Механический часовой механизм с системой обратной связи - RU2016133127A

1. Механический часовой механизм (1), содержащий по меньшей мере один барабан (11), комплект (12) зубчатых колес, приводимый в движение у одного конца барабаном, спусковой механизм генератора (13) колебаний с резонатором в виде балансира с пружиной, приводимый в движение другим концом комплекта (12) зубчатых колес, и систему обратной связи (2) часового механизма, отличающийся тем, что система обратной связи (2) содержит по меньшей мере один высокоточный генератор эталонной частоты (21), объединенный с частотным компаратором (22) для сравнения частот двух указанных генераторов, и механизм (23) регулирования резонатора генератора колебаний для его замедления или ускорения в зависимости от результата сравнения в указанном частотном компараторе.

2. Механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что генератор эталонной частоты системы обратной связи (2) выполнен с возможностью возбуждения посредством магнитного взаимодействия при вращении колеса возбуждения, соединенного с колесом комплекта (12) зубчатых колес.

3. Механизм (1) по п. 2, отличающийся тем, что колесо (31) возбуждения выполнено в виде зубчатого колеса из ферромагнитного материала, а генератор эталонной частоты (21) включает в себя по меньшей мере один постоянный магнит (33), расположенный на первом конце плеча (32), основание (34) которого прикреплено к подвижной раме (35) частотного компаратора, при этом постоянный магнит (33) расположен вблизи колеса (31) возбуждения так, что он притягивается при прохождении каждого зубца вращающегося колеса возбуждения, и в генераторе эталонной частоты возникают колебания с эталонной частотой.

4. Механизм (1) по п. 3, отличающийся тем, что генератор эталонной частоты (21) включает в себя два прикрепленных к основанию (34) плеча (32, 32'), на первом конце каждого из которых расположен постоянный магнит (33, 33'), для образования камертона, так что во время прохождения каждого зубца вращающегося колеса возбуждения первый и второй постоянные магниты (33, 33') притягиваются к этому колесу возбуждения.

5. Механизм (1) по п. 4, отличающийся тем, что указанные два постоянных магнита (33, 33') расположены рядом с колесом (31) возбуждения в диаметрально противоположных положениях, так что это колесо (31) возбуждения расположено между ними.

6. Механизм (1) по п. 4, отличающийся тем, что колесо (31) возбуждения содержит нечетное количество (N) зубьев.

7. Механизм (1) по п. 6, отличающийся тем, что количество (N) зубьев колеса возбуждения равно по меньшей мере 9.

8. Механизм (1) по п. 3, отличающийся тем, что подвижная рама (35) частотного компаратора (22) установлена на платине этого механизма (1) и удерживается в определенном положении по меньшей мере одной возвратной пружиной (36) для обеспечения линейного или углового перемещения в зависимости от разницы частот указанных двух генераторов.

9. Механизм (1) по п. 8, отличающийся тем, что подвижная рама (35) представляет собой кольцо, соосное с колесом (31) возбуждения и выполненное с возможностью свободного вращения на платине посредством роликов, или осей, или шарикоподшипников, при этом указанная подвижная рама (35) удерживается в определенном положении двумя возвратными пружинами (36, 36'), прикрепленными к раме в двух диаметрально противоположных местах.

10. Механизм (1) по п. 8, отличающийся тем, что угловая скорость V_ext колеса (31) возбуждения и количество N его зубьев определяют частоту ω_ext возбуждения, равную произведению N и V_ext, при этом угловое перемещение подвижной рамы (35) частотного компаратора (22) пропорционально разности между частотой ω₀ колебаний генератора эталонной частоты и частотой ω_ext возбуждения, что позволяет управлять механизмом (23) регулировки и коррекцией частоты колебаний балансира.

11. Механизм (1) по п. 1, отличающийся тем, что механизм (23) регулировки включает в себя по меньшей мере один элемент (137) регулировки, соединенный с частотным компаратором (22) и выполненный с возможностью линейного или углового перемещения для коррекции частоты колебаний балансира.

12. Механизм (1) по п. 11, отличающийся тем, что элемент (137) регулировки установлен с возможностью вращения на платине и содержит основную часть, приводимую в движение выходным элементом частотного компаратора (22), и часть в форме клювообразного выступа, способного приближаться к последнему витку пружины (14') балансира или отдаляться от него в зависимости от угла поворота этого клювообразного выступа, соответствующего результату сравнения частот в системе обратной связи.

13. Механизм (1) по п. 11, отличающийся тем, что элемент (137) регулировки установлен с возможностью вращения на платине и содержит основную часть, приводимую в движение выходным элементом частотного компаратора (22), и дугообразную часть, форма которой комплементарна внешней поверхности балансира (14), для изменения величины трения между балансиром и воздухом в зависимости от результата сравнения частот в системе обратной связи.

14. Механизм (1) по п. 2, отличающийся тем, что колесо (31) возбуждения содержит, по меньшей мере, участки из ферромагнитного материала, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга и распределенные по окружности этого колеса возбуждения для магнитного взаимодействия с по меньшей мере одним постоянным магнитом (33) генератора эталонной частоты.

15. Механизм (1) по п. 2, отличающийся тем, что зубчатое колесо (31) возбуждения содержит, по меньшей мере, участки из ферромагнитного материала на зубьях или внутри них для обеспечения магнитного взаимодействия с по меньшей мере одним постоянным магнитом (33) генератора эталонной частоты.

16. Механизм (1) по п. 2, отличающийся тем, что зубчатое колесо возбуждения (31) содержит непрерывный слой ферромагнитного материала на внешней поверхности зубьев колеса возбуждения для обеспечения магнитного взаимодействия с по меньшей мере одним постоянным магнитом (33) генератора эталонной частоты.

17. Механизм (1) по п. 2, отличающийся тем, что колесо (31) возбуждения содержит постоянные магниты, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности этого колеса возбуждения для магнитного взаимодействия с по меньшей мере одним выполненным из ферромагнитного материала плечом (32) генератора эталонной частоты для создания этим генератором колебаний с заданной эталонной частотой.

18. Механизм (1) по п. 2, отличающийся тем, что колесо (41) возбуждения выполнено с возможностью возбуждения посредством магнитного взаимодействия генератора эталонной частоты, выполненного в виде резонатора с перекрестными лентами (44, 45, 48, 49).

19. Механизм (1) по п. 18, отличающийся тем, что резонатор содержит дуговой сектор (42) или круглый маховик с намагниченной частью, или с по меньшей мере одним постоянным магнитом (43), расположенным рядом с колесом (41) возбуждения, или с участками из ферромагнитного материала, равномерно распределенными по окружности, при этом дуговой сектор (42) или круглый маховик соединен двумя первыми перекрестными упругими лентами (44, 45) с первой основной пластиной (46), причем указанные первые упругие ленты расположены на расстоянии друг от друга в двух параллельных плоскостях, а первая основная пластина (46) закреплена на второй подвижной основной пластине (47), которая соединена двумя вторыми перекрестными упругими лентами (48, 49) с крепежной пластиной (50), жестко установленной на платине этого механического часового механизма, причем указанные вторые перекрестные упругие ленты (48, 49) расположены на расстоянии друг от друга в двух параллельных плоскостях, которые также параллельны двум указанным плоскостям, в которых расположены первые гибкие ленты (44, 45).

20. Механизм (1) по п. 19, отличающийся тем, что первая и вторая основные пластины (46, 47) частотного компаратора выполнены с возможностью углового перемещения в зависимости от результата сравнения частот двух генераторов для управления механизмом (23) регулировки.

21. Механизм (1) по п. 20, отличающийся тем, что механизм (23) регулировки содержит регулирующий клювообразный выступ (53), прикрепленный к первой и второй основным пластинам (46, 47) с возможностью приближаться к последнему витку пружины (14') балансира или отодвигаться от него в зависимости от результата сравнения частот генераторов в системе обратной связи.

22. Механизм (1) по п. 21, отличающийся тем, что регулирующий клювообразный выступ (53) содержит тормозящий постоянный магнит (52), расположенный над алюминиевой пластиной (51), установленной на платине механического часового механизма для ослабления вибраций регулирующего клювообразного выступа.