УСТРОЙСТВО ОТСЧЕТА ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Полезная модель относится к приборостроению и может быть использована при производстве часов песочного типа.
Обычно песочные часы применяются в тех случаях, когда:
- важно определить только окончание заданного отрезка времени;
- большое значение имеет простота наблюдения за изменением времени;
- большое значение имеет наглядность процесса изменения времени;
- не требуется высокая точность отсчета временных интервалов.
Чаще песочные часы используются при проведении различных медицинских (физиотерапевтических) процедур, в процессе которых отведенное на них время ограничено и имеет определенное значение. Реже песочные часы применяются при проведении некоторых игр, например, шахматных турниров. Известны и другие примеры использования песочных часов.
Классические песочные часы, история которых насчитывает многие века, представляют собой соответствующую герметичную стеклянную колбу с песком. Величина временного отрезка, задаваемая такими часами, неизменна и определяется конструктивными особенностями колбы (геометрическими размерами, диаметром горловины) и количеством песка в ней. Таким образом, для того, чтобы иметь возможность регистрировать различные временные отрезки, необходимо иметь целый набор таких песочных часов, рассчитанных на различное время истечения песка.
Известны шахматные часы [1], основу которых составляют две расположенные взаимно перпендикулярно колбы песочных часов (одни песочные часы на одного игрока). Колбы могут совершать поворот на оси на 90° с помощью поворотного механизма. Недостатками аналога является:
- относительная сложность изготовления;
- не обеспечивается жесткая фиксация колб, т.к. они закреплены пружинами за самую узкую часть колб, т.е. часы имеют низкую надежность;
- часы позволяют фиксировать только один неизменный временной интервал, т.е. имеют ограниченные функциональные возможности.
Известны шахматные часы [2], которые несколько проще и надежнее предыдущего аналога, но имеющие все тот же недостаток: фиксирование только одного неизменного временного интервала.
Ближайшим по технической сущности устройством, выбранным за прототип, является устройство отсчета времени [3]. Данное устройство имеет более широкие функциональные возможности. Так, в устройство входит не менее трех колб песочных часов с различными временами истекания песка, каждая из которых вертикально установлена на своей горизонтальной оси вращения. Устройство соединения и разъединения осей вращения колб позволяет либо одновременно, либо в разные моменты времени устанавливать колбы в рабочее положение, при котором песок из верхней части колб будет вытекать в нижнюю часть. Это позволяет осуществлять контроль сразу нескольких временных интервалов (по количеству колб).
Недостатком прототипа является сложность его конструкции из-за наличия большого количества осей вращения (на каждую колбу своя ось) и из-за наличия устройства соединения и разъединения этих осей вращения.
Предлагаемое техническое решение направлено на упрощение конструкции устройства отсчета временных интервалов.
Сущность полезной модели состоит в том, что в устройство отсчета временных интервалов, наряду с основанием, фиксатором и четырьмя колбами песочных часов с различными временами истечения песка, дополнительно введена крестовина, вращающаяся по или против часовой стрелки на горизонтальной оси, установленной на основании, а колбы песочных часов жестко закреплены на лицевой части крестовины на каждой из сторон вдоль их осей симметрии, причем, фиксатор позволяет фиксировать крестовину, когда соответствующие противоположные стороны находятся в вертикальном положении и при ее поворотах на углы, кратные 90°.
Принцип действия полезной модели поясняется фиг.1, на которой изображены конструкция устройства и его общий внешний вид.
1
2
3
4
1
2
3
4
В конструкцию устройства отсчета временных интервалов входят: основание 1, крестовина 2, четыре колбы песочных часов 3, 3, 3, 3 с различными временами истечения песка соответственно Т, Т, Т и Т, фиксатор 4 и ось вращения крестовины 5 на основании 1.
Крестовина 2 предназначена для жесткого крепления колб песочных часов на соответствующих своих сторонах вдоль осей симметрии. Крестовина может вращаться на оси по и против часовой стрелки, но фиксироваться может в положении, когда соответствующие противоположные стороны расположены вертикально, и при ее поворотах на углы, кратные 90°.
Фиксатор 4 может представлять собой подпружиненный рычаг с выступом на одном конце и ограничитель опускания рычага. При этом в торце каждой стороны крестовины должен быть соответствующий паз для выступа рычага. Ограничитель опускания рычага необходим для удерживания рычага в положении, удобном для фиксации и расфиксации стороны крестовины при ее повороте.
Поворот крестовины человек может осуществлять произвольным образом, например, с помощью соответствующей ручки (на фиг.1 она не показана), берясь непосредственно за стороны крестовины и т.д.
Устройство работает следующим образом.
До начала его использования по назначению крестовина может находиться в произвольном положении (даже не зафиксированном). Перед началом отсчета времени необходимо поставить устройство на горизонтальную поверхность и проследить, чтобы песок в колбах был только в одной половине.
2
2
4
3
Для непосредственного отсчета времени крестовину необходимо перевести в рабочее положение. Рабочим положением считается такое положение крестовины, когда в выбранной колбе песочных часов песок будет в верхней части колбы. Применительно к положению крестовины, изображенном на фиг.1, для отсчета времени, например Т, человек должен повернуть крестовину 2 на оси5 на угол 90° против часовой стрелки, чтобы песок из верхней части колбы 3 стал пересыпаться в нижнюю часть колбы. Для отсчета времени Т необходимо повернуть крестовину на угол 90° по часовой стрелке, для отсчета времени Т крестовину надо повернуть на угол 180° по или против часовой стрелки и т.д.
Очевидно, что когда одна из колб будет находиться в рабочем положении, песок в остальных трех колбах будет сосредоточен в соответствующих частях колб, откуда не сможет пересыпаться в другую часть, т.е. эти три колбы песочных часов уже будут готовы к применению.
Таким образом, достоинствами устройства являются:
1. Простота конструкции.
1
2
3
4
1
2
1
3
1
4
2
3
1
2
3
1
2
3
4
2. Возможность задавать большое количество различных дискретных интервалов времени. Это не сложно сделать путем простого последовательного проворачивания на соответствующий угол крестовины после полного пересыпания песка в нижнюю часть в выбранной колбе. Можно сформировать следующие интервалы времени: Т, Т, Т, Т, Т+Т, Т+Т, T+Т, Т+Т, T+Т+Т, Т+Т+Т+Т и многие другие.
3. Удобство в работе.
Источники информации
1. Шахматные часы. Авторское свидетельство СССР №643826, 1979.
2. Шахматные часы. Патент РФ на изобретение №2029332, 1995.
3. Устройство отсчета времени. Патент РФ на полезную модель №60234, 2007.