Modellzeit


umgebaute Quarzuhr

Die Modellzeit der Jagsttalbahn

Beim Vorbild hat man sie schon überall gesehen aber nie wirklich wahr genommen: taktgesteuerte Nebenuhren. In Bahnhöfen, Betreiben, Schulen und Universitäten hängen sie und zeigen dort jedem im Gleichtakt die Zeit an. Darüber findet sich auch im Internet so einiges:

So ein paar Dinge lassen sich auf der Modellbahn einfacher regeln als in der Realität. Dazu gehören zum Beispiel das An- und Abkuppeln von Wagen, denn Bremsschläuche müssen nit gelöst oder verbunden werden, oder manuell bediente Bremsen angelegt oder gelöst werden. Das geht bei der Modellbahn viel einfacher und schneller. Auch die Entfernung zwischen den Bahnhöfen ist immer viel kürzer als beim Vorbild, so das wir auch hier schneller von "A" nach "B" gelangen. Wenn wir nun also einen Betrieb nach Fahrplan fahren kommen wir immer viel zu früh an. Die Lösung hierfür findet sich in einer "verkürzten" Zeit die uns von einer schneller als normal laufenden Uhr angezeitgt wird. Hierfür sind zwei Komponenten nötig:

Der Uhrtaktgeber (UTG)

Fremo UTG

Der Uhrtaktgeber ist eine Entwickelung innerhalb des Fremo. Dafür gibt es auch die Anleitung für ein schönes Gehäuse Hier haben wir uns auch nichts Neues einfallen lassen, obwohl es auch hierfür einige Anleitungen und Angebote im Internet gibt:

Fremo UTG Rückseite

Die Rückseite enthält alle notwendigen Anschlüsse:

Die taktgesteuerte Uhr / Nebenstellenuhr

Quarzuhr von Conrad

ein wichtiges Element für den Betrieb der Modelljagsstalbahn ist eine für alle Mitspieler gleiche Modellzeit. Hierfür wird zum einen ein Uhrtaktgeber benötigt der den Takt für die Tochteruhren regelt und zum anderen eine ausreichende Anzahl von Tochteruhren die möglichst von jedem Punkt der Halle aus gesehen werden kann.

Die Verfügbarkeit von takt gesteuerten Tochteruhren wird auch immer schlechter. Selbst auf e-bay werden bisweilen Phantasiepreise für derartige Uhren gezahlt. Aber ich hatte auch gehört das die Möglichkeit besteht solche Uhren aus normalen Quarzuhrwerken umzubauen. Auf dem Fremo Treffen in Rohr bekam ich einen Tipp eines Kollegen vom MBV Graz auf folgenden Link: www.taprk.org/fremo/fin/project/fast_clock. Dumm nur das der Artikel auf finnisch ist, aber die Bilder sind allein schon sehr verständlich, so das es für einen ersten Testaufbau reichen sollte.

Eine normale takt gesteuerten Tochteruhr wird von einer Mutteruhr mit einem Takt versorgt. Dieser ist je nach Ausführung der Anlage unterschiedlich. Es gibt 12V und 24V Versionen, ganz vereinzelt auch 48V. Die Schaltung der Mutteruhr sendet dabei jede Minute einen Impuls aus dessen Polarität wechselt. In der Uhr treibt dieser Impuls einen Elektromagneten der auf die Mechanik der Uhr wirkt und diese jeweils eine Minute weiterdreht.

Die Quarzuhrwerke arbeiten hierbei ähnlich. Ein Quarz, daher der Name, erzeugt unter elektrischer Spannung eine sehr exakte Schwingung deren Frequenz wesentlich höher als ein Sekundentakt ist und somit nicht direkt genutzt werden kann. Eine nachgeschaltete Elektronik macht daraus einen Impuls der im Sekundentakt einen Impuls auf einen Elektromagneten der auf die Mechanik der Uhr wirkt und diese jeweils eine Sekunde weiterdreht.

Die wesentliche Idee der Verwendung eines Quarzuhrwerkes ist also die Mechanik zu nutzen und anstelle des Sekundenzeigers den Minutenzeiger anzutreiben. Quarz und Elektronik der Uhrwerkes werden daher nicht weiter benötigt.

Für meinen Umbau habe ich einen billige Wanduhr von Conrad Elektronik verwendet.

drei Schnappnasen für das Uhrglas

Zum Zerlegen wird als erstes das Uhrglas abgenommen, das an drei Stellen eingeclipst ist und mit Hilfe eines kleinen Schraubendrehers leicht ausgehebelt werden kann.

die Zeiger

Die Zeiger sind gesteckt.

Zeiger abziehen

Anschließend werden die Zeiger vorsichtig abgezogen, hierbei ist darauf zu achten das die Achsen der Zeiger nicht beschädigt werden.

oberer Clip

unterer Clip

Auch das Uhrwerk ist nur geklipst, wobei mir bei der Demontage beide Rastnasen abgebrochen sind. Aber das wird man später nicht sehen und ist daher unkritisch.

Uhrwerk ausgebaut

Das Uhrwerk ist draußen, die Rastnasen sind abgebrochen. Später wird das Uhrwerk von 2 Streifen doppelseitigem Klebeband eingeklebt. Das hat bis jetzt gut gehalten.

Uhrwerk offen

Der eigentliche Umbau unterteilt sich in zwei Schritte, der elektrische Teil und der mechanische Teil. Für beide muß das Uhrwerk zuerst geöffnet werden. Bei meinem Uhrwerk wird der hintere Deckel von drei Rastnasen gehalten die sich mit einem kleinen Schraubendreher leicht öffnen lassen.

Dieses Zahnrad ausbauen

Als erstes wird das Zahnrad entfernt das den Sekundenzeiger mit dem Minutenzeiger verbindet. Dieses wird nicht mehr benötigt und wandert in die Restekiste.

Zahnrad ausgebaut

Die Zahnräder sind alle nur gesteckt und lassen sich sehr einfach entnehmen. Alle Arbeiten am Uhrwerk sollten daher mit viel Vorsicht erfolgen, ansonsten hat man ein interessantes Puzzel.

Spulenantrieb ausgebaut

Für das Anpassen der Elektrik ist es nötig den Spulenantrieb abzuziehen. Dies sollte mit viel Vorsicht gesehen, denn die restlichen Zahnräder liegen dann sehr lose im unteren Gehäuseteil.

Spulenantrieb isolieren

Mit einer langsam laufenden Kleinbohrmaschine und einer Trennscheibe werden die PAD's der Spule von der restlichen Elektronik getrennt die sich unter der schwarzen Vergußmasse auf der Leiterplatte verbirg. Auch der Quarz wird nicht weiter benötigt und kann entfernt werden. Da ich für ihn keine Verwendung habe wurde er einfach in der Uhr gelassen.

Spulenantrieb isolieren

Auf die beiden PAD's der Spule werden nun 10cm lange Kabel und ein 1k Ohm Widerstand angelötet. Ich hatte noch einen SMD Widerstand der Bauform 1206 den ich direkt auf das PAD gelötet habe, ein bedrahteter Widerstand tut es natürlich auch.

Zugentlastung

Der Umbau am Uhrwerk selber ist damit abgeschlossen. Das Uhrwerk wird wieder zusammengesetzt und das Kabel nach außen geführt. Hier sollte auch eine Zugenlastung für das Kabel vorgesehen werden. In meinem Fall ist dies ein einfacher Knoten im Kabel. Die Anschlüsse zur Batterie habe ich auch ausgebaut. Sie werden nicht benötigt und wer weiß was die Elektronik der Uhr anstellt wenn man sie in diesem Zustand unter Spannung setzt.

umgebautes Uhrwerk

Das Uhrwerk wird nun wieder zusammen gebaut. Nur das Kabel verrät den Umbau. Netter Nebeneffekt: Das Einstellrad der Uhr wirkt auf das Zahnrad des Minutenzeigers und nicht auf das ausgebaute Zwischenrad. Auch nach dem Umbau kann damit die Zeit eingestellt werden.

Ausgleichsgewicht am neuen Zeiger

Um das Gewicht den neuen Zeigers zu kompensieren habe ich an das Ausgleichsgewicht des Sekundenzeigers zwei 3mm Unterlegscheiben geklebt.

Zeiger Montage

Nun werden auch die Zeiger wieder montiert. Der Stundenzeiger wird montiert wie er war. Der Minuten- und der Sekundenzeiger werden allerdings miteinander verbunden. Hierzu habe ich in den Sekundenzeiger ein Z gebogen und ihn auf ca. 20mm Länge mit dem Minutenzeiger verklebt. Anschließend wird der rote Sekundenzeiger schwarz gestrichen, so ist der Umbau nicht mehr zu erkennen.

Ausgleichsgewicht am neuen Zeiger

Das Uhrglas wird wieder eingesetzt und die Uhr ist soweit umgebaut.

Die Rückseite ist noch ohne Anschlüsse

Im Fremo haben wir uns auf ein einheitliches Stecksystem für die Uhren geeinigt, das auch bei der Modell Jagsttalbahn verwendet wird. Hierfür sind die beiden Kabel mit eine Chinch Buchse zu versehen. Da es aber auch noch eine verbreitete, ältere Norm gibt die für die Uhren ein Lautsprecher Stecker vorschreibt wird auch diese zusätzlich eingebaut, auf der Rückseite der Uhr ist schließlich Platz genug.

...der Rest ist noch immer eine Baustelle