Часы с индикацией видимой границы звездного неба в реальном времени
Использование: изобретение относится к приборам времени, в том числе к хронометрам либо астрономическим часам, выполненным с возможностью определения в реальном времени границы звездного неба, видимого на Южном либо на Северном полушарии, в зависимости от того, какая именно карта звездного неба используется в часах. Технический результат: создание механизма часов, позволяющего отображать видимую границу звездного неба в определенных часовых поясах Южного либо Северного полушария, в зависимости от того, карта какого именно полушария используется в часах, и осуществлять одновременную индикацию при помощи механического привода часов как мирового времени (время одновременно в разных городах мира), так и карты звездного неба в данный момент времени для выбранного города (выбранных широте и долготе). При этом заявленный механизм является простым в изготовлении, что повышает его надежность. Кроме этого, технический результат заявленного изобретения также заключается в возможности определения приблизительных координат небесных объектов и в возможности одновременного определения текущего времени во всех часовых зонах мира. Сущность: прибор времени содержит корпус, циферблат, часовой механизм, стрелочный механизм и дополнительно содержит: механизм подвижной карты звездного неба, кинематически связанный с часовым механизмом и содержащий по меньшей мере два соосно установленных диска, вращающихся разнонаправленно относительно общей оси вращения, причем на одном подвижном диске обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт, причем каждая граница выделена для однозначной идентификации широты, и 24-часовая шкала времени, нанесенная по контуру окружности диска, а на втором подвижном диске нанесена карта звездного неба; шкалу городов, расположенную на циферблате и содержащую 24 названия населенных пунктов по количеству часовых зон, причем каждый город относится к определенному часовому поясу из 24, при этом каждый город указанной шкалы выделен таким образом, чтобы однозначно идентифицировать широту населенного пункта; универсальный указатель выбора города/часовой зоны для определения видимой границы области звездного неба для выбранного города/часовой зоны; механизм для выбора города/часовой зоны. 2 н. и 37 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл.
Область техники
Изобретение относится к приборам времени, в том числе к хронометрам либо астрономическим часам, выполненным с возможностью определения в реальном времени границы звездного неба, видимого на Южном либо на Северном полушарии, в зависимости от того, какая именно карта звездного неба используется в часах.
Уровень техники
Очень часто для того, чтобы определить какие звезды мы видим на ночном небе, люди пользуются так называемой планисферой - изображением небесной сферы на плоскости в полярной стереографической проекции либо в азимутальной проекции. То есть проще говоря планисфера - это карта звездного неба, с помощью которой легко определить, какие космические объекты можно наблюдать в данном месте в данное время. Она позволяет определять положения созвездий и ярчайших объектов в зависимости от следующих параметров: географической широты местности, даты и времени наблюдений. При этом планисфера достаточно проста в использовании: только лишь совместив дату на внешней обложке со значением времени на карте можно получить точную схему звездного неба, которое наблюдается на небе над головой.
В уровне техники не раз проводились попытки совместить работу механических устройств, например, часов, с устройством планисферы.
Так, известны карманные астрономические часы Sky Moon фирмы Patek Philippe (http://alien-mouse.livejournal.com/29821.html), которые включают в себя большую карту звездного неба и указатель фаз Луны. Это одни из самых сложных часов в истории. При этом это были первые в мире часы, которые отображали точную конфигурацию ночного неба с видимым движением звезд. При этом ручные часы этой фирмы имеют дисплей со звездным небом на оборотной стороне корпуса, так как сложнейшее устройство часов не позволило по-другому разместить дополнительный механизм. Небосвод Северного полушария вращается против часовой стрелки, показывая угловое смещение звезд относительно меридиана Сириуса. Устройство астрономического дисплея имеет систему из сапфировых дисков, которые наложены друг на друга и вращаются с различной скоростью. Механизм Sky Moon состоит из 301 детали, каждая из которых выточена вручную и подогнана с микромеханической точностью.
Недостатком такого изделия является его сложность изготовления, трудоемкость и невозможность его использования при массовом производстве часов.
Кроме этого известна еще одна попытка создания и использования механизма отображения вращения звездного неба на механических часах. Так, известен патент CN 203965809, опубликованный 26.11.2014, в котором раскрывается механизм отображения вращения звездного неба, который включает колесо с датой, триб календарного колеса, пружинный стержень с позицией даты, промежуточное колесо, триб промежуточного колеса, рычаг быстрой установки даты и пружину рычага даты, которые установлены на платине. Звездное небо перемещается на крышке через звездообразный прижимной кулачок или винт, а календарные часы размещены на часовом колесе.
Недостатком указанного устройства является его сложность изготовления, а также невозможность отображения видимой границы звездного неба в выбранном определенном часовом поясе (долготе) и связанной с ней широте выбранной местности.
Задача и технический результат
Задачей и техническим результатом заявленного изобретения является в создании механизма часов, позволяющего отображать видимую границу звездного неба в определенных часовых поясах Южного либо Северного полушария, в зависимости от того карта какого именно полушария используется в часах, и осуществлять одновременную индикацию при помощи механического привода часов как мировое время (время одновременно в разных городах мира), так и карту звездного неба в данный момент времени для выбранного города (выбранной широте и долготе). При этом заявленный механизм является простым в изготовлении, что повышает его надежность. Кроме этого технический результат заявленного изобретения также заключается в возможности определения приблизительные координат небесных объектов и в возможности одновременного определения текущего времени во всех часовых зонах мира.
Раскрытие изобретения
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что прибор времени содержит корпус, циферблат, часовой механизм, стрелочный механизм, и дополнительно содержит
- механизм подвижной карты звездного неба, кинематически связанный с часовым механизмом и содержащий, по меньшей мере два соосно установленных диска, вращающихся разнонаправленно относительно общей оси вращения, причем на одном подвижном диске обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт, причем каждая граница выделена для однозначной идентификации широты, и 24-часовая шкала времени, нанесенная по контуру окружности диска; а на втором подвижном диске нанесена карта звездного неба,
- шкалу городов, расположенную на циферблате и содержащую 24 названия населенных пунктов по количеству часовых зон, причем каждый город относится к определенному часовому поясу из 24-х, при этом каждый город указанной шкалы выделен таким образом, чтобы однозначно идентифицировать широту населенного пункта,
- универсальный указатель выбора города/часовой зоны для определения видимой границы области звездного неба для выбранного города/часовой зоны,
- механизм для выбора города/часовой зоны.
В варианте выполнения механизм подвижной карты звездного неба дополнительно содержит редуктор, колесо диска с картой звездного неба, передаточное колесо карты звездного неба, колесо корректора, рычаг корректора, звездочку переключения универсального указателя выбора города/часовой зоны, звездочку, состоящую из 12-ти зубьев, второе часовое колесо и добавочное колесо.
При этом редуктор обеспечивает передаточное соотношение кратное годовому.
Вариативно редуктор состоит из первого колеса редуктора, первого триба редуктора, второго колеса редуктора, второго триба редуктора, третьего колеса редуктора, третьего триба редуктора, четвертого колеса редуктора, четвертого триба редуктора, пятого колеса редуктора.
При этом соотношение количества зубьев колес и трибов редуктора выбраны для получения следующего передаточного отношения:
iearth=36/28×42/12×50/12×51/12×55/12=365,23
В варианте выполнения кинематическое движение на первое колесо редуктора передается от часового колеса.
При этом на полотне пятого колеса редуктора расположен фиксатор звездочки, который фиксирует звездочку, состоящую из 12-ти зубьев.
8. Прибор времени по п. 7, отличающийся тем, что звездочка, состоящая из 12-ти зубьев, закреплена на оси передаточного колеса карты звездного неба и вращается вместе с ним.
Также передаточное колесо карты звездного неба передает движение на колесо карты звездного неба, которое совершает один оборот в год.
Кроме этого на колесе карты звездного неба закреплен диск с картой звездного неба.
При этом на оси диска с картой звездного неба может быть закреплена стрелка звездного времени.
При этом стрелка звездного времени совершает один оборот за одни звездные сутки, равные 23 часам 56 минутам.
В варианте выполнения передаточное колесо карты звездного неба взаимодействует с колесом корректора, на оси которого жестко закреплено храповое колесо корректора.
При этом с храповым колесом корректора взаимодействует рычаг корректора, на котором расположен палец корректора, выступ переключения звездочки переключения универсального указателя города/часовой зоны и кнопка рычага корректора.
Кроме этого рычаг корректора подпружинен пружиной рычага корректора.
В частном случае выполнения рычаг корректора взаимодействует со звездочкой переключения универсального указателя города/часовой зоны.
Кроме этого угол поворота храпового колеса корректора при помощи пальца корректора рассчитан таким образом, чтобы повернуть на один зуб звездочку, состоящую из 12-ти зубьев.
Вариативно звездочка переключения универсального указателя города/часовой зоны имеет 24 зуба.
При этом на оси звездочки переключения универсального указателя города/часовой зоны установлен универсальный указатель выбора города/часовой зоны.
При этом передаточное соотношение между передаточным колесом карты звездного неба и колесом диска с картой звездного неба равно двум.
Кроме этого на второе часовое колесо насажено на часовое колесо и передает движение на добавочное колесо.
Кроме этого добавочное колесо взаимодействует с подвижным диском механизма подвижной карты звездного неба, на котором обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт и 24-часовая шкала времени.
Вариативно подвижный диск механизма подвижной карты звездного неба, на котором обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт и 24-часовая шкала времени может быть выполнен в виде зубчатого колеса и иметь по окружности зубчатый венец для взаимодействия с добавочным колесом.
При этом указанный подвижный диск механизма подвижной карты, котором обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт и 24-часовая шкала времени совершает один оборот за сутки.
Кроме этого указанный подвижный диск механизма подвижной карты звездного неба, котором обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт и 24-часовая шкала времени может быть выполнен прозрачным, а границы видимых областей звездного неба нанесены на его поверхность, причем указанные границы могут быть нанесены через каждые 5 или 10 градусов широты.
При этом 24-часовая шкала времени, нанесенная на этот подвижный диск может иметь темную часть, обозначающую ночное время и светлую часть, обозначающую дневное время.
В частном случае выполнения на второй подвижный диск механизма подвижной карты звездного неба помимо карты звездного неба может быть нанесена шкала месяцев от января до декабря, при этом указанный диск делает один оборот за один год.
Кроме этого на оси второго подвижного диска механизма подвижной карты звездного неба может быть установлен указатель звездного времени, выполненный в виде стрелки.
При этом карта звездного неба может быть либо картой звездного неба, видимого на Южном полушарии, либо картой звездного неба, видимого на Северном полушарии.
Кроме этого шкала городов содержит названия городов, расположенные по окружности на расстоянии 15 градусов друг относительно друга.
Вариативно выделение города на шкале городов, идентифицирующее его широту и выделение границы видимой области звездного неба, которая соответствует этой широте может быть либо графическим, либо световым.
При этом графическое либо световое выделение каждого города и каждой границы видимой области звездного неба должно быть одинаковым для однозначного и точного определения видимой области звездного неба на этой широте.
Также графическое выделение может быть при помощи цвета или при помощи символа или при помощи линий.
Кроме этого световое выделение может быть при помощи применения люминофор разного цвета свечения.
В свою очередь механизм для выбора города выполнен в виде кнопки, расположенной на корпусе часов.
Вариативно механизм для выбора города выполнен в виде дополнительной головки/колесика на корпусе, которое осуществляет воздействие на рычаг корректора посредством кулачка либо звездочки.
Также механизм для выбора города выполнен в виде вращающегося безеля, который взаимодействует с механизмом коррекции выбранного города, или механизмом заводной головки.
Кроме этого механизм для выбора города является составной частью блока-корректора 24-х позиций.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что в способе индикации видимой границы звездного неба используют прибор времени по пп. 1-38, согласно которому
на циферблате часов осуществляют выбор города/часовой зоны при помощи универсального указателя выбора города/часовой зоны,
сопоставляют графическое либо световое выделение выбранного города с таким же графическим либо световым выделением видимой границы звездного неба,
внутри выделенного контура осуществляют индикацию области звездного неба, видимого на выбранной широте.
Сущность изобретения
Суть изобретения поясняется на фиг. 1-8, на которых изображены варианты выполнения заявленного изобретения.
В предпочтительных, показанных на чертежах вариантах конструктивного исполнения, заявленного прибора времени указаны следующие конструктивные элементы:
1. Корпус
2. Заводная головка
3. Средство крепление часов к руке
4. Циферблат
5. Часовая стрелка
6. Минутная стрелка
7. Стрелка звездного времени
8. Универсальный указатель для выбора города
9. 24-часовая шкала
10. Диск с картой звездного неба
11. Шкала городов
12. механизм выбора города, выполненный в виде кнопки на корпусе часов
13. Часовое колесо
14. Первое колесо редуктора
15. Первый триб редуктора
16. Второе колесо редуктора
17. Второй триб редуктора
18. Третье колесо редуктора
19. Третий триб редуктора
20. Четвертое колесо редуктора
21. Четвертый триб редуктора
22. Пятое колесо редуктора
23. Звездочка, состоящая из 12 зубьев
24. Фиксатор звездочки
25. Передаточное колесо карты звездного неба
26. Колесо корректора
27. Храповое колесо корректора
28. Рычаг корректора
29. Кнопка рычага корректора
30. Палец корректора
31. Выступ рычага корректора для переключения звездочки переключения указателя города/часовой зоны.
32. Пружина рычага корректора
33. Колесо диска с картой звездного неба
34. Звездочка переключения указателя города/часовой зоны
35. Фиксатор звездочки переключения указателя города/часовой зоны
36. Колесо 24 часовой шкалы и видимой области звездного
неба
37. Границы видимой часть звездного неба
38. Второе часовое колесо
39. Добавочное колесо.
На фиг. 1 показана планисфера - подвижная карта звездного неба Северного полушария и накладной круг к карте.
На фиг. 2 показан вариант выполнения первого диска подвижной карты звездного неба, выполненный из прозрачного стекла, с нанесенными границами видимых областей звездного неба.
На фиг. 3 показан вариант выполнения второго подвижного диска карты звездного неба, на который нанесена карта звездного неба Северного полушария и шкала месяцев от января до декабря.
На фиг. 4 показан вариант выполнения подвижной карты звездного неба в собранном виде с дисками, наложенными друг на друга.
На фиг. 5 показан вариант совмещения неподвижной части циферблата часов, на который нанесена часовая шкала с 24 наименованиями городов, согласно 24-часовому поясу, и подвижной части - диска устройства подвижной карты звездного неба с нанесенной на нее шкалой часов в 24-часовом формате.
На фиг. 6 показан пример работы универсального указателя, выполненного в виде стрелки.
На фиг. 7 показаны часы, содержащие подвижную карту звездного неба, 24-часовую шкалу времени, неподвижную шкалу, с нанесенными на ней названиями городов, универсальный указатель и стрелку звездного времени.
На фиг. 8 показан вариант выполнения циферблата часов согласно изобретению с универсальным указателем-стрелкой.
На фиг. 9 отображена взрыв-схема циферблата по фиг. 8 с подвижной картой звездного неба согласно изобретению.
На фиг. 10 приведена кинематическая схема заявленного привода часового механизма в развернутом виде.
На фиг. 11 представлена блок схема работы часов, выполненных с возможностью определения в реальном времени границы звездного неба, видимого на Южном либо на Северном полушарии, в зависимости от того карта какого полушария используется в часах.
Осуществление изобретения
В предлагаемом изобретении рассмотрены варианты выполнения приборов времени с устройством определения границы звездного неба, видимого на Южном либо на Северном полушарии небесных объектов, в реальном времени. Заявленное изобретение предусматривает расширение функциональных возможностей приборов времени, например, таких как хронометры, или астрономические часы, либо любые иные переносные (наручные, карманные) или стационарные (настольные, напольные) часы, которые дополнительно обеспечивают возможность определения приблизительных координат небесных объектов в любой точке Земли в Южном или Северном полушарии, в зависимости от того, какая карта звездного неба установлена в часах. При этом обеспечивается возможность одновременного определения текущего времени во всех двадцати четырех часовых зонах.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет осуществлять одновременную индикацию при помощи механического привода часов как мирового времени (время одновременно в разных городах мира), так и карту звездного неба в данный момент времени для выбранного города.
Далее для ясности заявитель рассматривает карту звездного неба Северного полушария. При этом очевидным образом следует, что аналогичным образом в часах может быть использована карта звездного неба Южного полушария.
Согласно заявленному изобретению подвижная карта звездного неба, представляет собой два диска, вращающиеся друг навстречу другу (см. фиг. 2, 3 и 4). В нашем устройстве эти диски вращаются автоматически и кинематически связаны с часовым механизмом.
На одном диске подвижной карты звездного неба обозначены границы видимых областей звездного неба. Диск может иметь апертуру либо кольцо. Либо указанный диск может быть выполнен прозрачным как на фиг. 2, с нанесенными на него несколькими границами видимых областей звездного неба 37. Границы видимых областей 37 определены для разных широт наблюдателя. То есть каждая из указанных границ видимых областей звездного неба 37 предназначена для определенной широты, и выделенный контур обозначает видимый небесный горизонт на определенной широте местности.
Указанный на фиг. 2 диск также имеет 24-часовую шкалу 9, нанесенную по окружности и разделенную соответственно на 24 части с нанесенными по окружности числами от 1 до 24. При использовании прозрачного диска границ видимых областей 37 может быть несколько. Как указывалось выше, эти границы отличаются в зависимости от широты нахождения наблюдателя и могут быть выполнены через каждые 5 или 10 градусов широты. В нашем варианте выполнения, показанном на фиг. 2 этот диск является зубчатым колесом 36 и имеет по окружности зубчатый венец для привода от часового механизма. Таким образом, на зубчатом колесе 36 расположены границы видимой части звездного неба 37 и 24-часовая шкала 9, нанесенная по окружности. Указанный зубчатый диск 36 делает один оборот за сутки.
На второй диск подвижной карты звездного неба, показанный на фиг. 3, нанесена карта звездного неба 10. При этом по центру указанного диска может находиться указатель звездного времени 7 относительно подвижной шкалы первого диска (на фигуре 3 не обозначен, присутствует на фиг. 7). Также на диск может быть нанесена шкала месяцев от января до декабря. Указанный диск делает один оборот за год.
При наложении указанных дисков друг на друга, в приведенном варианте исполнения, мы видим карту звездного неба с распложенными на ней границами видимых областей для разных широт (см. фиг. 4). Если мы находимся, например, на широте 45 градусов северной широты, то мы выбираем соответствующую границу и видим участок звездного неба на данный момент времени внутри выделенной области, ограниченной контуром границы 37.
Как показано на фиг. 5-8 на циферблате часов имеется шкала 11 с нанесенными названиями городов. Города расположены по окружности и указанная шкала может быть неподвижной. Названий может быть 24 по количеству часовых зон, причем каждый город относится к определенному часовому поясу из 24-х и это могут быть полные названия, сокращенные, или аббревиатуры, или знаки. Указанные названия городов расположены друг относительно друга на расстоянии 15 градусов, таким образом, каждое из них относится к своей часовой зоне. Шкала городов 11 находится с внешней части шкалы часов 9 на первом диске.
Указанная шкала городов 11 несет в себе дополнительную функцию определения широты и долготы. Подробнее указанную функцию разберем на примере, представленном на фиг. 6.
Как известно, что при помощи географической координаты определяют положение точки на земной поверхности с помощью широт и долгот. Следовательно, для точного определения местонахождения объекта на поверхности Земли надо знать его географическую широту и географическую долготу. Каждый город, который отмечается на шкале городов 11, имеет свою широту и свою долготу. Известно, что местное время, то есть время в какой-то определенной точке местности, не зависит от широты места наблюдений. Оно одинаково на одном и том же меридиане и меняется только в зависимости от долготы, при переходе от меридиана к меридиану. Наша планета Земля делает полный оборот вокруг своей оси на 360° за сутки, за 24 часа. За один час Земля повернется на 15°. Таким образом, если два пункта лежат на меридианах, отстоящих друг от друга ровно на 15°, то разница в местном времени составит для них ровно 1 час. Угол между меридианами - это есть разность долгот. Таким образом, каждый город, находящийся в своей часовой зоне имеет соответствующую ей долготу. Кроме этого визуально предлагается выделить графически название каждого населенного пункта таким образом, чтобы однозначно идентифицировать широту населенного пункта. На фиг. 6 предложен вариант цветовой индикации и идентификации широты. Например, город Москва выделен одним цветом, который обозначает широту, на которой расположен город Москва, а город Женева выделен другим цветом, который обозначает широту, на которой расположен город Женева. При этом границы видимых областей звездного неба также обозначают цветными контурами, которые совпадают с цветом города, то есть его широтой.
Для того чтобы осуществить определение в реальном времени видимой границы звездного неба для выбранного города в указанном примере показан вариант работы универсального указателя 8.
На представленных примерах указанный универсальный указатель 8 выполнен в виде стрелки, которая показывает выбранный город, для которого в реальном времени определена граница области звездного неба.
При переключении выбранного города, в нашем примере, с Москвы на Женеву, указатель города перемещается строго на угол кратный 15 градусам (1/24 окружности). Подвижный диск с картой звездного неба поворачивается на тот же угол. В свою очередь прозрачный диск 36 с нанесенными на него шкалой времени и границами видимых областей звездного неба остается на месте. Таким образом измениться широта наблюдения и соответственно измениться видимая часть звездного неба, которая будет наблюдаться внутри границы 37, цвет которой выбирают соответствующий цвету названия города. То есть в данном примере каждый город и соответствующая ему шкала выделены определенным цветом, и, сопоставив цвет города на шкале и цвет выбранной области, мы определяем границу выбранной области звездного неба для нашей выбранной широты.
В таблице 1 приведен пример выбранных городов и их цветовых обозначений по широтам в диапазоне от 40 до 65 градусов северной широты.
Таким образом, шкала городов 11 обозначает часовую зону, а также несет дополнительную информационную функцию о широте и долготе выбранного города.
Как указывалось, относительно неподвижной шкалы городов 11, движется диск со шкалой часов 9 от 1 до 24, который приводится в движение от часового механизма. В нашем варианте исполнения шкала часов 9 является частью подвижного прозрачного диска с нанесенными на него границами видимой области звездного неба 37. Сопоставив название городов и числа на подвижном диске (от 1 до 24) мы можем наблюдать время в каждом из 24-х городов мира. При этом шкала 9 может иметь темную часть, обозначающую ночь и светлую часть, обозначающую день (см. фиг. 5 и 6).
Теперь рассмотрим принцип работы заявленного устройства на примере механизма, раскрытого на фиг. 10. С помощью нижеописанного механизма мы должны обеспечить следующее движение:
- движение карты звездного неба со скоростью один оборот в год,
- движение диска, содержащего границы видимой части звездного неба и 24-часовую шкалу со скоростью один оборот в сутки,
- переключение универсального указателя выбранного города с одновременным поворотом на угол кратный 15 градусам карты звездного неба,
- движение указателя звездного времени (дополнительно), который совершает один оборот в звездные сутки, то есть сутки, равные 23 часам 56 минутам.
Как следует из фиг. 10 от стандартного часового колеса 13 базового часового механизма, которое совершает два оборота за сутки, движение передается на редуктор, который обеспечивает необходимое передаточное отношение кратное годовому.
Редуктор состоит из первого колеса редуктора 14, первого триба редуктора 15, второго колеса редуктора 16, второго триба редуктора 17, третьего колеса редуктора 18, третьего триба редуктора 19, четвертого колеса редуктора 20, четвертый триб редуктора 21, пятого колеса редуктора 22.
В нашем примере были выбраны следующие количества зубьев колес и трибов редуктора для получения следующего передаточного отношения.
iearth=36/28×42/12×50/12×51/12×55/12=365,23
От часового колеса 13 движение передается на первое колесо редуктора 14, на оси которого закреплен первый триб редуктора 15. От триба 15 движение передается на второе колесо редуктора 16, на оси которого закреплен триб 17. От триба 17 движение передается на третье колесо редуктора 18, на оси которого закреплен триб 19. От триба 19 движение передается на четвертое колесо редуктора 20, на котором закреплен триб 21. От триба 21 движение предается на пятое колесо редуктора 22.
На полотне последнего пятого колеса редуктора 22 расположен фиксатор звездочка 24, которой фиксирует звездочку 23, имеющую 12 зубьев в одном из положений. Звездочка 23 закреплена на оси передаточного колеса карты звездного неба 25, и вращается вместе с ним.
Передаточного колесо карты звездного неба 25 передает движение на колесо карты звездного неба 33, которое совершает один оборот в год и на котором закреплен диск с картой звездного неба 10 и на оси которого может быть установлена стрелка звездного времени 7, то есть время, протекшее с момента верхней кульминации точки весеннего равноденствия до любого другого ее положения, выраженное в долях звездных суток (звездные часы, минуты и секунды). Поскольку нижний диск движется со скоростью один оборот в год, а верхний со скоростью один оборот в сутки и они движутся друг относительно друга в противоположные стороны, то нижний диск 10 с картой звездного неба делает один оборот относительно верхнего диска 36 со шкалой 9 за одни звездные сутки, то есть за 23 часа 56 минут 04 секунды среднего солнечного времени, так как за сутки мы имеем разницу суточных скоростей двух дисков. Верхний диск делает оборот за сутки, и в это же время нижний диск за сутки делает 1/365,2 оборота. Вследствие этого мы имеем разницу 24 ч *(1-1/365,2)=23 ч 56 мин. Таким образом, если установить на ось вращения нижнего диска 10 указатель 7, то относительно шкалы 9 на верхнем диске 36 он будет совершать один оборот за одни звездные сутки. Если установить стрелку таким образом, чтобы она пересекала точку весеннего равноденствия на карте звездного неба 10, то на шкале 9 она будет показывать звездное время.
С передаточным колесом карты звездного неба 25 также взаимодействует колесо корректора 26. На оси колеса корректора 26 жестко закреплено храповое колесо корректора 27.
Рычаг корректора 28 предназначен для взаимодействия с храповым колесом корректора 27 и звездочкой переключения указателя города 34.
На рычаге корректора 28 расположен палец корректора 30, выступ переключения 31 звездочки переключения указателя города 34 и кнопка рычага корректора 29. Рычаг корректора 29 подпружинен пружиной рычага корректора 32.
Теперь рассмотрим принцип работы механизмы выбора городов, который в приведенном примере выполнен ы ыиде кнопки на корпусе часов. При нажатии на кнопку корпуса выбора городов 12 движение передается на кнопку 29 рычага корректора 28. Рычаг корректора 28, наклоняясь, касается пальцем корректора 30 зубьев храпового колеса корректора 27. Палец корректора 30 входит в зацепление с храповым колесом 27 и поворачивает его на заданный угол. Угол поворота храпового колеса корректора 27 пальцем корректора 30 рассчитан таким образом, чтобы повернуть на один зуб звездочку 12ти зубьев 23.
Также при повороте рычага корректора 28 его выступ переключения 31 звездочки 34 поворачивает указанную звездочку 34 на одно положение (один зуб).
В данном варианте исполнения устройства звездочка 34 имеет 24 зуба. На оси этой звездочки находится универсальный указатель 8, который указывает выбранный город (один из 24-х) относительно неподвижной шкалы городов 11.
Звездочка 23 имеет 12 зубьев, но передаточное отношение между колесом карты звездного неба 25 и колесом диска с картой звездного неба 33 равно двум. Таким образом, переключая звездочку 23, мы поворачиваем колесо диска с картой звездного неба 33 и соответственно диск с картой звездного неба 10 на 1/24 оборота, т.е. на 15 градусов.
Следует обратить внимание, что механизм для выбора города, который в рассмотренном примере выполнен в виде кнопки является составной частью блока-корректора 24-х позиций (см. блок схему на фиг. 11). При этом механизм для выбора города может быть выполнен также в виде дополнительной головки/колесика на корпусе, которое осуществляет воздействие на рычаг корректора посредством кулачка либо звездочки. Также механизм для выбора города может быть выполнен в виде вращающегося безеля, который взаимодействует с механизмом коррекции выбранного города, или механизмом заводной головки. Указанные варианты выполнения на чертежах подробно не рассмотрены, однако каждый из указанных вариантов может быть считаться потенциально допустимой модификацией выполнения механизма для выбора города.
На часовое колесо 13 также насажено второе часовое колесо 38, которое передает движение на добавочное колесо 39. А от колеса 39 движение передается на диск 36, на который нанесена 24-часовая шкала и видимая область звездного неба.
Также для индикации звездного времени (как указывалось выше звездные сутки равняются 23 часам и 56 минутам) на ось диска с картой звездного неба 10 может быть установлен указатель звездного времени 7, выполненный, например, в виде стрелки. Стрелка-указатель звездного времени 7 будет указывать время относительно подвижной 24-часовой шкалы 9.
Таким образом, посредством заявленного изобретения осуществляется возможность индикации на часах видимой области звездного неба для выбранного города (находящегося в своей часовой зоне и на своей широте) в реальный момент времени.
При этом следует понимать, что часовая зона (город) и соответствующая ей граница видимой части звездного неба должны быть выделены на циферблате различимо, для однозначного определения на циферблате видимого небесного горизонта, соответствующего выбранной часовой зоне. При этом рассмотренный пример - наличие цветового разграничения, является лишь частным случаем визуальной однозначной идентификации. Также может быть использовано любое другое графическое разграничение, позволяющее однозначно определить необходимую зону и границу видимой части звездного неба. Например, выделение разной штриховкой или оттенками серого. Также может применяться световое подсвечивание, например, при помощи нанесения люминофор, то есть веществ, способных отдавать в виде излучения избыток энергии, которую они получили при возбуждении видимым светом либо ультрафиолетовыми лучами.
Кроме этого названия городов могут находиться в цветных областях.
Также следует понимать, что универсальный указатель, в нашем случае указатель выбранного города 8, для которого на данный момент времени происходит демонстрация карты звездного неба может быть выполнен не только в виде стрелки, но и любым другим известным способом. Например, располагаться и двигаться с внешней части шкалы городов, а также может быть выполнен виде вращающегося диска с апертурой под выбранный город и так далее.
Кроме этого обеспечение установки углового положения звездного неба возможно любым известным способом, например, установкой в цепи редуктора фрикционного элемента, который может корректироваться вращением заводной головки или любым другим известным способом.
В заявке подробно раскрывается способ выполнения устройства часов с подвижной картой звездного неба, при котором на нижний диск нанесена карта звездного неба, на верхний прозрачный диск - видимые границы горизонта для разных широт. При таком выполнении, когда мы смотрим на прозрачный диск верхний диск, мы видим сквозь него карту звездного неба, а по границам нанесенного на него горизонта определяем видимую часть звездного неба.
Есть альтернативный вариант выполнения конструкции. В этом варианте границы видимых областей нанесены на нижний диск. А карта звездного неба нанесена на прозрачный верхний диск. И таким образом мы смотрим на карту звездного неба и под ней видим границы горизонта и таким образом определяем видимую часть звездного неба.
Оба варианта выполнения позволяют обеспечить заявленный результат.
Таким образом обеспечивается достижение требуемого технического результата, а именно создание механизма часов, позволяющего отображать видимую границу звездного неба в определенных часовых поясах Южного либо Северного полушария, в зависимости от того карта какого именно полушария используется в часах, и осуществлять одновременную индикацию при помощи механического привода часов как мировое время (время одновременно в разных городах мира), так и карту звездного неба в данный момент времени для выбранного города (выбранной широты и долготы). При этом заявленный механизм является простым в изготовлении, что повышает его надежность. Кроме этого технический результат заявленного также заключается в возможности определения приблизительные координат небесных объектов.
Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям 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.
1. Прибор времени содержит корпус, циферблат, часовой механизм, стрелочный механизм, отличающийся тем, что дополнительно содержит:
- механизм подвижной карты звездного неба, кинематически связанный с часовым механизмом и содержащий по меньшей мере два соосно установленных диска, вращающихся разнонаправленно относительно общей оси вращения, причем на одном подвижном диске обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт, причем каждая граница выделена для однозначной идентификации широты, и 24-часовая шкала времени, нанесенная по контуру окружности диска; а на втором подвижном диске нанесена карта звездного неба,
- шкалу городов, расположенную на циферблате и содержащую 24 названия населенных пунктов по количеству часовых зон, причем каждый город относится к определенному часовому поясу из 24, при этом каждый город указанной шкалы выделен таким образом, чтобы однозначно идентифицировать широту населенного пункта,
- универсальный указатель выбора города/часовой зоны для определения видимой границы области звездного неба для выбранного города/часовой зоны,
- механизм для выбора города/часовой зоны.
2. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что механизм подвижной карты звездного неба дополнительно содержит редуктор, колесо диска с картой звездного неба, передаточное колесо карты звездного неба, колесо корректора, рычаг корректора, звездочку переключения универсального указателя выбора города/часовой зоны, звездочку, состоящую из 12 зубьев, второе часовое колесо и добавочное колесо.
3. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что редуктор обеспечивает передаточное соотношение, кратное годовому.
4. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что редуктор состоит из первого колеса редуктора, первого триба редуктора, второго колеса редуктора, второго триба редуктора, третьего колеса редуктора, третьего триба редуктора, четвертого колеса редуктора, четвертого триба редуктора, пятого колеса редуктора.
5. Прибор времени по п. 4, отличающийся тем, что соотношение количества зубьев колес и трибов редуктора выбрано для получения следующего передаточного отношения:
iearth=36/28×42/12×50/12×51/12×55/12=365,23.
6. Прибор времени по п. 4, отличающийся тем, что кинематическое движение на первое колесо редуктора передается от часового колеса.
7. Прибор времени по п. 4, отличающийся тем, что на полотне пятого колеса редуктора расположен фиксатор звездочки, который фиксирует звездочку, состоящую из 12 зубьев.
8. Прибор времени по п. 7, отличающийся тем, что звездочка, состоящая из 12 зубьев, закреплена на оси передаточного колеса карты звездного неба и вращается вместе с ним.
9. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что передаточное колесо карты звездного неба передает движение на колесо карты звездного неба, которое совершает один оборот в год.
10. Прибор времени по п. 9, отличающийся тем, что на колесе карты звездного неба закреплен диск с картой звездного неба.
11. Прибор времени по п. 9, отличающийся тем, что на оси диска с картой звездного неба может быть закреплена стрелка звездного времени.
12. Прибор времени по п. 11, отличающийся тем, что стрелка звездного времени совершает один оборот за одни звездные сутки, равные 23 часам 56 минутам.
13. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что передаточное колесо карты звездного неба взаимодействует с колесом корректора, на оси которого жестко закреплено храповое колесо корректора.
14. Прибор времени по п. 13, отличающийся тем, что с храповым колесом корректора взаимодействует рычаг корректора, на котором расположен палец корректора, выступ переключения звездочки переключения универсального указателя города/часовой зоны и кнопка рычага корректора.
15. Прибор времени по п. 14, отличающийся тем, что рычаг корректора подпружинен пружиной рычага корректора.
16. Прибор времени по п. 14, отличающийся тем, что рычаг корректора взаимодействует со звездочкой переключения универсального указателя города/часовой зоны.
17. Прибор времени по п. 14, отличающийся тем, что угол поворота храпового колеса корректора при помощи пальца корректора рассчитан таким образом, чтобы повернуть на один зуб звездочку, состоящую из 12 зубьев.
18. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что звездочка переключения универсального указателя города/часовой зоны имеет 24 зуба.
19. Прибор времени по п. 18, отличающийся тем, что на оси звездочки переключения универсального указателя города/часовой зоны установлен универсальный указатель выбора города/часовой зоны.
20. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что передаточное соотношение между передаточным колесом карты звездного неба и колесом диска с картой звездного неба равно двум.
21. Прибор времени по п. 2, отличающийся тем, что второе часовое колесо насажено на часовое колесо и передает движение на добавочное колесо.
22. Прибор времени по п. 21, отличающийся тем, что добавочное колесо взаимодействует с подвижным диском механизма подвижной карты звездного неба, на котором обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт и 24-часовая шкала времени.
23. Прибор времени по п. 22, отличающийся тем, что подвижный диск механизма подвижной карты звездного неба, на котором обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт и 24-часовая шкала времени, может быть выполнен в виде зубчатого колеса и иметь по окружности зубчатый венец для взаимодействия с добавочным колесом.
24. Прибор времени по п. 23, отличающийся тем, что указанный подвижный диск механизма подвижной карты, на котором обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт и 24-часовая шкала времени, совершает один оборот за сутки.
25. Прибор времени по п. 24, отличающийся тем, что указанный подвижный диск механизма подвижной карты звездного неба, котором обозначены границы видимых областей звездного неба для разных широт и 24-часовая шкала времени, может быть выполнен прозрачным, а границы видимых областей звездного неба нанесены на его поверхность, причем указанные границы могут быть нанесены через каждые 5 или 10 градусов широты.
26. Прибор времени по п. 25, отличающийся тем, что 24-часовая шкала времени, нанесенная на этот подвижный диск, может иметь темную часть, обозначающую ночное время, и светлую часть, обозначающую дневное время.
27. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что на второй подвижный диск механизма подвижной карты звездного неба помимо карты звездного неба может быть нанесена шкала месяцев от января до декабря, при этом указанный диск делает один оборот за один год.
28. Прибор времени по п. 27, отличающийся тем, что на оси второго подвижного диска механизма подвижной карты звездного неба может быть установлен указатель звездного времени, выполненный в виде стрелки.
29. Прибор времени по п. 27, отличающийся тем, что карта звездного неба может быть либо картой звездного неба, видимого на Южном полушарии, либо картой звездного неба, видимого на Северном полушарии.
30. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что шкала городов содержит названия городов, расположенные по окружности на расстоянии 15 градусов относительно друг друга.
31. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что выделение города на шкале городов, идентифицирующее его широту, и выделение границы видимой области звездного неба, которая соответствует этой широте, может быть либо графическим, либо световым.
32. Прибор времени по п. 31, отличающийся тем, что графическое либо световое выделение каждого города и каждой границы видимой области звездного неба должно быть одинаковым для однозначного и точного определения видимой области звездного неба на этой широте.
33. Прибор времени по п. 31, отличающийся тем, что графическое выделение может быть при помощи цвета, или при помощи символа, или при помощи линий.
34. Прибор времени по п. 31, отличающийся тем, что световое выделение может быть при помощи применения люминофора разного цвета свечения.
35. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что механизм для выбора города выполнен в виде кнопки, расположенной на корпусе часов.
36. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что механизм для выбора города выполнен в виде дополнительной головки/колесика на корпусе, которое осуществляет воздействие на рычаг корректора посредством кулачка либо звездочки.
37. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что механизм для выбора города выполнен в виде вращающегося безеля, который взаимодействует с механизмом коррекции выбранного города или механизмом заводной головки.
38. Прибор времени по п. 1, отличающийся тем, что механизм для выбора города является составной частью блока-корректора 24 позиций.
39. Способ индикации видимой границы звездного неба, осуществляющийся при помощи использования прибора времени по пп. 1-38, согласно которому
на циферблате часов осуществляют выбор города/часовой зоны при помощи универсального указателя выбора города/часовой зоны,
границы видимых областей звездного неба выделены для разных широт и однозначно идентифицируют эти широты, при этом каждая из указанных границ видимых областей звездного неба имеет световое или графическое обозначение, совпадающее с графическим/световым обозначением населенного пункта для однозначной идентификации широты населенного пункта,
внутри выделенного контура осуществляют индикацию области звездного неба, видимого на выбранной широте.
