ЧАСЫ С АПЕРТУРОЙ
CLOCK HAVING APERTURE

Область техники
Изобретение относится к области часовой промышленности и может быть использовано при производстве часов с апертурой, дополнительно снабженных подвижной индикаторной рамкой.
Уровень техники
Известно изобретение US 2006039243 А1 (ETERNA AG UHRENFABRIK), 23.02.2006, представляющее собой часы с индикатором текущего времени, выполненного в виде движущегося диска. Принцип работы данного изобретения заключается в том, что на циферблате выполнены прозрачные окошки, под которыми вращается диск с нанесенными на нем цветными обозначениями для индикации времени.
Недостатком данного изобретения является невозможность выполнения на циферблате таких часов апертуры и отсутствие возможности дополнительной индикации.
Известны часы с регулируемым часовым кругом по патенту RU 2412457 С1 (ХАРЦБАНД ПОЛ), 20.02.2011. В этих часах указывающие элементы подвижных часовых обозначений приводятся в действие часовым механизмом.
Недостатком данных часов является сложность конструкции, невозможность отображения даты на циферблате и отсутствие средства дополнительной подвижной индикации.
Наиболее близким аналогом изобретения является решение, раскрытое в патентном документе RU 2403605 С2 (БУАПО СИЛЬВЕН), 10.11.2010, представляющее собой часы, оснащенные циферблатом с индикацией даты.
Принцип работы данного устройства заключается в следующем. Циферблат часов содержит нанесенные на него цифры разряда единиц, распределенные вдоль кругового сектора, и прорезан дугообразным окошком, проходящим по всей угловой длине кругового сектора. При этом индикаторный элемент, соединенный с календарным диском, виден через окошко и содержит указатель единиц, цифры 1 и 2 разряда десятков и окошко для цифр 3 разряда десятков. Маска, соединенная с возвратной пружиной, расположена между циферблатом и индикаторным элементом, который содержит элемент для перемещения подвижной маски против действия возвратной пружины с целью приведения маски в положение над указателем, когда указатель находится над цифрой 0 разряда единиц.
Недостатком данного устройства является то, что выполнение на циферблате апертуры большого размера уменьшает полезную площадь на циферблате.
Задача и технический результат
Задача и технический результат предлагаемого изобретения состоит в разработке и практической реализации конструкции часов с апертурой, вокруг которой установлена подвижная индикаторная рамка. Реализация заявленного решения позволяет не только сэкономить полезное пространство на циферблате часов, но и увеличить функциональные возможности циферблата, так как помимо функции индикации он дополнительно выполняет функцию несущего элемента, на котором закреплен механизм вращения подвижной индикаторной рамка апертуры.
Кроме этого результатом заявленного изобретения является создание надежного механизма, обеспечивающего непрерывное вращение подвижной индикаторной рамки на циферблате часов с постоянной угловой скоростью, равной либо кратной угловой скорости вращения секундного триба секундного колеса часового механизма.
Раскрытие изобретения
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что часы содержат часовой механизм, стрелочный механизм, циферблат с апертурой с расположенным под ней индикаторным диском. При этом вокруг отверстия апертуры установлена подвижная индикаторная рамка, механизм вращения которой содержит, по меньшей мере, один передаточный механизм, сопряженный с колесной системой часового механизма, причем соотношение зубьев колес передаточного механизма выбрано таким, что угловая скорость вращения индикаторной рамки является равной либо кратной угловой скорости вращения секундного триба часового механизма. Передаточный механизм выполнен в виде первого зубчатого колеса и второго зубчатого колеса, закрепленных на одной оси и находящихся в зацеплении с трибом секундного колеса.
При этом передаточный механизм может быть выполнен как зубчатая передача либо как цепная передача или ременная.
Также передаточный механизм может быть выполнен как с возможностью одностороннего вращения подвижной рамки, так и с возможностью двухстороннего вращения.
Кроме этого передаточный механизм может быть оснащен элементом пуска и остановки.
Механизм вращения индикаторной рамки может быть закреплен на циферблате.
Подвижная индикаторная рамка может иметь любую геометрическую форму, например, такую как кольцо или многогранник с отверстием.
Подвижная индикаторная рамка может быть украшена дополнительными элементами, такими как драгоценные камни, жемчуг, либо изготовлен из любых драгоценных металлов и их сплавов, например, таких как желтое золото, белое золото, розовое золото, серебро, палладий, платина, либо может быть изготовлен из различных видов стекла, из драгоценных камней, минералов, полимерных смесей, керамики, дерева, композитных материалов.
При этом часы могут быть как переносными, так и стационарными, а часовой механизм может быть кварцевым или механическим со стрелочной индикацией текущего времени.
При этом часовой механизм может быть базовым, серийно выпускаемым, как в стандартном исполнении, так и с дополнительной доработкой, например фрикционным внешним концом заводной пружины, для обеспечения «бесконечного завода» пружины и предотвращения ее поломки или перенапряжения.
На поверхности подвижной индикаторной рамки может быть нанесена шкала секунд, минут, часов, дней недели, дат, фаз луны, запаса хода и отображение дня и ночи.
Вокруг подвижной индикаторной рамки на циферблате может быть выполнена шкала секунд, минут, часов, дней недели, дат, фаз луны, запаса хода и отображение дня и ночи.
Подвижная индикаторная рамка может осуществлять индикацию секунд, минут, часов, дней недели, дат, фаз луны, запаса хода и отображение дня и ночи.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На чертежах показаны варианты конструктивного исполнения устройства, представляющего собой часы с апертурой, содержащие вокруг отверстия апертуры подвижную индикаторную рамку, механизм вращения которой закреплен на циферблате.
Для простоты объяснения конструкции и принципа работы изобретения, представляющего собой часы с апертурой, содержащие вокруг отверстия апертуры подвижную индикаторную рамку, механизм вращения которой закреплен на циферблате, приведено несколько из возможных вариантов этого исполнения этого устройства:
1 - часовой механизм,
2 - передаточный механизм,
3 - подвижная индикаторная рамка,
4 - центральное колесо,
5 - триб промежуточного колеса,
6 - промежуточное колесо,
7 - триб секундного колеса,
8 - 1-е передаточное колесо,
9 - 2-е передаточное колесо,
10 - подвижная индикаторная рамка,
11 - зубчатый венец,
12 - циферблат,
13 - подшипник,
14 - диск с датами,
15 - зубчатое колесо,
16 - циферблат,
17 - поле с днями недели,
18 - указатель.
На фиг.1 показана структурно-функциональная схема простейших часов с апертурой, содержащие вокруг отверстия апертуры подвижную индикаторную рамку, механизм вращения которой закреплен на циферблате, на которой показаны: часовой механизм 1, передаточный механизм 2, подвижная индикаторная рамка 3 и циферблат 12.
На фиг.2 показана схема одного из вариантов приведения в действие подвижной индикаторной рамки, на которой отображены: центральное колесо 4, триб промежуточного колеса 5, промежуточное колесо 6, триб секундного колеса 7, 1-е передаточное колесо 8, 2-е передаточное колесо 9, подвижная индикаторная рамка 10, зубчатый венец 11, циферблат 12, подшипник 13 и диск с датами 14.
На фиг.3 показана схема одного из вариантов привидения в действие подвижной индикаторной рамки, на которой отображены: центральное колесо 4, триб промежуточного колеса 5, промежуточное колесо 6, триб секундного колеса 7, 1-е передаточное колесо 8, 2-е передаточное колесо 9, подвижная индикаторная рамка 10, циферблат 12, диск с датами 14 и зубчатое колесо 16.
На фиг.4 изображен вариант часов с апертурой, содержащих вокруг отверстия апертуры подвижную индикаторную рамку, механизм вращения которой закреплен на циферблате, на которой отображены следующие элементы: подвижная индикаторная рамка 10, циферблат 12, диск с датами 14 и указатель 18.
На фиг.5 изображен вариант часов с апертурой, содержащих вокруг отверстия апертуры подвижную индикаторную рамку, механизм вращения которой закреплен на циферблате, на которой отображены следующие элементы: подвижная индикаторная рамка 10, диск с датами 14, дополнительный циферблат 15 и циферблат 12.
На фиг.6 изображен вариант выполнения стационарных часов с апертурой, содержащих вокруг отверстия апертуры подвижную индикаторную рамку, механизм вращения которой закреплен на циферблате, на котором показаны: подвижная индикаторная рамка 10, циферблат 12, диск с датами 14 и поле с днями недели 17.
Осуществление изобретения
Изобретение представляет собой часы с апертурой, содержащие вокруг отверстия апертуры подвижную индикаторную рамку, механизм вращения которой закреплен на циферблате.
Изобретение выполнено таким образом, что подвижная индикаторная рамка имеет угловую скорость вращения, равную либо кратную угловой скорости вращения секундного триба часового механизма.
Апертурой является небольшое окно в циферблате, в котором показывается текущая дата, день недели и т.д.
Принцип действия изобретения заключается в том, что часовой механизм через передаточный механизм приводит в движение подвижную индикаторную рамку, расположенную вокруг апертуры над циферблатом.
При этом часы с апертурой, содержащие вокруг отверстия апертуры подвижную индикаторную рамку, механизм вращения которой закреплен на циферблате, описываются в одном из возможных вариантах исполнения.
На фиг.1 показана на схема, на которой видно, что изобретение состоит из двух элементов:
Передаточный механизм 2 - передает заданное движение подвижному элементу от часового механизма 1.
Подвижная индикаторная рамка 3 - элемент, приводимый в движение часовым механизмом через передаточный механизм так, что величина угловой скорости вращения подвижной индикаторной рамки является равной либо кратной угловой скорости вращения триба секундного колеса.
Подвижность подвижной индикаторной рамки 3 может обеспечиваться любым известным способом, например, при помощи подшипника 13 и зубчатого венца 11, зафиксированного на нижней половине подвижной индикаторной рамки 10, или например, зафиксировав подвижную индикаторную рамку 10 на зубчатом колесе 15 или диске с зубьями и т.п.
Для примера раскрыто функционирование изобретения, при котором передаточный механизм приводится в движение трибом секундного колеса.
Передаточный механизм 2, выполненный в виде 1-го зубчатого колеса 8 и 2-го зубчатого колеса 9, жестко зафиксированных на одной оси. Триб секундного колеса 7 находится в зацеплении с 1-м передаточным колесом 8 и вращает его. 1-е передаточное колесо 8 и 2-е передаточное колесо 9 жестко зафиксированы на одной оси так, что при вращении одного из них вращается и другое.
2-е передаточное колесо 9 находится в зацеплении с зубчатым венцом 11 зафиксированного на подвижной индикаторной рамке 10, подвижность которого обеспечивается при помощи подшипника 13.
Также возможно приведение в движение подвижной индикаторной рамки 10 при ее фиксации на зубчатом колесе 15, которое находится в зацеплении с передаточным колесом 2.
Угловую скорость подвижной индикаторной рамки 10 можно определить следующей формуле:
ир
2пк
ир
2пк
где ω - угловая скорость подвижной индикаторной рамки 10, ω - угловая скорость 2-го передаточного колеса 9, r - радиус зубчатого венца 11, зафиксированного на подвижной индикаторной рамке 10, r - радиус 2-го передаточного колеса 9.
ир
Стоит отметить, что r может обозначать и радиус зубчатого колеса 16.
Как известно, линейная скорость V одинакова для двух колес, находящихся в зацеплении, то зная, что V=ω×r, можно составить следующие соотношения:
для триба секундного колеса 7 и 1-го передаточного колеса 8
ск
1пк
ск
1пк
ск
1пк
где V - линейная скорость триба секундного колеса 7, V - линейная скорость 1-го передаточного колеса 8, ω - угловая скорость триба секундного колеса 7, ω - угловая скорость 1-го передаточного колеса 8, r - радиус триба секундного колеса 7, а r - радиус 1-го передаточного колеса 8.
для 2-го передаточного колеса 9 и зубчатого венца 11 или зубчатого колеса 16
ир
2пк
2пк
2пк
где V - линейная скорость индикаторной рамки, V - линейная скорость 2-го передаточного колеса 9, ω - угловая скорость 2-го передаточного колеса 9, r - радиус 2-го передаточного колеса 9.
Также, как видно на фиг. 2 и фиг. 3, 1-е передаточное колесо 8 и 2-е передаточное колесо 9 жестко зафиксированы на одной оси, следовательно:
Используя вышеописанные соотношения, можно легко подобрать требуемый радиус и количество зубьев для колес передаточного механизма 2, приведенного на фиг. 1, чтобы угловая скорость подвижной индикаторной рамки была равна или кратна угловой скорости вращения триба секундного колеса.
Таким образом, изменяя соотношение количества зубьев между колесами передаточного механизма, можно получить угловую скорость подвижной индикаторной рамки кратную угловой скорости триба секундного колеса, что позволяет обеспечить угловую скорость подвижной индикаторной рамки, равную угловой скорости минутного колеса, часового колеса, суточного колеса и т.п.
Передаточный механизм 2 может быть выполнен как зубчатая передача, как цепная передача и т.п.
Передаточный механизм 2 может быть выполнен как с возможностью одностороннего вращения подвижной индикаторной рамки, так и с возможностью двухстороннего вращения.
Передаточный механизм 2 может быть выполнен как с возможностью непрерывного вращения подвижной индикаторной рамки 10, так и с возможностью циклического вращения.
Передаточный механизм 2 может быть оснащен элементом пуска и остановки.
Подвижная индикаторная рамка 10 может быть украшена дополнительными элементами, такими как драгоценные камни, жемчуг и т.п.
Подвижная индикаторная рамка 10 может иметь на своей поверхности нанесенную шкалу секунд, минут, часов, дней недели, дат, фаз луны, запаса хода и отображение дня и ночи.
Подвижная индикаторная рамка 10 может иметь любую геометрическую форму, например кольцо, многогранник с отверстием и т.п.
Подвижная индикаторная рамка 10 может быть изготовлена из самых разнообразных драгоценных металлов и их сплавов, например таких, как желтое золото, белое золото, розовое золото и прочие сплавы золота, серебро и сплавы на его основе, палладий и сплавы на его основе, платина и ее сплавы и другие подобные материалы.
Подвижная индикаторная рамка 10 может быть изготовлена: из различных видов стекала, из драгоценных камней, минералов, полимерных смесей, керамики, дерева, композитных материалов и т.п.
Вокруг подвижной индикаторной рамки 10 может быть выполнена шкала секунд, минут, часов, дней недели, дат, фаз луны, запаса хода и отображение дня и ночи.
Изобретение может использоваться как в переносных часах, так и в стационарных часах.
Изобретение может использовать практически любой кварцевый или механический стандартно выпускаемый часовой механизм со стрелочной индикацией текущего времени в своей стандартной функции равномерного вращения осей и отсчета времени и имеющий выходные валы, часовую ось и минутную ось, на которые обычным образом насаживаются часовая и минутная стрелки.
Часовой механизм может быть базовым, серийно выпускаемым, как в стандартном исполнении, так и с дополнительной доработкой, например фрикционным внешним концом заводной пружины, для обеспечения «бесконечного завода» пружины и предотвращения ее поломки или перенапряжения.
Из вышеизложенного следует, что изобретение обеспечивает достижение требуемого технического результата, а именно:
- экономия полезного пространства на циферблате;
- увеличение функциональных возможностей циферблата за счет того, что помимо функции индикации он дополнительно выполняет функцию несущего элемента, на котором закреплен механизм вращения подвижной индикаторной рамки апертуры; и
- создание надежного механизма, обеспечивающего непрерывное вращение подвижной индикаторной рамки на циферблате часов с постоянной угловой скоростью, равной либо кратной угловой скорости вращения дискового индикатора либо стрелочного индикатора часового механизма.