Wicklungstypen bei Clearomizer Heads im Überblick

Die Wicklung des Heizdrahtes wird auch als Coil (englisch für Spule) bezeichnet und ist bei der E-Zigarette neben der Ausgangsleistung des Akkus/Akkuträgers und dem PG/VG Mischverhältnis des Liquids einer der wichtigsten Faktoren, wenn es um die Dampfmenge und den Geschmack beim Vapen geht. Deswegen befasst sich dieser Beitrag einmal intensiver mit dem Thema Coils bzw. Wicklungstypen und Materialien, die bei Verdampferköpfen zum Einsatz kommen.
Vorgefertigte, austauschbare Verdampferköpfe bestehen aus einem Gehäuse, einem Trägermaterial welches für den Transport des Liquids zuständig ist und der eigentlichen Wicklung bzw. dem Coil. Obwohl die Bezeichnung “Coil” tatsächlich nur die Spule, also den gewickelten Draht bezeichnet, wird sie in vielen Publikationen fälschlicherweise adäquat für den Verdampferkopf bzw. Head verwendet.

Für die Wicklung verwendete Trägermaterialien

Als Trägermaterial wird heute in der Regel Watte aus Bio-Baumwolle genutzt. Diese ist besonders geschmacksneutral und sehr saugfähig. Allerdings ist es möglich, dass die Watte schon bei geringeren Temperaturen beschädigt werden kann. Es ist deshalb sehr wichtig, die Watte vor der ersten Benutzung mit Liquid zu befeuchten und den frisch befüllten Tank noch einige Minuten stehen zu lassen, damit die Watte sich vollsaugen kann. Gelegentlich kommt auch Keramik, in welche der Coil eingelassen wird, für die Liquid-Versorgung zum Einsatz. Gerade in den Pioniertagen des Vapens war Silikatschnur die in den Coil eingezogen wurde, verbreitet.

Möglichkeiten der Wicklungs-Ausrichtung

Heutzutage sind die meisten fertigen Verdampferköpfe mit vertikalen Coils ausgestattet, die Spule steht also aufrecht und ist von Watte bzw. Keramik umgeben. Die Luft wird durch das Innere der Wicklung gesogen und nimmt so das verdampfte Liquid auf. Der Durchmesser der Spule hat somit einen großen Einfluss auf den Zugwiderstand der E-Zigarette.
Anders verhält es sich bei horizontalen Coils, die vor allem in den Anfangszeiten des Dampfens üblich waren. Hier ist das für die Aufnahme des Liquids verantwortliche Trägermaterial von der Spule umgeben und die gesamte Wicklung wird von der Luft umströmt. Der geringste Zugwiderstand ergibt sich aus dem verbleibenden Raum zwischen Wicklung und Gehäuse des Verdampferkopfes.
Bei den meisten Clearomizern lässt sich der Zugwiderstand natürlich über eine integrierte Airflow-Control zusätzlich stufenlos regulieren.

Einfluss des Widerstandswerts bei Heads für die E-Zigarette

Dampfvolumen und Geschmack werden maßgeblich vom Widerstandswert des verwendeten Coils beeinflusst. Entscheidend für den Widerstandswert eines Drahtes sind seine Länge, der Durchmesser und das Material aus dem er gefertigt ist. Je geringer der Widerstand ausfällt, um so intensiver sind in der Regel Dampfintensität und Geschmack – wenn man von gleichbleibender Ausgangsleistung ausgeht und dasselbe Liquid zugrunde legt.
Bei den meisten Materialien ändert sich der Widerstandswert, wenn sie erhitzt werden. Der Koeffizient für diese Veränderung wird als Temperaturkoeffizient des Widerstandes (englisch: Temperature Coefficient of Resistance) oder TCR-Wert bezeichnet. Der TCR-Wert spielt beim temperaturgeregelten Dampfen eine wichtige Rolle. Eine Ausnahme bildet hier Kanthal, welches einen TCR von Null aufweist und deshalb für das temperaturgesteuerte Vapen ungeeignet ist.

Verbreitete Drahtarten

Bei Fertigcoils für E-Zigaretten kommen in der Regel Kanthal, Nickel (Ni), Edelstahl (SS) oder Titan (Ti) zum Einsatz. Grundsätzlich sind aber auch andere Metalle wie Nickel-Eisenverbindungen (NiFe), Nickel-Chrom Verbindungen, Wolfram, Zirkonium oder Silber geeignet. Die verwendete Drahtsorte wird im Normalfall auf dem Coil oder der Verpackung angegeben.

Wicklungstypen bei Clearomizer-Heads

Ausgehend vom einfachen, zur Spule gewickelten Draht, ist die Art der angebotenen Coils mittlerweile sehr vielfältig. Deshalb im Folgenden ein Überblick über die gängigsten Varianten – über Dual- und Single-Coil hinaus.
Standard-Coil: Ein einzelner Draht in unterschiedlichen Stärken wird zur Spule gewickelt. Haben die Wicklungen der Spule einen gewissen Abstand zueinander, spricht man von einem Spaced Coil, liegen die Wicklungen sehr eng beieinander, ist die Bezeichnung Micro Coil üblich.
Parallel-Coil: Zwei Drähte werden nebeneinander liegend zu einer Spule gewickelt. Die Stärke beider Drähte kann sich hierbei unterscheiden.
Twisted-Coil: Zwei Drähte in gleicher Drahtstärke werden erst miteinander verzwirbelt und das so entstandene Geflecht wird anschließend für die Wicklung verwendet.
Quad Coil: Anstelle von zwei Drähten, werden hier gleich vier Einzeldrähte miteinander getwistet.
Tiger Coil: Hier kommt ein dünner Draht als Seele, quasi als innerer Strang, zum Einsatz. Dieser wird mit einem Flachdraht umwickelt bzw. verdrillt.
Clapton-Coil: Der Name geht auf die Bauform einer Gitarrensaite des Sängers Eric Clapton zurück. Es wird ein dickerer Draht als Seele verwendet und mit einem dünneren Draht vollständig umwickelt.
Es lässt sich sicher an dieser Stelle denken, dass noch jede Menge weiterer Varianten des nebeneinander bzw. miteinander Verflechtens oder Umwickelnsdenkbar sind. So spricht man von einem Twisted Clapton, wenn zwei Clapton Coils miteinander verdrillt werden, ein Parallel Clapton besteht aus einem Clapton Coil, der neben einem normalen Draht zur Spule gewickelt wurde und ein Fused Clapton besteht aus zwei Drähten, die mit einem dünneren Draht umwickelt sind.
Wicklungen lassen sich dann auch noch mehrfach in einen Verdampferkopf einbauen und ergeben zum Beispiel einen Dual-Coil, bei dem zwei vertikale Spulen nebeneinander stehen. Das Extrem ist bislang ein 12-fach-Coil, bei dem 6 Parallel-Coils in einen Verdampferkopf integriert sind.
Mesh-Coil: Diese Coils sind noch relativ neu am Markt. An die Stelle einer wie auch immer gearteten Spule, tritt hier eine aus feinen Drähten gewobene Netzstruktur, an der das Liquid verdampft.

Es muss nicht immer Draht in der Wicklung verwendet werden

Nach wie vor arbeiten die allermeisten Verdampferköpfe auf der Grundlage unterschiedlichster Drähte. Dennoch haben verschiedene Hersteller mittlerweile auch andere Bauformen etabliert. Auch von Ihnen sollen hier einige beispielhaft erläutert werden.

Notch-Coil: In eine dünne Edelstahlhülse werden abwechselnd von verschiedenen Seiten feine Schlitze gefräst.
ARC-Coil: Bei den von der Firma Aspire veröffentlichten Aspire Radial Coils befindet sich das Trägermaterial unter einer dünnen, runden Metallscheibe, in welche wiederum radiale Schlitze gefräst wurden.
Multihole-Coil: Anstatt wie bei den Mesh-Coils feine Drähte zu einem Netz zu verweben, werden hier zueinander versetzte Löcher in eine Metallhülse gefräst – ähnlich wie bei einem Küchensieb.

Warum gibt es all diese Möglichkeiten zur Wicklung?

Das Verweben, Verdrillen und Umwickeln von Drähten hat immer das Ziel, eine größere Oberfläche zu generieren, an der das Liquid verdampfen kann. Je mehr Liquid verdampft wird, desto mehr Dampf und Geschmack können erzeugt werden.
Im Umkehrschluss muss aber auch mehr Leistung (Watt) auf die Wicklung gegeben werden, um die größere Oberfläche zu erhitzen. Denn je mehr Draht, umso niedriger der Widerstand des Coils.
Gerade bei mehreren Coils in einem Verdampferkopf spielen die Widerstandswerte eine große Rolle. Ein Coil aus einem Draht ergibt zum Beispiel einen Widerstand von 1,0 Ohm. Nimmt man jetzt eine zweiten mit dem gleichen Widerstand hinzu, so halbiert sich der Gesamtwiderstand auf 0,5 Ohm. Bei vier Coils in einem Verdampferkopf bleiben nur noch 0,25 Ohm übrig.

Bitte beachten: Regelmäßiger Head-Wechsel erforderlich

Viele weniger erfahrene Vaper fragen sich, wie oft ein Verdampferkopf gewechselt werden sollte. Da jeder Anwender unterschiedlich häufig und auch mit verschiedenen Ausgangsleistungen dampft, lässt sich diese Frage leider nicht mit einer pauschalen Faustzahl beantworten. Spätestens wenn sich der Geschmack des Liquids oder die Dampfentwicklung der E-Zigarette verändern, ist ein Wechsel erforderlich. Grundsätzlich gilt, dass Verdampferköpfe zu den Verschleißteilen einer E-Zigarette gehören und deshalb regelmäßig erneuert werden sollten!

Klein, aber oho!

Also: Auch, wenn es sich bei der Wicklung eines Verdampferkopfes auf den ersten Blick um eine „kleine“ Angelegenheit handelt – so sollte der Wicklung des Heads besondere Beachtung geschenkt werden. Bei dem Head einschließlich der Wicklung spricht man von dem wichtigsten Verschleißteil einer E-Zigarette. Dampfer werden die Relevanz der unscheinbaren Komponente schon früh im Laufe ihrer „Dampfer-Laufbahn“ feststellen und sollten sich mit dieser Thematik regelmäßig auseinandersetzen, um ein optimales Vaping-Erlebnis zu schaffen!

 

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Titelbild: Adobe Stock / Rain