專利名稱：計(jì)時(shí)大鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)時(shí)器，特別是一種由電路控制的齒輪傳動(dòng)的大型計(jì)時(shí)鐘。
在大型火車站、機(jī)場或城市建筑物上常見一些鐘面直經(jīng)很大的鐘，稱之為“塔鐘”。塔鐘作成子鐘，由母鐘來控制。但由于它的字盤很大，快速移動(dòng)大而重的指針，會(huì)在機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生較大的撞擊，從而降低了機(jī)構(gòu)的使用壽命，因而大型子鐘一般采用“電動(dòng)機(jī)式子鐘機(jī)構(gòu)”，這種子鐘機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是用電動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)指針運(yùn)動(dòng)，因而字盤、指針可以作得很大。母鐘對子鐘的控制是通過“準(zhǔn)時(shí)組件”來實(shí)現(xiàn)的，即是在第一級(jí)蝸輪減速與第二級(jí)蝸輪減速器之間，設(shè)置一個(gè)連接兩級(jí)減速器的“準(zhǔn)時(shí)組件”，它是由母鐘發(fā)出的“半分脈沖”控制的。它使兩級(jí)減速器之間在沒有“半分脈沖”訊號(hào)輸入時(shí)毫無聯(lián)系，電動(dòng)機(jī)僅帶著第一級(jí)減速器空轉(zhuǎn)；而在“半分脈沖”訊號(hào)到來之時(shí)，它卻使兩級(jí)減速器連接起來，于是指針被帶。綜上所述，現(xiàn)在普遍使用的大型時(shí)鐘存在機(jī)構(gòu)較大而復(fù)雜，機(jī)構(gòu)占有較大空間，能耗大，且指針指示精度較低等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種計(jì)時(shí)大鐘，子鐘指針采用輕薄片材料制成，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)亦輕小型化，用石英鐘和光控電子電路作為母鐘，就能實(shí)現(xiàn)大型子鐘的機(jī)構(gòu)小型化，并能更精確地指示時(shí)間。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的大鐘也是由子鐘和母鐘組成，母鐘是一個(gè)精度較高的石英鐘，當(dāng)石英鐘的秒鐘每轉(zhuǎn)一圈蓋住光敏電阻Q1遮蓋，此時(shí)繼電器J4工作，通過J4觸點(diǎn)接通電源，使傳動(dòng)電機(jī)D轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將大鐘的時(shí)針和分針用薄板折成，這樣就大大減輕了移動(dòng)指針而給齒輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的撞擊，因此除將齒輪用45號(hào)鋼作成，其余齒輪皆用1010聚脂做成，同時(shí)將根據(jù)鐘面直徑的大小布置驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)目，驅(qū)動(dòng)電機(jī)皆采用5轉(zhuǎn)/分的定向永磁同步電機(jī)來驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)其他配合齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)大鐘指針轉(zhuǎn)動(dòng)，在大鐘分鐘的轉(zhuǎn)軸上裝有一圓周均勻鉆有60個(gè)小孔的板盤，板盤與大鐘分針同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在板盤有小孔的園周上的某一位置設(shè)有光敏電阻Q2，光通過小孔使光敏電阻Q2電阻減少，D繼電器J5工作，J5由常開變成常閉，使J1工作，關(guān)閉電源，各繼電器停止工作，電機(jī)停轉(zhuǎn)。等下一個(gè)石英鐘秒鐘蓋光信號(hào)來到后，大鐘子鐘再重新工作一次。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型由于采用石英鐘與光控電子電路作為母鐘來控制傳動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，即可較為精確地完成子鐘的時(shí)間顯示。同時(shí)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)設(shè)機(jī)構(gòu)占地空間小，維修方便，成本低廉、節(jié)能，可廣泛地應(yīng)用于車站、機(jī)場、城鎮(zhèn)等地的大型時(shí)鐘顯示。


圖1為本實(shí)用新型計(jì)時(shí)大鐘的傳動(dòng)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型計(jì)時(shí)大鐘的電路圖。
圖3為本實(shí)用新型計(jì)時(shí)大鐘驅(qū)動(dòng)電機(jī)齒輪與主軸齒輪的配合示意圖。
圖4為本實(shí)用新型計(jì)時(shí)大鐘的外觀圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖所示，計(jì)時(shí)大鐘由鐘面、四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，耦合齒輪2和齒輪3，齒輪4和齒輪5，齒輪6和齒輪8，剎齒繼電器9和齒輪7，齒輪10和齒輪16，齒輪17和齒輪18，齒輪20和齒輪21，以及帶有小孔14的板盤13，時(shí)針轉(zhuǎn)軸15，分針轉(zhuǎn)軸19和時(shí)針12，分針11等共同組成大鐘轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及時(shí)間顯示機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的光控電子線路是這樣組成的，它包括一個(gè)220V的交流電源，交流電源經(jīng)變壓及二極管D6整流，燈泡W1與電阻R1串聯(lián)及燈泡W2與電阻R2串聯(lián)然后并接在電源兩端，雙觸點(diǎn)繼電器J4與二極管D1并聯(lián)后與單向可控硅V1串聯(lián)接在電源正負(fù)極兩端，它有一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)控制四個(gè)220V交流電機(jī)及剎齒繼電器J的開關(guān)，在光敏電阻Q1與燈泡W1之間設(shè)置一個(gè)旋轉(zhuǎn)的石英鐘的秒針，在光敏電阻Q2與燈泡W2之間設(shè)有圓周均勻鉆有60個(gè)小孔的與大鐘分針同步轉(zhuǎn)動(dòng)的板盤，繼電器J1與二極管D2并聯(lián)后與單向可控硅V2及繼電器J5的開關(guān)觸點(diǎn)串聯(lián)接在電源兩端；繼電器J2與二極管D3并聯(lián)后接三極管V4集電極，并通過三極管V4的發(fā)射極串聯(lián)接在電源兩端，光敏電阻Q1與可變電阻R5串聯(lián)接在電源兩端，繼電器J3與二極管D4并聯(lián)后與三極管V6集電極連接，并通過三極管V6的發(fā)射極串聯(lián)接在電源兩端，光敏電阻Q2與可變電阻R6串聯(lián)接在電源光敏電阻Q2與可變電阻R6串聯(lián)接在電源兩端，繼電器J5與二極管D5并聯(lián)然后與三極管V8集電極連接，并通過三極管V8的發(fā)射極串接在電源兩端，繼電順J3的常閉觸點(diǎn)與電阻R7、R8串聯(lián)接在電源兩端，電阻R7與電阻R8的接點(diǎn)與單向可控硅V1的觸發(fā)極相連，繼電器J2的開關(guān)觸點(diǎn)與電阻R9串聯(lián)后與單向可控硅V2的觸發(fā)極相連。
本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)燈泡W1光照光敏電阻Q1時(shí)，電阻減少，使繼電器J3工作，J3常閉變常開，可控硅V1無觸發(fā)信號(hào)，當(dāng)石英鐘秒針1分鐘順轉(zhuǎn)一周時(shí)，指針將光敏電阻Q1遮蓋一次，此時(shí)繼電器J3停止工作，電源信號(hào)經(jīng)繼電器J3觸點(diǎn)和電阻R7給予可控硅V1觸發(fā)信號(hào)，這時(shí)繼電器J4馬上工作，通過繼電器J4的開關(guān)觸點(diǎn)閉合，4個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)D工作，同時(shí)，剎齒繼電器9吸合，離開齒輪7，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用5轉(zhuǎn)/分定向永磁同步電機(jī)，電機(jī)傳動(dòng)軸通過4個(gè)齒輪2與主軸齒輪3耦合，轉(zhuǎn)動(dòng)其它配合齒輪4，齒輪5，齒輪6，齒輪7，齒輪8，齒輪10，齒輪16，齒輪17，齒輪18，齒輪20，齒輪21。最后帶動(dòng)大鐘分鐘轉(zhuǎn)軸19，時(shí)鐘轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)，由分鐘11和時(shí)針來顯示時(shí)間。根據(jù)齒輪匹配，當(dāng)時(shí)軸22轉(zhuǎn)4圈時(shí)(約48秒)，軸23轉(zhuǎn)1圈，軸24轉(zhuǎn)1/4圈，軸25轉(zhuǎn)1/8圈，分針轉(zhuǎn)軸19轉(zhuǎn)1/16圈，然后經(jīng)過軸26使時(shí)針轉(zhuǎn)軸15轉(zhuǎn)相應(yīng)角度。在分針轉(zhuǎn)軸19裝有板盤13，板盤13上沿圓周均勻布有60個(gè)小孔14，在某一小孔位置設(shè)有光敏電阻Q2和燈泡W2，板盤13與分針轉(zhuǎn)軸19同步轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)板盤13轉(zhuǎn)1/60圈時(shí)，燈泡W2的光通過小孔14照射到光敏電阻Q2上，光敏電阻Q2電阻減少，繼電器J5工作，繼電器的觸點(diǎn)閉合，使繼電器J1工作，關(guān)閉電源，各繼電器停止工作，電機(jī)停轉(zhuǎn)，剎齒繼電器9在彈簧作用下剎住齒輪7，使指針不會(huì)因慣性移動(dòng)，此時(shí)每分鐘內(nèi)指鐘的工作時(shí)間為48秒，大大提高指示精度，大約再過12秒左右，光敏電阻Q1再受石英鐘秒針一蓋光信號(hào)，大鐘重復(fù)工作一次。
本實(shí)用新型的指針采用冷軋薄板制成，驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù)目可以根據(jù)鐘面直徑的大小增減。
本實(shí)用新型典型實(shí)施方案中，電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9分別為22Ω、22Ω、9.6KΩ、4.7KΩ、47KΩ、47KΩ、13KΩ、1.5KΩ、3KΩ，二極管為2CK19，三極管3DK4，燈泡為10W，可控硅均3CT，繼電器6V-9V。
本實(shí)用新型典型實(shí)施方案中，傳動(dòng)齒輪2、3、4、5、6、7、8、10、16、17、18、20、21、齒數(shù)分別為32、128、32、128、64、100、128、32、240、32、128、40、120，全部齒輪的模數(shù)為m=1，厚12mm，驅(qū)動(dòng)電機(jī)為5轉(zhuǎn)/分定向永磁同步電機(jī)。此大鐘在實(shí)用運(yùn)轉(zhuǎn)，停電后用12伏直流逆變器工作。
權(quán)利要求1.一種計(jì)時(shí)大鐘，它包括有鐘面，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)，耦合齒輪(2)和齒輪(3)，齒輪(4)和齒輪(5)，齒輪(6)和齒輪(8)，剎齒繼電器(9)和齒輪(7)，齒輪(10)和齒輪(16)，齒輪(17)和齒輪(18)，齒輪(20)和齒輪(21)，分針(11)、時(shí)針(12)，其特征在于a、它包括一個(gè)由石英鐘及光控電子電路組成的母鐘，電路部分包括一個(gè)220V的交流電源，交流電源經(jīng)變壓及二極管(D6)整流，燈泡(W1)與電阻(R1)串聯(lián)，燈炮(W2)與電阻(R2)串聯(lián)后接在電源兩端，雙觸點(diǎn)繼電器(J4)與二極管(D1)并聯(lián)后與單向可控硅V1串聯(lián)接在電源兩端，它有一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)控制四個(gè)220V交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)及剎齒繼電器J的開關(guān)，在光敏電阻(Q1)與燈炮(W1)之間設(shè)置一個(gè)旋轉(zhuǎn)的石英鐘的秒鐘，在光敏電阻(Q2)與燈炮(W2)之間設(shè)有與大鐘分針同步轉(zhuǎn)動(dòng)的板盤(13)，繼電器(J1)與二極管(D2)并聯(lián)，然后與單向可控硅(V2)及繼電器(J5)的開關(guān)觸點(diǎn)串聯(lián)接在電源兩端，繼電器(J2)與二極管(D3)并聯(lián)然后與三極管(V4)集電極連接，并通過三極管(V4)的發(fā)射極串聯(lián)接在電源兩端，光敏電阻(Q1)與可變電阻(R5)串聯(lián)接在電源兩端，繼電器(J3)與極二極管(D4)并聯(lián)然后與三極管(V6)集電極連接，并通過三極管(V6)的發(fā)射極串接接在電源兩端，光敏電阻(Q2)與可變電阻(R6)串聯(lián)接在電源兩端，繼電器(J5)與二極管(D5)并聯(lián)然后與三極管(V6)集電極連接，并通過三極管(V6)的發(fā)射極串聯(lián)接在電源兩端，繼電器(J3)的常閉觸點(diǎn)與電阻(R7)、(R8)串聯(lián)接在電源兩端，電阻(R7)與電阻(R8)的接點(diǎn)與單向可控硅(V1)的觸發(fā)極相連，繼電器(J2)的開關(guān)觸點(diǎn)與電阻(R9)串聯(lián)然后與單向可控硅(V2)的觸發(fā)極相連。b、接在分針(11)轉(zhuǎn)軸(19)上的與分針同步轉(zhuǎn)動(dòng)的板盤(13)上在園周位置均勻分布有60個(gè)小孔(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)時(shí)大鐘，其特征在于分布有4個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過4個(gè)齒輪(2)與齒輪(3)耦合來驅(qū)動(dòng)子鐘，且可以根據(jù)鐘面直徑大小增減驅(qū)動(dòng)電機(jī)和齒輪(2)的數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大鐘，其特征在于大鐘指針由冷軋薄材制成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種計(jì)時(shí)大鐘,它由齒輪傳動(dòng)的子鐘和由石英鐘控制的光控電子電路母鐘組成,以石英鐘秒針遮蓋光敏電阻發(fā)出變更信號(hào),電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)裝置使分針和時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)來顯示時(shí)間,在分針轉(zhuǎn)軸上設(shè)有有孔板盤,遇孔即停,結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)構(gòu)占地空間小,每分鐘運(yùn)行時(shí)間較傳統(tǒng)大鐘長、成本低、節(jié)能、可廣泛地應(yīng)用于車站、機(jī)場、廣場、城鎮(zhèn)等場所作為大型計(jì)時(shí)顯示裝置。
文檔編號(hào)G04C13/00GK2329028SQ9823013
公開日1999年7月14日 申請日期1998年1月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月23日
發(fā)明者李志富 申請人:李志富