Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Der Bau oder Kauf von Kühlern, sowohl Produkt- als auch Refluxkühler, und deren Wasserversorgung
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derwo
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Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von derwo »

Im zweiten Versuch hat das Biegen der doppelten Spule geklappt. Sie ist zwar nicht ganz perfekt geworden, an einer Stelle ist das Rohr etwas plattgeknickt (siehe grüner Pfeil auf dem zweiten Bild), aber sie funktioniert:
20201222_174338.jpg
20201222_174345.jpg
Sie ist 9.5cm lang und besteht aus 2 Meter 6mm weichgeglühtes Kupferrohr mit 1mm Wandstärke, ein leicht erhältliches Standardmaterial. Es entspricht auf dem ersten Blick gut dem 1/4" soft copper tubing, was die Amerikaner für Refluxspulen normalerweise verwenden, denn 1/4" sind 6.35mm. Allerdings ist deren Wandstärke mit 0.03", also 0.762mm, deutlich geringer, was zur Folge hat, daß das Biegen doch etwas angestrengender ist, als ich es nach dem Anschauen diverser youtube-Videos und Lesen diverser Forenbeiträgen erwartet hatte.

Zuerst habe ich das als Ring gelieferte Rohr mit Seifenwasser gefüllt. Warum mit Seife? Weil es in ein paar youtube-Videos empfohlen wird. Das Eis scheint dadurch flexibler zu sein, also beim Biegen weniger zu zerbrechen und das Biegen dadurch gleichmäßiger und einfacher zu sein.

Dann habe ich es eingefroren. Da sich Wasser beim Einfrieren ja ausdehnt, trat dabei an beiden Enden so 2cm Eis aus.
Dann habe ich beide Enden mit einem Schraubstock so 2cm geplättet, die 2cm in der Mitte umgeknickt und nochmal geplättet.

Dann kam das Biegen. Ich empfehle, dabei gummierte Handschuhe zu tragen, damit das Eis nicht so schnell schmilzt und damit man guten Grip hat.

Zuerst um ein 15mm-Kupferrohr. Der Anfang ist das schwierigste.
Eine dritte Hand wäre manchmal ganz sinnvoll. Ich habe das 15mm-Rohr meist in meine Kniekehlen geklemmt oder zumindest daran gedrückt, um beide Hände freizuhaben. Für die erste Windung habe ich mir sehr lange Zeit gelassen und das Rohr inkl. dem 15mm-Rohr immer wieder zwischendurch eingefroren. Das schwierige bei der ersten Windung ist, daß das 6mm-Rohr noch keinen festen Kontakt zum 15mm-Rohr hat und, wenn man es also frei biegt, es grundsätzlich da, wo es mal angefangen hat, sich zu biegen, sich auch weiterbiegen würde. Dadurch gibt es dann einen Knick.
Ich habe nicht am Ende des 6mm-Rohrs angefangen zu biegen, sondern irgendwo weiter drinnen, damit ich gut was festzuhalten habe. Dann habe ich es bis zum näheren Rohrende gebogen und dann die mit dem Rechner Refluxspule berechnete Anzahl an Windungen in die andere Richtung fertiggemacht.
Ich dachte vorher, man soll dauernd auf Zug biegen, damit es keinen Knick gibt. Aber wenn man auf Zug biegt, gibt es eine zwar regelmäßige aber permanente Abflachung des ganzen Rohrs. Ich habe teilweise bewußt mal nicht auf Zug gebogen und denke, das Ergebnis ist auf diese Weise besser, wenn auch die Spule dann nicht ganz eng das 15mm-Rohr quasi einschnürt, sondern das 15mm-Rohr minimal locker in der Spule steckt, was dann andererseits allerdings beim Biegen etwas unangenehm ist, da das 15mm-Rohr verrutschen und sich in der Spule drehen kann.
So sah es dann aus:
20201220_094831.jpg
Die äußere Spule habe ich dann frei gewickelt. Also ich habe keine Pappe oder ein größeres Rohr drumgewickelt. Das würde beim nächsten mal mit der nun gemachten Erfahrung etwas schöner regelmäßig werden.
Dieser Knick (grüner Pfeil) ist typisch für Doppelspulen, habe ihn schon öfter gesehen, wusste aber nicht, warum der passiert. Denn eigentlich ist es doch seltsam, daß genau da, wo es dann einfacher wird, ein Knick entsteht. Es liegt glaube ich daran: Die Biegung ist nach der inneren Spule nur sehr gering, weil man auf den größeren Durchmesser wechselt. Nun aber muss die Biegung plötzlich wieder etwas stärker werden, damit man gut auf den neuen Durchmesser einbiegt. Und jetzt ist es eben so, daß das Rohr gerne da, wo es schon gebogen ist, weiterbiegen möchte. Also das Einbiegen möchte man möglichst an einem ganz bestimmten Punkt machen, und das ist gefährlich. Man muss dieses Einbiegen auf möglichst viel Rohr verteilen.
Wenn man frei biegt, ist auf Zug zu biegen ganz falsch. Man muss das Rohr im Gegenteil eher zur Spule hindrücken und dabei dann biegen. Und man muss möglichst oft die Position der Hände ändern, damit das Rohr an möglichst vielen Stellen gebogen wird und sich also nie ein Punkt durchsetzt, wo es dann anfängt einzuknicken.

Allgemein ganz wichtig ist, daß einem bewußt ist, daß man fast nichts mehr ändern kann, wenn das Rohr mal gebogen ist. Nachträglich irgendwas enger biegen oder den Abstand der Windungen verkleinern, das klappt nicht wirklich.
ZB das Rohr bei der ersten Biegung etwas schräg auf das 15mm-Rohr zu wickeln und das dann im Nachhinein ändern zu wollen, geht überhaupt nicht.
Oder wenn man am Ende merkt, daß eine äußere Windung zu groß ist und die Spule daher nicht mehr in die Kolonne passt, kann man diese Windung nicht einfach zusammenquetschen. Und wenn man an dieser Stelle die Spule versucht, einfach engerzudrehen, hat man kaum Kontrolle, wo genau sich was biegt. Und das bedeutet, daß es sich an der schwächsten Stelle biegen wird und, je nachdem, wie viel man korrigieren muss, knickt das Rohr dann dort ein.

Im Nachinein bin ich etwas überrascht, wie wenig Platz bei einer Doppelspule für eine 54mm-Kolonne dann noch für den Dampf ist. Stattdessen eine Einfachspule mit einem vielleicht 15mm dicken Kühlfinger zu bauen, ist vielleicht gar nicht verkehrt. Oder man macht eine Doppelspule, aber die Windungen mit größerem Abstand, 6mm vielleicht, also genauso viel Platz dazwischen wie das Rohr dick ist.

Sie ist nicht perfekt, aber ich werde sie mal so einbauen.
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azeotrop
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von azeotrop »

Schön ist sie ja wirklich nicht. Aber sie wird funktionieren. :+1:
Lass dich nicht von dem Platzverlust beirren. Jeder Tropfen Kondensat der Abtropft schafft ja Platz für eine riesengroße Menge Dampf.

Ich habe alle Spulen über ein passendes Rohr gewickelt. Anders wäre meine dreilagige Spule nicht machbar gewesen.
Man kann leichter arbeiten auf diese Weise.

Ich bin gespannt auf den Probelauf.
Es grüßt Azeotrop
"Doubt not, therefore, sir, but that distilling is an art, and an art worth your learning."
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derwo
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von derwo »

azeotrop hat geschrieben: 27. Dez 2020, 22:20Anders wäre meine dreilagige Spule nicht machbar gewesen. Du hast auch ein dünneres Rohr verwendet. 5mm mit 0.5mm Wandstärke, oder? Mit 6mm-Rohr eine Dreifachspule, dann müsste man die innere Spule um ein 10mm-Rohr wickeln. Das halte ich für unmöglich.

Ich bin gespannt auf den Probelauf. Dauert leider noch. Die Teile für die Wasserversorgung werden frühestens in einem Monat aus China herkommen.
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Tom Burns
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von Tom Burns »

Es gibt Kupferrohr in unterschiedlichen "Härten".

Ich hatte für meine Kühlspirale Kupferrohr 6x1 mm mit der Bezeichnung "R 220" gekauft.
"R 220" bedeutet hier Zugfestigkeit von 220 Ν/mm2 und ist "weich geglüht"
Weitere Sorten sind z.B. "250" und "290"

Nachdem ich zuerst an einem härteren Material schier verzweifelt war, konnte ich mit dem 220er fast mühelos einen Innendurchmesser von unter 15 mm für die innere Spirale erreichen - ohne irgendeine Füllung im Rohr!
Kuehler_01.JPG
Kuehler-02.JPG

Das Material gibt es z.B. hier
https://123stahl-shop.de/Kupferrohr-6-x ... 37_23.html


Tom
Hüse
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von Hüse »

Vielen Dank für deine ausführliche Bauanleitung :+1: . Hab mir auch schon das Material ins Lager gelegt. Wenn es dann draussen mal kalt wird, werde ich den Versuch starten. Kann leider nicht mit Tiefkühltruhe einfrieren da keine vorhanden. Mit Sand oder Salz füllen lasse ich lieber, dank deinem Denkanstoss in der Vergangenheit.
Hüse
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von Hüse »

Nachdem ich zuerst an einem härteren Material schier verzweifelt war, konnte ich mit dem 220er fast mühelos einen Innendurchmesser von unter 15 mm für die innere Spirale erreichen - ohne irgendeine Füllung im Rohr!
Wow, sieht sehr professionell aus :+1:
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derwo
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von derwo »

Schaut viel besser aus als meine. :+1:
Ich hatte aber eigentlich auch "weiches" Kupferrohr genommen:
https://www.ebay.de/itm/Kupferrohr-Ring ... 2749.l2649
und:
https://www.ebay.de/itm/Kupferrohr-Ring ... 2749.l2649
Gut, da steht keine R-Nummer dabei. Aber R-220 ist weich, R-250 ist halbhart und R-290 hart. Kupfer als Ring gibt es nur in R-220. Also müsste meines das gleiche gewesen sein.
Hier ist eine Auflistung:
https://www.ebay.at/itm/Kupferrohr-in-S ... Sw68lamWkf
Ringe sind weich (R-220) und Stangen entweder halbhart oder hart.

Ich verstehe es nicht. Teuerer ist deines auch nicht gewesen. Das, mit dem du gescheitert bist, war das eine Stange? Kannst du mal ein bisschen was schreiben, wie du das dann ohne Füllung (!!!) so gut hinbekommen hast?
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Tom Burns
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von Tom Burns »

Blöderweise habe ich keine Rechnungen/Lieferscheine von den damaligen Käufen aufbewahrt und auch keine Erinnerung daran, wo ich was gekauft habe.
Den Link zum Stahlshop hatte ich nur zur Info hier eingestellt, nicht weil ich dort gekauft habe ...

Beides war jedenfalls als Ring gekauft, der Unterschied war aber echt krass, warum auch immer.

Grundüberlegung für die Herstellung war neben der angepeilte Länge, dass der Außendurchmesser nicht wesentlich mehr als 45-46 mm betragen sollte, damit das Teil in ein 2"-Rohr (ID =50mm) passt und das bestenfalls nicht stramm.
Bei zwei ineinander liegenden Wicklungen mit 6mm-Rohr ist der erste Kern mit 15 mm perfekt dafür.

Nach dem Erreichen der gewünschten Länge wird dann ein Rohr mit ca. 30 mm Innendurchmesser und max. 2mm Wandstärke über die innere Wicklung geschoben und über dieses dann rückwärts die zweite Lage gewickelt.

Beim Biegen ohne Füllung kommt es darauf an, die Kraft genau im richtigen Winkel auszuüben.
Ist schwer zu beschreiben.
Es gibt ein Yutube-Video, in welchem die Vorgehensweise gut erklärt wird, alles etwas größer aber die Technik ist dieselbe und so hat es bei mir funktioniert.

https://www.youtube.com/watch?v=AbDMITA ... Sx8Y6S3QEx

Wichtig ist hierbei, dass das gesamte zu biegende Material bereits (locker) um den Wickelkern liegt. Für mich war das damals die Erleuchtung.
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derwo
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von derwo »

So wie er das auf dem Video macht, wäre es zwar bei mir schön regelmäßig geworden, aber das Rohr wäre überall etwas abgeflacht gewesen. Nicht schlimm, aber das wollte ich vermeiden. Der Preis war, daß die Biegungen nicht so regelmäßig sind.

Ich kann es mir nicht erklären.

Hat das Rohr wirklich 1mm Wandstärke? Es gibt auch welche mit 0.5mm. Bei Bengs-Modellbau zB. Das habe ich nicht gekauft, weil es teuer ist und weil ich doch wegen der Stabilität und Haltbarkeit gerne 1mm Wandstärke habe. Wenn da irgendwo ein Haarriss ist und man ihn erst nicht bemerkt, ist das sehr ärgerlich.

Auf deinem Bild schaut es eher so aus, als ob du 18mm Innendurchmesser hast. Das würde schon einen Unterschied machen. Trotzdem würde ich nicht erwarten, daß es ohne Füllung geht.
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Tom Burns
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von Tom Burns »

6mm-Rohr / ID 4mm

Defnitiv um 15mm-Rohr herumgebogen.
Womöglich hat die Wicklung dann innen 16mm, mehr auf keinen Fall.

Und der Querschnitt der inneren Wicklung ist sicherlich etwas Richtung Oval verformt.
Ist mir aber Wurscht.

Wenn ich den Hahn voll aufdrehe, kommen da gute 3 Liter pro Minute durch, was sicher für 6 KW reicht.
Meine Kolonne kann ich maximal mit 3,7 KW fahren (16A)
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derwo
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von derwo »

Tja, dann müsste man vielleicht beim nächsten mal das Kupferrohr selber nochmal weichglühen. Lohnt sich vielleicht. Wer weiß, vielleicht verkürzen manche Hersteller diesen Arbeitsschritt etwas.
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azeotrop
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von azeotrop »

Das Kupfer härtet sogar durch die Kräfte beim Biegevorgang wieder aus. Man sollte also nicht hin und herbiegen, sondern mutig und zügig arbeiten. Pausen machen nichts. Nur halbherzig biegen und dann wieder biegen werden immer schwieriger.
Es grüßt Azeotrop
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derwo
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Re: Doppel-Refluxspule für 54mm-Kolonne

Beitrag von derwo »

Du denkst, das war bei mir das Problem?
Ich glaube es eher nicht. Also hin und hergebogen habe ich natürlich nicht. Und sonst schon langsam gemacht und Pausen. Da, wo ich mehr Sicherheit hatte, also wo schon viele Windungen auf dem Rohr waren, habe ich etwas schneller gemacht. Ist genauso gut bzw. schlecht gegangen.