Устройство башенных часов

Часы-куранты построены на основе генератора с кварцевой стабилизацией, заключенного в активный термостат, что обеспечивает высокую точность хода вне зависимости от температуры окружающей среды. Механизм представляет собой:

• блок управления ходом часов и боем курантов на колоколах
• главный редуктор, обеспечивающий синхронность перевода стрелок на часах
• часовые редукторы, на которых крепятся стрелки часов
• механизмы привода боя на колоколах или билах (по желанию заказчика)
• резервный источник питания (автомобильный аккумулятор)
• циферблаты, изготавливаемые по согласованию с заказчиком.

При производстве часов-курантов используются материалы и технологии, позволяющие успешно эксплуатировать башенные часы в любых климатических условиях. При этом регламентные работы по техническому обслуживанию сводятся к проверке уровня электролита в резервном аккумуляторе.

Блок управления представляет собой устройство, осуществляющее общее управление всеми исполнительными механизмами часов: приводом стрелок на циферблатах, приводами механизмов боя на колоколах, а также вырабатывает питание для электронных схем, производит переключение на аварийное питание при отключении сети, следит за состоянием резервного источника и при необходимости производит его подзарядку. Конструктивно блок представляет собой пульт, при помощи которого можно производить все необходимые операции по наладке часов-курантов и их обслуживанию. На лицевой панели главного блока находятся элементы управления (тумблеры и кнопки), а также светодиодная панель индикации состояния часового механизма. Тумблер поз.1 предназначен для пуска-останова часов и коррекции точности хода. Тумблер поз.2 предназначен для установки (подгонки) стрелок часов в необходимое положение. Тумблером поз.3 осуществляется синхронизация хода и боя часов-курантов. Тумблер поз.4 предназначен для сброса текущего количества ударов курантов, отбивающих час. Кнопка поз.5 предназначена для настойки боя курантов, отбивающих четверти часа. Кнопка поз.6 предназначена для настройки нужного количества ударов курантов, отбивающих целый час. Кнопка поз.7 осуществляет общий сброс блока боя, и используется только при первоначальном запуске часов-курантов. Тумблер поз.8 позволяет выключать бой принудительно, когда церковные колокола используются для исполнения православных колокольных звонов.

По желанию заказчика блок управления может содержать устройство, позволяющее автоматически отключать бой курантов ночью, а затем утром включать его в удобное время.

Индикаторы, в свою очередь, позволяют оператору оценить правильность работы часового механизма в целом, проконтролировать наличие напряжения питающей сети, осуществить подгонку часов и боя курантов, как четвертей часа, так и целого часа. При этом индикатор поз.9 указывает, что питающая сеть в норме. При погасшем индикаторе следует проверить исправность сетевого предохранителя и при необходимости его заменить. Индикатор поз.10 должен мигать с частотой 1 герц, что указывает на исправность кварцевого генератора. Для того, чтобы остановить часы, достаточно перевести тумблер поз.1 вниз. Индикатор поз. 11 включается на время перевода стрелок на одну минуту, о чем в свою очередь сигнализирует сначала погасший, а затем включившийся индикатор поз. 12. Индикатор поз.13 включается на время отбивания четвертей часа, об окончании перезвона сигнализирует погасший, а затем включившийся вновь индикатор поз.14. О включении механизма отбивания целого часа сигнализирует индикатор поз.15, при этом индикатор поз.16 мигает столько раз, сколько часов отбивает механизм боя курантов.

На задней панели (см. приложение 2) находятся клеммы для подключения приводов боя, панель предохранителей, разъем для подключения привода хода часов, сетевой шнур питания.

Схема часов-курантов состоит из отдельных блоков ( см. приложение 3):
А1 - блок кварцевого генератора,
А2 - блок хода часов,
А3 - блок боя и звона в колокола,
А4 - блок оконечных каскадов,
А5 - блок питания,
А6 - панель управления.

Блок кварцевого генератора, помещенный в активный термостат, выдает сигнал с периодом повторения 1 секунда на блок хода часов. Внутри термостата постоянно поддерживается температура плюс 45 градусов по Цельсию, что обеспечивает стабильность выходного сигнала во всем рабочем диапазоне температур.

Блок хода часов представляет собой электронную схему, которая в свою очередь:

• приводит в действие двигатель хода часов
• отслеживает положение стрелок на циферблатах
• управляет блоком боя и звона в колокола

При помощи панели управления и индикаторов, подключенных к блоку хода, оператор имеет возможность определять положение стрелок на циферблатах, при необходимости подкорректировать точность хода часов, осуществить перевод стрелок на час вперед-назад весной и осенью соответственно, контролировать работу кварцевого генератора.

Блок боя содержит электронную схему, позволяющую своевременно включать исполнительные механизмы перезвона и боя. Выбранная логика работы курантов позволяет каждую четверть часа отбивать выбранный заказчиком музыкальный фрагмент, исполняемый на колоколах или билах, один раз, в полчаса два раза, без четверти три раза и каждый час отмечается исполнением мелодии четыре раза, а затем куранты отбивают нужное количество ударов, соответствующее текущему времени. При этом в курантах имеется возможность оперативного изменения мелодии в присутствии заказчика, что очень важно при сдаче часов в эксплуатацию. Каждая четверть в свою очередь может состоять из двадцати тактов, что в свою очередь позволяет в конечном итоге выбрать практически любую мелодию, удовлетворяющую заказчика.

Блок оконечных каскадов предназначен для управления приводами, осуществляющими непосредственно бой на колоколах или билах. Привода, используемые для боя на колоколах или билах, значительно отличаются по принципу действия, но универсальный блок оконечных каскадов позволяет комбинировать и исполнять звоны на колоколах и билах одновременно.

Блок питания обеспечивает работу электронных схем стабилизированными напряжениями, переключает работу устройства на резервный источник в случае необходимости, следит за его состоянием , и в случае необходимости подзаряжает. В целях экономии резервного источника, при пропадании напряжения питающей сети, блок питания снимает напряжение с оконечных каскадов, что в свою очередь запрещает работу приводов боя. При восстановлении питающей сети, бой включается автоматически. При полностью заряженном аккумуляторе, время работы от него составляет не менее семи суток.

Технические данные

Часы-куранты могут эксплуатироваться при температуре окружающей среды от минус 40"С до плюс 40"С, при любой относительной влажности воздуха, при этом сохраняя работоспособность при температуре от минус 45 до плюс 50.

Питание часов-курантов осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 вольт 50 герц. При этом эксплуатация механизма при напряжении отличающимся от номинального не более, чем на плюс-минус пятнадцать процентов, не приводит к сбою механизма или изменению точности хода. Потребляемая мощность от электрической сети не более 50 ватт. В часах-курантах предусмотрена возможность автоматического включения резервного источника питания напряжением 12,6 вольта на время отключения электрической сети в течение одной недели. При работе от резервного источника бой курантов автоматически отключается, при этом индикация «сеть» гаснет.

В часах-курантах предусмотрена ручная коррекция по сигналам точного времени. Средний суточный ход часов-курантов в рабочем интервале температур не более плюс-минус пять секунд в месяц.