世界通用區時及地方時鐘表的製作方法

2023-07-27 02:24:56 1

專利名稱:世界通用區時及地方時鐘表的製作方法
本發明為一能同時顯示世界上所有地方的區時及地方時的鐘表。
(一)技術背景眾所周知，人類在歷史上曾長期把當地太陽位置最高的時刻定作正午12點。這樣定出的時間即所謂「地方時」。1884年國際經度會議規定了劃分時區的辦法，把全世界按經度劃分為24個時區(每15°劃分一個時區)，於是產生了「區時」的概念。從統一時間的角度而言，後者是對前者的進步;但從反映天黑、天亮及太陽位置高低的程度而言，前者則比後者精密。因此，前者不因後者的建立而廢止，而與後者成為世界上兩種不同的時間體系。即使在我國境內，地方時也不無存在的必要。我國採用東八區的區時(即所謂「北京時間」)，而我國地跨5個時區，最西邊和最東邊天黑(或天亮)的時間相差4個多小時。如果按照地方時，就不會出現這個問題，由此地天黑(或天亮)的時間即可知彼地天黑(或天亮)的時間。
從鐘錶的研究動態看，由於國際交往、通訊、旅遊，以及航空、航海事業需要，世界上也有一些人圍繞如何同時顯示世界各地的當地時間的問題進行研究，但僅限於區時而未涉及地方時。即使僅就同時顯示世界各地的區時而言，迄今已有的發明和專利也很不完善。與此有關的專利雖有一些，但不外以下三類一類是以世界地圖或地球儀為主要部件，如DE-3331-771-A和GB2044-965。這兩種東西只有在世界地圖或地球儀足夠大的情況下才能看清地名，因而僅僅是一種地理教學用具，而不能當作鐘錶使用。
一類是只能顯示部分城市的當地時間，如EP-11-284、US4222227和EP-86-849-A。其中第一種尚有實用價值;第二種錶盤版面複雜凌亂，使用不便;第三種所顯示的時間的最小間隔為1刻鐘，而從其上讀不出分和秒。
另一類是帶有可以用手操作的計算裝置，如WP7901-104，就是在錶盤邊緣安裝著一個可以用手轉動的、有刻度的圓環，藉以計算時差，所求時差只能精確到10分。這種單指針手錶既不具有同時顯示世界各地的當地時間的功能，也不具有普通手錶那種顯示分、秒的功能。
據《光明日報》1984年11月4日轉載新華社的報導，我國最新研製的大型石英世界時鐘可向人們同時顯示出北京、倫敦、巴黎、東京、等十五個國家大城市的當地時間和周曆，達到了世界八十年代的同類產品先進水平。該世界時鐘與DE-11-284類似，所顯示的時間仍然是很有限的。
(二)發明目的本發明的目的在於，提供一種能同時顯示世界上所有地方的區時及地方時、且對於區時及地方時都能精確地指出時、分、秒的鐘表。
(三)發明概述為了達到上述目的，本發明立足於對普通鐘錶的時間顯示系統進行改造，而其他部件則一般不予變動。所採用的技術方案為(1)設置起時針作用的、相當於360個時針的時盤和起分針作用的、相當於360個分針的分盤;(2)使分針有兩個指向，其夾角為180°;(3)將時針尾部及分針中部做成圓片狀，並在軸心處裝上薄型圓管，使時盤和分盤通過相應的薄型圓管及套在薄型圓管上端的金屬片(分別稱為時盤金屬片和分盤金屬片)分別固定在時針和分針上，從而達到與之同步的目的;(4)使字塊和分線位於錶盤版面中部。因此，對於各種類型的指針式鐘錶，不論是機械的還是石英電子的，本發明都有一種形式與之對應，而其各種形式有一個共同點，即時間顯示系統由錶盤、時盤、時針、分盤、分針及秒針組成。不過，若其以手錶的形式出現，因錶盤大小所限，僅有時盤而無分盤，且分針上沒有薄型圓管，但表玻璃表面有兩個起放大作用的環形凸起。此外，若以鐘的形式出現，則在時間顯示系統之外有一個供檢索修正值用的輔助裝置。

(1)本發明以鐘的形式出現時，其時間顯示系統的正視圖及側視(剖面)圖分別如圖1和圖2所示。圖中①為錶盤，②為時盤，③為時針，④為分盤，⑤為分針，⑥為秒針，⑦為時盤金屬片，⑧為分盤金屬片。
(2)本發明以手錶的形式出現時，其時間顯示系統的正視圖及側視(剖面)圖分別如圖3和圖4所示。圖中①為錶盤，②為時盤，③為時針，⑤為分針，⑥為秒針，⑦為時盤金屬片。
(3)錶盤①版面如圖5所示。其上的字塊及分線與時、分的對應關係同普通鐘錶。其上的兩對箭頭，每一對顏色不同，而兩對箭頭中指向相反者顏色相同。
(4)時盤②版面如圖6所示。其上的兩圈刻線，外圈內側為東時區數，外側為東經度;內圈外側為西時區數，內側為西經度(如以順時針方向為正向，則經度介於兩相鄰時區數之間者，其所在時區同前一個)。外圈內側和內圈外側的三角標記表示地域屬於某時區、而以比該時區的區時早半小時的時間為區時(以下稱為準區時)的時區(以下稱為準時區)。時區數後和三角標記旁所注者分別為屬於各該時區和準時區的部分城市的名稱或其縮寫。二者以不同的顏色加以區別。時盤②上的地名，其全稱、中譯名及其歸屬見表1。時盤②外圈內側的小「0」，只作確定所在時區之用，而非時區數;內圈外側的12與11之間有一條刻線過180°的對應點，該刻線為日界線。時盤②上的箭頭所著的兩種顏色與錶盤①上的箭頭一致，但與錶盤①上相應的箭頭指向相同者顏色相異-此二者配合用以區別正午前和正午後。因為時盤是與時針同步運轉的，所以時盤上的時區數、三角標記及經度都起時針的作用，因而相當於360個時針。不過，在顯示區時和準區時時，僅時區數和三角標記分別起時針的作用;只有在顯示地方時時，經度才起時針的作用。
(5)時針③如圖7所示。其軸心處有一個與之垂直的薄型圓管，圓管內徑比時輪軸外徑稍大，外徑比時盤②中心孔直徑稍小，時盤②套在圓管上。時盤②上方有一個中心孔直徑比圓管外徑稍大而外徑與時針③尾部圓片的外徑相同的時盤金屬片。此金屬片套在圓管上，與之鉚合在一起，而將時盤②夾在中間，使得當時針③轉動時，時盤②與之同步運轉。但時盤②可以用手繞圓管旋轉而調整到使時針③恆與使用者常住地所在時區的時區數相對的位置-這樣一來，在使用者常住地，本發明的用法就與普通鐘錶基本相同，即時、分、秒分別由時針、分針及秒針指示。不同之處僅在於，讀分時要看時針③指向時盤上的時區數還是三角標記。
(6)分盤④版面如圖8所示。其上的15條刻線分圓周為15等分，每等分代表1°。其中的3條長線，除過0°的對應點那一條對應26個數外，其餘兩條各對應24個數。它們所對應的數各分為兩組注於刻線外側者為東經度，注於刻線內側者系西經度。其中的12條短線，每一條所對應的數，可根據它前邊的長線所對應的數確定;若系東經度，則每沿順時針方向轉過1格，度數增加1°。若系西經度，則每沿反時針方向轉過1格，度數增加1°。分盤與時盤配合，在顯示地方時時分別起分針及時針的作用。這是因為，分盤是與分針同步運轉的，分針轉一圈，分盤上的經度恰好轉過15°;而分針轉一圈，時間間隔恰為1小時，經度相差15°，地方時也相差1小時。
(7)分針⑤如圖9所示，兩端著以不同的顏色。其一端用以指示時區數所對應的時間的分數，顏色與時針一致;另一端用以指示三角標記所對應的時間的分數。裝配時，前者與時針的對應關係同普通鐘錶分針與時針的對應關係。其軸心處有一個與之垂直的薄型圓管。圓管內徑比分輪軸外徑稍大，外徑比分盤④中心孔直徑稍小，分盤④套在圓管上，分盤④上方有一個中心孔直徑比圓管外徑稍大而外徑與分盤④中央空白部分的直徑相同的分盤金屬片。此金屬片套在圓管上，與之鉚合在一起，而將分盤④夾在中間，使得當分針⑤轉動時，分盤④與之同步運轉。但分盤④可以用手繞圓管旋轉而調整到分針⑤指示三角標記所對應的時間的分數的那一端所指分盤④上的經度恆與時針③所指時盤上的經度相同的位置一一這樣做，為的是得到時盤②上的經度所對應的時間減去30分鐘所得之差。因為時盤②上的時區數與相應的時區的左端相對，而各時區左端的地方時比各該時區的區時晚30分鐘，所以，以時區數所對應的時間作區時，相當於對各時區左端的地方時加上30分鐘，因而也相當於對各個時區的每一點的地方時加上30分鐘，故應減去。時盤②上的經度所對應的時間減去30分鐘所得之差的分數由分盤④上相應的經度指示。很顯然，若分盤④上的經度所指的分數不小於30，則其為相應的地方時加上1小時後減去30分鐘所得之差。這時，由時盤和分盤上同一經度及秒針所指出的時間減去1小時，方得相應的地方時。
(8)秒針⑥同普通鐘錶(9)輔助裝置版面如圖10所示。該圖系按照時間的增量與經度的增量的函數關系所作。圖中△x為經度增量，△y為相應的時間增量。因為經度相差1′，時間相差4秒，所以，在東時區，若經度增加△x(分)，則地方時增加△y＝4△x(秒);在西時區，若經度增加△x(分)，則地方時減少△y＝4△x(秒)。據此，若某地的經度不為1°的整數倍，就可由本發明所顯示的、經度為1°的整數倍、而與該地經度之差小於1°的地方的地方時推得該地的地方時，其中修正值△y可由此輔助裝置上查得。
(五)發明的積極效果與已有技術相比，本發明的進步之處主要表現在(1)可以同時顯示世界上所有地方的地方時-這一功能迄今已有的所有鐘錶所不具備的;(2)可以同時顯示世界上所有地方的區時-對於世界上任何一個地方，只要知其經度(只要有世界地圖，經度即可查出)，便可在本發明上看出其所在的時區及其區時;(3)對於區時及地方時，都可精確地指出時、分、秒，且讀數方法與普通指針式鐘錶基本相同。
(六)發明實施例(1)本發明以鐘的形式出現時，在其運轉過程中，時盤②上的時區數和三角標記所對的錶盤①上的數即相應的區時和準區時，其中分數分別由分針⑤顏色與時針③相同的一端及顏色與時針③不同的一端指示，秒數由秒針⑥指示。如果將時盤②和分盤④上同一經度分別當作時針與分針，那麼就可讀得地方時，且其時、分、秒的讀法同普通鐘錶。不過，若讀得的時間的分數不小於30，則時數還須減1。至於上述時間屬於正午之前、後，可依錶盤①和時盤②上的兩對箭頭的相對位置確定。在鐘錶運轉過程中，錶盤①和時盤②上兩種顏色不同的箭頭將東、西兩時區各分為兩部分-這兩部分在不斷地變化著。兩部分介於同色箭頭之間的部分同在正午前或同在正午後，但日期相差一天(東時區在早，西時區為遲);介於異色箭頭之間的部分分別屬於正午前和正午後，且當東時區時值正午前時日期相同，當兩時區時值正午前時日期相差一天。
譬如若分針⑤指示時區數所對應的時間的分數的那一端著蘭色，另一端著紅色，那麼當北京時間為10月1日午夜2時24分7秒時，本發明的瞬時狀態如圖1所示。此時，世界其他地方的當地時間如表2所示(表中大於12的數為鐘錶所顯示的時間加上12時所得;加12時與否取決於錶盤和時盤上兩對箭頭的相對位置)。
又如從世界地圖上查得，紐約位於西經74°，渥太華位於西經76°，華沙位於東經21°，列寧格勒位於東經30°，則在此時這些地方的當地時間如表3所示。
如欲求上述時刻東經30°21′的地方時，可從輔助裝置上查得21′對應的時間增量為1分24秒。將1分24秒加於東經30°的地方時20時24分7秒，即得東經30°21′的地方時。其值為20時25分31秒。
(2)本發明以手錶的形式出現時，其顯示區時及準區時的方式與以
鐘的形式出現時相同，即能精確地指出時、分、秒。但因其僅有時盤②而無分盤④，所以對於地方時不能精確地指出分和秒，而需通過估計確定分。同時對時盤②上的經度所對應的時間還須減去30分鐘(設計時盤時，若令時區數與各該時區的中央經線相對，那麼對時盤上的經度所對應的時間就無須減去30分鐘)。
譬如當北京時間為10月1日午夜2時24分7秒時，莫斯科時間為9月30日晚上9時24分7秒(即21時24分7秒)，新德裡時間為9月30日晚上11時54分7秒(即23時54分7秒)，紐約時間為9月30日下午1時24分7秒(即13時24分7秒)，如附圖3所示。
又如，已知北京位於東經116°22′。而在上述時刻，時盤外圈外側的116°所對錶盤上的數約為2時38分，此數減去30分鐘-得2時8分，即北京的地方時間的近似值(此值與實際的地方時約相差1分鐘)。
(七)發明的製造及應用本發明利用生產普通鐘錶的設備和工藝即可生產。其中，時盤②和分盤④，可採用印製錶盤版面的方法印刷，也可採用膠印的方法印製。所用材料，以滌綸薄片為佳。大量生產，每個鐘錶只比同類型普通鐘錶成本增加幾角錢，甚至更少。
本發明可應用於航空、航海、國際通訊、旅遊、天文等方面。因為它既有普通鐘錶所不具備的功能，又吸取了普通鐘錶的優點，因而完全可以取代普通鐘錶。
權利要求
1.一種能同時顯示世界所有地方的區時及地方時的鐘，具有普通機械鐘或指針式石英電子鐘那樣的外殼、走時系統及其他有關裝置，其特徵在於(1)有一個與時針③同步的時盤③和一個與分針⑤同步的分盤④；(2)分針⑤有兩個指向，其夾角為180°，中間作成圓片狀，軸心處有一薄型圓管；(3)時針③尾部作成圓片狀，軸心處有一薄型圓管；(4)錶盤①上的字塊與分線位於其版面中部，其上的兩對箭頭的每一對用不同顏色加以區別，而兩對箭頭指向相反者顏色相同；(5)有一個與分盤④有關的輔助裝置。
2.一種能同時顯示世界上所有地方的區時及地方時的手錶，由表殼、表玻璃、緊圈、錶盤及機芯等組成，其特徵在於(1)有一個與時針③同步的時盤②;(2)分針有兩個指向，其夾角為180°;(3)時針③尾部作成圓片狀，軸心處有一薄型圓管;(4)錶盤①上的字塊與分線位於其版面中部，其上的兩對箭頭的每一對用不同的顏色加以區別，而兩對箭頭指向相反者顏色相同。
3.如權利要求
1、2所述的鐘表，其特徵在於，時盤②是一個表示經度和部分城市與時區(或準時區)的對應關係的裝置，系用透明薄片(如滌綸薄片)印製而成。其上的箭頭所著的兩種顏色與錶盤①上的箭頭一致，但與該錶盤上相應的箭頭指向相同者顏色相異。其中央有一小圓孔。將其由此圓孔套在時針③上的薄型圓管上，上加一時盤金屬片而與之鉚合在一起，使得其與時針③同步。
4.如權利要求
1所述的鐘，其特徵在於，分盤④系用薄型材料(如滌綸薄片)印製而成。其上的經度與時盤②上的經度有一定的對應關係。其中央有一小圓孔。將其由此圓孔套在分針⑤上的薄型圓管上，上加一分盤金屬片而與之鉚合在一起，使得其與分針⑤同步。
5.如權利要求
1所述的鐘，在組裝時，時間顯示系統中諸部件在錶盤①上的位置，自下至上的次序為(1)時針③;(2)時盤②;(3)時盤金屬片⑦;(4)分針⑤;(5)分盤④;(6)分盤金屬片⑧;(7)秒針⑥。
6.如權利要求
2所述的手錶，在組裝時，時間顯示系統中諸部件在錶盤①上的位置，自下至上的次序為(1)時針③;(2)時盤②;(3)時盤金屬片;(4)分針;(5)秒針⑥。
7.如權利要求
1所述的鐘，其特徵在於，時間顯示系統之外有一個輔助裝置。該輔助裝置為一按照時間的增量與經度的增量之間的函數關係作成的、供檢索修正值用的圖表。
專利摘要
本發明為一能同時顯示世界上所有地方的區時及地方時的鐘表。其主要特徵在於(1)比普通鐘錶多了一個與時針同步的、透明的時盤和一個與分針同步的分盤；(2)分針有兩個指向。它既可以搞成機械的或石英的，也可以掛鍾、台鐘、手錶等多種形式出現(如以手錶的形式出現，則僅有時盤而無分盤)。大量生產，每一個只較同類型普通鐘錶成本增加幾角錢，甚至更少。它可以應用於航天、航海、國際通訊、旅遊、天文等方面。
文檔編號G04B19/22GK85100204SQ85100204
公開日1986年4月10日 申請日期1985年4月1日
發明者孟凱韜 申請人:孟凱韜導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan