NORA-Synchronuhr / Änderung der Betriebsspannung

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KleineSekunde
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NORA-Synchronuhr / Änderung der Betriebsspannung

Beitrag von KleineSekunde »

Hallo,

auf dem letzten Markt für elektrische Uhren in Mannheim habe ich eine Nora-Synchronuhr erworben.

Nach meinen Informationen ist der Name „Nora“ eine Umkehrung der Buchstabenfolge „Aron“, also des Namens des ursprünglichen Firmengründers. Die Ursprünge liegen wohl in dem Unternehmen „H. Aron, Elektrizitätszähler Fabrik GmbH“. Hergestellt wurden dabei Pendelzähler zur Bestimmung der elektrischen Leistung, dann auch andere elektrische Produkte. Das Unternehmen hatte verschiedene Firmierungen, später dann auch den Namen „Heliowatt“.

Hier eine Gesamtansicht der Uhr:
Nora komplett 1.jpg
Die Uhr hat ein Bakelit-Gehäuse, welches sich insgesamt in einem durchaus guten Zustand befand, aber doch im Laufe der Zeit etwas „stumpf“ geworden war. Das Gehäuse wurde zunächst also mit Politur und dann mit Mikrowachs behandelt. Auf den Fotos lässt sich der Unterschied schlecht sehen, die Arbeit hat sich aber doch gelohnt:

Ausgangszustand:
Oberfläche Gehäuse 1.jpg
Gereinigt:
Oberfläche Gehäuse 2.jpg
Über die Spiegelung der runden Deckenlampe lässt sich die Verbesserung eventuell erahnen…

Verschiedene Reinigungsversuche am Zifferblatt wurden wohl bisher unternommen. Rückstände der bislang verwendeten Reinigungs- und Poliermittel waren insbesondere an den Ziffern deutlich sichtbar:
Zifferblatt, Detail.jpg
Die einzelnen Ziffern wurden mit Stiften am Zifferblatt befestigt und von hinten dann verklebt:
Zifferblatt, Rückseite.jpg
An den Stiften ließen sich die Ziffern jedenfalls gut von der Rückseite des Zifferblattes heraus drücken, so dass eine gründliche Reinigung möglich war:
Zifferblatt, Detail 1.jpg
Bei dem eigentlichen Werk handelt es sich um eine Synchron-Uhr, also eine Art Zähler der Frequenz des Stromnetzes. Wenn die Netzfrequenz also hinreichend genau ist, kann auch eine entsprechend genaue Zeitanzeige erwartet werden.

Hier eine Ansicht des Werkes von der Vorder- und der Rückseite:
Synchronwerk mit Spule.jpg
Synchronwerk und Spule, Rückseite.jpg
Unten sieht man jeweils die vom Wechselstrom durchflossene Spule, darüber das Polrad. Da sich entsprechende Magnetfelder immer wieder auf- und abbauen, handelt es sich hier also um einen elektrischen Motor, der dann das Zeigerwerk antreibt.

Hier eine Seitenansicht des Werkes:
Synchronwerk, seitlich.jpg
Der „Motor“ ist nicht selbstanlaufend, sondern muss über die rot markierte Vierkantwelle „angeworfen“ werden. Die bezeichnete Schwungscheibe ist dabei „rutschend“ auf der Welle gelagert. Die Funktion des grün markierten Rohres ist mir nicht bekannt, eventuell fehlen hier auch Teile. Das untere, zylinderförmige Teil ist jedenfalls mit der Werksplatine vernietet, das rechts zu sehende Trieb ist darin gelagert. Aufgrund der genau fluchtenden Position der Vierkantwelle mit der runden Aussparung in der Rückwand würde ich vermuten, dass der Anlauf des Motors über eine direkte Verlängerung der Welle nach hinten und deren Betätigung realisiert wurde.

Eventuell hat hier ja jemand nähere Informationen.

Die vermutete Verlängerung der Vierkantwelle zum Starten des Werkes fehlt, müsste also beschafft / angefertigt werden. Der Startvorgang würde dann von der Rückseite der Uhr über die zentrale Bohrung erfolgen:
Abdeckung Rückseite.jpg
Die Uhr wurde ursprünglich mit der normalen Netzspannung von 220 Volt betrieben und funktionierte auch heute noch problemlos. Aus Sicherheitsgründen (Probleme mit der Isolierung, fehlender Schutzleiter,…) ist dies natürlich sehr fragwürdig!

Eine neue Wicklung der Spule zum Betrieb an einer Niederspannung stand also an. Die genaue Vorgehensweise dazu ist hier beschrieben:

http://www.sound.westhost.com/clocks/ocm.html

Hier möchte ich ausdrücklich auf die möglichen Gefahren hinweisen! Ohne entsprechende Kenntnisse darf hier nichts erfolgen, es besteht Lebensgefahr!

Da die Befestigung der Spule am Werk durch entsprechende Schraubverbindungen erfolgte, konnte die alte Spule also problemlos entfernt werden. Der ursprüngliche Zustand ließe sich also jederzeit wieder herstellen.

Ein neuer Spulenkörper wurde aus eher dünner Pappe hergestellt, verklebt und dann schwarz lackiert. Bewickelt wurde die Spule dann manuell mit Kupferlackdraht.

Die Berechnungen erfolgten auf Basis einer Spannung von 6 Volt. Der eingesetzte Trafo liefert aber ohne Last etwa 8 Volt (die Stromaufnahme beträgt dabei lediglich etwa 5 mA). Zur Abstimmung wurde dann also ein passender Widerstand in Reihe zur Spule geschaltet.

Mit dem Probeaufbau funktioniert die Sache sehr zufriedenstellend, weitere Arbeiten sind aber natürlich nötig (Montage des Trafos, Anpassung des Spulenkörpers an die tatsächliche Wicklungshöhe,…). Weitere Details folgen dann gerne später, je nach Fortschritt. Also dann eher im nächsten Jahr…

Schöne Grüße

Guido / KleineSekunde
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KleineSekunde
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Beiträge: 1281
Registriert: Fr 20. Aug 2010, 22:02

Re: NORA-Synchronuhr / Änderung der Betriebsspannung

Beitrag von KleineSekunde »

Hallo,

das Wickeln der neuen Spule ist nun provisorisch erfolgt:

Ausgelegt wurden die Berechnungen auf eine Betriebsspannung von 6 Volt, abgestimmt auf einen Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 0,3 mm, den es von einem großen Elektronik-Anbieter in (fast) ausreichender Länge gibt (etliche Windungen mehr wären zur Vermeidung des nun nötigen zusätzlichen Widerstandes wünschenswert gewesen, aber wie ich nun erfahren habe, gibt es auch andere Anbieter mit eventuell auch gut oder sogar besser geeigneten Angeboten).

Der verwendete Trafo liefert zunächst eine Ausgangsspannung von 6 Volt. Bei geringer Last - wie in diesem Fall - liegt die Spannung jedoch bei etwa 8 Volt. Dieser Unterschied klingt zunächst recht gering, macht sich aber dennoch stark bemerkbar: Bedingt durch die höhere Spannung, fließt ein höherer Strom durch die gewickelte Spule, dieser führt zu einem stärkeren magnetischen Feld, das Anwerfen des Rotors wird somit also spürbar erschwert.

Somit wurde also zunächst ein Widerstand in Reihe zur Spule geschaltet, um die wirksame Leistung zu reduzieren (rot markiert auf dem unteren Foto).

Der eigentliche Trafo sowie die Fein-Sicherungen für die Primär- und die Sekundärspule wurdem auf einer Platine untergebracht, die Platz in einem Steckergehäuse finden:
Steckergehäuse, 1.jpg
Die Anschlüsse der Primärseite des Trafos (rechts) wurden auf der Platine verlötet. Die Anschlüsse der Niedervoltspannung (links) sind verschraubt ausgeführt worden, um bei Bedarf das Anschlußkabel unproblematisch an die erforderliche Länge - je nach Lage der nächsten Steckdose - anpassen zu können.

Durch die Verschraubung der Gehäusehälften ergibt sich natürlich eine gewisse Klemmwirkung auf die Anschlußleitung der Niederspannung, aber eine sinnvolle Zugentlastung des Anschlußkabels fehlt hier noch, da muss ich mir noch etwas überlegen...

Die Zuführung der Niederspannung zur Uhr soll aus optischen Gründen weiterhin über ein dickes, textil-umflochtenes Kabel erfolgen (ähnlich, wie auf dem unteren Foto), um den "historischen Ansprüchen" gerecht zu werden, technisch würde ein dünner Klingeldraht natürlich reichen.

Zusammengebaut, sähe die Sache dann jedenfalls so aus:
Steckergehäuse, außen.jpg
Die Spule soll über eine zusätzliche Thermosicherung (Begrenzugnstemperatur etwa 80°C) abgesichert werden. Der provisporische Aufbau - zunächst befestigt mit einem Kabelbinder - sieht so aus:
Thermosicherung.jpg
Die Optik ließe sich also schon in einigen Bereichen verbessern, hier stand zunächst die Überprüfung der grundsätzlichen Funktionsweise im Vordergrund.

Die Funktion des grün markierten Röhrchens konnte übrigens zwischenzeitlich geklärt werden:
Synchronwerk, seitlich.jpg
Hier handelt es sich um ein Öl-Reservoir zur Schmierung des Rotorlagers.

Schöne Grüße

Guido / KleineSekunde
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Typ1-2-3
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Registriert: So 22. Aug 2010, 19:10

Re: NORA-Synchronuhr / Änderung der Betriebsspannung

Beitrag von Typ1-2-3 »

Eine nette und einfache Lösung, eine antike Synchronuhr sicher betreiben zu können. Da kann ja nichts mehr passieren, wie Feuer unterm Hintern oder ähnlicher Mist durch abgebrannte Spulen im Kunststoffgehäuse. Sicherer Betrieb von antiken Synchronuhren ist sonst sehr schwierig.

Frank
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droba
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Registriert: So 22. Aug 2010, 21:39

Re: NORA-Synchronuhr / Änderung der Betriebsspannung

Beitrag von droba »

Hallo Guido,

eine äußerst fachkundige Restauration und ein phantastischer Bericht! Danke!

droba
KleineSekunde
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Re: NORA-Synchronuhr / Änderung der Betriebsspannung

Beitrag von KleineSekunde »

Hallo,

manche Projekte dauern ja bekanntlich etwas länger, als ursprünglich geplant: Auch der Markt für elektrische Uhren 2013 liegt ja nun schon eine Weile zurück, aber bei der beschriebenen NORA-Synchronuhr gibt es nun ein paar Fortschritte, nachdem ich diese Uhr dort 2012 erworben hatte:

Die fehlende Anwerferwelle wurde mit tatkräftiger Unterstützung eines Teilnehmers des Forum nun fertiggestellt. Dafür auch hier herzlichen Dank!

Bei der Welle handelt es sich um einen Messingstab, an dessen einem Ende auf eine Abdrehung ein Stellknopf eines Weckers stramm und fast unlösbar aufgeschlagen wurde, das andere Ende wurde passend zu den Abmessungen der Vierkantwelle am Uhrwerk angebohrt und anschließend kreuzförmig eingesägt, um so eine leicht federnde Klemmwirkung zu erzielen:
Anwerferwelle, klein.jpg
Der Minutenzeiger wird in diesem Fall direkt auf die Minutenradwelle aufgeschraubt und nicht aufgesteckt, wie sonst eher üblich. Leider war zur Befestigung nur noch etwa ein halber Gewindegang übrig, der Rest ist im Laufe der Zeit abgebrochen. Eine sehr vorsichtige Befestigung des Minutenzeigers wäre zwar noch möglich gewesen, aber hier sollte eine stabilere Lösung her: Auf das Minutenrad wurde also ein sehr dünnes Messingröhrchen hart angelötet und anschließend ein passendes Gewinde geschnitten - auch hier war ich auf Unterstützung angewiesen. "Filigran" ist die Sache nach wie vor, da hier keine nenneswerte Wandstärke vorhanden ist. Aber eine deutliche Verbeserung ist es wohl allemal. Hier ein Vergleich des Ausgangszustandes mit der aktuellen Situation:
Minutenrohr, klein.jpg
Bliebe dann noch der Ersatz des (durchaus funktionalen) Kabelbinders zur Fixierung der Thermosicherung durch eine Umwicklung mit einem schwarzen Garn, damit es etwas "zeitgenössischer" aussähe. Dies sollte dann zumindest bis zum kommenden Markt für elektrische Uhren im Jahr 2014 abgeschlossen sein...

Die Uhr hätte eine Möglichkeit zum Betrieb eines Sekundenzeigers über eine Welle mit einem entsprechenden Vierkant am Ende. Ob ein solcher Sekundenzeiger ursprünglich vorhanden war? Da die Zeiger frei vor dem Zifferblatt laufen und nicht durch ein Frontglas geschützt wären, bin ich da nicht sicher. Eventuell kennt ja jemand eine ähnliche Uhr und könnte eine entsprechende Auskunft geben. Falls also ein Sekundenzeiger ursprünglich vorhanden gewesen sein sollte, könnte dies dann natürlich das nächste Langzeit-Projekt werden...

Vielen Dank!

Schöne Grüße

Guido / KleineSekunde
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