CN1952812B - 具有用于测量可设定的预定时间段的机构的计时装置 - Google Patents

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Abstract

一种计时装置包括第一计时器(4)、选择性地将第一计时器(4)连接到计时装置(T)的齿轮系的装置(12)、第二计时器(5)、第一计时器(4)与第二计时器(5)之间的同步联接器，和用于计时器(4、5)的归零装置(13、13’、9、11)。辅助动力源(10’)与第二计时器(5)为驱动关系，且单向联接器(6a、7a)位于第一计时器(4)和第二计时器(5)之间以调整第二计时器(5)的运动速度与第一计时器(4)的运动速度为预定比率，同时允许当第二计时器(5)在停止位置时第一计时器(4)相对于第二计时器(5)的单向相对运动且允许当第一计时器(4)在停止位置时第二计时器(5)在相反方向上的单向相对运动。

Description

具有用于测量可设定的预定时间段的机构的计时装置
技术领域
本发明涉及一种具有用于测量可设定的预定时间段的机构的计时装置，所述计时装置包括第一计时器、用于将其选择性地连接到计时装置的齿轮系的装置、第二计时器、第一计时器与第二计时器之间的同步联接器以及用于所述计时器的归零装置。
背景技术
这种类型的计时器特别用于控制赛艇会的开始，其中竞争者在开始时间前的几分钟通过枪被通告。在第一枪与给出开始的第三枪之间的整个时间段的中间也发出第二枪。此第二枪给竞争者检查它们与官方时间是否同步的机会。此时间段通常是10分钟或者6分钟，所以第二枪正在中间记号处发出，即分别在5分钟或者3分钟发出。
此种类的计时器已经在CH692523中提出。该计时器具有在表盘上的孔，和具有不同颜色的扇区的盘，所述不同颜色的扇区出现在孔的下面并且当时间段被测量时运动。这种装置没有给出任何秒的指示并且如果计时器不是在正确的时刻开始还不能校正，递减计数时间(或倒计时)也不能被编程。
WO02/077725中给出的另一个建议是一种计时机构，所述计时机构能够在传统的直接方向上或者在用于倒计时的倒转方向上操作。然而，特别是在赛艇会开始之前发出的第二枪处，这种机构没有提供复位计时器的方法。在错误开始的情况下，该机构没有提供任何存储预先编程的时间段的方法，且在预定时间段的每一次测量后，即使后者与前面的时间段相同，也必须再次设定将被测量的下一个时间段。
而且，借助此计时器，在测量的预定时间段的末尾，分钟计时器没有停在零位反而持续其倒转运动直到停止。
如能够看到的，迄今提出的系统都具有很多的缺点。
发明内容
本发明的目的是至少部分地校正这些缺点。
为此目的，本发明提出一种具有用于测量可设定的预定时间段的机构的计时装置，包括第一计时器、用于选择性地将第一计时器连接到所述计时装置的齿轮系的装置、第二计时器、第一计时器与第二计时器之间的同步联接器，和用于所述第一和第二计时器的归零装置，其中辅助动力源与所述第二计时器为驱动关系，且单向联接器位于第一计时器和第二计时器之间以调整第二计时器的运动速度与第一计时器的运动速度为预定比率，同时允许当第二计时器在停止位置时第一计时器相对于第二计时器的单向相对运动且允许当第一计时器在停止位置时第二计时器在相反方向上的单向相对运动。
借助此设计，根据本发明的计时装置允许测量的时间段被编程，且只要此程序没有被修改，所述被编程的时间段在每一个归零处被存储。所述计时机构能够从在预定时间段的测量期间的任何时间处的外部时基通过使用者的动作再同步。这种设施是非常重要的，因为它意味着当开始测量预定时间段时的任何误差都能够被校正，无论是校正迟延还是超前。此再同步设施具有计时器能够在赛艇会开始前与第二枪精确再同步的优点。
有利地，优选地为分钟计时器的第二计时器在测量的预定时间段的结尾停止，同时优选地为秒钟计时器的第一计时器继续运动直到停止。这使得例如测量从赛艇会开始起已经过去多少时间成为可能。
附图说明
在下面对简要地并通过附图中的示例示出的计时装置的两个实施例的描述过程中，其它的特征和优点将变得更加明显，其中：
图1是设计用于说明本发明的原理的实施例的俯视图；
图2是图1的局部视图，用于说明操作中的计时装置；
图3是与图2相似的在测量的时间段末尾的视图；
图4是与图1相似的在操作的另一阶段中的视图；
图5是计时装置一侧的俯视图，显示了本发明的计时装置的测量机构的第二实施例的一部分；
图6是计时装置另一侧的俯视图，显示了此第二实施例的其它部分；
图7是沿图5中的VII-VII的横截面视图；
图8是垂直于运动平面的局部横截面，所述局部横截面通过计时装置壳体，并穿过在静止状态的复位和再同步推动器的轴线；
图9是与图8相似的视图，显示了在动作位置的复位和再同步推动器；和
图10是与图8相似的视图，但是这一次横截面通过启动/停止推动器的轴线。
具体实施方式
在检查时，第二实施例因为其机构在计时装置的两侧之间分开看起来相对复杂。因此感觉可取的是在简化形式的帮助下开始描述本发明，这将便于理解发明构思。
图1中所示的机构包括固定到致动冠顶部1’上的控制杆1，和两个推动器2和3，所述控制杆1非常像上发条杆地旋转。所述推动器2能够通过中间棘爪杠杆14与圆柱状轮(或圆柱状齿轮)8的棘轮齿接合，并被用于启动和停止计时器机构。所述推动器3用于复位和再同步计时器4和5的轮(或齿轮)和小齿轮，在所述计时器4和5上分别安装了秒针4’和分针5’。推动器3的动作通过两个归零杠杆13、13’分别传递到两个归零凸轮11、9。杠杆13’枢转到杠杆13并与滑动元件13a接合，所述滑动元件13a通过弹簧13b压向圆柱状轮8，用于后面将解释的目的。因为后面将要解释的原因，应该注意的是归零凸轮9必须具有这样的形状，即在复位期间由杠杆13’施加的压力总是使归零凸轮9在方向S1上转动。
第一或者秒钟计时器4’的轮(或齿轮)和小齿轮4一方面与固定到归零凸轮11上的轮(或齿轮)和小轮11’啮合，另一方面与轮(或齿轮)和小齿轮16啮合，所述轮和小齿轮16的小齿轮与自由安装在轮(或齿轮)6和蜗形凸轮6”的心轴6’上的轮(或齿轮)7啮合，所述轮6和蜗形凸轮6”都固定到此心轴6’上，所述心轴6’转而固定到单向联接元件6a，所述单向联接元件6a与固定到轮7上的单向联接元件7a同心。球7’布置在这些单向联接元件6a、7a之间，所述单向联接元件6a、7a具有这样的形状，即在心轴6’和单向联接元件6a的旋转方向S1上，此心轴6’交替地联接到轮7上。另一方面，当轮7在方向S2转动时，正是轮7驱动心轴6’。这种单向驱动的利用将在后面解释。当心轴6’和单向联接元件6a在旋转方向S2上转动时，它们与轮7脱离，且后者能够在方向S1上相对于心轴6’自由转动。
作为指针5’和分度(没有示出)的第二或者分钟计时器的轮(或齿轮)和小齿轮5与齿条杠杆10的有齿部分接合，所述齿条杠杆10由弹簧10’通过滚轮10”压向蜗形凸轮6”，滚轮10”将弹簧10’的压力传递到蜗形凸轮6”，这产生趋于在方向S1上转动蜗形凸轮6”和固定到心轴6’上的轮6的扭矩。此轮6与设定轮(或齿轮)9”啮合，设定轮9”连接到归零凸轮9上，归零凸轮9固定到星形轮(或齿轮)9a上，星形轮9a由棘爪9’定位，这允许当归零凸轮9由杠杆13’固定不动时，在星形轮9a增加一步中修改设定轮9”的角位置相对于归零凸轮9的角位置。为此目的，此设定轮9”通过中间倒转小齿轮15’与连接轮(或齿轮)15啮合，所述中间倒转小齿轮15’在摇杆上自由枢转并使得可以仅当此倒转小齿轮15’在方向S2上旋转时，将连接轮15的旋转传递到轮(或齿轮)9”。此旋转由手控制杆1通过小齿轮(没有示出)控制，所述小齿轮与此杆1同轴并固定到此杆1上且具有像离合器小齿轮的端对准齿的端对准齿。用于设定将要测量的时间段的所述行星轮9a的齿的节距优选地对应于分钟计时器5的一分钟。
此设定轮9”在方向S1上相对于归零凸轮9的角运动被传递到蜗形凸轮6”上，所述蜗形凸轮6”在方向S2上转动并将此运动传递到分钟计时器5的指针5’，所述分钟计时器5由齿条杠杆10驱动，所述齿条杠杆10在由蜗形凸轮6”提升时在方向S1上转动。应该注意的是，因为轮6与7之间的单向驱动装置，此设定只能够通过在上面示出的方向上转动分钟计时器5的设定机构的轮和小齿轮实现。这是因为下面的事实：因为两个杠杆13、13’的动作是同时的，第一或者秒钟计时器4的齿轮系是固定不动的，从而轮7也不动，这允许固定到轮6和蜗形凸轮6”上的单向联接元件6a仅在方向S2上运动。
因为同样的原因，所述分钟计时器5只能被通过在方向S2上转动蜗形凸轮6”归零。为实现此目的，所述设定轮9”具有比轮6更大的直径，以便在能量上使归零凸轮9的设计最优化。
在计时器机构与用于驱动此计时器的计时装置T的齿轮系(没有示出)之间的选择性的连接通过已知类型的由两个轴向移动的圆形元件形成的离合器装置12以及趋于不变地使它们咬合在一起的弹簧12’变得可能。此离合器装置部分地由被弹簧26’施加到圆柱状轮8的圆柱上的杠杆26控制，部分地由在杠杆13上的凸起13c控制。所述杠杆26和凸起13c都逆着离合器弹簧12’的力动作以将离合器12的圆形元件彼此分离。
尽管根据本发明的计时器机构的本质目的是计时预定可设时间段，特别地用于测量达到事件开始的时间，更特别地用于测量达到赛艇会开始的时间，但是此机构完全可能在赛艇会开始之后继续测量时间。
为此目的，通过离合器12选择性地连接到计时装置T的齿轮系上的轮(或齿轮)11’固定到具有驱动凸起25的盘上。另外，固定到轮6和蜗形凸轮6”上的心轴6’固定到包含凹部20’的盘20上，所述凹部20’的角位置被调整到与第二计时器5的停止位置一致。杠杆21的一端21”被弹簧21’推向盘20的边缘。此杠杆21绕辅助分钟计时器的轮(或齿轮)22的心轴枢转并携带与轮22啮合的小齿轮24。跨接器23用于定位此轮22。当盘20的凹部20’到达杠杆21的端部21”前面时，后者在方向S1上枢转，假定轮11’与秒钟计时器的轮4的比率是1：1，这允许在每一旋转中即每60秒在盘25上的凸起驱动分钟计时器的小齿轮24和轮22一步。
在编程期间，上述计时器机构需要推动器3如后面将看到地被保持压下。有利地，为了避免不得不同时使用双手(这将意味着不得不将表从手腕上取下)，设置用于临时锁定推动器3的装置。此装置图示在图8和9中。如能够从这些图中能够看到的，推动器3由弹簧3a常保持在图8中图示的位置。也将看到的是，活塞27在环28内滑动，所述环28连接到已知类型的安装在表中部的转动玻璃框(或表前盖)29上。此活塞27被弹簧31压向推动器3。所述推动器3具有间隙3b，从而当其被朝向壳体的内部推动且转动玻璃框29已经首先被移进图8和9中所示的角位置时，其中活塞27的轴线与推动器3的轴线交叉，活塞27被弹簧31推进到间隙3b内。为移动推动器3，玻璃框29被简单地返回到其初始角位置，因此活塞27释放推动器3。
当玻璃框29在图10中所示的角位置时，允许推动器3被锁定，同时允许推动器2失去作用，这让使用者免受按下错误推动器且启动计时器而不是设定他或者她希望测量的时间段。为此目的，固定到旋转玻璃框29上的环28具有半环形突起28a，当旋转玻璃框29转动到将推动器3锁定在压下位置时，所述突起28a进入推动器2内的间隙2a内，防止了推动器2被致动。
如将在上述过程中已经看到的，因为测量机构测量可设定的预定时间段，所以分针指示将要测量的总时间段，且一旦启动，总是因此指示距离测量的时间段终点还剩下多少时间。
操作上述的机构包括几个步骤，即：设定要测量的时间段，启动所述机构，操作期间复位或者再同步，停止所述机构，和使计时器4和5归零。
为了设定要测量的时间段，使用者必须首先将壳体的旋转玻璃框29转动到图8、9和10中所示的位置，其中所述启动/停止控制推动器2失去作用(丧失操作能力)。然后使用者压下所述复位和再同步推动器3以使其进入图1和10中所示的位置，其中推动器3被活塞27保持且其中杠杆13和13’防止归零凸轮11和9转动。接着使用者必须通过冠顶部1’在方向S3上旋转控制杆1以引起设定轮9”在方向S1上相对于归零凸轮9的相对运动。如上解释的，所述时间段只能通过在方向S2上转动蜗形凸轮6”设定，那么如果希望将要测量的时间段从10分钟降低到6分钟，例如假定10分钟是最大可设定的预定时间段，则齿条杠杆10的滚轮10”必须从10分钟移动到0分钟然后增加直到指针5’指在对应于6分钟的分区。因为凸轮6”的蜗形且因为单向驱动轮7被杠杆13锁定，倒转是不可能的，所述杠杆13与归零凸轮11接合，所述归零凸轮11固定到与轮7是正控制的关系的轮11’上，这不允许固定到蜗形凸轮6”和轮6上的单向联接元件6a在方向S2以外的方向上旋转。
已经被如此设定的计时器通过将壳体的旋转玻璃框29返回到其不活动的位置被启动。这具有释放推动器2和3以及归零凸轮9和11的效果。所述推动器2被压下，这通过棘爪杠杆14将圆柱状轮8转动一步。所述圆柱状轮8释放杠杆26，杠杆26允许离合器装置12将计时器的齿轮系连接到计时装置T的齿轮系。自由轮7在弹簧10’的力的作用下使计时器5和与计时装置齿轮系动态联接的计时器的齿轮系的旋转速度同步。对于它的部分，由弹簧10’施加到轮6和单向联接元件6a的力同步地保持计时器齿轮系张紧并防止由没有处于紧张状态下的齿轮间隙导致的指针的浮动。而且，张紧此弹簧10’的必要的力不是取自计时装置的柱状弹簧，而是每次计时器4、5被归零时此弹簧由手张紧。结果测量预定时间段的机构由弹簧10’的放松驱动，在不使用计时装置的柱状弹簧的能量的情况下所述弹簧10’返回储能。
在倒计时(倒计秒数)到赛艇会开始中，第一枪通常在开始之前10分钟发出，在有些情况下在开始之前6分钟发出，且在指示开始的第三枪之前，第二枪在倒计时的过程中的中间发出即分别在5分钟或者3分钟发出。因为使用者没有确切地知道什么时候第一枪发出，通常困难的是确切在第一枪启动计时器。然而，竞争者因为他知道在第一枪之后分别是5分钟或者3分钟，因此能够非常简单地预期第二枪发出的时刻。此时，他能够读出他的计时器的启动与第二枪之间的差别以计算出他启动他的计时器在第一枪之前或之后第一枪多少秒。
根据本发明的计时装置的测量机构通过在测量时使计时器再同步成为可能解决此问题。现在将参照图4解释此新的功能。当计时器启动时，如此图4中所示，圆柱状轮8升起并使杠杆13’失去作用。当推动器3被压下时，杠杆13使第一或者秒钟计时器的指针4’归零，这使第二或者分钟计时器的指针5’返回到最接近的整个分钟。只要推动器3保持被压下，倒计时被保持，并当推动器3被释放时再次启动。这意味着推动器在第二枪之前能够被压下大约数十秒并且恰好当第二枪发出时被释放。在图示的示例中，利用对称心形凸轮11然而，当推动器3被致动时的时刻在分钟计时器5到达第二枪将要到期发出的整个分钟之前不应该多于30秒，否则分钟计时器5将返回到第二枪到期前面的分钟，结果，当推动器3在枪响时被释放时，分钟计时器5将落后一分钟。使用者也能够恰好在第二枪的时刻简单地压下推动器3。因为杠杆13’失去作用，只有杠杆13撞击固定到轮11’上的凸轮11。同时，凸起13c打开离合器装置12并由此允许秒钟计时器4复位。使用者释放在推动器3上的压力以允许计时器4、5重新启动它们的倒计时。
如果秒钟计时器4的归零包括轮11’在S2方向上的实际上的瞬时运动，那么轮7在S1方向上实际上瞬时运动通过与传动比成比例的角度。因为轮7与轮6之间的单向联接且因为由弹簧10’在S1方向上施加到轮6上的扭矩，轮6跟随轮7的实际上瞬时的运动并由此校正分钟指针5’的位置。如果所述秒钟计数器由轮11’在S1方向上实际上瞬时的运动校正，那么轮7在S2方向上运动，即相较于其正常的运动方向轮7倒转。因为在轮7与轮6之间的单向驱动，所以轮6逆着由弹簧10’施加的扭矩在S2方向上被驱动，从而齿条杠杆10围绕凸轮6”升高并在S2方向上转动分钟指针5’。
当分钟指针5’到达测量的时间段的终点时，如图3中所示，齿条杠杆10的滚轮10”被蜗形凸轮6”的径向面停止；但是因为轮6和7之间的单向联接秒钟指针4’能够继续其正常过程。恰在蜗形凸轮6”停止的时刻，杠杆21的端部21”落入盘20的凹部20’内，并使连接轮(或齿轮)轮24与固定到轮11’上的凸起25接合，这允许辅助分钟计时器22和秒钟计时器4测量在选择的预定时间段终点后经过的时间，所述选择的预定时间段由第一或者分钟计时器5测量。
所述计时器通过推动启动/停止转动圆柱状轮8、打开离合器装置12和停止计时器4和22的推动器2停止。所述计时器4、5和22通过推动器3和杠杆13、13’归零。用于辅助分钟计时器22的归零杠杆没有被示出，但是由连接到另外两个归零杠杆上的第三臂组成。应该指出的是，所述选择的要测量的时间段通过归零被自动重新得到。如果此时间段要改变，使用者可简单地执行上述相应的操作。
图5-7中示出的实施例是图1-4中图示的原理的实际实现。为简单起见，在此实施例(图5-7)中的具有与前面的实施例中相同功能的所有部件具有相同的标号。要注意的是，此第二实施例不具有辅助分钟计时器。
如能够从图7中的横截面中看到，用于计时选择的时间段的机构设计成其部件能够布置在桥侧和表盘侧，且表的计时装置T在它们之间。一些部件，特别是离合器12和轮(或齿轮)11、4、16和7，都位于桥侧，而齿条杠杆10、轮6、蜗形凸轮6”分钟计时器5的小齿轮都位于表盘侧。圆柱状轮8和杠杆13、13’都在所述机构的两侧。将轮6连接到与轮7一起工作的单向联接元件6a的心轴6’也延伸通过所述机构。也将看到的是，所述秒钟计时器4的小齿轮与所述分钟计时器5的小齿轮同轴，这使得读取在相同表盘上分钟和秒钟成为可能。
此实施例的轮6与7之间的单向联接装置与第一实施例的单向联接装置本质上的不同在于：其包括固定到轮7上并与棘爪6b接合的棘轮齿小轮7a，所述棘爪6b绕固定到心轴6’和轮6上的盘6a枢转。尽管认识到与第一实施例轻微不同，但是所述单向联接的原理是相同的。

Claims (7)

1.一种具有用于测量可设定的预定时间段的测量机构的计时装置，包括第一计时器(4)、用于选择性地将第一计时器(4)连接到所述计时装置(T)的齿轮系的装置(12)、第二计时器(5)、第一计时器(4)与第二计时器(5)之间的同步联接器，和用于所述第一和第二计时器(4、5)的归零装置(13、13’、9、11)，其中辅助动力源(10′)与所述第二计时器(5)为驱动关系，且单向联接器(6a、7a)位于第一计时器(4)和第二计时器(5)之间以调整第二计时器(5)的运动速度与第一计时器(4)的运动速度为预定比率，同时允许当第二计时器(5)在停止位置时第一计时器(4)相对于第二计时器(5)的单向相对运动且允许当第一计时器(4)在停止位置时第二计时器(5)在相反方向上的单向相对运动。
2.根据权利要求1所述的计时装置，其中所述第一和第二计时器的所述归零装置(13、13’、9、11)同时用于再张紧所述辅助动力源(10’)。
3.根据前面权利要求中任一项所述的计时装置，其中所述辅助动力源(10’)与有限运动幅度的部件(6”)为驱动关系，积极控制的关系设置在所述有限运动幅度的部件(6”)与第二计时器(5)之间，手驱动装置(1’)用于修改所述有限运动幅度的部件(6”)相对于由停止装置限定的、作为要测量的选择的时间段的函数的位置的位置，所述停止装置属于所述有限运动幅度的部件(6”)。
4.根据权利要求1或2所述的计时装置，其中所述测量机构包括用于使所述第二计时器(5)的归零装置(13’、9)失去作用的装置(8、13a、13b)，以便允许所述第一计时器(4)被复位同时所述预定时间段正被测量，并且以便与所述第一计时器(4)的校正误差成比例地移动所述第二计时器(5)；和用于断开用于将第一计时器(4)选择性地连接到计时装置(T)的齿轮系的装置(12)的装置(13c)。
5.根据权利要求4所述的计时装置，包括锁定装置(3b、27)，所述锁定装置(3b、27)用于在用于修改所述第二计时器(5)相对于由属于所述有限运动幅度的部件(6”)的停止装置限定的位置的角位置的装置(1’)的致动期间，保持所述第一和第二计时器(4、5)的归零装置(13、13’)与所述第一和第二计时器接合。
6.根据权利要求1或2所述的计时装置，其中所述第一计时器(4)是秒钟计时器，且所述第二计时器(5)是分钟计时器。
7.根据权利要求6所述的计时装置，包括用于在所述预定时间段的终点启动辅助分钟计时器(22)的装置(20、21)。
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