Funkuhr defekt – Kann man ein Funkuhrwerk reparieren? Ja, aber mit Einschränkungen.

Auch Funkuhren haben kein ewiges Leben. So vergaß vor Jahren eine digitale Multifunktionsuhr (Innen- und Außenthermometer, Funkuhr, Wecker, …) plötzlich, eine Funkuhr zu sein. Öffnen und nachschauen, ob vielleicht eine kalte Lötstelle die Ursache sein könnte, blieb ohne Erfolg. Aber sie läuft als "normale" Quarzuhr weiter, muss eben gestellt werden.

Aber auch Funkuhrwerke mit Zeigern können ihre Funktion verlieren. Im vorliegenden Fall blieb die Uhr einfach stehen, auch ein Batteriewechsel half erst einmal nicht. Als Versuch wurden die Kontaktfahnen der Batteriehalterung etwas aufgebogen, mit Erfolg, nach dem Wiedereinlegen der Batterie fing der Sekundenzeiger an zu springen. Bis dann an der Batterie gewackelt wurde und die Uhr wieder stehen blieb. Es musste also ein Wackelkontakt an den Batteriekontakten vorliegen. Einen Wackelkontakt kann man leicht beheben. Liegen aber Komponentenfehler vor, wird eine Reparatur mit "normalen" Mitteln fast unmöglich.

Die hier beschriebene Instandsetzung gilt für das Funkuhrwerk 762, für andere muss ähnlich vorgegangen werden.


Funkwerk


Zugang zu den Lötstellen erforderte eine Demontage des Werks In diesem Fall hebelt man an den Stellen in der Mitte rechts und links mit einem kleinen Schraubendreher das Werk auf. Die Zahnräder des Räderwerks fallen beim Auseinanderziehen des Gehäuses aus den Lagern. Der Zugang zu den Lötstellen der Batterieclips war aber nicht frei, die innere Platine, die das Zeigerwerk und den Motor trägt, musste noch zusätzlich gezogen werden. Dazu wurden die beiden Enden des dünnen Antennendrahts und die Anschlussdrähte des Motorwicklung mit einem Entlötkabel freigelegt.


Die Platine lag nun frei. Die Lötstellen der Batterieclips waren lose, ein Clip ließ sich sogar aus der Platine ziehen. Das Nachlöten war problemlos. s. u..



Aber wie setzt man ein zerlegtes Funkuhrwerk wieder richtig und korrekt zusammen?

Hinweis: Die meisten Bilder lassen sich zur Vergrößerung anklicken.

Ein einfaches Funkuhrwerk ist mechanisch mit einem üblichen Quarzwerk weitgehend identisch. Aufwändigere Funkuhrwerke haben aber zwei Motoren, der Stundenzeiger wird von einem dedizierten Motor angetrieben, der Stellvorgang wird dadurch wesentlich beschleunigt. Bei einem Funkuhrwerk fehlt aber das Rädchen zur Uhrzeiteinstellung, denn die Uhrzeit wird vom eingebauten Controller aus den Signalen des Senders errechnet und die Zeiger werden entsprechend gestellt.

Dazu muss der Controller aber den aktuellen Zeigerstand ermitteln können! Zur Batterieschonung läuft das nun nicht kontinuierlich. Gelöst wird dieses Messen durch eine Lichtschranke. Im Werk sind auf einer Welle die Zahnräder des Stunden-, Minuten- und Sekundenzeigers, die alle eine gleiche Bohrung auf demselben Radius haben. Es ist leicht einzusehen, dass dann nur um 12:00:00 diese Bohrungen hintereinander stehen und einem Lichtstrahl Durchgang erlauben. Das nur eine Loch im Stundenrad hat aber erhebliche Nachteile bei der Zeitumstellung. Diese wird Nachts zwischen 2 h und 3 h geschaltet und muss bewirken, dass die Uhr um eine Stunde vor oder eine Stunde zurückgestellt wird. Das letztere wird durch eine Vorstellung um elf Stunden bewirkt, da der Antriebsmotor nicht rückwärts drehen kann (s. Details des Quarzwerks). Es müssen also mehrere Bohrungen im Stundenrad eingebracht sein, Details s. unten.

Das Werk läuft im Normalzustand als freies Quarzwerk mit einem leichten Vorlauf. Läuft dann die volle Stunde vorbei, dann hält der Controller das Werk für die Synchronisierung eine kurze Zeit an, bis das Funksignal die genaue Zeit für den Sprung auf die Sekunde 1 angibt. Die nächste Synchronisierung erfolgt dann frühestens 3599 Sekunden später. Der Funkempfang ist ausgeschaltet, der Controller wird 3 Minuten vor der anstehenden Synchronisierung den Funkempfang wieder einschalten, um den Stundendurchgang steuern zu können. In der Regel muss ein Funkwerk mindestens zwei Minuten das Zeitdatagram empfangen haben.


Die Lichtschranke kann auf zwei Arten aufgebaut sein:

Es gibt Reflex-Lichtschranken-ICs, in denen eine IRED (InfraRedEmittingDiode) und eine passende IR-Fotodiode in einem Gehäuse verbaut sind. Dieses IC erfordert auf der gegenüberligenden Seite der Lichtschranke nur eine reflektierende Fläche.

IRED und IR-Diode können auch getrennt auf der Platine vorliegen, wie beim vorliegenden Werk 762. Dann muss auf der gegenüberliegenden Seite der Lichtschranke eine doppelte 90° Strahlumlenkung eingebaut sein.

Die Lichtschranke liegt hinter der Platine.

Die nachgelöteten Anschlüsse der Batterieclips sind markiert, wie auch die geöffneten Lötaugen der Anschlüsse.


Das Zeigerwerk besteht, wie üblich, aus drei Rädern, dem Minutenrad (auch Viertelrad genannt), dem Wechsel- und dem Stundenrad. Das Sekundenrad kommt später

Fast am Rand, aber auf demselben Radius, befindet sich in jedem Rad eine Montageöffnung

Das Minutenrad hat nur eine Bohrung, das Stundenrad aber 6 Bohrungen als Lichtschrankenöffnungen auf wieder demselben Radius. Die 6 Bohrungen des Stundenrads sind im Winkelabstand von 6° ungleich verteilt.

Der blaue Pfeil zeigt auf die 12h Öffnung. Die Drehrichtung ist angezeigt. Folgt man dieser Richtung, sieht man, dass nur für die Stunden 2, 3, 7, 10, 11 und 12 Öffnungen vorhanden sind. Aus dieser Codierung kann der Controller die Stellung des Stundenzeigers erkennen. Wird die Batterie eingelegt, dann wird im Schnelllauf der erste Durchgang der Lichtschranke gesucht. Wenn das Werk dann weiter dreht, kann der Controller nach drei weiteren Umdrehungen des Minutenrads (drei weiteren Stunden) die Stellung des Stundenzeigers erkennen. Logik: Auf gefundenen 1. Durchgang folgt für 12: 011, für 2: 100, für 3: 000, für 7: 001, für 10: 110, für 11: 101. Das 12 h - Loch (Pfeil) is blau, 2 h gelb und 3 h grün markiert. Die letzteren sind für das Einstellen bei der Zeitumstellung erforderlich.


Zusammenbau des Werks:


Für die Montage wird in die Montageöffnung der Zwischenwerksplatine ein passende Lehre gesteckt, hier eine dickere Stecknadel aus einem Blumengeschäft (1). Dann wird das Viertelrad (2), das Wechselrad (3) und das Stundenrad (4) aufgesetzt.


Dann wird die Lehre gezogen und am Wechselrad gedreht, bis der Durchgang frei zu sehen ist.

Nun wird die Elektronikplatine aufgesteckt und das ganze umgedreht.
Hier ist die Platine von oben zu sehen, die Öffnungen für die Lichtschranke sind markiert. Das Lager für die Welle des Sekundenrads ist eingesetzt, auch der Rotor ist vorhanden.

Vorsicht: Der Rotor besteht aus einem starken Magneten. Er muss frei von Metallspänen sein!

Für die Montage des Räderwerks benötigt man Lehren, auf die die Zahnräder aufgesteckt werden. Für die obere Öffnung ist hier ein 1,3 mm Bohrer (schwarz) und ein 1 mm Bohrer (blank) geeignet, die mit dem Schaft in die Öffnungen eingeführt werden. Fällt der 1,3 mm Bohrer nicht bis auf die Platine durch (eingesteckte Länge mit dem Daumennagel markieren, Bohrer ziehen und oben links neben die Platine halten, um die Länge sehen zu können) kann man an dem Wechselrad des Zeigerwerks mit einem kleinen Schraubendreher ruckeln, bis der Bohrer durchrutscht, d. h. die beiden Lichtschrankenöffnungen in Viertel- und Stundenrad fluchten.

Für die Montage setzt man das Werk, aus dem unten die Zeigerwellen heraus ragen, in ein hohles Gefäß, bei mir war das Geeignete ein leeres Gläschen von Babynahrung.

1) Das  Zwischenrad zwischen Rotor und Sekundenrad  mit der Lichtschrankenöffnung auf die Lehre schieben und in das Lager setzen.

2) Das Sekundenrad ebenso.

3) Die Lehre für  das Zeigerwerk einsetzen und

4) das Zwischenrad Sekunden- auf Minutenrad einsetzen

Darauf achten, dass die Lehren (Bohrer) möglichst senkrecht stehen. Sonst kann ein Versatz von einem Zahn entstehen, der später die Lichtschranke stören kann. Man darf dann diese vier Schritte hier wiederholen!

Die Lehren werden vorsichtig gezogen, die Räder dürfen dabei nicht mit nach oben rutschen (!), und dann wird die hintere Gehäusehälfte aufgedrückt. Dabei etwas ruckeln, damit die Wellen der Zahnräder korrekt in die Trichter der Lager finden. Schmierung? Eigentlich nicht erforderlich, allenfalls werden die Lager mit homöopathischen Gaben von Silikonfett angefeuchtet.

Abschließend müssen noch die Antriebsspule und die Drähtchen der Antenne wieder verlötet werden. Eine spitze Pinzette ist dabei hilfreich.

Den Sekundenzeiger nur leicht aufstecken und die Batterie einlegen. Das Werk sollte losrattern, am besten stellt man es auf die Kante eines Tischs oder Regalbretts und wartet, bis der Zeiger stehen bleibt. Dann ist die erste volle Stunde erreicht, für die im Stundenrad eine Bohrung vorhanden ist. Die Batterie herausnehmen, den Sekundenzeiger abnehmen und den Stundenzeiger auf eine volle Stunde setzen. Den Sekundenzeiger wieder aufsetzen und die Batterie einlegen. Werk wieder auf die Kante setzen und laufen lassen.

Nach einer Weile bleibt das Werk wieder zur vollen Stunde stehen, für ca 6 Sekunden. Dann sollte der Sekundenzeiger im Sekundentakt anfangen zu springen. Das ist ein Zeichen für Funkempfang, bleibt er stehen, wird nichts empfangen. Ursache können sein: Empfangsteil im Werk defekt oder Störungen durch elektronische Geräte (PC, Schaltnetzteile, anderes Funkwerk (!), Handy, ...). Ggf. einen anderen Ort im Raum in Fensternähe suchen.

Das Ticken sollte nach 2 - 3 min in den schnellen Vorlauf umschlagen, der lange dauern kann, weil jede Stunde ca. 2 min in Anspruch nimmt. Irgendwann sollte das Werk dann normal ticken. Der Stundenzeiger steht sehr wahrscheinlich verkehrt. Sitzt er nicht zu fest, kann man ihn auf die richtige Stellung schieben, bei laufender Uhr.

Das Werk mehrere Tage beobachten. Zeigt der Stundenzeiger immer korrekt? Kommt es während der Beobachtung zu unerwartet schnellen Vorläufen, dann ist die Lichtschranke zur vollen Stunde nicht richtig frei, der Versatz von nur einem Zahn kann reichen. Abhilfe: Werk wieder öffnen, die Lehren einstecken und das Räderwerk erneut zusammensetzen, wie oben als letzter Punkt beschrieben.

Läuft das Werk ohne Probleme, dann nimmt man die Batterie heraus, markiert die korrekte Ausrichtung des Stundenzeigers vor dessen Abnahme mit z. B. einem Nadelstich in die Stundenachse, zieht die Zeiger, baut das Werk in die Uhr ein und legt die Batterie wieder ein. Es setzt das bereits bekannte Spiel ein, aber jetzt kann man beim ersten Anhalten den Stundenzeiger korrekt auf die richtige volle Stunde, den Minuten- und Sekundenzeiger auf 12 stecken. Dreht man dann den Sekundenzeiger ca. 15 sec zurück und setzt die Batterie ein, dann sollte man sofort prüfen können, ob er dann korrekt auf 12 stehen bleibt und kann ggf. korrigieren.

Mein Werk läuft jetzt seit einigen Wochen wieder korrekt.



Version: 1.02  Copyright: Rolf Süßbrich, Dortmund,  19.05.2018