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Autor: Nils Verfasst am: 15.08.2007, 12:22 Betreff: Zeitmesser: ATO Uhr

Hallo T?fftler, seit einigen Jahren besitze ich eine ATO Uhr. Die Uhr ist von 1930 und sie funktioniert elektrisch. Das Pendel wird durch eine Magnetspule jeweils kurz angezogen. Der elektrische Impuls wird durch einen kleinen Ber?hrungsschalter durch das Pendel selbst ausgelöst. Die Uhr wurde ursprünglich durch ein sogenanntes "Post-Element" (oder auch ATO-Element) gespeist, also einem Akku mit 1,25 V. Diese Akkus gibt es nicht mehr, so habe ich einen Batteriehalter mit einer Monozelle 1,5 V eingebaut. Mit dem ursprünglichen Element waren Laufzeiten von weit mehr als 5 Jahren übrigens keine Seltenheit! Die Uhr hat einen sehr minimalen Stromverbrauch... außerdem ist sie äußerst ganggenau, mit neuer Batterie ist die Abweichung weit unter einer Minute in Monat ! Hier ist nun das Problem und meine Frage: das allergeringste Nachlassen der Batterie hat schon eine höhere Gangabweichung zur Folge. Die Uhr würde sicher auch mit einem Volt gut laufen. Gibt es irgendeine Möglichkeit, vielleicht durch ein Bauteil, Elektronik etc, den ''Ausgang'' der Batterie möglichst lange konstant zu halten ? Wie gesagt, eine Reduktion der Spannung von 1,5 V auf bis zu 1 V wäre möglich. Wichtig wäre eben nur ein möglichst ganz gleichbleibender Strom und Spannung. Ich bin gespannt, ob unsere Einsteine eine genial einfache Idee für mich haben! :lol übrigens läuft die Uhr seit 1930 ohne größere Wartung fast ohne Pause! Das Werk muß nicht die großen Kräfte einer Aufzugsfeder ''stemmen'' und ist dadurch nahezu verschlei?frei. Viele Grüße, Nils

Autor: deltamike55 Verfasst am: 15.08.2007, 12:53 Betreff:

Hallo Nils, mir fällt auf Anhieb das kleine IC LM317 ein, welches mit einem Minimum an externen Bauteilen jede feste Ausgangsspannung zwischen 1,2 V und 36 V liefern kann. Eingestellt wird sie durch einen Trimmer oder in deinem Fall würde auch ein (auszurechnender) Festwiderstand funktionieren. Br?cke und Siebelko fallen ja weg, sodaß das Ganze locker in einer Streichholzschachtel Platz findet. Ein kleiner Nachteil ist die Tatsache, dass Ue immer ca. 1,5 V über Ua liegen muß, um einen stabile Regelung zu erhalten. Du müßtest, sollte die Ausgangsspannung nicht stabil sein, einfach mit 3 Volt auf den Eingang gehen, also 2 kleine AAA Batterien verwenden. Bei Bedarf kann ich dir gerne die einfache Schaltung zukommen lassen. Gruß, Dieter P.S.: Wenn dir das alles zu viel Arbeit ist, nehme ich auch gerne die Uhr...

Autor: Nils Verfasst am: 15.08.2007, 16:22 Betreff:

Hallo Dieter, erstmal vielen Dank ! Wenn Du glaubst, ich weiß genau was ein IC ist, dann bist Du noch schiefer als meine kaputte Schwingspule im SABA gewickelt ... Das ist ein elektronischer Baustein - glaube ich zu wissen. Wenn dieses Ding minimal 1,5 V liefert, leuchtet mir auch ein, daß man etwas mehr V braucht, also zum Beispiel zwei Batterien. Ideal wäre natürlich so ein Baustein, der bis auf 1,2 V regelbar ist und mit der dicken Monozelle zufrieden ist. Aber Deine Idee -noch mehr das Angebot- hört sich schon mal seeehhr nett an. Mit der monentanen Batterie läuft die Uhr jetzt übrigens seit drei Jahren! Und sie zeigt am Messgerät noch cirka 1,4 V ! Das liegt wohl weniger an der guten Batterie, sondern an dem äußerst geringen Verbrauch. Der Vater eines Freundes hat Spaß, solche Sachen zu berechnen. Aus der Ohmzahl der Spule und der Häufigkeit und geschützten Schlußdauer des Kontaktes (Bruchteil einer Sek), hat er mal überschlagen, daß wahrscheinlich eher die Alterung der Batterie statt der Verbrauch das Auswechseln nötig werden läßt. Die Kontakte des Ber?hrungsschalters sind mit GoldhÖlsen, was das Ganze sehr zuverl?ssig macht. Wenn ich die Uhr mal gegen was schönes tauschen möchte, werde ich mich vertrauensvoll an Dich wenden . Viele Grüße, Nils

Autor: deltamike55 Verfasst am: 15.08.2007, 16:52 Betreff:

Hallo Nils, am einfachsten für dich wäre natürlich dann dieses: Damit fällt die ganze L?terei und Bestellerie weg, falls man die Teile grade mal nicht da hat. Gruß, Dieter

Autor: TipFox Verfasst am: 15.08.2007, 18:10 Betreff:

Hallo zusammen, ich denke, die Conrad-Platine ist einen Versuch wert. Allerdings habe ich so meine Zweifel, ob der kurze Impuls ausreicht, um den Regler "hochzufahren" und dann die Spule anzusteuern. Man kann das Ding ja nicht an die Batterie hängen, dann würde immer Strom fließen :: Geht also nur hinter dem Kontakt und das müsste man erst testen. Ich bin aber auch der Meinung, dass es nicht viel bringen wird - auf jeden Fall würde eine Neujustage der Uhr erforderlich, da sie jetzt permanent mit einer niedrigeren Spannung liefe... Mein Vorschlag: nimm den besten NC-Akku, den Du finden kannst, die Selbstentladung ist heutzutage wesentlich geringer, als oft vermutet. Meine Fahradbeleuchtung mit 4 Westfalia-NCs hat schon ein ganzes Jahr herumgestanden und danach immer noch funktioniert. NC/NiMh-Akkus haben den Vorteil, dass sie sehr lange auf der Nennspannung bleiben und erst ganz am Ende der Entladekurve rapide abfallen - also ideal für diese Anwendung ... Zuletzt bearbeitet von TipFox am 13.02.2014, 19:31, insgesamt einmal bearbeitet

Autor: TipFox Verfasst am: 15.08.2007, 18:56 Betreff:

Hallo Nils, ich habe noch ein paar Fragen zu der Uhr: ist das schwarze unten am Pendel ein Magnet - oder die verlängerten Pole eines Magneten? sehe ich das richtig, dass auf der entgegengesetzten Seite der Spule ein Metallring - also eine "Magnetbremse" sitzt? wieviel Ohm hat die Spule ? Ich frage, weil ich mir schon seit längerem ein "ewiges Pendel" bauen will, die elektonischen Varianten sind mir aber für so ein Spielzeug zu aufwendig. Eine Spule, ein Kontakt, eine Batterie - das w?r's ::

Autor: Nils Verfasst am: 15.08.2007, 20:48 Betreff:

Hallo Jürgen. ja, das Schwarze ist ein magnetischer Stab (beide Ende anziehend) und bildet praktisch das untere Ende des Pendels. Hier nochmal ein Foto mit Erklärung: Spule = 2,5 Kilo Ohm Transport-Arretierung des Pendels Führungsring (schützt das Pendel vor dem Verdrehen) Beobachtungsloch (von vorn auf dem Zifferblatt bei 6, wenn die beiden Nasen übereinander stehen, hängt die Uhr gerade und Funktionskontrolle von vorn, weil die Uhr sehr ger?uscharm läuft) Gewicht auf Gewinde zur +/- Regulation der Uhr Nur ungern würde ich im Uhrwerk selber Veränderungen vornehmen, ich dachte, das wäre im Batteriehalterbereich möglich. Du mußt Dir vorstellen, daß diese Art Uhren genau andersrum funktionieren, wie eine übliche Pendeluhr! Normalerweise wird die Kraft um das Pendel anzutreiben vom Uhrwerk geliefert. (Zugfeder, Gewicht) Hier ist es umgekehrt. Das Pendel wird von einer externen Quelle in Schwung gehalten (Spule) und das Uhrwerk ist nur noch eine Vorrichtung, um die Zeiger zu bewegen und den Kontakt für die Spule jeweils ganz kurz ''anzutippen''. Zur Spule geht nur ein Kabel, der andere Pol ist mit dem Uhrwerk/ Spule verbunden. Kontaktschalter hier im Bild direkt unter der Kabelbebestigung links. Eine fast baugleiche ATO Uhr von Junghans (Junghans und Jundes haben das Patent später in Deutschland gehabt) wird gerade bei Ebay angeboten. Sie sind nicht häufig in dieser Form gewesen. Grüße, Nils

Autor: Getter Verfasst am: 15.08.2007, 20:57 Betreff:

für Speicherhaltezwecke bei RAMs, Notleuchten u. dergl. gibt es sogar spezielle Akkus, die eine besonders niedrige Selbstentladung haben. Diese Typen sind auch für den Betrieb bei höheren Temperaturen geeignet sowie dauerladefest - aber nur mit kleinen Str?men. Sie dürfen meist gar nicht mit den üblichen 1/10C geladen werden, für eine Aufladung sind bei entspr. kleinem Strom idR 60...72h einzuplanen. Auch sollte der max. Entladestrom nicht über 2...3C liegen - aber all' dieses sollte hier ja nicht stören. Reichelt hat solche Akkus - sind aber teurer als normale: Hochtemperaturzellen Habe selber von Sanyo und von Saft (franz?sisch) solche Zellen als Akkupacks zu je 5 Stück schon lange im Betrieb (7Ah, in CEAG-Grubenleuchten), halten beide, was sie versprechen.

Autor: TipFox Verfasst am: 15.08.2007, 21:36 Betreff:

Hallo Nils, danke für die ausführliche Beschreibung, da kann ich was mit anfangen. Beim Punkt 3 bin ich allerdings der Meinung, dass Du die Ingenieurleistung unterschätzt Wenn der Magnet durch den Ring geht, entsteht darin ein entgegengesetztes Magnetfeld, abhängig von der Eintauchgeschwindigkeit - dadurch werden "überschwinger" sicher vermieden.

Autor: Nils Verfasst am: 15.08.2007, 21:45 Betreff:

Hallo Freunde, erstmal vielen Dank ! Die Richtung scheint ja doch in Qualitätsakku zu gehen... ich werde es einfach mal ausprobieren! Jürgen, ein gleichzeitger "Verdrehschutz" des Pendels beim Transport der Uhr ist dieses "Tor" aber trotzdem ...umso raffinierter ! Aber diese Führung ist aus Messing... ich Dummer hätte jetzt gedacht, es braucht da -wenn- Eisen, um etwas auszulösen. Gruß, Nils

Autor: TipFox Verfasst am: 15.08.2007, 21:55 Betreff:

Hallo Nils, wenn der Ring aus Eisen (oder anderem magnetischen Material) wäre, würde das Pendel jedes mal kleben bleiben oder zumindes aus der Bahn gelenkt. Im Messing wird ein Strom induziert - und nur dadurch entsteht das Magnetfeld - aber eben nur bei Bewegung .... möglich, dass ich den Effekt falsch bewerte - könnte auch sein, dass das Pendel dadurch zusätzlich in der Bahn stabilisiert wird, also so ähnlich, wie Du meinst, aber eben magnetisch...

Autor: Nils Verfasst am: 16.08.2007, 10:36 Betreff:

Hallo Jürgen, Du magst da schon recht haben, denn soweit hatte ich noch nicht gedacht. Aber eine zweite Aufgabe hat der Ring in jedem Fall: das seitliche Drehen des Pendels muß verhindert werden (beim Abnehmen der Uhr von der Wand etc). Eine Verdrehung würde die Aufhängung des Pendels etc sofort beschädigen. Ich überlege gerade...wenn man auch auf der anderen Seite auch eine Spule hätte und die vielleicht etwas mehr Saft liefern würde, als die andere Seite zum Ausstoss des Pendels benötigt....dann hätte man ja ein Perpetuum mobile !

Autor: TipFox Verfasst am: 16.08.2007, 20:37 Betreff:

Hallo Nils, interessanter Gedanke Na ja, leider - wie ich schon erwähnte: das Magnetfeld ist _entgegengesetzt_ , d.h. es bremst. Genau diese Bremswirkung ist es, was es kostet um aus einer dort angebrachten Spule Energie abzuziehen - und damit leider kein Perpetuum Mobile

Autor: Getter Verfasst am: 17.08.2007, 02:22 Betreff:

Naja, schon deshalb kein P.M., da dieses nicht nur dem 2., sondern sogar noch dem 1. Hauptsatz der Thermodynamik widerspräche.... da gibt es bessere P.M.s, die wenigstens nur dem 2. HS widersprechen (und schon deshalb nicht funktionieren können...) ---- Wenn tatsächlich Bremse, dann bietet Ms natürlich aufgrund seiner besseren LeitFähigkeit gg?. Fe noch bessere Wirkung; noch besser wäre Cu.

Autor: TipFox Verfasst am: 17.08.2007, 20:10 Betreff:

Hallo Burkhard, das mit den thermodynamischen Sätzen weist Du sicher besser als ich, da fehlen mir einfach die Grundlagen. Trotzdem hat mich Nils Frage doch nachdenklich gemacht. Immerhin ist diese Uhr hier ja dafür ausgelegt, mit dieser bremsenden Wirkung klar zu kommen - wenn man also eine Spule berechnet, die der selben Wirkung entspricht, aber genügend Spannung liefert - könnte man daraus vielleicht wieder etwas Energie über eine Schottky-Diode zurückspeisen und so die Akkulaufzeit verlängern - ist natürlich immer noch kein kein P. M.

Autor: Nils Verfasst am: 17.08.2007, 21:47 Betreff:

Hallo Jürgen, mir fällt gerade ein: der Messingring steht allerdings NICHT permanent unter Spannung Ich habe es mir eben nochmal genau angesehen: die Spule bekommt den kurzen Strom, wenn das Pendel gerade in die Spule eintaucht, also zieht die Spule das Pendel kurz an. Das Pendel taucht beim R?ckweg also ohne Strom auf der Platine in den Ring ein. Erst nach dem Wendepunkt, also wieder zurück auf dem Weg in die Spule, erfolgt der kurze Impuls. Oder ändert die Stromlosigkeit gar nichts an dem "Bremseffekt" des Messingringes? Da hab ich in Physik nicht gut genug aufgepaßt Gruß, Nils

Autor: TipFox Verfasst am: 17.08.2007, 22:33 Betreff:

Hallo Nils, Du kannst es ja ausprobieren Wenn Du das Pendel ohne Baterie anstößt, müsste es beim Messingring gebremst werden. Das ist wie bei einem Generator/Dynamo: die Bewegung des Magneten in der Spule (hier Messingring) induziert dort eine Spannung, und da diese kurzgeschlossen ist (Ring), fließt auch ein Strom (hier sicher sogar ein kräftiger - bei dem Querschnitt) - und der wiederum erzeugt das Gegenmagnetfeld. Edit: vielleicht mal ein anderes praktisches Beispiel: wenn man ein Zeigerinstrument (Drehmagnet- oder Drehspulsystem) transportieren will, ist der Zeiger h?chst gef?hrdet - daher schließt man das Instrument kurz. Dadurch wird der Zeiger bei jedem Versuch sich zu bewegen sofort abgebremst. Das kann man mit einem alten Instrument auch gut ausprobieren - der Zeiger bewegt sich dann kaum noch, wenn man das Instrument schüttelt ...

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