МЕХАНИЗМ ИНДИКАЦИИ ПЕРИОДА ВРЕМЕНИ ГИБКИМ ИНДИКАТОРНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ И ЧАСЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ТАКОЙ МЕХАНИЗМ
TIME INDICATION MECHANISM WITH FLEXIBLE INDICATOR ELEMENT AND CLOCK CONTAINING SUCH MECHANISM

Область техники
Изобретение относится к приборам для измерения времени, в частности к часовым механизмам, и может быть использовано в часовой промышленности при производстве как переносных, так и стационарных часов, индикация периода времени на которых осуществляется гибким элементом.
Уровень техники
Как известно в основе работы часового механизма лежит аккумулирование механической энергии во время завода часов и передачи ее механизму в течение хода часов. Для этих целей предназначен двигатель часового механизма. При этом необходимым является требование равномерности передачи энергии на установленном промежутке времени продолжительности хода часов, которая характеризуется постоянством крутящего момента, обеспечиваемого двигателем на центральном колесе механизма.
Также известно, что стандартный часовой механизм аналоговых механических часов имеет стрелочную передачу, которую иначе называют вексельной. Стрелочный механизм, передающий движение от основной колесной системы стрелкам, состоит из системы зубчатых колес и трибов. К стрелочному механизму относятся следующие детали: минутный триб (минутник), часовое колесо, вексельное колесо с вексельным трибом, переводное колесо. При этом колеса и трибы стрелочной передачи не имеют собственных осей. Принцип работы стрелочного механизма во всех часах обычно один и тот же. В отличие от передаточного механизма часов, в стрелочном механизме ведущим звеном является триб, а ведомым - колесо.
Стрелочный механизм служит в часах для непрерывного счета количества колебаний, совершаемых регулятором, и показа этого счета в общепринятых единицах времени (час, минута) при помощи стрелок, совершающих непрерывное движение.
В обычных часах с 12-часовым циферблатом, стрелочный механизм выполняют с возможностью совершения часовой стрелкой двух полных оборотов в сутки. В этом случае передаточное отношение между минутным трибом и часовым колесом равно 12. При этом циферблат, на котором происходит индикация времени, разделен на сектора, а цифры времени (часа) расположены в каждом из этих секторов.
Однако такого рода стандартное выполнение затрудняет индикацию времени людям с ограниченными возможностями, например, слабовидящим.
Из уровня техники известен механизм с "прыгающим" часом (Heure Sautante - фр.). Такого рода часы не имеют часовой стрелки, а индикация часа осуществляется путем отображения цифр часа в окошке-апертуре в "положении 12". При переходе минутной стрелкой 12-часовой отметки значение часа в окошке мгновенно изменяется. Широкое распространение часы с цифровой индикацией получили в период бурного развития серийного производства механизмов (вторая половина XIX в.). В 1885 году такие часы выпустила компания IWC.
Секундная стрелка располагалась традиционно внизу. Несмотря на интересность идеи, такая конструкция часов была вытеснена обычной аналоговой. Впоследствии, уже в XX веке, вновь появились часы с так называемой "смешанной" цифро-аналоговой индикацией.
Также были попытки уйти от общеизвестного часового механизма для часов с аналоговой индикацией. Так известны часы с ленточной индикацией, конструкция которых раскрывается, например, в патентном документе US 7845846. По задумке авторов лента с нанесенными на нее цифрами часа и минут наматывается вокруг двух роликов. Указатели часа и минут неподвижно закреплены над лентой. Значительным недостатком известных часов является их громоздкость и неудобство считывания информации.
Также известны часы с гибким индикаторным элементом из патентного документа DE 3718835. Однако в этих часах отсутствует привычный для пользователей циферблат, так как авторы изобретения решили выполнить шкалу индикации трехмерной для того, чтобы индикацию времени часа можно было увидеть со всех сторон. Это достигается за счет выполнения сложного механизма привода, установленного в отдельно установленном корпусе и полых трубок, внутри которых двигаются нити часа и/или минут. При этом в случае выполнения трубок гибкими либо сборными указанные часы можно сгибать и придавать им любую форму.
Недостатком известных часов является их сложность изготовления, неудобство считывания информации о таких отрезках времени как минуты, секунды и часы, так как отсутствует привычный циферблат.
Вместе с тем, часы по настоящему изобретению лишены вышеуказанных недостатков. При этом предложено принципиально новое решение индикатора часа, который позволяет визуально отображать на циферблате весь период времени, пройденный от начала отсчета. При этом в случае 24-тичасового циферблата такое отображение времени часа позволяет визуально увидеть прошедшую долю суток. Как следует из вышеизложенного, в заявленном решении предложен принципиально новый способ выполнения механизма индикации и непосредственно самого индикатора.
Таким образом, техническая задача, решаемая настоящим изобретением, и технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в создании принципиально нового механизма индикации любого отрезка времени (минуты, час, сутки, дни и т.п.) при помощи гибкого элемента. Такое выполнение позволяет существенно упростить конструкцию часового механизма за счет значительного упрощения системы индикации в целом и стрелочной системы в частности. Кроме этого заявленное устройство имеет более высокие эксплуатационные качества, так как имеет только одну легкозаменяемую подвергающуюся износу деталь - гибкий индикаторный элемент.
Раскрытие изобретения
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что механизм индикации времени гибким индикаторным элементом содержит непосредственно сам гибкий индикаторный элемент, систему укладки и подачи гибкого индикаторного элемента и колесо либо кольцо индикации. При этом система укладки и подачи гибкого индикаторного элемента кинематически связана с часовым механизмом, при этом посредством указанной системы укладки и подачи гибкого индикаторного элемента на цилиндрическую поверхность колеса либо кольца индикации наматывается гибкий индикаторный элемент, образуя при этом видимую дугу.
Кроме этого система укладки и подачи гибкого индикаторного элемента включает улитку, к поверхности которой прижимается щуп гребенки, который приподнимает гребенку, которая в свою очередь зубчатой частью сцепляется с колесом привода, на оси которого насажено колесо либо кольцо индикации.
Также система укладки и подачи гибкого индикаторного элемента содержит ролик, расположенный рядом с цилиндрической поверхностью колеса/кольца индикации.
Также система укладки и подачи гибкого индикаторного элемента содержит пружину, на которой закреплен один конец гибкого индикаторного элемента.
При этом качестве гибкого индикаторного элемента могут быть использованы или нить, или веревка, или шнур, или трос, или цепь, или лента.
При этом материал, из которого может быть выполнен гибкий индикаторный элемент, может быть любой, например, металлы такие как золото, серебро, медь, алюминий, платина или возможно изготавливать гибкий элемент как из природного полимера, например, шелк, хлопок, каучук, вискоза, так и из синтетического, такого как резина, полиамидное волокно.
Кроме этого гибкий индикаторный элемент закреплен одним концом на колесе/кольце индикации, а другим концом на пружине.
При этом гибкий индикаторный элемент формирует на циферблате видимую дугу от 1° до 360°, соответствующую периоду времени.
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что часы содержат корпус, циферблат, средство индикации времени, часовой механизм, при этом средство индикации времени содержит как минимум один механизм индикации времени.
При этом часы могут быть как механическими, так и электромеханическими.
При этом часы могут быть как стационарными, так и переносными.
Кроме этого часы содержат дополнительно один или несколько других известных указателей времени, в том числе минут, секунд и календаря.
Кроме этого посредством механизма индикации времени возможно осуществлять индикацию либо часа, либо минут, либо часа и минут, либо суток, либо календаря, либо часа, минут и календаря одновременно, либо часа, минут и дней недели одновременно.
При этом механизм индикации гибким элементом является также индикатором запаса хода часов.
Также часы дополнительно содержат аналоговый индикатор времени.
Поставленная цель, требуемый и получаемый при использовании изобретения технический результат достигаются тем, что в способе индикации времени на часах гибким индикаторным элементом индикацию осуществляют при помощи гибкого индикаторного элемента, наматываемого на колесо либо кольцо индикации с тем, чтобы на циферблате часов отображалась видимая дуга, которая соответствует пройденному отрезку времени.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения поясняется чертежами.
Конструктивно в показанных на чертежах предпочтительных, но не единственно обязательных вариантах исполнения заявляемые часы с индикацией времени с помощью гибкого элемента включают следующие детали:
1 - корпус часов
2 - заводная головка
3 - ремешок
4 - колесо индикации
5 - индикаторный гибкий элемент
6 - шкала
7 - метка индикации
8 - ось часового колеса
9 - улитка
10 - щуп гребенки
11 - гребенка
12 - колесо привода
13 - ролик
14 - пружина
15 - минутная стрелка
16 - шкала индикатора дней недели
17 - часовая стрелка
18 - шкала индикатора запаса хода
19 - кольцо индикации
Для лучшего понимания заявленного механизма индикации рассмотрен механизм индикации часа гибким элементом. Указанный пример реализации настоящего изобретения ни в коей мере не ограничивает варианты выполнения индикации любого требуемого отрезка времени, например, такого как, минуты, сутки, дни и т.д., а представлен только лишь для понимания специалистом его механизма и принципа работы.
На фиг. 1 изображен вариант выполнения часов с индикацией времени гибким элементом, где гибкий элемент является указателем часа, причем гибкий элемент показывает отрезок времени, прошедший с начала часа.
На фиг. 2 показан вариант выполнения механизма индикации гибким элементом.
На фиг. 3 отображена последовательность индикации часа гибким элементом.
На фиг. 4 показан вариант выполнения часов с индикацией времени гибким элементом, где гибкий элемент является указателем часа, а также присутствует стрелочный указатель минут.
На фиг. 5 показан вариант исполнения часов с индикацией времени гибким элементом часов и минут.
На фиг. 6 показан вариант выполнения часов с индикацией времени гибким элементом, где гибкий элемент является указателем дней недели, а также присутствуют стрелочные указатели минут и часов.
На фиг. 7 показан вариант выполнения часов с индикацией гибким элементом, где гибкий элемент является индикатором запаса хода, а также присутствуют стрелочные указатели минут и часов.
На фиг. 8 изображен вариант выполнения часов с индикацией времени гибким элементом, где гибкий элемент является указателем часа, причем гибкий элемент показывает отрезок времени, оставшийся до конца часа.
Осуществление изобретения
Главной отличительной особенностью заявленного устройства является возможность отображения отрезка времени, например, такого как минута, час, сутки, неделя и т.п. при помощи гибкого индикационного элемента, который, наматываясь, образует видимую дугу, отображающую период времени. При этом для осуществления такой индикации нет необходимости использования ни стандартного стрелочного механизма, ни дисковой индикации.
В вышеуказанном аналоге DE 3718835 известный механизм индикации с гибким индикатором не имеет ни минутной, ни часовой стрелки, а индикация часа осуществляется посредством перемещения нитей внутри полой трубы, причем отсутствует как таковой циферблат, т.е. пластина с цифрами, а имеет место порядковая шкала, нанесенная на полую трубу. В отличие от известных решений предложенная конструкция механизма индикации имеет принципиально новый принцип реализации.
Как показано на фиг. 2 индикация часа осуществляется при помощи гибкого индикаторного элемента 5. На ось часового колеса стандартного часового механизма насажена улитка 9, которая вращается со скоростью один оборот за 12 часов. К поверхности улитки прижимается щуп гребенки 10, который приподнимает гребенку 11. Поднимаясь, гребенка 11 своей зубчатой частью поворачивает колесо привода 12. На оси колеса привода 12 насажено соосно колесо индикации 4. На колесе 4 закреплен один конец гибкого элемента 5, и при вращении колеса индикации 4 гибкий элемент наматывается на его цилиндрическую поверхность, образуя при этом видимую пользователем дугу. Рядом с цилиндрической поверхностью колеса размещен ролик, через который проходит гибкий элемент. На втором конце гибкого элемента находится пружина 14, которая натягивает гибкий элемент и при падении гребенки возвращает гибкий элемент в первоначальную точку отсчета.
В качестве гибкого индикаторного элемента могут быть использованы нить, веревка, шнур, трос, цепь, лента и т.п. При этом материал, из которого может быть выполнен гибкий индикаторный элемент, может быть любой. Это могут быть различные металлы, например, такие как золото, серебро, медь, алюминий, платина и т.п. Также возможно изготавливать гибкий элемент как из природного полимера, например шелка, хлопка, каучука, вискозы, так и из синтетического - резины, полиамидного волокна и т.д.
При этом в случае реализации заявленного механизма индикации в часах с 24 часовым циферблатом на ось суточного колеса насаживается улитка 9. При этом, если требуется индикация минут, то на ось минутной стрелки или минутного колеса насаживается улитка 9. В случае, если требуется, например, индикация запаса хода, то ось колеса 4 может быть насажена на ось индикатора запаса хода стандартного механизма с индикатором запаса хода.
На фиг. 5 показан вариант исполнения устройства, где в одних часах имеется одновременно два механизма индикации гибким элементом. В данном примере часов и минут. Указанное устройство реализовано следующим образом. На ось часового колеса насаживается улитка 9 механизма индикации с тем, чтобы обеспечить возможность индикации часа, а на минутную ось насаживается та же улитка 9 механизма индикации, но с тем, чтобы обеспечить возможность индикации минут. Далее все связи между деталями механизма индикации минут и часов идентичны вышеописанным. На циферблате индикация часов выполнена в виде вращающегося колеса, на цилиндрическую поверхность которого наматывается гибкий элемент индикации часов. По внешней части дуги, образуемой гибким элементом, соосно с колесом индикации расположено с необходимым зазором вращающееся кольцо индикации, на цилиндрическую поверхность которого наматывается гибкий элемент индикации минут. Для обеспечения легкого вращения кольца и работы механизма индикации минут может быть использован шариковый подшипник (не показан на чертеже), имеющий, например, внутреннее неподвижное кольцо, закрепленное в механизме, и внешнее подвижное, причем один конец гибкого элемента закреплен на подвижном кольце подшипника.
При этом указанный механизм индикации может быть использован как в полностью механических, так и в электронно-механических часах.
Также часы и механизм могут дополнительно содержать другие известные указатели времени, в том числе указатель минут, секунд и календаря, а также другие индикаторы, такие как, например, индикатор запаса хода. Причем в одних часах может содержаться также несколько индикаторов с гибким элементом.
Как следует из описания возможных выполнений заявленного изобретения, предложенное устройство индикации времени гибким индикаторным элементом обеспечивает достижение заявленного технического результата, а именно использование в переносных либо стационарных часах нового механизма индикации с использованием гибкого индикаторного элемента. Такое выполнение позволяет значительно уменьшить габариты часов за счет упрощения конструкции, так как мы не используем стандартную стрелочную систему. Также снижается износ элементов часового механизма, а также обеспечивается более высокие эксплуатационные качества часов с таким механизмом индикации вследствие наличия только одного легкозаменяемого элемента.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков полезной модели, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленное изобретение удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.