ЧАСОВОЙ МЕХАНИЗМ
CLOCK MECHANISM

Область техники, к которой относится изобретение
Целью изобретения является часовой механизм, сконструированный таким образом, чтобы иметь возможность использовать, по требованию или автоматически, один или другой механизм спуска, присутствующий в одних и тех же часах. Цель заключается в возможности определять время посредством одного или другого механизма спуска занимательным или практическим образом, как, например, в течение двух периодов по двенадцать часов. В предпочтительном варианте реализации изобретения механизм будет снабжен двумя регулирующими элементами с их механизмами спуска, в особенности двумя рамами турбийона, действующими поочередно в течение двух периодов по двенадцать часов, то есть днем и ночью.
Известный уровень техники
В настоящее время для того, чтобы обозначить день и ночь (АМ/РМ) применяются несколько систем. Наиболее простая заключается в том, что часовая стрелка указывает час на циферблате из двадцати четырех часов, распределенных по окружности в 360° по циферблату. Одним известным вариантом является окошечко, выполненное в циферблате, которое указывает, имеет ли место в настоящий момент день или ночь, например посредством обозначения AM и РМ. Возможно также применение анимации в рамке, представляющей поочередно солнце и луну в течение периода дважды по двенадцать часов. И, наконец, существует возможность отображать в цифровой форме часы, проходящие от одного до двадцати четырех часов.
Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в предложении нового механизма, который может, благодаря своей конструкции, измерять время с помощью одного или более механизмов спуска, по меньшей мере два из которых используются поочередно.
Изобретение, в общем, относится к механическому часовому механизму. Однако им может быть снабжен автоматический механизм или небольшие часы. И, наконец, им могут быть снабжены электрические или электронные часы, которые регулируются по меньшей мере двумя регулирующими системами, снабженными механическим механизмом спуска.
Часовой механизм согласно изобретению отличается тем, что содержит по меньшей мере два регулирующих элемента с их механизмом спуска и средство для поочередного прекращения и возобновления работы регулирующих элементов, причем источник энергии осуществляет в одно время привод только одного регулирующего элемента.
Механизм может, очевидно, содержать несколько регулирующих элементов. Источник энергии предпочтительно соединяется с регулирующими элементами посредством дифференциала.
Механизм поочередно приводит в действие регулирующие элементы одного и того же типа и регулирующие элементы различных типов.
В предпочтительном варианте реализации регулирующими элементами являются турбийоны.
Очевидно, что регулирующие элементы могут осуществлять привод механизмов спуска швейцарского типа, английского типа или других типов механизма спуска.
Механизм будет содержать средства для обеспечения перехода с одного механизма спуска на другой с помощью ручного управления.
Переход с одного механизма спуска на другой может также осуществляться средством управления, существующим в часах и приспособленным для осуществления указанного изменения в течение заданных периодов времени. В этом случае управление переходом с одного механизма спуска на другой будет, например, осуществляться с использованием зубчатого колеса, соединенного с часовым колесом часового механизма.
Средство, приспособленное для перехода с одного механизма спуска на другой, может действовать в течение периодов длительностью по двенадцать часов, представляющих день и ночь.
Регулирующие элементы могут поддерживать круглый знак, обозначающий солнце или представляющий луну. Знаки, представляющие солнце и луну, могут быть украшены драгоценными камнями, и знак луны может также поддерживать бриллианты. С другой стороны, регулирующий элемент, изображающий луну, может быть помещен над чашей, покрытой флюоресцирующим или фосфоресцирующим материалом, приспособленным для накопления света в течение дня и его испускания ночью.
Регулирующие элементы и их механизм спуска можно видеть через окошко, выполненное в циферблате. С другой стороны, регулирующие элементы и их механизм спуска можно видеть поочередно позади вырезанной части диска, поворачивающегося в часах, и скомпонованы таким образом, чтобы приводиться в действие вексельным колесом механизма изделия для того, чтобы осуществлять полный поворот согласно заданному периоду времени, например каждые двадцать четыре часа.
Средство для поочередной остановки и приведения в действие регулирующих элементов и их механизмов спуска может содержать колесо с рычагами или шипами, помещенными против дополнительного вексельного колеса механизма спуска или зубцов рамы турбийона каждого из регулирующих элементов механизма, причем колеса с шипами приводятся в действие переводным колесом, образующим одно целое со звездочкой, которое само управляется штифтом, приводимым в действие часовым колесом механизма, а установка звездочки осуществляется, после продвижения под воздействием штифта, установочным действием фиксатора так, чтобы привести шип в контакт с зубцами водила или секундного колеса механизма спуска и зафиксировать указанную раму или колесо, в то время как шип других регулирующих элементов отделяется от зубцов рамы или секундного колеса механизма спуска после придания импульса указанной раме или секундному колесу механизма спуска для включения регулирующего элемента или турбийона.
Источник энергии, который осуществляет поочередно привод регулирующих элементов или турбийонов, содержит барабан, соединенный с дифференциалом, находящимся в кинематической связи со всеми механизмами спуска или турбийонами, причем дифференциал содержит валик, свободно установленный на первой оси и соосный с первой шестерней, которую приводит во вращение барабан, причем первая шестерня находится в зацеплении со второй шестерней, свободно вращающейся на второй оси, установленной на валике, будучи параллельной первой оси, причем вторая шестерня образует одно целое и соосна с третьей шестерней, находящейся в зацеплении с четвертой шестерней, которая прочно скреплена с зубчатым колесом, также установленным свободно на первой оси для того, чтобы осуществлять привод одной из рам, в то время как другая рама приводится в действие непосредственно валиком, и вращение одной из третьей и четвертой шестерен зафиксировано относительно первой оси в то время, когда одна из рам остановлена, и свободна, когда осуществляется привод последней.
Краткое описание чертежей
Чертеж изображает в качестве примера вариант реализации часов, который является предметом изобретения.
На чертежах:
- на фиг.1 показан схематический вид сверху часового механизма, имеющего два турбийона, которые приводятся в действие поочередно в течение периодов длительностью по двенадцать часов посредством пускового и останавливающего устройства для рам турбийонов;
- на фиг.2 показан вид снизу механизма с фиг.1;
- на фиг.3 показан вид сверху механизма по фиг.2 и 3, который показывает, в частности, чередующееся распределение энергии по рамам турбийонов;
- на фиг.4 и 5 изображены разрезы, выполненные по линиям IV-IV и V-V на фиг.3, причем разрез IV-IV проходит через ось рамы А, а разрез V-V - через ось рамы В, и
- на фиг.6 показан вид варианта устройства для пуска и остановки турбийонов по фиг.1, причем этот вариант позволяет приводить турбийоны в действие поочередно посредством управления вручную.
Вариант (варианты) реализации изобретения
Механизм, изображенный на фиг.1, содержит раму турбийона А и раму турбийона В, изображенные на фигуре одна над другой; две рамы турбийонов А и В будут видны через окошко в циферблате часов, которое не показано, и предполагается, что рама А будет представлять двенадцать часов днем, и рама В - двенадцать часов ночью. Как показано на фиг.3 и 6, рамы А и В снабжены фигурами, представляющими лучи Солнца или соответственно Луну для изображения дня и ночи. Две рамы турбийонов А и В с их механизмом спуска можно видеть все время со стороны циферблата и просто поочередно останавливать каждые двенадцать часов, обозначая таким образом периоды дня и ночи. Как показано на фиг.3 и 6, конструкция этих рам турбийонов делает возможным идентифицировать в одном случае Солнце и в другом случае Луну в фазе роста.
В одном из вариантов секторный диск, равный приблизительно 180°, который не показан, может быть прикреплен к вексельному колесу, осуществляя один оборот за двадцать четыре часа, поворачиваясь соосно с цилиндрической осью, и стандартное стрелочное колесо поочередно покрывает две рамы турбийонов каждые двенадцать часов. В этом случае верх на фиг.1 будет символизировать день, и низ - ночь. Диафрагмы, которые не показаны и подобны линзам в фотографическом аппарате, могут быть встроены в циферблат часов для того, чтобы открываться поочередно каждые двенадцать часов для того, чтобы раскрывать рамы турбийонов на периоды длительностью двенадцать часов.
В заключение, ночная рама турбийона может быть помещена в чашу, покрытую флюоресцирующим или фосфоресцирующим материалом, так чтобы заряжаться светом в течение дня, когда эта рама останавливается, и испускать его ночью путем освещения алмазов, вставленных в раму.
Функция чередующегося запуска и остановки рам контролируется часовым колесом 1 механизма, которое делает один оборот за двенадцать часов.
Часовое колесо 1 часового механизма (фиг.1) осуществляет привод вексельного колеса 2, к которому прочно прикреплен штифт 3. Это вексельное колесо 2 выполняет один оборот за двенадцать часов. Штифт 3 каждые двенадцать часов приводит в действие звездочку 7. Последняя устанавливается под углом посредством фиксатора 8. Звездочка 7 прочно прикреплена к переводному колесу 6, и когда звездочка 7 позиционируется под воздействием фиксатора 8, переводное колесо 6 осуществляет привод переводных колес 5a и 5b.
Колесо с рычагами 4а прочно закреплено на переводном колесе 5a, а колесо с рычагами 4b прочно закреплено на переводном колесе 5b.
Рычаги колес 4a и 4b приходят в столкновение с зубцами зубчатых ободков 9a и 9b рам турбийонов А и В поочередно каждые двенадцать часов.
Во время одного резкого перехода звездочки 7 движение передается на переводное колесо 6, находящееся в зацеплении с колесом 5а. В этот момент один из рычагов колеса 4а фиксирует раму А, в то время как в тот же момент колесо 5b, также находящееся в зацеплении с переводным колесом 6, освобождает раму В посредством движения рычагов 4b.
Кроме того, когда раму отпускает один из рычагов колес 4а или 4b, колеса 4а или 4b выполняют быстрое круговое движение, сопровождающее действие фиксатора 8 дает поочередно импульс рамам А и В таким образом, чтобы запустить или способствовать запуску регулирующих систем.
Когда привод часового механизма осуществляется поочередно двумя или более регулирующими элементами, не являющимися турбийонами, показанными на фиг.1 и 6, рычаги или шипы колес 4а и 4b приходят в столкновение и фиксируют, например, секундное колесо механизма спуска регулирующих элементов, помещенное между барабаном 10 (фиг.1) и анкерной шестерней регулирующего элемента. Более того, когда рычаги или шипы колес 4а и 4b отпускают секундное колесо, соединенное с анкерной шестерней, действие фиксатора 8 во время позиционирования звездочки 7 дает импульс рычагам или шипам 4а и 4b на высвобождение, что делает возможным повторный пуск регулирующего элемента или способствует его повторному пуску.
Распределение энергии по регулирующим элементам показано и описано со ссылкой на фиг.2, 3, 4 и 5.
Энергия барабана 10 передается на центральную шестерню 11, а центральное колесо 12 прочно закреплено на центральной шестерне 11, причем энергия передается на свободную шестерню 13 на ее оси а (фиг.3). Шестерня 13 находится в зацеплении с шестерней 14, установленной на оси b. Шестерня 14 прочно закреплена на шестерне 21 (см. также фиг.4).
Эти две шестерни 14 и 21 вращаются вокруг оси b эксцентрично относительно оси а колеса 15 и могут свободно вращаться в колесном валике 15 вокруг оси b, а валик 15 свободно установлен на оси а. Шестерня 21 находится в зацеплении с шестерней 22, прочно прикрепленной к колесу 16. Это вексельное колесо, состоящее из колеса 16 и шестерни 22, свободно вращается на оси а.
Для того чтобы привести раму А в действие в то время, когда рама В остановлена, колесо 16 передает свою энергию и вращательное движение на переводное колесо 24, а затем на шестерню рамы 20а (фиг.4).
Для того чтобы вызвать функционирование рамы В в то время, когда рама А остановлена, энергию и вращательное движение передают с колеса 15 на переводное колесо 18 и затем на переводное колесо 19 и, в заключение, на шестерню рамы 20b. В этом случае необходимы два переводных колеса, так что рама турбийона В поворачивается в направлении по часовой стрелке (фиг.5).
Для того чтобы понимать принцип перехода с одного механизма спуска на другой, необходимо помнить, что механизм имеет только один барабан (источник энергии), однако содержит два разных механизма спуска, действующих поочередно.
Амплитуда балансира в стандартном механизме зависит, среди всего прочего, от энергии, имеющейся в часовой кинематической цепи, распределяемой барабаном. Поэтому должно быть понятно, что, если требуется, чтобы два балансира действовали одновременно, барабан не сможет распределять достаточное количество энергии, а в противоположном случае, если барабан распределяет в два раза больше энергии, один из двух балансиров будет получать слишком много энергии в то время, когда другой остановлен. Поэтому исключительно важно следить за распределением усилий от одного барабана к одному или к другому из двух механизмов спуска.
Таким образом, когда рама А зафиксирована рычагами колеса 4а, рама В поворачивается по часовой стрелке. Передача энергии от барабана 10 на шестерню 14 происходит с помощью центрального вексельного колеса 11, центрального колеса 12 и шестерни 13.
Когда рама А зафиксирована, переводное колесо 24, колесо 16 и их шестерня 22 тоже зафиксированы (фиг.4).
Передача энергии от барабана 10 проходит через шестерню 14, прочно закрепленную на шестерне 21, вращающейся относительно шестерни 22, которая не может проворачиваться, осуществляя таким образом привод валика 15. Валик 15 осуществляет привод переводных колес 18 и 19, а затем шестерни рамы 20b (фиг.5).
Когда рама В зафиксирована одним из рычагов колеса 4b, рама А поворачивается по часовой стрелке. Переводные колеса 18, 19 и валик 15 в этом случае зафиксированы.
Поскольку вексельные колеса 14 и 21 прочно закреплены на валике 15, ось b находится в зафиксированном положении относительно первой оси а, однако может свободно вращаться вокруг своей оси (дифференциал). Энергия, поступающая от барабана 10, передается на вексельное колесо 13, а затем на вексельные колеса 14 и 21, приводя во вращение вексельное колесо, образуемое шестерней 22 и колесом 16. Привод проходит далее через переводное колесо 24 и, затем, через шестерню рамы 20а.
На фиг.6 показан вариант принципа перехода с одного механизма спуска на другой по требованию пользователя.
Вместо того, чтобы позволить механизму определять время перехода с одного механизма спуска на другой автоматически, как описано выше в отношении индикации АМ/РМ на фигурах 1-5, можно представить себе применение управляющего толкателя, так что, вручную и по требованию, можно определить, какой механизм спуска получает энергию от барабана.
Для этой цели достаточно удалить переводное колесо 2 и его штифт 3 (фиг.1) и воздействовать непосредственно с помощью состоящего из двух частей 31 и 32 толкателя 30 (фиг.6) на звездочку 7.
Пружина 33 выполняет две функции:
- во-первых, она позволяет изменить положение толкателя 30 относительно штифта 34;
- во-вторых, поместить часть 32 так, чтобы она упиралась в часть 30.
Таким образом, при каждом импульсе от толкателя 30 одна рама останавливается и другая начинает действовать.
Механизм, который был только что описан со ссылкой на фиг.1-5, позволяет, например, каждые двенадцать часов автоматически приводить в действие иногда одну раму турбийона, иногда другую. Было бы также возможно переходить с одной рамы на другую, например, каждый час, вызывая функционирование одной рамы турбийона во все четные часы, и другой - во все нечетные часы.
Механизм допускает возможность передавать энергию от барабана одной рамы турбийона на другую без разъединения и без потери энергии. Иными словами, когда часовая кинематическая цепь покидает одну из двух рам, она уже находится в зацеплении с другой рамой.
Конечный владелец часов будет таким образом видеть, как рама турбийона естественным образом теряет свою амплитуду (балансиру потребуется больше минуты для того, чтобы остановиться самому), в то время как в течение нескольких секунд другая рама, получающая энергию от барабана, воспримет амплитуду почти моментально.
Как упоминалось выше, механизм позволяет остановить и запустить все другие виды оборудования и стандартный балансир, как автоматически, так и по программе или по требованию пользователя.
Механизм позволяет также запустить в течение заданного периода времени один вид механизма спуска, например стопорный анкерный механизм, а затем, в течение другого периода времени, механизм спуска другого типа (стандартный швейцарский анкерный спуск или другой) и т.д. Это создает, таким образом, возможность получить механизм, проходящий от двух до Х положений, способный представить настоящий «музей механизмов спуска». Было бы возможно, среди всего прочего, показать механизмы спуска в исторической перспективе, например представив английский механизм спуска со швейцарским и заставив их действовать поочередно в течение заданного периода времени.
Описанный выше механизм обладает следующим преимуществом.
Можно вполне просто сказать, что время, определенное часами, содержащими несколько механизмов спуска, является более точным, чем время, определенное часами, содержащими только один механизм спуска, поскольку в конце периода длительностью двадцать четыре часа определенное время является средним арифметическим от всего времени, измеренного различными механизмами спуска. Преимущество заключается также в том, что износ компонентов комплекта по меньшей мере на 50% меньше обычного.