öl),  ohne Dichtringe verwendet werden.
 
Abmessungen
Lager: 2 Stk. Kunststofflager ID: 6mm, AD 19mm
Lageraufnahme: 2 PVC-Stücke 50 x 30 x 10mm
Lagermitte bei 35mm über Grundplatte
Rotor: PVC-Abflussrohr AD: 40mm ID: 36mm, 110mm lang
Rotorabschlussstücke: 2 Rollen aus PTFE, AD: 36mm ID: 6mm, 15mm lang
Welle: Stahlwelle 6mm Durchmesser, 170mm lang
Elektroden: 2 Stk. AL-Blech 40 x 90mm, 1,5mm dick
Abgewinkelt bei 20mm mit 40°, ca. 0,5mm Abstand zum Rotor.
Elektrodenisolatoren: 4 Stk. PVC-Stäbe, 12mm Durchmesser, 34mm lang
Grundplatte: Makrolon-Platte 200 x 105 x 6mm

Beobachtungen und Messungen

Für dieses Diagramm wurde der Motor vom Zeilentrafo mit variabler Spannung versorgt. Der Strom wurde in der Masserückleitung mit einem µA-Meter und die Drehzahl berührungslos mit einem optischen Drehzahlmesser gemessen. Die Kurve zeigt für die jeweilige Spannung die erreichte Enddrehzahl und den dazugehörigen Strom. Der Strom ist auch hier, ganz ähnlich wie beim Scheibenläufer, von der Drehzahl abhängig.

Der Walzenläufer zeigt uns, dass auch ein elektrostatischer Motor durchaus in der Lage ist, in einen höheren Leistungsbereich vorzudringen. Mit ähnlichen Modellen wurde bereits erfolgreich die Elektrizität in der Atmosphäre ausgenützt. Mit einem Ballon wurde ein Draht viele 100m in die Höhe gezogen und mit der entstehenden elektrostatischen Spannung wurden mit so einem Motor bei 12000U/min etwa 70W an Freier Energie nutzbar gemacht. Da zeigt sich, wie einfach Freie Energie funktionieren kann. Jeder kennt den Begriff der Schönwetterfeldstärke (=120V/m), die mit einer Feldmühle leicht nachgewiesen werden kann, doch diese Spannung auszunutzen, daran denken nur wenige. 

Info zum Buch
Der elektrostatische Walzenläufer findet sich auch in diesem Buch, wo versucht wird, durch Grundlagenexperimente und neue theoretische Ansätze mehr Licht in das Thema der Freien Energie zu bringen. Nähere Informationen zum Buch.
Titel:  Grundlagen und Praxis der Freien Energie
Alternative Theorien und interessante Experimente
Autoren: Harald Chmela und Wolfgang Wiedergut
Verlag: Erschienen im August 2004 im Franzis Verlag
ISBN Nr.: 3-7723-4400-3

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