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Bau eines Tiegelofens
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Bau eines Tiegelofens

Hier beschreibe ich, wie man mit recht einfachen Mitteln einen Tiegelofen selber bauen kann.


Geräte:

Schraubendreher, Säge, Metallsäge, eventuell Schweißgerät, Seitenschneider, Regeltrafo 0-250 V, Temperaturmessgerät (bis 1200°C)


Materialien:

Feuerleichtsteine (1320°C), Stahl-Winkelprofile, eventuell Blech, eventuell Keramikfasermatte, Heizdraht (bei mir Kanthal D, 1150°C), Kabel, Keramiklüsterklemmen, Schweißstäbe 2.5 mm oder gerader Eisendraht


Warnhinweise:

Der Ofen wird (im Innern) sehr heiß, also besteht Verbrennungsgefahr und Brandgefahr. Der Ofen sollte nicht unbeaufsichtigt betrieben werden.
Hier wird mit recht hohen Spannungen (und Strömen) gearbeitet, wobei man vorsichtig sein sollte.


Durchführung:

Als erstes wird die Ofenkammer aus Feuerleichtsteinen (Bezugsquelle) zusammengebaut, indem man die Feuerleichtsteine aneinander mit Schweißstäben (oder Draht) befestigt. Der Draht (min. 2,5 mm dick) wird wie ein Nagel einfach in den Stein hinein gedrückt (geht recht gut, da die Feuerleichtsteine sehr weich sind).
Diese Verbindung muss noch nicht sehr stark sein. Bei meinem Ofen habe Ich 11 Feuerleichtsteine gebraucht. Anschließend wird aus Winkelprofilen einen Rahmen darum herum geschweißt (kann auch geschraubt werden), wobei jede Kante durch ein Profil "gehalten" wird.




Nun fehlt noch eine Ofentür und die Heizung. Die Heizung meines Ofens besteht aus Kanthaldraht D, der 1150°C erträgt, und hat bei Raumtemperatur einen Widerstand von 60 Ω. Die Heizwicklung wurde auf Feuerleichtstein-Platten von ca. 2 cm Dicke gewickelt, was aber erst provisorisch ist, da diese recht viel Platz benötigen. Die Länge des Heizdrahts ist etwa 6 Meter. Wie lange der Heizdraht sein darf habe ich herausgefunden, indem ich ein Meter Heizdraht auf einer feuerfesten Unterlage, an den Regeltrafo angeschlossen habe und die Spannung langsam hoch drehte, bis der Draht orange glühte. Anschließend habe ich dann 200 V (nicht 250 V, damit noch ein Spielraum übrig bleibt) geteilt durch die Spannung für ein Meter Draht gerechnet und das gab etwa sechs Meter. Die Heizung hat eine Spitzenleistung von 1000 W und lässt sich mit dem Regeltrafo gut regulieren. Beim Aufheizen gebe ich ihr etwa 200 V, bei dieser Leistung erreicht der Ofen in etwa 45 Minuten 1000 °C. Die Ofentür ist auch erst provisorisch: ein Stück Feuerleichtstein das gerade hineinpasst. Die Temperatur messe ich mit einem alten Trendicator 400A. Leider habe ich noch keinen einstellbaren Thermostat für diese Temperaturen, was das Glühen von Proben auf einer bestimmten Temperatur einiges bequemer machen würde. Vielleicht mache ich noch eine Arduino gesteuerte PWM (Puls-weiter-Modulation) Steuerung mit Temperatursonde.


Der Ofen mit geschlossener "Ofentür"


Der Ofen in Betrieb.

Dieser Ofen eignet sich hervorragend zum Herstellen von Bologneser Leuchtsteinen



Ich habe momentan nicht viel Zeit, werde aber so bald wie möglich noch bessere Bilder machen, einiges ergänzen und den Ofen noch zusätzlich mit KF-Matte Isolieren.[/url]
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Für den Anfang schon ganz schön, aber es fehlen wichtige Details um sowas nachbauen zu können: Wie hast du genau die Heizwicklung hergestellt? Wie viele Windundgen auf welche Fläche und wie hast du die Heizelemente im Inneren des Ofens angeordnet?

Über das Format so eines Artikels müssen wir uns nochmal Gedanken machen.

Vorerst bitte zunächst beachten, daß dies hier nicht VC ist: den Einleitungssatz bitte nicht in blauer Schrift und die Überschriften über den Textabsätzen bitte in Fettdruck schreiben. Ausserdem strotzt der Text nuhr soo for Rächtschreipfelern.

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Zitat:
Wir legen bei Illumina einen großen Wert auf netten Umgangston, um das freundliche Klima, das mittlerweile entstanden ist, zu bewahren. Hier ist aber auch Eigeninitiative gefragt: Bereichere Illumina mit selbstgeschriebenen Versuchsanleitungen oder helfe anderen Mitgliedern bei ihren Problemen.


Wie hätten wohl Lemmis Beiträge in Schwizerdütsch ausgesehen?
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Ich habe jetzt einige Rechtschreibfehler korrigierte und noch etwas ergänzt. Genauere Beschreibung folgt noch.

mfG
Lithiumoxalat.
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Die Formatierung werden wir dann nochmal in Ruhe überarbeiten, du kannst dich dabei aber an den anderen Artikeln orientieren, bei dem Rest helfen wir dir gern, jedoch wäre eine ausführlichere Version zwingend notwendig, die erste Version war deutlich zu knapp.

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Ein paar Impressionen meines Ofens:




Von links sieht man das Thermometer hineinragen (TM902C Typ K)


Hier noch mit altem Draht auf Steinplatten. Der soll heute ausgetauscht werden


Der Trenn- und Stelltrafo arbeitet mit maximal 230V und 4A


Die Kamera hat leider die Farbe etwas verschoben. In Realität war der Ofen creme- bis dunkelorange. Maximaltemperatur, die ich laut dem Thermometer erreicht habe, waren 1101°C, jedoch nicht auf dem Bild hier


Der Innenraum ohne Heizdraht und Podest


Der neue Draht ist dicker (0,8 mm) und wird nicht mehr auf Platten gehalten, sondern zur Feder verarbeitet (wer nicht weiß, wie er das anstellen soll, auf YouTube gibt es gute Videos zum Thema "How to make a spring")


Die Feder wird aufgezogen ...


... und eingezogen.


PS: Hilft mir jemand mit dem Drehen der Bilder? Rolling Eyes
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NI2
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Schöne Bilder. Nachträglich lassen sie sich nicht mehr drehen, müssen neu hochgeladen werden. Ich entsinne mich, dass du damals schon meintest du habest sie gedreht aber sie werden nicht gedreht hochgeladen. Wie machst du das denn? Ich würde fast vermuten, dass du nur eine Vorschau der Bilder drehst und am Ende die nicht gedrehten hochlädst, da es bisher niemand anderen betroffen hat. Dass die Farbe von der Kamera verschoben wird sollte bei der Hitze kein Wunder sein, hier könnte mann die Farbe nachträglich ändern um sie natürlicher aussehen zu lassen.

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Ja wenn die Bilder in der Vorschau gedreht aber nicht gespeichert werden geht es nicht. Guter Ofen hoffentlich entsteht kein Brand. Embarassed
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NI2
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Nimmt man die Bildvorschau so werden beim beenden oder beim Wechsel zum nächsten Bild Drehungen gespeichert. ich weiß nicht ob das bei allen Versionen so ist, aber ich denke doch, deswegen die Frage danach WIE er es macht.

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Insgesamt sieht das nach einem interessanten Ansatz aus. Allerdings ist hier noch Einiges an der zuverlässigen Funktion und der Betriebssicherheit zu tun.


Die "Alten" Wicklungen scheinen recht anfällig gewesen zu sein, da die Hälfte der Wicklung von beiden Seiten isoliert war. Im Bild (heute eingestellt), das den Ofen im Betrieb zeigt glüht nur eine der drei Wicklungen. Wie sind die Wicklungen geschaltet gewesen, daß zwei nicht und nur eine glüht?

Auch ein zur Spirale gewickelter Heizdraht braucht Unterstützung, um nicht wild im Ofen herum zu wandern. Typischerweise werden Heizspiralen in Nuten in der Ofenwand geführt und mit Drahtkrampen gehalten. Man vermeidet dadurch, daß es kleinere Kurzschlüsse zwischen einigen Windungen gibt, und der Rest dann rascher durch- und verbrennt. Bei dieser Bauart sollte die Tür einen Schalter haben, daß die Wicklung abgeschaltet wird, wenn man den Ofen öffnet.

Wichtiger Tipp: Du solltest die Enden der Wicklung mindestens doppelt nehmen, daß sie nicht die Klemmen unnötig aufheizen und innerhalb der isolierenden Wand überhitzen.

Alternativ können die Heizwendeln in Quarzrohre eingezogen werden, was aber die Maximaltemperatur auf < 1000°C limitiert (Korrosion der Quarzrohre).

Zusatzkommentar: Der Holzrahmen da auf der Rückseite des Ofens sollte beim Heizen in sicherer Entfernung sein...
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@NI2: Ich hab die ungedrehten, richtigen Bilder als erstes hochgeladen. Resultat: 90° nach links gedreht.
Jetzt hab ich die Bilddatei markiert, rechtsgeklickt, bin auf nach rechts drehen. Dann neu aufgerufen, war um 90° nach rechts gedreht. Hochgeladen, Resultat: um 180° gedreht, sodass es wieder 90° nach links steht. Das hat mich schon bei VC verwirrt, und ich komm nicht dahinter, wie es funktioniert Rolling Eyes

Zitat:
Guter Ofen hoffentlich entsteht kein Brand


Danke. Ich pass schon auf (s.u.)

@NI2: Meine Galerie speichert normal beim Wechseln auch. Aber selbst mit Strg+S, schließen und neuöffnen funktioniert das Hochladen nicht richtig :/

Zitat:
Die "Alten" Wicklungen scheinen recht anfällig gewesen zu sein, da die Hälfte der Wicklung von beiden Seiten isoliert war.


Eigentlich ging es sogar, zwar nicht optimal, aber ohne Probleme. Nur hatte ich versehentlich eine Platte so hingestellt, dass der Draht von vier Seiten isoliert war --> Einkerbung im Stein Shocked
Keine der Wicklungen glüht. Für das Foto hatte ich den Strom abgestellt (sicherheitshalber), was Du siehst ist das Glühen des Steins.
Hm, ja, das habe ich heute bei einem kleinen Test auch schon bemerkt. Vielleicht kann ich ein kurzes Stück Draht zu einem U formen und die Spule am Stein festpinnen.

Zitat:
Du solltest die Enden der Wicklung mindestens doppelt nehmen, daß sie nicht die Klemmen unnötig aufheizen und innerhalb der isolierenden Wand überhitzen.


Du meinst die Klemmen zwischen Kupferkabel und Draht? Da hab ich nämlich so viele hintereinandergesteckt, bis sie das Kupferkabel nicht mehr spürbar erwärmen.

Zitat:
Der Holzrahmen da auf der Rückseite des Ofens sollte beim Heizen in sicherer Entfernung sein...


Der Ofen ist gerade im Winterquartier Mr. Green Wenn er an ist, wird natürlich alles Holz möglichst außer Reichweite gebracht.
Bezüglich der Hitzeentwicklung sollte es da aber sowieso keine Probleme geben. Selbst bei um die 1000°C im Innern kann man die Seitenwände der Steine noch anfassen (geschätzt etwa 70°C), und der Lagerraum ist eine alte Saunadusche (vollverfliest).

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NI2
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VCLiberty hat Folgendes geschrieben:
@NI2: Ich hab die ungedrehten, richtigen Bilder als erstes hochgeladen. Resultat: 90° nach links gedreht.
Jetzt hab ich die Bilddatei markiert, rechtsgeklickt, bin auf nach rechts drehen. Dann neu aufgerufen, war um 90° nach rechts gedreht. Hochgeladen, Resultat: um 180° gedreht, sodass es wieder 90° nach links steht. Das hat mich schon bei VC verwirrt, und ich komm nicht dahinter, wie es funktioniert Rolling Eyes


Das ist sehr komisch, habe ich bisher noch nirgends so erlebt, das einzige was ich bemerkt habe ist, dass ich glaube es waren .gif Datein gerne falsch (inverse farben) dargestellt werden.
Alternativ kannst du auch verkleinerte Kopien der Bilder an mich senden und ich kann die hochladen, ich gehe davon aus, dass der Fehler in deinem System liegt und nicht an den Bildern. Es gibt Kamers/Handys die die bilder gleich "richtig" drehen in dem sie einen Sensor haben der der Kamera sagt wie sie gehalten wird und dementsprechend ein Bild Hochformat oder Querformat ausrichtet, aber normalerweise bleibt diese Information dann nur auf der Kamera und nicht im Bild auf der Speicherkarte, so dass das bild, nachdem es auf der Speicherkarte gedreht wurde von der Kamera nicht mehr gelesen werden kann (Canon) oder dann wirklich gedreht dargestellt wird (Handy).

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Welches OS und welche Bearbeitungssoftware?
Die meisten Dateiformate für Bilder enthalten unter Anderem Tags für die Orientierung der Bilder. Dieser Tag müßte in der betroffenen Datei entweder gelöscht oder neu gesetzt werden, um dieses Problem zu beheben.
Alternative: vorübergehendes ausweichen/umcodieren auf ein Dateiformat ohne diese Tags. denkbar wären z.B. ein windows-Bitmap (.bmp), die Bearbeitung ausführen und rückcodieren nach .jpg oder .gif, ob .tif dieses Tag hat weiß ich nicht, kann es aber in Erfahrung bringen.

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Agressiv und feindselig, boshaft, manipulierend und hinterhältig, hämisch, überkritisch, herrschsüchtig und sinnlos brutal, das sind die Primärtugenden, die zusammengenommen Menschen vor allen anderen Spezies auszeichnen.
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Windows 10 und keine. Wie gesagt, hab nur mit Rechtsklick versucht, die Bilder zu drehen, nachdem es nicht funktioniert hatte.
Ich schreib NI2 ne Mail
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[EDIT: Formatierung angepasst und einige Schreibfehler korriegiert]

@Lithiumoxalat: hast du die von dir erwähnten Ergänzungen inzwischen gemacht? Wenn ja, dann ergänze bitte auch die Beschreibung und vielleicht noch ein oder zwei Fotos. Dann kann das m.E. verschoben werden.

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