ЧАСЫ С ГРАВИТАЦИОННОЙ ЗАВИСИМОСТЬЮ ИНДИКАЦИИ ОТ ПОЛОЖЕНИЯ
CLOCK WITH GRAVITATION DEPENDENCE OF INDICATION FROM POSITION

Область техники
Изобретение относится к области часовой техники, к часовым механизмам со стрелочной индикацией времени, а, более конкретно, часовым механизмам усложненного типа с индикацией, открывающейся под действием силы тяжести в зависимости от положения часов в пространстве.
Уровень техники.
В часовом деле принято считать воздействие гравитации помехой, которую необходимо учитывать и по возможности минимизировать. Именно для этой цели Абрахам-Луи Бреге изобрел турбийон, а датчанин Бане Бонниксен - карусель.
Однако, некоторые часовые мастера решили поставить гравитацию на службу часам.
Так, например, компания Hautlence, создали модель HL Newton, которая показывает правильное время только при вертикальном положении корпуса. Правда, минутная стрелка вращается исправно независимо от ориентации корпуса в пространстве, но вместо неподвижной минутной шкалы и часовой стрелки здесь диск со смещенным центром масс. При наличии силы тяжести этот диск проворачивается на трех подшипниках и благодаря хитроумной комбинации колес, рычагов, демпферов и так далее останавливается в нужном положении - в прорези оказывается актуальное значение часа (цифровое), а минутная шкала - также в актуальном положении (https://watchalfavit.ru/news/chasy-hautlence-hl-newton-podchinyayut-sebe-gravitatsiyu/).
Недостатком таких часов является сложный механизм, позволяющей использовать силу тяжести для свободного вращения часовой стрелки. Кроме этого известный сложный механизм не позволяет его использовать для открывания или закрывания средств индикации или его части на циферблате часов.
Также известны часы Maurice Lacroix оснащеные модулем усложнения, который основан на двойной кулачковой системе. Первый кулачок для часов вращается один раз каждые 12 часов. Второй, по минутам, раз в час. Когда часы находятся в вертикальном положении, гравитация опускает два утяжеленных рычага, выступающих в роли шпинделей, чтобы считывать время на кулачках. Стрелки следуют в любом направлении, прежде чем гравитационные силы на них воздействуют и они принимают верное положение (https://monochrome-watches.com/maurice-lacroix-aikon-mercury-with-patented-free-hand-display/).
Недостатком известных часов является сложность конструкции и невозможность ее использования в целях отображения дополнительной информации, указанной на апертуре(рах) циферблата по требованию.
Также из уровня техники известны часы, раскрытые в патентном документе CN 107885072 А, опубликованном 06.04.2018, которые также используют силу тяжести для того, чтобы обеспечить свободное вращение циферблата в одном положении часов, тогда как в другом положении под действием гравитационной силы циферблат строго фиксируется в верном положении и отображает точное время.
Эти часы выбраны нами в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) заявленных часов.
Недостатком прототипа является сложная конструкция гравитационно-вращающегося механизма. Это, прежде всего, связано с тем, что конструкция часов прототипа дополнительно содержит один соединительный элемент, в который включены вращающийся вал и подшипник, а также приемную плоскость с кожухом, соединенный с корпусом часов. При этом гравитационно-вращающийся механизм содержит пружину синхронизации для регулировки времени, а циферблат дополнительно содержит кнопку синхронизации для регулировки времени. При этом соединительная ось соединительного элемента смещена от центральной оси циферблата на 3 мм. Кроме этого для замедления вращения циферблата в момент определения времени пользователем корпус дополнительно содержит мраморные шарики для замедления вращения циферблата.
Сложная конструкция гравитационно-вращательного механизма не позволяет использовать его в часах для открывания и закрывания средств индикации или его части на циферблате часов.
Вместе с тем, предлагаемое изобретение лишено указанных недостатков.
Задача и технический результат
Задачей и техническим результатом заявленного изобретения является упрощение конструкции гравитационно-вращательного механизма для отображения по требованию дополнительной индикации, расположенной на циферблате. Это прежде всего касается дополнительной индикации времени суток (день/ночь), отображения лунных фаз, дней недели, календарной даты, индикатора запаса хода и других. Использование предложенного механизма также повысит читаемость циферблата, что также повысит удобство использования часов усложненного типа с несколькими апертурами, предназначенными для отображения той или иной информации, например индикации даты, дня недели и т.п. Кроме этого при помощи заявленного механизма возможно закрывать основную индикацию либо стрелку минут, либо стрелку часов, либо обе стрелки при необходимости индикации только дополнительной индикации, например, лунного календаря либо индикации времени в разных часовых поясах.
Сущность изобретения
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что гравитационно-вращательный механизм для часов содержит, по меньшей мере, одну шторку закрытия индикации, связанный с ней, по меньшей мере, один грузик, а также, по меньшей мере, одну пружину, при этом при вертикальном положении гравитационно-вращательного механизма сила гравитации, действующая на указанный, по меньшей мере, один грузик, больше силы упругости пружины, что позволяет сместить указанный, по меньшей мере, один грузик и связанную с ним шторку индикации в требуемое положение «закрыто»/«открыто», а в горизонтальном положении гравитационно-вращательного механизма сила гравитации, действующая на указанный, по меньшей мере, один грузик меньше силы упругости пружины, что позволяет переместить, по меньшей мере, один грузик и связанную с ним шторку индикации в положение «открыто»/«закрыто».
При этом шторка индикации кинематически сопряжена с грузиком.
Также шторка индикации может иметь любую геометрическую форму, например, такую как круг, полукруг, многоугольник, круговое кольцо, круговой сегмент, круговой сектор, эллипс.
Кроме этого на шторку индикации могут быть нанесены дополнительные элементы, цифры или надписи.
При этом на шторку индикации может быть нанесена дополнительная шкала.
Кроме этого часть шторки индикации может быть прозрачной.
Также гравитационно-вращательный механизм может дополнительно содержать штифт ограничитель движения шторки.
Кроме этого гравитационно-вращательный механизм может дополнительно содержать штифт шторки.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что часы с гравитационной зависимостью индикации от положения часов в пространстве содержат корпус, часовой механизм, циферблат с, по меньшей мере, одной апертурой для отображения дополнительного индикатора, стрелки, при этом дополнительно содержат заявленный гравитационно-вращательный механизм.
Кроме этого шторка индикации гравитационно-вращательного механизма может быть размещена как под, так и над циферблатом.
При этом гравитационно-вращательный механизм устанавливается таким образом, что может закрываться либо шкала, либо указатель, либо шкала и указатель дополнительного индикатора, установленного на циферблате.
Также посредством шторки индикации гравитационно-вращательного механизма может перекрываться часть циферблата.
При этом часы могут быть как механическими, так и кварцевыми.
При этом часовой механизм может быть любым стандартно выпускаемым базовым часовым механизмом.
При этом стрелочный механизм может быть любым применяемым в часовой технике.
При этом часовой механизм может быть 12-ти или 24-ти часовой индикации.
Краткое описание чертежей
Конструктивно в предпочтительном, но не единственно обязательном, варианте исполнения заявляемый гравитационно-вращательный механизм для отображения по требованию дополнительной индикации и часы с таким механизмом содержат следующие элементы:
1 - Шкала индикатора
2 - Указатель индикатора
3 - Шторка закрытия индикатора
4 - Штифт ограничитель движения шторки
5 - Грузик
6 - Пружина
7 - Штифт шторки
8 - Шкала второго индикатора
9 - Указатель второго индикатора
10 - Левая шторка
11 - Дополнительный штифт ограничитель движения шторки
12 - Правая шторка
13 - Первое колесо
14 - Второе колесо
На фиг. 1 показан внешний вид часов с гравитационной зависимостью индикации от положения в горизонтальном положении, когда апертура открыта.
На фиг. 2 показан вариант внешнего вида часов с гравитационной зависимостью индикации от положения в вертикальном положении, когда апертура закрыта.
На фиг. 3 показаны варианты внешнего вида часов с гравитационной зависимостью индикации от положения, когда в вертикальном положении апертура часов открыта, а в горизонтальном - закрыта.
На фиг. 4 показана схема гравитационно-вращательного механизма для отображения по требованию дополнительной индикации, расположенной на циферблате в положении «открыто».
На фиг. 5 показана схема гравитационно-вращательного механизма для отображения по требованию дополнительной индикации, расположенной на циферблате в положении «закрыто».
На фиг. 6 показан вариант внешнего вида часов с гравитационной зависимостью индикации от положения в вертикальном положении, когда дополнительная апертура на циферблате закрыта.
На фиг. 7 показан вариант выполнения схемы гравитационно-вращательного механизма для отображения по требованию дополнительной индикации, расположенной на циферблате в положении «закрыто».
На фиг. 8 показан вариант выполнения схемы гравитационно-вращательного механизма для отображения по требованию дополнительной индикации, расположенной на циферблате в положении «открыто».
На фиг. 9 показана схема гравитационно-вращательного механизма, в котором шторка закрытия индикатора выполнена отдельно от грузика и сопряжена с ней кинематически.
Осуществление изобретения
Как отмечалось, заявитель разработал простое в реализации и использовании устройство гравитационно-вращательного механизма для отображения по требованию дополнительной индикации, расположенной на циферблате. При этом указанный механизм легко реализуется в часах с гравитационной зависимостью индикации от положения часов в пространстве. Так, в варианте выполнения, показанном на рисунках, в случае горизонтального положения часов механизм перемещается в положение «открыто», а в случае вертикального положения часов, механизм перемещается в положение «закрыто». Также показано, что при необходимости положение «открыто» и «закрыто» может быть привязано к вертикальному и горизонтальному расположению часов соответственно.
При этом в качестве основы для таких часов может быть взят любой стандартно выпускаемый часовой механизм. То есть базовый часовой механизм и стрелочная система могут быть практически любыми из числа известных и применяемых в часовой технике при выполнении ими их обычных для часов функций. Кроме этого часовой механизм может быть выполнен как для 12-ти часовой индикации, так и для 24-ти часовой индикации.
Как показано на фигурах 1, 2 и 3 чертежей заявленное изобретение может быть выполнено в виде часов усложненного типа с несколькими апертурами, предназначенными для отображения той или иной информации, например индикации календарной даты, дней недели, времени суток (день/ночь), отображения лунных фаз, индикатора запаса хода и других.
Ниже подробно рассмотрен вариант выполнения гравитационно-вращательного механизма для часов по фиг. 1 и 2 для лучшего понимания конструкции устройства.
Как показано в варианте выполнения, представленном на фиг. 4 и 5, когда часы находятся в вертикальном положении, грузик 5, заставляет принимать шторку закрытия индикатора 3 заданное положение «закрыто», перекрывая шкалу индикатора 1. При этом сила гравитации, действующая на грузик больше силы упругости пружины, так как момент силы упругости пружины становится больше, чем момент силы тяжести, что позволяет сместить грузик 5. Установленный штифт шторки 7 ограничивает движение шторки закрытия индикатора 3.
При горизонтальном положении, наоборот, грузик 5 перестает работать и перевешивать шторку закрытия индикатора 3, и пружина 6 возвращает шторку закрытия индикатора 3 до штифта ограничителя движения шторки 4, открывая таким образом шкалу индикатора 1.
Очевидно, что при установке указанного гравитационно-вращательного механизма с некоторым смещением от отверстия апертуры, положение «открыто» будет достигаться при вертикальном положении часов, а положение «закрыто» - в горизонтальном положении.
Также часы могут иметь не одно устройство гравитационно-вращательного механизма для отображения по требованию дополнительной индикации, расположенной на циферблате. Как показано на фиг. 6, 7, 8 дополнительный циферблат содержит две шкалы: шкалу индикатора 1 и шкалу второго индикатора 8, расположенные концентрично друг другу. И два указателя: указатель индикатора 2 и указатель второго индикатора 9.
Шторка закрытия индикатора состоит из двух половинок правой шторки 12 и левой шторки 10. В вертикальном положении половинки шторок закрытия индикатора перекрывают шкалу второго индикатора 8 и указатель второго индикатора 9. В горизонтальном положении оба средства индикации становятся видны за счет перемещения правой шторки 12 и левой шторки 10 до штифтов ограничителя движения шторки 4 и 11. Как следует из варианта выполнения гравитационно-вращательного механизма, представленного на этих фигурах, при изменении положения корпуса часов с вертикального на горизонтальное происходит закрывание или открывание средства индикации или его части на циферблате часов. При этом специалисту очевидно, что в часах посредством предложенного гравитационно-вращательного механизма может закрываться либо шкала индикатора, либо указатель индикатора, либо и шкала и указатель одновременно. Кроме этого также может закрываться основная индикация (стрелки минут, часов или обе стрелки одновременно) в том случае, если необходимо оставить на циферблате только дополнительную индикацию, например, отображение времени на Марсе, Луне, информацию о лунном месяце и т.п.
Также очевидно, что в зависимости от формы шторки закрытия индикатора возможно изменить варианты открытия и закрытия индикатора в зависимости от поставленной задачи.
Кроме этого непосредственно на шторке закрытия индикатора можно размещать дополнительные элементы и надписи. В частности на шторке закрытия индикатора может быть размещена дополнительная шкала. При этом шторка закрытия индикатора может быть размещена как под, так и над циферблатом. При этом очевидно, что в случае расположения шторки закрытия индикатора над циферблатом возможно осуществить закрытие и открытие основной индикации - часовой и/или минутной стрелок.
Также шторка закрытия индикатора 3 может быть выполнена отдельно от грузика 5 и сопряжена с ней кинематически (см. фиг. 9). При перемещении грузика 5 второе колесо 14 входит в зацепление с первым колесом 13 и посредством него передает перемещение шторке закрытия индикатора 3.
Очевидно, что открываться/закрываться могут один или несколько индикаторов в одних часах.
При этом часть шторки закрытия индикатора может быть прозрачной, например прозрачная шторка с нанесенной на ней шкалой. Также шторка закрытия индикатора может быть выполнена с отверстием, через которое при закрытии индикатора могут быть видны указатель или шкала или часть циферблата.
Кроме этого шторка закрытия индикатора может перекрывать только сектор или часть циферблата. При этом могут использоваться две и более шторки для перекрытия части индикатора.
Таким образом, посредством простого устройство гравитационно-вращательного механизма для отображения по требованию дополнительной индикации, расположенной на циферблате без дополнительного усложнения часового механизма будет обеспечено увеличение читаемости циферблата по требованию в механических часах. То есть при расположении часов вертикально/горизонтально, апертуры с дополнительной информацией о текущем дне недели, календарном дне, индикацией запаса хода и т.п. будут закрыты шторкой закрытия индикатора и на циферблате можно будет посмотреть только текущее время. При этом в случае необходимости увидеть и уточнить информацию о текущем дне недели, календарном дне и т.п. необходимо переместить часы в горизонтальное/вертикальное положение, в котором под действием заявленного гравитационно-вращательного механизма апертуры будут открыты и необходимая информация будет доступна. Также при необходимости закрыть основную индикацию и отобразить на циферблате только информацию, касающуюся дополнительной индикации, также при повороте часов в горизонтальное/вертикальное положение будут закрываться часовая или минутная стрелки либо обе стрелки одновременно, а при перемещении часов в вертикальное/горизонтальное положение индикация основного времени откроется и информация будет доступна для считывания.
Таким образом обеспечивается достижение требуемого технического результата, а именно упрощение конструкции гравитационно-вращательного механизма для отображения по требованию дополнительной индикации, расположенной на циферблате. Это прежде всего касается дополнительной индикации времени суток (день/ночь), отображения лунных фаз, дней недели, календарной даты, индикатора запаса хода и других. Использование предложенного механизма также повысит читаемость циферблата, что также повысит удобство использования часов усложненного типа с несколькими апертурами, предназначенными для отображения той или иной информации, например индикации даты, дня недели и т.п.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, 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, заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям патентоспособности, 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.