DE69123534T2

DE69123534T2 - Schwenkbare Vorrichtung

Info

Publication number: DE69123534T2
Application number: DE69123534T
Authority: DE
Inventors: Paul Oliver New Concord Ohio 43762 Detwiler
Original assignee: NCR International Inc
Current assignee: NCR International Inc
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2011-09-28
Also published as: DE69123534D1; EP0478375B1; EP0478375A2; US5108062A; JPH04360292A; EP0478375A3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum drehbaren Lagern einer Struktur.
Die Erfindung findet insbesondere dort Anwendung, wo die gelagerte Vorrichtung ein optisches Strichcode-Abtastgerät ist. Andere Anwendungen sind jedoch möglich, beispielsweise könnte die gelagerte Vorrichtung eine Anzeigeeinheit für eine elektronische Registrierkasse oder eine Kathodenstrahl- Überwachungsbildschirmeinheit fur eine Videoanzeige sein.
Die US-Patentschrift 3,179,361 offenbart einen Spiegel mit einer Staffelei, die geeignet ist, einen auf jede gewünschte Position um eine Horizontalachse eingestellten Spiegel zu halten. Der Spiegel ist mit einem Paar Stehbolzen versehen, die jeweils in zwei Federfingerelemente gespalten sind. Die Stehbolzen sind in entsprechenden zylindrischen Ausnehmungen in der Staffelei gelagert und jeweils durch auf die Köpfe der jeweiligen Stehbolzen aufgedruckte Knöpfe in ihrer Position gehalten.
Die französische Patentschrift 2 036 598 offenbart eine Vorrichtung zum Verriegeln zweier zueinander beweglicher Elemente in zumindest einer Richtung, wie z. B. ein Kippfensterelement in einem feststehenden Rahmen. Eine in dem Fenster ausgebildete zylindrische Bohrung nimmt einen Ring mit einem axialen zylindrischen Loch auf, das in einer exzentrischen Stellung auf dem vertikalen Durchmesser des Rings ausgebildet ist, in den ein zylindrischer Bolzen eingesetzt wird, der fest auf einer an dem feststehenden Rahmen angebrachten Platte befestigt ist. Der Ring besteht aus zwei Halbringsegmenten, die durch einen zylindrischen Streifen verbunden sind und dem Ring Elastizität verleihen. Ein Versuch, das Fenster zu kippen, fuhrt aufgrund der radialen Ausdehnung des Ringes zu einem Verriegelungseffekt, außer es wird zuerst ein Hebel bewegt, um die Fensterbewegung zu ermöglichen.
Die französische Patentschrift 2 031 096 offenbart eine Drehgelenkanordnung, die aus Polycarbonat hergestellt sein kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur drehbaren Lagerung einer Struktur zu schaffen, wobei die Vorrichtung die Struktur in vielen verschiedenen Positionen halten kann und trotzdem von einfachem Aufbau und daher kostengünstig ist.
Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine drehbar gelagerte Vorrichtung geschaffen, wie in Anspruch 1 dargelegt.
Die erfindungsgemäße Struktur hat den Vorteil, daß eine einfache, kostengunstige Vorrichtung geschaffen wird, die die gelagerte Struktur in vielen verschiedenen Ausrichtungen positionieren und halten kann. Wenn es sich beispielsweise bei der gelagerten Struktur um eine optische Strichcode- Abtastvorrichtung handelt, kann ein solcher Scanner vertikal oder horizontal auf jeder Seite der Vertikalen positioniert werden, wodurch Warengegenstände durch Vorbeibewegen der Gegenstände nach Belieben entweder unter oder über oder seitlich von dem Scanner abgetastet werden können, so daß ein äußerst vielseitiger, einstellbarer Scanner geschaffen wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer optischen Abtastvorrichtung in Vertikalstellung mit Darstellung der Tragkonstruktion der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht nach Fig. 1 mit teilweise abgenommener äußerer Gehäuseabdeckung zur näheren Darstellung der optischen Abtastvorrichtung ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht der optischen Abtastvorrichtung ist, die Einzelheiten der Tragkonstruktion zum Drehen der optischen Abtastvorrichtung zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Stellung zeigt;
Fig. 4A eine Seitenansicht der in eine horizontale Stellung gedrehten optischen Abtastvorrichtung ist, über die ein Strichcode während eines Abtastvorgangs bewegt wird;
Fig. 4B eine Seitenansicht der in eine horizontale Stellung gedrehten optischen Abtastvorrichtung ist, unter die ein Strichcode während eines Abtastvorgangs geschoben wird;
Fig. 5 eine Seitenansicht des unteren Gehäuseabschnitts des Gehäuses der optischen Abtastvorrichtung zur näheren Darstellung des Schwenkelementes ist;
Fig.6 eine Draufsicht auf den unteren Gehäuseabschnitt nach Fig. 5 ist;
Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 6 ist, die die Gestaltung des Schwenkelementes zeigt; und
Fig. 8 eine Seiten-Detailansicht der muschelschalenförmigen Fassungsstruktur ist.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht des allgemein mit dem Bezugszeichen 18 bezeichneten optischen Abtasters zeigt, der ein kastenartiges Gehäuseelement 20 mit einem Frontabdeckteil 22 aufweist, in dem sich ein transparenter Ausschnitt 24 befindet. Das Gehäuseelement 20 ist drehbar auf einem allgemein mit dem Bezugszeichen 26 bezeichneten Lagerelement befestigt, welches ein Sockelelement 27 und ein muschelschalenförmiges Fassungselement 28 aufweist, das in dem Sockelelement 27 befestigt ist und an welchem das Gehäuseelement 20 zur Reibungsbewegung um das Fassungselement auf nachfolgend zu beschreibende Weise drehbar gelagert ist.
Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht der allgemein mit dem Bezugszeichen 30 bezeichneten Abtastvorrichtung zum Erzeugen von Abtastlichtstrahlen zeigt, wobei ein Teil des Gehäuseelementes 20 entfernt ist. Die Abtastvorrichtung 30 weist ein kastenartiges Innengehäuseelement 32 auf, wobei der angrenzend an den Ausschnitt 24 (Fig. 1) des Gehäuseelementes 20 angeordnete Frontbereich dieses Gehäuseelementes offen ist. Das Innengehäuseelement 32 weist einen zylindrischen Abschnitt 34 auf, in dem eine sichtbares Laserlicht erzeugende Diode (nicht dargestellt) befestigt ist, um einen Laserlichtstrahl zu einem Formleitspiegel 36 zu projizieren, der den Laserlichtstrahl längs eines Strahlenwegs ablenkt, damit er mit einem von acht planreflektierenden Spiegeln 38 eines Drehspiegelelementes 61 zusammentrifft.
Die Reflexionsspiegel oder Facetten 38 sind in verschiedenen Winkeln zur Rotationsachse des Drehspiegelelementes 61 geneigt. Vier dieser Facetten reflektieren dann den empfangenen Laserlichtstrahl in einer derartigen Richtung, daß er auf einem großen Musterspiegel 42 auftrifft, während die übrigen vier Facetten den Laserlichtstrahl an einem kleinen Musterformspiegel 44 reflektieren, der sich direkt neben dem großen Musterformspiegel 42 befindet, um die Lichtstrahlen in Form eines Abtastmusters durch den Ausschnitt 24 hindurch zurückzuwerfen (Fig. 1).
Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, die eine Seitenansicht des Gehäuseelementes 20 (Fig. 1) mit abgenommenem Seitenwandabschnitt des Fassungselementes 28 zeigt und das Schwenkelement näher darstellt, welches ein Drehen des Gehäuseelementes 20 (Fig. 1) um das Fassungselement 28 ermöglicht. Das Fassungselement 28 besteht aus einem Paar muschelförmiger Schalenelemente 46 (Fig. 8), die jeweils an einem Ende von einem Seitenwandteil 48 (Fig. 1 und 8) umschlossen und zur Bildung eines Hohlzylinders 50 zusammengefügt sind. Die muschelförmigen Schalenelemente weisen ein nach unten abstehendes Fußteil 49 mit einem Unterteil 51 auf, das nach Einsetzen in das Sockelelement 27 das Fassungselement 28 bildet. In das offene Ende des Zylinders 50 ist ein Schwenkelement 52 abnehmbar eingesetzt und an dem zylindrisch ausgebildeten unteren Gehäuseabschnitt 54 des Gehäuseelementes 20 befestigt. Das Schwenkelement 52, das aus Polycarbonatkunststoff besteht, ist in allgemein W-förmiger Gestalt geformt (Fig. 3 und 7) und weist einen länglichen Körperabschnitt 55 (Fig. 6) mit einem Paar nach unten abstehender flexibler Armabschnitte 56 auf. Jeder der Armabschnitte 56 weist einen nach oben gebogenen Endabschnitt 58 auf, der beim Einsetzen in den Zylinder 50 von der Innenwandfläche 53 des Zylinders 50 zusammengedrückt wird. Das Eingreifen der flexiblen Endabschnitte 58 in die Wandfläche 53 schafft beim Drehen des Gehäuseelementes 20 einen Reibungswiderstand auf den Zylinder 50 und ermöglicht die Anordnung des Gehäuseelementes in jeder Abtastposition zwischen der vertikalen Stellung (Fig. 1) und zwei horizontalen Stellungen (Fig. 4A und 4B).
Es wird nun auf Fig. 5 bis einschließlich 7 Bezug genommen, in denen verschiedene Ansichten des Schwenkelementes 52 gezeigt sind. Das Schwenkelement 52 ist als ein Ende des unteren Gehäuseabschnitts 54 des Gehäuseelementes 20 geformt, in welchem das andere Ende des Gehäuseabschnitts einen vertieften Abschnitt 60 (Fig. 6) aufweist, in dem das Drehelement 61 der Abtastvorrichtung 30 (Fig. 2) angeordnet ist, wenn der Gehäuseabschnitt 54 an der Abtastvorrichtung und dem Gehäuseelement 20 befestigt ist. Das Schwenkelement 52, der Gehäuseabschnitt 54 und die Gehäuseelemente 20 und 32 sind aus Polycarbonatmaterial geformt, beispielsweise dem im Handel erhältlichen POLCARBONATE /ABS BAYBLEND der Mobay Corporation, Pittsburgh, Pennsylvania 15205-9741. Von der Mitte des länglichen Körperabschnitts 55 des Schwenkelementes 52 steht ein Rippenelement 62 mittig nach unten ab (Fig. 5 und 7), um dem Schwenkelement Stabilität zu verleihen. Wie am besten aus Fig. 6 und 7 ersichtlich, besitzt jeder flexible Endabschnitt 58 eine Vielzahl von Verstärkungssegmenten 64, die die Endabschnitte 58 mit den Armabschnitten 56 verbinden, die die Biegebewegung der Endabschnitte 58 beim Befestigen in dem Zylinder 50 auf die Armabschnitte übertragen. Mit dieser Konstruktion werden die durch die Biegebewegung der Armabschnitte entwickelten Kräfte am Übergang 68 (Fig. 7) der Armabschnitte 56 zum Körperabschnitt 55 konzentriert. Zur Dämpfung dieser Kräfte ist ein Paar Verstärkungssegmente 70 zwischen dem Rippenelement 62, dem Körperabschnitt 55 und den Armabschnitten 56 befestigt, wie in Fig. 3 und 4 bis einschließlich 6 dargestellt, um die Kräfte auf das Rippenelement 62 zu übertragen. Das Schwenkelement 52 ist über das Rippenelement 62 und den Körperabschnitt 55 einstückig an das Ende des unteren Gehäuseabschnitts 54 angeformt, während die Armabschnitte 56 (Fig. 5) beim Einsetzen des Schwenkelementes in den zylindrischen Abschnitt 50 des Lagerelementes 26 frei umbiegbar sind.
Wie am besten aus Fig. 3 und 7 ersichtlich, stellt die Außenseite 72 der flexiblen Endabschnitte 58 einen Kreisbogen dar, dessen Durchmesser etwas größer ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 50 des Lagerelementes. Beim Einsetzen in den zylindrischen Abschnitt 50 biegen sich die Endabschnitte 58 und die Armabschnitte 56 des Schwenkelementes 52 um, wodurch sie eine Reibungskraft auf die Innenfläche 53 des zylindrischen Abschnitts 50 ausüben, so daß das Gehäuseelement 20 zwischen einer vertikalen (Fig. 1) und einer horizontalen Position (Fig. 4A und 4B) gedreht werden kann, wodurch der optische Abtaster in vielen verschiedenen Kassenanordnungen eingesetzt werden kann. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein leichtes Herausnehmen des Schwenkelementes und des Scanners aus dem Lagerelement 26, wenn eine Reparatur des Scanners erforderlich ist. Diese Anordnung läßt auch die Verwendung eines einzigen Scanners mit mehr als einem Lagerelement zu, wodurch eine breitere Verwendung des Scanners innerhalb eines Betriebsortes ermöglicht wird.

Claims

1. Drehbar gelagerte Vorrichtung (20) aufweisend ein Lagerelement (26) mit einem eine kreisförmig gebogene Innenfläche (53) aufweisenden Fassungselement (28), wobei auf der Vorrichtung (20) ein aus einem elastischen Material bestehendes Schwenkelement (52) befestigt ist, welches zum Einsetzen in das Fassungselement (28) geeignet ist, wobei das Schwenkelement (52) beim Einsetzen in das Fassungselement (28) verformt wird und zum verschiebbaren Eingriff mit dem Fassungselement (28) geeignet ist, wodurch die Vorrichtung (20) durch die zwischen dem Schwenkelement (52) und dem Fassungselement (28) ausgeübte Reibungskraft drehbar in eine gewünschte Position bewegt und darin gehalten werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement (52) allgemein W-förmig ist und ein mittig angeordnetes, starres Rippenelement (62), das an der Vorrichtung (20) befestigt ist und einen flexiblen Abschnitt (56, 58) aufweist, der beim Einsetzen in das Fassungselement (28) umgebogen wird und ein Paar gegenüberliegender, beweglicher Armelemente (56) aufweist, wobei jedes der Armelemente (56) einen nach außen gebogenen Endabschnitt (58) mit einer kreisförmig gebogenen Außenseite (72) aufweist, die verschiebbar an der kreisförmig gebogenen Innenfläche (53) des Fassungselementes (28) angreift, um eine Reibungskraft darauf auszuüben, wodurch die Vorrichtung (20) zur Drehbewegung in dem Fassungselement (28) lösbar befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogene Außenseite (72) als Teil eines Kreisbogens ausgebildet ist, wobei das Fassungselement (28) einen Hohlzylinder (50) aufweist, dessen Innenfläche die kreisförmig gebogene Innenfläche (53) bildet und an der die kreisförmig gebogene Außenseite (72) der Endabschnitte (58) zur kraftschlüssigen Lagerung der Vorrichtung (20) verschiebbar angreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement (52) erste Verstärkungssegmente (70) aufweist, die zwischen dem Rippenelement (62) und den Armelementen (56) befestigt sind, um die von den Endabschnitten (58) der Armelemente (56) auf die kreisförmig gebogene Innenfläche (53) ausgeübte Reibungskraft aufzunehmen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement (52) zweite Verstärkungssegmente (64) aufweist, die zwischen den Endabschnitten (58) und den Armelementen (56) befestigt sind, um die Armelemente (56) zu den an der kreisförmig gebogenen Innenfläche (53) angreifenden Endabschnitten (58) umzubiegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassungselement (28) ein Paar Schalenelemente (46) aufweist, die zur Bildung des Hohlzylinders (50) zusammengefügt sind, wobei die Schalenelemente (46) jeweils an einem als Teil des Lagerelementes (26) ausgebildeten Fußelement angebracht sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement (52) aus Polycarbonat besteht.