Frank Müller Watch
Quarz Uhrwerk Batterie
Batterie für QuarzuhrwerkeQuarzwerk - Vor- und Nachteile auf einen Blick
Quarzwerke werden im Allgemeinen als etwas billiger und alltäglicher angesehen. Uhrenfreunde setzen lieber auf aufwändig konstruierte Mechanik. Doch was verbirgt sich hinter einem Quarzwerk? Größter Pluspunkt gegenüber allen anderen Werken ist die Genauigkeit. Bei einem hochwertigen Quarzwerk gehen nur 1-2 Sek. pro Kalendermonat verloren, was bei mechanischen Armbanduhren nicht möglich ist.
Ein Quarzquarz, dessen Schwingungsfrequenz von einem Schwingquarz festgehalten wird, dient als Uhr. Außerdem benötigen Quarzwerke im Unterschied zu mechanischen Uhren keine Wartung, was sehr aufwendig ist. Quarz-Uhren werden mit einer Batterie angetrieben. Diese sind so wirtschaftlich, dass sie nur alle 3-5 Jahre ausgetauscht werden müssen. Qualitativ hochstehende Quarzwerke lassen sich bereits jetzt vergleichsweise kostengünstig herstellen.
Die schnörkellose Quarz-Uhr ist für den alltäglichen Einsatz bestens gerüstet. Der Batteriewechsel muss in regelmässigen Intervallen - etwa alle vier Jahre - erfolgen, aber das geht sehr einfach und rasch in einem Uhrenshop. Als Mann besitzen Sie in der Regel mehrere Armbanduhren - Quarz und mechanische Armbanduhren - denn am Ende steht das Uhrendesign im Vordergrund.
Der Vorteil von Quarz-Uhren liegt auf der Hand. Natürlich.
QUARZ 9F KALIBER | ETWA
Das 9F war das erste Quarzwerk, das dieses Grundideal durchführte. Sie wirkt wie eine Mechanikuhr, da die Uhrzeiger etwas größer sind und bis zum Rand des Zifferblatts gehen, was bei konventionellen Quarz-Uhren bisher undenkbar war. Die 9F Uhr ist eine neue Definition der Quarz-Uhr und zeichnet sich durch hohe Leistungsfähigkeit und eine lange Nutzungsdauer aus.
Der Energielieferant eines Quarzwerkes ist eine Batterie. Dieser überträgt den Strom auf einen Quarz-Oszillator, der genau 32.768 mal pro Sekunde oszilliert. Eine integrierte Schaltung erfasst diese Vibrationen und gibt jede zweite Minute ein exaktes Zeitzeichen an den Motor ab. Je nach Zeitzeichen wird der Steppermotor angesteuert, der eine Serie von Getrieben und die Zeiger der Uhr genau anspricht.
Die 9F Quarz Uhrwerk verfügt über einen Federmechanismus, der für den sofortigen Datumswechsel in nur einer 1/2.000stel Sekunden ausreicht. Das treibt das Kalanderrad in nur 1/2.000stel Sekunden vorwärts. Seiko-Uhrmacher, die den Uhrwerk vorsichtig von hand verstellen, haben die Funktion, die Datumseinstellung so einzustellen, dass sie exakt um 24 Uhr schaltet.
Damit es nicht zu einem vorzeitigen Wechsel kommt, ist der Schalter so programmiert, dass er zwischen 24 Uhr und fünf Uhr nach 24 Uhr umschaltet. Nachdem das Werk montiert ist, werden Ziffernblatt, Beschriftungen und Zeiger befestigt und das ganze Werk wird in das Uhrwerk montiert. Die Anbringung der Uhrzeiger ist vielleicht einer der feinsten und genauesten Schritte, die von einem versierten Uhrmacher verlangt werden.
Der Stunden- und Minutenzeiger sind im 2 Millimeter großen Zeigerabstand zueinander und durch die Reibkraft der Bewegungsachsen feststehend angebracht. Denn nur ein Fachmann kann dafür sorgen, dass alle Hände in einem Umkreis von nur 0,2 Millimetern perfekt arbeiten, ohne beim Rotieren zu kollidieren. Mit einer vollen Drehung der Uhr dreht sich der Sekundenzeiger bei herkömmlichen Quarz-Uhren um 60min.
Der Quarz 9F verkürzt diese Entsprechung auf 20 min und erlaubt so eine noch genauere Einstellung der Zeit. Quarzglasuhren können mit dem großen Moment der mechanischen Uhr nicht Schritt halten, deshalb benutzen sie meist hellere und schlankere Hände. Beim Kaliber 9F Quarz, dem Doppelpuls-Schrittmotor, einem Steuerungssystem, das die Hände länger und schwerer dreht und dabei Batteriestrom einspart.
In einem gewöhnlichen Quarz-Uhrwerk läuft der zweite Zeiger in einem Arbeitsgang von einer zur anderen. Beim 9F-Format macht der zweite Zeiger zwei aufeinander folgende Stufen pro Sekunden, die durch zwei aufeinander folgende Pulssignale getriggert werden. Die größere Zahl von Impulsen erhöht das Drehmoment des Läufers und erlaubt die Verwendung von schweren Stunden-, Minuten- und Sekundenzeiger.
Dieses Zweistufenverfahren ist für das bloße menschliche Auge unsichtbar und wirkt wie ein einzelner Arbeitsschritt, der sich von konventionellen Quarz-Uhren nicht abhebt. Eine stromsparende integrierte Schaltung erlaubt eine Messung der Temperatur und eine lange Akkulaufzeit. Auch in der Temperierung geht das Modell 9F über den Quarz-Standard hinaus, da es über ein äußerst energiesparendes Temperatur-Messsystem verfügt.
Die Quarz-Uhren, die diese Technik verwenden, müssen Konzessionen an die Akkulaufzeit machen, da für den Einsatz eines Temperaturmeßsystems eine erhebliche Strommenge aufgewendet werden muß. Der äußerst geringe Stromverbrauch des Meßsystems des 9F Quarzuhrwerks behebt dieses Manko. Kombiniert mit dem verbrauchsgünstigen Doppelpulsschrittmotor für die Pointer erlaubt dieses Temperaturmeßsystem eine Batterielaufzeit von drei Jahren.
Beim Einstellen der Zeit können ungewollte Interferenzen zwischen dem Stunden- oder dem Minutenzeiger und dem zweiten Skalenzeiger auftauchen. Das Stundenzeigersymbol läuft 24-mal, das Minutenzeigersymbol 1. 440-mal und das Sekundenzeigersymbol 86. 400-mal am Tag. Zur Sicherstellung, dass die Absolutgenauigkeit jedes dieser 87.864 Uhrwerke nicht durch Interferenzen zwischen den Händen beeinträchtigt wird, hat jede Hand ihre eigene, unabhÃ?ngige und eigenstÃ?ndige Mittelachse.
Ausgestattet mit dieser Technik laufen alle Hände exakt und gleichmässig. Mit einer vollen Drehung der Zahnkrone verschiebt sich der Sekundenzeiger bei einer herkömmlichen Quarzuhr um 60 min. Die 9F-Quarzbewegung verkürzt diese Entsprechung auf 20 min und erlaubt so eine noch genauere Einstellung der Zeit. Eine Quarzuhr kann mit dem großen Moment einer mechanischen Armbanduhr nicht Schritt halten, weshalb sie in der Hauptsache mit leichteren und schlankeren Zeigern ausgestattet ist.
Möglich wird dies beim Quarzglaskaliber 9F durch den Doppelpulsschrittmotor, ein Steuerungssystem, das in der Lage ist, lange und schwere Hände zu bewegen und dabei die Akkuleistung zu schonen. In einem gewöhnlichen Quarzuhrwerk läuft der zweite Uhrzeiger in einem Arbeitsgang von einer Sek. auf die nächste. Bei der 9F macht der zweite Uhrzeiger statt dessen zwei aufeinander folgende Stufen pro Sekunden, getriggert durch zwei aufeinander folgende Pulssignale.
Mithilfe der höheren Zahl von Pulssignalen erhöht sich das Ausgabedrehmoment des Läufers, wodurch der Gebrauch von schweren Stunden-, Minuten- und Sekundenzeigern möglich ist. Bei diesem zweistufigen Verfahren ist das bloße Betrachten mit dem bloßen Blick nicht ersichtlich und tritt als ein einzelner Arbeitsschritt auf, der sich nicht von konventionellen Quarzglasuhren ableitet. Obgleich die Genauigkeit einer maschinellen Uhr von Hand eingestellt werden kann, haben konventionelle Quarz-Uhren keinen derartigen Antrieb.
Die 9F -Quarzuhrwerke verfügen jedoch über ein Feinregulierungsrad, das eine solche Präzisionssteuerung erlaubt. Quarzschwinger sind empfindlich auf Klimaschwankungen. So variiert die Geschwindigkeit von 32. 768 Oszillationen pro Sek. mit den Schwankungen der Raumtemperatur. Ändert sich diese Geschwindigkeit auch nur um eine einzelne Oszillation pro Sek., kann die Messgenauigkeit um bis zu 16 min. pro Jahr abnehmen.
Zur Lösung dieses Problems werden vorher Daten über die einzelnen Merkmale des Schwingers in der eingebauten Schaltung abgespeichert. Durch die Kombination jedes einzelnen Schwingers mit einer eigenen, einzeln angepassten Schaltung können 9F-Bewegungen einwandfrei arbeiten. Der Temperaturmesswert wird an die integrierte Schaltung übermittelt und dort weiterverarbeitet, wodurch Unregelmäßigkeiten ausgeglichen werden, die sich negativ auf die Aufrechterhaltung der Hochpräzision auswirkten.
Dadurch wird sichergestellt, dass beim öffnen des Gerätes für den Akkuwechsel kein Schmutz in das Uhrwerk gelangen kann, was eine lange Nutzungsdauer und einen präzisen Betrieb sicherstellt. Um das Beschädigungsrisiko bei geöffnetem Gehäuse zu verringern, wurde das abgedichtete Kalibrierkastengehäuse konzipiert, wie es bei den für jedes Quarzuhrwerk notwendigen Akkuwechseln der Fall sein kann.
Das Trennblech zwischen Batterie und Getriebe vermeidet das Austreten von Fremdstoffen und besitzt zudem ein Panoramafenster mit einem rubinroten Rand, um den Akkuwechsel beobachten zu können. Ermöglicht wird dies durch die Wahl von hochstabilen Quarzkristallen, die einen strikten Alterungsprozess durchlaufen. Bei einer Quarz-Uhr kommt es darauf an, ob der Quarz-Oszillator eine genaue Frequenz von 32.768 Oszillationen pro Sekunden aufrechtzuerhalten vermag.
Ungeachtet der allgemeinen Gleichmäßigkeit dieser Oszillation hat jeder Kristalloszillator andere Eigenschaften, so dass einige Kristalloszillatoren nicht in der Position sind, eine gleichbleibende Performance über lange Nutzungszeiträume oder bei Umweltveränderungen zu gewährleisten. Vor diesem Hintergrund hat Seiko einen Reifeprozess bei der Quarzselektion eingeführt, um zu gewährleisten, dass sich die Schwinger vor dem Gebrauch gegenseitig standhalten.
Die selbst hergestellten Quarzglasscheiben werden für einen anfänglichen Zeitraum von drei Monaten artifiziell "gealtert". Nur dann werden sie getestet und selektiert, und in einem 9F-Quarzuhrwerk werden nur Quarzglas, das den strikten Standards entspricht, eingesetzt. Quarzschwinger sind empfindlich auf Klimaschwankungen. So variiert die Geschwindigkeit von 32. 768 Oszillationen pro Sek. mit den Schwankungen der Raumtemperatur.
Ändert sich diese Geschwindigkeit auch nur um eine einzelne Oszillation pro Sek., kann die Messgenauigkeit um bis zu 16 min. pro Jahr abnehmen. Zur Lösung dieses Problems werden vorher Daten über die einzelnen Merkmale des Schwingers in der eingebauten Schaltung abgespeichert. Durch die Kombination jedes einzelnen Schwingers mit einer eigenen, einzeln angepassten Schaltung können 9F-Bewegungen einwandfrei arbeiten.
Der Temperaturmesswert wird an die integrierte Schaltung übermittelt und dort weiterverarbeitet, wodurch Unregelmäßigkeiten ausgeglichen werden, die sich negativ auf die Aufrechterhaltung der Hochpräzision auswirkten. Dadurch wird sichergestellt, dass beim öffnen des Gerätes für den Akkuwechsel kein Schmutz in das Uhrwerk gelangen kann, was eine lange Nutzungsdauer und einen präzisen Betrieb sicherstellt. Um das Beschädigungsrisiko bei geöffnetem Gehäuse zu verringern, wurde das abgedichtete Kalibrierkastengehäuse konzipiert, wie es bei den für jedes Quarzuhrwerk notwendigen Akkuwechseln der Fall sein kann.
Das Trennblech zwischen Batterie und Getriebe vermeidet das Austreten von Fremdstoffen und besitzt zudem ein Panoramafenster mit einem rubinroten Rand, um den Akkuwechsel beobachten zu können. Er hatte ein zuverlässiges Uhrwerk und eine Genauigkeit von 10 Sek. pro Jahr.