- Modell 38/0001, laufende Nummer 000871 [1]
- Tischuhr mit Quarzwerk Junghans Kaliber Werk 610 [2]
- Rhodium beschichtetes Metallgehäuse, 205 x 115 x 60 mm³
- versilbertes Zifferblatt, schwarze Zeiger mit Mittelsekunde
- Das normalerweise mitgelieferte Etui fehlt
Bei einer Pressekonferenz der Firma Junghans am 15. März 1967 wurde eine Tischuhr entsiegelt und ihr Stand mit einem Radiozeitzeichen verglichen. Die Gangabweichung dieser am 1. Januar unter notarieller Aufsicht versiegelten Uhr betrug nur etwas mehr als 3 Sekunden, die mittlere Gangabweichung in diesen 75 Tagen also sensationelle 0,04s/d (Sekunden pro Tag).[3] Bei dieser Uhr handelte es sich um das Serienmodell eine Quarzuhr, der Junghans "ASTRO-CHRON", Die Uhr wurde seinerzeit zum Preise von 785,- DM zum Verkauf angeboten wurde, was wahrscheinlich "deutlich mehr war, als...ein beamteter Lehrer damals im Monat verdiente"[4]. Trotz dieses Preises war es die erste deutsche Quarzuhr für den Privatgebrauch[5] und sie läutete bei Junghans das Quarzzeitalter ein, wenn auch zunächst sehr vorsichtig.
Begonnen hatte die Entwicklung einer Gebrauchsquarzuhr bereits 1958/59 unter der Federführung von Dr. Günter Glaser und ein erster Prototyp war um 1960 fertig gestellt.[6] Dieser verwendete aber einen Synchronmotor als Antrieb und der Stromverbrauch ließ nur Netzbetrieb zu. Verwendet wurde ein 12,8kHz Quarz, dessen Frequenz 7-mal um den Faktor 2 geteilt wurde und mit den resultierenden 50Hz dann einen Synchronmotor antrieb. Daneben wurde auch noch eine andere Konstruktion getestet, bei der die Frequenz eines 8,192kHz Quarz auf 2Hz binär geteilt wurde und ein modifiziertes ATO-Mat Werk W794 synchronisierte.[7,8] Nach Übernahme des Entwicklungslabors durch Friedrich Aßmus 1964 wurde die Entwicklung maßgeblich durch den Leiter der der Großuhrentwicklung Hans Flaig weitergeführt.
In einer 4-seitigen Anzeigenserie in der Fachpresse bewarb Junghans seine Entwicklungen des Jahres 1967 (die Quarzuhr Astro-Chron, die elektronische Armbanduhr Ato-Chron und den Wecker Ato-Phon) als "Abweichler! Umstürzler! Rrrevoluzzer!"[9] und benutzte damit das seinerzeit positiv besetzte Jargon der aufkeimenden Studentenbewegung. Die Radikalisierung dieser Bewegung durch den Tod von Benno Ohnesorg stand ja noch bevor. Trotzdem ließ die nächste Quarzuhrgeneration noch Jahre auf sich warten. Erst 1972, ein Jahr nach der Präsentation der Staiger und Kundo Quarzuhren, wurde das Werk 750 (auf Basis des Ato-Mat Werkes 726) eingeführt.
Beschreibung Entwicklungsziel war eine möglichst einfach aufgebaute und damit preiswerte Quarzuhr, die mit Batteriestrom eine Laufzeit von mindestens einem Jahr erreicht.
Folgende Vorgaben wurden daher festgelegt[10]:
- Ganggenauigkeit besser als 0,1 s/d
- Batteriebetrieb mit herkömmlicher Monozelle, Laufzeit min. 1 Jahr
- Große Unabhängigkeit des Ganges von der Batteriespannung
- Weiter Betriebstemperaturbereich
- Geringe Lautheit
- Kleine Abmessungen
- Funktionssicherheit
- Niedriger Preis (Vorgabe war unter 1000,- DM)
Als elektromechanischer Wandler mit hohem Wirkungsgrad wurde ein Unruhschwinger gewählt, der über die Ausgangsimpulse des Frequenzteilers zwangserregt wird.[11] Dieser Unruhschwinger ähnelt stark dem Typ, der auch im 1966 vorgestellten Etuiwecker Ato-Vox (Kaliber 611) verwendet und auch als Impulsgeber Z1 mit Frequenzen bis 10Hz produziert wurde.[12] Alle diese Schwinger tragen ein zweipoliges Magnetsystem im Gegensatz zu den einpoligen Systemen, die in den bis dahin bekannten Ato-Mat Werken W794 und W707 verwendet wurden. Auch das im gleichen Jahr vorgestellete elektromechanische Armbanduhrwerk Kaliber W600 (Ato-Chron) verwendet ein zweipoliges Magnetsystem. Angetrieben bzw. synchronisiert werden diese Unruhschwinger durch feststehende Spulen.
Als Frequenz für den Unruhschwinger der Astro-Chron wurde verhältnismäßig hoch die 12,5 Hz gewählt, wahrscheinlich um Teilerstufen und damit Strom zu sparen. Als elektronische Frequenzteiler werden "bistabile Multivibratoren" verwendet (heute würde man Flip-Flops, genauer gesagt flankengesteuerte T-Flip-Flops sagen), die die Frequenz nur um den Faktor zwei teilen aber im Gegensatz zu sonst üblichen synchronisierten astabilen Multivibratoren (mit Teilerverhältnissen von typisch 5:1) eine deutlich höhere Betriebssicherheit aufweisen. Mit 10 Teilerstufen, also einem Teilerverhältnis von 1024:1, ergibt sich dann die Quarzfrequenz von 12,8 kHz.
Aufgebaut ist die gesamte Uhr auf einer gedruckten Schaltung, die neben dem Schwingquarz mit den Trimmer zum Frequenzabgleich auch die Batteriehalterung und den in einer eigenen Gehäusekapsel befindlichen elektromechanischen Wandler trägt. Die Baugruppen für den Quarzoszillator (ohne Quarz) und die 10 Frequenzteiler sind auf einzelnen Leiterplatten (ca: 3,4 x 3,4 cm) untergebracht, die auf die Grundplatine aufgesteckt werden. Es werden ausschließlich Silizum-Transistoren und -Dioden verwendet.
Der gesamte Stromverbrauch der Uhr beträgt weniger als 600µA bei 1,5V. Dies entspricht einem Jahresverbrauch von ca. 6 Ah, welcher eine normale Monozelle bequem liefern kann.
Schaltung
Die Gesamtschaltung wirkt in der Darstellung mit den einzelnen Baugruppen recht übersichtlich. Tatsächlich sind auf der Grundplatine auch nur die gezeigten Bauteile aufgelötet:
- Schwingquarz im röhrenähnlichen Glasgehäuse ohne Fassung (im Bild mit Schaumstoff ummantelt),
- Trimmer zum Abgleich der Quarzfrequenz mit einem weiteren parallel liegenden Kondensator,
- Batteriehalterung für eine Monozelle,
- drei Widerstände, die mit den 100Hz, 50Hz und 12,5Hz Ausgängen des Frequenzteilers verbunden sind,
- ein Auskoppelkondensator, über den eine dieser Frequenzen (gewählt über Steckkontakte links neben dem Wandlergeäuse) über die Steckkontakte unterhalb des Batteriehalters abgenommen werden können.
Der Zeigerantrieb erfolgt durch einen Unruhschwinger, dessen Schwingbewegung durch eine übliche Klinkenfortschaltvorrichtung in eine Drehbewegung umgewandelt wird. Der Unruhschwinger hat keinen eigenen Antrieb durch Selbststeuerung, wie die bekannten ATO-Mat Werke, sondern wird durch die Ausgangsfrequenz des Frequenzteilers zu einer erzwungenen Schwingung veranlasst. Dazu muss die Eigenfrequenz des Schwingers bestmöglich mit der durch den Frequenzteiler reduzierten Quarzfrequenz von 12,5 Hz übereinstimmen. Der Antrieb erfolgt permanentmagnetisch mit einem zweipoligen Magnetsystem auf der Unruh und einer feststehenden Antriebsspule. Durch das zweipolige Magnetsystem wird in der Antriebsspule eine Spannung induziert, deren Polarität von der Bewegungsrichtung der Magneten relativ zur Spule abhängt. Ein wirksamer Antriebsimpuls kann also nur zu jeder Vollschwingung der Unruh erfolgen, so dass ihre Eigenfrequenz auch 12,5 Hz betragen muss(vgl. [13]).
Eine gewisse Dämpfung der Unruhschwingung und damit eine breitere Resonanzkurve ist in diesem Falle förderlich, weil bei Verstimmung zwischen Erregungs- und Eigenfrequenz die Blindleistung des Antriebs erhöht wird und die Wirkleistung und damit der Wirkungsgrad des Antriebs abnimmt. Auch ist eine größere möglich Einwirkzeit des Antriebsimpuls auf das Schwingsystem, d.h. eine relativ große Spule bzw. eine relativ kleine Amplitude des Schwingers für die Synchronisation hilfreich. Eine Verstimmung der beiden Frequenzen äußert sich in einer periodischen Änderung der Unruhamplitude. Solange diese nicht unter einem gewissen Mindestwert sinkt, ist die Funktionssicherheit des Antriebs gewährleistet.
Die Ausgangsimpulse des Frequenzteilers haben ein Tastverhältnis von 1:1. Dies würde auch einen Strom durch die Antriebsspule verursachen, wenn sich das Magnetsystem außerhalb des Wirkungsbereichs der Spule befindet. Zur Verkürzung des Antriebsimpulses ist das RC-Glied vor den Transistor geschaltet, wie in der zugehörigen Patentschrift [14] beschrieben. Dort werden auch Schaltungen beschrieben, die einen selbststerregten Unruhschwinger synchronisieren sollen. Dieses Verfahren wurde aber hier nicht angewendet.
Mit der gewählten Schaltung und Geometrie der Schwingeranordung, ist ein absoluter Selbstanlauf des Schwingers aus dem Stillstand möglich. Zum sekundengenauen Stellen der Uhr befindet sich eine mechanische Stoppvorrichtung direkt an der Unruh. Die Unruh befindet sich zusammen mit den beiden stoßgesicherten Lagern in einem vernieteten Käfig, der in einem älteren Gebrauchsmuster beschrieben ist [15] und in ähnlicher Form auch in den ATO-Vox Weckern (Kal. 611) verwendet wurde. Die gesamte mechanische Baugruppe, also Unruh mit elektrischem Antrieb und Räderwerk, ist in der Werkkapsel elastisch gelagert. Dies soll vor allem der Geräuschdämpfung dienen (siehe [16]). Der gesamte Antreib ist sehr hochwertig aufgebaut und besitzt insgesamt 15 Lagersteine. Diese schützen nicht nur die Lager der schnellllaufenden Räder, auch die Spitzen der Schalt- und Rastfeder sind mit Rubinen bestückt.
Der Stromverbrauch der Antriebsstufe beträgt weniger als 250µA bei 1,5V
Fußnoten
...die sind ja wichtig heutzutage...
- andere Varianten: Modell 38/0003 und 38/0004 in quadratischem Gehäuse 17cm x 17cm
- 1963 führte Junghans eine neue Systematik bei den Kalibernummern ein: 6xx = Kleinuhren, 7xx = Großuhren. Danach handelt es sich bei dieser Uhr und dem Etui Wecker Ato-Vox (Werk 611) um "Armbanduhren". Tatsache ist, dass das Schwingsystem dieser beiden Uhren mit seinem zweipoligen Magnetsystem stark dem der zeitgleich vorgestellten Ato-Chron Armbanduhr (Werk 600) ähnelt und von dem der älteren Ato-Mat Werke mit einpoligem Magnesystem abweicht.
- siehe Jens Koch: Die Jagd nach der Genauigkeit, Chronos Spezial: 150 Jahre Junghans
- siehe Johannes Graf: Die Quarzrevolution, Seite 63
- Als weltweit erste Quarzuhr für den Hausgebrauch gilt der 1964 vorgestellte Seiko Quartz Chronometer QC-951. Im gleichen Jahr stellte auch LIP beim CIC in Lausanne eine Quarz-Tischuhr vor (siehe auch DGC Jahrbuch 1965).
- Diese Tatsache wird von Aßmus in seinem Beitrag in "Johannes Graf: Die Quarzrevolution" nicht erwähnt.
- siehe Gernot Stähle, Siegfried Wahr: Die elektrischen Uhren im Stadtmuseum Schramberg
- vgl. Trueb u.a., Die Elektrifizierung der Armbanduhr
Die Detailangaben für die beiden Konstruktionen stammen aus dieser Quelle. Leider werden für die "Synchronuhr" inkonsistente Werte angegeben: 16,8kHz geteilt durch 1024 ergibt nicht 50Hz. Die oben gemachten Angaben sind daher nur eine plausible Vermutung. - Neue Uhrmacher Zeitung (NUZ) 1967, Heft 7
- nach Hans Flaig im DGC Jahrbuch 1967
- siehe auch die deutsche Offenlegungsschrift Nr. 1.523.940 vom 31.1.1967
- siehe z.B. Die elektrischen Uhren im Stadtmuseum Schramberg, Seite 83
- Deutsche Offenlegungsschrift Nr. 1.523.940 vom 31.1.1967
- Deutsche Patentschrift 1.523.942 vom 09.03.1967 (Anmeldedatum)
- Deutsches Gebrauchsmuster 1.896.482 vom 29.11.1963 (Anmeldedatum)
- Deutsches Gebrauchsmuster 1.971.489 vom 15.03.1967 (Anmeldedatum)
- Dr. Friedrich Aßmus: Die quarzgesteuerte elektronische Tischuhr Junghans Astro-Chron
in: NUZ 7/1967 S.65ff - Dr. Friedrich Aßmus: Die quarzgesteuerte elektronische Tischuhr Junghans Astro-Chron
in: Die Uhr 9/1967 S.32ff - Hans Flaig: Die quarzgesteuerte elektronische Tischuhr Junghans Astro-Chron
in: Jahrbuch der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie, Band 18, 1967, S.47 - Friedrich Aßmus: Die Entwicklung der Quarzuhren der Firma Junghans GmbH
in: Johannes Graf (Hrsg.): Die Quarzrevolution
Vorträge anlässlich der Tagung im Deutschen Uhrenmuseum Furtwangen am 20. und 21. August 2007
Furtwangen, Deutsches Uhrenmuseum Furtwangen, 2008 - Gernot Stähle, Siegfried Wahr: Die elektrischen Uhren im Stadtmuseum Schramberg, Kap. 6.A. Quarzuhren
in: Gisela Lixfeld (Hrsg.): Die elektrischen Uhren im Stadtmuseum Schramberg
Katalog zur Ausstellung im Stadtmuseum Schramberg, 24. Juni bis 9. September 2007
Schramberg, Eigenverlag 2007 - Jens Koch: Die Jagd nach der Genauigkeit
in: Chronos Spezial: 150 Jahre Junghans
Ulm, Ebner Verlag: 2011 - Reparaturanleitung Junghans ASTRO-CHRON Werk 610
in: Junghans Kundendienst-Mappe
Hrsg. Gebr. Junghans GmbH, Schramberg 1965 mit einzelnen Nachträgen bis 1970 - Lucien F. Trueb, Günther Ramm, Peter Wenzig: Die Elektrifizierung der Armbanduhr
Ulm: Ebner Verlag, 2011
Weitere Details, insbesondere zur elektronischen Schaltung finden sich auf meiner Webseite http://www.hwynen.de/jgh-astrochron.html.
Vor genau 45 Jahren wurde diese Uhr zuerst vorgestellt. Mein Exemplar läuft immer noch mit der erwarteten Genauigkeit. Ich glaube nicht, dass die Uhr in dieser Zeit viel Wartung erlebt hat.
Ich hoffe, ich konnte den anderen Besitzern dieser Uhr unter den Forumsteilnehmern etwas Neues zu ihrer Uhr erzählen. Allen haben ich hoffentlich zeigen können, dass auch dieses Stück "Elektroschrott" ein sorgfältig konstruiertes Maschinchen ist, dass sich vor den Meisterwerken mechanischer Uhrmacherkunst nicht zu verstecken braucht.
Hartmut Wynen
