Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Hallo zusammen,

nachdem unsere Gesichter vom Hammer in beim Peter jetzt einigen bekannt sind wagen wir uns aus der Deckung und stellen hier ein Projekt vor, dass wir Anfang des Jahres realisiert haben.

Unser Ziel war es einen günstigen und leistungsfähigen Härteofen zu bauen um mehr Kontrolle bei der Wärmebehandlung zu bekommen.

Die Planungsphase zog sich über ein paar Wochen hin und wir haben mit Google Sketch-Up eine Reihe von Zeichnungen gemacht, in denen wir uns gegenseitig auf "Schwachstellen" hingewiesen haben und durch immer wieder neues Zeichnen auf einige gute Ideen gekommen sind.

Unsere gesamte Planung samt Dokumentation des Baus wollen wir Euch heute zur Verfügung stellen.
Weil es es Gemeinschaftsprojekt war werden auch die Themen von uns beiden beschrieben werden.

Zu den Eckdaten:

Innenraum nutzbar (B/H/T):

134mm x 100 mm x 380mm

Außenmaße (B/H/T):
420 mm x 501mm x 642 mm

Temperatur: bisher getestet bis 1100

Leistungsaufnahme: 2,3 kW

Außentemperatur nach 1 h auf 900 Grad C: etwas Handwarm

Einkaufsliste

• 26 Feuerleichtsteine
• 1 Lage Dämmwolle (z.B. Rockwool oder Glasfaser) 70mm Stärke
• 4 Keramiktragrohre
• 20m Kanthaldraht
• 2700 x 640 mm Zinkblech
• 6m Winkelprofile 30 mm
• 1,2 m Winkelprofile 20 mm
• 1m Quadratrohr 30 x 30 mm
• Ofendichtband
• 4 Stk. Keramikklemmen
• 20 cm Kupferkabel
• PID-Regler mit Thermoelement
• Solid-State Relais
• Klemmaterial
• Gehäuse
• Steckdose
• Türkontaktschalter (Öffner)
• Netzteil für Regler
• Schütz für Stromabschaltung

Dokumente:

• SketchUp-Datei (klick)
• Excel-Kalkulation Kanthaldraht (klick)
• Schaltplan (klick)

Verarbeitung der Feuerleichtsteine
Nach reichlicher Recherche im Netz kannten wir alle möglichen Vorschläge zum Bau von Härteöfen. Solche mit Verwendung von Klebern, Mörteln und anderen Dichtmaterialien und solche ohne. Ein kleiner Ausflug zum Keramikofen-Händler des Vertrauens hat gezeigt, dass auch bei professionellen Öfen die Bauweise ohne Mörtel anzutreffen ist.
Rund um die Mörtel- und Kleberbauweisen gab es immer wieder Berichte über bröselnde Verbindungen. Das wollten wir vermeiden und haben an einer Möglichkeit getüftelt die Steine durch Bearbeitung in einen selbsstabilisierenden Verbund zu bekommen.
Dabei war unser Ziel möglichst wenig verschiedene Steinformen zu benötigen.
Unsere Lösung könnt Ihr in der Schematischen Darstellung aus Sketch up erkennen. Der Abschlussstein hinten ist in seinen äußeren Abmessungen unverändert und nur für die Drahtdurchführungen gebohrt.
Durch den Versatz erreichen wir eine gute Wärmeisolierung. Zur Bearbeitung haben wir ein altes Kreissägenblatt für die Tischkreissäge, eine Handsäge und Raspeln verwendet. Nutzt kein Werkzeug, dass ihr nochmal im scharfen Zustand braucht. Die Steine setzen dem Material ziemlich zu. Bei der Säge ist kein einziger scharfer Zahn mehr zu sehen.:)

Neben der Isolierung der Feuerleichtsteine wollten wir noch weiteres Dämmmaterial einsetzen und den Ofen darin rundum einpacken.
Seitenbereich und Deckel waren kein Problem, dort konnten wir den Zwischenraum einfach auffüllen. Für den Bereich unter dem Ofen haben wir uns die Konstruktrion mit den Stahlrohren, auf denen die Steine liegen und dem Zinkblech einfallen lassen.
Das Zinkblech ist dabei als "U" gebogen und verhindert so auch, dass Fasern aus dem Gehäuse rieseln.

Optisch wollen wir den Ofen ohne sichtbare Schraubverbindungen an der Front gestalten, aber für Wartungszwecke dennoch zugänglich halten.
Das Abdeckblech oben wird eingeschoben und dann mit drei Schrauben gesichert. Darüber kann im Zweifelsfall der Ofen wieder komplett auseinandergenommen werden und falls mal ein Stein kaputt geht, kommt man darüber wieder an den Kern heran.

Hier mal die Bilder  aus der Planung:
Der Rahmen des Ofens 

Die Bleche und die Dämmung unter der Heizkammer
 
Ein Blick von oben mit der ersten Hälfte der Heizkammer und der seitlichen Dämmung
 
Hier die Darstellung der Heizkammer mit den auf Profil gesägten Steinen
 
 
und noch der Blick von Vorne
 

und dann noch der Ofen mit angestzter Türe
 

Fortsetzung folgt...

Liebe Grüße
Tommy

Die kleinste bayerische Maßeinheit ist: "Ums Arschlecken"

Re: Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Die Heizelemente:

Wir haben bei den bekannten Herstellern fertig gewickelte Drähte auf Tragrohren angefragt und hätten mit den dort aufgerufenen Preisen unser gesamtes Ofenbudget gesprengt.

Deshalb war selberwickeln angesagt. Um die benötigte Länge von Draht im Ofen unterzubringen brauchen wir insgesamt vier Heizwendeln. Da Verbindungen von zwei Kantaldrähten bei diesen Temperaturen schwierig sind haben wir eine Lösung gesucht in der nur außerhalb des Heizraums geklemmt werden muss. Zwischen den Heizwendeln kommt ein dickes Kupferblech zum Einsatz. Durch den niedrigen Widerstand wird erreicht, dass die Verbindung zwischen den Wendeln kühl bleibt.
Die Lösung für den Innenraum ist, die Wendeln als ganzes zu drehen, in der Mitte wieder ein paar Wicklungen aufzudrehen und gegenläufig auf die Tragrohre aufzuziehen.
Der Draht kommt also von hinten in den Ofen, läuft am oberen Tragrohr nach vorne, führt dann zum unteren Tragrohr, läuft dort nach hinten und wird aus dem Ofen herausgeführt. Genauso ist die gegenüber liegende Seite realisiert.
Übrigens, Tragrohre und Steine haben wir bei Keramik Kraft eingekauft. Die sind bei mir fast um die Ecke.

Das Wickeln der Drähte:
Wir hatten das Glück auf eine Drehbank mit Zugspindel zurückgreifen zu können. Nach einigem Studium der sehr ölverschmierten Tabellen konnten wir die richtige Kombination des Strinradgetriebes ermitteln. Auf dem Werkzeugträger haben wir ein Klemmvorrichtung aus Holz montiert, durch das wir den Draht geführt haben. In die Drehbank haben wir eine "Seele" (in unserem Fall einen Besenstiel passenden Durchmessers) eingespannt und mit dem Reitstock gesichert. Dann im Langsamlauf die Spirale gedreht. Die Steigung und Wicklung ist sehr sauber geworden und wir haben eine sehr gleichmäßige Verteilung erhalten.
Die Stunde probieren und basteln an den Einstellungen der Drehbank war gut investiert.

 

Steuerung
Die Ofensteuerung ist als eigenständiges Modul gestaltet, so dass es für andere temperaturgeregelte Geräte ebenfalls einsetzbar ist. Die Steuerung schaltet eine Steckdose. An dieser Steckdose ist der Ofen angeschlossen.
Der Türkontaktschalter ist optional in die Schaltung eingebunden, so dass je nach Einsatz ein Betrieb mit und ohne Schalter möglich ist.

Was würden wir beim nächsten Ofen anders machen:

Das Blech an der Ofenfront neigt dazu sich bei der Wärme zu verziehen. Hier würden wir die Kanten abkanten um mehr Stabilität zu bekommen sowie in den Ecken freischneiden.

Den Innenraum würden wir noch mit Cordieritplatten ausstatten, so dass die Heizwendeln abgeschirmt sind und eine gleichmäßigere Wärmeverteilung im Ofen erreicht wird. Zudem sind dann die Feuerleichtsteine besser geschützt.


 

Re: Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Hallo Thommy,

ein sehr interessanter Beitrag. Endlich mal ein Ofen, der nicht "zusammengehauen" wurde! Die Arbeit sieht sehr sauber und professionell aus. Und gut funtionieren tut das Teil anscheinend auch. Glückwunsch!

Viele Grüße

Sebastian 

Re: Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Hallo Tommy,

ich möchte jetzt auch endlich mit meinem Härteofen anfangen. Weiß auch, wo ich alles, was ich brauche, her bekomme. Das einzige was ich nicht finden kann, sind die Keramiktragrohre. Wo habt ihr eure her?

Gruß Thomas

Re: Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Hallo Conni,

seh mir diesen Beitrag die letzte Zeit auch mindesgens einmal am Tag an, wollte ihn aber nicht wieder hochholen😄
Wo beziehst du deine Steine?

Gruß

Re: Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Hallo Random,

ich wollte die Steine hier bestellen. Nachteil ist, dass man mindestens 25 Steine abnehmen muss. Damit kommt man dann über 20 kg und dann werden sie per Spedition versandt. Kostet allerdings um die 55 Euronen.

Hab bis jetzt aber noch nichts besseres gefunden.

Gruß Thomas

Re: Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Hallo Conni,

vielleicht kann man sich da ja arrangieren, wenn es räumlich halbwegs passt. Wenn du magst, schreib mir mal eine pn, dann können wir ja weiteres besprechen.

Gruß

Re: Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Moin Leute,
wo bezieht ihr den Regler und den Fühler her. Bei meinem Ofen ist angeblich laut Hersteller der Regler Defekt und die Summe geht weit in die Dreistellige. Nun müsste ich Regler und Fühler wechseln dann wäre ich bei Vierstellig, finde aber nur Angebote unter 1000° mein Ofen ist ausgelegt bis 1100°. Mein TV PC Fachmann ist noch bei der Fehlersuche bin mal gespannt was er an dem PID für Fehler findet und nun suche ich nach einem evtl. günstigen Austausch.
Ich möchte dieses Teil nicht mehr missen.

Danke!  der Achim

Re: Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Moin Achim,

so weit bin ich leider noch nicht, muss das auch noch mit meinem Elektrospezi durchsprechen alles.

Gruß

Re: Härteofen Eigenbau ausführliche Anleitung

Hallo Achim,

guck mal hier. Das müsste für dich reichen, da du ja nur einen Austausch brauchst. Ich werde mir jedoch das hier zulegen.

Übrigens habe ich Keramiktragrohre hier gefunden. Jetzt habe ich alles zusammen. Da gibst die Steine auch zu insgesamt günstigeren Konditionen.

Gruß Thomas