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Forum: Platinen Heizung für Ätzgerät


Autor: DaBaya (Gast)
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Abend zusammen,
da ich mir demnächst ein kleines Ätzgerät basteln will, hätte ich noch 
nach einer geeigneten Heizung für das Ätzbad gesucht.
Bin glücklicherweise auch fündig geworden, nämlich bei der Firma Schego.
Jetzt aber die Frage, welchen Heizstab? 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300 
oder doch 600W?
Ausschlaggebend ist ja das Volumen der Küvette, also hier die Innenmaße: 
230x30x220mm somit ein Rechnerisches volumen von 1518000mm³ was 1,52L 
entspricht. Abzüglich Luft und Verdrängung des Heizstabes, Thermometer, 
Platine und Platinenhalter schätze ich ein Volumen von rund 1,5L an 
Natriumpersulfatlösung.

Leider fehlt mir halt die Erfahrung, um einschätzen zu können, welcher 
Heizstab hier geeignet wäre um a) das Bad relativ schnell auf Temperatur 
zu bringen und b) auch zu halten.

Ich hoffe, jemand kann mir weiter helfen.

mfg,
DaBaya

Autor: Chris (Gast)
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Bei Schego denke ich auf Anhieb an deren Titanheizzstäbe, ist es nicht 
so, dass die vorgefertigten, externen Temperaturregler für die 
erforderlichen Temperaturen nicht vorgesehen sind. Ein eigener 
Zweipunktregler sollte das Problem aber lösen, da die stäbe glaube ich 
erst bei 80°C oder so abgesichert sind.

Es gilt ja meistens: je mehr Leistung, desto größer von den Abmessungen 
her. Nimm das Größte, was noch in die Küvette passt. Ohne nachzurechnen 
braucht es zwar nicht viel Leistung, um das Bad auf Temperatur zu 
halten, diese jedoch erst einmal zu erreichen ist eine andere Sache.

Autor: Fenki (Gast)
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Wenn Du schon am Basteln bist...
Für meine Ätze hab ich die Heizung folgendermassen gelöst:
Eine Halogen-Birne mit 12 Volt / 50 Watt bekabelt. Die Anschlüsse an der 
Birne sauber isoliert - und ab damit in's Reagenzglas. Alles schn 
gepolstert mit Stahlwolle (andere nehmen Sand, aber ich denke, 
Stahlwolle bringt die Tmperatur besser weg).
Das Kabel kommt dan in ein gebogenes Rohr, welches an Ran der Küvette 
befestigt werden kann. Alles "vergossen" mit den Überresten des Silikons 
vom Küvettenbau.
Das ganze habe ich zwei mal - links und rechts am Rand. 1,4 Liter habe 
ich in 15 bis 20 Minuen auf 45 Grad. Mir reicht das - muss ja eh noch 
Platinen bügeln :-)

Wenn ich denn mal wieder dazu komme (muss auch mal 'n Modellflieger in 
die Luft jagen), kommt noch eine Temperaturregelung zu, die das 
Quecksilberthermometer und den Ntzschalter ersetzt. Dafür habe ich dann 
an sowas gedacht:

http://www.myplace.nu/avr/thermo/index.htm

... Anfangs dachte ich auch an einen Aquarienheizer. Aber da ich die 
Foren-bekannten Heizungen nicht auftreiben konnte (und frag mal in der 
Zoohandlung, ob man die Heizung auf 45 Grad tunen kann!! Der Blick der 
Angestellten sagt da sehr deutlich "MÖRDER!!!" - die hat ja keine 
Ahnung...), istdas eine schnelle und einfache - und bis jetzt auch 
zuverlässige -  Lösung.

Auf jeden Fall viel Spass beim Bauen und ätzen!

Gruss aus der Schweiz
Fenki

Autor: guest (Gast)
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also ich habe für meine ätzküvette mit ähnlich großem volumen leider nur 
einen 50W aquarienheizer gekauft. mit dem dauert es aber minimum 30 
minuten bis das bad auf temperatur ist. mit eingeschaltetem luftsprudler 
sogar deutlich länger. wenn es also passt nimm lieber einen mit 100 oder 
sogar 150W. viel teurer sind die auch nicht.

Autor: DaBaya (Gast)
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Danke euch schon mal für eure Hilfe.
Wie Chris angemerkt hat, ist der Schego Regler leider nur bis +35°C 
geeignet, hab das aber leider erst jetzt bemerkt.
Zur Regelung wäre ich auf diesen Bausatz hier gestoßen: 
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=194360
2kW Schaltleistung reichen m.E. aus.
Zur optischen Temperaturüberwachung noch dieses 
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=X36...

Jetzt aber noch eine Frage, wo ins Ätzbad sollten denn die beiden Fühler 
aus dem Conrad Bausatz eingebracht werden, bzw. sollten sie überhaupt 
ins Ätzbad? (Säureresistenz der Fühler?! )

mfg,
DaBaya

Autor: Der Heizer (Gast)
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Ich habe einen Aquarienheizstab der Fa. Visitherm, 100W, und bin ganz 
zufrieden damit. Einfach laaaangsam das ganze Innenleben herausziehen, 
den kleine Kunststoffbegrenzer abknipsen und schon läßt sich die 
Temperatur auch weit über fischvertägliche Werte hinaus einstellen.

Autor: Chris (Gast)
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DaBaYa hat nicht direkt beantwortet, ob es sich um die Titanheizstäbe 
handelt. Wenn ja, haben diese keine interne Regelung sondern lediglich - 
aus dem Gedächtnis - eine Übertemperaturabschaltung.
Die Regler für solche Heistäbe sind externe Geräte.
Mit mechanischer Manipulation wäre da also nichts zu machen.

Der erwähnte Conrad-Bausatz scheint mir nicht so gut, bzw nur mit 
Schummeln, geeignet zu sein. Beim Schummeln bräuchtest du eine Konstante 
Vergleichstemperatur, die du nicht hast, Ersatzweie ginge vielleicht ein 
fester Widerstand statt dem einen Sensor. Dieser müsste der Schaltung 
die Endtemperatur vorgaukeln, woraufhin das Relais so lange anziehen 
soll, bis ein Ausgleich erreicht ist. Es mag eventuell halbwegs 
funktionieren, schön ist jedoch etwas Anderes ...

Die Temperatursensoren müssen im Ätzbad gut geschützt werden, auch jener 
deines Reichelt-Thermometers. Titan ist dabei eigentlich das einzige 
Metall, auf dessen Beständigkeit du dich verlassen kannst. Benutze mal 
die Suche, wie andere hier ihre Sensoren geschützt haben.

Autor: Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite
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Alles Weicheier hier ;-)

Heizstäbe bastelt man sich selbst:

Reagenzgläser aus Duran in passender Größe, zu einer Kette verlötete 
Halogenbirnchen und Quarzsand. Das Ganze kann man ja durchaus hochkant 
betreiben (Dichtungsproblematik) und für einen Sensor ist auch immer 
noch Platz.
Ich hatte damals 4x10 Birnchen zu 20W (immer 20 Stück in Reihe), also 
maximal 800 Watt, die ich per Phasenanschnitt angesteuert habe.

Das ging prima und war preiswert.

Wenn es nur um einen Temperatursensor geht: dünne Glasröhre aus dem 
Chemiebastlerbedarf unten verschmelzen und Sensor reinschieben - 
hochkant einhängen - fertig. Totzeit ist natürlich nciht so gut wie bei 
Metall, aber für ein Ätzbad vollkommen ausreichend.

Vielleicht einfach mal als Idee ...

Chris D.

Autor: Paul H. (powl)
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So, ich melde mich auch mal zum Thema weil das grad aktuell ist.

Meine Ätzküvette wird auch so ein Volumen von 1..1,5L haben. Besser mehr 
als weniger, da die Lösung mal ne weile halten soll ehe sie schwach 
wird.

Die Frage ist nur, wie ich das Ding heiß kriege. Klar.. ich könnte nen 
200W Aquarienheizer reinhängen (die 300W sind ja schon zu groß). 
Allerdings ist mir das immernoch ein bisschen zu wenig um ehrlich zu 
sein. Ich hätte das Ätzbad gerne innerhalb von 5-10 Minuten 
einsatzbereit.. so lange brauch ich nämlich um das Layout rauszudrucken 
und die Platine zu belichten. Zugegeben, ich könnte das Ding rechtzeitig 
einschalten und damit wär das Problem gelöst aber wie ich mich kenne 
vergesse ich das immer wieder und naja.. ich will halt ne potente 
Heizung. Mindestens 300 Watt sollten es ungefär schon sein, aber ohne, 
dass die halbe Ätzküvette nur aus Heizung besteht.

Naja nun gabs ja schon mehrere Vorschläge.. u.A. kleine Lämpchen in 
einem Reagenzglas mit Sand gefüllt. Ich würde es mit einem Halogenstab 
versuchen. Ob die Wärmeleitung allerdings ausreichend gut erfolgt, um 
einen mit 500W darin zu betreiben? Wie wäre es wenn ich den Halogenstab 
mit Alufolie umwickel oder schwarz lackiere und dann in das Reagenzglas 
Öl anstelle Sand einfülle? Motoröl z.B. würde sich dafür eignen.

Auch ne Idee wäre, einen längeren Halogenstab, z.b. so einen 1500W Stab, 
die sind ja ordentlich lang, direkt durch die Küvette zu führen, ihn 
schwarz zu lackieren damit die Wärmeenergie nicht komplett weggestrahlt 
wird und man beim aufheizen blind wird, und dann mit Epoxidharz zu 
bepinseln (wegen der chemischen Beständigkeit gegen die Lösung). 
Eventuell eignet sich ja auch ein 2K Lack.

lg PoWl

Autor: Paul H. (powl)
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Wie wäre es mit 17W Lastwiderständen? Die könnte man einfach unten 
hochkant ins Ätzbad reinschauen lassen, vorher einmal ordentlich mit 
Epoxidharz bepinseln und isoliern. Die könnte man ja sicher auf 50..100W 
laufen lassen wenn die ständig durch Wasser gekühlt werden. Falls einer 
doch mal undicht wird gibt es durch die Salzlösung sowieso n 
ordentlichen Kurzschluss. Den kann man ganz einfach mit ner flinken 
Sicherung abfangen.

Autor: lol^^ (Gast)
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Suche gerade auch noch eine Lösung für dieses Problem. Mit nem 
Peltierelement von außen anwärmen hat nicht so richtig funktioniert ;-)

Autor: Paul H. (powl)
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ich mach mir jetzt erstmal ne heizung aus eloxiertem alu-rohr mit nem 
500W halogenbrenner drin.. ölgefüllt.

Autor: Christian Engel (engel24)
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Hallo,

in einer älteren Funkamateur (12/07, Seite 1304 bis 1306) ist eine 
Heizung mit einem 12V-Keramikheizelement (Conrad, 532894) beschrieben. 
Das Heizelement hat eine Leistung von 150W und ist mittels eines 
thermischen Puffers (Aluwanne) aussen an der Kuevette angebracht. Die 
Kuevette sollte dabei wohl eine hohe Beständigkeit gegen Hitze und 
Temparaturwechsel haben, da das Thermoelement nach Datenblatt eine 
Temparatur von 200C erzeugen kann.

Eine entsprechende Temperatursteuerung ist dabei ebenfalls mit 
Schaltbild und Layout angefügt.

Der Artikel hat übrigens die Überschrift: "Immer einsatzbereit: 
Platinenlabor im Werkzeugkoffer"

Gruß

Christian

Autor: Paul H. (powl)
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ich möcht aber nicht 150W für 12V heruntertransformieren müssen.

Autor: lol^^ (Gast)
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Also bei den Teilen tuts doch auch noch ein billiges PC-Netzteil, oder? 
Die dürften locker die Ampere schaffen.

Autor: Paul H. (powl)
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wenns mir also nicht auf die ästhetik ankommt kann ich mir ja auch so 
einen riesigen heizstab reinbauen ;-)

Autor: Kollektorstrom (Gast)
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Weil hier schon einige über Steuerungen reden:

Neben meiner Ätzküvette arbeitet ein Komparator, der die Spannung aus 
einem LM35 mit einer einstellbaren Schwelle vergleicht. Die Rückkopplung 
sorgt für eine Hysterese von etwa 5°C.

Der LM35 ist mit Epoxidharz in den Knubbel einer Plastikpipette 
eingelassen. Version 1.0 bestand aus einem Reagenzglas, das sich aber 
mit dem Harz nicht so vertrug (Ausdehnung sorgte dafür, das das Glas 
platzte)

Angeschlossen ist der LM35 dann über ein 3-Adriges Kabel (ungeschirmt) 
an einer Mini-DIN-Buchse (Dieses Musikerzeugs). Ausgang mit ca. 10nF 
gegen Einstrahlung geschützt.

Anzeige gibt es natürlich keine. Mit einem LM35/DS1820 und einem AVR 
wäre aber auch ein System mit Siebensegment denkbar.

Autor: Paul H. (powl)
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An ne Tempanzeige hab ich auch schon gedacht.. aber dann dacht ich mir.. 
wozu das ganze? Damit ich seh wie die Temperatur steigt? Ne, brauch ihc 
nicht. Ne simple Ready-LED reicht, außerdem kann man bei Erreichen der 
Temperatur auch einfach das Blubberbad einschalten.. Wenns blubbert ists 
Ätzbereit, so einfach^^

So, mein erster Versuch einer Heizung ist schonmal gescheitert. Das 
ganze bestand aus einem Alu-Rohr mit nem 500W Halogenstab drin. An den 
Enden mit Silikon verschlossen und im Inneren Motoröl. Irgendwie sind da 
Gase entstanden die dann das Silikon zum Aufplatzen gebracht haben.. Was 
ne Sauerei!

Halogenstab mit Schrumpfschlauch ummantelt direkt im Wasser hat auch 
nicht funktioniert.

Ich werde das Experiment mit dem Stab nochmal wiederholen. Allerdings 
werde ich das Innere diesmal mit Sand füllen, genauergenommen Glassand. 
Das hat keinen besonderen Grund aber ich hab das Zeug einfach hier, da 
ich es als Sandstrahlmittel benutze.

Desweiteren habe ich mal so einen 500W Halogenstab grade mit Duli-Color 
Supertherm schwarz (bis 800° beständig) lackiert. Wenn ich das ganze 
lange genug trocknen lasse und den Stab direkt im Wasser betreibe müsste 
es funktionieren. Die Lackschicht ist so dünn, dass sie bei direktem 
Kontakt mit dem Wasser kaum heißer als 150..200° werden kann.

Hier kommt übrigens Grad ne Idee von nem Kumpel: Man könnte 230V 
gleichrichten und einen MOSFET nicht richtig durchsteuern, dadurch hat 
dieser einen hohen RDSon und verbrät schön den Strom der durch ihn 
hindurchfließt. Wenn man einige davon nimmt und an ne Edelstahlplatte 
auf der Unterseite der Küvette schraubt hat man ne schöne Heizung.

lg PoWl

Autor: Paul H. (powl)
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So, der Versuch mit dem Lackierten Halogenstab war erfolgreich. 
Funktioniert 1A. Die Frage ist jetzt nur noch, ob der Lack gegen das 
NaPS beständig ist.

Ich werde zwei 1000W Brenner nehmen und in Reihe verwenden. Dann hab ich 
meine 500W aber auf einer 4fach so große Stablänge verteilt

Autor: Kollektorstrom (Gast)
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Falls das jemanden interessiert: Hier die Steuerung (absichtlich) im 
Eagleformat. Viele Bauteile in SMD!

Autor: Kollektorstrom (Gast)
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Hoppla. Das oben war das Board im Format für das Reichelt-Gehäuse (Ich 
glaube 120x70x50 für etwa 3€)

Hier der Schaltplan.

Autor: Kollektorstrom (Gast)
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Für die Nicht-Eagle-Leute noch in PNG

Autor: Paul H. (powl)
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na da würde sich ja vielleicht sogar ein kondensatornetzeil und ein 
optokoppler + triac eignen :-) (den opto nur damit man nicht soviel 
strom zum durchsteuern des triacs braucht)

Autor: Kollektorstrom (Gast)
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Sicherlich könnte man daran zur Platzeinsparung etwas feilen. Aber den 
Trafo braucht man so oder so. Oder get bei dem Strom auch eine Z-Diode 
nach dem Gleichrichter?

Autor: Paul H. (powl)
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Also wenn man ein Relais nimmt wird das Kondensatornetzteil nicht 
kleiner oder besser als das Trafonetzteil aber wenn man den Optokoppler 
nimmt kann mans ohne probleme machen. Hab auf meiner HP auch ne ähnliche 
Schaltung veröffentlicht 
(http://www.the-powl.de/basteln/pumpensteuerung/)

Autor: Paul H. (powl)
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Da sieht man mal wieder, man muss ja nicht alles mit µC machen.

Wäre das übrigens nicht auch ein nettes Projekt um sich ein wenig in 
Regelungstechnik zu üben? Man könnte einen PID-Regelkreis einbauen um am 
schnellsten die gewünschte Wassertemperatur zu erreichen.

Alternativ kann man auch einfach ne feste Zeit lang volle Pulle heizen 
und dann nur noch alle paar Sekunden maln heiz-stoß abgeben um die 
Temperatur zu halten. Da man eigentlich immer die gleiche Wassermenge 
hat und das Wasser auch immer die gleiche Ausgangstemperatur hat braucht 
man noch nichtmaln Tempfühler. Ich würde aber trotzdem einen einbauen 
weil es kann ja mal passiern, dass man das Ding ausschaltet und dann 
bemerkt, hoppla da istn Fehler auf der Platine.. Nochmal neu machen. Und 
wenn das dann 5 Minuten lang nach dem Einschalten stur herumheizt, kocht 
die Lösung ja.

Btw: das Konzept meiner Heizung steht fest. Zwei 1500W Halogenstäbe, 
schwarz lackiert und in Reihe geschaltet. Das gibt 750W Heizleistung. 
Ist völlig ausreichend. Außerdem auf eine ausreichend große Fläche 
verteilt so dass es nicht im einen Teil ein blubberndes Inferno gibt, 
während es im anderen Teil noch kühl ist.

Autor: Sven J. (locutussum)
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nur mal so als frage: könnte man das bad nicht auch einfach innen 
backofen stellen und diesen auf 50°C od. so einstellen? so mach ich das 
zumindest bisher immer und das geht ohne probleme. und dabei kommt die 
säure nicht mal mit irgendwelchen heizelementen in kontakt, ergo besteht 
auch kein problem der isolierung o.ä.

ist zwar etwas amateur-haft, aber ich glaub, eigentlich sollte das doch 
auch seinen zweck erfüllen? und leute, die sich sowieso einen ofen fürs 
reflow umgebaut haben, könnten selbigen gleich noch zum ätzen nutzen. ^^

Autor: Kollektorstrom (Gast)
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Genau das hab ich mit Z-Diode gemeint. Gut das ich endlich weiß, wie das 
heißt...

Autor: Paul H. (powl)
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@ Sven J., klar das geht auch. Die einfachste Methode überhaupt stellt 
wohl die Mikrowelle dar. Bin aber so ein kleiner Perfektionist der es 
professionell mit unauffälliger Heizung und so haben möchte ;-)

Autor: Paul H. (powl)
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Hatte grad ne Diskussion mit nem Kumpel. Er erklärt mich für verrückt, 
weil ich den Halogenstab direkt ins Wasser hängen will.

Also das sieht so aus, dass die Küvette 1,5cm kleiner als der Stab sein 
wird und die Anschlüsse folglich außerhalb der Küvette liegen. Er meint, 
dass wenn so ein Stab mal platzt das für mich Lebensgefährlich sein 
kann, da die Anschlüsse dann ja in der Lösung freiliegen.

Ich hab jedoch argumentiert:
- Die Dinger sind aus Quarzglas und halten noch viel größere 
Temperaturunterschiede aus als in meiner Küvette auftreten
- Die werden ständig durch Wasser gekühlt und heizen sich langsam und 
gleichmäßig auf
- Die laufen nur auf halber Leistung (zwei in Reihe)
=> Platzen einfach so, unmöglich
- Ich häng einen Edelstahldraht in die Lösung der mit dem Schutzleiter 
verbunden ist damit der FI auslösen könnte und der Strom vorzugsweise 
über den Schutzleiter und nicht über meinen Körper abfließen würde.
- Ich baue flinke Sicherungen beidseitig ein, so. Die Lösung würde 
sofort einen Kurzschluss verursachen der die Sicherungen killt.
- Ich habe mit meiner Hand in der Lösung generell nix verloren und hole 
die Platine mit einem Platinenhalter oder mit der Plastikzange heraus.

Mag mich sonst noch jemand für verrückt erklären oder alle Argumente 
widerlegen?

Autor: Kollektorstrom (Gast)
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Jo schon. Ich würd einfach nen 300W Aquarienheizstab nehmen. Der ist 
dazu gedacht ins Wasser gehängt zu werden. Der sollte das dann 
eigentlich in etwa 10 Min aufheizen.

Bis du dein Layout gedruckt, belichtet, entwickelt hast ist das dann 
auch warm. Saubere Regelung von etwa 40-45°C hin und gut.

Ich kann schlecht abschätzen, was passiert, wenn die Lösung noch 20°C 
hat und 600W verheizt werden. Und dann brauchts mit der Leistung ja auch 
nur ganz kurz, um die Lösung von 40°C auf 45°C aufzuheizen. Ob diese 
Impulse dem Glas so gut tun?

Autor: Paul H. (powl)
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Ich hab das ganze schon mit nem 500W Halogenstab getestet. Hat ohne 
Probleme funktioniert. Ob impulsweise oder einfach im Dauerbetrieb. 
Sogar kurz heiß gemacht und dann ins Wasser getaucht. War alles kein 
Problem.

300W Aquarienheizsstäbe sind viel zu groß.

Was passiert wenn Wasser 20° hat und eine höhere Leistung drin abgegeben 
wird: Guck in n Wasserkocher. Es Sprudelt etwas und es macht 
Rausch-Geräusche.

Autor: Kollektorstrom (Gast)
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Jo gut aber im Wasserkocher ist auch keine Glasspirale^^

Autor: Paul H. (powl)
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und nun? ;-) Naja wenn ihr irgendwan nix mehr von mir hört wisst ihr, 
dass mich mein Ätzgerät gekillt hat. Ich mach mir - vor allem nach dem 
Test mit der Lampe - keine Gedanken mehr. Sind robuster als ich dachte, 
die Dinger.

Autor: Matthias K. (nighty2k)
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So dann auch ma meine UltraLowCost zum besten.

Sonderangebot Halogen Birnchen 12V 50W 3Stück = 3 €
Auarienschlauch mit selben durchmeser 1m = 1€

Schlauch in der Hälfte geschnitten, Kabel durch, Birne Kabel gelötet, 
das Schlauchende an der die Birne ist 5cm mit Auariensilikon (vom 
Küvettenbau über) gefüllt und das flache Ende der Birne in die 
Silikonfüllung gedrückt (Schlauch über die Birne) -> fertig.

Dazu nen Trafo den man aus ner alten Vitrine, Badezimmerschrank oder 
Ähnlichem sowieso hat verwenden und glücklich sein.

Ich verwende für genau 1Liter eine von meinen zwei gebauten "Heizungen".
von 25°C bis 45°C vergehen ca 25min das ist die Zeit die ich  zum oben 
genannte Vorbereiten sowieso brauche.


Greetz

Autor: Paul H. (powl)
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So, leider hab ich bei Reichelt schon bestellt denn mir kommen da grade 
Bedenken auf. Die NaPS Lösung zersetzt sich ab 50° doch, richtig? 
Regeneriert die sich nach dem Abkühlen wieder oder ist sie dann hinüber? 
Um die Heizstäbe herum wird wegen der hohen Leistungsabgabe auf der 
kleinen Fläche relativ heiß, so dass das Wasser direkt um den Stab herum 
locker über 50° erreicht. In diesem Bereich würde dann die Lösung 
zerstört werden. Wenn ich die zwei drei mal komplett aufheiz wäre sie 
somit hinüber.

Wird das so sein? In diesem Fall würde ich doch auf eine 100-300W 
Variante umsteigen und das Ätzbad einfach rechtzeitig anschalten.

lg PoWl

Autor: Paul H. (powl)
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reicht für die Blubberpumpe unten eigentlich ein Röhrchen mit vielen 
kleinen Löchern? Die verteilen sich ja dann sicher noch ein wenig in die 
Breite.

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