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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE HAVING A MOVABLE PART
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/040593
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for changing and fixing the set position of a part (6) which can be pivoted in relation to a support (5), said part being joined to the support (5) in an articulated manner. To this end the invention provides for a driving element (2) which is connected to the pivoting part (6). It also provides for a stop element (3) which can be rotated in relation to the driving element (2) and is connected to the support (5). In addition the device has a pawl (4) which can move axially in relation to the stop element (3) into two different positions. In the first position the pawl (4) is connected to the stop element (3) and fixes the latter in relation to the driving element (2). In the second position the pawl (4) is separated from the stop element (3) so that said stop element (3) can be rotated in relation to the driving element (2). The device is very compact and can easily be integrated into apparatus having a movable part, such as apparatus with a pivoting display unit.

Inventors:
HALLER HEINRICH (CH)
SANER HEINZ (CH)
SAXER DANIEL (CH)
Application Number:
PCT/CH1998/000075
Publication Date:
September 17, 1998
Filing Date:
February 25, 1998
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS SCHWEIZ AG (CH)
HALLER HEINRICH (CH)
SANER HEINZ (CH)
SAXER DANIEL (CH)
International Classes:
E05D11/10; G06F1/16; (IPC1-7): E05D11/10; G06F1/16
Domestic Patent References:
WO1995000406A11995-01-05
WO1988000272A11988-01-14
Foreign References:
US5436792A1995-07-25
DE3926189A11990-02-15
GB190909186A1910-04-14
FR364243A1906-08-17
CH151236A1931-12-15
FR2629510A11989-10-06
EP0535912A21993-04-07
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS SCHWEIZ AG (Postfach, Z�rich, CH)
SIEMENS SCHWEIZ AG (Postfach, Z�rich, CH)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Verändern und festen Einstellen der Lage eines relativ zu einem Träger (5) schwenkbaren Teils (6), der mit dem Träger (5) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem schwenkbaren Teil (6) verbundener Mitnehmer (2) vorgesehen ist, dass ein relativ zum Mitnehmer (2) drehbarer und mit dem Träger (5) verbundener Feststeller (3) vorgesehen ist, und dass eine axial zum Feststeller (3) in zwei Stellungen verschiebbare Klinke (4) vorge sehen ist, die in einer ersten Stellung mit dem Feststeller (3) verbunden ist und diesen gegen über dem Mitnehmer (2) fixiert und die in einer zweiten Stellung vom Feststeller (3) getrennt ist und diesen für eine Drehbewegung relativ zum Mitnehmer (2) freigibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Klinke (4) ver bundene Taste (1) vorgesehen ist, die zum Feststeller (3) verschiebbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (4) auf Fortsätzen (14) des Mitnehmers (2) geführt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (4) Ausnehmungen (22) aufweist, in die Nocken (13) des Mitnehmers (2) eingreifen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (2) und der schwenkbare Teil (6) sowie der Feststeller (3) und der Träger (5) formschtüssig miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (2) und der schwenkbare Teil (6) bzw. der Feststeller (3) und der Träger (5) über ineinandergreifende Zahnkränze (7,8) miteinander verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststeller (3) und die Klinke (4) je eine Verzahnung (12 ; 20) aufweisen, die in der ersten Stellung der Klinke (4) in einander greifen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzahnungen (12 ; 20) eine sägezahnförmige Kerbverzahnung vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzahnungen (12 ; 20) eine symmetrische Dreiecksverzahnung oder eine symmetrische Trapezverzahnung vorgese hen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (9) vorgesehen ist, die bei Betätigung der Taste (1) gegen die Taste (1) wirkt.
11. Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche in einem Gerät mit einer neigbaren Anzeigeeinheit.
Description:
Vorrichtung mit einem beweglichen Teil Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Verwendung dieser Vorrichtung.

Bei Geräten mit Anzeigevorrichtungen, wie bei Registrierkassen, Computem, komfortablen Femsprechstationen etc. soll die Anzeige vom Benutzer möglichst einfach in die richtige Ar- beitslage gebracht werden können. Die ist z. B. dann notwendig, wenn bei ungünstigem Licht- einfall die Anzeige so verstellt werden muss, dass auftretende Reflexionen nicht mehr stören.

Eine Vorrichtung mit einem beweglichen Teil ist aus der CH-PS 683 653 bekannt. Der bewegli- che Teil ist mit einer Führungsschiene ausgestattet, die in eine am Trägerteil eingelassene Führungsnut eingreift. Bei Verschiebung des beweglichen Teils führt dieser eine Bewegung aus, deren Verlauf der Form von Führungsschiene und Führungsnut entspricht. Zur Fixierung des beweglichen Teils in einer bestimmten Lage ist am Trägerteil ein Bremselement mit ein- stellbare Bremskraft vorgesehen, das auf die Führungsschiene wirkt. Dabei muss die Brems- kraft vom Benutzer mit einem Werkzeug so eingestellt werden, dass die Lage des beweglichen Teils einerseits mit geringem Kraftaufwand verstellt werden kann und andererseits eine einmal eingestellte bevorzugte Lage auch bei äusserer Krafteinwirkung-wie beispielsweise durch Fingerdruck bei einer Anzeige mit einem verstellbaren Berührungsbildschimm (Touch Screen)- nicht verändert wird. Ein anderer Nachteil der bekannten Vorrichtung sind die auf der Aussen- seite am Träger speziell angebrachte Führungsnut mit dem Bremselement und die am beweg- lichen Teil speziell angebrachte Führungsschiene.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache und universell einsetzbare Vorrichtung anzugeben, mit der ein relativ zu einem Träger schwenkbarer Teil in eine beliebige Lage gebracht und dort selbsttätig fixiert werden kann. Die Vorrichtung soll zu- dem ohne grossen Platzbedarf in ein Gerät mit einem schwenkbaren Teil integriert werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und eine Verwendung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemasse Vorrichtung hat folgende Vorteile : Zum Verstellen der Lage des schwenkbaren Teils genügt ein Tastendruck. Nachdem die gewünschte Lage eingestellt ist, kann die Taste losgelassen werden und der bewegliche Teil verbleibt unverschiebbar in der gewähiten Lage. Die Vorrichtung besteht aus einfach herzustellenden Teilen, die einen raschen

und kompakten Zusammenbau ohne herausstehende Teile und mit kleinen Abmessungen er- möglichen. Dies erlaubt einen sehr platzsparenden Einbau, der auch den Anforderungen eines zeitgemässen Design Rechnung trägt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt : Fig. 1, 2 die Einzelteile der Vorrichtung Fig. 3 die zusammengebaute Vorrichtung Fig. 4 bis 6 Einzelheiten von Teilen der Vorrichtung Fig. 7,8 weitere Einzelheiten der zusammengebauten Vorrichtung Fig. 9 eine Anwendung der Vorrichtung Fig. 1 und 2 zeigen die in die einzelnen Teile zerlegte Vorrichtung aus zwei verschiedenen Blickwinkeln. Die Vorrichtung besteht aus fünf Teilen, nämlich einer Taste 1, einem Mitnehmer 2, einem Feststeller 3, einer Klinke 4 und einer Feder 9. Die auf einer zylindrischen Grundform basierenden Teile werden beim Zusammenbau axial zueinander zusammengefügt, wodurch die in Fig. 3 gezeigte kompakte Vorrichtung entsteht. Die Teile können als Spritzgussteile aus einem Stück hergestellt werden.

Fig. 4a und 4b zeigen zwei vergrösserte Ansichten des Mitnehmers 2. Der in seinem Inneren weitgehend hohle Mitnehmer 2 bildet das eigentliche Grundelement der Vorrichtung. Er weist mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen Aussendurchmessem auf. Der Abschnitt mit dem grössten Durchmesser, der den Kopf der Taste 1 aufnimmt, enthält auf seiner Aussenseite einen rundum veriaufenden Zahnkranz 8. Daran schliesst ein Abschnitt mit Rippen 10 auf der Aussenseite an, die lediglich fertigungsbedingt sind. Dieser Abschnitt könnte anstelle von Rip- pen z. B. auch aus vollem Material bestehen. Anschliessend folgt ein konischer Abschnitt 17, auf den ein Abschnitt mit sechs rundum verteilten Nocken 13 folgt. Schliesslich folgt ein Ab- schnitt mit vier Fortsätzen 14, die einen Zapfen 15 tragen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, nimmt der Aussendurchmesser der Abschnitte in Richtung Zapfen 15 ab.

Fig. 5 zeigt in verschiedenen Schnittbildem Einzelheiten zum ringförmigen Feststeller 3. Der Feststeller 3 weist zwei Hohlräume mit unterschiedlichem Durchmesser auf, nämlich einen zyiinderförmigen Hohlraum 18 und daran anschliessend einen konisch ausgebildeten Hohlraum 19. Der Durchmesser des Hohiraums 19 nimmt gegen aussen zu. Zwischen den Hohlräumen 18,19 ist eine umlaufende Verzahnung 12, z. B. eine Kerbverzahnung (auch Stim-Verzahnung oder Hirth-Verzahnung genannt) angebracht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ver- zahnung 12 sägezahnförmig gemäss Schnittbildem C-C und D-D ausgebildet. Auf seiner Aus- senseite enthält der Feststeller 3 femer einen rundum verlaufenden Zahnkranz 7.

Fig. 6 zeigt in verschiedenen Schnittbildem Einzelheiten der ringförmigen Klinke 4. Ihr Hohl- raum weist mehrere Abschnitte mit verschiedener Ausgestaltung auf. An einem Ende des Hohl- raums mit dem grössten Durchmesser ist eine rundum veriaufende und in der Form der Ver- zahnung 12 des Feststellers 3 entsprechende Verzahnung 20 angebracht. Am gegenüberiie- genden Ende der Klinke 4 befindet sich ein Abschnitt mit vier gleichen Ausnehmungen 21, deren Form den Fortsätzen 14 des Mitnehmers 2 entspricht. Zwischen diesem Abschnitt und der Verzahnung 20 liegt ein weiterer Abschnitt mit sechs gleichen Ausnehmungen 22, deren Form und Anordnung der Form und Anordnung der Nocken 13 des Mitnehmers 2 entspricht.

Fig. 7 zeigt die zusammengebaute Vorrichtung in einer Seitenansicht. In Fig. 8 ist in einem Schnitt A-A von Fig. 7 eine praktische Anwendung der betriebsbereiten Vorrichtung mit einem schwenkbaren Teil 6 und einem Träger 5 gezeigt. Der Mitnehmer 2 greift mit seinem Zahn- kranz 8 in eine gleiche Verzahnung am schwenkbaren Teil 6 ein und ist dadurch in einfacher Weise mit diesem formschiüssig verbunden. Ebenso ist der Feststeller 3 mit dem Träger 5 formschlüssig verbunden, indem sein Zahnkranz 7 in eine gleiche Verzahnung am Träger 5 eingreift. Der Feststeller 3 ist auf den an die Rippen 10 anschliessenden konischen Abschnitt 17 des Mitnehmers 2 aufgesetzt und liegt mit der konischen Fläche seines Hohlraums 19 (Fig. 5) auf dem Abschnitt 17 auf.

Die Taste 1 ragt mit ihrem Hals 16 in den Mitnehmer 2 hinein. Die Klinke 4 ist so auf den Mit- nehmer 2 aufgesetzt, dass dessen Fortsätze 14 in ihre Ausnehmungen 21 ragen und ihre Aus- nehmungen 22 in die Nocken 13 des Mitnehmers 2 greifen. Die Klinke 4 ist an den Verbin- dungsstellen 23 (Fig. 6) mit dem freien Ende des Halses 16 der Taste 1 verbunden. Diese Verbindung kann durch Ultraschallschweissen erzeugt werden. Der Hals 16 enthält einen Hohl- raum 24, in den die Feder 9-z. B. eine Druckfeder-eingesetzt ist. Die Feder 9 liegt mit einem Ende am Hals 16 der Taste 1 und mit dem anderen Ende am Zapfen 15 des Mitnehmers 2 auf.

Der Zapfen 15 greift in den Träger 5 und ist dort in bekannter Weise drehbar gelagert. Mit ei- nem auf dem Zapfen 15 aufgesetzten Halteelement 11, z. B. eine Klemmscheibe oder eine Bride, wird die Vorrichtung am Träger 5 festgehalten. Im zusammengesetzten Zustand greift bei nicht betätigter Taste 1 die Verzahnung 12 des Feststellers 3 in die entsprechende Verzah- nung 20 der Klinke 4 ein. Die Verwendung einer Kerbverzahnung für die Verzahnungen 12, 20 gewährieistet eine spielfreie Kupplung zwischen dem Feststeller 3 und der Klinke 4 und damit eine optimale Stabilität zwischen dem Träger 5 und dem beweglichen Teil 6. Die beiden in Fig.

8 sichtbaren Stellen, an denen die beiden Verzahnungen 12,20 ineinandergreifen, sind in der Figur mit je einem strichlierten Kreis gekennzeichnet. An der in diesem Kreis senkrecht veriau- fenden Linie greifen die beiden Verzahnungen 12,20 ineinander. Dadurch wird das schwenkba- re Teil 6 in der eingestellten Lage gehalten.

Bei Betätigung der Taste 1 drückt diese die mit ihr verbundene Klinke 4 so weit in Richtung des Trägers 5, bis die Verzahnung 20 ganz aus der Verzahnung 12 des Feststellers 3 herausgetre- ten ist. Demzufolge wird die Verbindung zwischen dem Feststeller 3 und der Klinke 4 aufgeho- ben und der Feststeller 3 kann frei auf dem Mitnehmer 2 und auf der Klinke 4 gedreht werden.

Dadurch können der Träger 5 und das schwenkbare Teil 6 relativ zueinander in die gewünschte Lage bewegt werden. Nach dem Loslassen der Taste 1 greifen die beiden Verzahnungen 12 und 20 unter Wirkung der Federkraft der Feder 9 wieder ineinander. Dadurch wird das schwenkbare Teil 6 in der eingestellten Lage von selbst fixiert. Im gezeigten Beispiel mit den sägezahnartigen Kerbverzahnungen 12 und 20 sind die Zähne so angeordnet, dass das schwenkbare Teil 6 in einer Schwenkrichtung ohne Betätigung der Taste 1 bewegt werden kann. Die Betätigung der Taste 1 ist nur in entgegengesetzter Schwenkrichtung unbedingt er- forderiich.

Die Vorrichtung wird in folgenden Schritten zusammengebaut : Zunächst wird der Feststeller 3 auf den Mitnehmer 2 aufgesetzt. Dann wird die Klinke 4 über den Zapfen 15 und die Fortsätze 14 sowie die Nocken 13 des Mitnehmers 2 auf den Feststeller 3 aufgesetzt. Anschliessend wird die Feder 9 auf der anderen Seite in den Hohlraum des Mitnehmers 2 eingesetzt und die Taste 1 mit ihrem Hals 16 darüber geschoben. Schliesslich wird die Klinke 4 gegen den Feststeller 3 gedrückt, bis dieser mit dem Rand seines konischen Hohlraums 19 auf dem konischen Ab- schnitt 17 des Mitnehmers 2 aufliegt. Dabei greifen die beiden Verzahnungen 12 und 20 inein- ander. In dieser Lage wird die Klinke 4 an den Verbindungsstellen 23 mit dem Hals 16 der Ta- ste 1 verbunden. Bei den hier vorliegenden begrenzten Platzverhältnissen eignet sich dafür insbesondere die Ultraschallschweissung.

Die Vorrichtung ist überall dort einsetzbar, wo ein Träger und ein zu diesem schwenkbares Teil miteinander verbunden sind. Wie insbesondere Fig. 3 und 8 zeigen, ist die Vorrichtung im zu- sammengebauten Zustand sehr kompakt. Dies ermöglicht eine platzsparenden Anordnung in verschiedensten Anwendungen. Insbesondere kann die Vorrichtung vollständig und praktisch unsichtbar in den Träger bzw. in das schwenkbare Teil eingebaut werden. Nur die Taste 1 bleibt von aussen zugänglich, ohne sich jedoch störend vom Träger bzw. vom schwenkbaren Teil abzuheben.

Eine bevorzugte Anwendung der Vorrichtung ist bei Geräten mit einer schwenkbaren Anzeige- einheit, die gleichzeitig als Berührungsbitdschirm (Touch Screen) ausgebildet ist. Fig. 9 zeigt ein Gerät mit einer Anzeigeeinheit 25 und einem Bildschirm 26, deren Lage durch eine Schwenkbewegung nach hinten bzw. nach vorne verstellbar ist. Die Anzeigeeinheit 25 ist am relativ zum Träger 5 schwenkbaren Teil 6 befestigt. Die Verbindung zwischen dem Träger 5 und dem schwenkbaren Teil 6 erfolgt über die auf einer Seite eingebaute erfindungsgemässe

Vorrichtung, von der nur die Taste 1 sichtbar ist. Das schwenkbare Teil 6 ist auf der anderen Seite einfach im Träger 5 gelagert. Die über der Taste 1 am schwenkbaren Teil 6 angebrachten kreisförmigen Ausnehmungen haben keine funktionale Bedeutung. Sie zeigen jedoch, wie die erfindungsgemässe Vorrichtung optimal in das Erscheinungsbild eines Gerates einbezogen werden kann. Bei dieser Anwendung ist die erwähnte sägezahnförmige Kerbverzahnung 12,20 sehr geeignet, indem die Verzahnung zwischen dem Mitnehmer 2 und der Klinke 4 so gewählt werden kann, dass bei einem Fingerdruck auf den Bildschirm 26 dieser in der eingestellten Lage verbleibt, jedoch in der entgegengesetzten Richtung ohne Betätigung der Taste 1 in eine andere Lage gebracht werden kann. Wenn die Vorrichtung auf beiden Seiten eingebaut werden soll, ist statt der sägezahnförmigen Verzahnung zwischen der Klinke 4 und dem Feststeller 3 vorzugsweise eine symmetrische Dreiecksverzahnung oder eine symmetrische Trapezverzah- nung vorzusehen.

Bei einer realisierten Ausführung mit Spritzgussteilen aus Kunststoff weist die Vorrichtung ei- nen grössten Durchmesser von ca. 3.5 cm und eine effektive Länge von ca. 4.5 cm auf. Aus- führungen mit kleineren Abmessungen sind jedoch ohne weiteres möglich.