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Frage zu Härteofen in Eigenbau

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Denke auch Isoliersteine sind für den ersten Bau besser da einfacher zu bearbeiten, Isoliersteine lassen sich fast so leicht wie Ytong bearbeiten (Säge,Raspel).
Das Problem bei Eingebetteten Heizelementen sehe ich erstens in der Stabilität, die Heizelemente müssten es dann schaffen daß die Feuerfestmasse gleichmäßig durchsintert was ich nicht ganz glaube zweitens müsste die Masse sehr Temperaturwechselbeständig sein um Rissbildung vorzubeugen. Drittens müste man genau wissen was in der Feuerfestmasse drin ist um sicherzustellen dass sie mit dem Kanthaldraht kompartibel ist.
Das Heizelement wird länger halten wenn es durch Einbetten vor Oxidation geschützt ist aber was machst du wenn es dochmal kaputtgeht? Dann kannst du den ganzen Ofen nochmal bauen, bei Isoliersteinen ist hingegen ein Austausch des Elements möglich.

Es gibt solche Massen,(z.B. Mullit = 72% AL2O3 (ist calz.Tonerde od. Edelkorund Strahlmittel) und 28% SIO2(Quarzsand)), Durchgesinterte Mullitkeramik kann glühend in Wasser abgeschreckt werden ohne zu zerspringen.
Deren Problem ist nur dass sie bei der Höchsttemperatur des Ofens gerade anfangen zu sintern. Man müsste also das Rohr mit dem eingebetteten Heizelement in einem Anderen Ofen(Gasofen, elektro hat zuwenig temperatur) hoch brennen und hoffen dass das Heizelement den Brand aushält oder das fertig gebrannte Rohr von außen bewickeln und dann nochmal mit Masse bestreichen.
Man könnte natürlich auch von einem bereits fertigen Hochtemperatur Keramikrohr ausgehen, sowas gibts z.B. bei www.hartstofftechnik.de aber ist nicht gerade günstig ums mal so zu sagen:hmpf:

Wie gesagt, für billig und den ersten Ofen sind Isoliersteine und offene Heizelemente besser. Nicht umsonst sind die meisten kommerziellen Öfen nach diesem Prinzip gebaut. Experimente kann man ja dann immer noch machen, ist aber schöner wenn der erste Ofen auch gleich funzt...:super:
 
Danke für Eure Antworten,

auf die Problematik mit dem Defekt bin auch gestossen. Von dem her werde ich den Rat befolgen und mit Schamottesteinen beginnen. Daher hier meine nächste Frage (ist fast schon japanisch... eine Antwort viele Gegenfragen :lach:)

Als Isoliematerial werde ich Aluminiumoxid-Keramik Watte nehmen.

Wenn ich die Steine mit der Flex einschlitzt, wie tief sollte der Schnitt gehen?
Ich werde Steine mit 30 mm Dicke verwendenden und will natürlich die mechanische Stabilität nicht allzu stark gefärden.
Es müssen ja ca. 14 m Kanthaldraht (230V; 10A;) eingebaut werden. Auf einem Umfang von 82 cm und einer Länge von 50 cm müssen ca. 14 Umläufe (alle 3,5 cm) gemacht werden.

Ich vermute, man sollte schon ca. 15-20 mm tief schneiden, damit der Inneraum besser geheizt wird als die Aussenwand.

Auf einem der Bilder im Thread kann man bei Tempüertur die Heizdrähte sehen. Wie tief sind die unter der Oberfläche?

Was meint Ihr?

Gruss,
Uli
 
@lupolino: schau Dich mal bei Michel um, die haben alles was man für Öfen braucht und beraten auch sehr gerne und professionell.

Grüsse aus Zürich
Ueli
 
@ jafi,

danke für den Tip mit den Feuerleichtsteinen. Ich habe Lieferanten in der Schweiz gefunden.

Grösse 229 mm x 114 mm x 76 mm / Temp. max.1320°C Reduktionsbeständig. Kosten : CHF 8,10/Stück = €5,40. Das ist nicht allzu teuer. Versandkosten sind auch i.O.

Frage daher immer noch wie tief ??

@ ueli,

auch dir Danke für den Tip mit Michel. Bin dort auch für diverse nützlich Kleinteile fündig geworden.

Gruss,
Uli
 
Hatte ich erwähnt, dass ich meinen Elektroofen aus Ytong gebaut habe?

Seltsamerweise hält Ytong 1100°C aus. Isolieren tuts hervorragend.

Bei 50mm Wandstärke kann man aussen sogar anfassen - ohne Verletzungen.


EDIT:

Jetzt muss ich aber erstmal zusehen, wie ich mein Weihnachtsgeschenk nach Hause kriege: 2000kg Drehmaschine.
 
Ich mache die Schlitze so tief wie der Durchmesser der Heizwendel da ich nicht möchte dass sie in den Brennraum übersteht(beschädigung, hängenbleiben etc.). Dabei den Schlitz etwas nach innen abgeschrägt, so dass die Heizwendel nicht einfach herausfallen kann.
 
Hallo Rolynd,

das ist ein neuer Aspekt, bis jetzt bin ich davon ausgegeangen, dass ich die Schlitze von außen mache. Ich wollte eigentlich keine Drähte im Brennraum haben (Montage, späteres herausrutschen durch Wärmeausdehnung, Zugang zu elektrischer Spannung etc.)

Gibt es einen verträglichen Fugenmörtel, mit dem man den Draht "verspachteln" kann.

Ich dachte bis jetzt : Schlitzen bis 10 oder 20mm vor der Brennkammer von außen her.

Gruss,
Uli
 
Wenn du Isoliersteine benutzt ist das anbringen der Heizelemente außen der falsche ansatz, die Hitze soll ja nach innen! Bei harten Schamottsteinen mag das vielleicht gehen aber auch diese Steine müssen ja dann erst auf Temperatur gebracht werden bevor der Ofeninnenraum aufheizt. Das wäre genauso alsob du beim Schmieden dein Werkstück zum Aufheizen nicht direkt in die Glut legst sondern erstmal einen Schamottstein in die Glut und dann das Werkstück darauf aufheizt.

Ich bin mir nicht sicher ob die Wattzahl dazu ausreicht, die Berechnungsmethode mit den 0,6Watt/cm² pro Ofeninnenraumoberfläche bezieht sich auf Heizelemente im Ofeninneren.
Das führt zu wesentlich längerer Aufheizzeit, im schlimsten fall wird der Ofen die gewünschte Maximaltemperatur nicht erreichen.

Die meisten Öfen sind mit einem Kontaktschalter an der Tür ausgestattet der den Stromfluß beim Öfnen unterbricht um Unfälle durch Spannng zu vermeiden. Vorher Stecker ziehen hilft aber auch :D

Um die Elemente zu schützen pinsele ich sie mit dünnflüssig angerührtem Zirkonsilikat ein. Aber da das Zirkonsilikat durch die im Ofen herrschenden Temperaturen nicht beeinflußt wird, sintert es nicht und bleibt bröselig und die Beschichtung muß gelegentlich aufgefrischt werden. Kommerzielle Produkte für diese Anwendung sind z. B. ITC-23 und ITC-100.
 
Zuletzt bearbeitet:
@rolynd,

danke für deine rasche Antwort. Deine Einwände sind berechtigt. Das ist der Unterschied zwischen Isoliersteinen und Schamotte.

Ich habe Corderit (1320°C) Platten mit einer Dicke von 9 mm und Abmaßen von 500x300 mm gefunden. Damit könnten ich die innen liegende Heizwendel abdecken, ohne allzuviel Leistung zu verlieren.
Die gleichen Platten gibt es auch mit Löchern und Rillen 315 x 315 x 10 mm. sind zwar etwas teurer aber warscheinlich eine sinnvolle Variante.

http://i459.photobucket.com/albums/qq316/Lupolino/Lochplatte_epl3.jpg

Gruss,
Uli
 
Sieht nicht schlecht aus und cordierit hört sich auch gut an.

Ob mit Löchern oder nicht, im Grunde kommt es darauf an, warum du den Ofen auskleiden möchtest.
Wenn es dir nur auf den Schutz der Elemente vor Beschädigung ankommt musst du gegen die längere Aufheizzeit abwägen. Löcher sind da klar im Vorteil. Bisher hatte ich mit freien Elementen noch keine Probleme. Gut, man muß etwas vorsichtiger im inneren hantieren wenn aber das Werkstück nicht zu Groß ist geht das gut. In einen eingeschalteten Ofen würde man natürlich nicht hineingreifen können. Ich gebe noch zu bedenken das manche Keramik bei hohen Temperaturen ihre elektrischen Isolationseigenschaften verliert und Leitend wird. Inwieweit das auf Cordierit zutrifft kann ich nicht sagen.

Ofen mit verdeckten Elementen werden Hauptsächlich als Laboröfen wo mit korrosiven Atmosphären gerechnet werden muß eingesetzt, oder wenn man reduzierend brennt.
Reduzierend heißt wenn du in deinem Ofen beim Betrieb etwas verbrennt was den Sauerstoff verbraucht ein Beispiel wäre Formen für das Wachsausschmelzverfahren, das verbrennende Wachs sorgt im Ofeninnern für eine reduzierende Atmosphäre. Dadurch kann sich auch auf den Elementen keine schützende Oxidschicht bilden, beziehungsweise wird diese immer wieder zerstört und neu gebildet und sie "verbrennen" schneller.

Ich geh mal davon aus daß du den Ofen als Härteofen benutzt? Da wäre der Vorteil von verdeckten Elementen hauptsächlich im Schutz und meiner Ansicht nach nicht unbedingt notwendig. Sauberer Aussehen wirds natürlich schon:D
 
Ok, noch mal langsam und zum Mitschreiben…

Lowcost Härte/ Anlassofen:

Materialliste:

- Ytong Steine (newtoolsmith sagt, dat geht^^) in passender Dimension, zur Innenseite sicherheitshalber mit Feuerzement von Claymore bespachtelt (habe ich Beides).
- Kanthaldraht 2mm rund ca. € 1,50/m (ca. 15m? € 22,50)
- Anschlusskabel 220V (Hab ich massig)
- Temperaturfühler/ -regler (Hier haperts noch gewaltig)
- passendes Gehäuse (da findet sich auch noch was im Fundus)


Fragen:

Hat jemand den Widerstandswert von Kanthal A1 in 2mm rund?

Temperaturreglung: Entweder mit Thermometer und Bimetallregler oder mit Thermofühler und Digitalsteuerung. Wenn ich das mal ausrechne komme ich bei der Digitallösung nicht nur günstiger, sondern auch präziser weg, oder?

Bimetall Regler auf der Ebucht zw. 25. u. 50 €uronen, Thermometer um die € 80,00

Temperaturfühler aus der Bucht ca. € 10/Stk. Bis 1100°C, Vertex VT26 ca. € 90,00


Grüße,

Christoph.
 
Das einzigste was mich im Moment noch am bau hindert ist die Drahtunterbringung da weiß ich einfach nicht was am sinnvollsten ist, am effektifsten ist sicher direkt im Innenraum aber da hab ich einfach ein Problem it was sit wenn mal ein Stück Stahl sich sebstständig macht etc.
Ich werd mal versuchen wenigstens eine Platte für den Boden zu giessen (mein Ofen soll liegen), dann bleibt aber immer noch das Problem wie schaffe ich den Draht innenrein, aussenrum wickeln wäre halt wesentlich einfacher!!
Noch irgendwer ne Idee??

Tschau Torsten
 
Hallo Torsten,
wenn du partou keine freien Elemente im Innenraum haben willst bleiben dir eigentlich nur zwei gute Möglichkeiten. Entweder du bewickelst ein selbstgefertigtes oder gekauftes, möglichst dünnes Rohr von außen oder du baust den Ofen mit Elementen innen und Verkleidest diese mit dünnen Schamottplatten die nicht isolierend sind. (Eventuell geht auch verstreichen mit geeignetem Feuerfestzement o.Ä da seh ich aber das Problem wie bei eingegossenen Elementen in der ungleichmäßigen Erwärmung durch den Draht was zu Rissen führt).
Dazu die Leistung etwas nach oben gelegt um die verringerte Wärmeübertragung auszugleichen und dann sollte es klappen. Schade dass man nicht einfach Fliesen für sowas nehmen kann.
 
@Torsten

wie du gelesen hast, stand ich vor dem gleichen Problem. Ich habe mich dazu entschlossen den Heizdraht wie folgt zu verlegen:

Ich werde den Kanthaldraht (Typ AF) um eine 11mm Stange wickeln (-> 12mm Spriale) und so mehrere Heizsprialen (hintereinander) machen. Ich brauche ca. 20m bei 1,2 mm = 2300 W

Meinen Ofen werde ich aus Feuerleichtsteinen (Dicke 76mm) aufmaueren.

Die Sprialen werde ich in Schlitzt 12x12mm im dem Boden des Ofens legen.

Die Schlitze werde ich mit einer Corderit-Platte mit Löchern abdecken (keine Gefahr durch Stromschlag). Die Platte hat viele Löcher und eine Dicke von 10mm. Damit werde ich wohl genügend Konvektion haben.

Die Aussenseite werde ich mit 5cm Keramikfaser Matte isolieren und das ganze in ein Metallgehäuse stecken. Als Abstandhalter zwischen Aussenwand und Metallgehäuse werde ich Keramik-Rohre mit 5cm Höhe verwenden.

Kostenpunkt der Aktion (inkl. Versand und ohne Heizregler) CHF 400.- (ca. €260.-)

@jock1307
gerade beim Heizregler (und Thermoelement) sollte meiner Meinung nach nicht sparen. Die Temperatur sollte schon auf +-5°C genau zu regeln sein. Schwankungen durch ein-/ausschalten der Heizung sollten während des Betriebs (Haltezeit während dem Weihglühen oder Anlassen 1-2 h) so klein wie möglich sein. Wenn ich bei 200°C anlassen will, dann darf die Temperatur nicht irgendwo zwischen 180 und 220°C pendeln.

Nächste Woche werde ich den ganzen Kram bestellen und mich dann so schnell wie möglich ans bauen machen.

Gruss,
Uli
 
Das mit den Wendeln, die in dafür vorgesehene Vertiefungen gelegt werden gefällt mir gut soweit.
Was mir Gedanken macht eigentlich müssen die ja rundum liegen und nicht nur am Boden, ist das durch Isolierung wirklich zu kompensieren??
Und mit was willst du die einzelnen Wendel verbinden um sie in Reihe zu schalten, Löten etc fällt ja wohl aus!
20m Draht ergeben so frei schnauze min 10m Wendel, 50cm soll dein Ofen lang werden 20cmbreit.
Wie willst du auf 20cm breite 20 Wendel a 12mm unterbringen???

Ich denke das geht nur wenn du sie gleichmäßig in allen Wänden verbaust und dann bleibt immer noch das Problem sie korekt in Reihe zu schalten.

Tschau Torsten
 
@ Torsten
Eine Windung 1,2mm Draht auf 12mm Innendurchmesser hat eine Länge von 41,4 mm. 20 Meter Draht ohne Abstand aufgewickelt ergeben eine Länge von 578mm. Die Spiralen auf einen Windungsabstand von 2mm aufgezogen ergeben eine Gesamtlänge von 1542mm. Das sollte auf der gegebenen Fläche leicht unterzubringen sein. Die Heizwendel wird in der Praxis nicht in Stücke geteilt und dann verbunden, sondern in Bögen verlegt oder bei eng parallel verlaufenden Nuten bei den Wendestellen um 180 Grad geklappt. An die Drahtenden werden ca.5mm starke CrNi Stäbe angeschweisst und so aus dem Ofen geführt.
 
@Torsten,

sorry, ich habe mich da nicht eindeutig ausgedrückt. Natürlich hast du recht, dass man die Sprialen nicht zusammenlöten kann.

Ich habe schon vor, die 20m am Stück aufzuwickeln. Ich wollte damit nur ausdrücken, dass ich zwischen den einzelnen Bahnen (Spiralen) immer 3-4 cm ohne Wicklung (und damit gerade) lasse um den Bogen zur nächsten Bahn zu machen.

Gruss,
Uli
 
OK kapiert, und das reicht dann tatsächlich für ne gleichmäßige Hitze wenn sie nur von unten Zugeführt wird??

Das wäre ja dann richtig einfach zu machen!! Gefällt mir gut die Idee!

Tschau Torsten
 
Hallo zusammen,

hoffe ich bin nicht ein wenig spät mit fragen. Ich habe hier also fleißig gelesen und abgeschrieben und mich dann ans bestellen in der Bucht gemacht.

Habe jetzt nen Regler 230V bis 3 A mit 4 Digits kann also bis 9999° theor.

ein Thermoelement k bis über 1300°

und ein SSR bis 25 A incl. Kühlkörper ab 4 A benötigt

So nun die Fragen, gibt die ganze Schaltgeschichte jetzt eigentlich immer vollen Schub auf den Heizdraht??? Ist das überhaupt sinnvoll??? Brennt der Draht nicht irgendwann durch bei gewisser Temperatur? Wird normal nicht in "schüben" aufgeheizt? Sieht bei den Ofenbauvorschlägen hier fast so aus?!?

Srry wegen den Fragen bin aber auf dem Gebiet neu von daher lieber Fragen als klagen,

Gruss Mark
 
Hallo HusH74,

es gibt zwei Sorten von Reglern.

1. Zeit geregelt und
2. Spannungs geregelt.

99% aller Regler sind warscheinlich Zeit geregelt. Das bedeutet, dass der Regler immer 100% Leistung frei gibt. Die Temperatur wird nun durch das Verhältnis von "Heizung an" zu "Heizung aus" geregelt. Diese Angabe ist normaler weise in [%]. Die Heizintervalle (Anzahl Sekunden) sind je nach Regler einstellbar oder fest. Bei 40% Heizleistung und einem Intervall von 10s ist die Heizung also 4s "an" und 6s "aus".

Sehr viel seltener (und auch viel teurer) sind die Regler, die mit sog. Phasenanschitt arbeiten. Hier wird 100% der Zeit geheizt und die Leitung wird über die Phase begrenzt (d.h. der Ober- und Unterrand der Sinusphase wird abgeschnitten).

Beide Systeme funktionieren sehr gut.

Viel wichtiger für das Überleben der Heizwendel ist, dass dein SSR einen sog. "Nullpunkt Schalter" hat. D.h. dass es mit dem Einschalten des Heizstroms bis zum nächsten Nulldurchgang der Phase wartet.


Zum Aufheizen :
In Rampen aufheizen ist immer gut. Du fährst dein Auto ja auch nicht aus dem Kaltstart auf Tempo 200.
Eine Durchwärmezeit von 30 Minuten bei 150-250°C ist sicher empfehlenswert (auch für die Isolation).

Ich werde es bei meinem Ofen auch so machen, mit dessen Bau ich heute begonnen habe.

Gruss,
Uli
 
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