專利名稱：石英鐘控摸擬同步交流塔鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及改進(jìn)一種塔鐘，特別是利用普通音樂報(bào)時(shí)石英鐘機(jī)芯做母鐘，控制交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)塔鐘子鐘，模擬母鐘同步運(yùn)轉(zhuǎn)的簡易塔鐘。
現(xiàn)在，塔鐘的結(jié)構(gòu)形式非常多，但都是用一個(gè)石英振子經(jīng)過分頻、功率放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，再由齒輪變速，使指針運(yùn)轉(zhuǎn)的。因而都要配備蓄電池供電。有的塔鐘停電后尚能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間。但是由于蓄電池在長期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中易出故障。再加之其它電器元件太復(fù)雜，多數(shù)故障原因是由于電器元件失靈，和蓄電池受損而發(fā)生的。
另外多數(shù)塔鐘停電后，復(fù)又來電，不能自動(dòng)趕針。有電腦控制的塔鐘，雖然能自動(dòng)趕針，但停電數(shù)日后，蓄電池電能耗盡，即使再來電，便失去自控能力，需要人工重新調(diào)整。因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般電工不能勝任。非要制造廠家前往修理不可。往往因交通不便，修理不及時(shí)。致使塔鐘長期不走時(shí)的情況時(shí)有發(fā)生。給用戶帶來極大不便。
再者，一般塔鐘分針剛過12點(diǎn)時(shí)容易掉針，是普遍存在的弱點(diǎn)。還有，四個(gè)鐘面指針不同步，也是常有的現(xiàn)象。影響了塔鐘指示的準(zhǔn)確性。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種用普通石英鐘機(jī)芯做母鐘，控制交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)塔鐘子鐘，模擬母鐘同步運(yùn)轉(zhuǎn)的簡易塔鐘。它不用蓄電池。用普通交流電機(jī)代替步進(jìn)電機(jī)。用普通的石英鐘機(jī)芯做母鐘，代替價(jià)格昂貴的大型石英振子，和分頻器、功率放大器等。用霍爾件組合的分、時(shí)記憶轉(zhuǎn)盤，來代替復(fù)雜的電腦記憶功能。達(dá)到停電后母鐘不停，且不受時(shí)間限制，一旦來電，能自動(dòng)趕針的目的。用可調(diào)式雙蝸桿與分針軸上的蝸輪嚙合，使分針在12點(diǎn)的位置不掉針。各子鐘用連桿和萬向節(jié)機(jī)械連接，四個(gè)鐘面上的指針始終同步運(yùn)行。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)施的，以下分六個(gè)方面描述即a.分針跟蹤及正點(diǎn)報(bào)時(shí)裝置。b.時(shí)針跟蹤裝置。c.夜間自動(dòng)停止報(bào)時(shí)裝置。d.分針不掉針裝置。e.四個(gè)鐘面同步裝置。f.電原理圖?，F(xiàn)在分別敘述如下a.分針跟蹤及正點(diǎn)報(bào)時(shí)裝置塔鐘分針軸的后端裝有一個(gè)用霍爾件組合的能記憶分刻度的轉(zhuǎn)盤，與塔鐘分針軸同步旋轉(zhuǎn)。盤的內(nèi)面用電刷引出電訊號(hào)，外面裝有若干霍爾件呈放射形排列，并留有能容納時(shí)針的空白處，有一段沒有霍爾件排列。當(dāng)時(shí)針向前運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其中1號(hào)霍爾件，因指針上的磁石逼近而導(dǎo)通，啟動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)塔鐘運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)也使分針軸上的分刻度記憶轉(zhuǎn)盤同步運(yùn)轉(zhuǎn)。促使1號(hào)霍爾件脫離分針上的磁石，直至斷電，馬達(dá)停轉(zhuǎn)。但分針繼續(xù)前進(jìn)，再次逼近1號(hào)霍爾件，復(fù)又導(dǎo)通，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，如此循環(huán)不已。塔鐘的指針便時(shí)停時(shí)進(jìn)地模擬母鐘指針同步運(yùn)轉(zhuǎn)。
在分刻度記憶轉(zhuǎn)盤外沿上方，裝一固定不轉(zhuǎn)的專管整點(diǎn)報(bào)時(shí)的霍爾件開關(guān)。當(dāng)分針運(yùn)行至11點(diǎn)59分位置時(shí)，該霍爾件導(dǎo)通，啟動(dòng)擴(kuò)音機(jī)工作。分針繼續(xù)運(yùn)行約三分鐘后脫離霍爾件，斷開電源。擴(kuò)音機(jī)停止工作。
b.時(shí)針跟蹤裝置將塔鐘分針軸上的時(shí)輪用121的齒輪傳動(dòng)，移出分針軸。并裝上用霍爾件組成的時(shí)刻度記憶轉(zhuǎn)盤，保持原時(shí)針的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)盤上的霍爾件，共分12個(gè)時(shí)區(qū)，最大能記憶12小時(shí)的容量。其中有兩個(gè)時(shí)區(qū)用單刀雙擲開關(guān)以控制夏時(shí)制的轉(zhuǎn)換。盤的背面有環(huán)狀印刷電路用5個(gè)電刷引出電訊號(hào)。其余的10個(gè)時(shí)區(qū)常通。平常不用。只有當(dāng)停電復(fù)又來電時(shí)，能起自動(dòng)趕針的作用。
c.夜間自動(dòng)停止報(bào)時(shí)裝置在石英鐘時(shí)針管上的小齒輪加一跨齒輪，再用21的大齒輪與之嚙合。大齒輪每24小時(shí)轉(zhuǎn)一圈。大齒輪軸上裝有一個(gè)帶磁石的指針，與夜間止報(bào)開關(guān)盤相對(duì)應(yīng)。開關(guān)盤上也裝有若干呈放射形排列的霍爾件。共有16個(gè)時(shí)區(qū)，即6～22小時(shí)。其余時(shí)區(qū)皆為空白。當(dāng)有小磁石的指針掠過霍爾件時(shí)，霍爾件導(dǎo)通，但不一定有電流通過。它必須等待分針行至整點(diǎn)報(bào)時(shí)的霍爾件上使之導(dǎo)通，構(gòu)成串聯(lián)導(dǎo)通時(shí)才能使繼電器工作。啟動(dòng)擴(kuò)音機(jī)，擴(kuò)放音樂和報(bào)時(shí)聲音。
d.分針不掉針裝置將分針軸上的蝸輪，用兩支旋轉(zhuǎn)方向相反，速度相同的蝸桿，與之對(duì)稱嚙合。兩只蝸桿的軸端，分別用兩只頂螺絲軸向頂住，并且可調(diào)。使蝸桿與蝸輪的傳動(dòng)間隙達(dá)到最小。
e.四個(gè)子鐘的同步裝置四個(gè)子鐘共用一部交流電機(jī)，通過驅(qū)動(dòng)連桿和萬向節(jié)連接在一起。以確保塔鐘四面的指針同步。
f.電原理圖塔鐘電源分三部分，即整流12V、交流220V和干電池1.5V。整流電源12V，供霍爾件組成的分、時(shí)記憶轉(zhuǎn)盤，和整點(diǎn)報(bào)時(shí)霍爾件開關(guān)，及夜間止報(bào)程序的霍爾件用。它們都經(jīng)過三極管放大后，使繼電器1C和2C工作，啟動(dòng)馬達(dá)和擴(kuò)音機(jī)。交流220V直接供馬達(dá)和擴(kuò)音機(jī)。K2常開開關(guān)是應(yīng)急備用，以啟動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)拔針。干電池1.5V供石英鐘母鐘走時(shí)和音樂報(bào)時(shí)。K3常閉開關(guān)用以停母鐘與電臺(tái)校時(shí)用，通常一年只校對(duì)一次。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)描述附

圖1是本實(shí)用新型的傳動(dòng)示意圖；附圖2是圖1的A向示意圖；附圖3是圖1的B向示意圖；附圖4是圖3的A－A剖視圖；附圖5是圖1的C向示意圖；附圖6是圖5的A－A剖視圖；附圖7是圖5的背視圖；附圖8是圖1的D向示意圖；附圖9是圖8的A－A剖視圖；附圖10是電原理圖。
參照附圖1，塔鐘的母鐘是用普通的石英鐘機(jī)芯〈1〉在分針上鑲兩塊小磁石〈2〉和〈3〉分別與塔鐘分針軸上的分刻度記憶轉(zhuǎn)盤〈4〉和固定的整點(diǎn)報(bào)時(shí)霍爾件開關(guān)〈5〉對(duì)應(yīng)，詳見附圖3，當(dāng)母鐘分針〈30〉逼近1號(hào)霍爾件〈31〉時(shí)，因磁石〈2〉的作用使霍爾件導(dǎo)通。電刷〈6〉把電訊號(hào)引向三極管放大，使繼電器1C閉合，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)塔鐘分針運(yùn)轉(zhuǎn)。同軸的分刻度記憶轉(zhuǎn)盤〈4〉也旋轉(zhuǎn)。則1號(hào)霍爾件〈31〉離開磁石〈2〉而斷電。使馬達(dá)停轉(zhuǎn)。但母鐘分針〈30〉繼續(xù)向前運(yùn)行復(fù)又使1號(hào)霍爾件〈31〉導(dǎo)通。又重復(fù)了上述的動(dòng)作。如此循環(huán)不停。在分刻度記憶轉(zhuǎn)盤〈4〉上裝有呈中心放射式的許多霍爾件。所占的角度相當(dāng)于1～58分鐘，另外一段空白不裝霍爾件。分針磁石在此不接觸霍爾件，以便有一個(gè)暫時(shí)穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)停電后母鐘分針繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，不論走在哪個(gè)霍爾件的位置上，一旦來電便能使相對(duì)應(yīng)的霍爾件通電，啟動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)整個(gè)塔鐘運(yùn)轉(zhuǎn)。直到分刻度記憶轉(zhuǎn)盤旋到?jīng)]有霍爾件的空缺位置才停止。也就是母鐘分針?biāo)诘奈恢茫瑥亩_(dá)到自動(dòng)趕針的目的。整點(diǎn)報(bào)時(shí)霍爾件〈5〉裝在固定位置上，當(dāng)分針〈30〉臨近時(shí)，便自59分鐘開啟，共開啟約三分鐘，完成了音樂報(bào)時(shí)的擴(kuò)音任務(wù)。擴(kuò)音機(jī)是通用式的，不再贅述。在分刻度記憶轉(zhuǎn)盤〈4〉上，經(jīng)常工作的只有1號(hào)霍爾件〈31〉。其余霍爾件只在停電后復(fù)又來電自動(dòng)趕針時(shí)才起作用。
附圖1中母鐘〈1〉的時(shí)輪管上，裝一齒輪〈7〉經(jīng)過跨齒與相同齒數(shù)的齒輪〈8〉嚙合。也就是把時(shí)針移出分針軸，仍保持時(shí)針的轉(zhuǎn)速。在其軸上裝有時(shí)針和磁石〈9〉，與塔鐘分針軸上移出來的時(shí)刻度記憶轉(zhuǎn)盤〈10〉相對(duì)應(yīng)。見附圖5。時(shí)針記憶轉(zhuǎn)盤〈10〉上用霍爾件呈放射式組成12個(gè)時(shí)區(qū)。其中有兩個(gè)時(shí)區(qū)〈33〉和〈34〉分別用電刷〈35〉和〈36〉引出，與電刷〈14〉組成回路。并由開關(guān)K1控制作夏時(shí)制變換用。其余10個(gè)時(shí)區(qū)均連在一起，由電刷〈37〉引出，與電刷〈14〉組成回路，以備自動(dòng)趕針用。其作用與分刻度記憶轉(zhuǎn)盤相同。唯不同的是該轉(zhuǎn)盤專門記憶小時(shí)部分。附圖4中時(shí)區(qū)〈34〉正處在夏時(shí)制中，并與時(shí)針〈38〉重合?；魻柤m然導(dǎo)通，但開關(guān)K1斷開回路，不通電。此時(shí)母鐘時(shí)針恰好與塔鐘時(shí)針同步，保持在相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。這時(shí)，塔鐘的運(yùn)轉(zhuǎn)全靠附圖3中的1號(hào)霍爾件〈31〉，隨著母鐘分針不停的逼近它，而時(shí)通時(shí)斷的工作著。以控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)塔鐘運(yùn)轉(zhuǎn)。停電后母鐘時(shí)針繼續(xù)前進(jìn)，但塔鐘時(shí)針和時(shí)刻度記憶轉(zhuǎn)盤〈10〉均不動(dòng)。一旦來電則轉(zhuǎn)盤〈10〉上與母鐘時(shí)針相時(shí)應(yīng)的霍爾件導(dǎo)通，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，直至轉(zhuǎn)盤〈10〉上的不能導(dǎo)電的霍爾件，即夏時(shí)制時(shí)區(qū)〈34〉與時(shí)針重合才停止。
夏時(shí)制過后，只須把開關(guān)K1換位，時(shí)區(qū)〈34〉的霍爾件導(dǎo)通，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，便自動(dòng)調(diào)慢1小時(shí)。也就是把不能導(dǎo)電的時(shí)區(qū)與時(shí)針重合。
附圖1中母鐘的時(shí)針管上齒輪〈7〉通過跨齒輪〈15〉傳至齒輪〈16〉變速比為21，使齒輪〈16〉每24小時(shí)轉(zhuǎn)一圈。齒輪的指針上鑲一小磁石〈17〉與夜間止報(bào)程序控制盤〈18〉相對(duì)應(yīng)。詳見附圖9。盤上用霍爾件組成16個(gè)時(shí)區(qū)，自晚上10時(shí)至晨6時(shí)止。其余時(shí)區(qū)為夜間，皆為空白。當(dāng)指針磁石轉(zhuǎn)到霍爾件上時(shí)，霍爾件導(dǎo)通，但不通電。必須與附圖3上的整點(diǎn)報(bào)時(shí)霍爾件〈5〉也導(dǎo)通時(shí)，才能通過三極管放大啟動(dòng)繼電器2C動(dòng)作，使擴(kuò)音機(jī)工作。
附圖2是塔鐘分針不掉針的裝置，蝸輪〈9〉與兩支旋向相反但速度相同的蝸桿〈20〉和〈21〉嚙合。蝸桿上都裝有相同的齒輪〈22〉和〈23〉，以保持同步運(yùn)轉(zhuǎn)。在蝸桿的端部軸向，分別用兩個(gè)頂螺絲〈24〉和〈25〉頂住，并可調(diào)節(jié)。使蝸輪和蝸桿的間隙調(diào)到最小。確保不掉針。
塔鐘的四個(gè)機(jī)芯皆與附圖1中虛線框內(nèi)的齒輪傳動(dòng)相同。用一個(gè)交流馬達(dá)M驅(qū)動(dòng)。用連桿和萬向節(jié)〈26〉傳遞力矩，達(dá)到四個(gè)子鐘同步運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種用蝸桿蝸輪傳動(dòng)指針的石英鐘控摸擬同步交流塔鐘，其特征在于它是由一個(gè)普通的音樂報(bào)時(shí)石英鐘機(jī)芯做母鐘的控制子鐘裝置，一個(gè)分針跟蹤裝置，一個(gè)時(shí)針跟蹤裝置，一個(gè)夜間自動(dòng)停止報(bào)時(shí)裝置，一個(gè)分針不掉針裝置和使四個(gè)鐘面指針保持同步的連軸器萬向節(jié)組成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制子鐘裝置，其特征是石英鐘機(jī)芯的時(shí)針用齒輪〈7〉和〈8〉嚙合，使時(shí)針離開分針軸旋轉(zhuǎn)，分針和時(shí)針上分別鑲有小磁石〈2〉和〈9〉，通過磁力傳感控制分和時(shí)的跟蹤裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分針跟蹤裝置，其特征是它是一個(gè)由霍爾件呈放射形組合的記憶轉(zhuǎn)盤〈4〉，和塔鐘分針同軸旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)針跟蹤裝置，其特征是由霍爾件呈放射形組合的記憶轉(zhuǎn)盤〈10〉，通過齒輪傳動(dòng)與塔鐘時(shí)針同步旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夜間自動(dòng)停止報(bào)時(shí)裝置，其特征是它是一個(gè)用霍爾件呈放射形組合的園盤，園盤分成24個(gè)時(shí)區(qū)，其中八個(gè)時(shí)區(qū)為空白，沒有霍爾件，它與24小時(shí)指針上的小磁石〈17〉相對(duì)應(yīng)。通過磁力傳感控制夜間自動(dòng)停止報(bào)時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分針不掉針裝置，其特征是塔鐘分針軸上的蝸輪〈19〉與兩支蝸桿〈20〉〈21〉對(duì)稱嚙合，兩支蝸桿分別裝有齒輪〈22〉〈23〉并相互嚙合，蝸桿的軸向端部分別用頂螺絲〈24〉〈25〉頂住。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使四個(gè)鐘面指針保持同步的裝置，其特征是塔鐘的四個(gè)子鐘機(jī)芯之間用連桿和萬向節(jié)〈26〉連結(jié)在一起共用一部馬達(dá)。
專利摘要本塔鐘是用普通的音樂報(bào)時(shí)石英鐘機(jī)芯做母鐘，控制交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)塔鐘子鐘，模擬母鐘指針同步運(yùn)轉(zhuǎn)的簡易塔鐘。特點(diǎn)是不用電腦，不用蓄電池，以交流電機(jī)取代步進(jìn)電機(jī)。而且能在停電后母鐘繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，不受時(shí)間限制，當(dāng)來電時(shí)塔鐘子鐘能自動(dòng)趕針，保持與母鐘同步。夏時(shí)制來臨，只須扳一下開關(guān)，塔鐘子鐘便自動(dòng)撥快或減慢一小時(shí)。塔鐘子鐘四個(gè)鐘面指示時(shí)間始終保持同步。每逢整點(diǎn)音樂報(bào)時(shí)，晚上10時(shí)至晨6時(shí)自動(dòng)不報(bào)時(shí)。
文檔編號(hào)G04C13/00GK2040263SQ8820900
公開日1989年6月28日 申請(qǐng)日期1988年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月27日
發(fā)明者劉陽彬, 戴作旭, 王琪, 李規(guī)劃, 王國訓(xùn) 申請(qǐng)人:煙臺(tái)北極星鐘表(集團(tuán))公司信息中心