ХОДОВОЕ УСТРОЙСТВО МАЯТНИКОВЫХ ЧАСОВ

Полезная модель относится к узлам механических часов с анкерными ходовыми устройствами.
Анкерные ходовые устройства являются важнейшими узлами механических часов и предназначены для контролируемого преобразования энергии привода - груза или пружины - в движение передаточного механизма, который, в свою очередь, приводит в движение стрелки часов. Типичное анкерное ходовое устройство содержит анкерное колесо, приводимое во вращение гирей или пружиной (см., например, http://iznedr.ru/books/item/f00/s00/z0000030/st041.shtml). По периметру анкерного колеса равномерно размещены зубья со скошенными вершинами, которых образуют поверхность импульса. В зацеплении с анкерным колесом находится анкерная вилка, закрепленная на оси с возможность качания вокруг нее. Анкерная вилка имеет изогнутые концы - переднюю и заднюю палеты, взаимодействующие с зубьями анкерного колеса, и связана с массивным маятником в виде удлиненного стержня с грузом на свободном конце.
Когда маятник находится в одном из крайних положений, одна из палет упирается в боковую поверхностью зуба анкерного колеса и удерживает колесо в состоянии покоя. При движении маятника в обратную сторону анкерная вилка меняет свое положение, палета приподнимается и выходит из зацепления с боковой поверхностью анкерного колеса, которое проворачивается под воздействием привода. Далее эта палета скользит по вершине зуба - импульсной поверхности и испытывает выталкивающее усилие, в результате чего анкерная вилка вместе с маятником получают ускоряющий импульс, компенсирующий потери энергии на трение и преодоление сопротивления воздуха. Одновременно вторая палета опускается в промежуток между зубьям и анкерное колесо проворачивается до тех пор, пока эта вторая палета не упрется в боковую поверхность набегающего зуба.
Тем временем маятник достигает своего второго крайнего положения и начинает обратное движение, анкерная вилка поворачивается в другую сторону, вторая патела освобождает зуб анкерного колеса, которое проворачивается до тех пор, пока его зуб не упрется в первую палету, которая к тому моменту времени уже находится между зубьями анкерного колеса. После достижения маятником крайнего положения весь цикл повторяется.
В таких известных устройствах ускоряющий импульс должен быть достаточно большим, чтобы придать ускорение сразу всему массивному маятнику, жестко связанному с анкерной вилкой. В результате этого происходит повышенный расход энергии привода и ограничивается время хода часов на одном заводе, а также уменьшается срок службы часов за счет повышенного износа деталей.
Для устранения указанного недостатка предлагается анкерную вилку снабдить поводком в виде стержня, к свободному концу которого подвешен маятник в виде удлиненного гибкого элемента.
Под удлиненным гибким элементом понимается любая конструкция или деталь, способная изгибаться под воздействием поперечной нагрузки, соизмеримой с ее весом. Это может быть, например, гибкий стержень или набор из последовательных подвижно соединенных между собой шариков, цилиндров, колец или других предметов.
Предпочтительно маятник выполнен в виде цепи из звеньев, например, металлических колец.
Заявленное ходовое устройство содержит анкерное колесо 1, связанное с приводом (на рисунке не показан), например, гирей или пружиной. По периметру анкерного колеса равномерно размещены зубья 2, вершины которых образуют поверхность импульса. В зацеплении с анкерным колесом 1 находится анкерная вилка 3, закрепленная на оси 4 с возможность качания вокруг нее. Анкерная вилка 3 имеет переднюю 5 и заднюю 6 палеты в виде изогнутых концов или зацепов, взаимодействующих с зубьями анкерного колеса.
Анкерная вилка 3 снабжена поводком 7 в виде жесткого стержня, к свободному концу которого подвешен маятник 8 в виде цепи из металлических звеньев, масса которой достаточна для приведения в действие анкерной вилки. Для обеспечения возможности прецизионной регулировки точности хода часов поводок 7 может быть снабжен любым известным механизмом изменения его длины.
На рисунке изображен вариант использования цепи из металлических колец в качестве маятника.
Работает устройство следующим образом.
Анкерное колесо 1 под воздействием привода стремится провернуться по направлению стрелки. Когда цепь 8 отклонена в крайнее правое положение, она приобретает форму дуги, палета 6 анкерной вилки 3 находится в зацеплении с боковой поверхностью зуба анкерного колеса 1 и удерживает колесо в состоянии покоя. Затем цепь 8 начинает движение в противоположную сторону, проходит крайнюю нижнюю точку и поворачивает анкерную вилку 2 по часовой стрелке. В результате этого палета 6 выходит из зацепления с боковой поверхностью зуба анкерного колеса 1 и с ускорением проскальзывает по поверхности импульса этого зуба. Поводок 7 перемещает начальный участок цепи 8 в направлении ее движения, кривизна цепи уменьшается и, таким образом, размах основной части цепи увеличивается. В результате маятник приобретает дополнительный импульс, необходимый для компенсации потерь на трение частей анкерного механизма.
Одновременно палета 5 анкерной вилки 3 опускается на анкерное колесо 1, которое проворачивается против часовой стрелки до тех пор, пока эта палета упрется в боковую поверхность набегающего зуба анкерного колеса.
После достижения крайнего левого положения цепь 8 начинает обратное движение и в определенный момент проворачивает анкерную вилку 3 против часовой стрелки, палета 5 поднимается и освобождает зуб анкерного колеса, которое проворачивается до тех пор, пока боковая поверхность набегающего зуба не упрется в опустившуюся палету 6. Далее цепь 8 достигает своего крайнего правого положения и цикл повторяется.
Таким образом, для придания маятнику дополнительного импульса требуется усилие для смещения только нескольких прилегающих к поводку звеньев цепи, а не всего маятника. В результате затраты потенциальной энергии привода существенно снижаются, продолжительность хода часов на одном заводе увеличивается, а нагрузка на детали устройства уменьшается.