ТУРБИЙОН С МЕХАНИЗМОМ СБРОСА НА НОЛЬ
TOURBILLON WITH RESET MECHANISM TO ZERO

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение и описание относятся к часовому механизму, содержащему турбийон. В частности, они относятся к часовому механизму часов, например наручных часов, содержащих турбийон, в свою очередь содержащий механизм сброса на ноль.
Уровень техники
Часовой механизм, содержащий турбийон, описан, например, в EP 2793087 B1. Турбийон содержит установленную с возможностью вращения каретку, установленный на вращающейся каретке баланс и установленное на вращающейся каретке спусковое колесо, функционально связанное с балансом посредством рычага. Дополнительно описан установленный на вращающейся каретке тормозной элемент, который может вводиться в контакт с балансом посредством осевого перемещения. Такой тормозной элемент, в частности, применим к турбийону, выполненному в виде парящего турбийона.
Другой часовой механизм с турбийоном известен из CH 711476 A2. Однако в режиме сброса два рычажка прижимаются к кольцу останова, чтобы остановить баланс и начать вращение. Такое контактное усилие приводит к большим потерям энергии, что недопустимо для механических часов.
В частности, задачей настоящего изобретения и описания является создание часового механизма с турбийоном, в котором турбийон может оперативно расцепляться с источником механической энергии и в котором турбийон или по меньшей мере его вращающаяся каретка может свободно вращаться относительно основания часового механизма, чтобы возвращать вращающуюся каретку в заданное состояние вращения, например в конфигурацию сброса на ноль. Еще одной задачей изобретения является создание часового механизма с турбийоном и механизмом сброса на ноль, обеспечивающим функцию сброса турбийона на ноль и выполненным с возможностью потребления лишь минимального количества механической энергии.
Раскрытие сущности изобретения
Одним объектом изобретения является часовой механизм, содержащий блок турбийона, турбийон и механизм сброса на ноль. Турбийон содержит каретку, баланс и спусковое колесо. Баланс и спусковое колесо установлены с возможностью вращения на каретке. Каретка, в свою очередь, установлена с возможностью вращения на блоке турбийона. Как правило, блок турбийона установлен на основании часового механизма. Блок турбийона неподвижен относительно основания. Он остается зафиксированным на основании. Механизм сброса на ноль содержит первое колесо, находящееся в зацеплении со спусковым колесом. Баланс обычно подвергается колебательному вращательному движению, а спусковое колесо обычно подвергается шаговому непрерывному вращению, когда часовой механизм находится в режиме хода. Как правило, и в режиме хода первое колесо механизма сброса на ноль зафиксировано относительно блока турбийона и относительно основания часового механизма. Так как зубья спускового колеса сопрягаются с соответствующими зубьями первого колеса, ось спускового колеса движется вокруг первого колеса, вызывая, таким образом, вращательное движение всей каретки и турбийона.
Часовой механизм выполнен с возможностью переключения между режимом хода и режимом сброса. В режиме хода механизм сброса на ноль жестко соединен с блоком турбийона. В режиме сброса механизм сброса на ноль способен свободно вращаться относительно блока турбийона. В режиме сброса по меньшей мере первое колесо способно вращаться относительно блока турбийона и, следовательно, относительно основания часового механизма. При этом в режиме сброса спусковое колесо остается в зацеплении с первым колесом механизма сброса на ноль. При переключении в режим сброса весь механизм сброса на ноль способен вращаться относительно блока турбийона.
Как правило, и при нахождении в режиме сброса весь механизм сброса на ноль не имеет механического контакта с продолжающимися радиально внутрь направляющими конструкциями блока турбийона или часового механизма, соответственно. В частности, наружная периферия, например радиально наружный участок или секция механизма сброса на ноль не имеет механического контакта с каким-либо компонентом часового механизма или блока турбийона. Таким образом, механическое и динамическое трение при вращении по меньшей мере одного из механизма сброса на ноль и турбийона может быть сведено к минимуму, позволяя, таким образом, увеличить запас энергии часового механизма.
Альтернативно, по меньшей мере первое колесо механизма сброса на ноль может вращаться относительно блока турбийона, в то время как другие компоненты механизма сброса на ноль остаются заблокированными и неподвижными относительно блока турбийона.
Механизм сброса на ноль может в каждый момент времени выборочно вращательно взаимодействовать только с одним из турбийона и блока турбийона. В режиме хода механизм сброса на ноль жестко соединен с блоком турбийона, в то время как турбийон способен вращаться относительно механизма сброса на ноль. В режиме сброса механизм сброса на ноль получает возможность вращения относительно блока турбийона, в то время как он жестко соединен с турбийоном. Таким образом, весь турбийон приобретает возможность вращения в унисон с механизмом сброса на ноль.
Путем выборочного вращательного освобождения механизма сброса на ноль в режиме сброса может обеспечиваться точная синхронизация часового механизма. В режиме сброса турбийон, так же как механизм сброса на ноль, может полностью изолироваться от внешних механических воздействий. Потери на трение при вращении турбийона в заданное положение сброса могут быть сведены к минимуму. Как следствие, расход механической энергии на вращение турбийона в положение сброса или в ориентацию сброса может быть уменьшен.
В еще одном примере часовой механизм включает в себя тормозной элемент, установленный на каретке и выполненный с возможностью либо осевого смещения, либо осевой деформации из положения расцепления или состояния расцепления в положение торможения или состояние торможения. В состоянии торможения тормозной элемент в осевом направлении входит в контакт с балансом. В частности, тормозной элемент в осевом направлении может входить в контакт с наружным ободом баланса. Вход тормозного элемента в контакт с балансом обеспечивается либо путем осевого смещения тормозного элемента как такового, либо посредством приложения направленного в осевом направлении усилия к одному из участков тормозного элемента, чтобы тормозной элемент подвергся осевой деформации и участок тормозного элемента примкнул в осевом направлении к балансу или вошел в осевом направлении в контакт с балансом.
Взаимное примыкание или вхождение в контакт в осевом направлении тормозного элемента с наружным ободом баланса обеспечивает точное и очень надежное торможение или останов баланса. Например, тормозной элемент может конфигурироваться для приложения осевого усилия трения к наружному ободу баланса. Осевое примыкание тормозного элемента к наружному ободу может быть выгодным по сравнению с осевым примыканием к радиально центральному участку баланса, поскольку возникающий тормозной момент, действующий на баланс, увеличивается с радиальным удалением от центра баланса. Приложение первого тормозного усилия первой величины к радиальному центру баланса будет создавать первый тормозной момент. Приложение такого же усилия к внешнему ободу баланса, то есть на увеличенном радиальном удалении от центра баланса, приводит к созданию второго тормозного момента, который больше первого тормозного момента.
В действительности приложение даже довольно умеренного или сравнительно небольшого осевого тормозного усилия к наружному ободу баланса может оказаться достаточным, чтобы остановить баланс и, следовательно, остановить приводное движение часового механизма.
В другом примере механизм сброса на ноль включает в себя второе колесо, коаксиальное первому колесу. Второе колесо жестко соединено с первым колесом и выполнено с возможностью зацепления с поворотным рычагом блокировки. Поворотный рычаг блокировки может устанавливаться с возможностью поворота на основании или на блоке турбийона. Поворотный рычаг блокировки служит для выборочной блокировки вращения второго колеса и первого колеса относительно блока турбийона. Когда рычаг блокировки находится в зацеплении со вторым колесом, вращение по меньшей мере второго колеса и первого колеса блокируется. Поворот рычага блокировки в положение расцепления освобождает второе колесо и делает возможным его вращение относительно блока турбийона или относительно основания часового механизма.
Как правило, поворотный рычаг блокировки имеет по меньшей мере один или несколько зубьев, предназначенных для зацепления с зубьями на периферии второго колеса. Таким образом, может обеспечиваться довольно точная и надежная блокировка вращения второго колеса и, следовательно, всего механизма сброса на ноль.
Согласно другому примеру, каретка имеет стопор, выполненный с возможностью зацепления с поворотным рычагом останова. Поворотный рычаг останова выполнен с возможностью поворота между положением останова и положением расцепления. Рычаг останова, как правило, включает в себя контрфиксатор, например, на свободном конце поворотного рычага останова. Контрфиксатор выполнен с возможностью перемещения в радиальном направлении, чтобы выборочно входить в зацепление со стопором каретки. Как правило, стопор каретки выступает радиально наружу от каретки. Когда рычаг останова, в частности его контрфиксатор, находится в положении останова или в конфигурации останова, он повернут радиально внутрь по сравнению с положением расцепления или конфигурацией расцепления.
При этом контрфиксатор рычага останова и стопор каретки перекрываются друг с другом радиально и аксиально, так что вращение каретки прекращается, поскольку стопор каретки входит в зацепление с контрфиксатором поворотного рычага останова, когда рычаг останова находится в положении останова или в конфигурации останова. В положении расцепления или в конфигурации расцепления контрфиксатор рычага останова смещен радиально наружу. В таком случае стопор каретки может проходить мимо контрфиксатора рычага останова и делает возможным неограниченное вращательное движение каретки и турбийона.
В еще одном примере по меньшей мере одно из первого колеса и второго колеса механизма сброса на ноль жестко соединено с кареткой в режиме сброса. Такое жесткое соединение может достигаться фиксацией баланса с помощью смещаемого в осевом направлении тормозного элемента. Кроме того, активация тормозного элемента и, следовательно, смещение тормозного элемента в положение торможения или состояние торможения может сопровождаться механическим крутящим моментом, передающим взаимодействие механизма сброса на ноль, в частности, по меньшей мере одного из первого колеса и второго колеса каретке турбийона. Таким образом, и после активации тормозного элемента гарантируется, что турбийон будет жестко соединен с механизмом сброса на ноль. Таким образом, и после активации тормозного элемента, и после останова баланса турбийон все еще удерживается от вращения, пока поворотный рычаг блокировки остается в зацеплении с первым колесом.
Вращение и перемещение механизма сброса на ноль турбийона и механизма сброса на ноль, жестко соединенного с кареткой турбийона, инициируются после того, как поворотный рычаг блокировки, находящийся в зацеплении со вторым колесом, повернется в конфигурацию расцепления, позволяя, таким образом, первому колесу вращаться относительно блока турбийона или относительно основания часового механизма. Таким образом может предотвращаться неконтролируемое рассеивание механической энергии.
Согласно другому примеру, секундный вал, находящийся в постоянном зацеплении с источником механической энергии, жестко соединен с кареткой. Посредством секундного вала механическая энергия может передаваться от источника механической энергии турбийону. Когда часовой механизм находится в режиме сброса и когда рычаг блокировки находится в состоянии расцепления, каретка и, следовательно, весь турбийон, а также механизм сброса на ноль, жестко соединенный с кареткой, могут приводиться во вращение с помощью источника механической энергии до тех пор, пока стопор каретки не войдет в зацепление с рычагом останова.
Согласно еще одному примеру, рычаг останова и рычаг блокировки механически связаны. Механическое соединение между поворотным рычагом блокировки и поворотным рычагом останова обеспечивает и позволяет поворот рычага блокировки из положения блокировки в положение расцепления только тогда, когда поворотный рычаг останова находится в положении останова или в конфигурации останова. Кроме того, поворотное движение рычага блокировки из положения расцепления в положение блокировки обеспечивается только тогда, когда рычаг останова находится в положении останова. Другими словами, поворотное движение рычага блокировки между положением расцепления и положением блокировки возможно и позволено только тогда, когда рычаг останова активирован, следовательно, когда рычаг останова находится в положении останова или в конфигурации останова, в котором рычаг останова служит для блокировки или останова вращения каретки за пределами заданного положения или состояния вращения.
Согласно дальнейшему примеру, и когда поворотный рычаг блокировки находится в положении расцепления и когда поворотный рычаг останова находится в положении останова, механизм сброса на ноль и каретка способны совместно вращаться относительно блока турбийона и/или относительно основания часового механизма до тех пор, пока стопор не войдет в контакт с рычагом останова, в частности, когда радиально выступающий наружу стопор каретки тангенциально не упрется в радиально продолжающийся внутрь контрфиксатор рычага останова. В этой конкретной конфигурации останова каретка и, следовательно, прикрепленная к каретке секундная стрелка указывает на заданный сектор циферблата, например, на нулевое положение циферблата.
Как правило, совместное или объединенное вращательное движение механизма сброса на ноль и каретки или турбийона вызывается источником механической энергии через секундный вал, жестко соединенный с кареткой. Таким образом, и поскольку вращательное движение механизма сброса на ноль разрешено, механизм сброса на ноль и турбийон автоматически поворачиваются в заданное состояние вращения под воздействием источника механической энергии. Когда рычаг блокировки находится в конфигурации расцепления, турбийон и механизм сброса на ноль, по существу, лишены механического контакта с любыми другими вызывающими трение компонентами. В результате механическое трение при совместном вращательном движении турбийона и механизма сброса на ноль сравнительно невелико. Соответственно, количество механической энергии, необходимое для поворота каретки, турбийона и механизма сброса на ноль в заданное положение сброса, сведено к минимуму и, следовательно, выгодно с точки зрения сохранения запаса энергии часового механизма.
Согласно другому примеру, и когда поворотный рычаг блокировки находится в положении расцепления, и при этом когда поворотный рычаг останова находится в положении останова, механизм сброса на ноль способен свободно вращаться относительно блока турбийона. Вращение механизма сброса на ноль и совместное вращение турбийона или его каретки являются довольно гладкими и сопровождаются довольно небольшим трением.
Согласно еще одному примеру, механизм сброса на ноль включает в себя регулировочное кольцо, коаксиальное первому колесу и способное вращаться относительно второго колеса между положением сброса и положением расцепления против действия по меньшей мере одной возвратной пружины. Вращение регулировочного кольца относительно второго колеса служит для переключения часового механизма между режимом хода и режимом сброса. Как правило, вращение регулировочного кольца против действия по меньшей мере одной возвратной пружины, переводит часовой механизм из режима сброса в режим хода. Отсюда, для активации режима сброса регулировочное кольцо должно освобождаться для вращения только под воздействием разжимающейся возвратной пружины.
Когда по меньшей мере одна упомянутая возвратная пружина установлена по меньшей мере на одном из первого колеса, второго колеса и регулировочного кольца и, следовательно, когда по меньшей мере одна возвратная пружина расположена и установлена на или в механизме сброса на ноль, механизм сброса на ноль по своей природе склонен к переключению в режим сброса, если отсутствует какое-либо механическое воздействие со стороны других компонентов часового механизма. Это, в частности, обеспечивает возможность свободного вращения механизма сброса на ноль и турбийона, когда часовой механизм находится в режиме сброса и когда первое колесо освобождено для вращения рычагом блокировки, повернутым в положение расцепления.
В еще одном примере по меньшей мере одна возвратная пружина находится в зацеплении с по меньшей мере одной защелкой останова. Упомянутая по меньшей мере одна защелка останова установлена с возможностью поворота на механизме сброса на ноль. Упомянутая по меньшей мере одна защелка останова выполнена с возможностью поворота относительно оси поворота, продолжающейся параллельного оси вращения механизма сброса на ноль. Защелка останова, как правило, выполнена с возможностью поворота между положением останова и положением расцепления относительно по меньшей мере одного из первого колеса, второго колеса и регулировочного кольца.
В типичном примере или варианте осуществления изобретения по меньшей мере одна защелка останова установлена на боковой стороне второго колеса. Она выполнен с возможностью поворота радиально внутрь в положение останова относительно оси вращения или центральной оси второго колеса. Она выполнен с возможностью поворота радиально наружу в положение расцепления. Как правило, по меньшей мере одна пружина останова находится в прямом зацеплении с по меньшей мере одной защелкой останова, чтобы побуждать защелку останова поворачиваться в расположенное радиально внутри положение останова. Таким образом может быть обеспечено до некоторой степени автоматизированное и приводимое в действие пружиной переключение часового механизма из режима хода в режим сброса.
Согласно еще одному примеру, упомянутая по меньшей мере одна защелка останова имеет скошенный участок, предназначенный для взаимодействия с соответствующим образом сформированным скошенным участком тормозного кольца. Тормозное кольцо выполнено с возможностью осевого перемещения относительно механизма сброса на ноль и функционально взаимодействует с тормозным элементом. Путем осевого смещения тормозного кольца относительно механизма сброса на ноль тормозной элемент либо смещается в осевом направлении, либо деформируется в осевом направлении, чтобы достичь положения торможения или соответствовать состоянию торможения. Посредством поворотного движения по меньшей мере одной защелки останова ее скошенный участок радиально смещается относительно скошенного участка тормозного кольца. Такое радиальное смещение и уклон или наклон взаимно соответствующих скошенных участков приводят к осевому смещению тормозного кольца, вызывая, таким образом, тормозной эффект тормозного элемента.
В еще одном примере регулировочное кольцо имеет по меньшей мере один продолжающийся в осевом направлении кулачок со скошенным боковым участком. Скошенный боковой участок радиально или тангенциально прилегает к по меньшей мере одной защелке останова. Скошенный боковой участок кулачка при этом предназначен для поворота по меньшей мере одной защелки останова, когда регулировочное кольцо подвергается вращению относительно второго колеса. Как правило, по меньшей мере одна защелка останова установлена на втором колесе. При вращении регулировочного кольца, коаксиального второму колесу, кулачок регулировочного кольца подвергается тангенциальному или направленному по окружности смещению относительно второго колеса и, следовательно, относительно регулировочного кольца.
Получается, что, по существу, скошенный боковой участок продолжающегося в осевом направлении кулачка служит для поворота по меньшей мере одной защелки останова. Как правило, вращение регулировочного кольца относительно второго колеса в направлении, при котором скошенный боковой участок кулачка вызывает поворот по меньшей мере одной защелки останова, противодействует усилию смещения по меньшей мере одной возвратной пружины, взаимодействующей с по меньшей мере одной защелкой останова. Как правило, по меньшей мере одна возвратная пружина предназначена для поворота по меньшей мере одной защелки останова в положение останова, в котором тормозное кольцо находится в положении торможения, при котором тормозной элемент в осевом направлении контактирует с балансом.
Такой вызываемый возвратной пружиной поворот по меньшей мере одной защелки останова приводит к соответствующему вращению регулировочного кольца относительно второго колеса под воздействием скошенного бокового участка кулачка. Таким образом, регулировочное кольцо способно вращаться относительно второго колеса в первом направлении, чтобы переключать часовой механизм из режима сброса в режим хода. Вращение в первом направлении происходит против действия усилия восстановления возвратной пружины. Кроме того, регулировочное кольцо способно вращаться во втором направлении, противоположном первому направлению, под воздействием возвратной пружины. Таким образом, возвратная пружина служит для вращения регулировочного кольца во втором направлении, чтобы переключать часовой механизм из режима хода в режим сброса.
В еще одном примере, вращение регулировочного кольца во втором направлении может блокироваться с помощью по меньшей мере одной переключающей защелки, установленной с возможностью поворота на блоке турбийона или на основании часового механизма. Наружная периферия регулировочного кольца может иметь зубчатый венец, находящийся в зацеплении с ответными зубьями переключающей защелки. Пока часовой механизм находится в режиме хода, регулировочное кольцо заблокировано в положении хода. Когда переключающая защелка активирована и освобождает вращение регулировочного кольца во втором направлении, регулировочное кольцо может свободно вращаться из положения хода в положение сброса. Следовательно, как только переключающая защелка расцепляется и освобождает вращательное движение регулировочного кольца, по меньшей мере одна упомянутая возвратная пружина вызывает соответствующее вращение регулировочного кольца во втором направлении вращения.
Согласно еще одному примеру, переключающая защелка может дополнительно предназначаться для вхождения в зацепление с зубчатым венцом на наружной периферии регулировочного кольца, чтобы вызывать вращение регулировочного кольца относительно второго колеса в первом направлении вращения и, следовательно, возвращать регулировочное кольцо из положения сброса в положение хода, преодолевая усилие пружины, создаваемое по меньшей мере одной возвратной пружиной.
Согласно другому примеру, по меньшей мере одна защелка останова включает в себя выполненное с возможностью вращения колесо, прилегающее к скошенному боковому участку кулачка. Выполненное с возможностью вращения колесо может располагаться на свободном конце защелки останова. Выполненное с возможностью вращения колесо может располагаться на конце по меньшей мере одной защелки останова, противоположном другому концу по меньшей мере одной защелки останова, имеющей скошенный участок. Посредством выполненного с возможностью вращения колеса может быть уменьшено механическое трение между скошенным боковым участком кулачка регулировочного кольца и по меньшей мере одной защелкой останова, обеспечивая, таким образом, плавный поворот по меньшей мере одной защелки останова при вращении регулировочного кольца относительно второго колеса.
В еще одном примере кулачок выступает в осевом направлении через сквозное отверстие второго колеса. Упомянутая по меньшей мере одна защелка останова установлена на стороне второго колеса, обращенной в сторону от регулировочного кольца. Как правило, по меньшей мере одна защелка останова, например ее выполненное с возможностью вращения колесо, продолжается по меньшей мере частично через или в поперечном направлении входит в сквозное отверстие второго колеса. Таким образом, скошенный боковой участок кулачка, выступающий через сквозное отверстие второго колеса, вводится в механический контакт с выполненным с возможностью вращения колесом по меньшей мере одной защелки останова или в упор с ним.
Как правило, сквозное отверстие второго колеса может иметь кулису или щелевую направляющую для кулачка регулировочного кольца. Таким образом, кулачок регулировочного кольца может направляться в окружном или тангенциальном направлении при вращении регулировочного кольца относительно второго колеса.
Еще одним объектом изобретения являются часы, содержащие описанный выше часовой механизм. Часы могут включить в себя парящий турбийон. Часы могут быть выполнены в виде наручных часов.
Краткое описание чертежей
Ниже более подробно описан пример часового механизма со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 показано множество компонентов турбийона и механизма (3) сброса на ноль в разобранном виде;
на фиг. 2 - вид в разрезе конструкции, показанной на фиг. 1;
на фиг. 3 - механическое взаимодействие кулачков регулировочного кольца с защелками останова;
на фиг. 4 - увеличенное изображение механизма сброса на ноль в разобранном виде;
на фиг. 5 - вид в разрезе механизма сброса на ноль;
на фиг. 6 - взаимодействие переключающих защелок с регулировочным кольцом, когда часовой механизм находится в режиме хода;
на фиг. 7 - тормозной элемент в состоянии расцепления;
на фиг. 8 - регулировочное кольцо в зацеплении с переключающими защелками, когда часовой механизм переключен в режим сброса;
на фиг. 9 - тормозной элемент в состоянии торможения;
на фиг. 10 - взаимодействие стопора каретки с поворотным рычагом останова, когда рычаг останова находится в положении останова;
на фиг. 11 - взаимодействие рычага блокировки в зацеплении со вторым колесом;
на фиг. 12 - конфигурация, показанная на фиг. 11, когда рычаг блокировки находится в положении расцепления;
на фиг. 13 - освобождение регулировочного кольца; и
на фиг. 14 - конфигурация, показанная на фиг. 10, незадолго до того, как стопор каретки войдет в зацепление с контрфиксатором рычага останова.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 и 2 показан часовой механизм 10. Часовой механизм 10 содержит блок 7.1 турбийона, турбийон 1 и механизм 3 сброса на ноль. Турбийон 1 содержит баланс 1.1, установленный с возможностью вращения на каретке 1.5. Баланс 1.1 находится в зацеплении со спусковым колесом 1.3. Спусковое колесо 1.3, в свою очередь, находится в зацеплении с первым колесом 3.1 механизма 3 сброса на ноль. Каретка 1.5 дополнительно снабжена секундной стрелкой 1.4, предназначенной для индикации секунд на циферблате 11, как это показано на фиг. 10 и 14. На каретке 1.5 дополнительно имеется выступающий радиально наружу стопор 1.5.a. Стопор представляет собой тангенциальный или окружной упор соответствующей формы для контрфиксатора 4.1.a поворотного рычага 4 останова.
Также имеется муфта 2, снабженная фланцем 2.1. Фланец 2.1 прикреплен к секундному валу 7.2. Фланец 2.1 соединен с возможностью совместного вращения или жестко соединен с кареткой 1.5. Коаксиально фланцу 2.1 расположено тормозное кольцо 2.2. Тормозное кольцо 2.2 может смещаться в осевом направлении под воздействием тарельчатой пружины 2.4. Тарельчатая пружина 2.4 расположена в осевом направлении между фланцем 2.1 и тормозным кольцом 2.2. Тарельчатая пружина 2.4 предназначена для смещения тормозного кольца 2.2 в осевом направлении в сторону от фланца 2.1. Кроме того, имеется передаточный элемент 2.3. Передаточный элемент 2.3 направляется в осевом направлении фланцем 2.1. Передаточный элемент 2.3 выполнен с возможностью смещения в осевом направлении относительно фланца 2.1 с помощью тормозного кольца 2.2. Передаточный элемент 2.3 упирается в осевом направлении в тормозное кольцо 2.2.
Когда тормозное кольцо 2.2 смещено в осевом направлении к фланцу 2.1, соответствующее движение тормозного кольца 2.2 передается передаточному элементу 2.3. Соответственно, концевой участок передаточного элемента 2.3, обращенный в сторону от тормозного кольца 2.2, выполнен так, чтобы выступать в осевом направлении из поверхности тормозного кольца 2.2. Таким образом, передаточный элемент 2.3 выполнен с возможностью поджатия тормозного элемента 1.2, приводя, таким образом, к осевому смещению или осевой деформации тормозного элемента 1.2, как это видно из сравнения фиг. 7 и 9. Таким образом, тормозной элемент 1.2, установленный на каретке 1.5, является смещаемым или деформируемым в осевом направлении из положения расцепления или состояния расцепления, как показано на фиг. 7, в положение торможения или состояние торможения, показанное на фиг. 9, в котором тормозной элемент 1.2 контактирует в осевом направлении с наружным ободом баланса 1.1. Таким образом, тормозной элемент 1.2 предназначен для приложения тормозного момента к балансу 1.1 и остановки или прекращения вращения или колебания баланса 1.1.
Для обеспечения такого осевого смещения тормозное кольцо 2.2 имеет скошенный участок 2.2.a вдоль наружной периферии, обращенный в сторону второго колеса 3.2 механизма 3 сброса на ноль. Механизм 3 сброса на ноль содержит первое колесо 3.1 с наружным зубчатым венцом 3.1.a. Наружный зубчатый венец 3.1.a находится в зацеплении со спусковым колесом 1.3. На боковой стороне второго колеса 3.2 имеется несколько защелок 3.5 останова, установленных с возможностью поворотного смещения на втором колесе 3.2. В показанном примере имеются три равноудаленно установленные защелки 3.5 останова, каждая из которых выполнена с возможностью поворота относительно оси вращения, продолжающейся параллельного центральной оси механизма 3 сброса на ноль и, следовательно, центральной оси или оси вращения первого колеса 3.1 и/или второго колеса 3.2.
Каждая из защелок 3.5 останова имеет первый конец и второй конец, противоположный первому концу. Защелки 3.5 останова установлены на втором колесе 3.2 с возможностью поворота вокруг точки, находящейся между первым концом и вторым концом. Первый конец имеет скошенный участок 3.5.a. Второй конец снабжен колесом 3.7. Направленное радиально внутрь поворотное движение первого конца, таким образом, сопровождается направленным радиально наружу поворотным движением второго конца и наоборот.
Скошенные участки 3.5.a предназначены для взаимодействия со скошенным участком 2.2.a тормозного кольца 2.2. Таким образом, скоординированное или одновременное направленное радиально внутрь движение скошенного участка 3.5.a приводит к соответствующему взаимодействию со скошенным участком 2.2.a тормозного кольца 2.2. Как следствие, защелки 3.5 останова проскальзывают под нижнюю поверхность тормозного кольца 2.2, приводя, таким образом, к осевому смещению тормозного кольца 2.2 относительно второго колеса 3.2. Таким образом, передаточный элемент 2.3 смещается в осевом направлении, оказывая тормозное действие на описанный выше баланс 1.1.
Каждая из защелок 3.5 останова поджата возвратной пружиной 3.6. Как показано на фиг. 3 и 4, возвратные пружины 3.6 выполнены с возможностью поворота первого конца защелки 3.5 останова радиально внутрь. Таким образом, осуществляется своего рода самовоспроизводящееся или автоматизированное тормозное действие. Под воздействием возвратных пружин 3.6 скошенные участки 3.5.a защелок 3.5 останова смещаются радиально внутрь, чтобы поднять тормозное кольцо 2.2.
Механизм 3 сброса на ноль, кроме того, включает в себя регулировочное кольцо 3.3, коаксиальное второму колесу 3.2 и расположенное со стороны второго колеса 3.2, противоположной первому колесу 3.1. Регулировочное кольцо 3.3 выполнено с возможностью вращения или поворота вокруг своей центральной оси относительно второго колеса 3.2. Регулировочное кольцо 3.3 вставлено между вторым колесом 3.2 и опорным кольцом 3.4. Опорное кольцо 3.4 и второе колесо 3.2 соединены друг с другом. Регулировочное кольцо 3.3 выполнено с возможностью вращения или поворота относительно как второго колеса 3.2, так и опорного кольца 3.4.
На стороне регулировочного кольца 3.3, обращенной ко второму колесу 3.2, расположено множество продолжающихся в осевом направлении кулачков 3.3.a. Каждый из кулачков 3.3.a имеет скошенный боковой участок 3.3.c. Скошенный боковой участок 3.3.c прилегает ко второму концу 3.5.b защелки 3.5 останова. В частности, скошенный боковой участок 3.3.c прилегает радиально или тангенциально к колесу 3.7, установленному с возможностью вращения на втором конце 3.5.b защелки останова.
Как дополнительно показано на фиг. 3 и 4, кулачки 3.3.a продолжаются через сквозное отверстие 3.2.a второго колеса. Осевое продолжение кулачков 3.3.a больше, чем толщина второго колеса 3.2. Таким образом, по меньшей мере часть кулачков 3.3.a выступает с той стороны второго колеса 3.2, которая обращена в сторону от регулировочного кольца 3.3. Таким образом, скошенный боковой участок 3.3.c кулачков 3.3.a прилегает к колесу 3.7 защелки 3.5 останова.
Регулировочное кольцо 3.3 снабжено зубчатым венцом 3.3.b на своей наружной периферии. С помощью зубчатого венца 3.3.b вращение регулировочного кольца 3.3 относительно второго колеса 3.2 может быть заблокировано или инициировано, чтобы освободить и обеспечить возможность вращательного движения регулировочного кольца 3.3 относительно второго колеса 3.2.
Как дополнительно показано на фиг. 4, на внутреннем участке наружного обода регулировочного кольца 3.3 имеется множество колес 3.8. Таким образом, поддерживается четкое вращательное движение регулировочного кольца 3.3 относительно второго колеса 3.2.
Как дополнительно показано на фиг. 2, между блоком 7.1 турбийона и механизмом 3 сброса на ноль имеется шарикоподшипник 3.9. В частности, шарикоподшипник или шарикоподшипники 3.9 установлены между продолжающимся по окружности углублением на наружной поверхности блока 7.1 турбийона и внутренней поверхностью механизма 3 сброса на ноль. Обращенное внутрь углубление механизма 3 сброса на ноль, предназначенное для приема шарикоподшипников 3.9, образовано за счет конструкции и расположения первого колеса 3.1 и второго колеса 3.2.
Таким образом, весь механизм 3 сброса на ноль может свободно вращаться относительно блока 7.1 турбийона или относительно основания часового механизма 10 (на чертежах не показано).
Часовой механизм 10, кроме того, включает в себя рычаг 5 блокировки, снабженный пружиной 5.1. Рычаг 5 блокировки имеет свободный конец 5.2, снабженный зубьями 5.2.a, предназначенными для зацепления с наружным зубчатым венцом второго колеса 3.2. Если зубья 5.2.a находятся в зацеплении с зубчатым венцом 3.2.b, вращение второго колеса 3.2 и, следовательно, вращение всего механизма 3 сброса на ноль предотвращается и блокируется.
Поворот рычага 5 блокировки против действия пружины 5.1 освобождает механизм 3 сброса на ноль, как это показано на фиг. 12, позволяя, таким образом, всему механизму 3 сброса на ноль вращаться относительно блока 7.1 турбийона и/или относительно основания часового механизма 10.
Часовой механизм 10 дополнительно включает в себя рычаг 4 останова, имеющий контрфиксатор 4.1.a на свободном конце, как это показано на фиг. 4 и 14. Контрфиксатор 4.1.a предназначен для упора и зацепления со стопором 1.5.a каретки 1.5. Таким образом может блокироваться и тормозиться вращение каретки 1.5 во время операции сброса на ноль, когда секундная стрелка 1.4 достигнет заданного положения вращения относительно блока 7.1 турбийона, например нулевого положения.
Часовой механизм 10, кроме того, включает в себя две переключающие защелки 6, как это показано на фиг. 1, 6, 8 и 13. Каждая из переключающих защелок 6 снабжена пружиной 6.3. Переключающие защелки 6 установлены с возможностью поворота на оси 6.4. Каждая из переключающих защелок 6 имеет первый конец, посредством которого взаимно сцепляются две переключающие защелки 6. Таким образом, поворотное движение одной из переключающих защелок 6, которое может быть следствием приложения усилия к приемному участку 6.6, передается через первый конец 6.5 другой переключающей защелке 6. Поскольку усилие прикладывается к приемному участку 6.6, соответствующая переключающая защелка 6 поворачивается по часовой стрелке. Благодаря механическому сцеплению с другой переключающей защелкой 6, другая переключающая защелка 6 поворачивается против часовой стрелки, как это показано на фиг. 8.
Каждая переключающая защелка 6 включает в себя рычаг 6.7, снабженный дополнительным пружинящим элементом 6.2.a. На концевом участке рычага 6.7 имеется поворачивающийся элемент с заостренным кончиком 6.1.a, находящимся в зацеплении с зубьями 3.3.b блокировки регулировочного кольца 3.3. Как показано на фиг. 6, поворачивающиеся элементы 6.1 находятся в зацеплении с зубьями 3.3.b блокировки, предотвращая, таким образом, вращение регулировочного кольца 3.3 относительно второго колеса 3.2. Когда к приемному участку 6.6 прикладывается усилие, упомянутые две переключающие защелки 6 поворачиваются и плечи рычага 6.7 отодвигаются от зубьев 3.3.b блокировки, как это показано на фиг. 8. Как следствие, поворачивающиеся элементы освобождают зубья 3.3.b блокировки, и регулировочное кольцо 3.3 освобождается для перемещения или вращения относительно второго колеса 3.2 под действием возвратных пружин 3.6.
Поворачивающиеся элементы 6.1 взаимодействуют с пружинящими элементами 6.2.a. Когда усилие, приложенное к приемному участку 6.6, снимается, пружины 6.3 стремятся переместить плечи 6.7 рычага радиально внутрь, вводя таким образом поворачивающиеся элементы 6.1 в зацепление с зубьями 3.3.b блокировки и создавая при этом крутящий момент для регулировочного кольца 3.3 через поворачивающийся элемент 6.1, тем самым приводя во вращение регулировочное кольцо 3.3, преодолевая действие возвратных пружин 3.6.
Работа часового механизма 10 по осуществлению функции сброса на ноль происходит следующим образом. В исходном состоянии, также обозначаемом как режим D хода, механизм 3 сброса на ноль жестко соединен с блоком 7,1 турбийона рычагом 5 блокировки, как это показано на фиг. 11. Секундный вал 7.2 связан с источником механической энергии (на чертежах не показан) и обеспечивает механическую энергию для колебания баланса 1.1. Спусковое колесо 1.3 находится в зацеплении с наружным зубчатым венцом 3.1.a первого колеса 3.1 механизма 3 сброса на ноль. Так как спусковое колесо 1.3 установлено на каретке 1.5 с возможностью вращения, вся каретка вращается вокруг вращательно неподвижного первого колеса 3.1.
В режиме D хода рычаг останова 4 находится в положении расцепления. Контрфиксатор 4.1.a находится радиально снаружи стопора 1.5.a каретки 1.5. Вследствие этого, стопор 1.5.a способен проходить мимо контрфиксатора 4.1.a, когда каретка 1.5 подвергается вращению.
Кроме того, две переключающие защелки 6 и их поворачивающиеся элементы 6.1 находятся в зацеплении с регулировочным кольцом 3.3. Таким образом, и в режиме D хода регулировочное кольцо 3.3 жестко соединено со вторым колесом 3.2. Когда пользователь прикладывает усилие к приемным участкам 6.6 переключающих защелок 6, переключающие защелки, в частности поворачивающиеся элементы 6.1, поворачиваются радиально наружу, освобождая таким образом регулировочное кольцо 3.3. Соответственно, регулировочное кольцо 3.3 вращается под воздействием возвратных пружин 3.6 относительно второго колеса 3.2. Как описано выше, вращение регулировочного кольца 3.3 относительно второго колеса 3.2 создает возможность поворота защелок 3.5 останова под воздействием пружин, поскольку кулачки 3.3.a, которые перемещаются в окружном направлении в сквозном отверстии 3.2.a, создают возможность соответствующего поворота защелок 3.5 останова.
Под воздействием возвратных пружин 3.6 каждая защелка 3.5 останова подвергается направленному радиально внутрь поворотному движению ее скошенного участка 3.5.a. Соответственно, тормозное кольцо 2.2 поднимается или смещается в осевом направлении и приводит тормозной элемент 1.2 во фрикционное взаимодействие с наружным ободом баланса 1.1, как это показано на фиг. 9. Часовой механизм и, следовательно, колебательное движение баланса 1.1 блокируются. При этом часовой механизм находится в режиме R сброса.
Секундная стрелка 1.4 остается в произвольном положении относительно циферблата часового механизма 10. Теперь, и поскольку баланс 1.1 остановлен, пользователь может инициировать другое последовательное или совместное движение рычага 4 останова и рычага 5 блокировки, как это показано на фиг. 10. Рычаг 4 останова поворачивается в конфигурацию останова, как показано на фиг. 10, чтобы контрфиксатор 4.1.a и стопор 1.5.a наложились в радиальном направлении. После этого рычаг 5 блокировки поворачивается в конфигурацию расцепления, преодолевая действие пружины 5.1, как это показано на фиг. 12. Таким образом, зацепление зубчатого венца 5.2.a с зубьями 3.2.b расцепляется и прекращается. Весь механизм 3 сброса на ноль освобождается и может свободно вращаться относительно блока 7.1 турбийона.
Поскольку тормозное кольцо 2.2 смещено в осевом направлении, чтобы активировать торможение баланса 1.1, механизм 3 сброса на ноль становится соединенным с возможностью совместного вращения или жестко соединен с турбийоном 1 и, следовательно, с кареткой 1.5. В частности, муфта 2 обеспечивает устойчивое к крутящему моменту зацепление между механизмом 3 сброса на ноль и турбийоном 1, пока тормозное кольцо 2.2 взаимодействует с защелками 3.5 останова. В таком режиме R сброса на ноль турбийон 1, в частности каретка 1.5, которая все еще находится в зацеплении с секундным валом 7.2, вращается под воздействием источника механической энергии. Вследствие вращательного сцепления каретки 1.5 и механизма 3 сброса на ноль, весь механизм сброса на ноль 3 и каретка 1.5 подвергается вращению, как показано на фиг. 14, пока стопор 1.5.a не войдет в контакт с контрфиксатором 4.1.a. Секундная стрелка 1.4 при этом достигнет нулевого положения.
Во время такого совместного вращения турбийона 1 и механизма сброса на ноль может быть обеспечена прекрасная синхронизация часового механизма с эталоном. Во время нахождения часового механизма 10 в вышеописанном режиме сброса, турбийон 1, так же как механизм сброса на ноль 3, лишен какого-либо контакта с любыми защелками или другими механическими деталями часового механизма 10. Таким образом, полная энергия, требуемая для обеспечения совместного вращения турбийона 1 и механизма 3 сброса на ноль, может быть сведена к минимуму. Это обеспечивает увеличение запаса энергии и может, кроме того, повышать долгосрочную стабильность и точность часового механизма 10.
Для возврата из режима R сброса на ноль в режим D хода, проиллюстрированные выше шаги выполняются в обратном порядке. Соответственно, свободный конец 5.2 рычага 5 блокировки входит в зацепление со вторым колесом 3.2, чтобы таким образом предотвратить всякое дальнейшее вращательное движение второго колеса 3.2 относительно блока турбийона 7.1. После этого рычаг 4 останова поворачивается в конфигурацию расцепления, освобождая таким образом путь стопору 1.5.a каретки 1.5. После этого переключающие защелки 6 поворачиваются под воздействием пружин 6.3, так что поворачивающиеся элементы 6.1 вызывают вращение регулировочного кольца 3.3 против действия возвратных пружин 3.6.
Вращение регулировочного кольца 3.3 относительно второго колеса 3.2 приводит к повороту защелок 3.5 останова, т.к. скошенные боковые участки 3.3.с кулачков 3.3.a вызывают соответствующее поворотное движение защелок 3.5 останова. Соответственно, скошенные участки 3.5.а поворачиваются радиально наружу, обеспечивая, таким образом, возможность осевого смещения и освобождая осевое смещение тормозного кольца 2.2 под воздействием тарельчатой пружины 2.4. Соответственно, тормозное кольцо 2.2 возвращается в свое положение расцепления, как показано на фиг. 7, и освобождает баланс 1.1. Часовой механизм при этом снова начинает колебаться.
Перечень ссылочных позиций
1
турбийон
1.1
баланс
1.2
тормозной элемент
1.3
спусковое колесо
1.4
секундная стрелка
1.5
каретка
1.5.a
стопор
2
муфта
2.1
фланец
2.2
тормозное кольцо
2.2.a
скошенный участок
2.3
передаточный элемент
2.4
тарельчатая пружина
3
механизм сброса на ноль
3.1
первое колесо
3.1.a
наружный зубчатый венец
3.2
второе колесо
3.2.a
сквозное отверстие
3.2.b
зубчатый венец
3.3
регулировочное кольцо
3.3.a
кулачок
3.3.b
зубья блокировки
3.3.c
скошенный боковой участок
3.4
опорное кольцо
3.5
защелка останова
3.5.a
скошенный участок
3.5.b
второй конец
3.6
возвратная пружина
3.7
колесо
3.8
колесо
3.9
шарикоподшипник
4
рычаг останова
4.1.a
контрфиксатор
5
рычаг блокировки
5.1
пружина
5.2
свободный конец
5.2.a
зубья
6
переключающая защелка
6.1
поворачивающийся элемент
6.1.a
заостренный кончик
6.2.a
пружинящий элемент
6.3
пружина
6.4
ось
6.5
первый конец
6.6
приемный участок
6.7
плечо рычага
7.1
блок турбийона
7.2
секундный вал
10
часовой механизм
11
циферблат