Heizspiralendurchmesser vs. Tragrohrdurchmesser

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pico-terraner
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Heizspiralendurchmesser vs. Tragrohrdurchmesser

Beitrag von pico-terraner »

Hallo Forum,
ich heiße Peter und bin Bastler aus Rheinhessen.

Aktuell verbindet mich mit dem Thema Keramik/Töpfern ein kleines Brennofen-Bastelprojekt, welches aber noch überwiegend noch in der Planungsphase steckt.

Die Heizspiralen habe ich zwar schon angefertigt, aber leider hat das Wickeln der Spiralen hat nicht so funktioniert, wie ich mir das vorgestellt habe, sprich, der Innendurchmesser der Spiralen ist größer (ca. 28 mm) als der Durchmesser der bereits gekauften Tragrohre (20 mm).

Wollte deshalb mal in die Runde fragen, ob so eine Kombination problematisch ist und nicht in den Ofen eingebaut werden sollte? :?:

Für eventuelle Antworten bin ich Euch dankbar. :D

Beste Grüße
Peter

Ofenheizung: 4 Spiralelemente (2 Paare) KANTHAL-A1, Ø 1,6 mm , Länge eines Spiralenelementes ca. 240 mm
fegora
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Re: Heizspiralendurchmesser vs. Tragrohrdurchmesser

Beitrag von fegora »

Hallo Peter,
im Prinzip ist das kein Problem.
Was allerdings passieren kann ist, dass die Spiralwindungen wegen des relativ dünnen Drahtes und des zu großen Durchmessers auf den Tragrohren beim Brennen in eine Richtung "wandern".

Wie hast Du denn die Spiralen gewickelt, dass Du nicht gemerkt hast dass der Innendurchmesser viel zu groß ist (8mm)?

Vorschlag:
Wenn keine Wickelmaschine vorhanden war habe ich das für 20mm Tragrohre so gemacht:

Material:
Gut befestigter Schraubstock,
2 Hartholzbrettchen,
Metallstange Durchmesser ca. 20mm etwa in der Länge der gewünschten Spirale
Metallstange Durchmesser 8mm x 400mm

Vorbereitung
An einem Ende der 20mm Stange etwa 2-3mm quer ein Loch durchbohren.
Am anderen Ende quer ein Loch etwa 8,5 mm durchbohren
Ein Ende der 8mm Stange 100mm rechtwinklig abkanten

Vorgang:
Den Draht von unten in der Mitte zwischen den beiden Brettchen nach oben führen.
3cm Draht durch die Querbohrung der Stange welche auf den Brettchen aufliegt führen und abwinkeln
Den Schraubstock mäßig fest zu drehen
Die 8mm Stange mit dem nicht abgewinkelten Ende in die 8,5mm Bohrung stecken (als Kurbel)
Jetzt die Kurbel drehen und den Draht 5 Windungen auf den 18mm Bolzen aufwickeln
Dann Kurbel kurz lockern und sehen wie die 5 Windungen sich verhalten
Durchmesser zu groß: Schraubstock noch etwas fester zu drehen,

Jetzt die Anzahl der gewünschten Windungen wickeln zuzüglich die erforderlichen Windungen für das Abwickeln der Windungen für das eine Spiralen Ende zum elektrischen Anschluss
Zwischendurch ab und zu den Windungsdurchmesser prüfen wie oben und ggf. die Schraubstockspannung erhöhen

Hört sich kompliziert an?
Ist es aber nicht.

Wenn es nicht klappt: ich kann die entsprechenden Spiralen anfertigen

VG
fegora
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pico-terraner
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Registriert: Sonntag 27. Mai 2018, 20:50
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Re: Heizspiralendurchmesser vs. Tragrohrdurchmesser

Beitrag von pico-terraner »

Hallo fegora,
danke für die umfassende und konstruktive Beantwortung meiner Frage.

Da die Doppelspiralen über Kontaktbolzen an der Ofenrückwand verschraubt und an der Ofenvorderseite mit Kanthal-Krampen gehalten werden, hoffe ich, dass die Spiralen kaum wandern.

Geplant wurde der Ofen mit 26 mm-Heizspiralen (mittlerer Durchmesser, also Spiraleninnendurchmesser 25 mm), bei den darauffolgenden Recherchen wurden aber nur 20 mm-Tragrohre bei heizspiralen.de gefunden (inzwischen weiß ich, dass es bei Nabertherm auch 25 mm-Tragrohre gibt). So ist die erste Differenz von 5 mm entstanden. Dementsprechend wurde auch ein 25 mm-Wickeldorn angefertigt. Gewickelt wurden die Spiralen mit einer Hobbydrehbank.

Wenn ich Deine Beschreibung mit den Brettchen richtig verstanden habe, lag hier mein Problem. Ich hätte prüfen müssen wie sich Drahtzugspannung und Spiralendurchmesser verhalten. Das habe ich versäumt. Ich habe beide Spiralen mit einer zu geringen Drahtzugspannung in einem Arbeitsgang gewickelt und mich dann gewundert, dass sie sich wieder etwas aufgedreht haben. Somit hat sich die Differenz noch einmal um weitere 5 mm erhöht.

Wie gesagt hoffe ich, dass das Wandern der Spiralen auf den Tragrohren durch die vorgesehene Spiralenmontage minimiert werden kann.
Die durch den größeren Heizspiralenddurchmesser entstandenen Abweichungen von den Planungswerten sind minimal.

Falls noch unlösbare Probleme mit den Spiralen auftauchen sollten, komme ich dankend auf Dein Angebot zurück.

VG Peter




Ursprüngliche Planungswerte
5,88 Liter-Ofenkammer
geplante Betriebstemperatur bis zu 1050 °C
2113 cm² Brennraumgesamtinnenfläche
3000 Watt Anschlussleistung
1,42 Watt/cm² Wandbelastung
0,51 Watt/cm³ Raumbelastung
2,54 Watt/cm² Elementbelastung
230 Volt AC Betriebsspannung
1-Phasen-Betrieb via Adapterkabel 400/230 Volt AC
13,04 Ampere Stromstärke
17,63 Ohm Widerstand des Heizungsystems
23,5 m KANTHAL-A1 Heizdraht
1,6 mm Drahtdurchmesser
4 Spiralelemente (2 Paare)
26 mm Spiralendurchmesser
230 mm Länge eines Spiralenelementes
72 Windungen pro Spiralenelement
1,6 mm Drahtabstand in der Spirale



Aktualisierte Werte
5,88 Liter-Ofenkammer
geplante Betriebstemperatur bis zu 1050 °C
2113 cm² Brennraumgesamtinnenfläche
3030 Watt Anschlussleistung (alt: 3000 Watt)
1,41 Watt/cm² Wandbelastung (alt: 1,42 Watt/cm² )
0,51 Watt/cm³ Raumbelastung
2,59 Watt/cm² Elementbelastung (alt: 2,54 Watt/cm²)
230 Volt AC Betriebsspannung
1-Phasen-Betrieb via Adapterkabel 400/230 Volt AC
13,17 Ampere Stromstärke (alt: 13,04 Ampere)
17,46 Ohm Widerstand des Heizungsystems (alt: 17,63 Ohm)
23,27 m KANTHAL-A1 Heizdraht (alt: 23,50 m)
1,6 mm Drahtdurchmesser
4 Spiralelemente (2 Paare)
30 mm Spiralendurchmesser (alt: 26,0 mm)
237 mm Länge eines Spiralenelementes (alt: 230 mm)
62 Windungen pro Spiralenelement (alt: 72)
2,2 mm Drahtabstand in der Spirale (alt: 1,6 mm)
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