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DIY Filament Trockner und Lagerung

geschrieben von Swisscrusader 
DIY Filament Trockner und Lagerung
17. February 2019 14:57
hallo zusammen,

ich baue z.Z. einen Filament-Trockner auf der mit zwei Peltier Elementen Arbeitet (die eine Seite wird Heiss, die andere Kalt) und mit einem Arduino Nano gesteuert wird. Auf einem Display werden Feuchtigkeit und Temperatur im Lagerraum angezeigt, ebenfalls die Spannung und Stromaufnahme der Peltier Elemente.

Durch Luftumwälzung wird diese an einer "kalten" Beschlagsplatte vorbei geführt und entfeuchtet, danach auf der warmen Seite der Peltier Elemente vorbeigeführt, aufgewärmt und wieder in den Lagerraum geleitet. Um die warme Seite der Peltier's zu kühlen setze ich auf Wasser/Luftkühlung, ca 80% der Wärme wird über die Wasserkühlung nach draussen mittels Radiator abgeführt, 20% über Luftkühlkörper in den Lagerraum abgegeben. Kondensiertes Wasser fliesst nach draussen in eine Verdunsterkasette. Das Ziel ist es die Feuchtigkeit im Filament auf 10% zu reduzieren und zu halten.

Der Betrieb wird elektronisch überwacht und geregelt. Das ganze ist 150cm lang, 30cm hoch, 31,2cm tief und kommt an die Wand. Es sollten etwa 10-12 Filamentrollen Platz finden.

Grundplatte mit Kondensations-Alublech 1.5mm...


...den Peltiers...


...Wasserkühler...


...Luft/Luftkühler...


...Luftkanal...


...Kondensatfang und Luftkanal...


...Abdeckung und Luftführung Kondensations-Platte...


weiteres wird demnächst folgen.. :-)


" mit Geduld erreicht man viel..."

Easy 3D Maker / Repetier 1.01
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
18. February 2019 05:48
Hi,
Schönes Konzept hast du da!
Aber reicht 10% für Filament? Dass das nichts mehr aufnimmt?
Hast du auch schon die Thermodynamik durchgerechnet ob du mit den tieferen temperaturen auch genug wasser entziehen kannst, damit du auf 10% auf Raumtemperatur kommst?

10% rel. feuchte bei Raumtemperatur sind ungefähr 2g/m³, um das auf 100% relative feuchte zu bekommen, um den rest kondensieren zu lassen, musst du die Luft auf -10°C abkühlen.
a) Schafft das dein peltierkühler?
b) wie gehst du dann mit der Vereisung um?
Grüße
Max
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
18. February 2019 07:30
Hallo,
gerrechnet habe ich es nicht, in einem Versuch im Vorfeld meines Projektes kommt das Peltier auf - 18 Grad bei 28 Grad abwärme, aber ohne Blech und Luftumwälzung! Dabei habe ich nach 4std. Eine relative Luftfeuchte von 5% erreicht (ca. 0,2 qm. Volumen). Ich hoffe immer noch in den Minusbereich zu kommen mit 2 Peltiers. Das zufrosten der Beschlagsplatte wird durch ein automatisches Abthauen geregelt (Temp. Überwachung Peltier und Raumluft).

Es wird sich zeigen ob ich die gewünschten Werte erreiche, danke für die Tabelle, habe mich mal versucht in dieses Thema einzulesen,
aber schnell wieder verworfen....confused smiley

Die Kondensation's Einheit




1-mal bearbeitet. Zuletzt am 18.02.19 07:31.


" mit Geduld erreicht man viel..."

Easy 3D Maker / Repetier 1.01
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
19. February 2019 11:51
hallo,
und wieder ein bisschen weiter. Die Display und Schalterplatte ist für den Einbau soweit vorbereitet.
Ich verwende ein 2'4"Oled Display von SainSmart mit 128x64 Bildpunkten und die Schalterplatte ist beleuchtet. Der Elektronikträger ist ebenso fertig, die setzt sich aus einer Versorgungsplatine inkl. Arduino Nano, einer 2-fach Relaisplatine, Strom und Spannungsplatine zusammen.



Von hinten sieht man die Beleuchtung, die Scharniere für die Klappen



Jetzt geht's ans Gehäuse, aus 12mm Sperrholz und mit Holzdübel a la Ikea wird's zusammengeleimt, anschliessend innen Lackiert um eine Feuchtigkeits Aufnahme oder Abgabe zu verhindern.


" mit Geduld erreicht man viel..."

Easy 3D Maker / Repetier 1.01
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
23. February 2019 11:02
Hallo,
Die Holzkonstruktion ist soweit fertig, Schraubenlos mit Holzdübel geleimt (Bohrlehre selbst gedruckt), es müssen noch die Scharniere für die Klappen angebracht werden. Der Radiator, Verdunsterkasette und Luftgitter sind montiert. Am Luftgitter ist eine Schlauch Durchführung eingebaut. Der Einschub mit der Kondensations Einheit ist nur verschraubt und kann für Wartung oder defekt heraus gezogen werden (Kabel und Schläuche genügend lang bemessen!).







Die Frontplatte mit Türe ist soweit für den Einbau in den Lagerkasten



Die Einfassung der Holztafeln mit den Scharnieren sind dank grosser Überschneidung der Klebeflächen besonders robust.
Das Scharnier ist mit 3mm Stift genügend stabil.



Jetzt geht's an den Einbau der Elektr. Komponenten und die dazugehörende Verkabelung.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 23.02.19 11:03.


" mit Geduld erreicht man viel..."

Easy 3D Maker / Repetier 1.01
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
23. February 2019 17:33
Hat es Gründe, dass du schraubenlos bauen willst, außer "weil ichs kann"? Ich mein, auch dieses Argument könnte ich verstehen, ich habe einen kompletten Schrank ohne Schrauben und Dübel, nur mit Verzinkungen gebaut - weil ichs (mehr oder weniger) kann, nicht weils sinnvoll war winking smiley -, aber gerade bewegte Teile und materialfremde Verklebungen schreien doch immer nach Problemen, die mit ein paar Schrauben leicht zu lösen wären?

Ansonsten aber ein spannendes Projekt, ich habe lange nix mehr mit Peltier-Elementen gesehen. Ich werde es weiter verfolgen smiling smiley


Hardware: Geeetech i3 Pro W mit GT2560 A+ Board
Software: Marlin 1.1.8 und Slic3r
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
23. February 2019 19:15
Quote
firefrog
Hat es Gründe, dass du schraubenlos bauen willst, außer "weil ichs kann"?

Hallo firefrog,
Ja hat es, da das Gehäuse möglichst Luftdicht sein sollte ist verleimen die erste Wahl, natürlich kann man es auch verschrauben.....smiling smiley
Abdichten könnte man ja auch mit Silikon oder so, es passt eben so zu meiner Einrichtung spinning smiley sticking its tongue out
Mit einer kleinen Hilfe (Bohrlehre) ist diese Bauweise auch für Laien möglich, ich bin auch kein Holzwurm...zugegeben, die Nut für den Einschub ist mit einer Oberfräse gefertigt, das könnte man auch mit aufgesetzten Winkeln lösen winking smiley





Quote
firefrog
aber gerade bewegte Teile und materialfremde Verklebungen schreien doch immer nach Problemen, die mit ein paar Schrauben leicht zu lösen wären?

Bewegte Teile, Materialfremde Verklebung? Alles verklebte ist das gleiche Holz, um Verzug und somit ungewollte Kräfte in der Konstruktion zu vermeiden verwende ich Speerholz, verleimt mit Holzleim (Kaltwasser-beständig), alle Kunstoff-Einsätze sind ver oder aufgeschraubt, der Leim macht das locker mit (gut geklebt ist besser als verschraubt!). Es freut mich wenn Du diesen Beitrag verfolgst,
Ich werde bei Erfolg und Interesse die Druck-Bauteile in www.tinkercad.com zur Verfügung stellen.
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
23. February 2019 21:29
Tacho Swiss,

... ich hab mir grad viele Gedanken gemacht, warum du dann nicht von außen verschraubst, damit beschädigst du ja auch nicht die Innenseite, kannst zusätzlich leimen und so weiter... und hab dabei den einen Gedanken überhaupt nicht bedacht, der vielleicht ausschlaggebend ist: wenn die Kiste nicht in der Werkstatt steht, sondern im Wohnraum (was auch für die schön leisen Peltier-Elemente sprechen würde), dann sieht eine glatte Holzoberfläche natürlich deutlich besser aus.

Ich bin ja auch bei weitem kein Profi, ich frage mich nur immer, warum jemand Dinge so macht, wie er sie macht - und wenn ich laut frage, kann ich dabei häufig auch noch was lernen smiling smiley

Die Oberfräse spricht schon ein bisschen für eine beginnende Verholzwurmung... Aber umso besser, je mehr man kann, desto mehr kann man winking smiley und wenn man dann noch ein bisschen Gedanken reinsteckt - siehe deine Bohrlehre -, kriegt man eigentlich alles hin. Sowas find ich toll - man fängt mit null Ahnung an, informiert sich, macht sich Gedanken, und am Ende hat man ein Produkt, das tut was es soll und das eben auch nicht jeder bei Ikea kaufen kann.


Quote
Swisscrusader
Bewegte Teile, Materialfremde Verklebung?

Quote
Swisscrusader
Die Einfassung der Holztafeln mit den Scharnieren sind dank grosser Überschneidung der Klebeflächen besonders robust.

Das verstehe ich so, dass du die Scharnier-"Flächen" (wie auch immer sich das fachsprachlich nennt) einfach aufs Holz aufgeklebt hast, ohne sie zu verschrauben. Hab ich das einfach nur falsch verstanden?


Hardware: Geeetech i3 Pro W mit GT2560 A+ Board
Software: Marlin 1.1.8 und Slic3r
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
25. February 2019 13:49
Hallo Firefrog,

Quote
firefrog
... ich hab mir grad viele Gedanken gemacht, warum du dann nicht von außen verschraubst, damit beschädigst du ja auch nicht die Innenseite, kannst zusätzlich leimen und so weiter... und hab dabei den einen Gedanken überhaupt nicht bedacht, der vielleicht ausschlaggebend ist: wenn die Kiste nicht in der Werkstatt steht, sondern im Wohnraum (was auch für die schön leisen Peltier-Elemente sprechen würde), dann sieht eine glatte Holzoberfläche natürlich deutlich besser aus.

Das siehst du genau richtig, es kommt in's Büro wo auch der Drucker steht, darum muss es für mich optisch Ansprechend sein, und der Lärmpegel sollte möglichst tief sein.

Quote
firefrog
Die Oberfräse spricht schon ein bisschen für eine beginnende Verholzwurmung... Aber umso besser, je mehr man kann, desto mehr kann man winking smiley und wenn man dann noch ein bisschen Gedanken reinsteckt - siehe deine Bohrlehre -, kriegt man eigentlich alles hin. Sowas find ich toll - man fängt mit null Ahnung an, informiert sich, macht sich Gedanken, und am Ende hat man ein Produkt, das tut was es soll und das eben auch nicht jeder bei Ikea kaufen kann.

Es braucht ja manchmal nicht viel, klar sollte man gewisse Fähigkeiten mitbringen, aber vieles kann man sich ja aneignen wenn man nicht gerade zwei linke Hände hat...grinning smiley

Quote
firefrog
Das verstehe ich so, dass du die Scharnier-"Flächen" (wie auch immer sich das fachsprachlich nennt) einfach aufs Holz aufgeklebt hast, ohne sie zu verschrauben. Hab ich das einfach nur falsch verstanden?

So ist das, nur verklebt auf grosser Fläche. Hast Du schon richtig verstanden.
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
28. February 2019 11:21
Hallo,
Die Elektronik ist verbaut, das Programm erstellt, nach zwei, drei Anläufen funktioniert's sogar eye popping smiley

Allerdings hab ich das grosse Display irgendwie verschossen, hab's einfach nicht mehr zum laufen gebracht. Ersatz ist bestellt, bis dahin wird's das 1,3" Display auch tun.




Die Schalttafel ist beleuchtet, es gibt einen Schalter um das System einzuschalten und einen um die Beleuchtung im Lagerraum einzuschalten. Das Display informiert über Luftfeuchtigkeit und Temperatur im Lagerraum, Temperatur der Kühlseite und Stromaufnahme der Peltiers. Daneben der Einbau Rahmen der Wasserpumpe, Das Expansions Gefäss der Pumpe ist beleuchtet um den Kühlmittelstand prüfen zu können. Sind die Peltiers eingeschaltet ist das Powersymbol grün, wenn ausgeschaltet rot.





Die Türe wird noch Magnetisch gesichert, hält aber auch ohne schon gut. Die Verkabelung ist noch nicht fertig, aber für Testzwecke reicht es.



Alles wird noch Schallisoliert, die Relaiskarten ersetze ich noch durch SSR's, die schalten einfach zu laut!
Der erste Testlauf hat ergeben das die eingesetzten Peltiers nicht reichen, ich komme nur auf 7 Grad. Die Wärme Abfuhr ist gut und bleibt unter 28Grad, es liegt an den Peltiers und an der Kühlfläche die wohl schon zu Gross ist, ich werde beides noch optimieren.

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 01.03.19 13:54.


" mit Geduld erreicht man viel..."

Easy 3D Maker / Repetier 1.01
Re: DIY Filament Trockner und Lagerung
03. March 2019 14:09
Hallo,
Ich habe die Peltierhalterung überarbeitet und die Kondensationsfläche verkleinert, die Wärme Aufnahme der Kühlfläche war zu gross. Das benützte Peltier Element sollte bei 12V 172W aufnehmen, was nicht der Fall ist ( lediglich 25W! ). Kein Wunder das ich nur 8 Grad erreichte. Im Zuge der überarbeitung habe ich den Pt100 Thermistor ersetzt durch ein DS18B20, der auf die Kühlfläche geklebt wird um genaue Werte zu erhalten.





Aus einem früheren Projekt hatte ich noch zwei Kühlmodule, Flugs eines zerlegt und die "guten" Elemente ausgebaut, die haben reale 96W bei 12V pro Element. Im Test erreichen die -10 Grad bei 30 Grad Abwärme. Da der Platz und nötige Leistung vorhanden ist, Bau ich das zweite Modul in den Kühlkreislauf.



Diese Module haben in der Mitte ein Alu Wasserkühlblock, auf beiden Seiten ein Peltier Element und aussen die Luftkühler. Das Modul schafft eine Temp. Absenkung von etwa 6-8 Grad, das reicht um die sommerlichen Temperaturen zu kompensieren und dabei die Kondensations-Platte im Minusbereich zu halten. Den Arduino Sketch hab ich auch schon geändert, die Relay - Schaltung durch ein PID Regler ersetzt, die Peltiers werden jetzt auf einer definierten Temperatur gehalten und geregelt, über eine Zeitschlaufe wird das Abtauen gesteuert ( 6std. Kühlzeit, 2min. Abtauen bei 40 Grad ). Mal testen wie alles aufeinander einwirkt, sonst regle ich das Modul auch noch.


" mit Geduld erreicht man viel..."

Easy 3D Maker / Repetier 1.01
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