Techniek:Torenklokken, -uurwerk, -verlichting

1 Onderhoud Wij doen het onderhoud zelf. firma's (in uiterst noodgeval): Eysbouts, Driehoekstraat 3, 5721 AA Asten, 0493-691445 M. van de Kerkhof, Postbus 9 5740 AA Beek en Donk, 0492-381223 (Heeft torenuurwerk-sturing in de drie kerken geplaatst.) 1.1 Jaarlijks onderhoud van de luidklokken in eigen beheer, omvat: het smeren van de klokken in AK en JK (met vetspuit) het controleren of de klepels nog vastzitten om de 5-10 jaar de smering van de diverse differentieels controleren. 2 St. Augustinuskerk 2.1 Kloksturing Apollo Apollo I-systeem, identiek als in Mariakerk (geplaatst eind 1992). Nb. het is ook wel te vinden als Hauptuhr Campa 2000 Apollo. De kloksturing heeft een nieuwe DCF77 antenne gekregen in mei 2012 (deze heeft de vorm van een microfoon). Besteld bij Bürklin (Duitsland) art. 06N8797 (=Grässlin 07.01.0028.1). (andere aanduiding: WA-EKF 3967). Deze voldoet perfect (zelfde type sturing hangt in Mariakerk). De handleiding, inclusief de (haast niet verkrijgbare) programmeerhandleiding bevindt zich ook in de Mariakerk (kluis). Onder de klokverdieping hangt de sturing/schakelkast. De contactoren, die ca 3 jaar levensduur hadden, zijn vervangen door overgedimensioneerde solid state contactoren rond 2005?. Deze laatste hebben nog geen enkel probleem veroorzaakt. Let op: de volgorde van de relais in de schakelkast is niet de volgorde van de klokken boven! Bij problemen eerst kijken of de kettingen nog opliggen! 2.2 Slagwerk Onder de motoren van de hamers zitten solid-state-relais (toch zeker onder die van de kleine/linker klok). Deze laatste is vervangen na de blikseminslag in 2011. 2.3 Torenuurwerk De klokhamer voor de middelgrootste klok: solid state relais 6A doorgeslagen bij blikseminslag, zat een varistor 10K391 over last (varistor is weggelaten solid state relay is nu 25A geworden) Het relais zit aan de achterkant, onderaan van de hamerinstallatie. De motor van het torenuurwerk is na de blikseminslag (2011) opnieuw gewikkeld door firma Salden, Electro BV Leonard Langweg 6, 6121 PA Born. De roller microswitch (zie volgend onderdeel) op de nok is vervangen op 8 juni 2012. De vorige roller dateerde van dec. 1992. 2.3.1 Roller microswitch Even de gegevens: roller level switch in uurwerkmotor en kennelijk in de aansturing van alle luidmotoren St. Augustinuskerk. type SPCO roller microswitch, 15 A (= RS-online 398-7859 = PN4-GK48 H (één in voorraad in bus)) een alternatief bij RS-online 517-876 fabrik. nr. GPTCRS01 (fabrikant: ZF) Er zijn nog andere: Z-15GW2-B normally open/close parallel Roller lever limit switch (Aliexpress) merk OMRON. De switches zijn in voorraad. (Gaan overigens nauwelijks ooit stuk). 2.3.2 Wat doen bij afgelopen/gebroken ketting In januari 2011, oktober 2019 en maart 2021 is de ketting van de kleine klok afgelopen. Deze is opnieuw gespannen. Hierbij moet je erop letten dat het beginpunt (nulpunt) van de schakelaar die door de ketting bediend wordt (loopt mee op as van aandrijfmotor) juist is. Je kunt het bepalen, naar analogie van andere de klokken. (huis afnemen van schakelaar). Je kan makkelijk de teflon-schijven losmaken en richten naar analogie van de kloksturing ernaast. Het handigste is het de ketting op te leggen, daarna een kabelklem losmaken, met tang bijspannen en kabelklem weer vastzetten. Gebruik de slagmoerschroevendraaier. De schakelaar in het luidsysteem is overigens dezelfde als de rollermicroswitch in de torenuurwerkmotor van de St. Augustinuskerk. 2.4 Wijzerplaatverlichting 2.4.1 Archief: Situatie 2011-2015 Dit is dus eigenlijk archief! De torenverlichting had diameter 180 cm. In 2011 is deze vervangen. Dit kan van binnenuit via de luiken in iedere wijzerplaat. De plexiglazen buizen zijn in eigen beheer bewerkt en gebogen (buigvorm ligt om zolder Mariakerk) en voorzien van LED's van het type led 8mm 360gr geel-oranje (Conrad nr. 184473) en goedkoper kennelijk Conrad nr. 1556770. Er zijn ca 40 in voorraad juli 2023 (ook gele 10 mm van 360gr, weet niet meer waar deze gekocht zijn).<br. Wijzers en wijzerplaat hangen aan 12V DC, heel licht afgezekerd. De oude trafo's uit 1992 zijn vervangen (twee waren om zeep na de blikseminslag op 29 augustus 2011). Grote wijzers: 18 led om 4cm. Totale lengte plexiglas: 86 cm. Kleine wijzers:12 leds om 4 cm. Totale lengte plexiglas: 57 cm. wijzerplaat: 2 stukken plexiglas van 256cm, leds om 4,5 cm op losse draad. Plexiglazen buizen van 20mm diameter(dik 3mm) aan elkaar gemaakt met dikkere plexibuis van 25 mm (dik 2 mm), met siliconenkit ertussen. Aan het uiteinde zijn dunnere pijpjes geplaatst om ze in de bestaande beugel te kunnen plaatsen. Het warm buigen hiervan is op een eigengemaakte mal gebeurd. Details zie de huidige situatie. De diameter van de wijzerplaat is 180 cm. Op de laagste punten van de buizen van de uuraanduiding is een klein (3 mm) boorgat om ev. vocht te laten weglopen. Er is hiervoor een apart bestand ..... opzoeken. // Het vastzetten van de buis gebeurt met koperdraad (resistent tegen UV licht!). 2.4.2 Situatie na restauratie 2016 Nieuwe verlichting fa. Eijsbouts i.v.m. restauratie. Ik wil de spanning die nu op minimale van voeding staat nog verlagen via een of twee diodes. Te doen! 2.5 Galmborden Tot 2015 waren deze van rode Trespa, zie monsterplaatje in verfkelder Mariakerk. Nu zijn ze van red cedar. 3 Mariakerk 3.1 Kloksturing Apollo Apollo I-systeem, identiek als in St. Augustinuskerk. De kloksturing heeft een nieuwe DCF77 antenne gekregen in januari 2013. Besteld bij Bürklin (Duitsland) art. 06N8797. De gebruikershandleiding en de Duitse programmeerhandleiding (zeer moeilijk te achterhalen) bevindt zich in de kluis van de Mariakerk en hier: Programmeerhandleiding Apollo-torenuurwerk. Op 16 mei 2017 is het slagwerk na 22.00 tot aan 8.00 uur uitgeschakeld. 3.2 Pulsomzetting naar luiden/slaan De omzetting van puls van 1 sec. naar de luidslag (230v DC 0,3sec.) is van eigen fabrikaat. Deze bevindt zich op zolder onder de vlieringtoren, voor elke klokhamer een maal. De ombouw was nodig omdat het oude systeem met mechanische relais zoveel storing gaf dat het de voedingen van andere apparaten opblies. In februari 2018 veroorzaakte het Apollo-systeem het doorslaan van de grote klokspoel. Er kwam een permanent signaal van ca. 160V AC naar boven. Oorzaak: de varistor die over de klokrelais staat in de Apollo. Ik heb de twee varistors bij de klokrelais weggeknipt. Er zitten er zo wie zo al in de stuurprint boven. De klokspoel is opnieuw gewikkeld. De klokhamersturingen op zolder zijn nu voorzien van een PIC10F206 (programma: klokhamer5.asm). Deze is bestand tegen een te lange puls en ook tegen korte stoorpulsen. Let op: op de printplaat is 230V DC en IS NIET GALVANISCH GESCHEIDEN van de laagspanning!!! Zelfde bij kleine klokhamer in St. Jozefkerk. 3.3 De klok- of magneetspoelen Magneetspoel grote klok Magneetspoel grote klok Klaar om te wikkelen. Kogellager tijdelijk op as. Schijfjes van plexiglas. As omhuld met krimpkous (doorzichtig hier). Wikkelapparaat (bewaard op zolder pastorie) 3.3.1 Omschrijving De originele magneetspoelen van de klokken van de Mariakerk: grote klok diameter 70, breedte van spoel (enkel koper) 42 kleine klok diameter 65, breedte 40. Dezelfde (grote) ook bij slagwerk kleine klok in Meers. De magneetspoel kan je los/vastmaken met één sleutel 24. De gebruikte wikkeldraad: 0,4 mm. Bestelbaar bij bij rs-online (0,5 kg) of bij transfer multisort elektronik BV (TME) daar per kg (dan hoef je geen koppeling te maken, er gaat ca 700-800 gr. draad op de grote spoel) 3.3.2 Het wikkelen van een klokmagneet Bij wikkelen van spoel letten op: het zwakke punt is de wikkeling die op de as zit en waar de begindraad langs de wikkelingen loopt. Dat is nl. waar het grootste spanningsverschil tussen draden/behuizing bestaat. Het eerste is opgelost door 2 maal stevige krimpkous rond as te doen. zorg dat de zijden van de spoel parallel staan de zijden zijn passende schijven van dun plexiglas op maat gedraaid op de houtdraaibank (garage AK) maak het papiertje na elke wikkellaag ca 1 mm te breed na plaatsing in houder wordt de spoel aangegoten met epoxyhars. (Zorg dat dat niet overtijd is, anders eerst testen. Ervaring.) er is een werkende wikkelmachine op de zolder van de pastorie tip: zorg ervoor dat bij het aanbrengen van de spoel de draadwikkelingen niet samengeknepen worden (kan makkelijk met de grote moer). Behoud ze in de vorm waarin ze gewikkeld zijn. Het aandraaien met extra druk op de wanden van de spoel heeft 2x tot een doorgeslagen spoel geleid. Ohmse weerstand kleine klok ca 69 Ohm. Grote ca 78 Ohm. Je kunt hem ook laten wikkelen bij Salden Elektro, Leonard Langweg 6, 6121 PA Born. P.S. waarschijnlijk (maar niet gedaan) maakt het zorgvuldig opwikkelen (in een richting) niet echt uit en kan ook het papier ertussen weg. (juli 2021) 3.3.3 Geschiedenis Op 4 oktober 2008 zijn eerst de magneten en klokhamersturing in de Mariakerk vervangen door een kloksturing van eigen ontwerp (met super mosfet) omdat de oude mechanische relaissturingen zodanig stoorden dat de nieuwe monitor bij het Jeugdkoor sneuvelde. Kort daarna is een klokhamersturing met een PIC gemaakt voor Meers. Dit is nodig vanwege de enorme hoeveelheid storing op het net. Het was daar -in tegenstelling tot in de Mariakerk- onmogelijk om een analoge versie voldoende te ontstoren. Naderhand is deze versie ook in de Mariakerk toegepast, vanwege weliswaar zeer zeldzame, stoorpulsen die de klok deden slaan. In 2017 is spoel van grote klok doorgeslagen en vervangen. In februari 2018 sloeg de grote klokspoel door door een fout in Apollo I (lekkende varistor over relais, deze gaf constante puls). De sturing van de klokhamer is nu voorzien tegen deze storing. Zowel te lange/permanente als te korte (storing) pulsen worden genegeerd. De varistors in de Apollo zijn gewoon verwijderd. Er zit standaard een varistor in elke klokhamersturing. Reparatie: Indien de spoel doorslaat dan zijn ook de grote gelijkrichter, de fet BS170 en de mosfet BUK438 van de klokhamersturing rip (zoals in vorig voorbeeld). In jan. 2019 sloeg de kloksturing van de grote klok door. Toen waren enkel mosfet BUK438 en zekering stuk en de ohmse weerstand van spoel was 38 Ohm (helft van wat verwacht). De mosfet BUK438 is vervangen door IRFPE50 (BUK niet meer te krijgen). De epoxyhars waarmee de spoel was ingegoten bleek niet uitgehard, (waarschijnlijk te oude epoxy gebruikt) waardoor de spoel binnenin is doorgeslagen. De spoel is opnieuw gewikkeld en deze keer vacuüm gegoten. Les: epoxy eerst proef doen of hij (nog) goed is en of en hoe snel hij uithardt. 4 St. Jozefkerk 4.1 Kloksturing EMKA-256CT (1992). De accuutjes ervan gaan na ca 5 jaar stuk. Zij nu vervangen door 4x 1,2V 330mAH NiMh AAA, (zie vervangschema). Ze zitten in een apart behuizinkje (het kleinste bij de kloksturing) zodat ze niet meer losgesoldeerd moeten worden. Als de accuutjes stuk zijn dan "onthoudt" de EMKA zijn instellingen niet meer. Na het vervangen moet de klokinstelling dus opnieuw gebeuren, tenzij je de boel onder spanning weet te houden. Handleiding in kluis Meers. Hou het vermogen van de accuutje zo klein mogelijk, vanwege de intussen gedateerde ingebouwde oplader in de EMKA. Onder de moederklok Chronos (deksel wegnemen) zitten 3 tuimelschakelaars om minuten en seconden van de wijzers in toren te synchroniseren. Links rood: minuten (stand naar boven 3x zo snel, middenstand normaal/operationeel, naar beneden minuten stop) Links geel: seconden (stand naar boven 3x zo snel, middenstand normaal/operationeel, naar beneden seconden stop) Rechts groen: is aan/uit moederklok. Let op dat de Emka wat betreft de seconden synchroon loopt met het moederuurwerk. Bij het opnieuw instellen bv. na nieuwe batterijen. Zorg dat de seconden gelijk lopen. Zie handleiding Emka. Het gaat erom de juiste tijd, dag etc. in te stellen en dan exact op 0 sec. de puls te geven zodat hij start en op SNK te zetten met de nauwelijks zichtbare knop onderaan. Klokkensturing. De EMKA is rechts in het midden (zwarte voorplaat). De accutjes zitten in het kleinste kastje. 4.2 Klokluidsysteem De pulsomzetting naar slaan of klokhamersturing en de grijze stuurkast zijn van eigen fabrikaat uit mei 2018. Het oude eigengebouwde systeem uit april 2009 dat nog volledig voldeed werd vervangen. Nieuw is dat de uurslag (grote hamer) nu vanuit de eigen sturing wordt aangestuurd en niet elektromechanisch vanuit de uurwerkmotor en dat de grote en kleine hamer beveiligd zijn. Zij kunnen niet meer slaan zolang de betreffende klok luidt of naslingert. 4.2.1 Emka 4.2.1.1 Tijdpulsen in van Chronos De Emka hoort synchroon met de Chronos te lopen. D.w.z. de minuutpulsen van de Chronos komen binnen maar let op: als je de kast (voorkant) afneemt zit aan de onderkant een slecht zichtbare schuifschakelaar, gemarkeerd: SK - SNK. Zet deze als alles klaar is altijd naar rechts (SNK) om te synchroniseren met de Chronos-klok. Op SK kan je vrij met de tijd spelen. Tijdens het handmatig synchroniseren dien je hem op SK te zetten. 4.2.1.2 Luidpulsen uit naar eigen systeem Het systeem krijgt via klok 1 en klok 4 van de EMKA een positieve puls van 1 minuut (aan-uit). Deze puls vanaf 2018 (5V DC) mag niet langer zijn dan de duur van het kortste luidprogramma: dus instellen bij elke aan/uit op 1 minuut. de puls van Emka voor klok 1 -> voert sequentie: voorluiden (luiden voor de Mis) uit de puls van Emka voor klok 4 -> voert angelus uit. Instellen: (de actuele instelling in 2012) de kortste puls is 1 minuut. Je moet aan en uit stellen. (elke dag/keer apart) angelus (klok 4): maandag-zondag: 8.01 uur (1 over om conflict met uurslag te vermijden) maandag-zondag: 12.01 uur maandag-vrijdag en zondag: 18:01 uur (zaterdag niet vw. avondmis!) voorluiden (klok 1): zaterdag 17:31 en 17:45 uur dinsdag 18:15 uur De Emka heeft een accu-backup om de instellingen, enz. te onthouden. Dat zijn 4 NiMh accu's (origineel 260mAh). Op 18/8/2018 vervangen door 4 nieuwe AAA-accu's (lichtste die ik kon vinden). Deze zijn in apart kastje geplaatst (rood-blauwe draad komt eruit) zodat het vervangen in de toekomst geen soldeerwerk en demontage meer vereist. Na het plaatsen van de accu's moeten uiteraard de instellingen opnieuw gebeuren, tenzij je er de spanning op weet te houden. 4.2.2 De drie rode toetsen en zwarte toets De rode toetsen starten een klein luidprogrammaatje; 1: voor dood luiden 2: voor de mis luiden 3: drie minuten alle klokken luiden De zwarte reset knop stopt het uitvoeren van al deze programma's en het luiden van de klokken (aan/uit via gele knoppen) onmiddellijk. (Luidklokken luiden uiteraard vanzelf uit). De rode leds knipperen tot er geen hoge input meer is voor angelus of programma. Daarna pas wordt opgestart. De uurslag en hameren in algemeen worden pas toegestaan na een veilige opstarttijd (de max. tijd van uitloop van elke klok). De reset-knop reset de tijdsaanduiding niet! 4.2.3 De drie gele toetsen om klokken individueel aan / uit te zetten de groene led geeft aan of de hamer slaat (wordt bediend vanuit het angelusapparaat). 4.2.4 De groene en drie gele leds geven aan of de hamer slaat, dan wel of de drie klokken luiden. 4.2.5 De drie keuzeschakelaars links: uurslag. Het slaan van de klok toestaan op uur en halfuur (standaard aan). Nb. na stroomuitval kan eerste uur en halfuur de slag fout zijn. midden: dit automaat aan/uit. Bij aan wordt klokpuls (klok 1) van de Emka uitgevoerd en wordt dus voor de Mis geluid rechts: angelus aan/uit. Idem maar den voor angelus (klok 4). (Uitzetten bv. bij uitvaart waaronder angelus geluid wordt, stoort veel te veel). 4.2.6 Technische info Nb. na stroomuitval kan het een tijdje duren voor de DCF77 klok de juiste tijd vindt. De halfuurslag begint pas na het eerste volle uur. De uurslag kan bij de eerste keer na stroomuitval fout zijn. Even geduld dus. De DCF77 antenne was eerst die van Conrad (641138) maar is vervangen door een betere: altel AT-513 (odbiornik sygnalu dcf77 van www.altel.pl). Om deze laatste aan te sluiten in R3 (10K) doorgeknipt op print van DCF77. Wil je ev. wel weer een conrad-antenne aansluiten plaats dan 10K tussen signaal en +. Let ook op dat bij een reset/opstart de veiligheid voorkomt dat je de eerste tijd de klokhamers kunt gebruiken. Schema zie hier. 4.2.6.1 Klokhamer grote klok De klokhamer van de grote klok (uurslag) is voorzien van twee hall-sensoren. Via deze hall-sensoren wordt een puls van 5v+ omgezet naar een slag. De testknop in de toren werkt overigens enkel wanneer de signaalleiding van beneden losgekoppeld is. (todo dit ooit makkelijker maken) Er is een utp-kabel waarvan drie aders gebruikt worden om dit signaal in toren te krijgen. De hall-sensoren (H501) zijn ingegoten in epoxyhars, evenals de magneet die op de slagarm bevestigd is. Er zit een schakelaar naast de meterkast op zolder om de motor van het torenuurwerk uit te zetten. Slagmotor grote klok Slagmotor grote klok Slagmotor grote klok, sturingkastje (5v signaal in; 230 puls uit) Hoofdschakelaar slagwerk(rechts) Differentieel voor torenuurwerk Schema zie hier.

Archief: Het slagwerk tot 2018 Het slaan van de uren op de grote klok gebeurde vanuit het uurwerkdifferentieel in de toren (wisselschakelaar bij differentieel en ook een bij het slagwerk op de vloer), vandaar dat de halfuurslag of om xx.31 en xx.00 of xx.01 en xx.30 gezet kan worden. De microswitch (Marquardt) in het uurwerkdiffentieel is vervangen op 11-9-2001 (sic!) en de microswitch (ruitertje) in de aandrijving van de hamer op 31-7-2014. (Het vorige ruitertje had kennelijk vet gevangen die langzaam bij de vele schakeling verkoold was). Er zijn ruitertjes (let op links / rechts verschillend) en Marquardt-microswitchen in voorraad in de bus (electronica-doos). Dit is in mei 2018 dus afgekoppeled. De schakelaars en mechanica zijn nog aanwezig, enkel de bedrading tussen de schakelaars is opgeruimd.

4.2.6.2 Klokhamer kleine klok De printplaat is een oudere versie van de versie die gebruikt wordt voor de klokhamers van de Mariakerk. Zie: klokhamer-sturing in de St. Jozefkerk. De software is echter dezelfde als de vernieuwde software in de Mariakerk. De software is nodig om de storingen uit de puls te halen, anders slaat de klok af en toe spontaan. De laatste update voorkomt dat een te lange puls vanuit de kloksturing de spoel doet doorslaan, zoals gebeurde in de Mariakerk met een doorgeslagen varistor in de Apollo. Let op: op de printplaat is de 230V DC niet galvanische gescheiden van de laagspanning!!! 4.3 Torenuurwerk De sturing gebeurt via een wisselcontact in 220AC. Er zit een veiligheidsschakelaar in de toren als er aan de motor/schakelaar gewerkt moet worden. 4.4 Wijzerplaatverlichting Model wijzerplaatlichtje, lengte buis 9 cm De bestaande situatie: De wijzers (behalve boven dak kerk) zijn in augustus 2010 vervangen door led's in pleziglasbuis. // De voeding is 12V AC. De lampjes zijn soffietenlampjes (=C5W vorm) 24V 5W. (let op 24!! De afmetingen van de verlichtingsbuis op de wijzer: (in groepen van 12V gekoppeld) Leds in Plexiglas is niet waterdicht. Je moet kennelijk geen gewone siliconenkit maar speciale voor plexiglas gebruiken of vullen met epoxyhars, maar dan moet buis van 12 mm buiten en binnen 10 mm opening gebruikt worden, deze laatste is 9x lichter dan de 25 mm buis. Enkel de kleine wijzer boven schip JK (de allerkleinste) is ingegoten in buis 25 mm. De andere zijn niet ingegoten, maar bij inspectie in juli 2023 hadden de meeste toch lichte inwatering. Herdoen met speciale epoxy geschikt voor plexiglas (heel aanbod op internet). Voor de gebruikte leds zie hierboven. Drie grote wijzerplaten kleine wijzerplaat diameter buis (hart) 156cm diameter buis (hart) 116cm kleine wijzer 50 cm, 8/9 leds grote wijzer 70 cm, 12 leds kleine wijzer 16cm (6 leds) // kan niet zal 31 cm moeten zijn grote wijzer 50cm (9 leds) De 4 trafo's voor wijzerverlichting zijn omgezet naar 12,25V DC. De leds zijn per 6 in serie gezet, 2 extra leds zijn in parallel met 2 andere leds gezet. Op de lichtbuis (plexiglasbuis 3/8"), zitten 12 24V 5W soffietenlampjes, 12V voeding in korte buisjes van 9 cm, zie foto. De stroomvoorziening zijn 2 VD-draden 1,5 kwadraat uitstekend, met klembussen. De soffietenlampjes zijn op 30/11/2017 bij de grote wijzerplaten allemaal vervangen. Er zijn nog enkele (8) reserve voorgemonteerd in ons bezit. Deze liggen voorgemonteerd in de meterkast van de St. Jozefkerk. Op 24/4/2019 heb ik er nog 30 kunnen vinden op internet. De hele verlichtingbuis en lampjes is op 30 nov. 2017 met RVS tie-raps vastgezet. Bij een complete update is het waarschijnlijk beter om ipv per 6 in serie geschakelde leds (->12V) om te schakelen naar een voeding van ca. 2,3V en ze allemaal parallel te zetten. Evengoed is individueel weer vervangen en vastzetten: RVS tie wraps zijn in voorraad samen met tang. Het is een soffietenlampje 24V 5W in plexiglas 9cm dichtgekit, met ca 12 cm uitstekende VD-draad. Binnen de spanning /gelijkrichting? veranderen nu 12 V AC. 4.5 Galmborden Het rode “trespa” in de toren van Meers is “6 mm kikern robijn rood 614" en is op 6-6-2002 bij Budé, Beek gekocht. Zie monsterplaatje in verfkelder Mariakerk.