现有技术的说明
物品的电子监视系统在现有技术中是人所熟知的,它用于编目控
制和防止从控制区盗窃物品及类似的对物品的侵权移动。通常在这种
系统中由系统发射器和系统接收器构成一个监视区,从控制区移走任
何物品都必须通过监视区。
EAS标签被固定到每件物品上,它具有一个用来与系统发射器发
射到监视区内的信号相互作用的标志信号发生器或者说传感器。上述
的相互作用又在监视区内产生一个由系统接收器接收的信号,因此,
当带有标签的物品移过监视区时,系统接收器就会接收到一个表明在
控制区内有人对带标签的物品进行侵权的信号。
某些类型的EAS标签设计成可以重复使用,因此它具有一种将标
签固定到物品上的可松开的固定机构,这种固定机构还设计成只有经
过允许的人才可以拆开,故可避免越权地从物品上拆去标签。为此,
许多固定机构都做成只有用相关的专用工具或拆卸机构才能松开。
Humble等人于1976年3月9日提出并转让予本专利申请的同一
受转让人的标题为“可再用的安全标签”的美国专利No.3942829公开
一种使用固定机构和相关的拆卸器的EAS标签。该标签具有一个标签
体和一个揿钉组件式的固定机构。所述的揿钉组件具有一个大的钉头
和一个带有尖端的用来穿过物品并进入和夹持在标签体内的钉体,这
就可将物品和标签固定在一起。
在上述美国专利’829的标签中,采用一种做成带有可张开的夹爪
的咬合锁的弹性夹将上述钉体夹紧在标签体中。上述钉尖一旦穿过物
品便进入标签体内并固定在上述咬合锁的夹爪之间。这就将组成EAS
标签的揿钉和标签体锁紧在物品上而使标签和物品不能轻易地彼此分
离。
为了使获得许可的人能够使咬合锁松开揿钉而使标签与物品分
开,上述的美国专利’829采用了一种可抓紧标签体并对其施加弯曲力
的拆卸机构。上述弯曲力的大小足以使咬合锁变形而将其夹爪张开,
从而松开揿钉。然后从标签体取出揿钉,使物品与标签彼此分离。
为了使标签体的弯曲足以使咬合锁变形,上述美国专利’829的标
签体必须用柔性材料来制造。通常采用例如聚丙烯的柔性塑料。但是,
这类材料易被切断和损坏,这就是其不足之处,因为它很可能使标签
的锁紧部件与标签的EAS传感部件分离,或者露出和损伤。
另外,上述美国专利’829的标签体必须具有较大的尺寸才有灵活
性。这也是其不足之处,因为采用大的标签有损于固定标签的物品的
美观。
已知有另一种EAS固定机构,这种机构将改进的上述专利3942829
的弹性夹装入一种称为小型盘式定位器中。Buzzard等人于1991年7
月16日提出的也转让予本专利申请同一受转让人的发明名称为“用于
小型盘式外壳等的定位器”的美国专利No.5031756中公开了上述这种
机构。
上述美国专利’756的定位器具有一个刚性的塑料框架。该框架的
一侧具有一个罩住一个钉状按钮组件和一个像美国专利’829那样的弹
性夹的扩张部分,在该实施例中,弹性夹用于将按钮组件锁紧在第一
位置上。在此位置时,按钮组件的尖端刺入框架内并穿过框架将一个
装有一个小型盘的硬纸板容器固定在框架上。这样,当未经允许而取
走小型盘和框架时就会使EAS传感器也进入框架中,从而发出为EAS
系统报警的检测信号。
在上述美国专利’756的定位器中,框架的扩张部分具有两条延伸
到弹性夹的夹爪之间的区域内的相对的直槽,当带斜面的指状件进入
上述直槽内时,便将指状件导入上述区域内,从而使夹爪向外弯曲。
这就松开了与其相接合的按钮,使之能从硬纸板容器中抽出来,然后
使容器及其所装的小型盘与框架分开。
虽然美国专利’756在其刚性框架内采用了类似于美国专利’829的
弹性夹,但它也有某些缺点。一个缺点是其延伸至弹性夹的直槽使人
可直接看到和接触弹性夹,这就使弹性夹更易失效,因为可用线性物
体插入上述直槽内而打开夹爪。另一个缺点是要求拆卸器的指状件必
须具有高的精度,因为这些指状件必须进入弹性夹的夹爪之间的区域
内。这就提高了拆卸器的成本和复杂性。
Nguyen,T.等人于1995年6月20日提出的并转让给本专利申请的
同一受转让人的发明名称为“具有弧形通道的安全标签及其拆卸机构”
的美国专利No.5426419公开了一种不存在上述缺点的EAS标签,该专
利的内容已纳入本文作为参考。上述的EAS标签具有一个硬质的标签
体,该标签体可通过将与拆卸机构相关的弧形杆插入标签的弧形通道
内以松开弹性夹持机构而简单快捷地从物品中卸下。上述的弹性夹持
机构是一种可松开的锁紧机构。它可阻止用来穿过物品的掀钉组件被
取出,而上述揿钉组件在插入标签体一个部件内的开口中后已被夹紧。
美国专利’419的EAS标签比上述的标签更难失效,但是它可能在插入
一段弯曲成形状与相关拆卸机构的弧形杆相似的刚性金属件而失效,
这一点在下面要详细说明。
本发明的详细说明
图1~7是按照美国专利No.5426419公开的发明原理的一种EAS
标签1的各种视图,该专利的内容结合本文作为参考,下面说明其中
的一部分。本发明对上述EAS标签1的改进详细说明如下。如图1所
示,标签1具有一个上壳体2,该上壳体2具有由上壁2E连接的侧壁
2A、2B、2C和2D。标签1还具有一个下壳体3,该下壳体3具有由下
壁3E连接的侧壁3A、3B、3C和3D。上述的上壳体2和下壳体3沿相
应的或者说相关的侧壁对2A、3A;2B、3B;2C、3C和2D、3D相连接
或者说相匹配而构成一个封闭的标签体1A。
壳体2和3优选地由硬质材料或者说刚性材料制成,可用的刚性
材料或者说硬质材料可以是硬塑料例如注塑的ABS(丙烯腈-丁二烯-
苯乙烯共聚物)塑料。如果使用塑料制造壳体,那么壳体的匹配侧壁
可由超声焊缝1B或类似的连接机构相连接。
标签1还具有一个掀钉组件4,该组件4具有一个扩大的钉头4A
和一个具有切口或者说槽4C和向前变尖的端部4D的长形钉体4B(见
图1、2和6A),掀钉组件4用来将上述标签体1A固定到要由EAS标
签1保护的物品51上。
为了感知标签1并从而检测标签1和所固定的物品51的存在,在
壳体2和3的壁2E和3E的内表面2F和3F上设置了框架件2G和3G,
它们一起形成一个用于承接EAS传感器5的内腔1C(见图2、3和4A)。
该EAS传感器5产生可检测的信号,它可以是如美国专利No.4510489
和4510490所公开的那种声频谐振磁性传感器。其他的磁性EAS传感
器如美国专利No.4686516和4797658所公开的那种也可以用作传感器
5,另外,也可采用美国专利No.4429302和4356477所公开的RF EAS
传感器。
如上所述,由掀钉组件4使物品51与标签体1A相连接,为此,
将钉体4B置入上壳体2的上壁2E中的孔2H内,当钉体4B完全插入
后,钉的尖端4D便进入一个从下壳体壁3E的内表面3F突起的直立空
腔或者说套管3H内。而钉头4A则座落在上壁2E之上表面2J的凹入
区2I中,从而将物品51夹持在钉头4A与上壁之间。
在标签体1A内设置一个用于可松开地阻止钉体被从标签体内抽
出的部件6(下面要较详细地说明),因此,掀钉组件4和物品51是
由部件6可松开地锁紧在EAS标签上的。
使用EAS标签1还可使未经准许的人难以接触部件6而使之松开。
为此,将标签体1A的结构做成要通过一条由标签体1A的一个或多个
内壁和上、下壁以及侧壁的一部分构成的弧形通道7(见图1、3、4A、
4B、6A和6B)才能触及部件6。采用这种结构,就需要使用一种特殊
的弧形杆8才能接触和松开部件6而使掀钉组件4和物品51与标签体
1A分开。
如图所示,上述的弧形通道7由弯曲的内壁7A形成,该内壁7A
从下壳体3的内表面3F向上延伸到靠紧上壳体2的内表面2F。上述
内壁7A还与下壳体3的侧壁3D隔开,它的向外端部7A’端接侧壁3A
的向内弯曲部分3A’,该向内弯曲部分3A’使下壳体的侧壁3A与3D之
间形成一个空间或者说槽9A。
上述的槽9A与上壳体2的侧壁2A与2D之间形成的类似的槽9B
相配合,形成一个进入通道7的外端部7’的第二开口9。在该进入点
处,侧壁2A还在部位2A’处向内弯曲,上述的部位2A’与下壳体3的侧
壁3A的弯曲部位3A’相匹配。
通道7还由从上壳体2的内表面2F向下延伸的第二弯曲侧壁7B
构成(见图4A和7)。上述的第二弯曲侧壁7B位于弯曲侧壁7A的内
端7A”之外,并延伸过内端7A”到达框架件2G。
设置侧壁7B改变了通道7在其位于部件6附近的内端7”处的形
状(见图6B)。这种形状上的改变或者说变化形成了通道7的一个必
须插入弧形杆8才能通过它并到达部件6的键槽。
如所示,侧壁7B使通道的横截面从大致为矩形变成大致为L形,
这在沿图1的B-B线剖切从而可看见通道端部7”的横截面形状的视图
(图7)上可以看出。
图6A和6B是含有部件6和弧形通道7的下壳体3的放大剖视图。
在图6A中,示出弧形杆8已插入通道7内并由通道7导引至部件6处
以便松开部件6。可以看出,弧形杆8的前端8A做出缺口而成L形,
因此可与通道内端7”形成的L形键槽相配合。图6B示出弧形杆8已
从通道抽出的状态。
上、下壳体2和3在通道7的内端7”附近又具有一个弯曲侧壁9
和11,它们端接壁段9A和11A,从而靠紧侧壁2D和3D。弯曲侧壁9
和11位于通道7之外,并与侧壁2D和3D构成阻止接触部件6的挡板
区13,该挡板区13成为一种阻隔未经允许而想进入标签体1A的通道
7并企图接触部件6的安全措施。
如上所述,使用部件6可以可松开地阻止钉体4B被从标签体1A
中抽出。更具体地说,按照本发明,部件6专门用来配合采用弧形杆
8插入弧形通道7内而使钉体4B松脱。图6A和6B以及图5的部件立
体图中详细地示出了部件6。
如图所示,部件6像一种弹簧夹具,它具有夹体14和夹爪15和
16,上述夹体14具有一个从夹爪15侧向伸出的安装部分14A和一个
从夹爪16侧向伸出的松开部分14B。上述安装部分14A具有一个安装
孔14A’。
夹爪15和16分别从夹体14的平面向外伸出,然后向内伸向另一
个夹爪。而且,夹爪15和16还分别终止在相对的边15A和16A处。
上述的相对边15A和16A从夹体14的公共边14C彼此向内延伸。然后
向外弯曲、彼此离开而形成一个用于承接钉体4B的孔14C’(通常是圆
形或椭圆形的),而后二者呈对准的方式继续向前延伸,并端接一个
位于夹体14内的长形横向槽14D,该横向槽14D位于夹体14的与上
述夹体边14C相对的另一条夹体边14E的内侧。
通过连接区18将另一个侧向延伸的长形弹性垫或者说弹性臂17
固定到与安装部分14A的边14E相接的侧面14E’上,上述弹性臂17
沿边14E的长度方向延伸,也处于夹体14的平面之外。
标签体1A的下壳体3具有一个用于安装和支承上述弹性夹具14
的带有凸缘21A的圆形开口21和支壁22、23和24(见图2、3、6A
和6B)。通过上述安装部分14A的孔14A’将夹具14安装在圆形开口
21上,并使安装部分的孔14A’周围的部位支承在凸缘21A上。上壳体
3的圆形壁25和其中心圆柱体26(见图2和4A)可保持安装部分14A
处于其安装位置上,并使安装部分可以转动,因此,弹性夹具14可以
绕安装部分转动,这一点在下面将更详细说明。
安装部分14A的后端14A”和夹具的连接安装部分14A和松开部分
14B的侧部均支承在支壁22和24上,而松开部分14B还由支壁23支
承。上述的弹性臂17的一端17A座落在支壁24内的槽24A中。
当钉体4B的尖端4D沿向下方向通过上壳体2的孔2H时,上壳体
的部分2K便导引钉体通过由夹爪的相对边15A、16A形成的孔14C’(上
述的部分2K的形状可卡入弹性夹体14的位于夹爪15、16上方的孔中,
并带有上述的孔2H)。这就使上述夹爪扩开或者说张开,而使钉体4B
穿过夹爪。
当钉体向下移动停止在一个所需的槽4C(该槽4C使钉头4A和物
品51与上壳体2的上壁2E形成紧配合)时,夹爪15和16收缩,并
夹紧钉体4B。在该位置上,夹爪15、16可阻止掀钉4向上移动,因
此,揿钉4和物品51便锁紧在标签体1A上。
要从标签体1A松开揿钉4时,可通过使弧形杆8绕其后端8B转
动而将其引入标签体1A的孔内,这就使弧形杆8移入通道7并由通道
7导引而移动,直至弧形杆8和L形前端8A到达并进入通道7的L形
内端7”为止。这就使弧形杆的端部8A到达毗邻夹体14的松开部分14B
的公共边14C的部位。
然后,继续转动弧形杆8,对松开部分14B会产生一个力,该力
又使夹体14绕圆形开口21处的支承区14A转动。因此,夹爪15、16
便由于被套管3H保持静止的钉体4B作用在孔14C’壁上的力而张开或
者说打开。于是,孔14C’扩张,将钉体4B松开,脱离被夹爪抓紧或者
说夹紧的状态,这就可通过对钉头4A施加向上的力而使掀钉4向上移
出夹爪,从而将钉体4B从标签体1A中抽出并使物品51与标签1分离。
在弹性夹体14由于受弧形杆8施加的平面作用力而转动的过程
中,弹性臂17在其连接部位18处受压。当掀钉4与标签体1A分离后,
弧形杆8便沿相反方向转动。这种反方向转动可使弧形杆8从通道7
抽出而脱离弹性夹14的松开部分14A。因此,作用在弹性夹14上的
力消失,而使弹性臂17展开。这就使弹性夹14绕支承区14A沿相反
方向转动,并返回至其原始位置,等待钉体4B再次进入,以便再一次
将物品与标签1相连接。
在上述的美国专利No.5426419中已充分说明了与拆卸用的弧形
杆8相配合并可用来使弧形杆8作如上所述的转动以便使揿钉4脱离
标签1的拆卸组件,其内容已纳入本文作为参考。应当注意的是,标
签1的弹性夹14可用弹性金属片制成,弧形杆8则可由淬硬工具钢制
成。
如上所述,使用EAS标签1可使未经允许的人难以接近部件6而
松开揿钉组件4。但是,仍能用普通的电工“鱼尾带”式的弯曲件来
松开机械夹紧而使其失效。上述的鱼尾带是一种刚性较大但可弯曲的
用来牵拉电线通过导管的钢丝。
图8示出一段形状做成类似于弧形杆8的鱼尾带50,该鱼尾带50
可有各种尺寸,它具有矩形的横截面52,这与图6B所示的在弧形杆
端8A处形成的垂直“L”形截面相似。将成形鱼尾带50插入弧形通道
7,直到它可进入和顶住部件6为止,然后使部件6转动以便像上面所
述那样松开揿钉组件4。制成的鱼尾带50的强度足以在将它推入弧形
通道7到与部件6相接合而松开揿钉4时保持其形状。解决上述用鱼
尾带式弯曲件可以松开机械夹紧的办法是改进EAS标签1使之很难被
鱼尾带或其他刚性的和/或半柔性的金属丝充分插入弧形通道7而到
达部件6处并松开揿钉组件4。这一点将在下面详细说明。
参看图9和10,将一种淬硬钢制的刚性支板54置于弧形通道7
内(见图10),该支板54置于通道7的远端但未到达部件6处,因
此,支板54使弧形通道7与部件6周围的腔室隔开。支板54具有一
个从弧形通道7的顶部沿内壁7A延伸且其宽度和长度正好足以使杆端
8A处形成的“L”形垂直部分58紧密通过而不宽松的直立开口或者说
直立槽56。例如,当垂直部分58的宽度约为0.035英寸时,上述直
立槽56的宽度应为0.040英寸左右。支板54具有足够的厚度,例如,
用淬硬钢制造时,其厚度为0.015英寸,但可根据所用材料的硬度情
况选择不同的厚度。上述支板54最好沿垂直方向牢固地安装在弧形通
道7的侧壁上。成形的鱼尾带50的厚度约大于0.040英寸,因此,对
于本实施例来说,它不能通过支板54到达部件6。支板54还具有一
个相对于弧形杆8的水平分支62的水平开口或者说水平槽60,该水
平槽60的宽度必须大于直立槽56的宽度,以便使拆卸器与EAS标签
1之间形成差异,并可防止使用者有时将EAS标签卡死在拆卸器上。
美国专利No.5426419和5535606中详细地说明了上述的拆卸器。由于
标签不会向下卡死在拆卸器上,故标签1不可能松开揿钉4,必须重
复拆卸操作。弧形杆8对标签1在垂直方向上稍有偏离时不会造成损
伤。但是,如果支板54安装就位,并且其水平槽60较窄的话,轻微
的垂直偏离便可能使弧形杆8不能对准水平槽60而与支板54的实体
部分相接合,这就可能损伤标签1和/或拆卸器,由于标签1可水平地
紧紧套装在拆卸器上,故可精确地控制直立部分58与直立槽56相对
准,所以不必担心它们之间的对准问题。
参看图11,本发明的第二方面使用一种弹性闸板65来防止较薄
的成形鱼尾带50进入部件6周围的腔室内,为此,在弧形通道7的外
壁3D上安装了一种簧片64(见图10和12),该簧片64的高度稍短
于通道7的高度,故它可顺利地移过通道。用淬硬钢制的厚度约为
0.015英寸的薄簧片64最好从通道7的大致一半处插入,呈对角线地
挡住通道并终止在几乎是触及支板54的部位,同时与内端7A”附近的
通道内壁7A相接触。簧片64的支靠端具有一个相对于簧片本体67呈
约90°地弯曲成一个挡片66的伸长段。上述弯头(对于淬硬钢的簧
片,约为0.062英寸)向着通道7的内壁7A弯曲。上述挡片66受簧
片64的偏压而进入通道内壁7A上形成的槽68内。挡片66的垂直高
度从簧片本体67的高度减小到支板54的直立槽56的高度,并与槽
56对准。簧片64可以与支板54做成一个整体件(制造业通常希望这
样),但也可以分别制成。
参看图12,当薄的成形鱼尾带50向着支板54的直立槽56移过
弧形通道7时,它将与簧片64倾斜地接合,并克服簧片的偏压力,而
将挡片66推到直立槽56的前面。因此,成形鱼尾带50的端部被挡片
66挡在部件6的附近。无论截面宽度大的或小的成形鱼尾带都可用同
样的方式挡住。
再参看图10,当弧形杆8向着直立槽56移过弧形通道7时,其
水平分支62便在接近69处的挡片66下面(见图11)与簧片64相接
合,并克服簧片的偏压力将它推向通道7的外壁3D。由于水平分支62
的宽度合适,故簧片64可充分移动而离开直立槽56,并允许孤形杆8
进入包围部件6的腔室,进而与部件6接合而松开揿钉组件4。因此,
可阻止用成形鱼尾带50去接触部件6的企图,但用弧形杆8则可完全
通过通道7而与部件6接合并松开揿钉4。
为了有助于防止通过扭转和推动成形鱼尾带50而使挡片66到达
直立槽56的侧面,可减小簧片64上可用于克服其偏压力而推动它的
面积。因此,如图11所示,簧片64的下部70做成最小,但仍可允许
弧形杆8的水平分支62去“打开闸门”(如图10所示)。如果鱼尾
带50在挡片66下面动作,并通过水平槽60,鱼尾带50的端部52将
位于部件6的下方,所以不能与部件6接合,故不能松开揿钉4。
图13示出一种在有人穿过监视区302时用于检测或者说感知EAS
标签100的EAS系统301。上述的EAS标签100是按本发明改进的上
面所述的EAS标签1。通过发射器303将询问信号发射到监视区302
内,与检测和报警装置305相连通的接收器304接收由标签100内的
传感器5与上述发射的询问信号互相作用而产生的信号。上述检测与
报警装置305检测所接收的信号,并产生一个表明标签100和物品51
仍在监视区302内的信号。
用于系统301内的各种装置303、304和305的具体结构取决于传
感器的具体性能。对于上面所列专利中所公开的各种类型的传感器来
说,可以采用这些专利中也公开过的各种类型的装置。
应当明白,上面所述的结构仅仅是代表本发明用途的许多可能的
具体实施例的说明。在不违背本发明的精神和范围的情况下,可按照
本发明的原理方便地设计出众多改型的其他结构。