Was ist eine Quarzuhr? Wie arbeiten Sie?
Eine revolutionäre Erfindung
Was ist eine Quarzuhr? Die Präzision der Zeitmessung war seit der Erfindung der Quarzuhr nie mehr dieselbe.
Die erste Quarzarmbanduhr wurde im Dezember 1969 von der renommierten japanischen Marke Seiko auf den Markt gebracht. Aber wie funktioniert es? Wie kann dieses kristalline Quarzmineral eine Uhr mit unglaublicher Genauigkeit ticken lassen?
Fangen wir von vorne an.
Elektrizität
Schon zu Beginn des 19. Jahrhunderts arbeiteten die Uhrmacher daran, Elektrizität zum Antrieb von Uhren zu nutzen. Sie wollten diese neue, gleichmäßigere und kontrollierbare Energie nutzen.
Wie wir bereits besprochen haben, besteht die Herausforderung bei der Zeitanzeige darin, einen Energiefluss in Impulse umzuwandeln. Der Weg dorthin bei elektrischen Uhren begann mit den ersten elektrischen Uhren. Der Zweck von Uhren bestand darin, die Bewegung des Pendels zu steuern. Dazu wurde am Ende des Pendels ein Stück Weicheisen, ein sehr reines Eisen mit besonderen magnetischen Eigenschaften, positioniert. Darunter steuert ein Elektromagnet seine Bewegung, indem er regelmäßige elektrische Impulse liefert.
Später stellte sich heraus, dass die Form einer Stimmgabel dank der Stabilität ihres Befestigungssystems an einem einzigen Punkt optimal war. Die Vibrationen könnten dann genutzt werden, um ein Räderwerk direkt zu regeln oder um einem Mikroprozessor die passenden Impulse zu geben. Die Stimmgabelform erwies sich als richtig und ist bis heute die Norm.
Quarz
Quarz ist ein hartes Mineral, das aus Kieselsäure und Sauerstoff besteht. Auch in der Welt der Uhren nimmt er einen besonderen Platz ein, da er seit über fünfzig Jahren zum Betrieb elektronischer Kaliber verwendet wird: Quarz eignet sich nicht nur hervorragend als glänzender Stein für die Dekoration des Wohnzimmertisches. Es hat die ganz besondere physikalische Eigenschaft, piezoelektrisch zu sein. Dieses ungewöhnliche Wort bedeutet, dass sich der Kristall ausdehnt oder zusammenzieht, wenn ein elektrischer Strom durch ihn fließt. Das Phänomen geht in die andere Richtung: Schieben, dehnen oder drehen Sie ein Stück Quarz, und eine Seite wird positiv geladen, während die andere negativ geladen wird.
Diese Bewegung kann schnell sein, so schnell, dass Sie in einer einzigen Sekunde Tausende haben können, um die gewünschte Vibration zu erzeugen. An diesem Punkt müssen Sie bedenken, dass Sie zur Zeitmessung lineare Energie in Impulse umwandeln müssen. Und noch einmal: Je mehr man den Zeitraum einteilen kann, desto genauer wird er. Quarz ist ein ausgezeichneter Verbündeter der Präzision, da seine Schwingungen stabil und gleichmäßig sind, sobald Strom durch ihn fließt. Aus diesem Grund arbeiteten Ingenieure und Uhrmacher seit Beginn des 20. Jahrhunderts intensiv daran, Quarz in Uhrwerke zu integrieren – und das mit Erfolg.
Wie wandelt man also die 32.768-Hz-Schwingungen eines winzigen Kristallstücks in eine Zeitanzeige um? Durch Verwendung einer Frequenzteilerschaltung. Dieses System wandelt die Vibrationen in Impulse um, die an einen kleinen Elektromotor gesendet werden, der die Hände antreibt. Bei digitalen Displays aktivieren die Impulse direkt die Segmente des Bildschirms.
Analoger Quarz
Uhrenmarken konzentrieren sich auf Tradition und Computer und haben aufregende und kreative Produkte entwickelt, die analoge Zeitanzeigen und Bildschirme für zusätzliche Informationen kombinieren. Sie messen die Schwerkraft. Druck, Temperatur, Tiefe, Entfernung und sogar die Anzeige von Kompassrichtungen – diese Welt scheint grenzenlos zu sein, da geeignete Sensoren entwickelt wurden, die in eine Uhr passen und genaue Daten liefern.
Casio könnte ein gutes Beispiel für eine Marke sein, die mithilfe der Quarztechnologie kreative Funktionalitäten erfindet. Obwohl es sich nicht um eine Schweizer Quarzuhren marke handelt, enthält die „G-Shock“-Kollektion von Casio analoge Modelle mit verschiedenen ungewöhnlichen Funktionen, die auf einem Bildschirm angezeigt werden. Die 1983 eingeführte Kollektion bietet drei Kernelemente: Widerstandsfähigkeit gegen Stöße aus einem Fall aus 10 Metern Höhe, Wasserdichtigkeit bis 10 Bar und eine Batterielebensdauer von 10 Jahren.
Mecaquarz
Einige Marken haben sich geschickt dafür entschieden, die Quarztechnologie mit der traditionellen Feinmechanik zu verbinden, um von der Präzision der ersteren und dem Prestige der zweiten zu profitieren. Das Konzept ist einfach, aber es ist ziemlich schwer, es zu realisieren: Die Energie wird mechanisch über ein Federhaus bereitgestellt, das mit einem automatischen Aufzugssystem verbunden ist. Quarzuhren waren geboren.
Ein Generator wandelt die Energie in elektrische Energie um und überträgt sie wie bei jedem Quarzwerk an einen Quarzregler. Der Regler aktiviert Mikromotoren, die die Zeiger antreiben. Die Kraft kann aber auch Komplikationen beleben, die auf traditionelle mechanische Weise aufgebaut sind. Durch die Automatikmodule sind solche Kaliber bedeutender als herkömmliche Quarzwerke.
Die japanische Marke Seiko hat eine ganze Kollektion namens Kinetic geschaffen, die diese Art funktionaler Architektur nutzt.
Taktiler Quarz
Bei taktilen Quarzmodellen können das Gehäuse und/oder der Kristall zur Steuerung von Funktionen genutzt werden. Omega und Rado haben Uhren mit berührungsempfindlichen Gehäusen in ihren Kollektionen. Insbesondere die Schwestermarke Tissot der Swatch Group nutzte Quarz- und Mikroelektroniktechnik, um 1999 die „T-Touch“ zu entwickeln. Ihr Kristall reagiert tatsächlich empfindlich auf taktilen Druck. Seit seiner Einführung ist der „T-Touch“ in vielen Versionen erhältlich, die für verschiedene Umgebungen und Sportarten wie Tauchen und alpine Aktivitäten geeignet sind.
Raritäten
Manchmal schätzen Ingenieure es, die Quarz- und Mikroelektronikwissenschaft bis an ihre Grenzen auszureizen, um extrem hochtechnologische Uhren zu erfinden. Diese Modelle sind ziemlich selten und teuer und wurden so konzipiert, dass sie herausragende Funktionen bieten. Hier sind drei Beispiele für solche Raritäten.
Breitling hat eine lange Geschichte in der Luftfahrt, weshalb die Marke 1988 eine Schweizer Quarzuhr auf den Markt brachte, die einen miniaturisierten Notfunksender enthielt, der auf der Notfrequenz der Zivilluftfahrt von 121,5 MHz senden konnte. Die zweite Version dieser Uhr, die 2013 auf den Markt kam, trägt den passenden Namen Emergency und sendet ein Sekundärsignal mit 406,04 MHz aus
von Satelliten überwacht. 1990 implementierten Junghans-Ingenieure ein funkgesteuertes System in einer Uhr, um das Signal der Frankfurter Atomuhr zu empfangen. Die Antenne heißt „Mega 1“ und ist in den Riemen integriert.
Und was wäre, wenn Sie sich wünschen würden, dass die Sonne Ihnen Zeit schenkt? Citizen hat dies indirekt mit seinem 1995 erstmals vorgestellten Eco-Drive-System geschafft. Dank eines einzigartigen Zifferblatts, das Licht absorbieren und in elektrischen Strom umwandeln kann, benötigen Eco-Drive-Quarzuhren keine Batterien mehr. Jede Lichtquelle, ob natürlich oder nicht, reicht aus, um die Rechnung zu erfüllen.
Heute gehören japanische und Schweizer Quarzuhren zu den beliebtesten weltweit. Dies kann sich mit der jüngsten Entwicklung von Smartwatches zu gegebener Zeit ändern.
Entdecken Sie die Quarz-Referenzen von Wryst:
Schweizer Quarz-Chronographenuhren Force
Schweizer Quarz-Sportuhren Wryst Elements
Chronographen Schweizer Quarzuhren Wryst Force
Mehr zur quartz watch crisis on Wikipedia
Von Paul 24.09.2023 10:09:45
Instructive post that explains a little more how quartz makes watches tick. But you could be more thorough. The link at the bottom for example gives much more details.