Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Motor für mechanische Uhr


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Bernd F. (metallfunk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Meine Selbstbau Uhr ist recht weit fortgeschritten.
Zeit den Antrieb zu bauen.

Nach meinen Berechnungen brauche ich:
Drehmoment 0,06 Ncm. Drehzahl 180-300 U/min.
(Wieviel Verluste für das Schneckengetriebe anfallen?).

Leider ist da wenig Platz. Die Kopplung zwischen Motor und
senkrechter Welle mit Gummiring oder Zahnriemen.

Wirklich flach ist ein Schrittmotor.

https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/schrittmotor_nema_flat02_1_8_0_5_a_1_75_v-335315

Passt der? (Ich habe Null Ahnung von Schrittmotoren).
Dann bräuchte ich noch einen Treiber, möglichst mit Poti.
Auch da könnte ich Nachhilfe gebrauchen.

Stromversorgung für Treiber, Motor und ein bistabiles Relais
soll über separates Netzteil erfolgen.

Ein wesentliches Kriterium ist möglichst leiser Lauf des Motors.
Der Motor läuft alle 6 Stunden ca. 1 Minute.

Grüße Bernd

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Bernd F. schrieb:
> Ein wesentliches Kriterium ist möglichst leiser Lauf des Motors

Schrittmotore sind laut, logisch, Schritte, dazu kommt ggf Gefiepe der 
Stromregelung.

BLDC Motoren sind leise, weil keine Bürstengeräusche auftreten.

Interessanterweise passt zu deiner Drehzahl (300upm) und Bauhöhe ein 
Motor auf einem Floppylaufwerk der die Scheibe dreht. Leider habe ich 
kein Datenblatt zum Drehmoment, nur die Info "überraschend hoch", was 
durch die Bauweise auch logisch ist.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:Floppy_drive_spindle_motor_open.jpg

Muss man nur einen Riemen auflegen.

Obwohl du von Uhr redest, ist wohl keine genaue Drehzahl nötig. Selbst 
darun sind Floppymotoren aber gut, Ketamikresinatorstabil.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Bernd F. schrieb:

> Meine Selbstbau Uhr ist recht weit fortgeschritten.
> Zeit den Antrieb zu bauen.

Wie wäre es, wenn Du einfach den Synchronmotor (und vielleicht auch
das Getriebe) einer fertigen Billigschaltuhr nimmst?

von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Kleiner Gleichstrommotor mit Schnecke?

von Bernd F. (metallfunk)


Lesenswert?

Synchronmotor (habe ich da), ist ohne Welle schon 20 mm dick.
Mit Getriebe (müsste ich kunstvoll umbauen) mindestens 25 mm.

So ein Floppy-Laufwerk liegt hier leider nicht rum.

Also, gar nicht so einfach.

Ein DC- Motor (Faulhaber) ist nicht so billig. Dann ist die
Drehzahl natürlich zu hoch, ich müsste mit einem weiteren
Schneckengetriebe ankoppeln.

Schrittmotor leiser machen?
https://www.roboternetz.de/community/threads/74236-Leise-%28falls-m%C3%B6glich-ger%C3%A4uschlose%29-Alternative-zum-Schrittmotor-28BYJ-48-gesucht

Grüße Bernd

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Bernd F. schrieb:
> So ein Floppy-Laufwerk liegt hier leider nicht rum.
> Also, gar nicht so einfach.

Drama, wenn es was sein muss was rumliegt. Bleibt halt nur die alte 
Bohrmaschine aus deiner ehemaligen Werkstatt. Sonst liegt nix rum, deine 
Frau wird dir verbieten, Motoren aus ihrer Waschmaschine auszubauen.

von Bernd F. (metallfunk)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> Bernd F. schrieb:
>> So ein Floppy-Laufwerk liegt hier leider nicht rum.
>> Also, gar nicht so einfach.
>
> Drama, wenn es was sein muss was rumliegt. Bleibt halt nur die alte
> Bohrmaschine aus deiner ehemaligen Werkstatt. Sonst liegt nix rum, deine
> Frau wird dir verbieten, Motoren aus ihrer Waschmaschine auszubauen.

Michael,
wenn es gerade so rumliegt, kann man es mal testen.

Die Uhr ist aber so aufwändig, da sollte nichts gebrauchtes rein,
das soll Jahrzehnte halten.

Aber was?
(Fällt mir ein, eine Grässle Schaltuhr hätte ich noch rumliegen :-)

Grüße Bernd

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Bernd F. schrieb:

> (Fällt mir ein, eine Grässle Schaltuhr hätte ich noch rumliegen :-)

Meine Schaltuhr hat bei Philipps gerade mal 3€ gekostet.

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


Lesenswert?

- https://www.nanotec.com/eu/de/produkte/2254-flachmotoren

Schrittmotoren gibt es schon in schön flach. Aber bei der Ansteuerung 
ist das beschleunigen und bremsen so eine Sache für sich. Andere Motoren 
sind da pflegeleichter.

Mit Schrittmotor:
- 1.) Unterer Endschalter wird ausgelöst
- 2.) Beschleunigungsrampe für "Aufwärtsziehen"
- 3.) mit konstanter Schrittrate "Aufwärtsziehen"
- 4.) Oberer Endschalter wird ausgelöst
- 5.) Bremsrampe einleiten
- 6.) Anhalten an einem Punkt oberhalb des Endschalters

Wenn der Ablauf so aussehen würden, wären Schrittverluste jetzt nicht so 
schlimm, weil durch die Endschalter das ganze ja immer wieder neu 
"kalibriert wird". Allerdings kann es vorkommen, dass beim Versuch 
direkt mit höheren Schrittgeschwindigkeiten zu starten der Motor nicht 
nur Schritte verliert, sondern garnicht mehr anfängt zu rotieren.

Du benötigst also eine Ansteuerung des Schrittmotors, die eben nicht nur 
den Motor drehen, sondern auch noch die Berechnung der Rampen übernimmt
-> "Einfacher Stepperdriver (z.B. A4988 ) + µC" oder was beliebig teures 
Fertig:-)

Bei anderen Motoren langt es ggf. einfach, mit den Enschaltern direkt 
eine kleine Relais-Schaltung ansteuern, die wiederum den Motor steuert.

von R. L. (roland123)


Lesenswert?

Antrieb von einem Plattenspieler?
Gibt's in flach und leise

von Bernd F. (metallfunk)


Lesenswert?

Irgend W. hat es richtig beschrieben.

Schrittverluste sind kein Thema. Der Motor soll starten, kurz
arbeiten und Abschalten.
Eine besondere Genauigkeit ist da nicht nötig.

Das mit der Anfahrts- und Bremsrampe könnte auch aus dem Grund
wichtig werden: Das Gewicht hängt an feinen Ketten und soll
nicht Schwingen.

Das ist ja nicht nur ein Gewicht:
http://www.uhrenlexikon.de/begriff.php?begr=Huygensscher%20Aufzug

Grüße Bernd

von Bernd F. (metallfunk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich probiere die nächsten Tage mal 230V Synchronmotor.
Davon liegen hier 2 rum. Die Drehzahl ist viel zu niedrig.
(Stellmotor für Heizungsventil).

Also Getriebe umbauen. Scheint machbar.
Damit kann ich auch gleich die Drehrichtung ändern.

Mein Sockel wird halt 5 mm dicker, aber Versuch macht klug.

Bild: Meine Uhr im aktuellen Zustand.(Läuft perfekt).
Das Pendel ist nur ein Provisorium, die Ganggenauigkeit wird
hier entschieden. Original wird es filigraner mit Invarstäben
und strömungsgünstiger Pendellinse.

Grüße Bernd

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


Lesenswert?

Eigentlich ist ein fertiger Motor ja ein Stilbruch bei der Uhr.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Bernd F. schrieb:

> Das Pendel ist nur ein Provisorium, die Ganggenauigkeit wird
> hier entschieden. Original wird es filigraner mit Invarstäben
> und strömungsgünstiger Pendellinse.

Eigentlich werden Temperaturänderungen bei Pendeln eher kompensiert.
https://de.wikipedia.org/wiki/Kompensation_(Uhr)
Spezielle, genaue Pendeluhren nennt man dann Regulator. Anfänglich
waren solche speziellen Pendeluhren sogar genauer als Quarzuhren.

von Bernd F. (metallfunk)


Lesenswert?

H. H. schrieb:
> Eigentlich ist ein fertiger Motor ja ein Stilbruch bei der Uhr.

Wäre ja auch zu einfach gewesen :-)

Da hätte ich doch gleich noch eine Frage:
Ich könnte Bauraum im Sockel (wird Schwarz lackiert)sparen,
wenn ich eine Grundplatte unter der Uhr aus 2mm Aluminium
mache.

Würde Alu die Reedkontakte unterhalb der Platte stören?
(Magnete in den Gewichten, zur Steuerung Aufzugsmotor).

Grüße Bernd

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Bernd F. schrieb:
> Würde Alu die Reedkontakte unterhalb der Platte stören?
> (Magnete in den Gewichten,

Alu bildet eine Wirbelstrombremse, willst du nicht.

von Clemens S. (zoggl)


Lesenswert?

Bernd F. schrieb:
> Würde Alu die Reedkontakte unterhalb der Platte stören?
> (Magnete in den Gewichten, zur Steuerung Aufzugsmotor

Geht. Kein Problem.

von Bernd F. (metallfunk)


Lesenswert?

Harald W. schrieb:
> Bernd F. schrieb:
>
>> Das Pendel ist nur ein Provisorium, die Ganggenauigkeit wird
>> hier entschieden. Original wird es filigraner mit Invarstäben
>> und strömungsgünstiger Pendellinse.
>
> Eigentlich werden Temperaturänderungen bei Pendeln eher kompensiert.
> https://de.wikipedia.org/wiki/Kompensation_(Uhr)
> Spezielle, genaue Pendeluhren nennt man dann Regulator. Anfänglich
> waren solche speziellen Pendeluhren sogar genauer als Quarzuhren.

Das ist ein komplexes Thema: Pendelstangen aus Holz, Carbon, Glas
oder Invar reagieren nicht auf Temperaturänderungen.
Damit wäre das Thema Temperatur erledigt.

Aber es gibt noch Luftdruckänderungen. So ein Pendel hat Auftrieb
in der Luft. Steigt jetzt der Luftdruck, wird die Luft minimal
zäher.
Da ein Hochdruckgebiet meist im Sommer bei hohen Temperaturen
stattfindet, ist eine gewisse Überkompensation hilfreich.
Das Pendel wird also kürzer (schneller),als bei reiner Temperatur-
kompension.

Die Präzisionspendeluhren der Sternwarten standen im klimatisierten
Keller, teilweise im Druckgehäuse, Ablesung nur mit Periskop.

Heute werden die Gangwerte von +- 1 Sekunde/Jahr zum Teil von
billigen Quarzuhren erreicht.

Ich habe mal gelesen, dass 1 Sekunde/Jahr einer Längenänderung
des Pendel von einer Millionstel Millimeter entspricht, das kann
ich aber (noch) nicht überprüfen :-)

Grüße Bernd

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


Lesenswert?

Bernd F. schrieb:
> Ich habe mal gelesen, dass 1 Sekunde/Jahr einer Längenänderung
> des Pendel von einer Millionstel Millimeter entspricht, das kann
> ich aber (noch) nicht überprüfen :-)

Etwas Geld sollte man schon in seine Messwerkzeuge stecken. :-)

von Wolf17 (wolf17)


Lesenswert?

Wie ist das mechanisch während des langsamen hochziehen des Gewichtes.
Fehlt wären der Zeit das Antriebsmoment der Pendelmechanik?
Überbrückt die Pendelenergie das und nur die Ganggenauigkeit leidet, 
oder setzt die Uhr aus? Dann wäre öfters, aber kürzer aufziehen besser.

von Bernd F. (metallfunk)


Lesenswert?

Mal schauen, was möglich ist.

1Sekunde/Tag ist schon gut. 1Sekunde/Woche sehr gut.
1Sekunde/Monat ist Oberliga. 1Sekunde/Jahr ist mit normalen
Mitteln nicht machbar.

Es ist ein spannendes Thema.

Grüße Bernd

von Bernd F. (metallfunk)


Lesenswert?

Wolf17 schrieb:
> Wie ist das mechanisch während des langsamen hochziehen des Gewichtes.
> Fehlt wären der Zeit das Antriebsmoment der Pendelmechanik?
> Überbrückt die Pendelenergie das und nur die Ganggenauigkeit leidet,
> oder setzt die Uhr aus? Dann wäre öfters, aber kürzer aufziehen besser.

Schau mal meinen Beitrag vom 5. 2.

Das ist ein "Endlosaufzug", also keine Kraftunterbrechung während
des Aufziehens.

Grüße Bernd

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.