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dr.dosblau

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1

Mittwoch, 26. Januar 2011, 16:38

Temperaturresistenztechnologie

Hallo liebe Sinnuhrengemeinde,

eine Frage die mich schon lange beschäftigt ist, wie kann die Omega Speedmaster o h n e Spezialöl im Weltraum bzw. auf dem Mond genau laufen? Ich habe irgendwo mal gelesen, dass die Uhr im Weltraum wenn keine Sonne darauf scheint Temperaturen bis - 100 Grad Celsius aushalten muss und auf der Sonnenseite sollen die Tempraturen um die + 80 Grad betragen. Wie erklärt man sich in diesem Fall die Gangstabilität? Zu bedenken ist auch, dass derTemperaturwechsel innerhalb von Sekundenbruchteilen stattfinden.

Sinn schriebt dass herkömmliche Uhrenöle sich bereits knapp unter dem Gefrierpunkt so weit verhärten, daß die Uhr stehen bleibt und sich nicht mehr funktionssicher verhält.

Für eine Beantwortung dieser Frage wäre ich sehr dankbar.


MfG dr.dosblau

Scheusal

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2

Mittwoch, 26. Januar 2011, 17:35

RE: Temperaturresistenztechnologie

... eine Frage die mich schon lange beschäftigt ist, wie kann die Omega Speedmaster o h n e Spezialöl im Weltraum bzw. auf dem Mond genau laufen?


Da muß man sich fragen, wann wurde die Uhr wo wie getragen.

Wenn die Uhr für extrem kalte Temperaturen benutzt wird, könnte sie auch gänzlich ohne Schmiermittel laufen. Zwar nicht über Jahre, aber für den tagelangen Flug wäre das schon denkbar.

Ich habe irgendwo mal gelesen, dass die Uhr im Weltraum wenn keine Sonne darauf scheint Temperaturen bis - 100 Grad Celsius aushalten muss und auf der Sonnenseite sollen die Tempraturen um die + 80 Grad betragen. Wie erklärt man sich in diesem Fall die Gangstabilität? Zu bedenken ist auch, dass derTemperaturwechsel innerhalb von Sekundenbruchteilen stattfinden.


Ob die Missionen jetzt ohne Toleranzen in Minutenlänge geplant waren darf bezweifelt werden. Sicherlich hatten die Astronauten für den einen oder anderen Schabernack Zeit.


Wer behauptet das mit den Temperaturwechsel in Sekundenbruchteilen?

Dazu hätte ich gerne ein paar Informationen mehr.

Eigentlich ist es eine Frage des themodynamischen Gleichgewichts.

Es gibt zwei Energiequellen welche die Uhr aufwärmen können. Das ist in einem Fall die Sonne und der Träger selbst. Die Sonne macht es mit ihren Sonnenstrahlen, die das Gehäuse aufwärmen, und der Träger macht es über die durch den Raumanzug abgeführte Wärme.

Es gibt lediglich zwei Wege wie die Uhr ihre Wärme verlieren kann. Einmal durch Abstrahlen von Wärmestrahlung, und zum anderen Fall durch das direkte abführen der Wärme durch Wärmeleitung über den Raumanzug.

Was in beiden Versionen gänzlich fehlt ist die Konvektion, welche durch den Wärmeaustausch über Gas (Atmosphäre) sorgt.

Da die Sonnenstrahlen, welche von der Uhr absorbiert werden, und über das Zifferblatt das Gehäuse wieder aufwärmen (höchstwahrscheinlich intern mit Treibhauseffekt, denn die Uhr hält 5 bar Druck aus, dann können die Dichtungen auch -1 bar Druck aushalten (voraussetzung das Hesalitglas geht nicht flöten und das soll auch nicht passiert sein)) nur über die Wärmestrahlung und den Raumanzug abgeführt werden können, kann die Wärme recht lange gehalten werden ohne in Sekundenbruchteilen abzukühlen. Somit dürfte die Uhr dann auch die gewöhnliche Betriebstemperatur halten können, denn die Wärmemenge die durch abstrahlen der Wärme vonstatten geht braucht Zeit, weil das ultrahohe, extreme Vakuum auch ein Isolator ist (ähnlich wie bei einer Thermoskanne).

Ähnliches gilt auch für den Ausflug im Schatten. Der Weltraum isoliert für eine Weile hervorragend die Wärmeabfuhr, die lediglich durch Abstrahlen von Wärme funktionieren kann.

Die Speedy braucht nicht ewig in der Kälte zu funktionieren, sondern nur so lange wie die Missionen längstens dauern. Und auch hier gilt, das die innere Wärme des Uhrwerkes erst einmal langsam durch das Gehäuse muß.

Ähnlich funktioniert das auch bei Satelliten, die ja auch die Betriebstemperaturen für ihre Elektronik und ihre Triebwerke (über Jahre) gewährleisten müssen, egal ob sie in der Sonne sind oder im Erdschatten. Erfahrungen mit den Satelliten hatte man ja schon.


Aber dem hätte ich mich nicht ausgesetzt, sondern ich hätte die Uhren trocken ohne jegliche Schmiermittel benutzt.


Höchstwahrscheinlich haben sie bei den Speedys alles so gelassen wie es war. Denn so schnell kühlt die Uhr bestimmt nicht aus, auch wenn die Astronauten sich stets über kalte Finger und den eigenen Mief in den Raumanzügen beschweren.

Auch sollte man den Mond als Wärmequelle (auch er strahlt Wärmestrahlung ab) nicht unterschlagen (ca. +130°C, was schon recht warm ist).

Sinn schriebt dass herkömmliche Uhrenöle sich bereits knapp unter dem Gefrierpunkt so weit verhärten, daß die Uhr stehen bleibt und sich nicht mehr funktionssicher verhält.


Das verhält sich so bei den meisten organischen Schmierstoffen. Irgendwann verhält sich jedes Öl so wie ein Wachs. Sinn hat es lediglich geschafft das sich das Öl auch bei -40°C noch so verhält das man der Zeitanzeige der Uhr einigermaßen trauen kann.

Für eine Beantwortung dieser Frage wäre ich sehr dankbar.


MfG dr.dosblau


Wie äußert sich denn Deine Dankbarkeit?

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Scheusal« (26. Januar 2011, 17:38)


dr.dosblau

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3

Mittwoch, 26. Januar 2011, 19:08

Temperaturresistenztechnologie

@ Scheusal, wie wärs mit einem Bier beim Forumstreffen?

Testbedingungen der NASA:

Hohe Temperatur: 48 Stunden bei 71 °C und anschließend 30 Minuten bei 93 °C. Der Druck sollte dabei 0,35 Atmosphären betragen und die relative Luftfeuchte nicht größer als 15 % sein.
Tiefe Temperatur: 4 Stunden bei -18 °C.
Temperatur-Druck-Kammer: Druckminimum bei 10-6 Atmosphären bei einem Anstieg der Temperatur auf 71 °C. Dann innerhalb von 45 Minuten die Temperatur auf -18 °C senken und wieder in den nächsten 45 Minuten auf 71 °C erhöhen. 15 oder mehr solcher Zyklen sind zu durchlaufen.
Relative Luftfeuchte: 240 Stunden in einem Bereich von 20 °C bis 71 °C bei einer relativen Luftfeuchte von mindestens 95 %. Der Dampf sollte einen pH-Wert zwischen 6,5 und 7,5 haben.
Reine Sauerstoffatmosphäre: Die Uhr wird 48 Stunden in einer reinen Sauerstoffatmosphäre bei 0,35 Bar Druck gelagert. Die Temperatur beträgt 71 °C. Diverse Zerstörungen an der Uhr (wie z. B. Korrosion, Freiwerden toxischer Gase etc.) gelten als Fehlverhalten.
Stöße: Sechs Stöße mit einer Beschleunigung von 40 g in sechs unterschiedlichen Richtungen die jeweils 11 ms dauern.
Beschleunigung: Lineare Beschleunigung von 1 bis 7,25 g in 333 Sekunden entlang einer Achse parallel zur longitudinalen Achse des Raumschiffs.
Dekompression: 90 Minuten in einem Vakuum von 10-6 Atmosphären bei einer Temperatur von 71 °C und 30 Minuten bei 93 °C.

Spezifikationen der NASA:

Ganggenauigkeit: Die Ganggenauigkeit muss besser als 5 Sekunden in 25 Stunden sein. Gewünscht sind höchstens 2 Sekunden in 24 Stunden.

In Anbetracht dieser Testbedingungen ist es schon bemerkenswert, dass die Uhren auch ohne Spezialöl keine nennenswerte Gangabweichung zeigen.

AndiS

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Mittwoch, 26. Januar 2011, 19:31

:bulge: Mein Gott, woher hast du diese Info`s ?
Gruß:
AndiS

Alles hat seine Zeit.


spacewatch

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5

Mittwoch, 26. Januar 2011, 19:41

Hallo Andi
All die Infos und noch mehr sind nachzulesen in der Speedmaster-Bibel .The Moon Watch; Die Uhr und der Mond.Wirklich ein tolles Buch mit vielen super Bildern.
schöne Grüsse
spacewatch

Scheusal

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Mittwoch, 26. Januar 2011, 20:34

RE: Temperaturresistenztechnologie

@ Scheusal, wie wärs mit einem Bier beim Forumstreffen?


Wenn schon alkoholisch, ist dann ein Baileys ok? :cheers:

In Anbetracht dieser Testbedingungen ist es schon bemerkenswert, dass die Uhren auch ohne Spezialöl keine nennenswerte Gangabweichung zeigen.


Auf Seite 14 des aktuellen Sinn Katalogs gibt es eine Grafik, die anzeigt, inwiefern sich die Uhren bei tiefen Temperaturen daneben benehmen.

Bei den von Sinn postulierten -45°C sieht es nach 530s Verlust aus, was fast 9 min pro Tag ausmacht. Die anderen mit herkömmlicher Schmierung laufen hingegen gar nicht mehr. Unter diesen Gesichtspunkten dürfte sich die Diapaltechnik bezahlt machen. (Wenn man sich in den Gefielden aufhält und auf entsprechende Genauigkeit von Uhren angewiesen ist.)

Mein Mann hat zwar die Speedy, aber das Buch haben wir (meines Wissens nach) nicht. :whistling:

AndiS

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Mittwoch, 26. Januar 2011, 21:55

All die Infos und noch mehr sind nachzulesen in der Speedmaster-Bibel .The Moon Watch; Die Uhr und der Mond.Wirklich ein tolles Buch mit vielen super Bildern.


Danke !
Gruß:
AndiS

Alles hat seine Zeit.


Mauduru

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Donnerstag, 27. Januar 2011, 18:56

Sehr ausführliche Netzseite über die Moonwatch.