Регулирование частоты колебательной системы часов путем воздействия на активную длину пружины баланса



Регулирование частоты колебательной системы часов путем воздействия на активную длину пружины баланса
Регулирование частоты колебательной системы часов путем воздействия на активную длину пружины баланса
Регулирование частоты колебательной системы часов путем воздействия на активную длину пружины баланса

 


Владельцы патента RU 2590873:

ТЕ СВОТЧ ГРУП РИСЕРЧ ЭНД ДИВЕЛОПМЕНТ ЛТД (CH)

Способ поддержания и регулирования частоты колебательной системы (1) часов около ее собственной частоты (ω0). Регулирующее устройство (2) воздействует на колебательную систему (1) с периодическим колебанием, вызывающим по меньшей мере периодическое изменение резонансной частоты колебательной системы (1) и по меньшей мере одно изменение активной длины пружины колебательной системы (1) с регулировочной частотой (ωR), которая составляет от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного собственной частоты (ω0), причем упомянутое целое больше или равно 2 и меньше или равно 10. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к способу поддержания и регулирования частоты колебательной системы часов около ее собственной частоты.

Изобретение также относится к механизму часов, включающему в себя по меньшей мере одну колебательную систему, содержащую по меньшей мере одну систему баланс-спираль, в которой балансирная пружина удерживается между колонкой балансового моста на первом внешнем конце и втулкой на втором внутреннем конце.

Изобретение также относится к часам, включающим в себя по меньшей мере один такой часовой механизм.

Изобретение относится к области устройств отсчета времени при изготовлении механических часов, в частности, основанным на колебательной системе с балансирной пружиной.

Уровень техники

Постоянно ведутся изыскания, направленные на улучшение характеристик устройств отсчета времени.

Существенное ограничение хронометрических характеристик механических часов происходит за счет использования обычных импульсных анкерных механизмов, при этом никакое выполнение анкерного механизма не способно предотвратить такое ограничение.

В документе ЕР 1843227 A1 описана соединенная колебательная система, включающая в себя первую колебательную систему с низкой частотой, например около нескольких герц, и вторую колебательную систему с более высокой частотой, например около одного килогерца. Изобретение заключается в том, что первая и вторая колебательные системы включают в себя средство постоянного механического соединения, причем упомянутое соединение позволяет стабилизировать частоту в случае внешних воздействий, например в случае удара.

В документе СН 615314 A3 от имени PATEK PHILIPPE SA описан подвижный узел для регулирования механизма часов, включающий в себя колеблющийся баланс, удерживаемый механически пружиной баланса, и вибрирующий элемент, магнитно соединенный с неподвижным элементом для синхронизации баланса. Баланс и вибрирующий элемент образованы одним и тем же единственным, подвижным, вибрирующим и одновременно колеблющимся элементом. Частота вибраций вибрирующего элемента является целым числом, кратным частоте колебаний баланса.

Раскрытие изобретения

В изобретении предложено изготавливать такие устройства отсчета времени, которые являются настолько точными, насколько это возможно.

Для этого изобретение относится к способу поддержания и регулирования частоты колебательной системы часов около ее собственной частоты, при этом в соответствии с изобретением по меньшей мере один регулировочный механизм выполнен с возможностью воздействия на колебательную систему посредством периодического колебания, задающего по меньшей мере периодическое изменение резонансной частоты колебательной системы путем задания по меньшей мере изменения активной длины пружины колебательной системы, с регулировочной частотой, которая составляет от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного собственной частоты, причем целое больше или равно 2 и меньше или равно 10.

Изобретение также относится к механизму часов, включающему в себя по меньшей мере одну колебательную систему, содержащую по меньшей мере одну систему баланс-спираль, причем балансирную пружину удерживают между колонкой балансирной пружины на первом внешнем конце и цангой на втором внутреннем конце, в соответствии с изобретением механизм включает в себя по меньшей мере одно упомянутое регулирующее устройство, управляющее периодическим изменением активной длины балансирной пружины.

Изобретение также относится к часам, включающим в себя по меньшей мере один такой часовой механизм.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан камертон с двумя балансирными пружинами, соединенными друг с другом.

На фиг. 2 показана балансирная пружина, оборудованная шаговым механизмом с двумя штифтами, при этом градусник поворачивается между двумя различными положениями контакта, в которых два штифта, содержащиеся в градуснике, зажимают внешний завиток балансирной пружины, чтобы дискретно изменить активную длину пружины.

На фиг. 3 показана балансирная пружина, оборудованная шаговым механизмом с двумя штифтами, при этом на балансирной пружине выполнена конструкция, содержащая корпус, предназначенный для размещения в нем по меньшей мере одного из двух штифтов или оба штифта, причем упомянутая конструкция, выполненная как единое целое с балансирной пружиной, устроенной так, чтобы ее блокировали штифтами для дискретного изменения активной длины балансирной пружины.

На фиг. 4 показана балансирная пружина, оборудованная шаговым механизмом с двумя штифтами и кривошипной системой для непрерывного перемещения градусника для непрерывного изменения активной длины балансирной пружины.

На фиг. 5 показана балансирная пружина, на которую давит кулачок для непрерывного изменения ее активной длины.

На фиг. 6 показана балансирная пружина, которую зажимают возле колонки двумя гибкими полосами, расположенными с каждой стороны балансирной пружины возле колонки, которые зажимают ее конечный изгиб для непрерывного изменения активной длины балансирной пружины.

На фиг. 7 показан вариант фиг. 6, причем система гибких направляющих приводит в действие две гибкие полосы одним движением для непрерывного изменения активной длины балансирной пружины.

На фиг. 8 показан схематический вид колебательной системы, включающей в себя систему баланс-спираль, причем балансирную пружину удерживают между колонкой на первом внешнем конце и цангой на втором внутреннем конце, и регулирующее устройство, управляющее периодическим изменением активной длины балансирной пружины.

На фиг. 9 показана блок-схема часов, включающих в себя колебательную систему, регулируемую в соответствии с изобретением.

На фиг. 10 показан вариант фиг. 4, в котором один из штифтов для соединения находится на внешнем конце первой двойной колебательной системы.

На фиг. 11 показан принцип модификации активной длины балансирной пружины посредством другой двойной колебательной системы, в которой по меньшей мере один из штифтов расположен на балансе.

Осуществление изобретения

Задача изобретения заключается в получении настолько точного устройства отсчета времени для изготовления механических часов, в частности механических наручных часов, насколько это возможно.

Один из способов достижения поставленной задачи заключается в соединении различных колебательных систем непосредственно либо через анкерный механизм.

Для преодоления фактора нестабильности, присущего анкерному механизму, параметрическая колебательная система позволяет снизить влияние анкерного механизма и тем самым сделать часы более точными.

Для поддерживания колебаний параметрический осциллятор в соответствии с изобретением использует параметрическое воздействие, заключающееся в изменении одного из параметров осциллятора с регулированием частоты ωR, составляющей от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного собственной частоты осцилляторной системы, которую необходимо регулировать, причем упомянутое целое больше или равно 2 и меньше или равно 10. Предпочтительно, регулировочная частота ωR является целым кратным, в частности, двум, собственной частоты ω0.

Условно и для ясности следует понимать, что "регулирующее устройство" 2 относится к осциллятору, используемому для поддерживания и регулирования обслуживаемой системы, называемой "колебательная система" 1.

Лагранжиан L параметрической колебательной системы с размерностью 1, равен:

где Т - кинетическая энергия, V - потенциальная энергия, при этом инерция l(t), жесткость k(t) и исходное положение x0(t) колебательной системы представляют собой периодические функции времени, x - обобщенная координата колебательной системы.

Уравнение ускоренной и затухающей параметрической колебательной системы получают через уравнение Лагранжа для лагранжиана L, добавляя вынуждающую функцию f(t) и силу Ланжевена, учитывая механизм рассеивания:

где коэффициент производной первого порядка в точке x равен:

β(t)>0 - член, описывающий потери, и где коэффициент члена нулевого порядка зависит от частоты колебательной системы. Функция f(t) принимает значение 0 в случае невынужденного осциллятора.

Эта функция f(t) также может быть периодической функцией либо представлять импульс Дирака.

Изобретение заключается в изменении посредством воздействия осциллятора, используемого для поддерживания или регулирования активной длины и, следовательно, жесткости k(t) колебательной системы (1) с регулировочной частотой, составляющей от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного собственной частоты ω0 регулируемой осцилляторной системы, причем это целое больше или равно 2 и меньше или равно 10.

В отдельном варианте осуществления изобретения регулировочная частота ωR составляет целое кратное собственной частоты ω0 осцилляторной системы, которую необходимо регулировать, в частности удвоенную собственную частоту.

В альтернативной версии в дополнение к жесткости колебательной системы (1) все члены β(t), I(t), x0(t) изменяются с регулировочной частотой ωR, которая, предпочтительно, составляет целое кратное (в частности, удвоение) собственной частоты ω0 колебательной системы, которую необходимо регулировать.

В общем, в дополнение к изменению параметрических членов, осциллятор, применяемый для поддерживания или регулирования, вводит непараметрический поддерживающий член f(t), амплитуда которого становится незначительной по достижении параметрического режима.

В одном из вариантов вынуждающий член f(t) может быть введен вторым поддерживающим механизмом.

Параметры этого уравнения представляют собой частоту и трение β. Показатель качества осциллятора задают следующим образом: Q=ω/β.

Чтобы лучше понимать это явление, его можно связать с примером маятника, длину которого изменяют. В таком случае

где L - длина маятника, g - ускорение свободного падения.

В этом конкретном примере, если длину L изменяют во времени периодически с частотой 2ω и достаточной амплитудой δL (δL/L>2β/ω) модуляции, то система колеблется с частотой ω без самозатухания.

Этот принцип можно использовать частным, но не ограничивающим образом в часах или наручных часах, которые включают в себя механическую колебательную систему с балансирной пружиной, где один конец балансирной пружины прикреплен к цанге, выполненной как единое целое с балансом, а другой конец прикреплен к колонке балансирной пружины.

Такое параметрическое поддерживание системы баланс-спираль можно получить, в частности, периодически делая колонку балансирной пружины подвижной.

Колебания могут быть сохранены, а точность системы явно улучшена.

Специальный выбор частоты возбуждения осциллятора, которая равна удвоенной частоте системы, для которой необходимо стабилизировать регулярность колебаний, позволяет выполнить изменение на одном полном колебании и достичь нулевого или отрицательного затухания.

Перевод в промышленное производство этих параметрических осцилляторных систем связан с двумя основным функциями: подача энергии и отсчет.

Эти две функции можно разделить, как показано на фиг. 1, используя камертон с двумя балансирными пружинами, соединенными друг с другом, причем одна, колеблющаяся с частотой 2ω, связана с анкерным механизмом, а другая, колеблющаяся с частотой ω, связана со считывающей функцией. На фиг. 1 показан общий принцип регулирования посредством гармонического осциллятора в соответствии с изобретением. Отдельный объект изобретения, которое касается изменения активной длины пружины, колебательной системы, показан на других фигурах.

Является предпочтительным изменение потерь на трение в воздухе, вместо того чтобы заставлять осцилировать частотный член (который в случае пружинного баланса соответствует изменению инерции или жесткости) или изменять инерцию баланса путем разбалансировки.

Для максимальной эффективности поддержание выполняют с частотой, равной целому кратному, в частности двум, от поддерживаемой частоты колебательной системы. Механическое средство поддерживания может принимать различные формы.

Таким образом, изобретение относится к способу поддержания и регулирования частоты колебательной системы 1 часов около ее собственной частоты ω0.

В соответствии с изобретением по меньшей мере одно регулировочное устройство 2 воздействует на колебательную систему 1 посредством периодического колебания.

Указанное периодическое колебание вызывает по меньшей мере одно периодическое изменение резонансной частоты колебательной системы 1 с регулировочной частотой ωR, составляющей от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного собственной частоты ω0, при этом упомянутое целое больше или равно 2 и меньше или равно 10.

В конкретном варианте осуществления изобретения указанное периодическое колебание задает по меньшей мере периодическое изменение резонансной частоты и показателя качества и/или точки покоя колебательной системы 1 посредством регулировочной частоты ωR, составляющей от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного собственной частоты ω0, при этом упомянутое целое больше или равно 2 и меньше или равно 10.

Преимущественно, периодическое колебание оказывает периодическое изменение резонансной частоты колебательной системы 1, воздействуя по меньшей мере на жесткость колебательной системы 1.

В конкретном варианте периодическое колебание оказывает периодическое изменение резонансной частоты колебательной системы 1, осуществляя изменение жесткости и инерции колебательной системы 1.

В частности, если колебательная система 1 включает в себя по меньшей мере одно возвратное средство, образованное пружиной или чем-то подобным, то периодическое колебание сообщает периодическое изменение резонансной частоты колебательной системы 1, посредством, по меньшей мере, изменения активной длины пружины колебательной системы 1.

В конкретном варианте периодическое колебание сообщает периодическое изменение резонансной частоты колебательной системы 1, осуществляя по меньшей мере изменение активной длины пружины колебательной системы 1, и/или изменение участка пружины колебательной системы 1, и/или изменение модуля упругости возвратного средства колебательной системы 1, и/или изменение формы возвратного средства колебательной системы 1.

Более конкретно, изобретение относится к регулированию частоты колебательной системы часов посредством воздействия на активную длину балансирной пружины.

Изобретение заключается в изменении активной длины и, следовательно, жесткости балансирной пружины.

Известен способ ограничения активной длины балансирной пружины путем использования шагового механизма со штифтами, включающего в себя градусник с двумя штифтами, между которыми проходит балансирная пружина, ограничение активной длины получают в результате контакта балансирной пружины с по меньшей мере одним из штифтов.

Активную длину балансирной пружины можно изменять:

- бинарно: у балансирной пружины может иметься две эффективных длины, без промежуточного состояния;

- непрерывно.

Первое простое решение для бинарного изменения длины балансирной пружины состоит в установке пары штифтов градусника так, чтобы они поворачивались между двумя различными положениями контакта, в которых два штифта зажимают внешний виток балансирной пружины, чтобы изменить активную длину, как показано на фиг. 2 (Это также приводит к небольшому повороту балансирной пружины, что может способствовать самозапуску). В этом конкретном случае активную длину можно изменить бинарно и модифицировать точку покоя и, следовательно, два параметра.

Второе решение состоит в оснащении балансирной пружины конструкцией, содержащей корпус, предназначенный для того, чтобы вмещать по меньшей мере один штифт или оба штифта, если у градусника их два, при этом такую конструкцию, выполненную как единое целое с балансирной пружиной, блокируют штифтами, как показано на фиг. 3. Это изменение является бинарным. Также можно изменить активную длину в соответствии с простым принципом за некоторое число этапов, заданных множеством неблокирующих упругих выемок на витке, каждый из которых устроен так, чтобы взаимодействовать либо с одним штифтом, либо с обычной парой штифтов. Конструкция такого типа известна из документа ЕР 2434353.

Как показано на фиг. 4, третье решение заключается в изменении активной длины балансирной пружины посредством механизма с кривошипной системой для приведения в действие градусника, где каждый из двух штифтов 11 градусника 12 описывают дугу, тем самым непрерывно изменяя активную длину.

Как показано на фиг. 5, четвертое решение позволяет непрерывно изменять активную длину с помощью кулачка. В отличие от предыдущих решений, предварительное напряжение балансирной пружины и радиальное положение точки отсчета также меняются с течением времени.

Пятое решение заключается в непрерывном изменении активной длины балансирной пружины посредством двух гибких полос, которые расположены с обеих сторон от балансирной пружины возле колонки балансирной пружины и которые зажимают конечный ее изгиб, как показано на фиг. 6. Гибкая направляющая система может приводить в действие две полосы одним движением, как показано на фиг. 7: в этом варианте полосы 15 могут быть упругими или жесткими, а их концы, противоположные колонке балансирной пружины, могут удерживаться с помощью пружин.

Некоторые из указанных механизмов можно не ограничивающим образом сочетать друг с другом, например механизмы, показанные на фиг. 2 и 6, на фиг. 2 и 4 или на фиг. 4 и 6. В частности, для изменения активной длины балансирной пружины можно использовать магниты.

Указанные механизмы также можно сочетать с механизмом изменения жесткости балансирной пружины, таким как вращающийся колесный блок, на периферии которого выполнены магниты, периодически взаимодействующие с магнитом, расположенным на оконечном изгибе балансирной пружины, или с другим элементом.

Аналогично, для изменения активной длины балансирной пружины могут быть реализованы электростатические элементы или слои. Также, в гибридных условиях, можно предусмотреть изменение жесткости балансирной пружины путем частичного или полного покрытия ее пьезоэлектрическим слоем, приводимым в действие посредством небольшого электронного модуля.

Параметрический анкерный механизм с кривошипной системой позволяет периодически смещать штифт(ы) градусника или сам градусник, или гибкие полосы.

Не обязательно, чтобы имело место синусоидальное возбуждение, возбуждение с удвоенной частотой можно осуществить посредством многочастотного периодического сигнала, т.е. суперпозиции синусоидальных сигналов, или посредством прямоугольного сигнала (ступенчатой функции). В отдельном варианте осуществления выполняют суперпозицию синусоидальных сигналов, частоты которых составляют четное кратное от частоты колебательной системы.

Поддерживающая функция регулирующего устройства не обязательно должна быть очень точной: любое изменение точности образуется только в результате потери амплитуды, но без изменения частоты (конечно, за исключением случая, когда частота является очень изменчивой, чего следует избегать). На самом деле эти два осциллятора, регулирующее устройство, выполняющее функцию поддержания, и поддерживаемая колебательная система, не соединены, но один поддерживает другой в одном направлении.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения между указанными двумя осцилляторами нет соединяющей пружины.

Совершенно понятно, что изобретение отличается от известных связанных осцилляторов: действительно, реализация изобретения не требует обратимости передачи энергии между двумя осцилляторами, а наоборот, по мере возможности, желательна передача энергии в единственном направлении от одного осциллятора к другому.

В конкретном варианте осуществления изобретения выполняют непрерывное и монотонное движение отсчет-покой.

Таким образом, изобретение относится к способу регулирования частоты колебательной системы 1 часов около ее собственной частоты ω0. В способе используется по меньшей мере одно регулирующее устройство 2, задающее периодическое изменение активной длины колебательной системы 1.

В соответствии с изобретением периодическое колебание задают с регулировочной частотой, которая составляет от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного упомянутой собственной частоты, причем упомянутое целое больше или равно 2 и меньше или равно 10.

В соответствии с изобретением способ применяют в колебательной системе 1, включающей в себя по меньшей мере одну систему 3 баланс-спираль, причем балансирную пружину 4 удерживают между колонкой 5 на первом внешнем конце 6 и цангой 7 на втором внутреннем конце 8, при этом имеется по меньшей мере одно регулирующее устройство 2, действующее путем управления периодическим изменением активной длины балансирной пружины 4.

Является предпочтительным, чтобы регулировочная частота ωR была равна удвоенной собственной частоте ω0.

Ниже представлены различные варианты, в которых градусник включает в себя два штифта, расположенных с каждой стороны балансирной пружины, при обычном расположении, что является преимущественным вариантом осуществления изобретения, не являющимся ограничивающим. В частности, может быть использован единственный штифт для изменения эффективной длины балансирной пружины. На фигурах показаны варианты осуществления только с двумя штифтами.

Колебательная система 1 может содержать шаговый механизм, включающий в себя по меньшей мере один штифт 11 градусника, при этом длину балансирной пружины 4 изменяют дискретно или бинарно, устанавливая одну из двух длин, причем промежуточных состояний между двумя длинами нет.

Шаговый механизм может содержать поворотный градусник 12, включающий в себя по меньшей мере один штифт 11 градусника, в частности два штифта 11 градусника, при этом периодическим вращением градусника 12 управляют так, чтобы периодически изменять точки контакта между по меньшей мере одним штифтом 11, более конкретно, штифтами 11, и балансирной пружиной 4 для изменения эффективной длины балансирной пружины 4.

Балансирная пружина может быть оснащена конструкцией 13, включающей в себя корпус 130, предназначенный для того, чтобы в него входил по меньшей мере один штифт 11 или два штифта 11, и по меньшей мере один штифт 11 сдвигают для его размещения внутри конструкции 13, выполненной как единое целое с балансирной пружиной 4, которую блокируют посредством штифта или штифтов 11.

Длину балансирной пружины 4 могут изменять непрерывно.

Колебательная система 1 может быть оснащена шаговым механизмом, содержащим градусник 12, включающий в себя по меньшей мере один штифт 11, в частности два штифта 11, а регулирующее устройство 2, включающее в себя кривошипную систему, используют для того, чтобы непрерывно приводить в действие и перемещать градусник 12.

Могут применять регулирующее устройство 2, включающее в себя кулачок 14, для непрерывного изменения эффективной длины балансирной пружины 4, изменяя положение точки контакта вдоль балансирной пружины 4 между кулачком 14 и балансирной пружиной 4.

Могут применять регулирующее устройство 3, включающее в себя две гибкие полосы 15, расположенные с каждой стороны балансирной пружины 4, при этом гибкие полосы 15 прижимают к балансирной пружине 4 по дуге 16 контакта с плавно регулируемой длиной к концевому изгибу 17 балансирной пружины 4. Более конкретно, применяют регулирующее устройство 2, включающее в себя гибкую направляющую систему, предназначенную для задействования двух гибких полос 15 одним движением.

Также возможны другие варианты реализации изобретения. В частности, можно предусмотреть изменение активной длины балансирной пружины 4 не на ее периферии, а в ее центре. Также можно воздействовать на промежуточные витки балансирной пружины, например, используя механизмы соединения витков друг с другом, подобные тем, что применяют в системах, описанных в документе ЕР 2434353 или в любых других системах, позволяющих сделать жестким один участок переменной длины балансирной пружины.

На фиг. 10 показан вариант по фиг. 4, в котором по меньшей мере один из штифтов находится на внешнем конце первой двойной колебательной системы, образующей соединение. Предпочтительно, осцилляторы могут быть совмещены.

На фиг. 11 показан принцип изменения активной длины балансирной пружины посредством другой двойной колебательной системы, в которой по меньшей мере один из штифтов расположен на балансе. Здесь системы также могут быть совмещены.

Описанные в этом документе варианты являются неограничивающими, так как можно предположить объединение всех типов колебательных систем, балансов, гибких направляющих элементов или других элементов.

Преимущественно, относительная амплитуда модуляции собственной частоты пружинного балансира 3 больше, чем величина, обратная показателю качества пружинного балансира 3.

Активная длина пружины, в частности балансирной пружины, также может быть изменена путем локальной модификации жесткости пружины, в частности балансирной пружины, получаемой путем использования магнитов и/или электростатических слоев-компонентов, в частности электретов.

Изобретение также относится к механизму 10 часов, включающему в себя по меньшей мере одну колебательную систему 1 часов, содержащую по меньшей мере одну систему 3 баланс-спираль, причем балансирную пружину 4 удерживают между колонкой 5 балансирной пружины на первом внешнем конце 6 и цангой 7 на втором внутреннем конце 8. Механизм 10 часов включает в себя по меньшей мере одно регулирующее устройство 2, управляющее периодическим изменением активной длины балансирной пружины 4.

В одном варианте механизм 10 часов включает в себя шаговый механизм со штифтами 11 градусника, поворотный градусник 12, содержащий по меньшей мере один штифт 11 градусника, в частности два штифта 11 градусника, при этом посредством регулирующего устройства 2 управляют периодическим поворотом градусника 12 для периодического изменения точки контакта между по меньшей мере одним штифтом 11 и балансирной пружиной 4 для изменения эффективной длины балансирной пружины 4.

В другом варианте механизм 10 часов включает в себя шаговый механизм, включающий в себя по меньшей мере один штифт 11 градусника, в частности два штифта 11 градусника, а балансирная пружина 4 включает в себя конструкцию 13, содержащую корпус 130, предназначенный для размещения в нем по меньшей мере одного штифта 11 или обоих штифтов 11, если у градусника их два, а регулирующее устройство 2 управляет периодическим колебанием по меньшей мере одного из штифтов 11 так, чтобы штифт размещался внутри конструкции 13, выполненной как единое целое с балансирной пружиной 4, которую блокируют посредством по меньшей мере одного штифта 11.

В одном варианте механизм 10 часов включает в себя шаговый механизм со штифтами 11 градусника, градусник 12, включающий в себя по меньшей мере один штифт 11 градусника, в частности два штифта 11 градусника, а регулирующее устройство 2 включает в себя кривошипную систему, непрерывно приводящую в действие и перемещающую градусник 12.

В одном варианте механизм 10 часов включает в себя регулирующее устройство 2, содержащее кулачок 14 для непрерывного изменения эффективной длины балансирной пружины 4, изменяя положение точки контакта вдоль балансирной пружины 4 между кулачком 14 и балансирной пружиной 4.

В одном варианте механизм 10 часов включает в себя регулирующее устройство 2, содержащее две гибкие полосы 15, расположенные с каждой стороны балансирной пружины 4, и которое прижимает гибкие полосы 15 к балансирной пружине 4 по дуге 16 контакта с плавно регулируемой длиной к концевому изгибу 17 балансирной пружины 4. Более конкретно, регулирующее устройство 2 включает в себя гибкую направляющую систему, предназначенную для задействования двух гибких полос 15 одним движением.

Изобретение также относится к часам 30, включающим в себя по меньшей мере один часовой механизм 10.

1. Способ поддержания и регулирования частоты колебательной системы (1) часов около ее собственной частоты (ω0), в котором на колебательную систему (1) воздействуют по меньшей мере одним регулирующим устройством (2) посредством его периодического колебания, характеризующийся тем, что указанное периодическое колебание вызывает по меньшей мере одно периодическое изменение резонансной частоты колебательной системы (1) посредством по меньшей мере одного изменения активной длины пружины колебательной системы (1) с регулировочной частотой (ωR), составляющей от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного собственной частоты (ω0), причем указанное целое больше или равно 2 и меньше или равно 10.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что изменение резонансной частоты колебательной системы (1) посредством периодического колебания осуществляют по меньшей мере изменением участка пружины колебательной системы (1), и/или изменением модуля упругости возвратного средства колебательной системы (1), и/или изменением формы возвратного средства колебательной системы (1).

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что колебательная система (1) содержит по меньшей мере одну систему (3) баланс-спираль, балансирную пружину (4), закрепленную между колонкой (5) балансирной пружины на первом внешнем конце (6) и цангой (7) на втором внутреннем конце (8), и по меньшей мере одно регулирующее устройство (2), обеспечивающее периодическое изменение активной длины балансирной пружины (4).

4. Способ по п. 3, характеризующийся тем, что колебательная система (1) содержит шаговый механизм, включающий в себя по меньшей мере один штифт (11) градусника, при этом длину балансирной пружины (4) изменяют дискретно или бинарно с двумя вариантами длин без промежуточных состояний между ними.

5. Способ по п. 4, характеризующийся тем, что шаговый механизм содержит поворотный градусник (12), имеющий по меньшей мере один штифт (11), при этом периодическое вращение градусника (12) изменяют для периодического изменения контакта между по меньшей мере одним штифтом (11) и балансирной пружиной (4) для изменения ее активной длины.

6. Способ по п. 4, характеризующийся тем, что балансирная пружина (4) снабжена конструкцией (13), включающей в себя корпус (130) для размещения в нем по меньшей мере одного штифта (11), при этом по меньшей мере один штифт (11) сдвигают для его размещения внутри конструкции (13), выполненной как единое целое с балансирной пружиной (4), которую блокируют посредством по меньшей мере одного штифта (11).

7. Способ по п. 3, характеризующийся тем, что активную длину балансирной пружины (4) изменяют непрерывно.

8. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что колебательная система (1) содержит шаговый механизм, имеющий градусник (12), включающий в себя по меньшей мере один штифт (11), при этом для непрерывного приведения в действие и перемещения градусника (12) используют регулирующее устройство (2), содержащее кривошипную систему.

9. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что для непрерывного изменения эффективной длины балансирной пружины (4) используют регулирующее устройство (2), содержащее кулачок (14), посредством изменения положения точки контакта вдоль балансирной пружины (4) между кулачком (14) и балансирной пружиной (4).

10. Способ по п. 7, характеризующийся тем, что регулирующее устройство (2) содержит две гибкие полосы (15), расположенные с каждой стороны балансирной пружины (4), при этом гибкие полосы (15) прижимают по дуге (16) контакта с плавно регулируемой длиной к концевому изгибу (17) балансирной пружины (4).

11. Способ по п. 10, характеризующийся тем, что регулирующее устройство (2) содержит гибкую направляющую систему, приводящую в действие две гибкие полосы (15) одним движением.

12. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что для локального изменения жесткости пружины, приводящего к изменению активной длины пружины, используют магниты и/или электростатические слои-компоненты и/или электреты.

13. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что регулировочная частота (ωR) в два раза больше собственной частоты (ω0).

14. Механизм (10) часов, включающий в себя по меньшей мере одну колебательную систему (1) часов, содержащую по меньшей мере одну систему (3) баланс-спираль, балансирная пружина (4) которой закреплена между колонкой (5) балансирной пружины на первом внешнем конце (6) и цангой (7) на втором внутреннем конце (8), характеризующийся тем, что он включает в себя по меньшей мере одно регулирующее устройство (2), выполненное с возможностью управления периодическим изменением активной длины балансирной пружины (4) с регулировочной частотой (ωR), которая составляет от 0,9 до 1,1 от значения целого кратного собственной частоты (ω0) колебательной системы (1), при этом упомянутое целое больше или равно 2 и меньше или равно 10.

15. Механизм (10) по п. 14, характеризующийся тем, что он включает в себя шаговый механизм с по меньшей мере одним штифтом (11) градусника, содержащий поворотный градусник (12), имеющий по меньшей мере один штифт (11), при этом регулирующее устройство (2) выполнено с возможностью управления периодическим вращением градусника (12) для периодического изменения точки контакта между по меньшей мере одним штифтом (11) и балансирной пружиной (4) для изменения ее активной длины.

16. Механизм (10) по п. 14, характеризующийся тем, что он включает в себя шаговый механизм с по меньшей мере одним штифтом (11) градусника, при этом балансирная пружина (4) включает в себя конструкцию (13), содержащую корпус (14) для размещения в нем по меньшей мере одного штифта (11), причем регулирующее устройство (2) выполнено с возможностью управления периодическим колебанием по меньшей мере одного из штифтов (11) для его размещения внутри конструкции (13), выполненной как единое целое с балансирной пружиной (4), заблокированной штифтом (11).

17. Механизм (10) по п. 14, характеризующийся тем, что он включает в себя шаговый механизм с по меньшей мере одним штифтом (11) градусника, содержащий градусник (12), имеющий по меньшей мере один штифт (11), при этом регулирующее устройство (2) включает в себя кривошипную систему, обеспечивающую непрерывное приведение в действие и перемещение градусника (12).

18. Механизм (10) по п. 14, характеризующийся тем, что он включает в себя регулирующее устройство (2), содержащее кулачок (14) и выполненное с возможностью непрерывного изменения эффективной длины балансирной пружины (4) посредством изменения положения точки контакта вдоль балансирной пружины (4) между кулачком (14) и балансирной пружиной (4).

19. Механизм (10) по п. 14, характеризующийся тем, что он включает в себя регулирующее устройство (2), содержащее две гибкие полосы (15), расположенные с каждой стороны балансирной пружины (4), и выполненное с возможностью прижатия гибких полос (15) к балансирной пружине (4) по дуге (16) контакта с плавно регулируемой длиной к концевому изгибу (17) балансирной пружины (4).

20. Механизм (10) по п. 19, характеризующийся тем, что регулирующее устройство (2) включает в себя гибкую направляющую систему, обеспечивающую приведение в действие двух гибких полос (15) одним движением.

21. Механизм (10) по п. 17, характеризующийся тем, что регулирующее устройство (2) включает в себя гибкую направляющую систему, обеспечивающую приведение в действие двух гибких полос (15) одним движением.

22. Часы (30), включающие в себя по меньшей мере один механизм (1) часов по п. 14.



 

Похожие патенты:

Способ улучшения вращения набора (1) колес или оборудованного набора (40) колес для научного инструмента или хронометра, включающий в себя один вал (10), вращающийся или колеблющийся вокруг оси (D) набора колес: - выполняют статическую балансировку упомянутого набора колес для перевода центра тяжести на упомянутую ось (D) набора колес; - определяют требуемое значение результирующего момента несбалансированности упомянутого набора колес вокруг оси (D) упомянутого набора колес, соответствующее требуемой степени расхождения между первой основной продольной осью инерции упомянутого набора колес и упомянутой осью (D) набора колес; - упомянутый набор колес приводят во вращение с заданной скоростью вокруг оси (D) упомянутого набора колес, измеряют результирующий момент несбалансированности в отношении оси (D) упомянутого набора колес; - выполняют регулировку до тех пор, пока значение результирующего момента несбалансированности упомянутого набора колес вокруг оси (D) упомянутого набора колес не будет находиться в пределах заданного определенного допуска в отношении упомянутого требуемого значения.

Изобретение относится к области точной механики, в частности к механическим научным инструментам, в частности к области счетчиков и точных инструментов. Способ включает статическую балансировку набора колес, размещенных на оси вала, для перевода центра тяжести на упомянутую ось набора колес, определяют требуемое значение результирующего момента несбалансированности упомянутого набора колес вокруг оси упомянутого набора колес, соответствующее требуемой степени расхождения между первой основной продольной осью инерции упомянутого набора колес и упомянутой осью набора колес.

Предложен замок спирали баланса. Он выполнен с возможностью установки в градусник для регулировки часовой спирали, имеющий возможность поворота относительно оси (D), параллельной оси поворота спирали баланса или совпадающей с этой осью.

Предложен автономный регулирующий механизм (100) часов. Он содержит на первой стороне (81) основной пластины (80) или моста по меньшей мере одно первое регулирующее подвижное устройство (810), а на второй стороне (82) основной пластины (80) по меньшей мере одно второе регулирующее подвижное устройство (820). Также содержит по меньшей мере одну управляющую ось (10), выполненную с возможностью перемещения относительно основной пластины (80) между несколькими устойчивыми положениями для поворота в каждом устойчивом положении отдельного регулирующего устройства из регулирующих устройств (810; 820). При этом управляющая ось (10) выполнена с возможностью регулирования положения выдвижного элемента (20), который прикреплен к одной стороне основной пластины (80) и имеет возможность перемещения относительно бобышки (210) основной пластины (80) в устойчивом положении выдвижного элемента, связанном с каждым устойчивым положением управляющей оси. Причем любое выполняемое пользователем перемещение в отношении оси (10) вызывает поворотное перемещение одного первого регулирующего подвижного устройства (810) или одного второго регулирующего подвижного устройства (820). При этом ось (10) содержит направляющее средство (17), взаимодействующее с ответным направляющим средством (18) подвижной шестерни (13) для перемещения этой шестерни по оси (10) и для поворота подвижной шестерни (13) совместно с осью (10). Причем подвижная шестерня (13) содержит первое приводное средство (14), предназначенное для приведения в действие одного первого регулирующего подвижного устройства (810), и второе приводное средство (15), предназначенное для приведения в действие одного второго регулирующего подвижного устройства (820). При этом механизм, прикрепленный к одной стороне основной пластины (80) напротив стороны, на которой расположен выдвижной элемент (20), включает в себя рычаг (30), на котором расположено второе ведомое колесо (36), выполненное с возможностью взаимодействия со вторым приводным средством (15) для приведения в действие, согласно положению рычага (30), одного второго регулирующего подвижного устройства (820) из нескольких вторых регулирующих подвижных устройств (820) или вторых регулирующих приводных средств. Также предложен ходовой механизм (1000), включающий в себя по меньшей мере один автономный регулирующий механизм (100), описанный выше. При этом ходовой механизм (1000) включает в себя несколько механизмов, каждый из которых предназначен для взаимодействия с одним из первых регулирующих подвижных устройств (810) или с одним из вторых регулирующих подвижных устройств (820). Также предложены часы (2000), включающие в себя по меньшей мере один автономный регулирующий механизм (100), описанный выше или по меньшей мере один ходовой механизм (1000), описанный выше. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 18 ил.
Наверх