ЧАСЫ С ДИСКРЕТНОЙ ИНДИКАЦИЕЙ ЛУННЫХ ФАЗ НА ЦИФЕРБЛАТЕ

Область техники
Полезная модель относится к хронологии, к механическим календарным механизмам и способам индикации фаз Луны в приборах времени, для точного и реалистичного отображения фаз Луны в механических часах и может быть использована при изготовлении механических наручных, настольных или карманных часов или часовых устройств с индикацией полнолуния, новолуния и промежуточных лунных фаз (растущей Луны и убывающей Луны).
Уровень техники
Указатели (индикаторы) лунных фаз в часах разрабатываются с давних времен.
Известны описания и часы, датированные 14 веком, где использовалась функция индикации фаз Луны.
Индикация лунных фаз на часах, являющаяся первой астрономической функцией в часовых механизмах, появилась вскоре после появления механических часов.
Данная функция часов является востребованной и по сей день в различных ситуациях, в частности, при использовании лунных календарей в различных ситуациях.
До сегодняшнего дня известно множество конструкций и решений указателей (индикаторов) лунных фаз, однако только единичные решения пригодны для практического использования в обычных механических наручных часах.
Известны различные указатели (индикаторы) лунных фаз с точки зрения дизайна, конструкции и точности показаний, но большинство из них имеют те или иные недостатки, ограничивающие их использование в часовых механизмах.
Известны указатели фаз Луны в часах, выполненные в виде окошек в циферблате различной форме и дисков с нанесенными изображениями Луны, вращающимися под указанными окошками, что приводит к геометрическому искажение лунных фаз.
Существуют конструкции объемной Луны, когда указатель выполняется в виде вращающегося за один лунный месяц шарика, наполовину окрашенного в светлый, наполовину в темный цвета. Эти конструкции имеют один существенный недостаток, связанный с тем, что Луна относительно Земли не вращается, а расположена всегда одной стороной к наблюдателю, поэтому данные конструкции не позволяют реалистично отобразить поверхность Луны и использовать реальную карту лунной поверхности.
Подобные конструкции с объемным вращающимся шаром Луны использовал в своих эскизах известный русский изобретатель И.П. Кулибин.
Известен промышленный образец CN 2220666 для наглядной демонстрации изменяющихся лунных фаз в виде устройства, состоящего из круглого лунного тела, полукруглой сферической оболочки лунной тени, диска, фиксирующего лунную тень, ручки на оси и линии, показывающей направление солнечного света. Указатель месяцев расположен на оси на верхней части ручки, полукруглая сферическая оболочка установлена на ось с внешней стороны лунного тела, а верхняя часть полукруглой сферической оболочки лунной тени устойчиво закреплена с помощью диска, фиксирующего лунную тень, который оснащен ромбической линией, указывающей направление солнечного света, а сама линия оснащена гибкими резиновыми лентами. Данная модель обеспечивает наглядную демонстрацию лунных циклов и предпочтительна для популяризации астрономических наук и обучения, но не позволяет точно определять фазы Луны в конкретные моменты времени.
Известны электромеханические часы с указателем лунных фаз, включающие корпус с циферблатом и размещенными на нем стрелками, связанными с электромеханическим приводом, включающим генератор импульсов, стабилизированный кварцевым стабилизатором, делитель частоты, шаговый механизм и шестерни привода стрелок, отличающиеся тем, что дополнительно к цифрам на циферблате нанесено изображение фаз Луны (символа новолуния, растущей Луны, символа полнолуния и убывающей Луны), а электромеханический привод дополнительной стрелки отрегулирован таким образом, что один оборот стрелки по циферблату соответствует синодическому лунному месяцу, равному 29,530588 солнечных суток [1].
Известен хронометр Гейлисон Уильяма Э. (US) для отображения фаз Луны при указании времени дня, содержащий указатель времени, расположенный на циферблате, и индикаторные элементы фаз Луны, в котором индикаторные элементы фаз Луны выполнены с возможностью подвода к ним электрического питания для образования контрастного сочетания света и тени синхронно с фазами Луны, кроме того, хронометр содержит контроллер для выборочного подавания электрического питания на индикаторные элементы фаз Луны и микропроцессор для управления контроллером. При этом индикаторные элементы фаз Луны содержат жидкокристаллические элементы и содержат четыре примыкающие друг к другу дискретные индикаторные секции, выполненные с возможностью последовательного подвода к ним электрического питания для отображения восьми фаз Луны [2].
Недостатком данных устройств является их сложность, техническая ненадежность и необходимость использования источников электропитания.
Известен стационарный прибор для воспроизведения появления фазы Луны, включающее крышку с непрозрачной стеной определения открытия с существенно форму круга, часть представителей Луны, часть с существенно виде диска или сферы и так размера, чтобы быть способными существенно заполнения отверстия в крышке, средства для поддержки участия в невращающихся образом, а также средства для поддержки покрытия для вращения по отношению к части вокруг оси, проходящей через центр отверстие в крышке и по диаметру части, в которой вращающейся крышкой, при просмотре той части, в направлении, перпендикулярном к оси, позволяет представлять фазы Луны. Устройство содержит вертикально расположенную ось вращения и основу, на которой крышка крепится, открытие в покрова, в вертикальной плоскости, когда база устанавливается на опорной поверхности. Данное устройство может присоединяться к часам с указанием лунных дней или к отдельно расположенному снизу устройства часовому механизму для вращения покрытия со скоростью один оборот каждые 29,5 дней [3].
Недостатками данного устройства является его громоздкость, невозможность его использования для указания лунных фаз непосредственно на циферблатах наручных или карманных механических часов.
Известен способ отображения фаз Луны на круглом циферблате часов для аналогового отображения времени дня, по поверхности которого на дискретной основе отображается изменение фаз Луны с помощью постепенного затенения цвета жидкокристаллических индикаторов по всему циферблату часов в соответствии с 28-дневным лунным циклом посредством использования цифрового процессора с заданным 28-дневным циклом, который формирует выходные сигналы, посылаемые на контроллер, медленно изменяющий индикацию по поверхности циферблата по мере изменения состояния фаз Луны. В соответствии с предпочтительными вариантами исполнения этого полезной модели циферблат разделен на части так, что изменение контрастных участков круглой поверхности часового циферблата происходит синхронно с фазами Луны, т.е. круглая поверхность циферблата постепенно превращается из светлой в темную или из темной в светлую по мере изменения фаз Луны посредством четырех дискретных индикаторов на жидких кристаллах, способных изменять цвет с образованием восьмифазного цикла (одном варианте) или 14-ти дискретных индикаторов на жидких кристаллах, выполненных в форме полумесяца, при этом получается 28-фазный цикл, при котором изменение формы "Луны" производится примерно каждые 24 часа (в другом варианте) [4].
Недостатками данного способа индикации фаз Луны на циферблате часов является наличие просветов между секторами индикаторов, необходимость использования элементов электрического питания., а также недостаточно высокая точность (28-ми дневный цикл лунных фаз), возможность накопления погрешностей со временем и соответствующим неправильным указанием фаз Луны, поскольку известно, что астрономический лунный месяц (лунный цикл, цикл лунных фаз) равен 29,530588 солнечных суток.
В частности, для устройств с точностью 1 полный цикл Луны (лунный месяц) за 28 солнечных суток 13 полных циклов Луны (13 лунных месяцев) составят 364 солнечных суток, для устройств с точностью 1 полный цикл Луны за 28,5 солнечных суток 13 полных циклов Луны (13 лунных месяцев) составят 370,5 солнечных суток, для устройств с точностью 1 полный цикл Луны 29,530588 солнечных суток за 13 полных циклов Луны (13 лунных месяцев) составят 370.8976 солнечных суток.
Известен способ отображения цикла последовательных изображений Луны во время лунного месяца в круговой апертуре циферблата посредством мобильного индикатора в виде вращающегося диска со светлыми полями и темными областями, расположенного позади апертуры с возможностью появления в апертуре линий разделения различных форм между светлыми полями и темными областями, где показ цикла во время лунации разделен на несколько последовательных частей, по крайней мере, определенные из них включают несколько позиций мобильного индикатора, которые соответствуют нескольким последовательным изображениям, сформированными различными последовательными позициями той же линией разделения, видимого в апертуре. Для перехода от одной части цикла к следующей части мобильный индикатор подвергается основному перемещению, с помощью которого линия разделения переносит поле, которое еще не было видимо или поле без какой-либо линии разделения в апертуру, и в каждой из частей цикла, которые включают последовательные позиции той же линии разделения, мобильный индикатор подвергается, по крайней мере, одному вторичному перемещению меньшему, чем основные перемещения, чтобы линии разделения передвинулись от одной из указанных последовательных позиций к следующей. За один лунный месяц делается, по крайней мере, двадцать восемь перемещений посредством электрического шагового двигателя, и где у основных перемещений есть различные амплитуды и/или направления [5].
Известно реализующее указанный способ устройство, отображающее цикл последовательных изображений луны во время лунации в круговой апертуре циферблата, включающее мобильный индикатор, расположенный позади упомянутой апертуры и диск, предназначенный для движения индикатора таким образом, чтобы переместить индикатор так, чтобы различные части области профиля поперечного сечения полосы индикатора могли быть последовательно замечены в апертуре. Упомянутая область профиля поперечного сечения полосы индикатора подразделена на его длину в последовательных полях, которые являются поочередно светлыми и темными линиями разделения, имеющего различные формы, включающие, по крайней мере, две прямые линии, вогнутые линии на стороне светлого поля и выпуклые линии на стороне светлого поля. Средства диска способны запустить основные перемещения на индикаторе и вторичные перемещения, меньшие, чем основные перемещения, и способных переместить одну из указанных линий разделения в апертуре. Мобильный индикатор - круговой или кольцевой диск, область профиля поперечного сечения полосы является кольцевой [5].
Известны часы, включающие часовой механизм и устройство отображения циклов последовательных изображений луны во время лунации в круговой апертуре циферблата, где каждое из основных перемещений достаточно большое, чтобы заменить одну из указанных линий разделения другой внутри или на кромке апертуры [5].
Данные часы содержат мобильный индикатор в виде кругового или кольцевого диск с максимально 5-ю различными формами линий разделения, в котором упомянутый часовой механизм является механическим механизмом. Средства привода диска мобильного индикатора включают в себя: лунное колесо, механически соединенное с мобильным индикатором и предоставленное зубчатым зацеплением; первый диск подвижной, который управляется попеременно часовым механизмом и расположен, чтобы порождать одно или несколько вторичных вращений на лунном колесе в день; второй подвижной диск, который управляется попеременно часовым механизмом так, чтобы совершать целое число оборотов за лунацию, и который включает спиральную камеру, и рычажок, способный к повороту вокруг той же оси как лунное колесо и обеспеченный фиксатором, взаимодействующим с зубчатым зацеплением лунного колеса. Упомянутый рычажок, управляется спиральной камерой таким образом, чтобы делать во время каждой лунации целое число угловых перемещений взад и вперед, каждое из которых, посредством фиксатора, вызывает основное вращение больше, чем каждое вторичное вращение лунного колеса. Указанное зацепление лунного колеса имеет 233 зубца, первый подвижной диск заставляет лунное колесо передвигаться на 59 зубцов за лунный месяц, и второй подвижной диск делает 6 оборотов за лунацию, каждый из которых производит перемещение рычага взад и вперед, заставляя лунное колесо перемещаться на 29 зубцов.
Недостатками способа, устройства и часов [5] являются недостаточная геометрическая точность отображения лунных фаз, высокая сложность конструкции и изготовления.
Известны часы с индикацией лунных фаз на циферблате и способ индикации лунных фаз на циферблате часов, согласно которым средство индикации лунных фаз на циферблате выполнено в виде неподвижно закрепленного на оси в отверстии на циферблате шара-Луны и выполненной с возможностью вращения вокруг указанной оси полусферы - тени Луны, изготовленной с возможностью регулярного частичного поворота относительно шара-Луны и регулярной индикации соответствующих лунных фаз на неподвижном светлом шаре-Луне посредством перекрывания его темной полусферой - тенью Луны [6].
По одному из вариантов конструктивного исполнения в часах [6] средство индикации лунных фаз на циферблате содержит неподвижно закрепленный в отверстии циферблата на параллельно расположенной относительно плоскости циферблата оси шар-Луну, выполненную с возможностью вращения вокруг указанной оси полусферу - тень Луны с трибом полусферы - тени Луны, колесо лунных дней с 59 зубьями и насаженное на перпендикулярно расположенной относительно указанной оси шара-Луны часовое колесо со штифтом часовое колесо, выполненное с возможностью регулярного дважды в сутки зацепления с зубьями колеса лунных дней, регулярного поворота колеса лунных дней на два зуба в сутки и соответственного регулярного дважды в сутки частичного поворота полусферы - тени Луны относительно шара-Луны. При этом полусфера - тень Луны выполнена с возможностью ее регулярной фиксации в положениях относительно неподвижного шара-Луны для индикации соответствующих лунных фаз, колесо лунных дней выполнено с трибом колеса лунных дней, полусфера тень Луны снабжена трибом полусферы - тени Луны, между трибом полусферы - тени Луны и трибом колеса лунных дней расположено находящееся с ними в зубчатом зацеплении промежуточное колесо, а триб колеса лунных дней имеет равное количество зубьев с трибом полусферы - тени Луны, а промежуточное колесо имеет 59 зубьев, а передаточное число между часовым колесом и трибом полусферы - тени Луны равно 59 [6].
По другому варианту конструктивного исполнения в часах [6] средство индикации лунных фаз на циферблате содержит неподвижно зафиксированный на оси в отверстии циферблата шар-Луну, вращающуюся относительно шара-Луны вокруг указанной оси полусферу - тень Луны, а также находящиеся в зубчатых зацеплениях триб полусферы - тени Луны, колесо лунных дней, триб лунного колеса, часовое колесо, штифт часового колеса, звездочку и триб звездочки, а также дополнительный фиксатор звездочки с возможностью соответствующей фиксации полусферы - тени Луны в определенном положении в течение полусуток. При этом колесо лунных дней имеет 135 зубьев, звездочка имеет семь зубьев, триб звездочки имеет 16 зубьев, часовое колесо и колесо лунных фаз выполнены с возможностью одного полного оборота полусферы - тени Луны за 29,53125 солнечных суток, а передаточное число между часовым колесом и трибом полусферы - тени Луны равно 59,0625 [6 (прототип)].
Известны астрономические часы для отображения суточного и годового движения Солнца и Луны [7 7. DE 3918647 опубл. 21.02.1991] в которых сфера, представляющая собой Луну, закреплена в конце центральной стрелки и вращается влево во внешней области циферблата, плоскость вращения лежит под верхним циферблатом, скорость оборота Луны составляет 57/59 U/24 часа, то есть луна выполняет 28,5 оборотов за 29,5 дней - синодическое время оборота Луны, внешний (верхний) циферблат имеет в области орбиты кольцеобразный вырез (отверстие), который соответствует по своей ширине диаметру сферы, верхняя половина кольцеобразного выреза (отверстия) является невидимой зоной, восходы и заходы обозначены точками «восход» и «заход». Сфера Луны в данных часах описывает один оборот вокруг своей оси, при этом поворотная ось лежит в продолжении указателя (стрелки) луны в форме полого вала, который надевается на лунный индикатор и несет на конце сферу, площадь сферы выполнена на половину светлой и на другую половину черной и предназначена для достижения постоянного изменения фаз. Привод индикатора луны осуществляется посредством зубчатого колеса Z1=59 зубьев и зубчатого колеса Z2=57 зубьев. Зубчатое колесо выхода цепной передачи вращающегося водила запускает главное зубчатое колесо, которое соединяется с полой осью.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) являются часы с указателем лунных фаз [7 7. DE 3918647 опубл. 21.02.1991 (прототип)] отличающиеся тем что, один диск, изображающий Луну, закрепленный на конце центрального указателя (центральной стрелки) во внешней части циферблата вращается против часовой стрелки, вращающаяся ось находится ниже плоскости циферблата, скорость оборота Луны составляет 57/59 U/24 часа, то есть луна выполняет 28,5 оборотов за 29,5 дней - синодическое время оборота Луны. Накрывающий циферблат в области орбиты содержит кольцеобразный вырез, который соответствует диску по ширине и диаметру, в кольцеобразном вырезе установлено темное обрамляющее кольцо-маска, которое вращается против часовой стрелки и в которое вштампованы последовательные следующие друг за другом моменты фаз Луны. Кольцеобразное дополнение лунных фаз соответствует каждому из диаметров Луны, отдельно расположенные круги почти соприкасаются друг с другом. Количество представленных моментов фаз Луны зависит от среднего радиуса кольца маски и диаметра Луны (=ширина кольца), и эти размеры и переменные должны быть выбраны так, чтобы образовалось число делимое на 4, чтобы достичь непрерывности изменения фаз. Обрамляющее кольцо-рамка с фазами с помощью отдельного механизма, который имеет выходное число оборотов 29,5 делящийся на число М, число М - это количество моментов фаз за 24 часа, каждые 29,5/М оборотов за 24 часа, с помощью поводка прыгает на одно окошко обратно, так что за 29,5 дней (=синодическое время оборота Луны) это кольцо-рамка делает один оборот.
В другом варианте исполнения этих лунных часов кольцо - рамка с фазами прикрыта вплоть до окна покрывающего циферблат, кольцо-рамка с фазами не выполняет постоянного ежедневного движения, а двигается прыжками, похожими на обычную технику прыжков дисков указателей дат. Окно в верхнем циферблате выполнено круглым и зависит от размера изображений фаз и находится над самой нижней фазой, а неподвижная Луна выполнена с помощью соответствующего заднего фона в окне под вырезом кольца-рамки.
Недостатками данных часов является их громоздкость, низкая точность лунных фаз с неправильной геометрической точностью и сложная в изготовлении конструкция.
Задача и технический результат
Задача предлагаемого полезной модели и получаемый от ее использования технический результат состоит в создании часов с компактным, простым по конструкции, точным и надежным в эксплуатации, дешевым в производстве и пригодного к установке практически в любые аналоговые наручные или карманные часы компактным механическим средством отображения фаз Луны с чередующимися геометрически правильными плоскими визуальными изображениями лунных фаз.
Раскрытие полезной модели
Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что часы содержат средство преобразования суточного движения часового механизма в движение дробного относительно солнечных суток лунного цикла, средство преобразования движения дробного относительно солнечных суток лунного цикла в кратное целым числам дискретное движение средства индикации лунных фаз, а также средства индикации лунных фаз с возможностью дискретной индикации соответствующих лунных фаз на циферблате.
Дискретную индикацию лунных фаз на циферблате осуществляют посредством последовательно сопряженных с часовым механизмом средства преобразования движения часового механизма в движение лунного цикла, средства преобразования движения лунного цикла в дискретное движение средства индикации лунных фаз и средства дискретной индикации лунных фаз в преимущественном количестве 8, 12, 16, 20, 24 или 28 в течение лунного цикла.
При этом дискретную индикацию лунных фаз на циферблате часов осуществляют посредством апертуры в циферблате и расположенного под циферблатом диска с расположенными по окружности изображениями лунных фаз,
или посредством фиксации на циферблате изображения полной Луны и дискретного перекрывания его непрозрачными фигурными лепестками.
или посредством фиксации на циферблате изображения полной Луны и ее дискретного перекрывания расположенным над циферблатом диском с расположенными по окружности фигурными отверстиями, частично или полностью перекрывающими изображение полной Луны с дискретной индикацией соответствующих лунных фаз.
При этом изображение полной Луны выполняют с возможностью вращения вокруг центра изображения полной Луны или изготавливают из полудрагоценного или драгоценного камня, например, из янтаря, жемчуга или бриллианта.
Часы с индикацией лунных фаз на циферблате, содержащие часовой механизм и средство индикации лунных фаз на циферблате выполнены с возможностью реализации описанного способа и содержат последовательно сопряженные с часовым механизмом
средство преобразования движения часового механизма в движение дробного относительно солнечных суток лунного цикла,
средство преобразования движения дробного относительно солнечных суток лунного цикла в кратное целым числам дискретное движение средства индикации лунных фаз и
средство дискретной индикации лунных фаз,
с возможностью дискретной индикации лунных фаз в преимущественном количестве 8, 12, 16, 20, 24 или 28 в течение лунного цикла.
При этом средство дискретной индикации лунных фаз выполнено в виде изображений лунных фаз по окружности расположенного под циферблатом диска и апертуры в циферблате часов.
При этом часы по одному из вариантов содержат корпус часов 1, заводную головку 2, циферблат 3, часовую стрелку 4, минутную стрелку 5, апертуру циферблата 6, часовое колесо 7, суточное колесо 8, палец суточного колеса 9, лунное колесо 10, фиксатор лунного колеса 11. большое передаточное колесо дискретизации 12, малое передаточное колесо дискретизации 13, храповое колесо дискретизации 14, рычаг дискретного переключения лунных фаз 15, пружину рычага дискретного переключения лунных фаз 16, диск изображений лунных фаз 17, фиксатор звездочки дискретного переключения лунных фаз 18, звездочку дискретного переключения лунных фаз 19, зуб рычага дискретного переключения лунных фаз 20, штифт 21 ограничения движения зуба 20, пружину 22 зуба 20, палец рычага переключения лунных фаз 23; изображения лунных фаз 24.
Средство дискретной индикации лунных фаз выполнено
в виде зафиксированного на циферблате часов изображения полной Луны и дискретно перекрывающих его непрозрачных фигурных лепестков с дискретной индикацией соответствующих лунных фаз,
или выполнено в виде зафиксированного на циферблате часов изображения полной Луны и расположенного над циферблатом диска с расположенными по окружности фигурными отверстиями, частичного или полностью дискретно перекрывающего изображение полной Луны с дискретной индикацией соответствующих лунных фаз.
Изображение полной Луны может быть выполнено с возможностью вращения вокруг центра изображения полной Луны.
В качестве изображения полной Луны часы могут содержать макет полной Луны, изготовленный из полудрагоценного или драгоценного камня, например, из янтаря, жемчуга или бриллианта.
При этом расположенный над циферблатом диска с расположенными по окружности фигурными отверстиями, частично или полностью дискретно перекрывающий изображение полной Луны выполнен черного или темно-синего цвета с изображениями звезд или изображением звездного неба.
Часы по другому варианту содержат корпус часов 1, заводную головку 2, циферблат 3, часовую стрелку 4, минутную стрелку 5, часовое колесо 7; суточное колесо 8; палец суточного колеса 9; лунное колесо 10; фиксатор лунного колеса 11; большое передаточное колесо дискретизации 12; малое передаточное колесо дискретизации 13; рычаг переключения лунных фаз 15; пружина рычага переключения лунных фаз 16; фиксатор звездочки переключения лунных фаз 18; звездочка переключения лунных фаз 19; зуб рычага переключения лунных фаз 20; улитка подъема рычага переключения 25; передаточный триб 26; передаточное колесо 27.
Часы также могут дополнительно содержать
средство коррекции лунных фаз, содержащее, например, сопряженный с рычагом переключения лунных фаз 23 рычаг коррекции 31, ограничительный штифт 33 и пружину рычага коррекции 32,.
средство индикации лунных месяцев,.
средства индикации времени в виде стрелок часов и минут,
или средства индикации времени в виде дисков, выполненных с возможностью вращения в плоскости циферблата вокруг средства индикации лунных фаз.
Циферблат часов выполняют черного или темно-синего цвета с изображениями звезд или изображением звездного неба.
Часы могут быть изготовлены из используемых в часовой промышленности материалов на обычно используемых оборудовании по обычно используемым технологиям.
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых показаны: корпус часов 1, заводная головка 2, циферблат 3, часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, апертура циферблата 6, часовое колесо 7, суточное колесо 8, палец суточного колеса 9, лунное колесо 10, фиксатор лунного колеса 11, большое передаточное колесо дискретизации 12, малое передаточное колесо дискретизации 13, храповое колесо дискретизации 14, рычаг дискретного переключения лунных фаз 15, пружина рычага дискретного переключения лунных фаз 16, диск изображений лунных фаз 17, фиксатор звездочки дискретного переключения лунных фаз 18, звездочка дискретного переключения лунных фаз 19, зуб рычага дискретного переключения лунных фаз 20, штифт 21 ограничения движения зуба 20; пружина 22 зуба 20, палец рычага переключения лунных фаз 23, изображения лунных фаз 24, улитка подъема рычага переключения лунных фаз 25, передаточный триб 26, передаточное колесо 27, стрелки с непрозрачными фигурными лепестками 28, указатель 29 места индикации лунной фазы, макет полной Луны 30, рычаг коррекции 31, пружина рычага коррекции 32, ограничительный штифт 33.
На фиг.1 изображена структурно-функциональная блок-схема конструктивной реализации патентуемого способа и часов на его основе, на которой показаны кинематически сопряженные друг с другом: часовой механизм, средство преобразования движения часового механизма в движение лунного цикла, средство преобразования движения лунного цикла в дискретное движение средства дискретной индикации лунных фаз, средство дискретной индикации лунных фаз.
На фиг.2 изображен внешний вид варианта конструктивного исполнения часов с дискретной индикацией лунных фаз в апертуре циферблата, на котором показаны: часовой корпус 1; заводная головка 2; циферблат 3; часовая стрелка 4; минутная стрелка 5; апертура циферблата 6 для индикации лунных фаз.
На фиг.3 показан вариант исполнения средства индикации лунных фаз на котором показаны: циферблат 3, апертура циферблата 5 в виде окна указателя лунных фаз 6, диск изображений лунных фаз 17 и изображения лунных фаз 24 на нем.
На фиг.4 изображен диск изображений лунных фаз 17, на котором показаны 16 позиций изображений лунных фаз 24.
На фиг.5 показан диск изображений лунных фаз 17, на котором показаны 8 позиций изображений лунных фаз 24.
На фиг.6 изображена вариант кинематической схемы конструктивного исполнения механизма привода средства дискретной индикации лунных фаз от часового колеса механизма часов, на которой показаны: часовое колесо 7; суточное колесо 8; палец суточного колеса 9; лунное колесо 10; фиксатор лунного колеса 11; большое передаточное колесо дискретизации 12; храповое колесо дискретизации 14; рычаг переключения лунных фаз 15; пружина рычага переключения лунных фаз 16; диск индикации лунных фаз 17; фиксатор звездочки переключения лунных фаз 18; изображения лунных фаз 24 на диске индикации лунных фаз 17.
На фиг.7 изображена кинематическая схема изображенного на фиг 3 варианта конструктивного исполнения механизма привода средства дискретной индикации лунных фаз со снятым диском индикации лунных фаз 17, на которой показаны: часовое колесо 7; суточное колесо 8; палец суточного колеса 9; лунное колесо 10; фиксатор лунного колеса 11; большое передаточное колесо дискретизации 12; малое передаточное колесо дискретизации 13; храповое колесо дискретизации 14; рычаг переключения лунных фаз 15; фиксатор звездочки переключения лунных фаз 18; звездочка переключения лунных фаз 19.
На фиг.8 отображена кинематическая схема механизма дискретизации и индикации лунных фаз показанного на фиг.6 и 7 варианта конструктивного исполнения привода средства дискретной индикации лунных фаз, на котором показаны: храповое колесо дискретизации 14; рычаг переключения лунных фаз 15; фиксатор звездочки переключения лунных фаз 18; звездочка переключения лунных фаз 19; зуб рычага переключения лунных фаз 20; ограничительный штифт движения зуба 21; пружина зуба 22; палец рычага переключения лунных фаз 23.
На фиг.9 изображен другой вариант кинематической схемы конструктивного исполнения механизма привода средства дискретной индикации лунных фаз с другим вариантом конструктивного исполнения механизма дискретизации, на котором показаны: часовое колесо 7; суточное колесо 8; палец суточного колеса 9; лунное колесо 10; фиксатор лунного колеса 11; большое передаточное колесо дискретизации 12; малое передаточное колесо дискретизации 13; рычаг переключения лунных фаз 15; пружина рычага переключения лунных фаз 16; фиксатор звездочки переключения лунных фаз 18; звездочка переключения лунных фаз 19; зуб рычага переключения лунных фаз 20; улитка подъема рычага переключения 25; передаточный триб 26; передаточное колесо 27.
На фиг.10 показана кинематическая схема варианта конструктивного исполнения дополнительного средства коррекции лунных фаз, на котором показаны: храповое колесо дискретизации 14; рычаг переключения лунных фаз 15; фиксатор звездочки переключения лунных фаз 18; звездочка переключения лунных фаз 19; зуб рычага переключения лунных фаз 20; ограничительный штифт движения зуба 21; пружина зуба 22; палец рычага переключения лунных фаз 23, рычаг коррекции 31, ограничительный штифт 33, пружина рычага коррекции 32.
На фиг.11 показан вариант конструктивного исполнения часов с дискретной индикацией лунных фаз на зафиксированном на циферблате изображении полной Луны путем дискретного ее перекрывания непрозрачными фигурными лепестками, на котором показаны: часовой корпус 1; заводная головка 2; циферблат 3; часовая стрелка 4; минутная стрелка 5; стрелки с непрозрачными фигурными лепестками 28, указатель лунной фазы 29.
На фиг.12 показан другой вариант исполнения элемента средства индикации лунных фаз на котором показаны лепестковые стрелки 28 с изображениями лунных фаз 24 на них.
На фиг.13 показан еще один вариант исполнения средства индикации лунных фаз на котором показаны лепестковые стрелки 28 в скелетированном исполнении, где изображение лунных фаз вырезано насквозь, и расположенный под стрелками макет полной Луны 30.
На фиг.14 показан вариант исполнения средства индикации лунных фаз на циферблате часов, на котором показаны лепестковая стрелка 28 в скелетированном исполнении над макетом полной Луны 30, выполненным, например, из бриллианта.
Осуществление полезной модели
Отличительными признаками функционирования патентуемой полезной модели является разделение дробного относительно солнечных суток лунного цикла (29,5 дней) на равные кратные целым числам, преимущественно 8, 16, 24 или 28, промежутки с последующей визуально воспринимаемой дискретной индикацией соответствующих лунных фаз на циферблате часов с возможностью точного отображения фаз Луны с геометрически правильным плоскими визуальным изображением лунных фаз.
Отличительными конструктивными признаками патентуемой полезной модели является наличие последовательно кинематически сопряженных с часовым механизмом:
средства преобразования движения часового механизма в движение дробного относительно солнечных суток лунного цикла,
средства преобразования движения дробного относительно солнечных суток лунного цикла в кратное целым числам дискретное движение средства индикации лунных фаз и
средства дискретной индикации лунных фаз.
которые могут быть выполнены в различных, детально показанных на чертежах, вариантах конструктивного исполнения.
Дискретная индикация лунных фаз на циферблате часов может быть реализована различными вариантами конструктивного исполнения, например, в виде изображений лунных фаз по окружности расположенного под циферблатом диска (в одном из варианте конструктивного исполнения средства индикации лунных фаз) или путем фиксации изображения полной Луны на циферблате и перекрывания его непрозрачными темными фигурными лепестками (во втором варианте конструктивного исполнения средства индикации лунных фаз) или вращающимся непрозрачным темным диском с соответствующими фигурными вырезами.
Во всех возможных вариантах конструктивного исполнения реализуется возможность дискретной индикации геометрически правильных изображений лунных фаз в преимущественном количестве 8, 12, 16, 20, 24, 28 изображений в течение лунного цикла (лунного месяца). При этом, чем выше дискретность, тем большей точности можно добиться в фазах смены луны, но тем меньше будут изображения лунных фаз и наоборот.
Средство преобразования суточного движения часового механизма в дробное движение лунного цикла может давать на выходе не только обязательно вращение со скоростью кратной 29,5 дням, но и более точный цикл при использовании других передаточных отношений. Например, при передаточном отношении (7×135)/(16×2) лунный цикл будет составлять 29 дней 12 часов и 45 минут или 29,5750.
Дискретизация дробного относительно суток лунного цикла в средстве преобразования движение лунного цикла может осуществляться плавными движениями, так как дробным лунный цикл является только относительно солнечных суток.
Геометрически точное отображение лунных фаз будет соответствовать определенному количеству суток в зависимости от числа дискретизации лунного цикла. Например, при использовании 8 изображений лунных фаз, часы будут отображать одну и ту же лунную фазу в течении 29,5/8=3.7 дней, при использовании 16 изображений 29,5/16=1,8438 дней, при использовании 24 изображений соответственно 1,2292, а при использовании 28 изображений лунных фаз соответственно 1,0536 дней. Большая величина числа дискретизации лунного цикла технически возможна, но чем это число будет больше, тем соответственно для одного и того же циферблата будет меньше размер изображений лунных фаз.
Базовый часовой механизм и стрелочная система для патентуемых часов могут быть практически любыми при выполнении их обычных функций.
Полезная модель иллюстрируется вариантами внешнего вида патентуемых часов, средства, вариантами конструктивного исполнения средства преобразования движения дробного относительно солнечных суток лунного цикла в кратное целым числам дискретное движение средства индикации лунных фаз и вариантами конструктивного исполнения средства дискретной индикацией лунных фаз.
Существенной разницы в части выполняемых функций между вариантами исполнения нет, поскольку все они выполняют одни и те же функции и позволяют получать одни и те же технические результаты.
Все варианты промышленно применимы, конструктивно исполнимы и имеют сравнимую сложность изготовления. Выбор вариантов исполнения диктуется компоновкой и расчетом механизма.
Характерной особенностью первого варианта конструктивного исполнения средства преобразования лунного цикла в дискретное движение является исполнение с храповым колесом дискретизации 14, которое соответствует количеству зубьев звездочки 19 и количеству отображаемых дискретных лунных фаз.
Преимуществом первого варианта конструктивного исполнения является меньшее количество деталей.
По первому варианту конструктивного исполнения способ реализуется, а часы функционируют следующим образом (фиг.2-8):
От часового колеса 7 стандартного часового механизма движение передается на суточное колесо 8, совершающее один оборот в сутки.
На колесе 8 жестко закреплен палец 9, который раз в сутки поворачивает лунное колесо 10, имеющее 59 зубьев.
На лунном колесе 10 соосно жестко закреплено большое передаточное колесо без дискретизации 12, которое передает вращение на малое передаточное колесо дискретизации 13. Таким образом, такое передаточное колесо дискретизации делает 1 оборот за 1 лунный месяц (29,5 дней).
На ось колеса 13 жестко насажено колесо дискретизации 14, имеющее храповидный профиль. Палец 23 рычага 15 постоянно прижат к профилю колеса 14 пружиной 16. Зуб 20, закрепленный на рычаге 15, прижат к штифту 21 пружиной 22. В момент переключения лунного колеса 10 на 1 зуб храповое колесо 14 поворачивается на 1/29,5 оборота, приподнимая рычаг 15, после того, как палец 23 достигнет вершины зубы колеса 14, он срывается во впадину и зубом 20 поворачивает на 1 зуб звездочку 19, зафиксированную фиксатором 18.
На оси колеса 19 жестко закреплен диск индикации лунных фаз 16 с 16-ю нанесенными на него изображениями лунных фаз 24.
Количество зубцов звездочки 19 равно количеству выступов на колесе 14. Таким образом, за полный лунный месяц диск 17 делает 1 оборот, совершая дискретный (скачковый) поворот 16 раз за 1 лунный месяц.
В данном варианте конструктивного исполнения часовое колесо 7 является частью базового часового механизма, на которое, как правило, насаживается часовая стрелка, делающая один оборот за 12 часов.
Дискретная фиксация лунного диска относительно отверстия в циферблате осуществляется путем его фиксации фиксатором 18 звездочки 19. И так как диск 17 жестко насажен на звездочку 19, то фиксация звездочки - фиксирует диск, который предварительно устанавливается положением изображения фазы луны относительно круглого отверстия в циферблате.
Характерной особенностью второго варианта (фиг.9) конструктивного исполнения является средство преобразования лунного цикла в дискретное движение с исполнением с использованием улитки подъема рычага переключения, где количество оборотов улитки соответствует количеству отображаемых дискретных лунных фаз. И кратно передаточному отношению, получаемому за счет использования передаточного триба 26 и передаточного колеса 27, которые получают движение от средства преобразования в движение лунного цикла и ускоряют движение лунного цикла в количество кратное(равное) количеству дискретных лунных фаз.
Конструктивно улитка может быть выполнена с двумя, тремя или более выступами в зависимости от требуемого количества подъема рычага переключения в течение одного полного оборота улитки.
Преимуществом второго варианта конструктивного исполнения является более простое изготовление деталей, так как по сравнению с первым вариантам здесь не нужно делать сложное храповое колесо, а так же большее КПД за счет возможного уменьшения мощности пружины рычага переключения лунных фаз.
По второму варианту конструктивного исполнения способ реализуется, а часы функционируют следующим образом (фиг.5)
От часового колеса 7 стандартного часового механизма движение передается на суточное колесо 8, совершающее 1 оборот в сутки.
На колесе 8 жестко закреплен палец 9, который раз в сутки поворачивает лунное колесо 10, имеющее 59 зубьев.
На лунном колесе 10 соосно жестко закреплено большое передаточное колесо без дискретизации 12, которое передает вращение на малое передаточное колесо дискретизации 13.
На ось колеса 13 жестко насажено колесо 27, которое работает с трибом 26. Передаточные отношения между колесом 26 и 27 равно 18, таким образом, триб 26 делает 1 оборот за 1/16 лунного месяца.
На триб 26 жестко насажен кулачок - улитка 25, который за 1/16 лунного месяца приподнимает рычаг 15, который зубом 20 переключает звездочку 15.
Второй вариант исполнения показан как пример одного из множества вариантов исполнения устройства, в котором главным, на мой взгляд является средство дискретного преобразования, аналогов которого, в объеме проведенного поиска не найдено.
Коррекция фаз Луны может осуществляться как с помощью перевода стрелок, так и с помощью корректора (фиг.10).
Предлагаемые конструкции часов являются простыми и возможными для реализации заявляемого способа индикации лунных фаз на циферблате часов.
Детальное раскрытие в чертежах конструктивных особенностей патентуемых часов показывает причинно-следственную связь существенных признаков с техническим результатом, уверенное решение поставленной задачи и достижение требуемого технического результата - создано компактное, простое по конструкции, точное и надежное в эксплуатации, дешевое в производстве и пригодное к установке практически в любые аналоговые наручные или карманные часы компактное механическое средство отображения лунных фаз с чередующимися геометрически правильными плоскими визуальными изображениями лунных фаз.
Отдельные детали и узлы заявляемого полезной модели могут быть изготовлены из обычно используемых в часовой промышленности материалов, на обычном оборудовании, по обычным технологиям.
Подробное описание конструкции и особенностей функционирования доказывают промышленную применимость полезной модели.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. RU 17373, G04B 47/00, опубл. 27.03.2001.
2. RU 2124749, G04B 19/26, опубл. 10.01.1999, WO 95/07499, 16.03.95.
3. US 4887250, G04B 19/26; G09B 27/00; G09B 27/06, дата публикации 12.12.1989.
4. RU 2124749, G04B 19/26, опубл. 10.01.1999, заявка РСТ US 93/08571 (10.09.93), публ. РСТ WO 95/07499 (16.03.95)
5. US 7196973, G04B 19/26, G04B 49/00, опубл. 27.03.2007
6. RU 2426165 G04B 19/26, опубл. 10.08.2011
7. DE 3918647 G04B 47/04, опубл. 21.02.1991 (прототип)