Meine Märklin Netz-Synchronuhren

[dieselrauch]

Hallo Schrauber,
hier möchte ich euch meine Netz-Sychronuhr, 1.Versuch vorstellen. Gebaut schon vor einem halben Jahr. Angefangen hat alles mit meinem Beitrag "Synchronmotor läuft nicht..".
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Herzstück ist ein Sychronmotor mit 4 Polpaaren und vier Spulen.
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Bei einer Netzfrequenz von 50Hz, das sind 3000 Schwingungen/Min, läuft er genau mit 750 U/min, durch die vier Polpaare. Da bei uns die Netzfrequenz sehr genau ist, ist auch diese Drehzahl sehr konstant. Für eine Uhr wichtig.
Nachdem ich einen funktionierenden Sychronmotor hatte, war der weitere Aufbau recht einfach.
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Der Motor treibt direkt ein Schneckengetriebe mit 30 Zähnen an, 1:30. (Unten) Davon geht es zu einem weiteren Schneckengetriebe mit 25 Zähnen, 1:25. (Oben)
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Dieses treibt direkt die Sekundenwelle an, die durch das Gehäuse bis zum Zifferblatt geht und einen Stellring als Indikator (Zeiger) trägt.
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Dieser Zeiger ist, gegen die Schnecken, nicht einstellbar, weshalb ich lieber Indikator sage. 1:30 x 1:25 = 1:750. Auf dieser Welle sitzt eine weitere Schnecke, die ein 30 Zähne Zahnrad treibt. 1:30.
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Von da ein 25 Zähne Zahnrad zu einem 50 Zähne Kronrad, 1:2, das gleichzeitig wieder die Richtung wechselt, auf die Minutenwelle. 1:30 x 1:2 = 1:60.
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Dieses Kronrad sitzt lose auf der Welle und wird von einer Feder gegen ein 38 Zähne Meccano-Zahnrad gedrückt, welches fest auf der Welle sitzt.
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Das ist wichtig, damit man die Minutenwelle gegen den Schneckenantrieb verstellen kann. Das haben alle mechanischen Uhren, damit man sie gegen den Antrieb verstellen kann. Die Minutenwelle trägt den Minutenzeiger.
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Das Meccano-Zahnrad ist der Anfang von vier Überstetzungen im Quardrat, damit der Stundenzeiger hinter dem Minutenzeiger auskommt. Das sind 38:38 Zähne, 25:50 Zähne (links), 19:57 Zähne (rechts) und auf dem Zifferblatt 25:50 Zähne. Das macht zusammen 1:1 x 1:2 x 1:3 x 1:2 = 1:12 für den Stundenzeiger, der auf das Zahnrad auf der Minutenwelle geschraubt ist.
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Damit läuft die Uhr. Anfangs hat die Feder das Kronrad direkt gegen das Meccano-Zahnrad gedrückt. Das hat schlecht funktioniert, da die Buchse des Kronrades hervor steht und nur da das Drehmoment übertragen wurde. Die Feder mußte extrem zusammen gedrückt werden. Eine Scheibe aus Pappe sorgt jetzt dafür, daß das Zahnrad ganz an dem Kronrad anliegt und die Feder entspannt werden konnte.
Zwangsläufig geht die Uhr ganz genau allerdings macht das Zahnflankenspiel auf dem Zifferblatt eine Minute aus. Wenn man die Minutenwelle etwas presst, so daß sie bremst und der Zeiger nicht schieben kann, ist das behoben. Bei guter Schmierung ist die Leistungsaufnahme bei ca. 3 Watt Minimum. Das Drehmoment des Synchronmotors ist sehr gering und über den Wirkungsgrad von Schneckengetrieben wurde hier schon geschrieben.
Ein Problem existiert noch: Um 12 Uhr zeigt die Uhr immer "11" an.
Weil es der erste Versuch war, habe ich noch eine zweite Uhr aufgebaut.
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Das Werk ist genau das gleiche und braucht nicht erneut beschrieben werden. Nur der Schneckenantrieb von der Rückseite ist in das Gehäuse verlegt worden und der Rotor das Motors ist leicht geändert.
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Sie hat nur ein schöneres (?) Zifferblatt bekommen. Und das Problem mit der "11" ist gelöst. Beide Uhren haben ein externes elektrisches Schlagwerk nach John Wilding bekommen, was einen eigenen Beitrag erfordert.
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Viele Grüße
Ingo

[Georg]

Hallo Ingo,

das hast Du sehr gut und verständlich beschrieben und ausreichend bebildert!
Das eignet sich beinahe zum Nachbau. Bravo!

Einziger Nachteil dabei ist, dass es sich jetzt fast nicht mehr lohnt einen Bericht für das "Schrauber & Sammler"-Magazin zu verfassen. Oder hast Du noch was in der Tasche, dass es für einen interessanten Bericht ausreicht?

[dieselrauch]

Hallo Georg,
leider birgt die Uhr keine weiteren Geheimnisse.
Aber du hast doch gesagt, das Magazin hätte einen viel größeren "Einzugsbereich" als das Forum.
Einen schönen Abend
Ingo

[Norbert]

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Sehr schön, Ingo,

Deine Uhren, die ausführliche Beschreibungen dazu und Deine Zielstrebigkeit bei deren Realisierung kann ich nur bewundern.

Mich beeindruckt besonders, daß ein Synchronmotor aus MBK-Teilen in der Lage ist, ein solch komplexes Räderwerk dauerhaft zu bewegen, wenn man es nur präzise genug aufbaut. Das hat sicher viele Stunden Optimierungsarbeit erfordert, weshalb ein Nachbau, trotz ausführlicher Beschreibung, nicht trivial sein wird.

Wie vertragen die Spulen diesen Dauerlauf bzw. mit welcher Spannung betreibst Du sie?

Gruß
Norbert
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[dieselrauch]

Danke, Norbert,
durch die Eingangsübersetzung von 1:750 hat der Motor kein Problem, das Getriebe zu drehen. Auch war keine Feineinstellung nötig. Aber die Uhren triefen vor Öl.
Die Spulen sind alle parallel geschaltet und laufen mit mindestens ca. 3,5V. Die Stromaufnahme liegt bei ca. 850mA, das entspricht grob 3 Watt. Bei der Leistung bleiben die Spulen vollkommen kalt. Zum einloggen des Sychronmotors muß die Spannung stark erhöht werden. Ich habe auch eine Reihenschaltung probiert, um auf die Märklin üblichen 8 - 16 Volt zu kommen, aber das hat nicht gut funktioniert. Ich habe es nicht nachgemessen aber da sind wohl elektrische Schwingungen entstanden.
Bis jetzt habe ich die Uhren maximal eine Woche durchgehend laufen lassen. Durch den schlechten Wirkunsgrad der Trafos, ist der Stromverbrauch doch relevant. (Ich habe noch keine PV-Anlage.)
Gruß
Ingo

Edit: Mein 100. Beitrag.

[Hans-Gerd]

Hallo Ingo,

auch von mir Gratulation zu Deinen Uhren-Modellen!

Eine Frage habe ich aber noch:
Hattest Du anfangs nicht geschrieben, dass die Motorwelle zur Minimierung von Lagerreibung senkrecht auf einer Kugel steht?
Oder war das noch ein vorheriger Prototyp?

Bei einer waagerecht liegenden Welle müsste sich bei dieser Drehzahl doch nach relativ kurzer Zeit eine Nut einschleifen bzw. die Lagerbohrung ausnudeln.

Eine öltriefende Mechanik lässt sich übrigens mit Bremsenreiniger wieder reinigen, und wenn man nicht unnötig auf den Bauteilen herumreibt, dann hält es auch der Lack aus - war jedenfalls bei METALLUS-Teilen kein Problem.

Grüße aus dem Rheinland
Hans-Gerd

[dieselrauch]

Hallo Hans-Gerd,
mit der Kugel, das war der Synchronmotor mit dem liegenden Rotor.

Die Uhren bleiben erstmal aufgebaut, da brauche ich nichts entfetten. Und so lange, daß die Lager einlaufen, lasse ich sie nicht laufen. (Das ist mir zu teuer.) Die verchromten Wellen reiben nur sehr wenig.

Viele Grüße
Ingo

[wdh]

Guten Abend Ingo,

wirklich außerordentlich gut durchkonstruiert und optimiert , höchste Anerkennung auch von mir, Hut ab!
Insbesondere der Motor mit dem sehr stabilen Rahmen, der sogar für einen magnetischem Rückschluss sorgt , gefällt mir ausnehmend gut.
Dazu deine sehr klare Beschreibung, wunderbar

Beste Grüße von
Wulf-Dieter

[vaute]

Hallo Schrauber,
hier möchte ich euch meine Netz-Sychronuhr, 1.Versuch vorstellen. Gebaut schon vor einem halben Jahr. Angefangen hat alles mit meinem Beitrag "Synchronmotor läuft nicht..".
... ein externes elektrisches Schlagwerk nach John Wilding bekommen, was einen eigenen Beitrag erfordert.

Viele Grüße
Ingo

Eine grundsätzliche Erklärung dazu kann man unter dem Beitrag "Kugellauf-Uhr", 2. Teil, vom 23.5.24 finden. Ingo und ich waren über dieses Thema in intensivem Gedankenaustausch.
Gruß vaute

[vaute]

Inzwischen habe ich ein Stand-allone-Modell des John Wilding Schlagwerks gebaut, ausschließlich aus schwarzen Teilen, die ich noch rumliegen hatte. Hier ein paar Ansichten

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Gedacht ist das Ganze als Vorführmodell, denn bei der Präsentations meiner Kugellauf-Uhr stehen Besucher ja nicht unbedingt zur vollen Stunde vor dem Modell, damit sie das Schlagwerk in Aktion sehen können. Durch einfaches Einstellen der Uhrzeit auf dem Zifferblatt lässt sich das in meiner Kugellauf-Uhr eingebaute Schlagwerk anhand dieses Vorführmodells in Bewegung bestens erklären. Ein zusätzlicher Vorteil: hier ist sogar das Schlagrad aus Märklin Teilen.
Gruß vaute

[Andreas]

Hallo Georg,

einen Bericht im "Schrauber & Sammler" Magazin zu veröffentlichen finde ich gut. Auch mit den Erfahrungsberichten und Veröffentlichungen anderer Schrauber. Dieses Magazin birgt einen Schatz und ist nicht mit dem Forum zu vergleichen. Da ist ja auch nicht jeder drin.
Gruß
Andreas