ЧАСОВОЙ РЕТРОГРАДНЫЙ ТУРБИЙОН ИЛИ КАРУСЕЛЬ
HOURLY RETROGRADE TOURBILLON OR CAROUSEL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к часовому механизму, содержащему по меньшей мере одно регулирующее средство, являющееся турбийоном или каруселью, содержащими каретку, при этом упомянутый часовой механизм содержит приводной механизм, содержащий неподвижную конструкцию, на которой с возможностью вращения вокруг главной оси установлен рычаг, несущий упомянутую каретку, причем упомянутый рычаг подвергнут действию возвратного вращающего момента первого источника энергии, при этом упомянутый приводной механизм дополнительно содержит по меньшей мере один второй источник энергии, выполненный с возможностью постоянной передачи энергии упомянутому первому источнику энергии.
Изобретение также относится к часам, в частности к наручным или карманным часам, содержащим такой часовой механизм.
Изобретение относится к области часовых приводных механизмов и к области часовых механизмов отображения.
Уровень техники
Сторонники усложнения часов восприимчивы к определенному оживлению средств отображения часов, которое может быть достигнуто посредством использования ретроградных механизмов отображения или же посредством использования турбийонных механизмов или тому подобного, которые дополнительно гарантированно повышают нечувствительность к положениям.
Также ценится разделение средства отображения на части, что позволяет придать новый облик циферблату или механизму.
Ретроградные средства отображения обычно ограничены приводными стрелками или, значительно реже, дисками.
Ретроградный привод каретки турбийона или карусели никогда не был возможен, так как каретку невозможно поворачивать в обратном направлении на ее неподвижном колесе, и она должна всегда поворачиваться в одном и том же направлении. Если для сообщения ретроградного движения каретке введена разъединяющая система, действующая посредством кулачка или подобного механизма, то во время ретроградного движения ход часов прекращается, что неприемлемо.
В документе CH709331A2, зарегистрированном на имя компании SEIKO INSTR, описан механизм отображения, который содержит узел каретки, содержащий спусковой механизм и регулятор, и блок управления, выполненный с возможностью дифференцирования скорости смещения узла каретки с течением времени и смещения узла каретки в направлении движения к первой оси или от первой оси, которая является центром определенной области отображения, при этом блок управления смещает узел каретки таким образом, чтобы траектория движения узла каретки при его смещении в направлении движения к первой оси, являющейся центром определенной области отображения, была продолжением траектории движения узла каретки при его смещении в направлении движения от первой оси, являющейся центром определенной области отображения.
Раскрытие сущности изобретения
Изобретением предложено усовершенствование ретроградного приводного механизма, в который могут быть встроены инерционные подвижные элементы, значительно превышающие размеры стрелок, в частности турбийоны или тому подобное, и, таким образом, предложены совершенно новые средства отображения.
Поэтому изобретение относится к часовому механизму по п. 1 формулы изобретения.
Изобретение также относится к часам, в частности к наручным или карманным часам, содержащим по меньшей мере один такой часовой механизм.
Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки и преимущества изобретения станут очевидными после прочтения следующего подробного описания, выполненного со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 схематически показан частичный вид в плане часового механизма согласно изобретению;
на фиг. 2 – часовой механизм, представленный на фиг. 1, вид в перспективе в разобранном состоянии;
на фиг. 3 – блок-схема часов, содержащих такой часовой механизм;
на фиг. 4–9 – другой вариант, действующий с угловым перемещением рычага в 120°, как показано на виде в плане на фиг. 4, на фиг. 5–8 – положения перемещаемых частей в различные моменты, на фиг. 9 – вид сбоку этого механизма;
на фиг. 10 – другой вариант механизма согласно изобретению, схематический вид в плане;
на фиг. 11–14 – различные места расположения на часах механизма согласно изобретению, виде в плане;
на фиг. 15–31 – частный вариант осуществления изобретения, основанный на базовом принципе, представленном на фиг. 10:
на фиг. 15 – часовой механизм согласно изобретению, вид в перспективе спереди и справа со стороны пользователя, при этом показан блок, объединяющий вместе установленные соосно, с одной стороны, ретроградный поворотный рычаг в виде восьмерки, несущий каретку и несущий первый конец пружины рычага каретки, которая представляет собой первый источник энергии и которая здесь прикреплена к платине на другом своем конце, и, с другой стороны, зубчатый подвижный узел каретки, содержащий первое колесо и второе колесо, расположенные на расстоянии друг от друга в осевом направлении и жестко соединенные во вращении. Ретроградный поворотный рычаг содержит зубчатый сектор, опосредованно находящийся в зацеплении с кулачковым подвижным элементом, который несет кулачок на своем периферийном участке, при этом освобождающий подвижный узел содержит колесо, принадлежащее передающей зубчатой передаче, приводимой в движение вторым источником энергии, которым здесь является основной заводной барабан, и содержит освобождающий палец, упруго соединенный с этим колесом и содержащий палетный камень, следующий за кулачком кулачкового подвижного элемента. Колесо освобождающего подвижного узла находится в зацеплении с переводным колесом, которое, в свою очередь, находится в зацеплении с блоком рычага каретки. Периодическое падение палетного камня с рабочей поверхности кулачка обеспечивает управление быстрым ретроградным движением, при этом для исключения ускорения колесо передающей зубчатой передачи взаимодействует с подвижным элементом регулирования скорости, в свою очередь взаимодействующим с палетой, видимой на левом участке чертежа;
на фиг. 16 – вид сверху механизма, представленного на фиг. 15, в исходном положении рычага каретки при его перемещении по часовой стрелке вокруг оси блока рычага каретки и в угловом положении на 10 часов относительно этой оси;
на фиг. 17 – по аналогии с фиг. 16 положение механизма, представленного на фиг. 15, в котором каретка находится в положении на 11 часов;
на фиг. 18 – по аналогии с фиг. 16 положение каретки на 12 часов, при этом на данном чертеже четко показано взаимодействие палетного камня освобождающего подвижного узла с кулачком кулачкового подвижного элемента;
на фиг. 19 – по аналогии с фиг. 16 положение каретки на два часа, непосредственно предшествующее падению палетного камня, который находится здесь в положении край к краю с носиком кулачка;
на фиг. 20 – по аналогии с фиг. 16 положение сразу после падения палетного камня, который освобождается от кулачкового колеса на свободном участке последнего, при этом ретроградный поворотный рычаг выполняет возврат в левую часть чертежа, а каретка, в свою очередь, поворачивается в том же направлении;
на фиг. 21 – по аналогии с фиг. 16 положение в конце упавшего состояния палетного камня, при этом освобождающий подвижный узел почти выполнил полный поворот, а палетный камень скоро снова пойдет вдоль кулачка, тогда как ретроградный поворотный рычаг движется к своему исходному положению, представленному на фиг. 16;
на фиг. 22–27 – взаимодействие различных компонентов вместе, вид в перспективе, причем на фиг. 22–25 и 27 – виды со стороны, противоположной пользователю, а на фиг. 26 – со стороны пользователя;
на фиг. 28–30 – виды сверху, снизу и сбоку часового механизма, содержащего такой механизм;
на фиг. 31 – освобождающий подвижный узел, подробный вид в плане;
на фиг. 32–34 – вид в перспективе, вид сверху и вид снизу соответственно варианта механизма, представленного на фиг. 15–31, с блоком, состоящим из рычага и зубчатого подвижного узла каретки, отделенного от первого источника энергии, смещенного на платине.
Осуществление изобретения
Изобретение относится к часовому механизму 500, содержащему по меньшей мере одно регулирующее средство 15, являющееся турбийоном или каруселью, содержащими каретку 150, и часовой приводной механизм 100, обладающий преимуществом, заключающимся в том, что он может быть использован в наручных или карманных часах, или же в стационарных часах, с новыми особенностями.
Приводной механизм 100 содержит конструкцию 110, такую как платина, мост или тому подобное, на которой установлен рычаг 1, поворачивающийся вокруг главной оси D0. На этом рычаге 1 расположен первый механизм, образующий сателлит 10, установленный на рычаге 1 с возможностью вращения вокруг первой оси D1 вращения, расположенной на расстоянии от главной оси D0. Этот сателлит 10 содержит первое колесо 11, установленное с возможностью вращения вокруг первой оси D1 вращения или второй оси D11 вращения, параллельной первой.
Рычаг 1 подвергается воздействию первого возвратного вращающего момента первого источника 12 энергии, такого как заводной барабан, система грузов или тому подобное.
Приводной механизм 100 также содержит по меньшей мере один второй источник 22 энергии, выполненный с возможностью непосредственного или опосредованного воздействия на третий подвижный элемент 3 приводного механизма 100 возвратным вращающим моментом посредством второго подвижного элемента 2, установленного с возможностью вращения вокруг второй оси D2 вращения, как в частном неограничивающем варианте, показанном на фиг. 1 и 2.
Этот второй источник 22 энергии является главным источником энергии, при этом он выполнен с возможностью хранения большего количества энергии, чем первый источник 12 энергии.
Первое колесо 11 установлено с возможностью качения по третьему подвижному элементу 3 с равномерным вращательным движением вперед под действием возвратного вращающего момента первого источника 12 энергии.
Таким образом, сателлит 10 представляет собой планетарный подвижный узел, который перемещается относительно третьего подвижного элемента 3, вокруг главной оси D0, путем вращения всегда в одном и том же направлении по стрелке G (по часовой стрелке на фиг. 1) и с постоянной скоростью.
В частности, в заявленном изобретении третий подвижный элемент 3 выполнен с возможностью оставаться в неподвижном состоянии во время первого элементарного перемещения сателлита 10 и вращаться, в частности быстро вращаться, всегда в одном и том же направлении, являющемся направлением B против часовой стрелки на фиг. 1 и 2, во время второго элементарного перемещения сателлита 10 под действием второго источника 22 энергии.
При этом первое колесо 11 приводит в движение каретку 150 турбийона или карусели или образует каретку 150 турбийона или карусели.
Таким образом, относительно неподвижной конструкции 110 рычаг 1 перемещается в направлении стрелки E под действием первого источника 12 энергии относительно третьего подвижного элемента 3, когда последний остановлен, тогда как при возврате третьего подвижного элемента 3 под действием второго источника 22 энергии рычаг 1, расположенный на третьем подвижном элементе 3, перемещается ретроградным образом по стрелке F относительно неподвижной конструкции 110 во время второго элементарного перемещения сателлита 10.
Понятно, что сателлит 10 постоянно катится вокруг третьего подвижного элемента 3 и что он продолжает вращаться относительно третьего подвижного элемента 3 во время вращения последнего. Таким образом, происходит чередование первых элементарных перемещений и вторых элементарных перемещений.
Благодаря последовательным вращениям рычага в первом направлении вперед по стрелке E и во втором, обратном направлении по стрелке F ось D1 совершает ограниченное угловое перемещение вокруг главной оси D0.
В частности, но без ограничения, первое элементарное перемещение сателлита 10 значительно превышает второе элементарное перемещение, в частности, более чем в двадцать раз.
В предпочтительном примере, показанном на фиг. 1 и 2, полный цикл длится одну минуту и пятьдесят восемь секунд при низкой скорости перемещения рычага 1 во время первого элементарного перемещения и две секунды при быстром возврате рычага 1 во время второго элементарного перемещения.
Изобретение, однако, обеспечивает возможность иным способом изменять отношение между первой частью перемещения и вторым элементарным перемещением, например, можно обеспечить первое элементарное перемещение и второе элементарное перемещение, которые были бы равны.
В варианте, показанном на фиг. 1 и 2, для управления вращательным движением третьего подвижного элемента 3 приводной механизм 100 содержит стопорные средства 120, которые прикреплены к конструкции 110 и которые, в частности, выполнены с возможностью взаимодействия с ответными стопорными средствами 123, которые содержит третий подвижный элемент 3 для его удержания в требуемом положении или которые содержит другой внешний подвижный элемент, непосредственно или опосредованного находящийся в зацеплении с третьим подвижным элементом 3. Стопорные средства 120, в частности, содержат освобождающий рычажок, выполненный с возможностью последовательного взаимодействия со штифтами, распределенными по третьему подвижному элементу 3 и образующими указанные ответные стопорные средства 123 в неограничивающем примере, показанном на фиг. 1 и 2. В показанном примере эти штифты расположены с равным угловым интервалом. Однако могут быть использованы другие угловые интервалы для изготовления конкретных средств отображения.
Стопорные средства 120 могут быть разъединены под действием разъединяющего средства 13 управления рычага 1, когда первое колесо 11 заканчивает свое первое элементарное перемещение, для обеспечения возможности вращения третьего подвижного элемента 3 в одном направлении (против часовой стрелки по стрелке B) под действием второго источника 22 энергии, вызывая ретроградный поворот рычага 1 к началу его углового перемещения.
Когда третий подвижный элемент 3 останавливается в угловом положении останова, первое колесо 11 выполняет первое элементарное перемещение, при этом рычаг 1 перемещается в угловом переднем направлении с низкой скоростью, которая является его скоростью отображения. В конце этого первого элементарного перемещения первого колеса 11 разъединяющее средство 13 управления отсоединяет стопорные средства 120, после чего третий подвижный элемент 3 является свободным и подвергается действию вращающего момента второго источника 22 энергии, непосредственно или через второй подвижный элемент 2, согласно выбранному варианту конструкции. Третий подвижный элемент 3 затем выполняет вращение, в частности быстрое и почти моментальное вращение, до возврата в другое угловое упорное положение между другим штифтом 123 и освобождающим рычажком 120. Это вращение третьего подвижного элемента 3 вызывает ретроградный возврат рычага 1 в его исходное положение углового перемещения, в частности, в показанном случае с повышенной скоростью, которая значительно выше его низкой скорости отображения.
В другом варианте первое колесо 11 выполнено с возможностью качения внутри третьего подвижного элемента 3. Могут быть предусмотрены многие другие компоновки, в частности, в отношении относительных положений различных осей вращения с наборами подходящих промежуточных колес.
Разумеется, также существует возможность прикладывания вращающего момента к третьему подвижному элементу 3 с помощью по меньшей мере одного третьего источника энергии, например посредством непосредственного зацепления.
Действие приводного механизма 100 зависит от уровня энергии, доступного во втором источнике 22 энергии. В случае, когда приводной механизм 100 встроен в часы, второй источник 22 энергии, предпочтительно, подзаводится механизмом автоподзавода, который здесь подробно не описан, так как он хорошо известен специалисту в данной области техники: первый источник 12 энергии постоянно получает энергию от второго источника энергии до тех пор, пока последний обладает достаточным количеством энергии; этот первый источник 12 энергии, таким образом, представляет собой промежуточный накопитель, а привод сателлита 10 от этого первого источника 12 энергии является, таким образом, механизмом, называемым механизмом с постоянной силой, или точнее механизмом с постоянным вращающим моментом, до окончания запаса энергии основного заводного барабана.
В очень компактном варианте, показанном на фиг. 1 и 2, стопорные средства 120 содержат рычажок, который представляет собой освобождающий рычажок, установленный с возможностью поворота на оси D12 рычажка и возвращающийся в направлении стрелки D с помощью упругого возвратного средства 127, например пружины или тому подобного. На этом рычажке расположен штифт 129 рычажка.
Рычаг 1 содержит уклон 13, предназначенный для взаимодействия со штифтом 129 рычажка при окончании углового перемещения рычага 1 вперед и для толкания рычажка в направлении по стрелке C, чем обеспечивается возможность заслона носика рычажка, содержащего опорную поверхность 128, которая до этого поддерживалась в требуемом положении упорным штифтом 123 третьего подвижного элемента 3 (в данном случае установлено три штифта с интервалом в 120°). Третий подвижный элемент 3 затем освобождается и может поворачиваться, причем его ранее неподвижный штифт 123 может пройти под рычагом 1. Положение штифтов 123 управляет освобождением, причем с их помощью гарантированно обеспечивается точность продолжительности общего периода перемещения.
Предпочтительно, чтобы рычаг 1 содержал ограничительные средства, стремящиеся противодействовать вращающему моменту первого источника 12 энергии и выполненные с возможностью ограничения скорости вращения первого колеса 11. Действительно, что-либо, что может замедлять систему, является благоприятным фактором для нормальной работы механизма с постоянной силой, являющегося предметом изобретения.
В частности, эти ограничительные средства являются тормозящими, и/или фрикционными, и/или регулирующими средствами. Они могут, в частности, содержать аэродинамические тормозящие средства, средства создания вихревых токов или тому подобное. Например, первое колесо 11 может нести секундную стрелку.
В частности, как в неограничивающем случае, показанном на фиг. 1 и 2, ограничительные средства являются средствами регулирования скорости качения первого колеса 11 вокруг третьего подвижного элемента 3. Предпочтительно, чтобы регулирующий механизм находился на сателлите 10, который представляет собой планетарный подвижный узел.
Как видно в неограничивающем варианте, представленном на фиг. 1 и 2, средства регулирования скорости качения первого колеса 11 вокруг третьего подвижного элемента 3 содержат стопор 17, например собачку или тому подобное, который выполнен с возможностью периодического взаимодействия с первым колесом 11, или с синхронным подвижным элементом первого колеса 11, или с четвертым подвижным элементом, непосредственно или опосредованно находящимся в зацеплении с первым колесом 11.
В частности, как показано на фиг. 1 и 2, вторая ось D2 вращения параллельна главной оси D0 и расположена на расстоянии от нее.
В частности, как показано на фиг. 1 и 2, третий подвижный элемент 3 установлен с возможностью вращения вокруг главной оси D0.
В частности, сателлит 10 представляет собой все или часть ограничительных средств и является регулирующим средством 15.
В частности, регулирующее средство 15 содержит по меньшей мере одну инерционную массу 1700, которая совершает попеременное поворотное движение посредством собачки 170, которую содержит стопор 17 и которая выполнена с возможностью взаимодействия с храповым колесом 18, непосредственно или опосредованно приводимым в движение посредством первого колеса 11. С помощью этой собачки 170 обеспечивается возможность ограничения скорости для исключения ускорения, в частности, во время быстрого возврата за 2 секунды.
В частности, храповое колесо 18 установлено соосно с первым колесом 11.
В частности, это храповое колесо 18 является спусковым колесом.
Когда регулирующее средство 15 является турбийоном, первое колесо 11 приводит в движение каретку 150 турбийона или же образует каретку 150 турбийона. В данном случае ось резонаторного механизма, обычно системы «баланс – спираль», который содержится в регулирующем средстве 15, совпадает с первой осью D1 вращения.
Если регулирующее средство 15 является каруселью, то первое колесо 11 приводит в движение каретку карусели или образует каретку карусели. В данном случае ось резонаторного механизма, обычно системы «баланс – спираль», регулирующего средства 15 является вторичной осью вращения, параллельной первой оси D1 вращения и расположенной, например, на дальнем конце регулятора 19, как показано на фиг. 1 и 2.
В частности, регулирующее средство 15 содержит регулятор 19, который непосредственно или опосредованно приводится в движение первым колесом 11.
В частности, этот регулятор 19 синхронизирован с первым колесом 11 и может представлять собой первое средство отображения первого показателя времени.
В частности, регулятор 19 является кареткой турбийона или карусели.
Каждый подвижный элемент приводного механизма часового механизма согласно изобретению может быть использован для определенного средства отображения. Таким образом, в частности, рычаг 1 представляет собой или приводит в движение средство отображения второго показателя времени. На этом рычаге могут быть расположены смещенные от центра средства отображения, например, на звездочках, установленных с возможностью вращения на рычаге 1.
Аналогичным образом, в частности, третий подвижный элемент 3 представляет собой или приводит в движение средство отображения третьего показателя времени, например средство отображения минут, перемещающееся скачкообразно.
В частности, второй подвижный элемент 2 представляет собой или приводит в движение средство отображения запаса энергии.
Понятно, что приводной механизм, специально созданный согласно изобретению, обеспечивает возможность очень живой демонстрации хода времени за счет очень хорошо видимого качения первого колеса 11 вокруг третьего подвижного элемента 3 и за счет периодического ретроградного возврата рычага 1. На каждом подвижном элементе может быть расположено смещенное от центра средство отображения.
Изобретение также относится к часам 1000, которые содержат по меньшей мере один такой часовой механизм 500 и которые в первом варианте осуществления изобретения являются наручными или карманными часами. Их первый источник 12 энергии и/или их второй источник 22 энергии может традиционно содержать по меньшей мере один заводной барабан, и/или один электромеханический источник энергии, или тому подобное. Предпочтительно, чтобы второй источник 22 энергии получал энергию от механизма автоподзавода.
В другом варианте часы 1000 являются стационарными и могут быть, в частности, настенными часами. Их первый источник 12 энергии и/или их второй источник 22 энергии может традиционно содержать по меньшей мере один заводной барабан, и/или один электромеханический источник энергии, или тому подобное. Или же их первый источник 12 энергии и/или их второй источник 22 энергии содержит по меньшей мере один груз, причем эти часы 1000 дополнительно содержат средства для завода каждого груза. Однако предпочтительно, чтобы первый источник 12 энергии был промежуточным накопительным барабаном, чтобы только второй источник 22 энергии, снабжающий первый источник 12 энергии, являлся заводным.
Принцип изобретения применим ко многим другим вариантам и ко многим частным применениям. Этот принцип проиллюстрирован упрощенным образом по сравнению с фиг. 1 и 2 на фиг. 4–9, где показаны только первый источник 12 энергии, изображенный в виде простой плоской пружины, рычаг 1, на котором расположено первое колесо 11, и третий подвижный элемент 3, по которому катится это первое колесо 11. В этом примере каретка турбийона, поддерживаемая первым колесом 11, делает один оборот в минуту; при этом первое колесо 11 перемещается по третьему подвижному элементу 3 приблизительно за 18 секунд, когда третий подвижный элемент 3 все еще находится в неподвижном состоянии, и продолжает катиться по этому третьему подвижному элементу две секунды, в течение которых длится ретроградный возврат на 120° третьего подвижного элемента 3 в направлении против часовой стрелки, как показано на чертежах. На фиг. 5 показана сборка в положении сразу после такого ретроградного возврата; на фиг. 6 показано промежуточное положение X; на фиг. 7 показано крайнее угловое положение рычага 1 во время перемещения; и на фиг. 8 показан ретроградный возврат против часовой стрелки третьего подвижного элемента (показан посредством изменения положения меток 1, 2, 3) и расположенного на нем рычага 1.
На фиг. 10 показан еще один вариант с рычагом 1, образующим заводную рейку на заводном барабане рычага каретки, образующем первый источник 12 энергии, который приводит в движение рычаг 1 каретки; под действием его вращающего момента приводится в движение каретка турбийона и выполняет свое вращение вокруг окружности третьего подвижного элемента 3; рычаг 1 перемещается в зависимости от частоты и передаточного отношения. Рычаг 1, приводящий в движение каретку, смещается от своего первого положения 0° и достигает свое максимальное положение 120°. В этот момент происходит разблокировка второго источника 22 энергии, представленного здесь заводным барабаном основного часового механизма. Этот заводной барабан встроен в цепь с редукционным подвижным элементом 2230, причем последний соединен с третьим подвижным элементом 3. Сила заводного барабана 22 часового механизма приводит в движение редукционный подвижный элемент 2230 и фактически поворачивает третий подвижный элемент 3 на 120° против часовой стрелки. Перемещение в градусах третьего подвижного элемента 3 управляется через зубчатую передачу 221, при этом его положение фиксируется посредством стопорного штифта, опирающегося на фиксирующий элемент 223; причем зубчатая передача 221 может быть присоединена либо к редукционному подвижному элементу 2230, либо к заводному барабану 22 часового механизма. Для управления возвратом в течение около 2 секунд регулятор с реверсом, содержащий, в частности, триб, храповое колесо 18, собачку 170, последовательно соединен с третьим подвижным элементом 3 и обеспечивает возможность регулирования продолжительности ретроградного возврата, в частности, занимающего от 1 до 10 с. Во время смещения третьего подвижного элемента 3 на 120° первый источник 12 энергии, в данном случае пружина рычага каретки, заводится, а каретка продолжает действовать посредством перемещения по окружности третьего подвижного элемента 3. Этот вариант, представленный на фиг. 10, обеспечивает возможность управления угловым перемещением, отличным от перемещения посредством штифтов 123 варианта, представленного на фиг. 1 и 2, которые здесь заменены фиксирующей зубчатой передачей 221; при этом здесь возможно выполнение других угловых перемещений, например 360°, для отображения изменения даты или тому подобного.
Следует отметить, что пружина заводного барабана основного часового механизма больше не вступает во взаимодействие с передающей зубчатой передачей, как в обычном часовом механизме. Теперь она имеет уникальную функцию задания необходимого импульса для фиксации положения третьего подвижного элемента 3.
Первый источник 12 энергии, в данном случае пружина рычага каретки, предварительно заведен, обеспечивая вращающий момент, необходимый для действия турбийона, причем эта сила остается постоянной. Угловое перемещение в 120° при вращении против часовой стрелки третьего подвижного элемента 3 периодически заводит пружину рычага каретки.
Таким образом, существует возможность предусмотреть разработку нескольких типов движения часовых и минутных стрелок, а также усложнений, таких как: индикация фаз Луны, и/или дня/ночи, и/или запаса энергии, как показано на фиг. 11–13, в частности, при возврате каретки и третьего подвижного элемента, или же с помощью фиксирующей зубчатой передачи, когда больше нет необходимости в использовании приводного триба и при установке стрелок движение является однонаправленным; или при использовании фиксирующей зубчатой передачи, причем при использовании фиксирующей зубчатой передачи и/или заводного барабана часового механизма установка стрелок возможна в обоих направлениях.
Завод выполняют с помощью заводной головки 220, при этом основной заводной барабан 22 больше не связан с передающей зубчатой передачей, как в обычной конструкции.
Это устройство также обеспечивает возможность выполнения коррекции фаз Луны непосредственно с помощью заводной головки, при этом больше нет необходимости в использовании корректора, встроенного в корпусное кольцо.
Понятно, что при использовании изобретения обеспечивается почти постоянная движущая сила, прикладываемая к регулирующему механизму, в частности к каретке турбийона или карусели, с расчетом на весь запас энергии основного заводного барабана.
На фиг. 11–14 показаны обеспечиваемые изобретением широкие возможности в отношении расположения различных средств отображения. В показанном примере часы и минуты можно считывать с циферблата, расположенного в области 12 часов; информацию о запасе энергии в секторе с ретроградной стрелкой в области 9 часов; информацию о Луне, и/или продолжительности дня/ночи, или же о заходе солнца, или подобные сведения на средстве отображения в области 3 часов; тогда, как турбийон смещен на 120°, и имеется возможность ориентации перемещения каретки в секторе, составляющем 120°, согласно по существу периферийному движению, как показано на фиг. 11 и 14, или согласно движению относительно оси с максимально возможным смещением от центра, как показано на фиг. 12 и 13, с ретроградным движением каретки, соответственно, слева направо или справа налево.
Величина в 120° взятая для примера и никоим образом не является ограничительной для угловой величины; она зависит от продолжительности требуемого времени перемещения; величина ретроградного перемещения является также регулируемой, например, от 2 до 5 с, и обеспечивает возможность получения нерезкого ретроградного возврата, исключающего удар.
Ретроградный возврат каретки обеспечивает энергию для прохождения минут.
Ретроградный возврат не относится к частоте резонаторного механизма и не влияет на работу часового механизма.
В других вариантах осуществления изобретения возможно оснащение третьего подвижного элемента несколькими сателлитами 10 по его периферии. Также возможно проектирование многоступенчатой системы для управления отдельными функциями.
На фиг. 15–31 показан, на базовом принципе, проиллюстрированном на фиг. 10, определенный вариант осуществления изобретения, где первое колесо 11 является кареткой 150 турбийона, а третий подвижный элемент 3 является зубчатым подвижным узлом 700 каретки, описанным подробно ниже.
Согласно изобретению, для управления ретроградным движением ретроградного поворотного рычага 1 в этом варианте часовой механизм 500 содержит очень компактный механизм, содержащий освобождающий подвижный узел 600, кинематически соединенный со вторым источником 22 энергии и выполненный с возможностью взаимодействия с кулачковым подвижным элементом 620, кинематически соединенным с рычагом 1, который соединен с первым источником 12 энергии.
Часовой механизм 500 содержит по меньшей мере одно регулирующее средство, являющееся турбийоном или каруселью, содержащими каретку 150. Часовой механизм 500 содержит приводной механизм 100, содержащий неподвижную конструкцию 110, на которой с возможностью вращения вокруг главной оси D0 установлен рычаг 1, несущий каретку 150. На этот рычаг 1 действует возвратный вращающий момент первого источника 12 энергии. Приводной механизм 100 также содержит по меньшей мере один второй источник 22 энергии, выполненный с возможностью постоянной передачи энергии первому источнику 12 энергии.
Согласно изобретению, второй источник 22 энергии выполнен с возможностью приведения в движение зубчатого подвижного узла 700 каретки, от которого, в свою очередь, приводится в движение триб 710 каретки для вращения каретки 150.
Для периодического управления ретроградным движением рычага 1 часовой механизм 500 содержит освобождающий подвижный узел 600, кинематически соединенный со вторым источником 22 энергии и всегда поворачивающийся в одном и том же направлении, при этом он выполнен с возможностью взаимодействия с помощью палетного камня 611 подвижного узла 600 с кулачком 621, расположенным на подвижном элементе 620, кинематически соединенном с рычагом 1.
Кулачок 621 занимает угловой сектор, составляющий менее 360°, и соответствует движению вперед рычага 1, поворачивающегося в первом направлении E с первой постоянной скоростью относительно неподвижной конструкции 110 пока палетный камень 611 опирается на кулачок 621. Разрыв кулачка 621 предназначен для обеспечения падения палетного камня 611 освобождающего подвижного узла 600 под воздействием вращающего момента второго источника 22 энергии и для управления быстрым возвратом в обратном направлении рычага 1 во втором, ретроградном направлении F относительно неподвижной конструкции 110 со второй скоростью, большей первой скорости, во время нахождения палетного камня 611 в упавшем состоянии от момента, когда он покидает кулачок 621, и до момента, когда он вновь опирается на кулачок 621, при этом во время упавшего состояния кулачковый подвижный элемент 620 выполняет ретроградный поворот под действием ретроградного движения рычага 1.
Механизм согласно изобретению, таким образом, содержит две ветви, на одну из которых передается энергия от первого источника 12 энергии, а на другую – от второго источника 22 энергии, причем точка схождения этих двух ветвей является областью взаимодействия между освобождающим подвижным узлом 600 и кулачковым подвижным элементом 620. Это взаимодействие является периодическим, так как его период определяется осциллятором турбийона, в частности системой «баланс – спираль» или тому подобным.
Эти две ветви далее последовательно рассмотрены с точки зрения передачи на них энергии.
Ретроградный поворотный рычаг 1 в данном случае поворачивается на платине или на конструкции 110, которую содержит часовой механизм 500. Первый источник 12 энергии в данном случае содержит, но не ограничиваясь этим, по меньшей мере одну пружину 120 рычага каретки, прикрепленную первым концом к ретроградному поворотному рычагу 1, а другим концом – к платине или конструкции 110; на чертежах, причем не ограничиваясь этим, указанная пружина 120 рычага каретки является спиралью.
Блок объединяет вместе установленные соосно вокруг оси D0 и свободные относительно друг друга, с одной стороны, ретроградный поворотный рычаг 1 в форме восьмерки, на эксцентриковом участке которого расположена каретка 150 и на котором расположен первый конец пружины рычага каретки, и, с другой стороны, зубчатый подвижный узел 700 каретки, содержащий первое, нижнее колесо 680 и второе, промежуточное колесо 670, которые в осевом направлении расположены на расстоянии друг от друга, жестко соединены во вращении, а также являются соосными с зубчатым сектором 660 (или полным зубчатым венцом) ретроградного поворотного рычага 1 и расположены на расстоянии от него.
Зубчатый подвижный узел 700 каретки, содержащий первое, нижнее колесо 680 и второе, промежуточное колесо 670, блокируется или освобождается согласно относительному положению освобождающего подвижного узла 600 и кулачкового подвижного элемента 620, как это пояснено ниже. Этот зубчатый подвижный узел 700 каретки представляет собой зубчатое колесо, поворачивающееся в направлении против часовой стрелки на 120°.
На ретроградном поворотном рычаге 1 расположено неподвижное колесо 720 турбийона, с которым взаимодействует триб спускового колеса спускового механизма, что здесь подробно не описано, так как это является обычным устройством, например швейцарским спусковым механизмом с палетами, взаимодействующими с системой «баланс – спираль», не показанной на чертежах, где показано только спусковое колесо. В частности, но не ограничиваясь этим, заданная частота составляет один оборот каретки в минуту.
В результате ретроградный поворотный рычаг 1 может совершать за одну минуту только одно угловое перемещение, составляющее максимум 120°, что соответствует полному обороту каретки: в прямом направлении в течение приблизительно пятидесяти восьми секунд с низкой скоростью перемещения рычага 1 при первом элементарном перемещении и приблизительно в течение двух секунд быстрого ретроградного возврата рычага 1 при втором элементарном перемещении.
Зубчатый сектор 660 находится в зацеплении, непосредственно или опосредованно, как показано на чертежах, с кулачковым подвижным элементом 620, который, таким образом, совершает движение в прямом направлении или ретроградное движение подобно ретроградному поворотному рычагу 1: при повороте ретроградного поворотного рычага 1 в прямом направлении E кулачковый подвижный элемент 620 поворачивается в прямом направлении H, а при повороте ретроградного поворотного рычага 1 в ретроградном направлении F кулачковый подвижный элемент 620 поворачивается в ретроградном направлении J.
В варианте, представленном на чертежах, зубчатый сектор 660 опосредованно находится в зацеплении с кулачковым подвижным элементом 620 через зубчатую передачу кулачка, которая показана здесь неограничивающим образом в виде первого переводного колеса 630 и второго переводного колеса 640 с трибом 650. В частном варианте эта зубчатая передача кулачка содержит по меньшей мере один компонент, регулируемый посредством трения или подобным образом: например, второе переводное колесо 640 может содержать два соединенных друг с другом приводных триба, взаимодействующих друг с другом посредством трения, для тонкого регулирования на заводе-изготовителе или на послепродажном сервисном предприятии, для угловой ориентации верхнего триба 650 относительно другого, нижнего зубчатого колеса, которое расположено на указанном втором переводном колесе 640, для регулирования, если необходимо, ретроградного угла в 120°, или для других настроек.
Кулачковый подвижный элемент 620 содержит или несет кулачок 621, который занимает угловой сектор, составляющий менее 360°, и который соответствует движению ретроградного поворотного рычага 1 вперед; разрыв кулачка 621 предназначен для обеспечения падения палетного камня 611 освобождающего подвижного узла 600 и для управления быстрым ретроградным возвратом ретроградного поворотного рычага 1.
Кулачковый подвижный элемент 620 совершает попеременное вращение в обоих направлениях согласно направлению углового движения ретроградного поворотного рычага 1.
В частности, кулачок 621 является кулачком с линейным вращающим моментом и имеет рабочую поверхность, ось которой совпадает с осью кулачкового подвижного элемента 620. Кулачок 621 занимает угловой сектор, который составляет менее 360°, который выбран в зависимости от требуемой кинематики и на продолжении которого имеется свободное пространство 623. На одном из своих концов кулачок 621 содержит носик 622 кулачка.
Несмотря на то, что в предпочтительном варианте, показанном на чертежах, рабочая поверхность кулачка 621 является цилиндрической, понятно, что его профиль может быть отличным от окружности без изменения его функции приведения в движение ретроградного механизма. Использование другого профиля у кулачка определенной формы обеспечивает возможность выполнения определенных перемещений средств отображения, например исключения определенных областей за счет малого потребления энергии.
Далее рассмотрена вторая ветвь механизма.
Второй источник 22 энергии в данном случае содержит, но не ограничиваясь этим, по меньшей мере один основной заводной барабан, который подзаряжается энергией известным способом; в частности, на чертежах показан, но без ограничений, один основной заводной барабан 22, заводимый через зубчатую передачу для завода, которая здесь не описана подробно, с помощью валика 2200 для завода и установки времени, предназначенного для приведения его в движение с помощью заводной головки 220. Действительно, этот второй источник 22 энергии может быть любого вида, принятого в производстве часов, например электрическим источником, выполненным с возможностью вращения подвижного элемента или тому подобное. Здесь основной заводной барабан 22 традиционно приводит в движение передающую зубчатую передачу, которая содержит большой промежуточный подвижный элемент 601 и малый промежуточный подвижный элемент 602. Последний приводит в движение конечный подвижный элемент 603.
В частности, второй источник 22 энергии приводит в движение через передающую зубчатую передачу конечный подвижный элемент 603, приводящий в движение освобождающий подвижный узел 600, который всегда поворачивается в одном и том же направлении.
Этот освобождающий подвижный узел 600 содержит освобождающее колесо 610 пальца которое находится в зацеплении с конечным подвижным элементом 603. Как показано, в частности, на фиг. 31, это освобождающее колесо 610 пальца установлено на оси 619 соосно с освобождающим пальцем 615, несущим палетный камень 611.
Предпочтительно, чтобы освобождающее колесо 610 пальца и освобождающий палец 615 обладали малой угловой подвижностью относительно друг друга с углом α порядка нескольких градусов, в частности менее 15 градусов.
Предпочтительно, чтобы освобождающее колесо 610 пальца несло или содержало пружинный рычаг 612, один, дальний, конец которого, образующий молоточек 613, выполнен с возможностью упора в штифт 614 освобождающего пальца 615. Освобождающее колесо 610 пальца содержит с одной стороны заднюю упорную поверхность 618 для ограничения относительного углового перемещения штифта 614, а с другой стороны переднюю упорную поверхность 617 для ограничения углового перемещения молоточка 613. Пружинный рычаг 612 в данном случае выполнен за одно целое с освобождающим колесом 610 пальца и может перемещаться в отверстии 6120, которое имеется в последнем и внутренними поверхностями которого ограничено радиальное перемещение пружинного рычага 612; при этом пружинный рычаг 612 может быть также вставкой, радиальное перемещение которой ограничено посредством имеющихся для этой цели упорных поверхностей. В другом варианте осуществления изобретения весь освобождающий подвижный узел 600 является единым компонентом.
Далее рассмотрено взаимодействие между освобождающим подвижным узлом 600 и кулачковым подвижным элементом 620.
Рабочая поверхность кулачка 621 на кулачковом колесе 620 служит в качестве опоры для палетного камня 611 освобождающего пальца 615: когда палетный камень 611 опирается на рабочую поверхность кулачка 621, ретроградный поворотный рычаг 1 перемещается равномерно в прямом направлении до тех пор, пока носик палетного камня 611 не будет опираться на носик 622 кулачка, т. е. до последнего момента перед падением палетного камня 611. Свободное пространство 623 кулачкового колеса 620 предназначено для обеспечения возможности беспрепятственного прохода палетного камня 611 вдоль кулачкового подвижного элемента 620: когда носик палетного камня 611 покидает носик 622 кулачка, палетный камень 611 освобождается и совершает быстрое движение под действием передающей зубчатой передачи; это быстрое движение начинается с попадания палетного камня 611 в свободное пространство 623, после чего палетный камень 611 не удерживается кулачковым подвижным элементом 620 и освобождающее колесо 610 пальца стремится выполнить полный оборот вокруг своей оси до тех пор, пока палетный камень 611 вновь не будет опираться на рабочую поверхность кулачка 621. Кулачок 621 в это время также поворачивается. Действительно, при отделении палетного камня 611 от кулачка 621 ничто больше не удерживает кулачковое колесо 620, и, следовательно, ретроградный поворотный рычаг 1 совершает быстрое ретроградное движение под действием пружины 120 рычага каретки, при этом, конечно, кулачковое колесо 620 также выполняет такое же ретроградное движение в течение приблизительно 2 секунд.
Во время этого быстрого ретроградного возврата скорость подвижных элементов, в частности освобождающего подвижного узла 600, ограничена регулирующим подвижным элементом 604, содержащим, например, звездочку, находящуюся в зацеплении с конечным подвижным элементом 603 и взаимодействующую с палетами 605.
Второе, промежуточное колесо 670 зубчатого подвижного узла 700 каретки находится в зацеплении с трибом 710 каретки, который приводит в движение каретку 150, как показано на фиг. 22. На этой фиг. 22 также показано зацепление между переводным колесом 690, с которым находится в зацеплении освобождающий подвижный узел 600, и первым, нижним колесом 680 зубчатого подвижного узла 700 каретки.
Таким образом, понятно, что до тех пор, пока палетный камень 611 освобождающего подвижного элемента 610 находится в контакте с рабочей поверхностью кулачка 621 кулачкового колеса 620, зубчатый подвижный узел 700 каретки удерживается в неподвижном состоянии посредством переводного колеса 690, которое находится в зацеплении с освобождающим подвижным элементом 610, который является неподвижным. При падении палетного камня энергия основного заводного барабана 22 высвобождается и вызывает быстрое вращение, которое, однако, тормозится палетой 605, зубчатой передачи и зубчатого подвижного узла 700 каретки, который за счет своего вращения приводит в движение триб 710 каретки.
В течение двух секунд упавшего состояния зубчатый подвижный узел 700 каретки, независимый от ретроградного поворотного рычага 1, поворачивается и, таким образом, приводит в движение каретку турбийона до конца упавшего состояния, а затем зубчатый подвижный узел 700 каретки останавливается. Действительно, во время упавшего состояния каретка турбийона продолжает свое вращение всегда в одном и том же направлении и с одной и той же скоростью. Во время упавшего состояния кулачковое колесо 620 приводится в движение в ретроградном направлении J, а в конце упавшего состояния находится в угловом положении, при котором кулачок 621 принимает палетный камень 611 в качестве радиальной опоры.
При возврате ретроградного поворотного рычага 1 в исходное положение и возобновлении его хода в прямом направлении зубчатый подвижный узел 700 каретки, таким образом, останавливается.
В итоге кулачковое колесо 620 выполняет качательное движение с периодическим освобождением, период которого зависит от частоты осциллятора турбийона.
Понятно, что в данном случае два источника энергии имеют различные функции: основной заводной барабан часового механизма 500, который здесь является вторым источником 22 энергии, определяет запас энергии, питает систему, но непосредственно не питает энергией резонатор; тогда, как первый источник 12 энергии представленный здесь пружиной 120 каретки (которая может также быть заводным барабаном или подобным механизмом), приводит в движение кулачковый подвижный элемент 620, несущий кулачок 621, в этом конкретном примере осуществляет управление в диапазоне 120° заводом/отпуском, снабжает энергией осциллятор и выполняет движения в диапазоне от +120° до –120°; второй источник 22 энергии постоянно передает энергию на первый источник 12 энергии.
На фиг. 32–34 показан вариант механизма, представленного на фиг. 15–31, с блоком, состоящим из рычага и подвижного зубчатого узла каретки, который отделен от первого источника энергии, смещенного на платине или на неподвижной конструкции 110 и содержащего первое колесо 1200, взаимодействующее с пружиной 120 рычага каретки и находящееся в зацеплении с зубчатым сектором 660 ретроградного поворотного рычага 1. В этом механизме зубчатые передачи представлены упрощенным образом для выделения двух ветвей циркуляции энергии:
- ветви, которая приводится в движение первым источником 12 энергии и последовательно содержит указанное первое колесо 1200, ретроградный поворотный рычаг 1 с неподвижным колесом 720 турбийона, переводное колесо 650 и кулачковое колесо 620;
- ветви, которая приводится в движение вторым источником 22 энергии и последовательно содержит (снизу) часовой механизм, видимый на фиг. 34, основной заводной барабан, промежуточное колесо 601, ось которого пересекает платину или неподвижную конструкцию 110, зубчатый подвижный узел 700 каретки (второе, промежуточное колесо 670 которого находится в зацеплении с трибом каретки, не показанном здесь), переводной подвижный элемент 690 и другие переводные колеса, а также освобождающий подвижный элемент 610.
Действие механизма, таким образом, гарантированно обеспечивается посредством коротких кинематических цепей, содержащих несколько компонентов, которые легко изготавливать и которые экономически пригодны к исполнению. Изобретением обеспечивается возможность изготовления обновленного усложнения, которое занимает небольшое пространство в корпусе часов.