Synchronuhr

Eine Synchronuhr ist eine Uhr mit Analoganzeige, die für den Antrieb des Werkes statt einer Feder und einer Hemmung das elektrische Wechselstromnetz verwendet. Ihr Name ergibt sich aus dem Umstand, dass sie synchron zur Netzfrequenz läuft.^[1]

Mit der Einführung der Quarzuhr im Heimuhrbereich hat die Synchronuhr mehr und mehr an Bedeutung verloren, findet jedoch noch in Zeitschaltuhren Verwendung. Die Blütezeit der Synchronuhr waren die 1970er und frühen 1980er Jahre.

Aufbau und Besonderheiten

Während für ein mechanisches Uhrwerk eine separate Antriebsquelle, bestehend aus Feder oder Uhrgewicht, sowie eine Hemmung, bestehend aus Pendel oder Unruh erforderlich ist, ersetzt die Synchronuhr diese beiden Bauteile durch einen Einphasen-Synchronmotor. Dies erlaubt eine wesentlich kompaktere Bauweise des Werkes auch bei großen Zeigern und überdies einen Betrieb in beliebiger Lage.

Das Räderwerk der Uhr ähnelt vollmechanischen Uhren - Messingplatinen tragen Messingräder mit Stahlwellen. Die Hemmung und das Federhaus bzw Gewichte entfallen. Stattdessen treibt ein Synchronmotor das Räderwerk der Uhr an und nutzt die überwachte Frequenz des Wechselstromnetzes von 50 bzw. 60 Hz als Zeitbasis. Als Anzeige der Uhrzeit dient ein analoges Zifferblatt. Eine optionale digitale Darstellung der Uhrzeit erfolgt über ein Klappwerk.

Letzte netzsynchrone Uhren für den Heimgebrauch waren vollelektronische Radiowecker, sie wurden jedoch nicht als Synchronuhren bezeichnet. Sie besaßen digitale Zeitanzeigen mit Digitrons oder Nixie-Röhren.

Anwendungsbereich

Früher wurden Synchronuhren gern als Werbemittel eingesetzt. Sie konnten in einem Geschäft oder Restaurant an geeigneter Stelle fest installiert sein und waren manchmal mit einer Neonbeleuchtung versehen. Die Uhren brauchten weder aufgezogen noch über die Maßen häufig nachgestellt zu werden. Dies machte sie als Werbeträger in einer Zeit attraktiv, als die wenigsten Menschen eine Armband- bzw. Taschenuhr besaßen.

Ältere Synchronuhren besaßen eine Starteinrichtung in Form eines selbstrückstellenden Hebels, da der Synchronmotor nicht von selbst anlaufen konnte.

Zur Blütezeit der Synchronuhren war die Umstellung von Winter- auf Sommerzeit noch nicht aktuell, was den störungsfreien Betrieb unterstrich.

Synchronuhren waren und sind oft mit Zeitschaltern kombiniert, da sie eine hohe Antriebsleistung bzw. ein hohes Drehmoment besitzen.
Heute gibt es Tages- und Wochen-Zeitschaltuhren, die als Synchronuhren arbeiten. Sie haben die Form von Zwischensteckern.

Weitere Anwendungen des Synchronantriebes sind Schaltwerke von Waschmaschinen und Mikrowellenherde. Hier ist die Zeitabweichung bei 50 oder 60 Hz (20%) nur von geringer Bedeutung.

Die wohl häufigste Anwendung erfuhr die Synchronuhr in Form der Radiowecker, bevor in diesen die Quarzuhr oder Funkuhr Einzug hielt. Die frühen Ausführungen verfügten über ein Klappwerk, bei dem zu jeder Minute ein Plastikplättchen nach unten klappte und auf diese Weise die Uhrzeit in digitaler Form anzeigte. Spätere Ausführungen bedienten sich roter Nixie-Röhren, grüner Digitrons oder LED-Anzeigen.

Ganggenauigkeit

Eine für 60-Hz-Betrieb ausgelegte Synchronuhr kann nicht in einem 50-Hz-Netz betrieben werden, und umgekehrt, da sie sonst sehr schnell eine falsche Uhrzeit anzeigt.

Es kommt auch zu Gangabweichungen, wenn die Netzfrequenz schwankt. Das war in der Zeit vor 1991 auf dem Gebiet der DDR sowie im gesamten Ostblock der Fall. Das führte auch dazu, dass beispielsweise nach der Wende West-Berliner Uhren falsch gingen, da das Netz in das nicht frequenzstabile Versorgungssystem von Berlin-Ost eingegliedert wurde. Erst durch die Umstrukturierung zwei Jahre später war in Berlin und Ostdeutschland die Netzfrequenz stabil bei 50 Hz – ganz Deutschland war nun in das westeuropäische Energieversogungssystem eingebunden.

Das deutsche und das westeuropäische Netz sind frequenzstabil,^[2] was die Verwendung von Synchronuhren erlauben würde. Das Bestreben nach weltweiter Vermarktung von Uhren führt jedoch dazu, dass auf dieses Zeitnormal nicht mehr so oft zurückgegriffen wird – man müsste ansonsten länderabhängig (50 Hz oder 60 Hz) verschiedene Uhren produzieren.

Ablösung

Die später aufkommenden Quarzuhren arbeiteten mit einem quarzgesteuerten Schrittmotor; er arbeitet meist in Halbschritten von einer halben Sekunde Dauer auf das Räderwerk. Die Entwicklung wurde durch billigere und präzise Schwingquarze sowie durch integrierte Teilerschaltkreise möglich. Das Räderwerk kann gänzlich aus geeigneten Kunststoffen bestehen. Aufgrund dieser Tatsache verschwand die Synchronuhr mehr und mehr, selbst im Bereich der Werbeuhren.

Die Synchronuhr behauptete sich als Antrieb für Uhren und Tochteruhren in Bahnhöfen; hier erfolgt minütlich eine Synchronisation mit einer Funkuhr, der Sekundenzeiger eilt hierzu etwas vor und wird in der 12-Uhr-Stellung kurz angehalten und erst mit dem Minutentakt freigegeben.

Äußerliche Erkennungsmerkmale

Die Synchronuhr lässt sich in ihrer Bauform als Analoguhr eindeutig dadurch identifizieren, dass der Sekundenzeiger kontinuierlich, ohne jegliche Unterbrechung, läuft. Hinter Digitaluhren mit Klappwerk kann sich hingegen durchaus eine andere Technologie (Quarzuhr) verbergen.

Einzelnachweise

1. ↑ wissen.de: Synchronuhr
2. ↑ Ein Praktikant, der in einem städtischen Elektrizitätswerk arbeitete, berichtete, dass es dort Ehrensache war, die Anlage bei Schichtwechsel mit der exakt fälligen Schwingungsanzahl von 8 h · 3600 s/h · 50 Hz = 1.440.000 Schwingungen zu übergeben. Wenn durch Belastungsschwankungen Abweichungen auftraten, mussten die umgehend durch Gegenmaßnahmen kompensiert werden.

Weblinks

• Gerrit Eckardt: Synchronuhren