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Frage zu Härteofen in Eigenbau

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Danke Lupolino,

ich habe da so gar keinen Plan was du genau meinst hehe. Also das mit den Kurven kenne ich aber wie kann er mitten in ner Kurve aufschalten? Oder ich habe was falsch verstanden. Das SSR soll also bis zum nächsten Nullpunkt der Kurve warten. Ich poste mal eben Bilder zur Beschreibung dessen was ich erworben habe, ist dies Müll oder doch brauchbar? Hoffe das klappt auch mit den Bildern. Regler mit Beschreibung und Bild auch das SSR mit Beschreibung und Bild. Kein Bild zum Kühlkörper, denke das ist auch nicht erforderlich. Hoffe du kannst mir diesbezüglich nen Tipp geben. Was darf so ein SSR den kosten? Und wird dies seperat aufgelistet das es erst bei 0 Punkt aufschaltet?

Gruss Mark

Regler














Das SSR





 
@HusH74

Hallo Mark,
ist doch alles in Ordnung :super:.
Mit dem Regler kannst du das Regelintervall zwischen 2 und 199s frei einstellen.

Das SSR hat einen Nullspannungsschalter (siehe Produktbeschreibung SSR, da wirds beschrieben).

Zum Regelintervall will ich dir noch folgende Anregung zum Denken geben :

Je kleiner das Intervall, desto geringer die Temperaturschwankung. Aber je häufiger du die Heizung aus- und wieder einschaltest, desto schneller wird der Heizdraht aufgrund der thermischen Spannungen (volle Heizleistung und dann wieder aus) kaputt gehen.
Aus der Praxis heraus haben sich Intervallen von 5-30 Sekunden (üblich sind 10-20 s) als "Optimum" herausgestellt.
Diese werde ich aber für meinen Ofen auch noch einstellen und optimieren müssen.

Gruss,
Uli
 
Ok danke Lupolino dann weiss ich da ja schonmal bescheid.

Wie sieht das denn mit Kanthal flachdraht aus? Wo gibts den am günstigsten? Ich habe in der Bucht nichts passendes gefunden und auch im Netzt habe ich nicht wirkliches mit Preisen gefunden. Was darf der draht kosten? Drahtstärke müsste wohl zwischen 1 und 2 mm liegen.

Innenraum sollte ca. 200 mm hoch 600 mm tief und 250-300 mm breit sein. Welche Leistung wird da geschätzt benötigt? Möchte die Steine an den Seiten schlitzen und den Draht einlegen.

Die Steine kann man wo am besten beziehen? Auch hierzu in der Bucht keine Anbieter gefunden, feuerleichtstein. Zwar einige online, doch hat wer nen Preissieger also ne empfehlung wo man auch so ziemlich alles andere betsellen kann? Isolation, Mörtel...


Gruss Mark
 
Hallo Mark,

ich habe mein Material alles in der Schweiz besorgt. Die Quelle dazu hat mir Ueli (weiter auf Seite 2) angegeben. Hat super geklappt, Beratung und Services waren tiptop !

In Deutschland kenne ich keinen Anbieter.

Der Ofen wird ziemlich gleich gross wie mein Ofen.
Die Leistungsangaben, Berechung der Drahtlänge und Festlegung des Querschnitts sind im vorderen Teil des Threads bereits sehr ausfühlich erklärt und vorgerechnet (ausgelegt wir auf die innere Oberfläche des Ofens [W/cm²], daraus leiten sich alle weiteren Werte ab).
Auch ich habe meinen Ofen (mit den empfohlenen Reserven) ausgelegt.
Lies das bitte dort nach, dann sparen wir uns die Wiederholungen. Es ist wirklich super einfach erklärt.

Gruss,
Uli
 
@lupolino also hat das mit dem Material aus den Schweizerlanden geklappt und wie sieht der Zoll sowas? Vonwegen Einfuhrumsatzsteuer und Zoll? Brauche noch den Kanthaldraht und den Rest für den Ofen, Steine und Isolierung, btw was hast du ca. bezahlt? Bin aber auch noch munter am rechnen mit den Formeln welche ich hier gefunden habe.

Dies bringt mich gleich zu einer weiteren Frage:


@rolynd du hast geschrieben:

@ Thorsten

"bei einer Ofengröße von 12,5cm x 60cm = 2716cm² Oberfläche ergibt sich 2716 x 0,6 = 1,63 KW das wären dann bei 220V 15,2m Kanthal A1 mit 1mm Stärke und 3,42W/cm² ist auch OK. Allerdings scheint mir die Isolierung auf dem Foto etwas dünn, ich verbaue immer Feuerleichtstein ca 7cm + 1 Lage Keramikfaserwolle 2,5cm ~ ca 10cm"

Gehst du jetzt von einem runden Durchmesser aus wie bei Torsten? Dann ist doch d x Pi x h also 12,5 x 3,14 x 60 oder bin ich im Falschen Game? Auch bei einer rechteckigen Fläche kommst du bei 12,5 x 60 never auf 2716 cm 2 . Will nicht klugscheissen, hat mich nur verwundert da ich gerade selber die Leistung für nen Ofen berechnen wollte.

Maybe ists auch kein Fehler und ich bin auf dem Holzweg, aber mal ehrlich guter Job rolynd habe bis jetzt die Sachen mit deinen Vorgaben und Formeln mal gerechnet, klasse erklärt. An einem Punkt hänge ich derzeit, die Wiederstandwerte für andere Kanthaldraht Durchmesser, gibts da ein Handbuch zu oder weiss die wer und kann die ggf. mal posten? Wie im Beispiel von dir berechnet ist auch meine Oberflächenbelastung zu gross.

Welche Flächen wird beim Ofen jetzt ausgerechnet (als Basis Wert)? Alle Flächen addiert gehe ich mal von aus! oder? (die vom Innenraum nat.!)


Gruss Mark
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,
ich habe das Kanthal Handbuch per pdf. Wo soll ich es hinschicken, bzw. wie kann ich es posten?

Die Oberflächenbelastung soll ca. 0,3 Watt/cm² laut meinem Ofenbauer betragen (ohne Gewähr), da sonst der Draht abbrennt, weil die Wärme nicht abgenommen wird. Im oberen Beitrag ist von 3 Watt die Rede - das ist ganz schön unterschiedlich. Ist hier nicht jemand der einen Eigenbau betreibt und die Daten mal kommentieren kann?

Gruß
RR
 
@Hush74,

gar kein Zoll, ich wohne in der Schweiz, deshalb war das mir auch wichtig denn der Zoll und der Versand aus Deutschland ist für mich ziemlich teuer.


@richi rich,
Dein Einwand ist richtig, aber man unterscheidet zwischen der Ofeninnenfläche und der Heizdrahtoberfläche. Für den Heizdraht sind es 3W/cm². Bei der Berechung der benötigten Leistung geht man von der Ofeninnenfläche geht man von 0.3W/cm² aus (Angaben von rolynd siehe unten).

Gruss,
Uli

P.S. hier noch der Link zum Dokument (copy & paste)

http://www.kanthal.com/C12570A7004E2D46/062CC3B124D69A8EC1256988002A3D76/D1D355F37C940491C12572B9003FD970/$file/1-A-2-2%20appliance%20handbook%20DE.pdf?OpenElement
 
Zuletzt bearbeitet:
@Hush74
Bei der Leistungsberechnung zählt die Gesamtinnenoberfläche egal ob rund oder quadratisch.
Und du hast recht, bei der Berechnung hab ich nen kleinen Fehler gemacht, ich hab wohl anstatt mit Radius 6,25 mit 6,5 gerechnet grrrr :confused:
Oberfläche A = 2 · pi · r · (h + r) erbibt bei r=6,5 und 6ocm lang= 2715,9cm² so bin ich wohl zu diesem Wert gekommen.
Bei 6,25 wären es 2601,6cm2 und 1,56kw also 0,069kw (~70W)weniger.

Die 0,6W/cm² beziehen sich auf die Ofeninnenoberfläche und die 3,5W/cm² auf die Oberfläche des Heizelements.

@richi rich
0,3W/cm² für Heizdrahtoberfläche??:staun: Würde ziemlich ewig halten aber kann ich mir kaum vorstellen. Das Kanthal Handbuch gibt bei frei hängenden Elementen und natürlicher Konvektion einen Wert von 3-4W/cm² und bei Elementen die in Rillen oder Bohrungen eingelegt sind 3-9W/cm² an. Weniger ist natürlich besser aber Versuch mal auf 0,3 zu kommen, da wird die benötigte Drahtmenge schnell zu groß für den Ofen. Vielleicht meinte er ja 0,3W/cm² für die Ofeninnenoberfläche? Schaut man sich kommerzielle Öfen an (Leistung und Innenraummaße sind meist angegeben) so bewegen sich die meisten zw 0,5 und 0,8W/cm².




Wollte ich den oben genannten Ofen mit (jetzt richtig:)) 1,56kw an 220V mit 0,3W/cm² Heizdrahtoberflächenbelastung betreiben benötigte ich 76,67m Kanthal A1 von 2,2mm Durchmesser, das ergibt eine Öberflächenbelastung von 0,29W/cm².

Da hier mehrere Faktoren voneinander abhängig sind kann ich nicht einfach sagen ich brauch weniger Oberflächenbelastung = mehr Heizdrahtoberfläche also mach ich den Heizdraht bei gleichem Durchmesser einfach länger, weil das mehr Gesamtwiderstand bedeutet und somit auch weniger Leistung bei sonst gleichen Parametern. Für mehr Oberfläche bei gleicher Leistung benötigt man dickeren Draht, dieser hat jedoch weniger Widerstand also benötigt man mehr davon. Irgendwann ist jedoch eine Grenze erreicht wo die rechnerisch ermittelte Drahtlänge/Stärke sich nicht mehr ohne weiteres in das geplante Ofenformat unterbringen läßt.
 
Also guten morgen miteinander,
nach viel rechnen und auch mal Preise vergleichen, was mich jetzt mal fast ne Woche gekostet hat, habe ich mehr Infos. Die Spreu vom Weizen trennen dauert halt da im Internet so einiges ist was echt abzockerei ist. Zu gefundenen Preisen mehr am Ende.

Also mein Ofen ist mit den Innenraumabmessungen von

130x220x500 (mm) da Fläche = 4072 cm² x 0,6

nach Berechnung mit ca. 2500 W zu befeuern.


Ofenkonstruktion wie hier oder ähnlich:

http://www.britishblades.com/home/articles.php?action=show&showarticle=31


Wollte nun lieber was Leistung drauf packen und gehe auf 3200 W

Reserven zum Alterungsprozess der angesprochen wurde und um auf der Sicheren Seite zu liegen, ich kann von der Leistung ja noch runter gehen dadurch verringert sich dann höchstens die Oberflächenbelastung des Drahtes.

Als Draht wollte ich den Kanthal A aus dem PDF Handbuch nehmen mit 1,5mm Durchmesser und 0,787 Ohm Wiederstand bei 1m Länge.

230V²/3200W=16,53 Ohm dies / 0,787 = 20,97 m = 2097 cm Drahtlänge

2xPi x r=2 x 3,14 x 0.075 cm=0,471 cm² x 2097 cm=987,69 cm² Oberfl.

3200 W / 987,69 cm²= 3,24 W/cm² Oberflächenbelastung


Ok soweit alles im grünen Bereich. Doch ich habe mir das Kanthal Handbuch nun mal angeschaut, wie kommt ihr auf die Oberflächenbelastung von 3,5 W als richtwert oder Maxwert? Auf Seite 18 und 19 wird was von Hobbyöfen und so über 3-9 W/cm² geschrieben?!? Sollten die Berechnungen oben nun nicht so sein wies sein muss immer raus mit der Kritik!

So zu den Bezugsquellen. Kanthaldraht ist fast nirgendwo zu beziehen und wenn dann sind die Preise schon hart. Habe jetzt einen Anbieter gefunden wo ich den Meter für ca.80-90 cent bekommen kann.

Die Feuerleichtsteine, na das war ein Problem, in dem Link baut er den Ofen aus Typ 23 Steinen, nun habe ich K23 steine gefunden als auch JM 23.

http://www.schmidt-feuerfest.de/product_info.php?products_id=388

Sind diese ok? Auch preislich? Wollte aber auch bei der Firma Rath nochmal anfragen, die sitzen hier um die Ecke. Von der Elektro Seite habe ich alles soweit, Regler,SSR und thermoelement K. Wenn der Ofen steht setzte ich mal n Bild oder zwei rein.

Gruss Mark
 
also der british...... Ofen gefällt mir ja mal richtig gut, und mit der Konstruktion könnte ich wirklich leben. Müssen es denn wirklich diese Isoliersteine sein? Wie groß ist den der tatsächliche Wärmewert??
Mir sind die einfach zu teuer, unterm Strich würde ein solcher Ofen die Preisgenze sprengen und den erwerb eines alten gebrauchten, fast schon möglich machen.

Irgendwo in dem Thread war mal von Ytongsteinen die rede die ja nun wirklich billig sind, deshalb hab ich beim letztem Schmelzen zwei kleine Ytongsteinproben in die Glut gelegt, da ist bei voller hitze locker eine Temperatur bis 2000Grad und darüber möglich.
Einer so wie er geliefert wird, von dem war anschließend nix mehr übrig!!
Und einer mit Hochofenschlichte bis 1750 Grad in 1-2mm stärke überzogen.
Diese Probe war anschließend zwar verglast aber mechanisch stabil und ohne risse, sollte also gehen was meint ihr??
Selbst wenn es zu rissen kommt irgendwann wäre das bei dieser Draht-verlegeart ja auch kein Problem!

Tschau Torsten
 
Hy Mark das Thema brennt mir im warsten Sinn unter den Nägeln, da deine geplanten Ofenmaße mit meinen ziemlich identisch sind plus/minus 1cm vielleicht, incl. den Stromwerten!!

Mal ne Zwischenbilanz der Ergebnisse in bezug auf den Draht:

also bräuchte ich aufgerundet 21m Kanthal A1 1,5mm, richtig???
Ist das das optimum in Punkto Lebensdauer oder soll ich 2mm oder so kaufen, wenn ja welche länge??
Bekomme ich den gewickelt wie im Britischblad.....ofen auch in diesem Brennraum unter???
Gefunden hier mit dem Preis kann ich leben!!

http://www.boerkey-keramik.de/

Tschau Torsten

PS. bitte rechnet mir das aus, ich krieg das einfach nicht hin, ich trau mir zu das zu bauen aber damit hab ich Schwierigekeiten. Ich brauche also konkrete hilfe bei der Auslegung des Drahtes ideal wäre du kaufst jetzt x-Meter von dem A1 mit x.mm Querschnitt und fertig.
 
Also,

so der Anschluss des Drahtes erfolgt so wie ich gelesen habe durch verschweissen mit Stahlstäben, welche mann dann aus dem Ofen führt. An diese kann man direkt aufschalten. Also z.B. Gewinde draufschneiden und Kontern gegen die Feuerleichtsteine dann Stromanschluss dran und ebenso fixieren mit Muttern. Doch reicht da n einfaches Schutzgas gerät?

So zu den Steinen hatte ich hier bei der firma Rath angerufen die haben um die Ecke nen Sitz. Haben noch Steine aus nem Rückläufer da, es sind wohl nicht die 23 er sondern die etwas härteren. Der Dichteunterschied sind jedoch nur ca. 10% somit hoffe ich man kann sie genauso gut bearbeiten, der Preis ist mit 3,25 Eur um einiges billiger als alles andere im net, auch der Kleber liegt bei um die 3 Eur pro KG des passt. So werde nun die Sachen organisieren und poste meine Bildchen dazu natürlich auch mal.


Gruss Mark
 
Das mit dem kontern auf den Feuerleichtsteinen ist keine gute Idee. Die "kalten" Enden sollten wegen der Wärmeausdehnung eher locker in einer Bohrung liegen die nur mit Isolierwolle ausgestopft ist.
Die Drahtenden werden um 90 Grad gebogen und durch eine Querbohrung kurz vor dem Ende des Stahlstabes gesteckt. Auf der Austrittsseite am besten mittels WIG Schweissgerät nur verschmelzen oder mit einem geeignetem (hitzebeständigem) Zusatzmaterial einen Punkt schweissen.
 
Nabend

gerade in einem anderem Forum entdeckt (britishblade) irgendwie anders aber gar nicht so schlecht finde ich.
Was passiert wenn Material oder ne klinge vom Tisch hüpft im Betrieb?
Ansonsten ist die Geschichte einfach mit U-Förmigen Drähten aus Kanthaldraht an den Seiten und am Boden fixiert, scheint zu halten!

Wobei mir die Verlegevariante des Vorbildes besser gefällt!

http://www.britishblades.com/home/articles.php?action=show&showarticle=31

Tschau Torsten

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So,
was lange währt....

Nachdem ich durch Skifahren mit der Familie an den letzten Wochenenden ein bischen ausgebremst wurde, habe ich an diesem Wochenende meinen Ofen jetzt fertig zusammengebaut (Heizwendel rein, und an den Regeler angeschlossen).

Nach dem ersten Probelauf auf 150°C und einer Haltezeit von 1 h und Weiterheizen auf 250°C und einer weiteren Haltezeit von 2h habe ich dann gestern Abend den ersten "scharfen" Test gemacht und ein Damastmesser weichgeglüht
3h bei 720°, dann langsame Ofenabkühlung (2h) auf 575°C dann raus.
Anschliessend habe ich den Ofen mal auf max. Temperatur bringen wollen. Erreicht leicht die 1000°C (und das reicht mir, da ich max. 920°C brauche - ledeburitische Stähle werde ich zum Härten geben)

Dabei haben sich die Nachteile meiner Konstruktion bemerkbar gemacht :

Ich habe den Ofen mit Feuerfestmörtel aufgemauert. Die Fugen habe ich ca. 5mm dick gemacht, da der Mörtel zwar Temperaturen von 1400°C aushält, aber natürlich nicht so gut isoliert wie die Steine.

An den Fugen hat es dann ab 450°C deutliche Risse gegeben da ich die Steine versetzt gemauert habe hat es auch den einen oder anderen Isolierstein zerissen.

Daraus hab eich folgendes Gelernt :

1.) Weiche Feuerleichtsteine sind super einfach zum Verbauen. Auch die Aufnahme der Heizwendel konnte ich mit einem Messer und einer Feile sehr einfach "hinein schneiden"
2.) Die Steine sind viel zu weich und der Mörtel kann die Steine nicht zusammenhalten. Die Risse (durch Wärmeausdehnung) sind immer links oder rechts von der Fuge aufgetreten und damit auf der "weichen" Seite.
3.) die (weichen) Steine müssen mechanisch "stabilisert" werden so wie im Beitrag oben von Torsten ist es vermutlich ideal.
4.) Die Isolierwirkung der Steine (7cm dick) ist wirklich Super. Bei einer Innentempertur von 1000°C (während 1 Stunde) hat, der weiter nicht Isolierte Ofen (keine zusätzliche Kerakiwatte), eine Oberflächentemperatur von ca.50°C. (Die Mörtelfugen sind deutlich heisser).
5.) Die Ofentür muss absolut dicht sein, um keine Wärme zu verlieren. Ein Spalt von 1mm macht schon viel aus.

--> Ich werde die Risse mit Feuerfest Zement "kleben" und den Ofen durch mechanische "Zug-Anker" in Längs und Querrichtung stabilisieren.

Sobald das vollbracht ist, werde ich mal ein Bild vom Ofen posten.

Gruss,
Uli
 
So dann melde ich mich nochmal nachdem ich ein wenig trouble hatte.


@PeterG ja scho logisch weiss net was mich da geritten hat. Also die herausstehenden enden mit 4 Muttern kontern oder mit 3 indem man die erste bis ende Gewinde (welches man selbst schneidet) aufschraubt, dann den anschluss dann die 2 anderen Muttern. Somit bleibt der Bolzen nat. frei.


@Lupolino also deine Steine reissen, ich nehme keinen Mörtel mir wurde von dem Herrn von Rath der Kleber empfohlen und dieser wird angeblich nur sehr dünn aufgetragen so wie beim fliesen mit Zahnspachtel jedoch nur 1-2 mm. Also wenn man die steine dann zusammendrückt müsste die Fuge max. 1 mm sein. Hoffe das wirkt rissen entgegen.



Habe jetzt auch Feuerleichtsteine gekauft bei der Firma Rath. 22 Steine oder 23 und 3 Kg kleber haben mich dann ion etwa 85 Eur gekostet. Es sind wohl nicht die 23 er steine oder wie auch immer sondern wohl 27 er oder sowas. Der Händler sagte das diese bis über 1400 ° gut sind und wohl auch etwas härte und somit schwerer sind. Bearbeiten lassen sie sich angeblich noch gut genug, naja mal sehen was das heisst. Draht muss ich noch bestellen, alles andere habe ich. Ich will den Draht dann rechts und links in die Wände einlassen ähnlich wie im British Ofen.



So wenn ich weiter bin und erste Bilder bzw. Ergebnisse habe poste ich nochmal. Ach ja noch ne Frage, es ist ja ein Härteofen, doch bei Temperaturen von 1000° kann man doch auch schmieden zumindest habe ich das so gelesen.


Gruss Mark
 
@HusH74

Zitat "Ach ja noch ne Frage, es ist ja ein Härteofen, doch bei Temperaturen von 1000° kann man doch auch schmieden zumindest habe ich das so gelesen."

Theoretisch hast du recht..... aber...
Der Wärmeübergang ist bei dem Ofen viel schlechter als bei der Esse oder dem Gasbrenner. Eine einfache Begründung liefert die Art der Wärmeübertragung. In einem Ofen wird die meisste Energie durch Strahlung übertragen. Ein Härter hat mir einmal erklärt, dass der Strahlunganteil ab ca. 800°C grösser sei, als die Übertragung durch das unbewegte Gas im Ofen (Mikro-Braun'sche Bewegung). Das klingt auch logisch, sonst würde ein Vakuumofen ja gar nicht funktionieren.
Aber wenn du deinen Ofen mit einer Esse / Gasofen vergleichst, bei dem die heissen Gase jedoch an deinem Werkstück vorbeigeblasen werden, dann hast du hier die deutlich höhere Wärme-Übergangsleistung.

Bei einem einfachen Elektroofen müsstest du zwischen dem Schmieden zu lange warten und hast dann deutlich mehr Abbrand.
Hinzu kommt, dass du in einer Esse je nach Einstellung auch aufkohlen kannst. Im Elektroofen geht nur entkohlen (dein Heizdraht überlebt eine reduzierende Atmosphäre nicht auf Dauer, da ihm die schützende Chromoxidschicht permanent abgebaut wird -> steht schon weiter vorne in der Diskussion).

Das Problem mit den Rissen sollte ich jetzt gelöst haben, ich habe letztes Wochenende einen Spannrahmen für den Ofen gebaut.
Wenn's klappt werde ich am Wochenende nochmals "anfeuern".

Gruss,
Uli
 
@HusH74
Dein Plan mit den Kontermuttern funktioniert sicher. Große Blockklemmen eventuell aus Porzellan reichen auch.
 
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