КАЛЕНДАРЬ Российский патент 1998 года по МПК G09D3/00 G09D3/12 G04B19/24 

Изобретение относится к приборам времени и может быть использовано в приборостроении и часовой промышленности при производстве информационных приборов коллективного или индивидуального пользования для определения дня недели, числа месяца, всех их сочетаний в текущем месяце, а также месяца, года, числа дней в каждом из месяцев и порядкового номера месяца в году.

Известны календарные устройства - вечные календари [1], предназначенные для определения календарных дат в прошлом, настоящем и будущем.

Вечный календарь содержит соосно установленные один в другом с возможностью взаимного осевого перемещения носители информации (шкалы), которые выполнены в виде колец с окном и прорезями на внешнем носителе информации, выполняющими роль указателей. На внешнем носителе информации расположен указатель месяцев, указатель дней с марта по декабрь, а также указатель столетий. На внутреннем носителе нанесены указатель лет и указатель дней недели.

Указанный календарь, а также другие вечные календари [2, 3] универсальны, но обладают недостатком: неудобны в использовании, так как их конструкция содержит подвижные элементы (шкалы, пластины, указатели - окна) и предполагает предварительное обучение пользователя для работы с ней. Эти календари могут быть использованы только узким кругом лиц и для коллективного пользования непригодны. Определение дат по таким календарям затруднено и ведет к возникновению ошибок (неопределенности), так как одному наименованию дня недели соответствует несколько чисел месяца. Такие ошибки возможны из-за того, что календарь содержит информации больше, чем требуется для определения даты, например, текущего дня. Кроме того, конструкция календарей не является автоматическим устройством.

Наиболее близким аналогом является механизм календаря для настенных и настольных часов [4]. Календарь собран на плате и содержит носители информации - дисковые циферблаты (шкалы) дней недели, чисел, месяцев и механизм календаря. Механизм календаря включает в себя привод шкалы дней недели, выход которого соединен со шкалой дней недели, суточное колесо, выполняющее функцию задатчика суточного сигнала, и исполнительный механизм, представляющий собой шаговый двигатель в механическом исполнении, который состоит из кулачка, поводка, рычага взвода, переводного рычага, упорного рычага, установочного рычага, рычага отвода, цилиндрической пружины и пружинных фиксаторов. Календарь снабжен окном-указателем одного сочетания для недели, числа (из всех существующих в данном месяце сочетаний) и месяца. Шкала дискового циферблата дней недели содержит семь наименований дней недели (одна неделя), шкала циферблата месяцев - двенадцать наименований месяцев (один год) и шкала циферблата чисел - числа от 1 до 31. Следовательно, конструкция механизма и выполнение шкал не позволяет одновременно показать все сочетание дней и чисел в месяце, так как число наименований дней недели должно быть не менее 31, а их на шкале дней недели всего 7. Эта особенность конструкции аналога продолжает основной недостаток - отсутствие возможности создать сочетание дней недели и чисел хотя бы для одного месяца. Кроме того, на циферблате месяцев отсутствуют необходимые для повседневной информации данные о порядковом номере и о числе дней в каждом из них, что также является недостатком. Выше названные недостатки означают, что известные календари не в полной мере отвечают требованиям человека в обеспечении его оперативной, точной, в достаточном объеме и доступной форме информацией. Следовательно, известные календари и календарные механизмы не обладают необходимыми человеку потребительскими свойствами.

В заявленном изобретении решена задача повышения потребительских свойств календаря.

Технический результат состоит в том, что конструкция календаря позволяет в доступной и общепринятой форме обеспечить достоверной информацией потребителей, а именно информацией о всех сочетаниях дней недели и чисел в текущем месяце, о числе дней в каждом месяце и о порядковом номере месяца в году. Благодаря этому потребителю предоставляется возможность прогнозировать свою деятельность во времени на ближайший период (от 1 до 3 и более месяцев) или ретроспективно определять дату прошедших событий, при этом переключение показаний в календаре осуществляется в конце каждого месяца автоматически с учетом числа дней в месяце.

Сущность изобретения состоит в том, что календарь представляет собой размещенные на плате, выполненные на циферблатах подвижную шкалу дней недели, шкалу чисел и шкалу месяцев, указатель сочетания дня, недели и числа, указатель месяца, размещенные на лицевой стороне платы, и механизм календаря. Механизм календаря включает в себя задатчик суточного сигнала и привод шкалы дней недели, подключенный выходом к шкале дней недели. В календарь дополнительно введены подвижная и неподвижная шторки. Шкала числа и шкала месяца выполнены неподвижными и с возможностью одновременного обозрения по всей их длине. Указатель месяца установлен с возможностью перемещения относительно шкалы месяцев, которая дополнительно снабжена порядковыми номерами месяцев года и числом дней в каждом из них. Шкала дней недели разделена не менее чем на 35 делений, число которых кратно семи, а шкала чисел разделена на 35 делений. Каждое деление шкалы чисел по длине равно делению шкалы дней недели. На 31 деление шкалы чисел последовательно нанесены числа от 1 до 31, а на деление шкалы дней недели нанесена последовательность наименований дней недели. Неподвижная шторка установлена с возможностью постоянного экранирования последних четырех наименований дней недели шкалы дней недели. Подвижная шторка установлена с возможностью программного и одновременного экранирования не более трех последних чисел шкалы чисел, а зависимости от числа дней в месяце и соответствующим им трех наименований дней недели шкалы дней недели. Механизм календаря содержит последовательно соединенные включающий элемент, установленный на плате с возможностью перемещения, генератор сигналов, привод указателя сочетания дня недели и числа, подключенный выходом к коммутирующему элементу и к входу механизма перевода указателя месяца, выход которого соединен с указателем месяца и с программным механизмом. Выход программного механизма соединен с подвижной шторкой и включающим элементом. Корректор указателя сочетания дня недели и числа, а также корректор шкалы дней недели соединены с входом соответствующего привода указателя сочетания дня недели и числа и привода шкалы дней недели. Вход привода шкалы дней недели соединен с выходом генератора сигналов, а выход - со шкалой дней недели. Коммутирующий элемент выполнен с возможностью взаимодействия с включающим элементом и закрепленным на плате отключающим элементом. Выход отключающего элемента подключен ко второму входу генератора сигналов. Задатчик суточного сигнала в механизме календаря подключен к входу привода указателя сочетания дня недели и числа.

Новые потребительские качества календаря создаются благодаря новой информационной части и новому специальному механизму, обеспечивающему алгоритм информационной части. Так, в информационной части шкала чисел и шкала дней недели просматриваются на всю длину, т.е. они выполнены открытыми и поэтому видны все числа месяца и наименования дней недели, а следовательно, видны все их сочетания, причем числа и наименования совмещены друг с другом по всей длине шкал. Такое неподвижное положение шкалы сохраняют в течение месяца. Перемещается в течение месяца относительно шкал с наступлением нового дня только указатель сочетания дня недели и числа. Следовательно, по числу на шкале чисел можно определить на соответствующей шкале день недели как прошедшего события, так и будущего и, наоборот, по наименованию для недели на шкале дней недели можно определить число.

Информационная часть календаря подключена к специальному механизму, который обеспечивает ее работу в автоматическом режиме в течение длительного периода времени (в зависимости от емкости источника питания до одного года). При этом в механизме автоматически устанавливается благодаря наличию подвижной и неподвижной шторок число дней в месяце.

На чертеже изображена конструктивная схема календаря в электронно-механическом исполнении, где двойными линиями обозначены механические связи, а одинарными - электрические связи.

Календарь содержит размещенные на плате 1, выполненные на циферблатах подвижную шкалу дней недели 2, шкалу чисел 3, шкалу месяцев 4, указатель сочетания дней недели и числа 5 , указатель месяцев 6 и механизм календаря, включающий задатчик суточного сигнала 7, привод шкалы дней недели 8. В календарь дополнительно введены подвижная 9 и неподвижная 10 шторки. Шкала чисел 3 и шкала месяцев 4 выполнены неподвижными и с возможностью одновременного обозрения по всей длине. Указатель месяца 6 установлен с возможностью перемещения относительно шкалы месяцев 4, которая дополнительно снабжена порядковыми номерами месяцев года (11) и обозначением числа дней в году в каждом из них (12). Шкала дней недели 2 разделена не менее чем на 35 делений, число которых кратно семи, а шкала чисел 3 разделена на 35 делений. Неподвижная шторка 10 установлена с возможностью постоянного экранирования последних четырех наименований дней недели шкалы дней недели 3. Подвижная шторка 9 установлена с возможностью программного и одновременного экранирования не более трех последних чисел шкалы и шкалы чисел и соответствующих им трех наименований дней недели шкалы 2. Механизм календаря содержит последовательно соединенные включающий элемент 13, установленный на плате 1 с возможностью перемещения, генератор сигналов 14, привод указателя сочетания дня недели и числа, подключенный выходом к коммутирующему элементу 21 и к входу механизма перевода указателя месяца 18, выход которого соединен с указателем месяца 6 и программным механизмом 17, выход которого соединен с подвижной шторкой 9, включающим элементом 13. Корректор указателя месяца 18 соединен со вторым входом механизма перевода указателя месяца. Корректор указателя сочетания дня недели и числа 19 и корректор шкалы дней недели 20 соединены с входом соответствующего привода указателя сочетания дня недели и числа 15 и привода шкалы дней недели 8. Вход привода шкалы дней недели 8, кроме того, соединен с выходом генератора сигналов 14, а его выход соединен со шкалой дней недели 2. Коммутирующий элемент 21 выполнен с возможностью взаимодействия с включающим элементом 13 и закрепленным на плате 1 отключающим элементом 23, выход которого подключен ко второму входу генератора сигналов 14. Задатчик суточного сигнала 7 соединен с входом привода указателя сочетания дня недели 15.

Практически конструкцию календаря можно реализовать на основе известных элементов и узлов, применяемых в приборостроении и часовой промышленности, например, при производстве электронно-механических часов. В качестве примера рассмотрим вариант конструкции механического календаря в электронно-механическом исполнении.

Подвижная шкала дней недели 2 может быть выполнена горизонтальной или вертикальной на ленточном циферблате (например, см. кн. Асс Б.А. и др. Детали авиационных приборов. Изд. 3-е переработ. и дополн. - М.: Машиностроение, 1979, с.232, 223). Шкала чисел 3 и шкала месяцев 4 выполняются на едином жестком металлическом циферблате и в заявляемом календаре являются неподвижными. Указатели сочетаний дня недели и числа 5 и месяца 6, а также шкала дней недели 2 выполняются, например, на ленточных циферблатах с нанесением на их поверхность индексов (точкой или стрелкой и т.п.). Ленточные циферблаты в календаре могут быть выполнены в виде закольцованной ленты, натянутой на два вращающихся ролика, один из которых соединен с входом соответствующего привода и является ведущим. Шкалы и указатели выполнены открытыми для считывания всех чисел и наименования дней недели и их сопоставления друг с другом. Это позволяет определить все сочетания дня недели и числа от 1 до 31, в т.ч. и сочетание дня недели и числа текущего дня.

Шкала дней недели 2 содержит последовательность наименований дней недели, числом, кратным семи и не менее 35, в частности, на ленточном циферблате целесообразно нанести 70 наименований дней недели. Это возможно, так как лента представляет собой вытянутое кольцо и ее общая длина равна удвоенной длине ленты, обращенной в сторону наблюдателя. При этом длина каждого деления шкалы чисел 3 и шкалы дней недели 3 должны быть равны между собой. Этим обеспечивается совпадение (противостояние) чисел и наименований дней недели по всей видимой части шкал 2 и 3.

Шкала месяцев 4 нанесена на циферблат, который является общим как для этой шкалы, так и для шкалы чисел 3. На шкале месяцев 4 нанесено число, отражающее порядковый номер месяцев 11 в году, и число 12, отражающее число дней в месяце.

Подвижная шторка 9 установлена, например, в опоре скольжения и закреплена на плате 1. Такое выполнение установки шторки обеспечивает возможность ее перемещения относительно шкалы чисел 3, а следовательно, относительно дней недели 2 под воздействием программного механизма 17. Подвижная и неподвижная шторки 9, 10 выполняются из непрозрачного материала и перекрывают (экранируют) от обозрения те числа месяца и соответствующие им наименования дней недели, которые отсутствуют в наступившем месяце (например, экранируется только число 31 или числа 30 и 31, или числа 29, 30, 31). Неподвижная шторка 10 в рассматриваемом варианте конструктивной реализации совмещена с циферблатом шкалы чисел 3. В случае же выполнения шкал круговыми неподвижная шторка конструктивно не с круговой шкалой чисел, а выполняется в виде отдельного элемента - сектора, экранирующего участок шкалы чисел 3 от числа 31 до числа 1 и соответствующие этому участку наименования дней недели круговой шкалы дней недели. Подвижная шторка 9 также выполняется в виде сектора и насаживается на центральную ось с возможностью вращения.

Задатчиком суточного сигнала 7 может служить часовая микросхема УТП-Т45, производимая АО "Светлана". Привод шкалы дней недели 8 и привод указателя сочетания дня недели и числа 15 каждый конструктивно содержит последовательно соединенные блок управления, шаговый двигатель и передаточный механизм, стандартную схему и стандартный набор элементов. В качестве блока управления используется микросхема КР 512 ПС14 (АО "Светлана"). В качестве шагового двигателя может быть использован шаговый двигатель, разработанный и изготовленный заводами, производящими настенные часы "Янтарь", "Весна" и др. Передаточный механизм (редуктор), входящий в привод, это узел, который может изготавливаться также заводами-изготовителями часов.

Механизм перевода указателя месяца 16 представляет собой шестеренчатый передаточный механизм (редуктор) с двумя входами управления и одним выходом, т.е. этот механизм функционально представляет собой механизм-сумматор. Конструктивно он реализуется по схеме планетарной передачи (дифференциал) (см. выше указанную книгу, с. 61). К одному входу дифференциала подсоединяется корректор указателя месяцев 18, а к другому - выход привода указателя сочетания дня недели и числа 15. При необходимости выполнения механизма перевода указателя месяца с мгновенным действием, т.е. с мгновенным перемещением указателя месяца в конце каждого месяца можно воспользоваться решением задачи, изложенным в авт. св. СССР N 792207, кл. G 04 B 19/24, опубл. 30.12.80, бюл. N 48, конструкция в котором построена на использовании мальтийского креста.

Программный механизм 17 конструктивно выполняется, например, по известной схеме кулачкового корректирующего механизма (см. вышеуказанную книгу, с. 77).

Включающий 13 и отключающий 22 элементы есть, например, контактные пары. При воздействии на подвижный контакт пары выдается электрический сигнал. Включающий элемент 13 (контактная пара) установлен на плате, например, на опоре скольжения, подвижная шторка 9, и перемещается под воздействием механической связи с программным механизмом 17 синхронного с подвижной шторкой 9.

Отключающий элемент 22 (контактная пара) жестко прикреплен к плате. На подвижный контакт контактных пар воздействует коммутирующий элемент 21. Конструктивно коммутирующий элемент 21 может быть выполнен в виде, например, отдельного шестеренчатого передаточного механизма с выходным месячным колесом (со штифтом). Такой механизм подсоединяется к приводу шкалы дней недели 8 и его выход (штифт) воздействует на подвижный контакт контактной пары, причем в начале неподвижный включающий элемент 13, а в конце процесса перемены дат на неподвижный отключающий элемент 22.

Корректор указателя месяца 18 представляет собой механический элемент - ручку управления для ручного способа перевода указателя. Ручка насаживается на одну из дифференциала 16 (один из входов механизма перевода указателя месяца).

Корректор указателя сочетания дня недели и числа 19, корректор шкалы дней недели 20 конструктивно являются элементами электрических цепей - кнопкой, с помощью которой вручную подаются электрические сигналы на входы соответствующих приводов.

Совокупность указанных в формуле изобретения существенных признаков при проведении авторами патентного поиска за последние 10 лет не обнаружена в патентах и научно-технических источниках информации, т.е. заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна". Техническое решение не следует явным образом из любых общедоступных сведений, а требует творческого подхода к решению поставленной задачи, поэтому заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Изобретение является промышленно-применяемым, так как конструкция может быть реализована на современной элементной и производственной базе часовой промышленности и приборостроения.

Изобретение найдет широкое применение в быту, на предприятиях и в учреждениях в качестве информационного устройства вместо например, бумажных настенных календарей или в качестве дополнения к настольным и настенным часам.

Календарь работает следующим образом.

Режим выставки. Воздействием на корректор шкалы дней недели 20 подается сигнал на вход привода шкалы дней недели 8 и обеспечивается перемещение шкалы дней недели 2 в направлении по стрелке А относительно шкалы числе 3. При совпадении для текущего дня недели шкалы дней недели 2, например "Bc." (воскресенье), и числа, например, "28" шкалы чисел 3 (см. чертеж) воздействие прекращается. Сочетание наименований дней недели и чисел для всего месяца будут выставлены.

Воздействием на корректор указателя сочетания дня недели и числа 19 через привод указателя сочетание дня недели и числа 15 приводится в движение в направлении по стрелке В указатель сочетания дня недели и числа.

Индекс, нанесенный на указатель, необходимо устанавливать напротив числа указывающего число текущего дня, например, напротив числа "28". Далее воздействием на корректор указателя месяца 18 через механизм привода указателя месяца 16 приводится в движение в направлении по стрелке С указатель месяца 6 с тем, чтобы индекс указателя установился напротив наименования текущего месяца, например, напротив наименования "февраль". Одновременно с перемещением указателя месяца 6 через механизм перевода указателя месяца 16 и программный механизм 17 осуществляется перемещение включающего элемента 13 и подвижной шторки 9, которые занимают положение, обеспечивающее экранирование отсутствующих в месяце чисел на шкале числе 3 и соответствующие этим числам наименований дней недели на шкале дней недели 2, например, индекс указателя месяца установлен напротив наименования месяца "февраль". Тогда подвижная шторка 9 будет экранировать числа "31", "30" и "29" и соответственно наименований дней недели "Ср", "Вт" и "Пн".

Включающий элемент 13, перемещаясь в направлении стрелки Д, установится в положение, обеспечивающее его срабатывание при достижении индекса указателя сочетаний для недели и числа 15 сочетания "29" - "Пн".

После указанных действий календарь подготовлен к работе в основном автоматическом режиме.

Основной режим работы. По сигналу задатчика суточного сигнала 7, который выдается в конце каждых суток, через привод указателя сочетаний дня недели и числа 15 происходит перемещение указателя сочетаний дня недели и числа 5 в положение, указывающее число и наименование наступающего дня. Такое перемещение происходит в течение месяцев от числа "1" до последнего видимого на шкале числа, например до числа "29". В этом положении механизм подготовлен к смене дней, а именно включающий элемент 13 установлен на делении числа "29", коммутирующий элемент 21 готов к взаимодействию с этим включающим элементом 13, механизм перевода указателя месяца 16 подготовлен к перемещению указателя месяца, а программный элемент 17 - к перемещению подвижной шторки 9 и коммутирующего элемента 21. При поступлении сигнала от задатчика суточного сигнала 7 срабатывает привод указателя дня недели и числа 15, который приводит в движение в направлении стрелки В к числе "29" указатель сочетаний для недели 5, коммутирующий элемент 21, который взаимодействует с включающим элементом (подвижной контакт контактной пары). Сработавший включающий элемент 13 выдает сигнал на включение генератора сигналов 14. С выхода генератора сигналов 14 сигналы поступают одновременно на вход привода шкалы дней недели 8 и привода указателя сочетания дня недели и числа. Подсоединенные к выходу этих приводов шкала дней недели 2 и указатель сочетаний дня недели и числа 5 начинают синхронно в направлении стрелки 4 и стрелки B перемещаться. Одновременно с этим перемещением через механизм привода указателя месяца 18 перемещается указатель месяца 6, а через программный механизм 16 перемещается подвижная шторка 9, коммутирующий элемент 21 и включающий элемент 13.

Сигналы с генератора сигналов 14 следуют с частотой до 1 Гц. В тот момент, когда коммутирующий элемент 21, перемещаясь от включающего элемента 13 в направлении отключающего элемента 23, не вступит с последним во взаимодействие.

Отключающий элемент 3 жестко и постоянно закреплен на плате 1 в положении, обеспечивающем его срабатывание в момент, когда наименование дня недели, находившееся ранее под числом "29" (Пн), и индекс указателя дня недели и числа 5 совместятся с числом "1" на шкале чисел 3. Сработавший отключающий элемент 22 выдает сигнал на отключение генератора сигналов 14. На календаре таким образом произошла смена дат.

Далее календарь работает по сигналу задатчика суточного сигнала 7. По каждому сигналу задатчика индекс указателя сочетания дней недели и числа 5 перемещается на одно деление шкалы чисел 3, постепенно приближаясь к последнему числу месяца. Далее снова происходит переключение дат: месяца, сочетание дня недели и числа.

Использование: в приборостроении и часовой промышленности. Сущность: шкала чисел и шкала месяцев выполнены неподвижными. Указатель месяца установлен с возможностью перемещения относительно шкалы месяцев. Неподвижная шторка установлена с возможностью постоянного экранирования последних четырех наименований дней недели шкалы дней недели. Подвижная шторка установлена с возможностью программного и одновременного экранирования не более трех последних чисел шкалы и соответствующих им трех наименований дней недели. Механизм календаря содержит включающий элемент, генератор сигналов, привод указателя сочетаний дня недели и числа, корректор указателя месяца, корректор шкалы дней недели. 1 ил.

Календарь, содержащий размещенные на плате, выполненные на циферблатах подвижную шкалу дней недели, шкалу чисел и шкалу месяцев, указатель сочетания дня недели и числа, указатель месяца, размещенные на лицевой стороне платы, и механизм календаря, включающий задатчик суточного сигнала и привод шкалы дней недели, выход которого соединен со шкалой дней недели, отличающийся тем, что в календарь введены подвижная и неподвижная шторки, шкала чисел и шкала месяцев выполнены неподвижными и с возможностью одновременного обозрения по всей длине, указатель месяца установлен с возможностью перемещения относительно шкалы месяцев, которая дополнительно снабжена порядковыми номерами месяцев, года и обозначением числа дней в каждом из них, шкала дней недели разделена не менее чем на 35 делений, число которых кратно семи, шкала чисел разделена на 35 делений, каждое из которых по длине равно делению шкалы дней недели, причем на 31 деление шкалы чисел последовательно нанесены числа от 1 до 31, а на деления шкалы дней недели нанесена последовательность наименований дней недели, при этом неподвижная шторка установлена с возможностью постоянного экранирования последних четырех наименований дней недели шкалы дней недели, а подвижная шторка установлена с возможностью программного и одновременного экранирования не более трех последних чисел шкалы чисел и соответствующих им трех наименований дней недели шкалы дней недели, а механизм календаря содержит последовательно соединенные включающий элемент, установленный на плате с возможностью перемещения, генератор сигналов, привод указателя сочетания дня недели и числа, подключенный выходом к коммутирующему элементу и к входу механизма перевода указателя месяца, выход которого соединен с указателем месяца и с программным механизмом, выход которого соединен с подвижной шторкой и включающим элементом, корректор указателя месяца соединен со вторым выходом привода указателя месяца, корректор указателя сочетания дня недели и числа, корректор шкалы дней недели, каждый из которых соединен с входом соответствующего привода указателя сочетания дня недели и числа и привода шкалы дней недели, вход которого соединен с выходом генератора сигналов, а выход соединен со шкалой дней недели, причем коммутирующий элемент выполнен с возможностью взаимодействия с включающим элементом с закрепленным на корпусе отключающим элементом, выход которого подключен ко второму входу генератора сигналов, а выход задатчика суточного сигнала соединен с входом привода указателя сочетания дня недели и числа.