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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperaturregelung für Schwerthärteofen


Autor: Roland Rasch (roland-r)
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Hallo,

Mein Regelungsproblem betrifft einen Härteofen für Schwerter.

Im Ofenbau bin ich kein Laie und einfache Temperatursteuerungen sind 
auch kein Problem aber was die Regelungstechnik für ein komplizierteres 
Regelungsproblem angeht brauch ich Rat von Profis

Ein befreundeter Schwertschmied hat mich gefragt ob es nicht möglich ist 
einen senkrechten E-Ofen zum Härten zu bauen.

Das Problem ist wenn man einen solchen Ofen mit den Innenmaßen 
12x12x120cm senkrecht aufstellt hat man durch die aufsteigende heisse 
Luft einen Temperaturgradienten zwischen Boden(0cm) und Deckel(120cm)
Dies ist jedoch unerwünscht, die Klinge sollte möglichst gleichmässig 
auf Temperatur gebracht werden. Benötigte Temperaturen sind 800-900°C.

Da der Ofen 3-Phasig betrieben wird (6kw) dachte ich an 3 Heizzonen 
(unten,mitte,oben)wobei mit einer Phase jeweils eine Heizspirale separat 
von jeweils einem Thermoelement/PID/SSR betrieben wird.
Das Problem ist dass sich die Heizzonen natürlich gegenseitig 
beeinflussen.

Da die Pid Regler über jeweils noch 2 Steuerausgänge verfügen wäre mein 
Ansatz sie so zu verknüpfen dass

-wenn es z.b. in der obersten Zone1 trotz Abschaltung dieser Zone durch 
PID1 diese Zone1 zu heiss wird bei überschreiten der eingestellten 
Solltemperatur durch die Steuerausgänge erst Zone2 und dann bei weiterer 
Überschreitung Zone3 nacheinander kurzzeitig abgeschaltet werden.

Das gleiche dann auch für die anderen Zonen.

Rein theoretisch sieht das für mich gut aus, ich frage mich ob ich da 
aber Einstellungstechnisch nicht nen totalen Supergau Produziere und das 
System in der Lage ist eine gleichmäßige Temperatur über die Länge von 
120cm aufzubauen?

Einen einfachen Einzonigen Ofen mit einer PID/SSR Regelung zu Steuern 
ist überhaupt kein Problem mit verknüpften PIDs habe ich jedoch 
keinerlei Erfahrung.

Zusammengefasst möchte ich 3 vertikal angeordnete Heizzonen(Ohmsche 
Lasten) so steuern dass im gesamten geregelten Bereich eine gleichmäßige 
Temperatur mit nur minimalen Schwankungen auftritt. Es werden an 3 
Stellen Temperaturwerte gemessen. Es soll auch möglich sein 
Temperaturkurven und Haltezeiten einzustellen.


Ich bin auch offen für andere Lösungen/Steuerungen kenne mich als 
Steuerungstechnischer Laie bisher nur mit PID aus. Alternative Lösungen 
sollten zum einen bezahlbar sein und zum anderen möglichst 
benutzerfreundlich auch für Laien programmierbar/Einstellbar.


PS: Mein zweiter Lösungsansatz zu diesem Problem ist eher mechanischer 
Natur: Nur eine Heizzone, 1 Sensor 1x PID/SSR und der 
Temperaturausgleich erfolgt über ein Isoliertes Rohr oder eine Zweite 
unbeheizte Kammer parallel zur eigentlichen die im oberen und unteren 
Bereich mit der Hauptkammer verbunden sind und ein Ventilator der für 
Umwälzung und Verteilung der heissen Luft sorgt. Könnte auch 
funktionieren nur weiss ich noch keinen Ventilator der bei 800° 
dauerhaft funktioniert. Es soll nur die Luft im Ofen umgewälzt werden 
und keine kaltluft von außen eingeblasen werden.


Würde mich sehr freuen wenn mir da jemand helfen kann!!!


Beste Grüße
Roland

Autor: Olaf (Gast)
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> Ein befreundeter Schwertschmied hat mich gefragt ob es nicht möglich ist
> einen senkrechten E-Ofen zum Härten zu bauen.

Was soll der Vorteil davon sein?

> Rein theoretisch sieht das für mich gut aus, ich frage mich ob ich da
> aber Einstellungstechnisch nicht nen totalen Supergau Produziere und das
> System in der Lage ist eine gleichmäßige Temperatur über die Länge von
> 120cm aufzubauen?

Supergau ist ziemlich genau das was ich erwarten wuerde. :-)

Selbst wenn die Regler nicht voneinander abhaengig sind hast du noch das 
Problem das die benachbarten Heizzonen gegeneinander als Stoergroessen 
auftreten. Und du kannst und willst die nicht voneinander isolieren.

Wenn du also nun einen Temperaturgradienten durch die Bauform hast, dann 
wuerde ich den auch durch die Bauform bekaempfen. Also deine Heizwendel 
im oberen Teil einfach weiter auseinanderziehen damit dort weniger 
Heizleistung eingebracht wird.

Olaf

p.s: Ich finde es merkwuerdig das man heute hundertmal soviel Technik 
braucht um Schwerter zu schmieden wie vor 1000Jahren obwohl man sie 
hundertmal weniger braucht. Oder kann man sie auch als Brotmesser 
verwenden?

Autor: Turnierleiter (Gast)
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Auf manchen Veranstaltungen werden
die größte Torte
die längste Wurst
die dickste Brezel
hergestellt. Genau für so ´nen Anlass sind die gut, razz - fazz.

Autor: Frank B. (frank501)
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Hallo,

ich kenne große, senkrechte Industriehärteöfen, die auch eine 
3-Zonenregelung haben, aber einen Deckel besitzen, aber wie da die 
Regelung funktioniert, kann ich nicht sagen.
Jedenfalls sitz bei diesen Öfen auf dem Deckel ein Motor für den 
Umlüfter. Der Lüfter ist soweit ich weiß, nur am Motor gelagert und 
dessen Welle hat eine dicke Stahlscheibe als Hitzeschild, um das Lager 
thermisch abzuschirmen.
Ausserdem ist die gesamte Deckelkonstruktion wassergekühlt.

So ähnlich könntest Du auch den Umlüfter in dem Rohr neben dem 
eigentlichen Ofen konstruieren. Einfach einen stehenden Motor unter den 
Ofen und dessen verlängerte Welle in das Rohr ragen lassen. Auf dieser 
Welle dann ein oder mehrer Lüfterräder aus Metall anbringen.

Aber so nebenher gefragt: Was soll denn die Schwerter erhitzen? Die 
heiße Luft oder die Strahlungswärme der Heizungen?

Frank

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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Interessantes Thema.
Vorab die Frage? Warum machst Du dir die Probleme und nimmst nicht einen 
horizontalen Ofen?
Ich würde so vorgehen, daß ich erst mal nur die untere Heizung 
einschalten würde um zu sehen, welche Temperaturverteilung sich ergibt. 
Wenn die Temperatur dann schon oben heißer ist, kann es nicht 
funktionieren. Dann brauchst Du eine Umwälzung.
Ein Lüfter, der bis 1000° aushält wird nicht einfach zu finden sein. 
Müsste wohl sowas wie eine keramische Welle mit ebenfalls keramischen 
Flügeln haben. Antrieb und Lagerung ausserhalb. (Wie ist ein Turbolader 
aufgebaut?) Aber bei bewegter Luft hast Du auch einen anderen 
Wärmeübergang auf die zu erwärmenden Gegenstände. Keine Ahnung ob das 
einen Unterschied macht?

Autor: Roland Rasch (roland-r)
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Hallo Olaf,
brauchen tut man das nicht unbedingt, es geht nach wie vor auch in der 
Kohle oder Gasesse, so macht das der Schmied ja momentan auch - und mit 
Erfolg.
Es ist jedoch nach wie vor in einer Kohle oder Gasesse wesentlich 
schwieriger ein so langes Werkstück gleichmässig auf Temperatur zu 
bringen.

Ein sauber einstellbarer E-Ofen bietet den Vorteil dass man weniger 
Ausschuß produziert - und in so ein Schwert werden auch vor dem Härten 
schon eine Menge Arbeitsstunden mit Schmieden und Schleifen 
investiert.Gerade wenns ein Damastschwert ist, da sind dann gerne mal 
vor dem Härten schon 30-80 Arbeitsstunden investiert.

Es geht dabei um eine Vereinfachung und die Möglichkeit heutige mögliche 
Technik auf ein altes Handwerk anzuwenden und man kann durch eine 
Optimale Wärmebehandlung sprich Härten und Anlassen versuchen das 
Optimum aus dem Stahl herauszuholen.

Schließlich erschmilzt der heutige Schmied sein Eisen ja auch nicht mehr 
im Rennofen selbst aus dem Erz und veredelt es zu Stahl sondern kauft 
den Stahl schon fertig.

Fast alle Top Schwertschmiede verwenden heute moderne Techniken, google 
mal nach Salzbadhärten oder Hydraulischer Schmiedepresse usw.

Von Elektronik hab ich  leider nicht so viel Ahnung deshalb suche ich 
hier Hilfe aber vom Schmieden und Härten versteh ich was.

Wenn die Methode mit den 3 verknüpften PIDs Sch..... ist, kein Problem, 
das war halt mein Lösungsansatz soweit ich auf diesem Feld bescheid 
weiß.

Über alternative und konstruktive Lösungsvorschläge eurerseits wäre ich 
dennoch sehr froh!
Gruß
Roland

Autor: Roland Rasch (roland-r)
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Richtig, in der Industrie wird oft mit Umluft gearbeitet!
 Habe aber noch keinen Industrieofen persönlich begutachten dürfen- 
leider!
Warum man nicht horizontal erhitzt hat den Grund dass der Stahl bei 
Härtetemperatur von ca 850° doch schon recht weich wird und wenn man ihn 
a) ohne auflage im Ofen hat z.b. Krummschwert oder ähnliches oder b) die 
erhitzte Klinge mit der Zange nur an einem Ende Packt und nicht aufpasst 
beim überbringen ins Härteöl sich die Klinge durchs Eigengewicht schon 
verbiegen kann und man nach den Härten ein total krummes Teil hat. Nicht 
ein Krummschwert :-) sondern ein total krummes Schwert eben :-)) und 
sowas will ja keiner haben...

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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Roland Rasch schrieb:
> sich die Klinge durchs Eigengewicht schon
> verbiegen kann

Ok, das macht Sinn. Wie gesagt wenn Du Zeit und Lust zum Basteln hast 
nimm einfach mal die Temperturen auf, wenn nur unten eine Heizung an 
ist, dann kannst Du entscheiden ob Du eine Luftumwälzung brauchst. Und 
dann kann man sich vieleicht mal einen alten Turbolader vom Schrott 
holen. Allerdings müssen deren Lager alle mit einem Ölkreislauf gekühlt 
werden.

Autor: Roland Rasch (roland-r)
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Hm, die Idee mit den Pid Reglern scheint ja nicht zu funktionieren :-(

Gibts denn ne andere Steuerungstechnische Lösung, SPS oder sowas 
programmierbares?

Die Wärmeübertragung im Elektrischen Ofen erfolgt hauptsächlich durch 
Wärmestrahlung nicht durch die Konvektion, diese sorgt leider nur dafür, 
das im Ofen ein unerwünschter Temperaturgradient durch die aufsteigende 
heiße Luft entsteht. Ich dachte das man das Problem halt irgendwie 
steuerungstechnisch lösen kann. Umwälzung ist wohl die Industrielle 
Methode, war eben auch ein Lösungsansatz von mir ich weiss nur nicht wie 
am besten realisieren. Turbolader sorgen für zusätzliche Luft im Motor 
die von außen eingeblasen wird - hier gehts aber nur um umwälzung der 
bereits im Ofen befindlichen Luft die leider eben 850° hat.

Da mir zur Mechanik außer zum Prinzip im Moment nix konstruktives 
einfällt wollt ich eben die Steuerungstechnische Lösung mal abklopfen.
Gruß
Roland

Autor: Olaf (Gast)
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> Es ist jedoch nach wie vor in einer Kohle oder Gasesse wesentlich
> schwieriger ein so langes Werkstück gleichmässig auf Temperatur zu
> bringen.

Das leuchtet mir ja noch ein. Ich hab in meiner Ausbildung auch mal ein 
paar Monate geschmiedet und weiss daher das es Spass macht. Und ich geb 
auch zu das es nicht unbedingt Kerzenstaender sein muessen. Aber ich 
wuerde doch Dinge herstellen wollen mit denen man irgendwas machen kann.


> Wenn die Methode mit den 3 verknüpften PIDs Sch..... ist, kein Problem,
> das war halt mein Lösungsansatz soweit ich auf diesem Feld bescheid
> weiß.

Ich wuerde nicht soweit gehen und sagen das es unmoeglich ist. 
Vorausgesetzt der Temperaturgradient ist nicht so hoch das da kein 
Spielraum zum regeln mehr ist. Aber das man drei fertig kaeufliche 
PID-Regler digital verknuepfen kann um da zu Loesungen zu kommen glaube 
ich nicht.
Es koennte vielleicht gehen wenn man drei Regler in einem Prozessor 
programmiert und die benachbarten Eingangsgroessen gewichtet in die 
anderen Regler mit einbezieht. Aber dazu musst du sicher mindestens so 
gut im regeln wie im Schmieden sein.

Olaf

Autor: Meister (Gast)
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Habe ich schon mal gebaut :-)
Du brauchst mehrere Fühler. In etwa einem Abstand von 10cm. Die Regelung 
funktioniert mit einer adaptiven Kaskadenregelung. Ich habe es mit einer 
S7-312 CPU gelöst. Funktioniert sehr gut. Die einzelnen Heizungen werden 
über eine Phasenanschnittsteuerung von 0-100% geregelt. Genauigkeit 
erreiche ich damit in der Größenordnung von +-5°C.

Mit freundlichen Grüßen, euer Meister

Autor: Frank B. (frank501)
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Roland Rasch schrieb:
> Da mir zur Mechanik außer zum Prinzip im Moment nix konstruktives
> einfällt

Hatte ja oben schon ne Idee geschrieben, kann die aber gerne noch mal 
genauer ausführen:
Der Lüftermotor kommt unter den Ofen, in dem von Dir beschriebenen 
Nebenrohr kommt nur eine oben und unten gelagerte Welle, auf der die 
Lüfterflügel sitzen. Und diese Welle wird über Ritzel oder 
Riemenscheiben vom Motor angetrieben, der damit nahezu komplett 
thermisch entkoppelt ist.
Problematisch ist hier nur die Lagerung, die man aber mit Stahlscheiben, 
welche auf der Welle vor den Lagern sitzen schon etwas vor der Hitze 
schützen.
Wenn man dann noch C3-Lager verwendet, die etwas größere Lagerluft haben 
und diese dann auch noch mit Wasser kühlt, sollte es kaum Probleme 
geben.


Roland Rasch schrieb:
> Gibts denn ne andere Steuerungstechnische Lösung, SPS oder sowas
> programmierbares?

Das wäre das selbe Problem, denn in der Steuerung wird man nichts 
anderes machen, als P(I)D Regler nachzubilden und diese miteinander 
verknüpfen.
Die Regler sind nun mal Stand der Technik und es gibt Leute, die 
beschäftigen sich mit nichts anderem, als solchen Problematiken.
Für den "normalen" Techniker sind solche Sachen kaum zu überschauen, 
sobald es regelungstechnisch um mehr als nur Standardaufgaben geht.

Von daher würde vorschlagen die Konstruktive Lösung des Problemes 
anzugehen, mit Umluftkanal und im oberen Bereich gestreckten 
Heizwendeln.

Frank

Autor: Roland Rasch (roland-r)
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Der Meister,
sagt der da so ganz cool: "hab ich schon mal gebaut"

+/- 5° ist doch hervorragend! Das könnte eine Lösung sein!
Adaptive Kaskadenregelung hört sich schonmal total prima an leider weiss 
ich als noob damit nichts anzufangen und einen s7-312 CPU kenne ich 
leider auch nicht. Phasenanschnittssteuerung ist mir wenigstens vom 
Dimmer/leistungsregler her bekannt.
Kannst du mich bitte aufklären wie man sowas baut, Meister?

Gruß
Roland

Autor: Torsten W. (wirehead)
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Den Lüfter macht man aus einem warmfesten Edelstahl.
Die Lüfterwelle wird durchs gehäuse geführt und dort kommt eine 2. 
Alluminiumlüfterscheibe drauf. Diese kühlt die Welle spielend auf unter 
80C°.
Der Lüfter sitzt direckt auf dem Motor, keine zusätzlichen Lager.
Für Lagerböcke, Welle, Riemenscheibem, Riemen usw. bekommt man schon 4-5 
DS Motoren mit 0,75kW...
Solche Tricksereien macht man erst ab 15kW+
Der Lüfter besonders dessen Welle muss aus Edelstahl sein da dieser eine 
miese Wärmeleitfähigkeit hat und somit wesentlich besser entkoppelt.
Man könnte den Lüfter praktisch als runde Platte mit 4 aufgeschweißten 
Paddeln herstellen was vollkommen ausreichend ist für Ofenumluft.

Gruß
Torsten

Autor: Bernd B. (maulwurf)
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Hallo
Ich habe mal was ähnliches gebaut und dort die oberen Heizungen über 
getrennte Impuls- Pausen Verhältnise (langsames PWM) einer SPS 
gesteuert.Dafür hatte ich sieben Kreise mit verschiedenen Timings.Zum 
Einrichten und ausmessen habe ich auch alle 20 cm einen Fühler benutzt.
Nach der Anpassung reichte ein Fühler mit einem Regler für eine 
Genauigkeit von 2 Kelvin bei 370 Grad Ofentemperatur .
War nur etwas fummelig zum anpassen.

Gruss Bernd

Autor: Franz (Gast)
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Wie wär's mit einem Induktionsofen?
Da dürfte das Problem der senkrechten Lage nicht so gravierend sein.

Autor: avr (Gast)
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Ich würde den Ofen mechanisch etwas aufwängiger bauen.
Entwurf anbei.
Es gibt zwei Kammern, unten zueinander offen, oben mit
steuerbarer Luftklappe. Im Teil für das Schwert ist
unten das Heizelement (unterhalb des Schwertes).
In Höhe des Schwertes sind 2-3 Sensoren.
Durch die Luftklappe wird der Durchzug durch die Schwertkammer
geregelt damit der Temperaturgradient gering ist.
Die Grundtemperatur wird über das Heizelement erledigt.

Im Teil ohne Schwert (und Heizelement) kann die Luft etwas
abkühlen und wird auch durch die einströmende Heisluft aus
der Schwertkammer nach unten gedrückt.

Sollte eigentlich recht gut zu regeln sein.

avr

Autor: Torsten W. (wirehead)
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Mit Umluft würde ich in meinem jugendlichen Leichtsinn behaupten das man 
mit einem Fühler und einem Prozessregler mit SSR auskommt um +-5C° zu 
halten.

Autor: Roland Rasch (roland-r)
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@Frank + Thorsten
ja,ihr habt natürlich recht, im Ofen sollte sich am Besten nur das 
Lüfterrad befinden und wenn man dann das Lager noch abschirmt/kühlt 
sollte die mechanische Lösung funktionieren. Gibts da speziell geeignete 
Lager? abgesehen von der Lagerluft? Kugellager vs. Gleitlager?

Wie groß das Lüfterrad sein muß und wie schnell es drehen muß um eine 
bestimmte Luftmenge zu bewegen kann ich berechnen, das ist nicht das 
Problem. Wie gesagt bin ich mechanisch wenigstens etwas besser als 
elektronisch
Danke allen bisher!!!

Autor: Frank B. (frank501)
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Roland Rasch schrieb:
> Kugellager vs. Gleitlager?

Ich persönlich würde Kugellager vorziehen. Gerade in einer solchen 
Anwendung sind die sicher besser geeignet als Gleitlager. Denn die 
Schmierung des Gleitlagers stelle ich mir bei größerer Hitze etwas 
schwierig vor. Im Kugellager bleibt das Fett jedoch da, wo es sein soll, 
nämlich zwischen den Kugeln und den Ringen vorausgesetzt man hat ein 
2Z-Lager mit Dichtringen aus Metall auf beiden Seiten.


Frank

Autor: Torsten W. (wirehead)
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Ich würde wenn das Lager wirklich so heis wird ein Lager mit 
Heislagerfett empfehlen glaube HT als nachsatz bei FAG, afaik bis 210C°. 
Damit haben wir mal Thermoölpumpen ausgestattet was wesentlich länger 
gehalten hat.
Wenns noch heiser wird gibts auch noch Grapfit bzw. MoS2 "geschmirte" 
Kugellager aber da dürfte die Grenzdrehzahl recht klein sein.

Gruß
Torsten

Autor: KarlHeinz (Gast)
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Mal etwas aus der Luft gegriffen:

Könnte man den Lüfter nicht per Magnet antreiben und die Geschwindigkeit 
per Magnetsensor ermitteln? Die Kühlung der oberen Abschlussplatte 
könnte sich dann etwas einfacher gestalten.

Autor: Torsten W. (wirehead)
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Die Lagerung wird dann ja noch interessanter, man könnte den Lüfter 
natürlich in magnetischer schwebe halten....

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

>Die Lagerung wird dann ja noch interessanter, man könnte den Lüfter
>natürlich in magnetischer schwebe halten....

Schon mal etwas von Curie-Temperatur gehört?

MfG Spess

Autor: Torsten W. (wirehead)
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Das hab ich natürlich nicht bedacht in meiner ironie

Autor: Roland Rasch (roland-r)
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Tja, die curie temperatur wird sicher erreicht aber wohl doch 
hoffentlich vom Schwert :-))
(Das ist der Beginn der Umwandlung des Stahls vom perlitischen ins 
austenitische Gefüge wobei die Magneteigenschaften desselben flöten 
gehen)

Ich Denke es wird wohl eine Lösung mit Umwälzung, das scheint mit am 
Einfachsten Umsetzbar. Zur Lagerung des Lüfters wird man wohl ein wenig 
experimentieren müssen aber das sieht ja mit den bisherigen ideen nicht 
so schlecht aus.

Steuerungstechnisch ist mir der Aufwand einfach zu groß und das Ergebnis 
nicht 100%ig sicher. Wird schon einen Grund geben warum das in der 
Industrie auch so geregelt wird...
Besten Dank an Alle hier !!!

Gruß
Roland

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Roland Rasch schrieb:

> am besten realisieren. Turbolader sorgen für zusätzliche Luft im Motor
> die von außen eingeblasen wird - hier gehts aber nur um umwälzung der
> bereits im Ofen befindlichen Luft die leider eben 850° hat.

Nur der Vollständigkeit halber:
Turbolader im Auto beginnen zu glühen.
Aus einem Turbo könnt man sich daher sicherlich Schaufelrad bzw Lager 
holen, die die Temperatur aushalten.

Autor: Olaf (Gast)
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Ich hab das Problem heute Nacht nochmal kurz durchgetraeumt und da ist
mir ein Ansatz eingefallen. :-)

Du nimmst einen PID Regler der die untere Heizzone auf Solltemperatur 
bringt. Wenn sie dort angekommten ist dann heizt du die naechste Zone
darueber auf, und danach die letzte ganz oben.
Das Problem dabei ist aber das die oberen Zonen dann eine 
Grundtemperatur haben und du deshalb dort weniger Leistung brauchst. 
Hast du aber ueberrall die gleiche Heizung so wuerden die untere 
Heizzone vielleicht mit 80% laufen, die mittlere mit 50% und die obere 
mit 30%. Wobei ich die Prozentwerte jetzt einfach mal so angenommen 
habe. Das Problem ist nur je geringer du eine Heizzone ausnutzt, also je 
ueberdimensionierte dort die maximal moegliche Leistung ist, umso 
schwieriger wird dort die Regelung.
Wie ich ja schonmal sagte kann es dann klueger sein die Heizungen 
unterschiedlich zu bauen. Aber das ist natuerlich ein Prozess wo 
Erfahrung bei der Auslegung nicht schaden kann, oder du baust alles 
dreimal.

Hm..aber interessant wird so ein System bei Stoerungen von aussen. Wenn 
du also ein kaltes Schwert reinsteckst. Das koennte im ungunstigsten 
Falle zu einer partiellen Wunderkerze fuehren. :-)

Olaf

Autor: mh (Gast)
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Du könntest deine Reglung mit einer einfachen Hydrodynamiksimulation 
testen. Da müsste es genügend freie Programme geben, die man nutzen 
kann. Die Randbedingungen so apassen, dass sie die Heizung und den 
Regelalgorithmus abbilden.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Nur der Vollständigkeit halber:
> Turbolader im Auto beginnen zu glühen.
> Aus einem Turbo könnt man sich daher sicherlich Schaufelrad bzw Lager
> holen, die die Temperatur aushalten.

Genau deshalb hatte ich schon oben einen Turbolader  ins Spiel gebracht.

Roland Rasch schrieb:
> Turbolader sorgen für zusätzliche Luft im Motor
> die von außen eingeblasen wird - hier gehts aber nur um umwälzung der
> bereits im Ofen befindlichen Luft die leider eben 850° hat.

Die Abgastemperatur, in der die Antriebsturbine läuft hat bei Volllast 
locker die gleiche Temperatur. Man könnte also evt. die Abgasturbine, 
Welle und Lagerung eines Turboladers vom Schrottplatz als Basis nehmen.

Autor: Bernhard M. (boregard)
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Ich sehe beim Turbolader als Lüfter nur das Problem der Drehzahl.
Turbos laufen auf sehr hoher Drehzahl, mit dieser Drehzahl würde ich 
hier (bei einer selbstgebauten Lösung) nicht arbeiten wollen.
Für niedrige Drehzahlen werden aber die "Lüfterflügel" eine Turbos zu 
klein sein.

Autor: Düsendieb (Gast)
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Na Ja, es soll auch kein Sturm entstehen, es sollen nur die 
Luftschichten durcheinander gewirbelt werden.

Ich würde erst mal messen, ob die Unterschiede in der 
Temperaturverteilung überhaupt störend sind.

Axel

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Ich würde erst mal messen, ob die Unterschiede in der
>Temperaturverteilung überhaupt störend sind.

Genau. Möglicherweise wird hier mit Kanonen nach Spatzen geschossen. Der 
Ofen hat ein Volumen von ca. 16l. Da kann ich mir keine riesigen 
Unterschiede vorstellen. Und wenn, reicht vielleicht ein gekühlter 
Deckel aus.

MfG Spess

Autor: Icke ®. (49636b65)
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Einfach mal in Japan bei Hatori Hanzo nachfragen... SCNR

Autor: MaWin (Gast)
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> Turbolader im Auto beginnen zu glühen.

Durchaus: http://www.germanbricks.com/?Infos

> Aus einem Turbo könnt man sich daher sicherlich Schaufelrad
> bzw Lager holen, die die Temperatur aushalten.

Kaum. Schliesslich siehst du im Bild, daß das Lager kühl ist,
nicht ohne Grund wird dort Motoröl und Kühlwasser durchgepresst.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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MaWin schrieb:
> Kaum. Schliesslich siehst du im Bild, daß das Lager kühl ist,
> nicht ohne Grund wird dort Motoröl und Kühlwasser durchgepresst.

Na ja ich denke keiner ist davon ausgegangen, daß man das Teil 
unverändert komplett incl. Lager IM Ofen einbaut.

Autor: Ulirch (Gast)
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So lange der Ofen unten zu ist, wird sich da keine so starke 
Temperaturschichtung einstellen.  Eine Konvektion hat man nur wenn man 
schon Temperaturdifferenzen hat. die Konvektion erzeugt keine 
Temperaturunterschiede.  Das Einzige das man vermeiden muss, ist das von 
oben kalte Luft in den Ofen "fällt" . Dagegen sollte es schon reichen 
wenn die Öffnung oben genügend klein ist.

Bei 800 Grad wird der Größte Teil der Wärme ohnehin schon über Strahlung 
übertragen. Durch umwälzen der Luft ändert man daran vermutlich so 
schnell auch nichts. Mit der Luftumwälzung handelt man sich vermutlich 
mehr Ärger ein als das es hilft, weil z.B. die Achse zum Lüfter Wärme 
ableitet und kühler ist.

Getrennte Heizungen und Thermmometer sind schon hilfreich. Vermutlich 
wird es aber reichen eine Regelung zu nehmen, und dazu von Hand das 
Verhältnis der Heizungen einmal anzupassen. Das Problem dürfte da auch 
weniger der Luftstrom sein, sondern mehr der Deckel im oberen Bereich, 
und ggf. der Boden unten.

Meine Erfahrung mit einem Ofen mit 2 Zonen Heizung, war das sich die 
Regelung da relativ gut anhand einer Simulation einstellen ließ. Einmal 
die Impulsantworten messen, und dann den PC simulieren lassen, incl. der 
Regelung  (2 PID Kreise: einmal der Mittelwert und einmal die 
Differenz).  Wirklich brauchen wird man die getrennte Regelung aber 
vermutlich nur, wenn man relativ schnelle Temperaturprogramme fahren 
muss.

Autor: Roland Rasch (roland-r)
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Also, ich hab heute mal meinen kleinen Ofen der normalerweise waagerecht 
betrieben wird, senkrecht aufgestellt und nach ner halben stunde ergab 
sich ein Temperaturunterschied von 11,6°C zwischen boden und Deckel. 
Dabei ist der Ofen etwas weniger als die Hälfte des zu bauenden 
Schwertofens hoch, nämlich 50cm. Ich kann mir gut vorstellen dass bei 
einem doppelt so langen Ofen noch größere Temperaturunterschiede 
auftreten. Eine Umwälzung oder irgendwie geartete Regelung ist also 
definitiv vonnöten... Sonst ist die Spitze des Schwerts vielleicht noch 
nicht auf Härtetemperatur und wird nicht hart wenns oben schon gut ist 
oder der Spitze gehts gut aber im Bereich nahe der Angel könnte es schon 
Probleme mit Kornwachstum durch Überhitzung geben wenn man mit 
haltezeiten härtet. Alles grob überschlagen kommen die reinen 
Materialkosten für einen großen Ofen schon so auf ca. 800 Öcken, da 
solls dann wenn möglich auch so funktionieren wie geplant. Lieber vorher 
3x länger drüber nachgedacht als hinterher davorgestanden und sich 
geärgert weil man sch... produziert hat.

Der ventilator braucht weder besonders groß noch besonders schnell zu 
sein wie erste grobe berechnungen ergeben. ein kleiner ventilator mit 
10cm durchmesser und 5cm schaufelbreite bei 8 Schaufeln bewegt bei 1350 
RPM bereits etwas mehr als 1 m³ pro minute. es darf also ruhig 
wesentlich weniger sein.

Autor: Düsendieb (Gast)
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Da sich die Verhältnisse im Ofen aber nicht änderen und das Glühgut 
immer halbwegs die gleiche Form hat würde ich sagen: drei Messungen 
installieren und ggf. von Hand nachregeln. Die eigendliche 
Temperaturregelung nur mit einer Messung machen.

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