Устройство отсчета временных интервалов

Устройство отсчета временных интервалов относится к приборостроению и может быть использована при производстве часов песочного типа.

Сущность устройства состоит в том, что в него, наряду с основанием, фиксатором и четырьмя колбами песочных часов с различными временами истечения песка, дополнительно введена крестовина, вращающаяся по или против часовой стрелки на горизонтальной оси, установленной на основании, а колбы песочных часов жестко закреплены на лицевой части крестовины на каждой из сторон вдоль их осей симметрии, причем, фиксатор позволяет фиксировать крестовину, когда соответствующие противоположные стороны находятся в вертикальном положении и при ее поворотах на углы, кратные 90°.

Достоинствами устройства являются:

1. Простота конструкции.

2. Возможность задавать большое количество различных дискретных интервалов времени, что не сложно реализовать путем простого последовательного проворачивания крестовины по или против часовой стрелки на угол, кратный 90°, после полного пересыпания песка в нижнюю часть в выбранной колбе.

3. Удобство в работе.

Полезная модель относится к приборостроению и может быть использована при производстве часов песочного типа.

Обычно песочные часы применяются в тех случаях, когда:

- важно определить только окончание заданного отрезка времени;

- большое значение имеет простота наблюдения за изменением времени;

- большое значение имеет наглядность процесса изменения времени;

- не требуется высокая точность отсчета временных интервалов.

Чаще песочные часы используются при проведении различных медицинских (физиотерапевтических) процедур, в процессе которых отведенное на них время ограничено и имеет определенное значение. Реже песочные часы применяются при проведении некоторых игр, например, шахматных турниров. Известны и другие примеры использования песочных часов.

Классические песочные часы, история которых насчитывает многие века, представляют собой соответствующую герметичную стеклянную колбу с песком. Величина временного отрезка, задаваемая такими часами, неизменна и определяется конструктивными особенностями колбы (геометрическими размерами, диаметром горловины) и количеством песка в ней. Таким образом, для того, чтобы иметь возможность регистрировать различные временные отрезки, необходимо иметь целый набор таких песочных часов, рассчитанных на различное время истечения песка.

Известны шахматные часы [1], основу которых составляют две расположенные взаимно перпендикулярно колбы песочных часов (одни песочные часы на одного игрока). Колбы могут совершать поворот на оси на 90° с помощью поворотного механизма. Недостатками аналога является:

- относительная сложность изготовления;

- не обеспечивается жесткая фиксация колб, т.к. они закреплены пружинами за самую узкую часть колб, т.е. часы имеют низкую надежность;

- часы позволяют фиксировать только один неизменный временной интервал, т.е. имеют ограниченные функциональные возможности.

Известны шахматные часы [2], которые несколько проще и надежнее предыдущего аналога, но имеющие все тот же недостаток: фиксирование только одного неизменного временного интервала.

Ближайшим по технической сущности устройством, выбранным за прототип, является устройство отсчета времени [3]. Данное устройство имеет более широкие функциональные возможности. Так, в устройство входит не менее трех колб песочных часов с различными временами истекания песка, каждая из которых вертикально установлена на своей горизонтальной оси вращения. Устройство соединения и разъединения осей вращения колб позволяет либо одновременно, либо в разные моменты времени устанавливать колбы в рабочее положение, при котором песок из верхней части колб будет вытекать в нижнюю часть. Это позволяет осуществлять контроль сразу нескольких временных интервалов (по количеству колб).

Недостатком прототипа является сложность его конструкции из-за наличия большого количества осей вращения (на каждую колбу своя ось) и из-за наличия устройства соединения и разъединения этих осей вращения.

Предлагаемое техническое решение направлено на упрощение конструкции устройства отсчета временных интервалов.

Сущность полезной модели состоит в том, что в устройство отсчета временных интервалов, наряду с основанием, фиксатором и четырьмя колбами песочных часов с различными временами истечения песка, дополнительно введена крестовина, вращающаяся по или против часовой стрелки на горизонтальной оси, установленной на основании, а колбы песочных часов жестко закреплены на лицевой части крестовины на каждой из сторон вдоль их осей симметрии, причем, фиксатор позволяет фиксировать крестовину, когда соответствующие противоположные стороны находятся в вертикальном положении и при ее поворотах на углы, кратные 90°.

Принцип действия полезной модели поясняется фиг.1, на которой изображены конструкция устройства и его общий внешний вид.

В конструкцию устройства отсчета временных интервалов входят: основание 1, крестовина 2, четыре колбы песочных часов 3₁, 3₂, 3₃, 3₄ с различными временами истечения песка соответственно Т₁, Т₂, Т₃ и Т₄, фиксатор 4 и ось вращения крестовины 5 на основании 1.

Крестовина 2 предназначена для жесткого крепления колб песочных часов на соответствующих своих сторонах вдоль осей симметрии. Крестовина может вращаться на оси по и против часовой стрелки, но фиксироваться может в положении, когда соответствующие противоположные стороны расположены вертикально, и при ее поворотах на углы, кратные 90°.

Фиксатор 4 может представлять собой подпружиненный рычаг с выступом на одном конце и ограничитель опускания рычага. При этом в торце каждой стороны крестовины должен быть соответствующий паз для выступа рычага. Ограничитель опускания рычага необходим для удерживания рычага в положении, удобном для фиксации и расфиксации стороны крестовины при ее повороте.

Поворот крестовины человек может осуществлять произвольным образом, например, с помощью соответствующей ручки (на фиг.1 она не показана), берясь непосредственно за стороны крестовины и т.д.

Устройство работает следующим образом.

До начала его использования по назначению крестовина может находиться в произвольном положении (даже не зафиксированном). Перед началом отсчета времени необходимо поставить устройство на горизонтальную поверхность и проследить, чтобы песок в колбах был только в одной половине.

Для непосредственного отсчета времени крестовину необходимо перевести в рабочее положение. Рабочим положением считается такое положение крестовины, когда в выбранной колбе песочных часов песок будет в верхней части колбы. Применительно к положению крестовины, изображенном на фиг.1, для отсчета времени, например Т₂ , человек должен повернуть крестовину 2 на оси5 на угол 90° против часовой стрелки, чтобы песок из верхней части колбы 3 ₂ стал пересыпаться в нижнюю часть колбы. Для отсчета времени Т₄ необходимо повернуть крестовину на угол 90° по часовой стрелке, для отсчета времени Т₃ крестовину надо повернуть на угол 180° по или против часовой стрелки и т.д.

Очевидно, что когда одна из колб будет находиться в рабочем положении, песок в остальных трех колбах будет сосредоточен в соответствующих частях колб, откуда не сможет пересыпаться в другую часть, т.е. эти три колбы песочных часов уже будут готовы к применению.

Таким образом, достоинствами устройства являются:

1. Простота конструкции.

2. Возможность задавать большое количество различных дискретных интервалов времени. Это не сложно сделать путем простого последовательного проворачивания на соответствующий угол крестовины после полного пересыпания песка в нижнюю часть в выбранной колбе. Можно сформировать следующие интервалы времени: Т₁, Т₂, Т₃, Т₄, Т ₁+Т₂, Т₁+Т₃, T₁ +Т₄, Т₂+Т₃, T₁+Т ₂+Т₃, Т₁+Т₂+Т₃ +Т₄ и многие другие.

3. Удобство в работе.

Источники информации

1. Шахматные часы. Авторское свидетельство СССР 643826, 1979.

2. Шахматные часы. Патент РФ на изобретение 2029332, 1995.

3. Устройство отсчета времени. Патент РФ на полезную модель 60234, 2007.

Устройство отсчета временных интервалов, включающее основание, фиксатор и четыре колбы песочных часов с различными временами истечения песка, отличающееся тем, что в конструкцию устройства введена крестовина, вращающаяся по или против часовой стрелки на горизонтальной оси, установленной на основании, а колбы песочных часов жестко закреплены на лицевой части крестовины на каждой из сторон вдоль их осей симметрии, причем фиксатор позволяет фиксировать крестовину, когда соответствующие противоположные стороны находятся в вертикальном положении и при ее поворотах на углы, кратные 90°.