ЧАСЫ С УСТРОЙСТВОМ ИНДИКАЦИИ ФАЗЫ ЛУНЫ

Область техники
Полезная модель относится к хронологии и может быть использована при производстве часов, выполненных с возможностью индикации фазы Луны.
Уровень техники
Астрономические часы - это часы, которые отличаются от обычных часов повышенной точностью хода (в первую очередь за счет компенсации влияний температуры на ход часов) и эти часы выполнены с возможностью указания движения планет и Луны, приливов и отливов, подвижных праздников, различных небесных явлений, в особенности затмения Солнца и Луны, високосные года и т.п., посредством особых механических приспособлений [1].
С древних времен люди пытались создать часы, которые могли бы отображать движение планет и звезд. Первые известные астрономические (планетарные) часы - это часы, созданные астрономом и механиком Джиованни Донди (1318-1387 гг). В 1348-1364 годах Донди создал знаменитые часы, которые показывали движение Солнца, Луны и пяти планет, содержали в себе вечный календарь и давали возможность определять звездное и среднее солнечное время.
Самой известной функцией астрономических часов на сегодняшний день является выполнение часов, снабженных индикатором лунных фаз.
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 частности, при использовании лунных календарей.
До сегодняшнего дня известно множество конструкций и решений указателей (индикаторов) лунных фаз, однако только единичные решения пригодны для практического использования в обычных механических часах.
Так известны устройства часов, которые снабжены индикаторами лунных фаз (RU 2124749 C1, дата публикации 10.01.1999; JP 61-139778, дата публикации 27.06.1986). Однако известные указатели фаз Луны в часах, выполненные в виде окошек в циферблате различной формы и дисков с нанесенными изображениями Луны, вращающихся под указанными окошками. Такого рода выполнение приводит к геометрическому искажению лунных фаз и значительно усложняют и нагромождают часовой механизм.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели являются часы Hublot Antikythera Sunmoon (http://mywatch.ru/forum/index.php?showtopic=20316). Эта модель часов имеет сложнейший механизм, состоящий из 295 деталей, и имеет 5-дневный запас хода. Часы со стороны циферблата оснащены зодиакальным и лунным календарем. Лунный календарь синодический и предполагает индикацию фазы Луны в конкретный день. Для этой цели часы оснащены стрелкой движения Луны, которая имеет отверстие, под которым находится подвижный диск, с изображенным на нем черным кругом, символизирующим новолуние. При этом вращающийся диск индикации лунных фаз и стрелка движения Луны находятся на одной оси, а вращение каждого из этих деталей осуществляется своей обособленной совокупностью механизмов.
Недостатком известных часов Hublot Antikythera Sunmoon безусловно является их невероятная сложность выполнения за счет наличия большого количества деталей. Вследствие наличия большого количества дискретных элементов снижается надежность всей конструкции в целом, так как выход из строя одной из деталей автоматически ведет к сбою как минимум одной совокупности сопряженных деталей часового механизма.
Задача и технический результат
Задача и технический результат предлагаемой полезной модели состоит в упрощении конструкции часов с индикацией лунных фаз, снижении трудоемкости изготовления часов и повышении надежности часового механизма в целом за счет уменьшения деталей часового механизма.
Раскрытие полезной модели
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании полезной модели достигается тем, что в часах с индикатором фаз Луны, содержащих корпус, циферблат, часовой механизм и устройство индикации фаз Луны, выполненное в виде стрелки индикации фаз Луны и индикаторной поверхности, стрелка индикации фаз Луны содержит смотровое отверстие, через которое происходит наблюдение за сменой лунных фаз и приводится в движение часовым механизмом через кинематическую связь, в качестве индикаторной поверхности используется поверхность циферблата с нанесенными на него областями, обозначающими освещенную и неосвещенную части Луны, причем соотношение этих областей, наблюдаемых через смотровое отверстие стрелки индикации фаз Луны, соответствует соотношению освещенной и неосвещенной части Луны, наблюдаемой в определенный момент времени с Земли.
При этом кинематическая связь между часовым механизмом и стрелкой индикации фаз Луны выполнена в виде кинематической цепи, состоящей из лунной звездочки, лунного триба, промежуточного колеса и колеса индикации.
При этом исполнительное движение от часового механизма на лунную звездочку может быть передано как часовым колесом, так и любым другим колесом или трибом часового механизма, помимо часового.
Стрелка индикации фаз Луны совершает полный оборот вокруг оси циферблата за один синодический месяц или период близкий к одному синодическому месяцу.
Также часы содержат средства стрелочной индикации времени.
Часовой механизм может быть как механическим, так и электромеханическим.
Часы могут быть как в переносные, так и стационарные.
При этом устройство индикации фаз Луны может применяться как со стандартным часовым механизмом, так и с часовым механизмом с дополнительными функциями, такими как часовой механизм для 24-часового циферблата либо часовой механизм, с возможностью отображения мирового времени.
Кроме этого циферблат может содержать дополнительные апертуры для указания других календарных функций.
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На приведенных чертежах изображен вариант конструкции часов с индикацией лунных фаз, содержащие циферблат с нанесенными на него областями освещенной и неосвещенной части Луны, и стрелку, содержащую смотровое отверстие, через которое происходит наблюдение за сменой лунных фаз, а также изображен вариант конструкции устройства, приводящего в движение стрелку индикации фаз Луны.
На чертежах изображены следующие элементы конструкции:
1 - циферблат,
2 - стрелка индикации фаз Луны,
3 - часовое колесо,
4 - штифт,
5 - лунная звездочка,
6 - лунный триб,
7 - промежуточное колесо,
8 - колесо индикации фаз Луны,
9 - минутная стрелка,
10 - часовая стрелка,
11 - минутная ось,
12 - корпус часов,
13 - заводная головка.
На фиг. 1 показана схема движения Луны вокруг Земли относительно Солнца, а также показаны фазы Луны, видимые с северного и южного полушария Земли.
На фиг. 2 изображен вид циферблата для северного полушария при движении стрелки индикации фаз Луны по часовой стрелке или для южного полушария при движение стрелки индикации фаз Луны против часовой стрелки, и виды стрелки в различных положениях, содержащий: шар циферблат 1, стрелку индикации фаз Луны 2.
На фиг. 3 изображен вид циферблата для северного полушария при движении стрелки индикации фаз Луны против часовой стрелки или для южного полушария при движение стрелки индикации фаз Луны по часовой стрелке, содержащий: циферблат 1.
На фиг. 4 показан общий вид варианта конструкции устройства, приводящего в движение стрелку индикации фаз Луны, содержащий: стрелку индикации фаз Луны 2, часовое колесо 3, штифт 4, лунную звездочку 5, лунный триб 6, промежуточное колесо 7, колесо индикации фаз Луны 8, часовую стрелку 9, минутную стрелку 10 и минутную ось 11.
На фиг. 5 показан общий разрез варианта конструкции устройства, приводящего в движение стрелку индикации фаз Луны, содержащий: стрелку индикации фаз Луны 2, часовое колесо 3, штифт 4, лунную звездочку 5, лунный триб 6, промежуточное колесо 7, колесо индикации фаз Луны 8, часовую стрелку 9, минутную стрелку 10 и минутную ось 11.
На фиг. 6 изображен вариант общего вида часов с индикацией лунных фаз, содержащих циферблат с нанесенными на него областями освещенной и неосвещенной части Луны, и стрелку, содержащую смотровое отверстие, через которое происходит наблюдение за сменой лунных фаз, который содержит: циферблат 1, стрелку индикации фаз Луны 2, часовую стрелку 9, минутную стрелку 10, корпус 12, заводную головку 13.
Осуществление полезной модели
d
h
m
s
Для объективной и ясной оценки сути заявленной полезной модели необходимо сделать следующие пояснения. В астрономии фаза Луны (Фл) - это величина, измеряемая числом: она равна отношению наибольшей ширины освещенной части b лунного диска к его диаметру d, т.е. . [2]. При этом в новолуние Фл=0,0, в первую и последнюю четверти Фл=0,5, в полнолуние Фл=1,0. Период обращения Луны вокруг Земли, синодический месяц, равен 29,530588 солнечных суток или 2912442,8.
Учитывая вышеизложенное, была разработана конструкция часов с индикацией лунных фаз, содержащих циферблат с нанесенными на него областями, обозначающими освещенную и неосвещенную части Луны, и стрелку, содержащую смотровое отверстие, через которое происходит наблюдение за сменой лунных фаз.
Характерной особенностью заявленных часов является циферблат 1, содержащий на своей поверхности две области - область неосвещенной и освещенной части Луны, и стрелка индикации фаз Луны 2, содержащая смотровое отверстие, через которое пользователь следит за сменой фаз Луны. Область неосвещенной части Луны закрашена в черный цвет, а область освещенной части в белый, либо на ней присутствует изображение лунной поверхность. Области на циферблате нанесены специальным образом, так, чтобы соотношение освещенной и неосвещенной области, которые видит пользователь через смотровое отверстие в стрелке индикации фаз Луны 2, соответствовали соотношению освещенной и неосвещенной Солнцем части Луны в момент индикации.
В данном устройстве смена обозреваемых фаз Луны происходит благодаря движению стрелки индикации фаз Луны 2, которая в данном варианте (фиг. 4, 5) приводится в движение кинематической цепью, начинающейся на часовом колесе 3. Часовое колесо совершает один оборот в 12 часов, и закрепленным в нем штифтом 4, взаимодействует с лунной звездочкой 5, имеющей 59 зубьев. Лунная звездочка напрессована на лунных триб 6, который через промежуточное колесо 7 взаимодействует с трибом индикации фаз Луны 8. Количество зубьев промежуточного колеса 7 может варьироваться, и выбирается с учетом удобства компоновки устройства. Количество зубьев лунного триба 6 совпадает с количеством зубьев колеса индикации фаз Луны 8.
Период обращения Луны вокруг Земли равен 29,530588 солнечных суток. В данном варианте устройства период обращения равен 29,5 суток. Данная погрешность при столь малом объеме модели является незначительной, неуловимой человеческим глазом. Однако при необходимости путем подбора количеств зубьев колес и трибов, а также введением дополнительных пар колесо - триб, возможно получить необходимое передаточное отношение, соответствующие 29,530588 суткам.
Стрелка индикации фаз Луны 2 может приводиться в движении кинематической цепью от любого другого колеса или триба часового механизма, помимо часового, например от минутного триба, промежуточного колеса, секундного колеса и т.д.
Механизм часов может быть как механическим, так и электромеханическим.
Данного устройство может применяться в стационарных и переносных часах, может использоваться как со стандартным часовым механизмом, так и с часовым механизмом с дополнительными функциями, такими как часовой механизм для 24-часового циферблата либо часовой механизм, с возможностью отображения мирового времени.
На циферблате могут иметься дополнительные апертуры для индикации различных календарных функций, таких как индикация дней недели, чисел месяца и других. Для этого потребуется введение дополнительных деталей в устройство часов. Например, для реализации индикации чисел месяца постоянного действия потребуется введение в механизм суточного колеса, взаимодействующего с часовым механизмом через какое-либо колесо или триб и календарного диска, взаимодействующего с суточным колесом.
Таким образом, обеспечивается достижение требуемого технического результата, а именно упрощение конструкции часов с индикацией лунных фаз, снижение трудоемкости изготовления часов и повышение надежности часового механизма в целом за счет уменьшения деталей часового механизма.
Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки полезной модели являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели полезной модели, но и позволяют реализовать ее промышленным способом.
Использованная литература:
1. В.Н. Пипуныров. История часов с древнейших времен до наших дней. Изд-во «Наука». Москва. 1982. стр. 147-170.
2. И.А. Климишин. Элементарная астрономия. Изд-во «Наука». Физматлит. Москва. 1991. Стр. 219-221, 353-366.