таинственные часы с турбийоном, способ передачи движения в часовом механизме и способ компоновки таинственных часов с турбийоном

Формула изобретения

1. Таинственные часы, содержащие

корпус из прозрачного переднего стекла и прозрачного заднего стекла, образующих прозрачную область, и непрозрачного обода корпуса,

часовой механизм, включающий механизм завода и перевода стрелок, пружинный двигатель, передаточный механизм, основную колесную систему, ход с регулятором, стрелочный механизм и средство индикации времени с соосными часовой и минутной стрелками,

отличающиеся тем, что

механизм завода и перевода стрелок, двигатель и передаточный механизм расположены внутри непрозрачного обода корпуса и кинематически сопряжены с прозрачным приводным диском, расположенным в прозрачной области,

основная колесная система, ход с регулятором и стрелочный механизм расположены в прозрачной области между прозрачным передним стеклом и прозрачным задним стеклом, а

ход с регулятором выполнены в конструкции турбийона, расположенной так, что ось вращения каретки турбийона расположена соосно с осями часовой и минутной стрелок.

2. Таинственные часы по п.1, отличающиеся тем, что средство индикации времени выполнено с секундной стрелкой с возможностью ее вращения посредством размещения ее на оси каретки турбийона, совершающей один оборот в минуту.

3. Таинственные часы по п.1, отличающиеся тем, что внешняя боковая поверхность корпуса снабжена, по меньшей мере, одним средством механического соединения, выполненным с возможностью соединения с браслетом или ремешком наручных часов, с цепочкой карманных часов, с цепочкой кулона или подвески, креплением ювелирного изделия, прибора или изделия с механическим исчислением времени.

4. Таинственные часы по п.1, отличающиеся тем, что циферблат часов выполнен в виде цифр или меток часов и минут на поверхности переднего или заднего прозрачных стекол или по наружному непрозрачному краю корпуса.

5. Таинственные часы по п.1, отличающиеся тем, что содержат корпус 1, заводную головку 2, циферблат 3, часовую стрелку 4, минутную стрелку 5, каретку турбийона 6, промежуточное колесо 8, анкерное колесо 9, кулачковую муфту 10, анкерную вилку 11, секундную стрелку 12, секундное колесо 13, баланс 14, прозрачное нижнее стекло 15, прозрачный переводной диск 16, прозрачный приводной диск 17, верхнее стекло 18, вексельное колесо 19, анкерный триб 20, секундный триб 21, центральное колесо 22, триб промежуточного колеса 23, часовое колесо 24, минутный триб 25, вексельный триб 26, прозрачное переводное колесо 27, передаточные колеса 28, 29, барабан 30, кольцеобразное стекло 31 прозрачного приводного диска 17, зубчатый диск 32 прозрачного приводного диска 17, часовой механизм 33.

6. Таинственные часы по п.5, отличающиеся тем, что передаточный механизм выполнен в виде прозрачного приводного диска 17 из прозрачного кольцеобразного стекла и зубчатого диска или в виде прозрачного кольцеобразного стеклянного зубчатого диска.

7. Таинственные часы по п.5, отличающиеся тем, что содержат пружинный двигатель, сопряженный с передаточным механизмом, приводящим в движение прозрачный приводной диск 17, кинематически сопряженный с центральным колесом 22, трибом промежуточного колеса 23, секундным трибом 21 и анкерным трибом 20.

8. Таинственные часы по п.5, отличающиеся тем, что средство индикации времени выполнено с часовой и минутной стрелками с возможностью их вращения посредством сопряженных с ними часового колеса 24 и минутного триба 25.

9. Таинственные часы по п.5, отличающиеся тем, что содержат прозрачный переводной диск 16, выполненный с возможностью перевода стрелок в положении перевода механизма завода часов и перевода стрелок.

10. Способ передачи движения в часовом механизме, включающем кинематически сопряженные друг с другом механизм завода и перевода стрелок, пружинный двигатель, передаточный механизм, основную колесную систему, ход с регулятором и стрелочный механизм,

отличающийся тем, что

механизм завода и перевода стрелок, двигатель и передаточный механизм располагают внутри непрозрачного корпуса,

основную колесную систему, ход с регулятором и стрелочный механизм располагают в прозрачной области между прозрачным передним стеклом и прозрачным задним стеклом,

ход с регулятором выполняют в конструкции турбийона, расположенной так, что ось вращения каретки турбийона расположена соосно с осями часовой и минутной стрелок, а

передаточный механизм выполняют в виде приводного диска из прозрачного кольцеобразного стекла и зубчатого диска или в виде кольцеобразного прозрачного стеклянного зубчатого диска.

11. Способ передачи движения в часовом механизме по п.10, отличающийся тем, что пружинный двигатель выполняют сопряженным с передаточным механизмом, приводящим в движение приводной диск, кинематически сопряженный в часовом механизме с центральным колесом, трибом промежуточного колеса, секундным трибом и анкерным трибом.

12. Способ передачи движения в часовом механизме по п.10, отличающийся тем, что используют таинственные часы по любому из пп.1-9.

13. Способ компоновки часов, содержащих

корпус из прозрачного переднего стекла и прозрачного заднего стекла, образующих прозрачную область, и непрозрачного обода корпуса,

часовой механизм, включающий механизм завода и перевода стрелок, двигатель, передаточный механизм, основную колесную систему, ход с регулятором, стрелочный механизм и средства индикации времени с соосными часовой и минутной стрелками,

отличающийся тем, что

механизм завода и перевода стрелок, двигатель и передаточный механизм располагают внутри непрозрачного корпуса, а

основную колесную систему, ход с регулятором и стрелочный механизм располагают в прозрачной области между прозрачным передним стеклом и прозрачным задним стеклом,

ход с регулятором выполняют в конструкции турбийона, расположенной так, что ось вращения каретки турбийона расположена соосно с осями часовой и минутной стрелок, а

передаточный механизм выполняют в виде приводного диска из прозрачного кольцеобразного стекла и зубчатого диска или в виде кольцеобразного прозрачного стеклянного зубчатого диска.

14. Способ компоновки часов по п.13, отличающийся тем, что изготавливают таинственные часы по любому из пп.1-9.

15. Способ компоновки часов по п.13, отличающийся тем, что при компоновке часов используют способ передачи движения в часовом механизме по любому из пп.10, 11, 12.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Изобретение относится к хронологии, к механическим часам со стрелочной индикацией времени текущего времени, и может быть использовано при изготовлении и использовании оригинальных необычных таинственных наручных, настольных или карманных часов, кулонов, подвесок, ювелирных изделий, приборов и изделий с механическим исчислением времени с турбийоном.

Уровень техники

Идея создания и использования таинственных часов (часов-загадок, мистических часов, mysterywatch), принцип работы которых непонятен на первый взгляд, с давних времен привлекает часовщиков и потребителей. На протяжении уже почти двух столетий делаются попытки изобрести прозрачные механические часы, однако до сих пор прозрачными удалось создать лишь только громоздкие настольные часы или относительно крупные карманные и наручные механические часы.

Необычный способ стрелочной индикации, создающий эффект того, что зритель видит абсолютно прозрачный циферблат с закрепленными на нем стрелками, исправно указывающими время, не наблюдая при этом никакого вращающего их механизма, впервые придумал и создал французский часовщик и иллюзионист Жан Эжен Робер-Уден (Jean-Eugene Robert-Houdin), который считается основоположником современной иллюзионной магии.

Его часы, впервые продемонстрированные на Французской промышленной выставке 1839 г., представляли собой бронзовый корпус-основание, на котором располагался прозрачный хрустальный циферблат, над которым как бы висели в воздухе нарисованные на стеклянных дисках стрелки, которые двигались словно бы сами по себе без какого бы то ни было видимого механизма.

В действительности движение на хрустальный циферблат передавалось в этих часах от механизма, расположенного в верхней части корпуса через систему шестеренок и винтовых тяг.

Позже часовые мануфактуры, среди которых можно назвать Cartier и LeCoultre, начали изготавливать подобные прозрачные настольные механические часы, в частности, мануфактурой Картье (Cartier), начиная с 1912 г., их выпущено в свет всего около 30 штук настольных часов, отличительной особенностью которых был абсолютно прозрачный корпус из горного хрусталя с механизмом, спрятанным в золотом ободке циферблата.

Известны карманные антикварные часы Mysterieuse (Загадка), Франция, 19 век, корпус из серебра диаметром 53 мм, механизм с цилиндрическим ходом. Предполагается, что часы "Mysterieuse" создавались, чтобы удивить, заставить задуматься: как это может работать? Это карманные часы со стеклянными, совершенно прозрачными стенками, в центре циферблата движутся стрелки, а механизм не виден. Возникает вопрос: за счет каких сил и механизмов происходит движение стрелок? Оказывается, стрелки в этих часах неподвижны, а вращаются два тончайших стекла, на одном из которых укреплена часовая, на другом - минутная стрелка. Эти тонкие стекла приводит в действие механизм, расположенный в узком ободе корпуса. Третье неподвижное стекло является циферблатом [1].

Известны карманные таинственные часы компании Армана Швоба и братьев (Armand Schwob&Freres) - часы производились для китайского и европейского рынков около 1890 года (фазы Луны). Этот вариант таинственных часов обладает механизмом в форме полумесяца, скрытым под ободком часового корпуса, который вращает расположенные между стеклами циферблата прозрачные стеклянные диски с закрепленными на них стрелками. Модель была запатентована Арманом Швобом [2].

Недостатком этой модели является значительная толщина механизма с циферблатом в связи с применением в этих часах шести прозрачных дисков, что значительно ухудшает эксплуатационные свойства часов, особенно в случае реализации конструкции в наручных часах. Кроме того, стрелки в этих часах переводятся путем вращения минутной стрелки пальцем, поскольку отсутствует узел перевода стрелок.

Таким образом, до сегодняшнего дня существует неразрешенная пока в должной мере проблема создания простых по конструкции и дешевых в производстве прозрачных наручных механических часов малого размера.

Еще до недавнего времени швейцарские часовщики считали, что идею наручных прозрачных часов немыслимо воплотить в жизнь, но сейчас стали появляться и производиться крупные по размерам наручные часы с невидимым механизмом и зависшими в воздухе стрелками, что воспринимается как очень необычное и таинственное.

Одними из популярнейших таинственных часов на сегодня являются часы «Таинственный Кардинал» мануфактуры Quinting - наручные часы с прозрачным зрелищным циферблатом, кварцевым приводом и механизмом из прозрачного сапфира [3].

Механизм Таинственного Кардинала - это система, состоящая из 7 параллельных прозрачных сапфировых дисков, предварительно металлизированных и покрытых антибликовым покрытием. Этот сложный механизм содержит в себе 3 неподвижных и 4 вращающихся прозрачных сапфировых диска, которые приводят в движение стрелки минут, часов и указатель даты, а также стрелку маленького секундного циферблата, находящегося в положении на 6 часов. Несмотря на такое количество слоев из сапфира (всего 9 - 7 в механизме и 2 защитных), часы Таинственный Кардинал в области циферблата абсолютно прозрачны.

При оригинальном внешнем виде эти часы отличаются сравнительно большими для наручных часов размерами - диаметром в 43,8 мм (без заводной головки) и толщиной 14 мм, а также очень большой сложностью в изготовлении, поскольку сапфир отличается очень высокой твердостью и обрабатывается алмазными инструментами.

Абсолютная прозрачность сапфирового механизма и циферблата, заключенного в благородный металл и драгоценные камни делает часы Quinting уникальными по внешнему виду, но очень сложными в изготовлении и очень дорогими предметами роскоши.

Модный дом Louis Vuitton анонсировал часы Tambour Mysterieuse LV 115, которые считают одними из самых сложных из прозрачных часов, в которых индикация часов и минут традиционно производится при помощи сапфировых дисков с нанесенными на них стрелками, а непрозрачный инкрустированный драгоценными камнями механизм размещается в центре корпуса и как бы «плывет» в нем. Отмечают, что на создание каждого экземпляра часов Tambour Mysterieuse LV 115 уходит по одному году, производятся они персонально для каждого покупателя, корпус часов по желанию может быть изготовлен из платины или золота - белого, желтого, красного, диаметр его корпуса - 42,55 мм, а предварительно объявленная цена - 265.000 долларов США [4].

Существует также сложная модель таинственных часов «mysterywatch», созданная автором рассматриваемой заявки в 2008 году. Это наручные часы с прозрачным циферблатом и стрелками, вращающимися между его стеклами, и подвижной картой звездного неба. Визуальный эффект таков, что наблюдателю кажется, что стрелки свободно парят в пустом корпусе часов на фоне движущихся звезд. Принцип работы часов заключается в том, что под стеклами корпуса находятся еще три таких же прозрачных диска. К первому (верхнему) прикреплена минутная стрелка, ко второму - часовая, а на третий, нижний, сапфировый диск нанесена карта звездного неба. Данные часы при относительно небольших размерах - диаметр 38 мм и высота 9 мм совершают 18000 полуколебаний в час и они сложны по конструкции, имеют 1000 камней, 1281 деталь, пять сапфировых дисков. На этих пяти прозрачных сапфировых дисках показываются часы, минуты, дата, месяц и карта звездного неба, а на корпусе отдельно показываются фазы Луны, индикатор запаса хода, уравнение времени. В данном механизме сапфировые диски удерживаются по окружности зубчатыми колесами, которые приводит в движение часовой механизм, спрятанный под ободком часов [5].

Таким образом, необычные решения для стрелочной индикации прозрачных таинственных часов до сих пор пользуются большой популярностью.

Известны прозрачные часы, механизм которых вытянут в линию и спрятан под декоративной полоской, проходящей через весь прозрачный циферблат. Его недостатками можно назвать то, что расположение механизма все же достаточно очевидно и у наблюдателя не возникает такого визуального эффекта, как в случае, когда стрелки висят в середине циферблата и вращаются «сами по себе» [6].

Общими недостатками указанных выше часов-аналогов является сложность и обычная громоздкость конструкции механизмов и невозможность по данным решениям размещения их стрелочной системы с вращающимися стрелками между двух дисков, что делает их практически не пригодными для применения в небольших по размерам наручных часах.

Известны таинственные часы Линдерта Принса (Leendert Prins), которые содержат четыре прозрачных диска - два внешних, неподвижных, и два внутренних вращающихся. На один из внутренних дисков крепится или рисуется минутная стрелка, а на другой - часовая. Вращающиеся диски приводятся в движение с помощью расположенных по краям зубьев [7].

Недостатками данной конструкции является отсутствие вращающихся стрелок, что существенно ухудшает визуальные и эксплуатационные свойства часов, особенно в случае реализации конструкции в наручных часах.

Известна более поздняя модификация таинственных часов Линдерта Принса с использованием вместо двух внутренних вращающихся дисков одного внутреннего вращающегося диска. В данных часах использован упрощенный механизм с одним вращающимся стеклянным диском вместо двух. На один стеклянный диск крепится часовая и минутная стрелки, но при этом минутная стрелка соединена с вращающейся шестерней, закрепленной в оправе часов и тем самым замаскированной. В центре часов к минутной стрелке прикреплен вращающийся вал, который с помощью нескольких шестеренок приводит в движение часовую стрелку [8].

Недостатками данной конструкции является необходимость крепления минутной стрелки в оправе часов и тем самым существенно уменьшается "таинственный" визуальный эффект, поскольку становится очевидным, где спрятан механизм, приводящий в движение минутную стрелку.

Известны часы, включающие корпус, состоящий из прозрачного внешнего и заднего стекол корпуса, одно из которых образует циферблат, и непрозрачного обода корпуса, внутри которого расположены, по крайней мере, два прозрачных диска, на каждый из которых нанесены надписи и/или изображения, соответствующие измеряемому интервалу времени: по крайней мере, часам и минутам, а также размещаемые под непрозрачным ободом корпуса: часовой механизм, зубчатые передачи, выполненные с возможностью передачи вращения от часового механизма на каждый из двух прозрачных дисков, и узел фиксации, выполненный с возможностью фиксации каждого из прозрачных дисков, отличающиеся тем, что включают, по меньшей мере, две зубчатые передачи, каждая из которых образована зубчатым колесом и зубчатым краем прозрачного диска и выполнена с возможностью передачи вращения на соответствующий ей прозрачный диск, при этом корпус часов выполнен портативным, причем его внешняя боковая поверхность снабжена, по меньшей мере, одним средством механического соединения, причем часовой механизм включает механический или электрический привод, а средство механического соединения, расположенное на внешней боковой поверхности корпуса часов, выполнено с возможностью соединения с браслетом (ремешком) наручных часов, с цепочкой карманных часов или с цепочкой кулона или подвески [9].

Недостатками этих часов является отсутствие вращающихся стрелок и значительные размеры корпуса в связи с применением в этих часах двух или более неподвижных и двух или более подвижных прозрачных дисков, а также наличие двух зубчатых передач для приведения в движение подвижных дисков. Все это значительно ухудшает визуальные и эксплуатационные свойства часов, особенно в случае реализации конструкции в наручных часах, а также существенно увеличивает размеры корпуса и, соответственно, сокращает отношение площади прозрачного циферблата к площади непрозрачного корпуса (снижается эффект таинственности).

Распространенные в настоящее время механические часы обычно содержат: пружинный двигатель, обычно на основе спиральной пружины; механизм завода и перевода стрелок (на языке часовщиков - ремонтуар); спусковой механизм (на языке часовщиков - спуск, ход), преобразующий непрерывное вращательное движение в колебательное или возвратно-поступательное движение; колебательную систему в виде маятника или балансира (баланса); систему зубчатых колес или шестеренок, соединяющую пружинный двигатель и спусковой механизм (на языке часовщиков - ангренаж); стрелочный механизм и циферблат [10].

Пружинный двигатель на основе спиральной пружины, выбранный нами за прототип для пружинного двигателя, обычно представляет собой прикрепленную к валу спиральную пружину, размещенную в цилиндрическом барабане с зубчатым краем. Раскручиваясь вокруг оси, спиральная пружина вращает барабан (внутри которого она находится), а его зубчатый край через его систему колес, спусковой механизм и регулятор приводит в движение стрелочный механизм. При заводке часов вращением заводной головки через зубчатые передачи вращают соединенный с пружиной вал, на который, сжимаясь, наматывается спиральная пружина [10].

Главным недостатком пружинного двигателя на основе спиральных пружин является неравномерность скорости раскручивания пружины, что приводит к неточности хода часов. Каждая спиральная пружина в ходе своего разматывания изменяет свою приводную силу. Для устранения этого недостатка применяли и применяют различные способы: исключение в работе пружины ее начальной и конечной фаз путем использования кулачковых механизмов, из которых известны мальтийский механизм, кольцевидные и пальцевые кулачковые механизмы.

Изменчивость приводной силы можно также ограничивать удлинением пружины и увеличением запаса ее энергии. Однако удлинение пружины идет за счет ее толщины. Для тонких пружин требуются также специальные сплавы, лучше выдерживающие нагрузку и усталость [11].

Таким образом, главным недостатком пружинного двигателя на основе спиральных пружин является неравномерность скорости раскручивания спиральной пружины, что приводит к неточности хода часов. Также у механических часов точность хода зависит от множества факторов, таких как температура, положение часов, износ деталей и другие. Поэтому для механических часов считается нормой расхождение с точным временем на 15-45 секунд в сутки, а лучшим результатом - 4-5 секунд в сутки.

Для компенсации влияния на точность хода положения часов в пространстве (компенсации влияния гравитации на физические центры тяжести деталей часов и их смещения относительно математических центров тяжести деталей часов) Абрахам Луи Бреге (Abraham-Louis Breguet) в 1795 году изобрел, а в 1801 запатентовал турбийон (фр.Tourbillon - вихрь). Турбийон состоит из баланса, анкерной вилки и анкерного колеса, расположенных на специальной вращающейся площадке (наиболее часто встречающаяся скорость вращения: 1 оборот в минуту). Это один из самых сложных и дорогих дополнительных механизмов с точностью хода -1/+2 с в сутки. Турбийон в дорогих часах часто делают видимым с одной стороны через специальное окошко в циферблате [12, 13].

Основная функция и идея турбийона - компенсация влияния гравитации на подвижные и сбалансированные детали механизма, а именно баланса, спирали и спуска, посредством их вращения вокруг собственной оси внутри корпуса часов.

Турбийон очень сложен в изготовлении, сам Бреге собрал всего 30 подобных механизмов. Даже сейчас механизм турбийона весом всего несколько карат может состоять из нескольких десятков деталей и порой может доходить до сотни. Поэтому даже сейчас, с появлением лазерной прецизионной резки металлов и новейших способов их обработки, даже самые именитые компании выпускают не более 10-20 турбийонов в год.

Сегодня необходимость в подобном повышении точности часов практически отпала, поскольку часы и без того стали достаточно точными, поэтому использование турбийонов остается только в конструкции самых дорогих из них как дань высокому часовому искусству.

В настоящее время существует две основные схемы, по которым собираются турбийоны:

Первая - классическая, когда каретка закреплена с обоих сторон по оси вращения. Такой способ крепления предполагает размещение с лицевой части механизма «моста» арочной конструкции, как правило, с тремя точками опоры, через пролеты которой виден остальной механизм. В него встраивается шарикоподшипник, сделанный из рубинов.

Второй тип турбийонов - парящий. Здесь арочный мост отсутствует, а каретка закреплена только с одной стороны, таким образом ничто не мешает с этой стороны любоваться работой механизма.

Вместе с тем до настоящего времени не известно ни одной конструкции таинственных часов, в которой турбийон был бы полностью «воздушным» со всех сторон, то есть выполненным расположенным в воздухе в абсолютно прозрачном пространстве со всех сторон.

Известны, в частности, различные марки наручных и карманных часов, корпус которых спереди и сзади выполняется полностью прозрачным, что позволяет видеть часовой механизм в работе; примером таких часов являются турбийоны фирмы Омега [14]. Несмотря на определенный декоративный эффект, который достигается такой конструкцией часов, хотя при этом видимый часовой механизм, заполняющий все внутреннее пространство корпуса, заслоняет стрелки и затрудняет быстрое определение момента времени.

Создавая таинственные часы (часы загадки), где существует прозрачная область, мастера стремились, сохраняя обычные габариты и внешний вид часов, показать незаметность, скрытость механизма привода. В большинстве известных конструкций механизм обычно на основе спиральной пружины размещался в непрозрачной области корпуса, что приводило к необходимости увеличения его размеров или деформирования для формирования ассиметричных расширений одной из непрозрачных частей корпуса.

Известна конструкция декоративных настольных часов, описанная в заявке [15], которые включают асимметричный корпус, состоящий из прозрачного либо полупрозрачного внешнего и заднего стекол корпуса и непрозрачного обода корпуса, внутри которого расположен часовой механизм. Для измерения отрезков времени и создания декоративного эффекта внутри корпуса часов размещены, по меньшей мере, два прозрачных диска, на каждый из которых нанесены надписи и/или изображения, соответствующие измеряемому интервалу времени. Под непрозрачным ободом корпуса располагаются часовой механизм, зубчатые передачи, передающие вращение от часового механизма на каждый из прозрачных дисков, и узел фиксации, фиксирующий каждый из прозрачных дисков. То есть конструкция часов обеспечивает сквозную видимость через корпус часов без обзора работы часового механизма.

Данная конструкция часов не предусматривает возможность их использования в качестве наручных или карманных часов, кроме того, эксцентрическое движение прозрачных дисков излишне усложняет конструкцию часов.

Известны разработанные автором Чайкиным К.Ю. часы с пружинным двигателем с обычным круглым прозрачным в середине корпусом, в которых для повышения точности хода, уменьшения габаритов и компактности механизма таинственных часов и обеспечения возможности его использования не только в относительно некрупных мужских наручных часах, но и в маленьких женских наручных часах с «воздушным» стрелочным механизмом и с возможным «воздушным» турбийоном в пружинном двигателе часов, содержащем барабан с зубчатым краем, размещенную в барабане пружину с возможностью вращения зубчатого края и приведения им в движение часового механизма, и средство приведения двигателя в напряженное состояние при заводе часов, барабан выполнен кольцеобразным со сквозным центральным отверстием с возможностью размещения часового механизма внутри сквозного центрального отверстия барабана [16].

В данных часах с пружинным двигателем, содержащих корпус с прозрачными внешним и задним стеклами, часовой механизм с пружинным двигателем, средство завода и перевода часов и средство индикации времени, корпус выполнен полым кольцеобразной формы с размещенным внутри кольцеобразным пружинным двигателем, содержащим кольцеобразный барабан с зубчатым краем со сквозным центральным отверстием, размещенную в кольцеобразном барабане пружину с возможностью вращения зубчатого края барабана и приведения им в движение часового механизма и средство приведения пружины двигателя в напряженное рабочее состояние при заводе часов.

При компоновке данных часов, содержащих кольцеобразный полый корпус с прозрачными внешним и задним стеклами, часовой механизм, включающий пружинный двигатель, средство завода и перевода часов, колебательную систему, спусковой механизм, соединяющую двигатель и спусковой механизм систему шестеренок и механизм, средство индикации времени, пружинный двигатель и средство завода и перевода часов выполняют в виде кольцеобразного модуля пружинного двигателя и средство завода и перевода часов, кольцеобразный модуль пружинного двигателя и средство завода и перевода часов размещают в полости кольцеобразного корпуса, а колебательную систему, спусковой механизм, соединяющую двигатель и спусковой механизм систему шестеренок и механизм, средство индикации времени размещают внутри кольцеобразного модуля пружинного двигателя и средство завода и перевода часов.

Недостатками данных часов, которые устраняются патентуемым изобретением являются, сложность изготовления двигателя часов и ограничение по запасу хода в связи с недостаточной мощностью кольцевого пружинного двигателя.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому при использовании техническому результату аналогом (прототипом) являются разработанные ранее автором Чайкиным К.Ю. таинственные часы, которые для повышения визуальной привлекательности часов при одновременном повышении функциональных возможностей системы стрелочной индикации и уменьшении габаритов механизма часов содержат корпус из прозрачного переднего стекла, прозрачного заднего стекла и непрозрачного обода корпуса, а также размещенный внутри обода корпуса часовой механизм и сопряженное с часовым механизмом средство индикации времени. При этом согласно изобретению прозрачное переднее стекло и прозрачное заднее стекло выполнены опорными с возможностью размещения между ними средства индикации времени, часовой механизм содержит прозрачное центральное стекло, закрепленное внутри колеса привода, передающего движение на средство индикации времени, а средство индикации времени выполнено в виде часовой и минутной стрелок с возможностью их вращения посредством сопряженных с ними колеса привода и вексельного механизма [17 (прототип)].

Данные часы содержат корпус из прозрачного переднего стекла, прозрачного заднего стекла и непрозрачного обода корпуса, размещенный внутри обода корпуса часовой механизм и сопряженное с часовым механизмом средство индикации времени, согласно изобретению прозрачное переднее стекло и прозрачное заднее стекло выполнены опорными с возможностью размещения между ними средства индикации времени, часовой механизм содержит прозрачное центральное стекло, закрепленное внутри колеса привода, передающего движение на средство индикации времени, а средство индикации времени выполнено в виде часовой и минутной стрелок с возможностью их вращения посредством сопряженных с ними колеса привода и вексельного механизма. Прозрачное центральное стекло расположено параллельно между прозрачным передним стеклом и прозрачным задним стеклом, часовая стрелка расположена между прозрачным передним стеклом и прозрачным центральным стеклом, а минутная стрелка расположена между прозрачным центральным стеклом и прозрачным задним стеклом или минутная стрелка расположена между прозрачным передним стеклом и прозрачным центральным стеклом [17 (прототип)].

Часовой механизм данных часов содержит колесную систему, узел спускового регулятора и механический пружинный или электрический кварцевый привод и включает колесную систему, узел спускового регулятора, минутный триб, колесо минутного триба, триб промежуточный, промежуточное колесо, колесо привода, часовое колесо, минутную ось, заднее опорное стекло, вексельный триб, часовую стрелку, центральное стекло, переднее опорное стекло, стрелку минутную, заднюю опорную втулку, переднюю опорную втулку, мост вексельного колеса, центральный триб. Внешняя боковая поверхность обода корпуса снабжена, по меньшей мере, одним средством механического соединения, выполненным с возможностью соединения с браслетом или ремешком наручных часов, с цепочкой карманных часов, с цепочкой кулона или подвески, креплением ювелирного изделия, прибора или изделия с механическим исчислением времени, а циферблат часов выполнен в виде цифр или меток часов и минут на поверхности переднего или заднего опорных стекол или по наружному непрозрачному ободу корпуса.

Недостатками данных часов является сложность изготовления и ограниченная площадь прозрачной области вследствие размещения всего часового механизма в закрытой области внутри корпуса. Кроме этого, плотная компоновка деталей часового механизма в закрытой области внутри корпуса не позволяет размещать там только сравнительно маломощный по запасу хода пружинный двигатель.

Задачи и технический результат

Задачей (целью) настоящего изобретения является разработка и практическое применение таинственных часов с уникальной системой расположения турбийона, механизма колесной и стрелочной системы, конструктивно более простых в изготовлении и более удобных в эксплуатации за счет переноса колесной системы и узла турбийона в центральную часть прозрачной области часов.

Техническим результатом, получаемым при использовании изобретения, являются увеличение площади прозрачной области и повышение визуальной привлекательности и таинственности часов, возможность размещения в прозрачной области турбийона и части узлов часового механизма, повышение функциональных возможностей колесной системы часов, уменьшение габаритов механизма таинственных часов и увеличение места для двигателя с возможностью установки в часы более мощного двигателя с увеличенным запасом хода.

Раскрытие изобретения

Основными отличительными признаками патентуемых таинственных часов с турбийоном, их механизма и компоновки являются:

- наличие турбийона в прозрачной области часов;

- расположение каретки турбийона по центру прозрачной области часов;

- расположение оси вращения стрелок по центру прозрачной области часов;

- расположение колесной системы вместе со стрелками и узлом спуска в прозрачной области часов;

- расположение стрелок соосно центральному колесу в прозрачной области часов;

- расположение центрального колеса и секундного колеса соосно центральной оси с расположением промежуточного колеса сбоку;

- возможность перевода стрелок с помощью дополнительного прозрачного переводного диска.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в часах, в таинственных часах, содержащих корпус из прозрачного переднего стекла и прозрачного заднего стекла, образующих прозрачную область, и непрозрачного обода корпуса, часовой механизм включает механизм завода и перевода стрелок, пружинный двигатель, передаточный механизм, основную колесную систему, ход с регулятором, стрелочный механизм и средства индикации времени с соосными часовой и минутной стрелками,

механизм завода и перевода стрелок, двигатель и передаточный механизм расположены внутри непрозрачного обода корпуса и кинематически сопряжены с прозрачным приводным диском, расположенным в прозрачной области,

основная колесная система, ход с регулятором и стрелочный механизм расположены в прозрачной области между прозрачным передним стеклом и прозрачным задним стеклом, а

ход с регулятором выполнены в конструкции турбийон, расположенной так, что ось вращения каретки турбийона расположена соосно с осями часовой и минутной стрелок.

При этом в таинственных часах средство индикации времени выполнено с секундной стрелкой с возможностью ее вращения посредством размещения ее на оси каретки турбийона, совершающей один оборот в минуту,

внешняя боковая поверхность корпуса снабжена, по меньшей мере, одним средством механического соединения, выполненным с возможностью соединения с браслетом или ремешком наручных часов, с цепочкой карманных часов, с цепочкой кулона или подвески, креплением ювелирного изделия, прибора или изделия с механическим исчислением времени, а

циферблат часов выполнен в виде цифр или меток часов и минут на поверхности переднего или заднего прозрачных стекол или по наружному непрозрачному краю корпуса.

В предпочтительном показанном на чертежах варианте конструктивного исполнения таинственные часы содержат корпус 1, заводную головку 2, циферблат 3, часовую стрелку 4, минутную стрелку 5, каретку турбийона 6, промежуточное колесо 8, анкерное колесо 9, кулачковую муфту 10, анкерную вилку 11, секундную стрелку 12, секундное колесо 13, баланс 14, прозрачное нижнее стекло 15, прозрачный переводной диск 16, прозрачный приводной диск 17, верхнее стекло 18, вексельное колесо 19, анкерный триб 20, секундный триб 21, центральное колесо 22, триб промежуточного колеса 23, часовое колесо 24, минутный триб 25, вексельный триб 26, прозрачное переводное колесо 27, передаточные колеса 28, 29, барабан 30, кольцеобразное стекло 31 прозрачного приводного диска 17, зубчатый диск 32 прозрачного приводного диска 17, часовой механизм 33.

При этом передаточный механизм выполнен в виде прозрачного приводного диска 17 из прозрачного кольцеобразного стекла и зубчатого диска или в виде прозрачного кольцеобразного стеклянного зубчатого диска,

часы содержат пружинный двигатель, сопряженный с передаточным механизмом, приводящим в движение прозрачный приводной диск 17, кинематически сопряженный с центральным колесом 22, трибом промежуточного колеса 23, секундным трибом 21 и анкерным трибом 20,

средство индикации времени может быть выполнено с часовой и минутной стрелками с возможностью их вращения посредством сопряженных с ними часовым колесом 24 и минутным трибом 25,

а часы могут содержать прозрачный переводной диск 16, выполненный с возможностью перевода стрелок в положении перевода механизма завода часов и перевода стрелок.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается также тем, что согласно способу передачи движения в часовом механизме, включающем кинематически сопряженные друг с другом механизм завода и перевода стрелок, пружинный двигатель, передаточный механизм, основную колесную систему, ход с регулятором, стрелочный механизм и средства индикации времени с соосными часовой и минутной стрелками,

механизм завода и перевода стрелок, двигатель и передаточный механизм располагают внутри непрозрачного корпуса,

основную колесную систему, ход с регулятором и стрелочный механизм располагают в прозрачной области между прозрачным передним стеклом и прозрачным задним стеклом,

ход с регулятором выполняют в конструкции турбийона по одной оси с часовой и минутной стрелками, расположенной так, что ось вращения каретки турбийона расположена соосно с осями часовой и минутной стрелок, а

передаточный механизм выполняют в виде приводного диска из прозрачного кольцеобразного стекла и зубчатого диска или в виде кольцеобразного прозрачного стеклянного зубчатого диска.

При этом пружинный двигатель выполняют сопряженным с передаточным механизмом, приводящим в движение приводной диск, кинематически сопряженный в часовом механизме с центральным колесом, трибом промежуточного колеса, секундным трибом и анкерным трибом, и используют таинственные часы описанной выше конструкции.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается также тем, что при компоновке часов, содержащих

корпус из прозрачного переднего стекла и прозрачного заднего стекла, образующих прозрачную область, и непрозрачного обода корпуса,

часовой механизм, включающий механизм завода и перевода стрелок, двигатель, передаточный механизм, основную колесную систему, ход с регулятором, стрелочный механизм и средства индикации времени,

механизм завода и перевода стрелок, двигатель и передаточный механизм располагают внутри непрозрачного корпуса, а

основную колесную систему, ход с регулятором и стрелочный механизм, располагают в прозрачной области между прозрачным передним стеклом и прозрачным задним стеклом,

ход с регулятором выполняют в конструкции турбийона, расположенной так, что ось вращения каретки турбийона расположена соосно с осями часовой и минутной стрелок, а

передаточный механизм выполняют в виде приводного диска из прозрачного кольцеобразного стекла и зубчатого диска или в виде кольцеобразного прозрачного стеклянного зубчатого диска.

При этом изготавливают описанные выше таинственные часы и используют описанный выше способ передачи движения в часовом механизме. Краткое описание чертежей

Патентуемые часы в предпочтительном показанном на чертежах варианте конструктивного исполнения содержат: корпус 1, заводную головку 2, циферблат 3, часовую стрелку 4, минутную стрелку 5, каретку турбийона 6, прозрачную область 7, промежуточное колесо 8, анкерное колесо 9, кулачковую муфту 10, анкерную вилку 11, секундную стрелку 12, секундное колесо 13, баланс 14, прозрачное нижнее стекло 15, переводной диск 16, прозрачный приводной диск 17, прозрачное верхнее стекло 18, вексельное колесо 19, анкерный триб 20, секундный триб 21, центральное колесо 22, триб промежуточного колеса 23, часовое колесо 24, минутный триб 25, вексельный триб 26, прозрачное переводное колесо 27, передаточные колеса 28, 29, барабан 30, кольцеобразное стекло 31 прозрачного приводного диска 17, зубчатый диск 32 прозрачного приводного диска 17, часовой механизм 33.

На фиг.1 изображен общий вид патентуемых таинственных часов с турбийоном со стороны циферблата, на котором показаны: корпус 1, заводная головка 2, циферблат 3, часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, каретка турбийона 6, прозрачная область 7, промежуточное колесо 8,

На фиг.2 изображен общий вид таинственных часов с турбийоном со стороны задней крышки, на котором показаны: корпус 1, заводная головка часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, каретка турбийона 6, прозрачная область 7, промежуточное колесо 8 и часовой механизм 33 в целом,

На фиг.3 изображен вид на основную колесную систему, стрелки и турбийон со стороны циферблата, на котором показаны: часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, каретка турбийона 6, промежуточное колесо 8, анкерное колесо 9, анкерная вилка 11, секундная стрелка 12, секундное колесо 13, баланс 14.

На фиг.4 изображен вид на основную колесную систему, стрелки и турбийон со стороны задней крышки, на котором показаны: часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, каретка турбийона 6, промежуточное колесо 8 и вексельное колесо 19.

На фиг.5 - кинематическая схема часового механизма с турбийоном, на которой показаны: заводная головка 2, часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, каретка турбийона 6, промежуточное колесо 8, анкерное колесо 9, кулачковая муфта 10, секундное колесо 13, баланс 14, нижнее прозрачное стекло 15, прозрачный переводной диск 16, прозрачный приводной диск 17, верхнее прозрачное стекло 18, вексельное колесо 19, анкерный триб 20, секундный триб 21, центральное колесо 22, триб промежуточного колеса 23, часовое колесо 24, минутный триб 25, вексельный триб 26, переводное колесо 27, передаточные колеса 28, 29 и барабан 30 двигателя.

На фиг.6, 7, 8 - внешний вид каретки турбийона с разных сторон, где показаны: каретка турбийона 6, анкерное колесо 9, анкерная вилка 11, баланс 14 и секундный триб 21.

На фиг.9 изображен вариант исполнения приводного или переводного диска, где показаны кольцеобразное стекло 31 и зубчатый диск 32.

На фиг.10 изображен общий вид часового механизма 33, где показаны: часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, каретка турбийона 6, прозрачная область 7.

На фиг.11 изображена структурно-функциональная схема часового механизма, где показано, что каретка турбийона 6 с регулятором и ходом (спуском), основная колесная система и стрелочный механизм расположены в прозрачной области 7 часов, а передаточный механизм, двигатель и механизм завода часов и перевода стрелок расположены в непрозрачной области внутри корпуса часов.

Осуществление и промышленная реализация изобретения

Корпус патентуемых таинственных часов с турбийоном выполняется любой пригодной для использования в часах конструкции и формы. Может быть использована как уже обычно применяемая «типовая» конструкция корпуса часов (фиг.1, 2), так и модифицированные конструкции для использования патентуемых часов в качестве кулона или декоративной подвески, ювелирного изделия, прибора или изделия с механическим исчислением времени.

Циферблат часов в виде цифр или меток часов и минут может быть выполнен на поверхности переднего или заднего стекол или по наружному непрозрачному ободу корпуса часов (фиг.1, 2).

На внешней боковой поверхности корпуса патентуемых часов (фиг.1, 2) размещаются средства механического соединения корпуса часов с браслетом, ремешком (фиг.1,2), цепочкой или иным средством крепления, а также головка заводного и переводного механизма.

Располагаемый внутри корпуса патентуемых часов часовой механизм 33 (фиг.2, 3, 4, 5, 6, 10) содержит в непрозрачной области часового механизма 33: барабан 30, передаточные колеса 28, 29, кулачковую муфту 10 и переводное колесо 27.

В прозрачной области часового механизма находятся: часовая стрелка 4, минутная стрелка 5, каретка турбийона 6, промежуточное колесо 8, анкерное колесо 9, кулачковая муфта 10, анкерная вилка 11, секундная стрелка 12, секундное колесо 13, баланс 14, прозрачное нижнее стекло 15, переводной диск 16, прозрачный приводной диск 17, прозрачное верхнее стекло 18, вексельное колесо 19, анкерный триб 20, секундный триб 21, центральное колесо 22, триб промежуточного колеса 23, часовое колесо 24, минутный триб 25, вексельный триб 26, переводное колесо 27.

Двигатель, передаточный механизм, механизм завода часов и перевода стрелок - эти узлы находятся в непрозрачной области часового механизма.

В прозрачной области находятся: основная колесная система, стрелочный механизм, и узел турбийона, включающий в себя спуск и регулятор.

На фиг.11 изображена структурно-функциональная схема часового механизма, где показаны во взаимосвязи основные функциональные блоки (узлы механизма) часов:

Двигатель, который может быть выполнен в виде заводной пружины и который является источником энергии в механических часах. Он запасает энергию при заводе часов, а затем в течение длительного времени через колесную систему приводит в действие регулятор и поддерживает его колебания, а также вращает стрелки.

Механизм завода часов и перевода стрелок, который дает возможность вручную завести пружину часов и установить стрелки в нужное положение. Этот механизм может быть выполнен в виде обычного заводного вала с головкой, системы рычагов и зубчатых колес.

Передаточный механизм, предназначенный для передачи энергии от двигателя часов через приводной диск на основную колесную систему, в обычных часах энергия, как правило, передается напрямую от двигателя на колесную систему. В данном случае, когда колесная система находится отдельно, наличие приводного механизма позволяет передать энергию от двигателя к основной колесной системе с необходимой силой.

Основная колесная система, состоящая из зубчатых колес и выполняющая две функции: передачи энергии от двигателя через спуск к регулятору и отсчитывания числа колебаний регулятора. Через основную колесную систему движение передается стрелочному механизму. Основная колесная система может включать по обычной схеме центральное, промежуточное и секундное колеса.

Стрелочный механизм, служащий в часах для непрерывного счета количества колебаний, совершаемых регулятором, и показа (индикации) этого счета в общепринятых единицах времени (час, минута).

Стрелки, непрерывно двигаясь, указывают время на циферблате часов.

Стрелочный механизм может состоять, как обычно, из минутного триба (минутника), вексельного колеса и часового колеса

Регулятор управляет работой хода, регулирует распускание пружины или опускание гири. Колебания регулятора, обеспечивающего равномерность хода часов, строго периодичны.

Спуск является промежуточным узлом механизма. Он взаимодействует с основной колесной системой и регулятором. Спуск периодически освобождает зубчатую передачу и преобразует энергию пружины в импульсы, передаваемые регулятору для поддержания его колебаний. При помощи спуска регулятор управляет вращением зубчатой передачи таким образом, что при каждом его полуколебании колеса поворачиваются на определенные углы, величина которых зависит от конструкции спуска и числа зубьев колес.

Узел турбийона состоит из неподвижно закрепленного секундного колеса, вокруг которого вращается каретка турбийона, содержащая спуск и регулятор часов, приводимая в движение основной колесной системой от промежуточного колеса на секундный триб, который зафиксирован на каретке турбийона.

При функционировании часов двигатель, заводимый при помощи узла завода часов и перевода стрелок часов, передает энергию через передаточный механизм на приводной диск, который представляет собой стеклянный диск с расположенным по окружности зубчатым диском.

Приводной диск передает вращение на основную колесную систему, расположенную по центру прозрачной области часов, которая предает энергию на спуск и регулятор часов.

Через ось центрального колеса 22 энергия передается на стрелочный механизм, который приводит в движение стрелки часов.

При коррекции времени при помощи узла завода часов и перевода стрелок происходит перевод стрелочного механизма через переводной диск 16.

Техническими достоинствами заявляемых таинственных часов по сравнению с известными аналогами являются присутствие узла турбийона, размещенного по центру прозрачной области часового механизма, перенос колесной системы в прозрачную область механизма, соосное расположение осей стрелок и каретки турбийона в прозрачной области механизма.

Конструктивное исполнение патентуемых таинственных часов с турбийоном, способ передачи движения в часовом механизме и способ компоновки таинственных часов с турбийоном находятся в причинно-следственной связи с техническим результатом и позволяют решить задачу создания часов с уникальной системой расположения турбийона, механизма колесной и стрелочной системы конструктивно, которые более просты в изготовлении и более удобны в эксплуатации за счет переноса колесной системы и узла турбийона в центральную часть прозрачной области часов.

Простота изготовления и эксплуатации достигаются, в частности, тем, что возможно использовать часть готовых деталей стандартного механизма, в том числе детали двигателя часов и основной колесной системы

Повышение визуальной привлекательности и таинственности часов при одновременном повышении функциональных возможностей колесной системы часов и уменьшении габаритов механизма таинственных часов достигается тем, что использование каретки турбийона в центре привлекает внимание, так как наблюдателю не виден принцип привода каретки турбийона. Соосность с часовой и минутной стрелками усиливает эффект загадочности, так как больший объем деталей более необычен для восприятия.

Для изготовления деталей, пружин, узлов, элементов корпуса часов могут быть использованы обычные и традиционные для часового производства материалы - латунь и сталь, а для передних и задних стекол - минеральное или сапфировое стекло. Оборудование также возможно использовать традиционное для отрасли приборостроения - универсальные токарные, фрезерные и зуборезные станки, станки с числовым программным управлением токарной и фрезерной группы, а также токарные, фрезерные и зуборезные станки-автоматы.

В качестве вариантов исполнения отдельных деталей, узлов, часового механизма и стрелочного привода часов могут быть использованы известные и традиционные для часового производства технологии, материалы и конструктивные решения, известные в часовой технике [18, 19, 20, 21].

В качестве привода часовой механизм может включать и включает в себя механический (пружинный) или электрический (кварцевый) приводы, обычно используемые в часовой технике.

Таким образом, 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, достижение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленная группа изобретений 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.

Кроме этого, анализ совокупности существенных признаков изобретения и достигаемого при их использовании единого технического результата показывает наличие единого изобретательского замысла, тесную и неразрывную связь между вариантами изобретения, что позволяет объединить изобретения в одной заявке.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. http://foto.mail.ru/mail/artembar/antiquarian-watch.

2. патент CH 151 от 24 января 1889.

3. http://www.bling.ru/watches/quinting_mysterious_quardinal.htm

4. http://www.oclock.info/vernisage/gallery/galleryviewer.php?tid=20&aid=3730

5. http://www.clockmaker.ru/master_publ_38.htm

6. патент США № 2312391 от 2 марта 1943.

7. патент США № 2248195 от 8 июля 1941, перевыпущен 1 мая 1945, RE 22640.

8. US 2642713 от 23 июня 1953.

9. RU 85004 G04B 45/04, опубл. 20.07.2009.

10 http://bse.sci-lib.com/article121589.html Часы (прибор). Большая Советская Энциклопедия.

11. http://www.watches.ru/index.php?page=30&art=55

12. http://ru.wikipedia.org/wiki/МЕХАНИЧЕСКИЕ ЧАСЫ.

13. http://lab-37.com/des_art/tourbillon/

14. патент CH 687795G A3.

15. FR 2741967 G04B 45/04, G04G 17/00.

16. RU 110510 G04B 45/04 опубл. 20.11.2011.

17. RU 2446426 G04B 45/04, опубл. 27.03.2012 (прототип).

18. Харитончук А.П. Справочная книга по ремонту часов, Москва, 1977, стр.18, 21.

19. Романов А.Д. Проектирование приборов времени. Москва, 1975, стр.140.

20. Тарасов С.В. Технология часового производства, Москва, 1963.

21. Попова В.Д., Гольдберг Н.Б. Устройство и технология сборки часов. Москва, 1989. стр.20.

22. Derek Roberts, Mystery, Novelty, And Fantasy Clocks, Schiffer Book for Collectors.