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Die Erfindung betrifft eine tragbare Vorrichtung mit wenigstens einer optischen Ausgabevorrich- tung zumindest zur Visualisierung von Prozessdaten einer Maschine, eines Roboters oder eines technischen Prozesses, mit wenigstens einer Eingabevorrichtung zumindest zur Beeinflussung der Betriebsfunktionen der Vorrichtung und/oder zur Bedienung der Maschine oder des Roboters oder des technischen Prozesses, und mit einer Sicherheitsschaltvorrichtung zur Vermeidung der Abga- be ungewollter, unvorhergesehener Steuerbefehle für die Maschine, den Roboter oder den techni- schen Prozess, wobei die Ausgabevorrichtungen und Eingabevorrichtungen mit einer Steuervorrich- tung verbunden sind, welche Steuervorrichtung von einem möglichst bruchfesten Gehäuse aufge- nommen ist und wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle zu einer externen, örtlich distanzier- ten Steuervorrichtung aufweist.
Aus der DE 100 23 199 A1 der Anmelderin ist ein Handbediengerät für Roboter oder andere elektrische Maschinen mit Programmier- bzw. Bedienelementen zur Programmierung bzw. Steue- rung von Bewegungsabläufen oder Betriebszuständen bekannt. Dieses Handbediengerät umfasst eine Sicherheitsschalteinrichtung, welche in Kombination mit den Programmier- bzw. Bedienele- menten des Handbediengerätes zu verwenden bzw. zu betätigen ist, um sicherheitskritische Aktio- nen ausführen zu können. Die Programmier- bzw. Bedienelemente dieses Handbediengerätes sind durch Taster, Schalter, Drehregler oder Steuerhebel gebildet. Weiters weist dieses bekannte Handbediengerät ein Display, insbesondere eine LCD-Anzeige, zur Visualisierung von Prozess- oder Eingabedaten auf. Einzelne Programmier- bzw. Bedienelemente sind mit optischen Signal- quellen, wie z.
B. mit Leuchtdioden, versehen, um deren jeweiligen Schaltzustand signalisieren zu können. Um komplexere, technische Prozesse verwalten zu können, ist eine Vielzahl von Bedien- elementen an diesem Handbediengerät erforderlich, wodurch die Überschaubarkeit der diversen Funktionen und das Handling für den Benutzer erschwert wird.
Die US 6,144,550 A beschreibt eine tragbare Recheneinheit, welche unter anderem auch für Industrie-Kontrollzwecke genutzt werden kann. Diese Recheneinheit weist einen aufblas- und entlüftbaren, zusammenlegbaren Bildschirm auf. Dadurch wird im Einsatzzustand eine grossflächi- ge Anzeigefläche geschaffen und für Transport- oder Deponierungszwecke eine raumsparende Konfiguration ermöglicht. Durch diese Ausbildung ist zwar eine grossflächige Anzeige für kompakte, tragbare Recheneinheiten geschaffen, der Manipulationsaufwand für den Wechsel von einer inakti- ven, zusammengelegten Anzeigevorrichtung zu einer betriebsbereiten Anzeigevorrichtung ist jedoch beträchtlich.
Darüber hinaus ist die Verbindung zwischen der Recheneinheit mit der Einga- betastatur und der aufblas- und entlüftbaren Anzeigevorrichtung bruchgefährdet und daher für die Verwendung in relativ rauhen, industriellen Umgebungen nur bedingt geeignet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genann- ten Art zu schaffen, bei der trotz zahlreicher verfügbarer Funktionen eine einfache, überschaubare Bedienung ermöglicht ist. Darüber hinaus liegt eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, eine derartige Vorrichtung mit hoher Robustheit zu schaffen.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass mehrere der Ein- und Ausgabevorrichtun- gen durch einen berührungssensitiven Bildschirm in Art eines Touch-Screen mit einem Touch- Panel und einem darunter angeordneten Display funktionell kombiniert sind und sich der berüh- rungssensitive Bildschirm über weitläufige Bereiche der Oberfläche des Gehäuses erstreckt, wobei das Display zumindest bereichsweise von einem käfigartigen Rahmen umgeben ist, über den das Display im Innenraum des Gehäuses positioniert gehaltert ist und die Innenabmessungen bzw. die lichten Weiten des Rahmens geringfügig grösser bemessen sind als die Aussenabmessungen des Displays und zwischen Innenflächen des Rahmens und Aussenflächen des Displays weichelasti- sche Dämpfungselemente angeordnet sind. Vorteilhaft ist dabei, dass durch den grossflächigen, berührungssensitiven Bildschirm bzw.
Touch-Screen eine effektive Reduzierung der bislang erfor- derlichen Anzahl an baulich ausgeführten Bedienelementen, wie z. B. Tastern, Schaltern, Schiebe- reglern oder dgl. möglich ist. Auch komplexere Aufgaben, für welche bislang stationäre Steuerpulte oder Schalttafeln erforderlich waren, können nunmehr mit der erfindungsgemässen, mobilen Vor- richtung gelöst werden. Der berührungssensitive Bildschirm, mit welchem eine Vielzahl individuel- ler, grafischer und menügeführter Bedienoberflächen angezeigt werden, ermöglicht ein intuitives, ermüdungsfreies und einfaches Bedienen der Vorrichtung bzw. der jeweiligen technischen Anlage.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, dass über den berührungssensitiven Bildschirm sowohl die Ausgabe als auch die Eingabe von Daten, wie z. B. von Betriebszuständen, Steuerbefehlen
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oder dgl., konzentriert innerhalb eines zusammenhängenden Bereiches der Vorrichtung erfolgen kann. Dadurch wird die Gefahr von Fehlbedienungen, wie diese beim bislang erforderlichen Blick- wechsel zwischen Anzeigeeinheit und Eingabebereich nicht gänzlich ausgeschlossen werden konnten, deutlich reduziert.
Ein weiterer Vorteil der gekennzeichneten Ausbildung liegt darin, dass der grossflächige Eingabe- und Ausgabebereich die Visualisierung grosser, eindeutig erkennbarer Anzeigeinhalte und Informationen in Form von Grafiken, Texten oder dgl. ermöglicht, wodurch auch bei flüchtiger Betrachtung oder bei Einsichtnahme aus grösserer Entfernung eindeutig und mühelos erkennbare Anzeigeinhalte sogar für sehschwache Personen implementierbar sind.
Zudem ist von Vorteil, dass in ein und dem selben Bereich eine visuell erfassbare Anzeige- als auch eine Eingabemöglichkeit geschaffen werden kann, wodurch die Fläche der Oberseite bzw. die Grösse des Gehäuses auch bei einer Vielzahl von Funktionen relativ kompakt und überschaubar gehalten werden kann. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass quasi eine "Gehäuse in Gehäuse"- Ausbildung geschaffen ist, durch welche Krafteinwirkungen auf das äussere Gehäuse der Vorrich- tung nicht unmittelbar auch auf das innere Gehäuse bzw. den Rahmen für das Display übertragen werden. Darüber hinaus ist durch den käfigartigen Rahmen eine hohe Stabilität bei relativ gerin- gem Gewicht erzielt. Weiters führen Verwindungen bzw.
Verformungen des Rahmens für das Display nicht unmittelbar zu einer Krafteinwirkung auf die Aussenflächen des Displays, sodass es von den am Rahmen auftretenden Kräften bzw. Bewegungen möglichst entkoppelt ist. Ferner wird eine stets gleichbleibende Positionierung des Displays innerhalb des Rahmens und eine stoss- dämpfende Lagerung desselben relativ zu den äusseren Rahmenteilen erzielt. Insbesondere kann verhindert werden, dass das relativ stossempfindliche Display auch nach schlagartigen Beanspru- chungen, wie diese beispielsweise beim Aufschlagen der Vorrichtung auf den Boden auftreten, nicht sofort beschädigt wird. Diese stossdämpfende Lagerung des Displays ist dabei zumindest derart konzipiert, dass die Vorrichtung einen Fall aus üblicher Tischhöhe oder ausgehend von der Halteposition eines Benutzers schadlos übersteht.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist einerseits ein müheloses Einsetzen des Displays in den Schutzkäfig bzw. Rahmen ermöglicht. Darüber hinaus ist dessen Form- bzw. Verwindungs- steifigkeit aufgrund des schachtelartigen Ineinanderfügens der unteren und oberen Schale auch bei relativ geringen Wandstärken relativ hoch.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist auch bei verhältnismässig geringen Wandstärken des Rahmens dessen statische Belastbarkeit hoch. Darüber hinaus wird ein relativ geringes Ge- wicht des Rahmens erzielt.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 4 oder 5 kann der Rahmen aus relativ formsteifem Hartkunststoff gespritzt werden und kann die stossdämpfende Wirkung für das aufzunehmende Display in einfacher Art und Weise durch handelsübliche Schaumstoffstreifen erzielt werden.
Durch die bevorzugte Ausgestaltung nach Anspruch 6 wird die Verwindungssteifigkeit des Rah- mens deutlich erhöht. Insbesondere wird durch die kraftschlüssige Verbindung der naturgemäss relativ formsteifen Platte mit dem Rahmen eine besonders hohe Formstabilität des Rahmens zur Aufnahme des Displays erzielt. Insbesondere ist es dadurch ausreichend, den Rahmen durch ein aus Kunststoff bestehendes Spritzgussteil zu bilden.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 7 oder 8 wirken sich Verwindungen bzw. Verformun- gen des Gehäuses der Vorrichtung nicht in gleichem Ausmass auf den berührungssensitiven Bild- schirm aus.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 9 vereinfacht den Einbau des Rahmens in das Innere des Gehäuses und ist zugleich eine optimale Lagerung des berührungssensitiven Bildschirms geschaf- fen.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 10 wird eine begrenzt schwimmende Lagerung des Rahmens bzw. des berührungssensitiven Bildschirms parallel zu dessen Anzeige- und Eingabe- ebene ermöglicht. Vor allem beim abrupten Aufschlagen des Gehäuses auf den Boden wird da- durch ein zeitlich verlängerter Abbau der Bewegungsenergie bzw. eine Reduzierung der Spitzen- werte der Verzögerungskräfte erreicht.
Eine vereinfachte Montage, bei weicher die Anzahl der erforderlichen Befestigungsschrauben reduziert wird, ist im Anspruch 11angegeben.
Verformungen des Gehäuses werden durch die Ausgestaltung nach Anspruch 12 nicht bzw. nur in vermindertem Ausmass auf den Rahmen des berührungssensitiven Bildschirms übertragen,
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sodass auf diesen keine bzw. verringerte Kräfte einwirken.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 13 oder 14 ist der Rahmen von einer eventuellen Be- wegung bzw. Verformung der Haltelaschen wenigstens teilweise entkoppelbar, sodass die einzel- nen Aufhängungspunkte des Rahmens nicht direkt den Bewegungen der Haltezapfen folgen, wodurch die Formbeständigkeit des Rahmens für den Bildschirm weiter gesteigert werden kann.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 15 ist eine mögliche Ansammlung von Schmutz an der Oberseite des Gehäuses erschwert. Das Gehäuse weist somit auch bei widrigen Einsatzbedin- gungen längerfristig einen guten optischen Gesamteindruck auf. Zudem kann dadurch das opti- sche Erscheinungsbild der Vorrichtung gesteigert werden.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 16 ist das belastungsempfindliche Display effektiv vor Beschädigungen geschützt, ohne dass sich wesentliche Beeinträchtigungen der Anzeigequalität ergeben.
Eine Eingabevorrichtung, die auch bei rauhen Umgebungsbedingungen zuverlässig funktio- niert, und welche unempfindlich gegenüber Verschmutzungen ist, ist im Anspruch 17 angegeben.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 18 ist auch bei grossflächigen Anzeigebereichen eine relativ niedrige Bauhöhe der Vorrichtung erzielbar. Ein weiterer bedeutender Vorteil liegt darin, dass auch animierte bzw. bewegte Darstellungen, welche für den Benutzer eine besonders hohe Sig- nalwirkung haben oder auch für eine animierte Präsentation von Abläufen einsetzbar sind, ausge- geben werden können.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 19 ermöglicht die Ausgabe relativ hoch auflösender, fein konturierter Grafiken bzw. Symbole und Schriftzeichen. Zudem kann durch die mögliche farbliche Gestaltung der Anzeige deren Übersichtlichkeit gesteigert werden. Darüber hinaus kann die Sig- nalwirkung intensiver Farben zur Hervorhebung wichtiger Informationen bzw. kritischer Zustände genutzt werden und können weniger relevante Daten bzw. Informationen in vergleichsweise un- scheinbareren Farben gehalten werden. Dadurch wird die Übersichtlichkeit weiter gesteigert und bleibt der wesentliche Informationsgehalt für den Benutzer überschaubar. Die Gefahr von Fehlbe- dienungen bzw. Fehlentscheidungen kann dadurch nochmals reduziert werden.
Die Ausbildung nach Anspruch 20 ermöglicht die Ausgabe grossflächiger, rasch erfassbarer An- zeigeinhalte und Eingabefelder, wodurch eine hohe Übersichtlichkeit gegeben ist und die Gefahr von Fehlbedienungen minimiert wird. Insbesondere wenn der berührungssensitive Bildschirm mehr als etwa die Hälfte der Fläche der Oberseite des Gehäuses einnimmt, ist die Ausgabe besonders grossflächiger Anzeigeobjekte ermöglicht und ist ausserdem eine problemlose, fehlersichere Einga- be von Daten und Selektion von Optionen via einfachem Fingerdruck ermöglicht.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 21 ist es ermöglicht, die Sicherheitsschaltvorrichtung mit jener Hand zu betätigen, mit welcher auch das Gehäuse der Vorrichtung gehalten wird.
Vorteilhaft ist bei der Ausgestaltung nach Anspruch 22, dass das Gehäuse der Vorrichtung problemlos auf dem Unterarm abgestützt werden kann und dadurch auch im freien Stehen des Bedieners der Vorrichtung eine stabile, ermüdungsfreie Halteposition gegeben ist, die auch eine komfortable Dateneingabe und gute Einsichtnahme des Bildschirms ermöglicht.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 23 erlaubt die Einnahme mehrerer, unterschiedlicher Halte- und Griffvarianten, wobei in jeder dieser Haltepositionen die komplette Funktionalität der Vorrich- tung verfügbar ist. Durch die Möglichkeit des Wechsels der Halte- bzw. Griffposition der Vorrich- tung kann der Benutzer auch eventuellen Ermüdungserscheinungen nach längerdauernder Bedie- nung entgegen wirken.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 24 ist in vorteilhafter Art und Weise lediglich eine ein- zige Ausführung der Vorrichtung erforderlich, um sowohl für Rechts- als auch für Linkshänder eine gefühlvolle Bedienung, insbesondere eines Steuerhebels bzw. Joysticks, zu ermöglichen.
Der weichelastisch nachgiebige Abschnitt des Gehäuses gemäss Anspruch 25 ermöglicht ein sicheres, stabiles Ergreifen des Gehäuses, da der weichelastische Abschnitt mit wenigstens einem Finger, bevorzugt mehreren Fingern, in Richtung des Innenraums des Gehäuses gedrückt werden kann.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 26 wird nicht nur eine hohe Dichtheit des Gehäuses gegen Eindringen von Flüssigkeiten bzw. Verunreinigungen erzielt, sondern ist durch das gummiar- tige Abdeckelement auch eine griffige und angenehm weiche Halterung der Vorrichtung in der Hand eines Benutzers geschaffen.
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Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 27 können Naht- bzw. Trennstellen am Gehäuse mi- nimiert werden und smd keine zusätzlichen Dichtelemente rings um den weichelastischen Ab- schnitt des Gehäuses erforderlich.
Ein optimales Verhältnis zwischen der Grösse der Oberfläche und der Grösse des berührungs- sensitiven Bildschirms kann durch die Ausgestaltung nach Anspruch 28 erzielt werden. Insbeson- dere können dadurch die Randbereiche um den berührungssensitiven Bildschirm klein gehalten werden und ergibt sich insgesamt eine kompakte, handliche Vorrichtung.
Die Ausgestaltung nach einem oder mehreren der Ansprüche 29 bis 31 ermöglicht eine stabile Halterung des Gehäuses, indem der erweiterte bzw. verdickte Endbereich von einer Hand eines Benutzers sicher ergriffen bzw. zumindest teilweise umfasst werden kann und der daran anschlie- #ende Flachbereich des Gehäuses auf dem Unterarm abstützbar ist. Der wulstförmige Griffbereich des Gehäuses liegt dabei quasi direkt in der Handfläche des Benutzers und kann der davon vorkragende, weitgehenst flache Abschnitt des Gehäuses durch Drehung des Handgelenks mühe- los in eine für den Benutzer ideale Winkelstellung verbracht werden.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 32 wird der berührungssensitive Bildschirm vor Be- schädigungen geschützt, wenn die Vorrichtung mit der Oberseite voran zu Boden fällt.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 33 oder 34 wird die Vorrichtung intuitiv richtig in die Hand genommen. Weiters ist der anatomischen Form der Hand und des Unterarms eines Benut- zers Rechnung getragen, sodass das Gehäuse möglichst angenehm und sicher in der Hand liegt.
Durch die vorteilhafte Ausgestaltung nach Anspruch 35 ist nicht nur ein einfacher und effektiver Schutz des in mehreren Raumrichtungen beweglichen Bedienelementes vor Beschädigungen gegeben, sondern ist in überraschend einfacher Art und Weise auch eine Abstützungsmöglichkeit für die Hand eines Benutzers auf dieser Erhebung geschaffen, die eine besonders feinfühlige Bewegung des Bedienelementes mit den Fingern der sich an der Erhebung abstützenden Hand ermöglicht.
Durch die Ausbildung nach einem oder mehreren der Ansprüche 36 bis 38 liegt ein von einem Bediener zu bewegendes bzw. zu verstellendes Bedienelement, welches üblicherweise zur Steue- rung von Bewegungen in mehreren Koordinatenachsen und Richtungen verwendet wird, direkt in der Hand bzw. auf der Handfläche eines Benutzers. Durch diese Ausgestaltung wird also das Bedienelement in Form eines Steuerhebels bzw. Joysticks oder dgl. nahezu direkt von der ersten Hand eines Benutzers aufgenommen bzw. ergriffen und kann die zweite Hand des Benutzers zur exakten, gefühlvollen Betätigung herangezogen werden.
Während einer Bedienung eines bewegli- chen Bedienelementes liegen also die Handflächen der beiden Hände eines Benutzers nahe übereinander und ist dadurch eine verwackelungsfreie, ruhige und feinfühlige Betätigung des Bedienelementes und in weiterer Folge eines Roboters bzw. eines industriellen Manipulators oder einer sonstigen technischen Anlage mit Bewegungsfunktionen ermöglicht.
Durch die Ausbildung nach Anspruch 39 ist der Innenbereich des Gehäuses gut zugänglich und die Montage bzw. ein Austausch von Komponenten erleichtert.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 40 kann der Zusammenhalt der unteren Halbschale mit der oberen Halbschale verbessert werden und sind Relatiwerschiebungen zwischen der unte- ren und oberen Halbschale im zusammengebauten Zustand wirkungsvoll unterbunden. Zudem kann dadurch eine exakte Positionierung der unteren Halbschale relativ zur oberen Halbschale erzielt werden, wodurch der Zusammenbau des Gehäuses erleichtert ist.
Die mögliche Weiterbildung nach Anspruch 41 schafft einen zumindest teilweise doppelwandi- gen Aufbau des Gehäuses, wodurch eine hohe Stossfestigkeit bzw. Bruchsicherheit erreicht wird.
Insbesondere kann die aussenliegende Gehäusewand als Dämpfungselement für Stösse dienen und ist durch diese Ausgestaltung ein gewisser Abfederungs- bzw. Verformungsweg gegeben, bis die äussere Gehäusewand an der inneren Gehäusewand anliegt. Somit ist quasi ein innerer, härterer Kern geschaffen, in dem die sensibleren Komponenten der Vorrichtung angeordnet sind und ist dieser innere Kern zumindest bereichsweise von einer äusseren Deformationszone bzw. von einer äusseren, weichen Schale umgeben.
Die Weiterbildung nach Anspruch 42 ergibt eine stabile Abstützung zwischen Unter- und Ober- seite des Gehäuses und kann dadurch die Mantelfläche stärker gekrümmt sein, ohne dass das Gehäuse an Stabilität verliert.
Durch die Ausbildung nach Anspruch 43 wird das Dichtelement exakt positioniert und zuverläs-
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sig gehalten, wodurch eine hohe Dichtheit des Gehäuses sichergestellt ist.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 44 kann einerseits die Dichtheit des inneren Kernbe- reiches des Gehäuses weiter verbessert werden und kann das Gehäuse zudem hohen Verwin- dungs- bzw. Torsionskräften standhalten, ohne dass es aufspringt oder sich im Naht- bzw. Trennbe- reich zwischen der unteren und der oberen Halbschale öffnet.
Vorteilhaft ist bei der Weiterbildung nach Anspruch 45, dass die Vorrichtung beim Öffnen der Hand bzw. beim Loslassen des Griffbereiches aufgrund einer Unachtsamkeit des Benutzers nicht unweigerlich zu Boden fällt, sondern an der Hand des Benutzers verbleibt.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 46 kann die Vorrichtung in einfacher Art und Weise mehr oder weniger stramm an unterschiedlich grosse Hände angepasst werden.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 47 ist eine exakt auf die jeweiligen Bedürfnisse abge- stimmte Einstellung der Weite bzw. der Passgenauigkeit der Halteschlaufe ermöglicht. Die genaue Einstellung der gewünschten Passgenauigkeit kann dabei rasch und einfach vorgenommen werden.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 48 ist es nicht immer zwingend erforderlich, die Hand in die Halteschlaufe einzulegen, sondern kann die Halteschlaufe aufgrund ihrer Flexibilität an den Griffbereich angelegt und von der jeweiligen Hand beim Erfassen des Griffbereiches umgriffen werden.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 49 ermöglicht ein ungehindertes und rasches Entkommen der Hand aus der Halteschlaufe, sodass die Vorrichtung in Gefahrensituationen unverzüglich fallen gelassen bzw. entrissen werden kann.
Durch die optionale Ausgestaltung nach Anspruch 50 ist eine unverlierbare Festlegung der Vorrichtung am Arm eines Benutzers ermöglicht.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 51 oder 52 ist auch nach einer schlagartigen Bean- spruchung der mobilen bzw. tragbaren Vorrichtung sichergestellt, dass die für Menschen und/oder Maschinen sicherheitsrelevante Not-Abschalt-Funktion verfügbar ist. Dadurch wird eine hohe Systemsicherheit gewährleistet und folglich auch eine hohe Nutzungsakzeptanz der Vorrichtung erzielt.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 53 wird auch für die Printplatte der Steuervorrichtung eine von den Krafteinflüssen auf das Gehäuse weitgehendst entkoppelte Lagerung erzielt. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit eines Bruches von elektronischen Komponenten oder des Auftretens schadhafter Lötstellen, insbesondere an SMD-Bauteilen, verringert.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 54 sind die stossempfindlichen bzw. bruchgefährdeten Komponenten der tragbaren Vorrichtung wirkungsvoll vor Beschädigungen geschützt.
Eine rasche Montage bzw. Befestigung der Steuervorrichtung im Inneren des Gehäuses ist durch die Ausgestaltung nach Anspruch 55 ermöglicht.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 56 ist die Vorrichtung in vorteilhafter Art und Weise sowohl an eine Bedienung durch Rechtshänder als auch an eine Bedienung durch Linkshänder jeweils optimal anpassbar. Durch diese Anpassungsfähigkeit der Vorrichtung zur Bedienung durch linkshändige oder rechtshändige Benutzer können auch kritische bzw. hochpräzise verlaufende Bewegungsabläufe von beliebigen Bedienern feinfühlig vorgegeben bzw. ausgeführt werden.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 57 kann die Vorrichtung mit wenigen Handgriffen von einer für rechtshändige Bedienung ausgelegten Vorrichtung auf eine für linkshändige Bedienung optimierte Einbaulage des berührungssensitiven Bildschirms der Vorrichtung adaptiert werden.
Eine Umstellung des berührungssensitiven Bildschirms bzw. der gesamten Vorrichtung von rechtshändiger Bedienung auf linkshändige Bedienung oder umgekehrt ist durch die Ausgestaltung nach Anspruch 58 kurzfristig und in einfacher Art und Weise ermöglicht. Eine derartige Umstellung der Vorrichtung kann dabei ohne besondere Fachkenntnisse auch durch einen Laien vorgenom- men werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn gleichzeitig auch das für Richtungssteuerungen verwendbare Bedienelement und die eventuell ausgebildeten Eingabeelemente für Richtungsbe- fehle gleichermassen rein softwarebasierend umgestellt bzw. angepasst werden. Hardwarebasie- rende Demontagen bzw. Umbauarbeiten an der Vorrichtung können mit dieser Ausgestaltung in vorteilhafter Weise gänzlich erübrigt werden.
Eine Umstellung der Vorrichtung für eine Bedienung durch die rechte oder linke Hand eines Benutzers kann auch durch die mögliche Ausgestaltung nach Anspruch 59 vorgenommen werden.
Vorteilhaft ist dabei, dass nicht unbedingt Zerlege- bzw. Schraubarbeiten erforderlich sind, um eine
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derartige Anpassung bzw. Umstellung vornehmen zu können, wenn diese hardwaretechnischen Mittel ausgehend von der Oberseite des Gehäuses betätigt werden können oder via Hilfswerkzeu- ge umschaltbar sind.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 60 ist auch nach einer um 180 gedrehten Haltepositi- on des länglichen Gehäuses der Vorrichtung eine intuitive Bedienung eines Steuerhebels ermög- licht. Zudem kann die Lage der Beschriftung von Tasten bzw. die Richtungsangabe von Pfeiltasten problemlos angepasst bzw. korrigiert werden.
Die Ausbildung nach Anspruch 61 gewährleistet eine unmissverständliche bzw. einfache Les- barkeit der Kennzeichnungen bzw. Beschriftungen in Normallage als auch bei quasi auf den "Kopf gestellter Lage" der Vorrichtung. Dadurch können auch beim Wechsel von rechtshändiger Bedie- nung zu linkshändiger Bedienung oder umgekehrt keinerlei Lese- bzw. Erfassungsschwierigkeiten der Bezeichnungen auftreten.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 62 ist beim Halten des Gehäuses in der linken wie auch in der rechten Hand das jeweils gleiche Handling gegeben.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 63 ist eine zentrale, einstückige Steuervorrichtung in- nerhalb des Gehäuses geschaffen, wodurch die Anzahl fehleranfälliger Schnittstellen zwischen Platinen von Steuervorrichtungen minimiert wird.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 64 können elektromechanische Eingabeelemente mit taktiler Rückmeldung zu einem positiven Betätigungsgefühl bei der Eingabe von Daten bzw. Steu- erbefehlen beitragen. Zudem ist die Folientastatur in vorteilhafter Art und Weise besonders unemp- findlich gegen Feuchtigkeit, Staub, Verschmutzungen und dgl. Darüber hinaus ist dadurch eine eventuell erforderliche Reinigung der Oberseite der Vorrichtung erleichtert.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 65 ist einerseits ein schneller Wechsel auszuführen- der Softwaremodule bzw. Programme ermöglicht bzw. kann eine Speicherung relativ grosser Da- tenmengen erfolgen und können diese Daten problemlos an herkömmliche Recheneinheiten wie z. B. PC übergeben werden, um Auswertungen vorzunehmen oder die Daten weiter zu verarbeiten.
Schliesslich ist eine Ausbildung nach Anspruch 66 von Vorteil, da dadurch die Eingabe- und Bedienelemente vor Beschädigung geschützt sind, wenn die Vorrichtung unkontrolliert zu Boden fällt. Darüber hinaus ist auch sichergestellt, dass durch beliebiges Abstellen der Vorrichtung keine unbeabsichtigte Veränderung von Daten bzw. Parametern erfolgt.
Durch die Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 67 ohne Ecken und ohne scharfe Kanten bzw. Übergänge liegt das Gehäuse nicht nur ergonomisch in der Hand, sondern sorgt die Rundform beim Aufprall auf dem Boden auch für eine gleichmässige Kraftverteilung über das ganze Gehäuse, insbesondere zu einer Verminderung der Kerbwirkung, sodass auch ein Fall aus grösse- ren Höhen schadlos überstanden werden kann.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer tragbaren Vorrichtung mit einem grossflächigen, berüh- rungssensitiven Bildschirm zumindest zur Visualisierung von Daten industrieller Ma- schinen in Draufsicht bei vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 2 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 in Seitenansicht;
Fig. 3 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 und 2 geschnitten gemäss den Linien 111-111 in Fig. 2 in vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 4 eine vereinfachte, teilweise Explosionsdarstellung des Schnittbildes nach Fig. 3;
Fig. 5 einen berührungssensitiven Bildschirm, wie er in der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 bis 4 zum Einsatz kommt;
Fig. 6 der berührungssensitive Bildschirm gemäss Fig. 5 in Schnitt- und Explosionsdarstel- lung;
Fig. 7 der berührungssensitive Bildschirm gemäss Fig. 6 im zusammengesetzten Zustand;
Fig. 8 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung in Front- bzw. Seitenansicht;
Fig. 9 die Vorrichtung gemäss Fig. 8 in Draufsicht;
Fig. 10 die Vorrichtung gemäss den Fig. 8 und 9 geschnitten gemäss den Linien X-X in Fig. 9 in vereinfachter, schematischer Darstellung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen
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gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merk- malskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie- len für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine Ausführungsform einer tragbaren bzw. mobilen Vorrichtung 1 veran- schaulicht. Diese Vorrichtung 1 dient zumindest zum Beobachten der Abläufe von industriellen Manipulatoren bzw. Robotern, Maschinen, wie z. B. Werkzeugmaschinen oder Sondermaschinen, Förderanlagen, Krananlagen oder sonstigen technischen Anlagen, mit welchen technische Prozes- se vollautomatisch, halbautomatisch oder manuell gesteuert ausgeführt werden. Neben der Visua- lisierung von Prozess- bzw. Anlagedaten dient die Vorrichtung 1 bevorzugt auch zur Bedienung bzw. Beeinflussung der zuvor genannten Maschinen bzw. Prozessabläufe. Die Vorrichtung 1 stellt also ein Visualisierungs- bzw. Beobachtungsgerät und/oder Bediengerät dar.
Alternativ oder in Kombination mit wenigstens einem der zuvor genannten Verwendungszwecke kann die Vorrich- tung 1 auch zur Programmierung der Abläufe von mit elektrischen Aktoren bzw. Sensoren verse- henen Maschinen oder Robotern dienen. In einem derartigen Programmiermodus kann beispiels- weise auch ein sogenanntes "Teaching" von Maschinen oder Robotern vorgenommen werden.
Die Vorrichtung 1 ist dabei jedenfalls von Hand zu bedienen und in ihrer Grösse und im Gewicht derart bemessen, dass sie von einem Benutzer mühelos zu verschiedenen Einsatzorten tragbar ist.
D. h., eine Vorrichtung 1 kann auch verschiedenen, örtlich voneinander distanzierten Maschinen bzw. Robotern zugeordnet werden und kann der Benutzer durch seine örtlich zwar begrenzte Bewegungsfreiheit mit der Vorrichtung 1 beispielsweise Bewegungsabläufe oder dgl. optimal einsehen.
Die Vorrichtung 1 umfasst wenigstens eine Ausgabevorrichtung 2 zumindest zur Visualisierung von Prozessdaten einer Maschine, eines Roboters oder eines technischen Prozesses. Die Ausga- bevorrichtung 2 umfasst jedenfalls zumindest ein optisches Ausgabeelement und gegebenenfalls zusätzlich akustische Ausgabeelemente, wie Summer, Lautsprecher oder dgl. Zusätzlich oder alternativ zu den Prozessdaten können über die optische Ausgabevorrichtung 2 auch Eingabedaten bzw. Eingabemenüs und Bildschirmmasken angezeigt werden. Einzelne optische Ausgabevorrich- tungen 2 können auch durch optische Signalquellen, wie z. B. durch Leuchtdioden, gebildet sein.
Weiters umfasst die Vorrichtung 1 wenigstens eine Eingabevorrichtung 3, über welche einzelne Betriebsfunktionen zumindest der Vorrichtung 1 beeinflussbar bzw. wählbar sind. Bevorzugt dient die Eingabevorrichtung 3 aber auch zur Bedienung einer Maschine oder eines Roboters bzw. zur Abgabe von Steuerbefehlen an derartige Maschinen. Mittels der Eingabevorrichtung 3 können also interne Abläufe der Vorrichtung 1 und/oder einer damit verbundenen Maschine verändert sowie Daten eingegeben, abgerufen und/oder verändert werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung 1 umfasst eine kombinierte Aus- und Eingabevorrichtung 2, 3 in Art eines berührungssensitiven Bildschirms 4. Dieser berührungssensitive Bildschirm 4 der Vorrichtung 1 stellt einen sogenannten Touch-Screen 5 dar, bei welchem die Aus- und Eingabevor- richtung 2,3 funktionell kombiniert bzw. baulich überlagert sind. Der berührungssensitive Bild- schirm 4 der Vorrichtung 1 erstreckt sich dabei über weitläufige Bereiche einer Oberfläche, insbe- sondere einer Oberseite 6 eines Gehäuses 7 der Vorrichtung 1. Mittels diesem Touch-Screen 5 können, wie an sich bekannt, Grafiken, Symbole, Schriftzeichen und dgl. ausgegeben werden und via Betätigung der berührungssensitiven Oberfläche mit einem Finger oder einem stiftförmigen Eingabeorgan entsprechende Eingaben vorgenommen bzw. diverse Aktionen eingeleitet werden.
Durch den Einsatz eines derartigen Touch-Screen 5 kann die Anzahl der Bedienelemente, wie z.B.
Taster, Schalter, Schieberegler, Drehregler oder dgl. wesentlich verringert werden und ist eine intuitive Bedienung der Vorrichtung 1 ermöglicht. Darüber hinaus kann die bislang übliche Tasten- vielfalt reduziert werden und ist dadurch eine bessere Übersichtlichkeit und komfortablere Bedie- nung erzielt. Bei der Vorrichtung 1 sind in vorteilhafter Weise dann nur mehr für die am häufigsten verwendeten Funktionen bzw. für Funktionen, bei welchen eine sogenannte taktile Rückmeldung vorteilhaft ist, elektromechanische Eingabeelemente 8 ausgebildet. Derartige Funktionen sind vor
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allem Bewegungsfunktionen bzw. Ein- und Ausschaltfunktionen oder Funktionen zur inkrementel- len oder dekrementellen Veränderung von Parametern.
Diese Eingabeelemente 8 sind dabei bevorzugt durch eine Folientastatur 9 mit taktiler Rückmeldung des Schaltvorganges bzw. durch Eingabeelemente 8 mit spürbarer und/oder akustischer Erkennbarkeit des Schaltpunktes gebildet.
Neben diesen Eingabeelementen 8 mit eindeutig erkennbarer Schaltfunktion umfasst die Vor- richtung 1 bevorzugt auch wenigstens ein von einem Benutzer der Vorrichtung 1 zu bewegendes Bedienelement 10 in Art eines Steuerhebels, Joysticks 11, Drehpotentiometers, einer Space- Mouse, einem elektronischen Handrad oder dgl. Mit einem derartigen Bedienelement 10 können vor allem die Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von Bewegungen einer zu steuernden Maschine bzw. eines Roboters komfortabel und intuitiv vorgegeben bzw. ausgeführt werden.
Weiters umfasst die Vorrichtung 1 zumindest eine Sicherheitsschaltvorrichtung 12, welche am Gehäuse 7 der Vorrichtung 1 befestigt ist und von einem Benutzer vor allem bei der Ausführung von sicherheitskritischen Bewegungsabläufen bzw. Betriebszustandsveränderungen gleichzeitig mit den eigentlichen Programmier- bzw. Bedienelementen 10 der Eingabevorrichtung 3 in entspre- chender Weise - wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird - zu betätigen ist. Diese Sicher- heitsschaltvorrichtung 12, welche auch als Zustimmtaster 13 bezeichnet werden kann, dient zur Vermeidung einer unbeabsichtigten, unvorhergesehenen Abgabe von Steuerbefehlen für eine Maschine, einen Roboter oder einen technischen Prozess. Die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 ist zur Verwendung in Kombination mit den eigentlichen Programmier- bzw. Bedienelementen 10, wie z. B.
Steuerknüppel, Taster oder Schalter, für die Aktivierung eines Bewegungsablaufes oder für die Veränderung eines Betriebszustandes von elektromechanischen Maschinen oder Industrierobotern vorgesehen. Insbesondere für die Ausführung von sicherheitskritischen Bewegungsabläufen oder bei der beabsichtigten Einleitung von Betriebszuständen, bei welchen erhöhtes Unfallrisiko für die Maschine oder für Personen besteht, sind derartige Sicherheitsschaltvorrichtungen 12 in Kombina- tion mit den üblichen Bedien- bzw. Steuerorganen zu betätigen. Die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 ist dabei derart in die elektrische Steuerung der Maschine bzw. des Roboters eingebunden, dass die abzusichernden Programmier- bzw. Bedienelemente 10 bzw. Eingabeelemente 8 lediglich bei Einnahme einer Zustimmungsstellung an der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 wirksam geschaltet sind.
Die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 wird daher in der Praxis oft als Zustimmtaster 13 be- zeichnet.
Die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 bzw. der Zustimmtaster 13 weist wenigstens eine Schalt- stufe, bevorzugt zwei Schaltstufen auf, wobei die jeweiligen Schaltstellungen in Tastfunktion aus- geführt sind. D. h. eine von einem Benutzer aktiv eingenommene Zustimmstellung der Sicherheits- haltevorrichtung 12 bleibt nur während der aktiven Betätigung durch den Benutzer in der entspre- chenden Schaltstellung aufrecht. Die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 weist ausgenommen der Ausgangs- bzw. Ruhelage keinerlei verrastende bzw. dauerhaft einnehmbare Stellungen auf. In der Ausgangs- bzw. Ruhelage nimmt die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 die erste Schaltstufe ein, in welcher eine Ausführung sicherheitskritischer Steuerbefehle nicht ermöglicht ist.
In einer zweiten Schaltstellung der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 ist die Abgabe von sicherheitskritischen Steuer- befehlen ermöglicht und zwar nur solange der Benutzer die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 in diesem sogenannten Zustimmungszustand hält. Bevorzugt kann die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 auch eine dritte Schaltstufe, nämlich einen sogenannten Panik-Schaltzustand aufweisen, bei welchem eine zu steuernde Maschine in einen Sicherheitszustand überführt wird bzw. bei welchem eine Sicherheitsabschaltung vorgenommen wird. Bei Einnahme dieses dritten Schaltzustandes werden zumindest alle kritischen Bewegungsabläufe bzw. Betriebszustände der Maschine bzw. des Roboters sofort angehalten. Diese dritte Schaltstufe wird üblicherweise kurz vor oder während einer Notsituation, z.
B. einer drohenden Sachbeschädigung oder eines Unfalls, bei der sich die Hände bzw. die Finger des Bedieners zumeist verkrampfen, eingenommen. Erschrickt der Benut- zer durch eine plötzlich eintretende Gefahrensituation, so nimmt dieser entweder die Hand von der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 und überführt diese somit in den Ruhezustand oder es erfolgt eine krampfartige Erhöhung des Betätigungsdrucks auf die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 und wird diese dadurch in den Panikzustand überführt, in welchem ebenso eine Abschaltung bzw. Stillegung der Maschine oder des Roboters erfolgt.
Wie am besten aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, umfasst die Vorrichtung 1 in ihrem Gehäuse 7 eine zentrale elektronische Steuervorrichtung 14, in der die möglichen Betriebsfunktionen zumin-
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dest der Vorrichtung 1 implementiert sind. Diese Steuervorrichtung 14 umfasst wenigstens einen softewaregesteuerten Mikrorechner 15, insbesondere einen möglichst leistungsfähigen und ener- gieverbrauchsoptimierten Mikroprozessor zur Ausführung von Rechenoperationen, zur Auswertung von Daten und zur Steuerung von Funktionsabläufen der Vorrichtung 1 und/oder einer zu steuern- den Maschine. Dieser wenigstens eine Mikrorechner 15 ist gemeinsam mit weiteren elektronischen Komponenten, wie z. B.
Speicherbausteinen zur Zwischenspeicherung von Daten und/oder Soft- wareprogrammen, Treiberbausteinen für Schnittstellen, Bausteinen mit dem Betriebssystem und dgl. auf einer Printplatte 16 angeordnet, welche vollständig im möglichst bruchfesten Gehäuse 7 aufgenommen ist.
Diese Steuervorrichtung 14 weist wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle 17 zu einer ex- ternen Steuervorrichtung für eine Maschine oder einen Roboter und/oder zu einem Host-Rechner auf. Diese wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle 17 ist bevorzugt durch eine standardisier- te Schnittstelle gebildet, welche zur Anbindung an allgemein übliche Datenbussysteme geeignet ist und z. B. durch eine Ethernet-, eine CAN-, eine serielle oder eine Internet-Kommunikations- schnittstelle oder eine sonstige drahtgebundene Schnittstelle realisiert ist. Alternativ oder in Kom- bination zu einer drahtgebundenen Kommunikationsschnittstelle 17 ist es selbstverständlich auch möglich, drahtlose Kommunikationsschnittstellen 17, insbesondere in Form von Funk-Schnittstellen und/oder Infrarot-Schnittstellen an der Vorrichtung 1 auszubilden.
In vorteilhafter Weise kann die Kommunikationsschnittstelle 17 auch durch eine sogenannte Bluetooth-Schnittstelle gebildet sein, über welche innerhalb eines eingeschränkten Kommunikationsbereiches eine Datenverbindung zu peripheren elektronischen Komponenten, wie z. B. einer Tastatur, einer Maus, einem Drucker oder einer sonstigen Recheneinheit aufgebaut werden kann.
Wie am besten durch eine Zusammenschau der Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, sind bei Ausbildung einer drahtgebundenen Kommunikationsschnittstelle 17 via eine Kabelverbindung 18 wenigstens zwei mögliche Kabelauslässe 19, 20 am Gehäuse 7 vorgesehen. Diese Kabelauslässe 19, 20, von welchen lediglich einer zu belegen ist, sind in etwa spiegelbildlich zu einer Längsmittelachse 21 oder radial zu einem Zentrumspunkt eines scheiben- bzw. radförmigen Gehäuses 7 verlaufend angeordnet. Dadurch ist es ermöglicht, den jeweiligen Kabelauslass 19 oder 20 in Abhängigkeit der Verwendung der Vorrichtung 1 durch einen Rechts- oder Linkshänder zu wählen und dadurch eine möglichst komfortable Halterung der Vorrichtung 1 bzw. eine möglichst stolpersichere Lage der Kabelverbindung 18 zu erreichen.
Die elektrisch anzusteuernden Ausgabevorrichtungen 2 und Eingabevorrichtungen 3 und ins- besondere der berührungssensitive Bildschirm 4 bzw. Touch-Screen 5, die Sicherheitsschaltvor- richtung 12 und das translatorisch oder rotatorisch zu bewegende Bedienelement 10 sind mit der Steuervorrichtung 14 im Gehäuse 7 via einzelner Steckverbindungen leitungsverbunden.
Die Vorrichtung 1 umfasst auch einen Not-Aus-Schalter 22, dessen Betätigungsorgan 23 vom Gehäuse 7 vorsteht bzw. von der Gehäuseoberfläche vorkragt. Bei Betätigung dieses Not-Aus- Schalters 22 wird eine zu steuernde Maschine in den Not-Aus-Zustand versetzt, in welchem zu- mindest einige Bewegungsabläufe gestoppt werden bzw. zumindest einige Bereiche der zu steu- ernden Maschine stromlos geschaltet werden. Der Not-Aus-Schalter 22 ist dabei verriegelnd und bevorzugt zweikreisig ausgebildet, um eine hohe Schaltsicherheit bzw. eine zuverlässige Abschal- tung von Anlagen bzw. Maschinenteilen zu erzielen. Dieser Not-Aus-Schalter 22 ist in einem gut zugreifbaren Bereich, beispielsweise im Mantel- oder in einem Eckbereich des in Draufsicht im wesentlichen rechteckförmigen Gehäuses 7 angeordnet.
Selbstverständlich ist es auch möglich, das Betätigungsorgan 23 des Not-Aus-Schalters 22 von der einem Benutzer während der Bedie- nung zugewandten Oberseite 6 des Gehäuses 7 abstehen zu lassen.
Der berührungssensitive Bildschirm 4 der Vorrichtung 1 nimmt mehr als etwa 1/3 der einem Benutzer in der Bedienungsposition, wie sie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist, zugewandten Oberseite 6 des Gehäuses 7 ein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die in Fig. 1 in Draufsicht dargestellte Oberseite 6 im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet, wobei die Längen- und Breitenverhältnisse des Gehäuses 7 im wesentlichen dem Längen- und Breitenverhältnis des berührungssensitiven Bildschirms 4 entsprechen. Der berührungssensitive Bildschirm 4 bzw.
Touch-Screen 5 weist eine effektive Bildschirmdiagonale von zumindest 7,7" bzw. von in etwa 20 cm auf. Via diesen relativ grossen Touch-Screen 5, bevorzugt mit Farbdarstellung, ist eine Vielzahl beliebiger, grafischer Objekte anzeig- und auswählbar. Insbesondere ist mit dem Touch-
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Screen 5 ein symbolgesteuerter Bedienungsablauf ermöglicht und kann eine Vielzahl bisher übli- cher, elektromechanischer Tasten bzw. Schalter erübrigt werden. Darüber hinaus kann durch eine in einfacher Art und Weise implementierbare, softwaregesteuerte Menüführung bzw. Bildschirm- darstellung die Übersichtlichkeit der gleichzeitig am Touch-Screen 5 visualisierten Elemente hoch gehalten werden, da nur die jeweils relevanten Objekte, Daten bzw. Optionen eingeblendet wer- den.
Die dem Blickfeld eines Benutzers bei Einnahme der Bedienungsposition der Vorrichtung 1 ab- gewandte Unterseite 24 des Gehäuses 7 weist wenigstens einen Griffbereich 25 auf, über welchen die Vorrichtung 1 während seiner bestimmungsgemässen Bedienung bzw. Verwendung sicher und möglichst komfortabel gehaltert werden kann. Diesem Griffbereich 25 des Gehäuses 7, welcher von einer Hand 26 eines Benutzers der Vorrichtung 1 sicher bzw. fest ergriffen werden kann, ist die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 zugeordnet. Die zwei- oder dreistufige Sicherheitsschaltvorrichtung
12 ist dabei derart im Griffbereich 25 des Gehäuses 7 plaziert, dass die Sicherheitsschaltvorrichtung
12 bei Einnahme einer der bestimmungsgemässen Verwendungs- bzw.
Bedienungspositionen der Vorrichtung 1 mühelos von wenigstens einem Finger, bevorzugt von den vier Fingern jener Hand 26 betätigbar ist, mit welcher das Gehäuse 7 gehalten wird. Durch die vorhergehend beschriebe- nen Massnahmen ist lediglich eine Hand 26 des Benutzers erforderlich, um das Gehäuse 7 zu haltern und die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 zu betätigen, wie dies vor allem aus Fig. 1 ersicht- lich ist.
Eine Breite 27 eines möglichen Betätigungsbereiches 28 der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 ist bevorzugt grösser gewählt als die Breite der Handfläche bzw. der vier nächstliegenden Finger, ausgenommen des Daumens, einer Hand 26. D. h. die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 kann durch Aufbringen einer Betätigungskraft von wenigstens einem der Finger in die jeweilige Schaltstellung, insbesondere in den Schaltzustand für Zustimmung oder Nothalt versetzt werden. Aufgrund des gross dimensionierten Betätigungsbereiches 28 der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 können in vorteilhafter Weise alle vier Finger der entsprechenden Hand 26 des Bedieners zur entsprechen- den Betätigung der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 benutzt werden.
Dadurch ist für einen Benutzer der Vorrichtung 1 eine kraftsparende bzw. ermüdungsfreie Betätigung der Sicherheitsschaltvorrich- tung 12 auch bei länger andauernder Ausführung sicherheitskritischer Steuerungs- bzw. Program- mierabläufe sichergestellt. Der Betätigungsbereich 28 für die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 ist bevorzugt in einem stirnseitigen Endbereich des Gehäuses 7 ausgebildet.
Von Bedeutung ist dabei auch, dass die Teile der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 nicht wesent- lich von der äusseren Umrissform bzw. Kontur des Gehäuses 7 vorragen, sondern die jeweiligen Schalterteile oder Betätigungselemente bzw. das oder die Verstellorgan(e) 29 der Sicherheits- schaltvorrichtung 12 weitgehendst bündig mit der äusseren Gehäuseform bzw. Kontur des Gehäu- ses 7 abschliessen. Dadurch kann die Gefahr eines Bruches bzw. einer Beschädigung der Sicher- heitsschaltvorrichtung 12 beim zu Boden fallen der Vorrichtung 1 wesentlich verringert werden.
Die Integration der Betätigungselemente in das Innere des Gehäuses bzw. der weitgehendst bündige Abschluss des Verstellorganes 29 mit den Grenzflächen des Gehäuses 7 ergibt also eine hohe Bruchsicherheit der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 bzw. des Zustimmtasters 13 und ist dadurch insgesamt eine hohe Zuverlässigkeit der Vorrichtung 1 erreicht.
Im Griffbereich 25 kann wenigstens eine weitere Sicherheitsschaltvorrichtung 12 ausgebildet sein, welche bevorzugt vom Daumen oder vom Handrücken der Hand 26 eines Benutzers betätig- bar ist. Bevorzugt sind zwei im Betätigungsbereich des Daumens angeordnete Sicherheitsschalt- vorrichtungen 12 ausgebildet, welche symmetrisch bzw. spiegelbildlich zur Längsmittelachse 21 des Gehäuses 7 plaziert sind, wie dies der Darstellung in Fig. 1 zu entnehmen ist. Die einzelnen Sicherheitsschaltvorrichtungen 12 sind dabei in parallele Wirkverbindung geschaltet, d. h. dass nur eine der vorhandenen Sicherheitsschaltvorrichtungen 12 in den Zustimmungszustand versetzt werden muss, um kritische Bewegungsabläufe bzw. Betriebszustände einleiten zu können. Die Zustimmungsausgänge der einzelnen Sicherheitsschaltvorrichtungen 12 sind somit quasi ODER- verknüpft.
Eventuell vorhandene Nothalt-Ausgänge von dreistufigen Sicherheitsschaltvorrichtungen 12 sind hingegen in Serie geschaltet bzw. UND-verknüpft.
Der bevorzugt in einem Endbereich des Gehäuses 7 ausgebildete Griffbereich 25 ist in einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens abschnittsweise weichelastisch nachgiebig bzw. elas- tisch rückstellend ausgebildet. Im Griffbereich 25 des Gehäuses 7 ist also ein weichelastischer
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Abschnitt 30 ausgebildet, der den Betätigungsbereich 28 der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 darstellt. Im speziellen ist ein vom Benutzer entsprechend zu betätigendes Verstellorgan 29, wel- ches beispielsweise als plattenförmiges Andrückelement ausgebildet ist, unmittelbar hinter dem bei Fingerdruck elastisch nachgiebigen Abschnitt 30 des Griffbereiches 25 im Inneren des Gehäuse 7 angeordnet.
Dieser weichelastische Abschnitt 30 ist bevorzugt durch ein aus Gummi oder gummiähnlichen Materialien bestehendes Abdeckelement 31 für einen Durchbruch im Gehäuse 7 gebildet. Via diesen Durchbruch ist das Verstellorgan 29 der Sicherheitsschaltvorrichtung 12 betätigbar. Dieses weichelastische Abdeckelement 31 stellt eine weitgehendst flüssigkeitsdichte Membran für die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 bzw. für den Innenraum des Gehäuses 7 dar. Durch das bevorzugt aus gummiartigen Materialien gebildete Abdeckelement 31 wird aber auch ein besonders rutschsi- cherer Griffbereich 25 am Gehäuse 27 ausgebildet, welcher eine sichere Halterung und eine angenehme Handhabung der Vorrichtung 1 ermöglicht.
Anstelle der Ausbildung eines eigenständigen Abdeckelementes 31 für den der Sicherheits- schaltvorrichtung 12 zugeordneten Durchbruch im Gehäuse 7 ist es alternativ auch möglich, den weichelastischen Abschnitt 30 in einem den Fingern zugeordneten Griffbereich 25 des Gehäuses 7 durch ein Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren bzw. ein Bi-Injektion-Verfahren, bei welchem verschiedenartige Kunststoffe, insbesondere ein Hartkunststoff und ein Weichkunststoff, in einen Formhohlraum eingespritzt werden, zu schaffen. Mit derartigen, aus dem Stand der Technik be- kannten Spritzgussverfahren ist es ermöglicht, den weichelastischen Abschnitt 30 im Griffbereich 25 einstückig mit den sonstigen, aus Hartkunststoffen gebildeten Bereichen des Gehäuses 7 auszu- bilden.
Aufgrund der Einstückigkeit des Griffbereiches 25 ist die Dichtheit des Gehäuses 7 beson- ders hoch und können zudem Montagearbeiten eingespart werden. Durch ein derartiges Zwei- oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren können auch farblich unterschiedlich gestaltete Bereiche am Gehäuse 7 realisiert werden.
Der Griffbereich 25 des Gehäuses 7 ist durch eine in einem der Endbereiche ausgebildete wulstförmige Erhebung 32 gebildet. Diese wulstförmige Erhebung 32 stellt zugleich eine räumliche Erweiterung bzw. Vergrösserung des Innenraums des Gehäuses 7 in diesem Endbereich dar, d.h. die Aussenwände des Gehäuses 7 erweitern den Innenraum des Gehäuses 7 gegenüber dem daran anschliessenden, weitgehendst flachen Gehäuseabschnitt 33, in welchem der berührungs- sensitive Bildschirm 4 angeordnet ist. Die den weitgehendst ebenflächigen, plattenförmigen Ge- häuseabschnitt 33 erweiternde Erhebung 32 des Gehäuses 7 stellt dabei eine Art Griffleiste 34 dar, durch welche ein komfortables Haltern und ein sicheres Ergreifen der Vorrichtung 1 ermöglicht ist.
Dieser verdickte bzw. erweiterte Endbereich ist dabei zumindest an der Unterseite 24 des Gehäu- ses 7 ausgebildet. Die Erweiterung bzw. Vergrösserung des Innenraums des Gehäuses 7 bzw. die dementsprechende Erhebung 32 an dessen Unterseite 24 ist dabei zumindest teilweise von der Hand 26 eines Benutzers umgreifbar. Im speziellen ist diese Erhebung 32 bzw. Griffleiste 34 derart ausgestaltet, dass die Erhebung 32 bzw. die Griffleiste 34 in etwa in eine von der Hand 26 einge- nommene Schalenform passt, d. h. dass die Griffleiste 34 derart gestaltet ist, dass die Vorrichtung 1 über die leisten- bzw. wulstförmige Erhebung 32 zwischen den Fingern und dem Daumen bzw.
Daumenballen ausreichend fest gehaltert werden kann.
Der an die Verdickung bzw. Griffleiste 34 anschliessende, vergleichsweise schlankere Gehäu- seabschnitt 33 ist zur Auflage auf einem Unterarm 35 eines Benutzers vorgesehen. Durch die weit- gehendst flache Unterseite 24 des Gehäuseabschnittes 33 ist dabei eine Verschwenkung der Vorrichtung 1 um das Handgelenk des Benutzers nicht behindert, sodass eine günstige Ausrichtung der Vorrichtung 1 bzw. dessen berührungssensitiven Bildschirm 4 gegenüber dem Unterarm 35 ungehindert vorgenommen werden kann.
Im gleichen Endbereich, in dem die Griffleiste 34 ausgebildet ist, ist eine weitere Erhebung 36 an der Oberseite 6 des Gehäuses 7 ausgebildet. Das Gehäuse 7 weist somit in Seitenansicht - gemäss Fig. 2 - eine im wesentlichen T-förmige Gestalt auf. Diese Erhebung 36 erweitert die lichte Weite bzw. den Innenraum in diesem Endbereich des Gehäuses 7 zusätzlich. Eine Höhe bzw. lichte Weite im Inneren des Gehäuses 7 ist also durch die beiden Erhebungen 32,36 gegenüber dem flachen Gehäuseabschnitt 33 mit dem vergleichsweise flachen, berührungssensitiven Bild- schirm 4 räumlich erweitert ausgebildet.
An dieser gleichfalls wulst- bzw. im Querschnitt im wesentlichen dreieckförmigen Erhebung 36
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an der Oberseite 6 des Gehäuses 7 ist an einer dem berührungssensitiven Bildschirm 4 nächst- liegenden, winkelig bzw. geneigt zur sensitiven Fläche des Bildschirms 4 verlaufenden Schrägflä- che 37 die Folientastatur 9 mit einigen elektromechanischen Eingabeelementen 8 angeordnet.
Durch diese zu einer im Bedienungsfall weitgehendst horizontal verlaufenden Anzeige- und Einga- beebene winkelig bzw. geneigt angestellte Schrägfläche 37 des Gehäuses 7 ist vor allem beim Auflegen der Vorrichtung 1 auf einer ebenen Fläche, wie z. B. einem Tisch oder einem Pult, eine verbesserte bzw. komfortablere Bedienung der entsprechenden Eingabeelemente 8 erzielt. Insbe- sondere verlaufen die berührungssensitive Oberfläche des Bildschirms 4 und die Schrägfläche 37 mit der Folientastatur 9 in einem Winkel kleiner als in etwa 160 zueinander. Ein weiterer Vorteil des in Seitenansicht bzw. im Längsschnitt im wesentlichen T-förmigen Gehäuses 7 liegt darin, dass der berührungssensitive Bildschirm 4 und die weiteren Eingabeelemente 8 beim Aufliegen auf einer horizontalen Ebene 38 geneigt verlaufen, wie dies in strichpunktierten Linien veranschaulicht wurde.
Dadurch wird die Einsehbarkeit des Bildschirms 4 und der Benutzungskomfort der Vorrich- tung 1 gesteigert. Insbesondere verläuft dadurch der Bildschirm 4 ausgehend von dem einem Benutzer zugewandten Bereich leicht ansteigend in Richtung zum weiteren Endbereich, welcher den Griffbereich 25 ausbildet. In diesem Fall dient die Erhebung 32 bzw. der Griffbereich 25 des Gehäuses 7 als Stützfuss, welcher die Schrägstellung des Gehäuses 7 gegenüber einer beispiels- weise horizontalen Ebene 38 bewirkt.
Bevorzugt reicht das gummiartige Abdeckelement 31 bis in den Auflage- bzw. Abstützbereich der Erhebung 32, sodass dadurch zugleich eine Erhöhung der Rutschfestigkeit gegenüber einer Tischoberfläche, einem Pult oder dgl. erzielt wird. Trotz des wulstförmig erhöhten Griffbereiches 25 muss die Vorrichtung 1 also nicht ständig in der Hand gehalten werden, sondern kann diese auch auf nahezu beliebigen Flächen abgestellt und aufgrund ihrer schrägen und stabilen Ablageposition bequem eingesehen und betätigt werden.
Das von einem Benutzer der Vorrichtung 1 rotatorisch und/oder translatorisch zu bewegende Bedienelement 10 in Art eines Joysticks 11 oder dgl. ist bevorzugt innerhalb einer Vertiefung 39 bzw. Ausnehmung in der Erhebung 36 angeordnet. Die Vertiefung 39 bzw. die dementsprechende Ausnehmung ist derart gestaltet, dass ein entsprechend zu bewegendes Betätigungsorgan 40 des Bedienelementes 10 bei Einnahme der Ruhe- bzw. Ausgangsstellung weitgehendst umgrenzt ist.
Insbesondere ist die Vertiefung 39 derart ausgebildet, dass das Betätigungsorgan 40 bei Einnahme aller möglichen Ablage- bzw. Abstellvarianten gegenüber einer ebenen Fläche nicht betätigt bzw. verstellt wird. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, verlaufen also die Aussenkanten bzw. äussersten Begrenzungen der Erhebung 36 oberhalb der äussersten Begrenzungskanten des Betä- tigungsorganes 40. Bevorzugt sind beiderseits des von den Fingern eines Benutzers zu bewegen- den Betätigungsorganes 40 höckerartige Fortsätze 41,42 ausgebildet, welche über den höchsten Punkt des Betätigungsorganes 40 ragen. Aufgrund einer Freistellung 43 zwischen den Fortsätzen 41,42 kann dennoch eine gute Zugänglichkeit bzw. ein komfortables und sicheres Ergreifen des Betätigungsorganes 40 erzielt werden.
Bei diesem in der Vertiefung 39 bzw. zwischen den Fortsät- zen 41,42 versenkt angeordnete Bedienelement 10 kann das bewegliche Betätigungsorgan 40 dann, wenn die Vorrichtung 1 aufgrund Unachtsamkeit zu Boden fällt, nicht beschädigt werden, da eine entstehende Aufprallenergie überwiegend an den Fortsätzen 41 bzw. 42 abgebaut wird. Das Betätigungsorgan 40 kann dabei in keiner Relativlage des Gehäuses 7 gegenüber einer ebenen Fläche bzw. gegenüber der Ebene 38 betätigt bzw. aus der Ausgangs- oder Ruhelage verstellt werden.
Die Vertiefung 39 in der Erhebung 36 an der Oberseite 6 des Gehäuses 7 und die Griffleiste 34 an der Unterseite des Gehäuses 7 liegen bezugnehmend auf die in Fig. 2 gezeigte Bedienungs- bzw. Halteposition und Seitenansicht der Vorrichtung 1 im wesentlichen vertikal übereinander, d.h. die Vertiefung 39, in welcher das Betätigungsorgan 40 gegenüber der Erhebung 36 versenkt angeordnet ist, und die Erhebung 32 an der Unterseite 24 des Gehäuses 7 liegen im wesentlichen auf einer gemeinsamen, weitgehendst vertikal zur berührungssensitiven Oberfläche des Bildschirm 4 verlaufenden Gerade.
Bevorzugt liegt das Betätigungsorgan 40 bzw. das gesamte Bedienele- ment 10 in etwa innerhalb des von einer Handfläche umgrenzbaren Griffbereiches 25 des Gehäu- ses 7, d. h. eine gedachte Verlängerung einer Achse 44 des Betätigungsorganes 40 des zu bewe- genden Bedienelementes 10 führt in etwa in den Griffbereich 25 bzw. in die Richtung der Erhebung 32 an der Unterseite 24 des Gehäuses 7. Dadurch kann eine stabile Halterung der Vorrichtung 1
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auch bei mit höherem Kraftaufwand zu betätigenden Bedienelementen 10 erreicht werden. We- sentlich ist, dass dadurch zu einer besonders hohen Stabilität bei der Halterung beigetragen ist und dadurch die Grundlage für eine feinfühlige, kontrollierte Betätigung des Bedienelementes 10 ge- schaffen ist.
Nachdem das Bedienelement 10 bzw. dessen Betätigungsorgan 40 quasi in jener Hand 26 des Benutzers aufgenommen ist, welche die Vorrichtung 1 haltert, kann mit der zweiten Hand eine feinfühlige und kontrollierte Bewegung ausgeführt werden. Insgesamt sind dadurch also beste Voraussetzungen für eine stabile, wankungsfreie Halterung des Gehäuses 7 geschaffen und ist somit eine ruhige und exakte Bedienung des Bedienelementes 10 im freistehenden Zustand des Benutzers ermöglicht.
Bevorzugt ist die Achse 44 schiefwinkelig geneigt zur sensitiven Oberfläche des Bildschirms 4 ausgerichtet. Die Schrägstellung der Achse 44 des Betätigungsorganes 40 in seiner Ausgangs- bzw. Ruhestellung ist dabei derart gewählt, dass diese Achse 44 beim Auflegen des Gehäuses 7 mit der Unterseite 24 auf der Ebene 38 im wesentlichen rechtwinkelig zu dieser Ebene 38 verläuft.
Somit wird einerseits bei der händischen Halterung der Vorrichtung 1 eine die Bedienung begüns- tigende, ergonomische Schrägstellung und beim Absetzen der Vorrichtung 1 auf einem Pult, einem Tisch oder dgl. eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete Achse 44 des Betätigungsorganes 40 geschaffen, welche eine intuitive Steuerung von komplexen Bewegungsabläufen, bei welchen beispielsweise mehrere Bewegungsrichtungen und/oder Drehrichtungen kombiniert sind, ermög- licht. Der im wesentlichen rechtwinkelige Verlauf der Achse 44 gegenüber einer horizontalen Auflageebene beim Abstellen der Vorrichtung 1 ist durch die sich überkreuzenden, strichpunktier- ten Linien in Fig. 2 veranschaulicht worden.
Wie am besten aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, besteht das Gehäuse 7 bevorzugt aus einer unteren Halbschale 45 und einer oberen Halbschale 46, mit welchen das nach aussen hin weit- gehendst abgeschlossene Gehäuse 7 zusammengesetzt werden kann. Eine Fügelinie zwischen den Halbschalen 45,46 bzw. eine Trennlinie 47 für die beiden Gehäusehälften verläuft dabei entlang einer Mantelfläche 48 des Gehäuses 7. Insbesondere verläuft diese Trennlinie 47 entlang dessen Seitenflächen umlaufend um das Gehäuse 47. Im Fügebereich bzw. im Bereich der Trenn- linie 47 ist ein schnurförmiges Dichtelement 49 vorgesehen, mit welchem der Innenraum des Gehäuses 7 gegenüber Flüssigkeitseintritt möglichst dicht gestaltet werden kann.
Zur Verbesserung der Dichteigenschaften und zur Erhöhung der Stabilität des Gehäuses 7 greifen die untere und obere Halbschale 45,46 in ihren einander zugewandten Kantenbereichen formschlüssig ineinander. Dieser formschlüssige Übergriff kann dabei derart ausgestaltet werden, dass sich zusätzliche Dichtlippen ausbilden. Ebenso kann diese formschlüssige Verbindung derart ausgestaltet sein, dass sich eine mechanische Verrastung ergibt, über welche die Verbindung der unteren Halbschale 45 mit der oberen Halbschale 46 bewerkstelligt werden kann.
Bevorzugt wird die Verbindung zwischen der unteren Halbschale 45 und der oberen Halbscha- le 46 durch mehrere über den Umfang des Gehäuses 7 verteilt angeordnete Schrauben 50 be- werkstelligt. Über diese Schrauben 50 können die untere Halbschale 45 und die obere Halbschale 46 zueinander in Vorspannung versetzt und das Dichtelement 49 lückenlos gegen die Dichtflächen der Gehäuseteile gedrückt werden. Bevorzugt sind an den Innenseiten der Halbschalen 45 und 46 Haltezapfen 51 angeformt, in welche die Schrauben 50 eingesetzt bzw. eingeschraubt werden können, um den oberen Gehäuseteil mit dem unteren Gehäuseteil verbinden zu können. Die Haltezapfen 51 der unteren Halbschale 45 sind dabei derart dimensioniert, dass eine entsprechen- de Schraube 50 ausgehend von der Unterseite 24 in die Haltezapfen 51 eingesetzt werden kann.
Die jeweils deckungsgleich zugeordneten Haltezapfen 51 in der oberen Halbschale 46 sind dabei zur Verankerung des Gewindeabschnittes einer Schraube 50 vorgesehen. Wesentlich ist, dass Durchbrüche 52 zum Einsetzen von Schrauben 50 lediglich in der unteren Halbschale 45 im Be- reich der Unterseite 24 ausgebildet sind. Die Verschraubung der unteren Halbschale 45 mit der oberen Halbschale 46 erfolgt also bevorzugt ausschliesslich ausgehend von der Unterseite des Gehäuses 7. Somit sind an der Oberseite 6 des Gehäuses 7 keinerlei Schraubenlöcher vorhanden, in welchen sich Schmutz oder dgl. ansammeln könnte.
Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung 1 weist die Steuervorrichtung 14 oder das Display 57 oder ein Grafikcontroller des Displays 57 softwaretechnische Mittel zur wahlweisen Drehung der Anzeigeinhalte und der Eingabefelder bzw. Funktionsbereiche des berührungssensiti- ven Bildschirms 4 um 180 auf. Bevorzugt sind auch Richtungssteuerbefehle des Bedienelementes
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10 und/oder von gegebenenfalls vorhandenen elektromechanischen Eingabeelementen 8 soft- waregesteuert umkehrbar. D. h., dass beispielsweise eine am Bedienelement 10 oder an einem entsprechenden Eingabeelement 8 eingeleitete Bewegungsrichtung nach rechts softwaregesteuert in einen Steuerbefehl für eine Bewegung nach links umgekehrt werden kann. Entsprechendes würde für die Bewegungsrichtungen "nach oben" und "nach unten" gelten.
Diese softwargesteuerte Umschaltmöglichkeit von einem quasi Normal- bzw. Standardbetrieb auf einen Betrieb mit inverser Auswertung der Richtungssteuerbefehle ist insbesondere zur Anpassung oder Umstellung der Vorrichtung 1 für eine bequeme bzw. intuitive Bedienung durch Rechtshänder bzw. Linkshänder von besonderer Bedeutung. Insbesondere kann dadurch die Vorrichtung 1 in einfacher Art und Weise kurzfristig und problemlos auf eine vorgesehene Bedienung durch einen Rechtshänder oder einen Linkshänder ein- bzw. umgestellt werden. Diese Ein- bzw. Umstellmöglichkeit kann dabei entweder nur vom Hersteller oder aber auch vom Endbenutzer bzw. einem Systemtechniker prob- lemlos vorgenommen werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weisen die Eingabeelemente 8 grafische Kennzeichnungen bzw.
Beschriftungen auf, welche auch bei einer um 180 gedrehten Lage von einem Bediener in ge- wohnter bzw. üblicher Weise lesbar sind. Insbesondere sind diese Kennzeichnungen durch grafi- sche Pfeilsymbole für Richtungsangaben bzw. durch Blocksymbole für Steuerfunktionen gebildet.
Mit einer Auflistung einer bestimmten Anzahl von Strichzeichen oder dgl. können beispielsweise Eingabeelemente 8 numeriert werden, damit diese voneinander unterscheidbar und in jeder Lage gut lesbar sind. Entsprechendes gilt für optionale Richtungsangaben für das Bedienelement 10.
Anstelle softwaregesteuerter Umkehrung von Richtungssteuerbefehlen ist es selbstverständlich auch möglich, auf Hardware-Bausteinen basierende Invertierungen von Richtungsbefehlen vorzu- nehmen. Ausserdem kann die Steuervorrichtung 14 oder das Display 57 oder ein Grafikcontroller des Displays 57 hardwaretechnische Mittel, beispielsweise eine Steckbrücke, einen Schalter, eine Trennstelle oder dgl. aufweisen, mit dem eine wahlweise Drehung der Anzeigeinhalte und der Eingabefelder bzw. Funktionsbereiche des berührungssensitiven Bildschirms 4 um 180 einstellbar ist.
Alternativ ist es auch möglich, den berührungssensitiven Bildschirm 4 um 180 verdrehbar im Gehäuse 7 zu lagern. Hierfür ist eine Anordnung der Haltelaschen 73 und der Haltezapfen 51 derart getroffen, dass zwei um 180 zueinander verdrehte Einbaulagen des berührungssensitiven Bildschirms 4 bezugnehmend auf eine weitgehend parallele Ebene zur Oberseite 6 des Gehäuses 7 ermöglicht sind.
Ist die bevorzugte, softwarebasierende Adaptierbarkeit des Bildschirms 4, des Bedienelemen- tes 10 und von gegebenenfalls vorhandenen Eingabeelementen 8 für Richtungssteuerungen nicht implementiert, können diese Komponenten auch durch eine um 180 gegenüber einer Vertikalach- se auf der Oberseite 6 des Gehäuses 7 verdrehten Montagemöglichkeit an eine andere Bedien- bzw. Halteposition eines Benutzers angepasst werden.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann gemäss einer bevorzugten Ausführungsform an der Unterseite 24 des Gehäuses 7 wenigstens eine in ihrer Länge bzw. Weite verstellbare Halte- schlaufe 53 ausgebildet sein. Diese optionale Halteschlaufe 53 kann zur fallgesicherten Befesti- gung der Vorrichtung 1 an der Hand 26 eines Benutzers verwendet werden. Grundsätzlich ist eine stabile Halterung der Vorrichtung 1 alleinig schon durch den ergonomisch geformten Griffbereich 25 und/oder durch die Abstützmöglichkeit des Gehäuses 7 auf dem Unterarm 35 gewährleistet. Bei Verwendung dieser Halteschlaufe 53 ist lediglich sichergestellt, dass die Vorrichtung 1 beim Öffnen der Hand bzw. beim Loslassen des Griffbereiches 25 nicht unweigerlich zu Boden fällt.
Die Halte- schlaufe 53 verhindert also, dass die Vorrichtung 1 bei Unachtsamkeit des Benutzers sofort aus der Hand 26 gleitet und am Boden aufschlägt. Durch die Plazierung der Halteschlaufe 53 im Griffbe- reich 25 des Gehäuses 7 ist aber dennoch jederzeit ein problemloses und rasches Lösen des Gehäuses 7 von der Hand 26 eines Benutzers ermöglicht. Die Anordnung der Halteschlaufe 53 im Griffbereich 25 ist derart gewählt, dass diese bei deren Festlegung um die Hand 26 eines Benutzers im Bereich zwischen den Fingerspitzen und dem Handrücken, insbesondere im Bereich der Hand- knöchel eines Benutzers, verläuft. Bevorzugt ist die Halteschlaufe 53 im Bereich zwischen den Handknöcheln und dem Daumengelenk um den Handrücken einer Hand 26 eines Benutzers geführt.
Dadurch wird sichergestellt, dass der Benutzer beispielsweise in Notsituationen jederzeit problemlos von der Vorrichtung 1 bzw. vom Gehäuse 7 loskommt und ein unfallbedingtes Entrei-
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#en der Vorrichtung 1 zu keinen Verletzungen an der Hand 26 des Benutzers führen kann, da die Halteschlaufe 53 in Richtung der sich zu den Fingerspitzen verjüngenden Hand weitgehendst widerstandsfrei entgleiten kann.
Bevorzugt ist die Halteschlaufe 53 durch ein bandartiges Befestigungsmittel 54, beispielsweise durch ein gewebtes Textilband, gebildet. Dieses bandartige, verformbare und in seiner Längsrich- tung weitgehendst längenstabile Befestigungsmittel 54 weist wenigstens ein Verstell- und Fixieror- gan 55 zur stufenlosen Verstellung und Festlegung der Weite des bandartigen Befestigungsmittels 54 auf. Das Verstell- und Fixierorgan 55 ist dabei bevorzugt durch einen sogenannten Klett- verschluss gebildet. Alternativ kann die Verstell- und Fixiervorrichtung 55 auch durch eine an sich bekannte Spange bzw. Schnalle gebildet sein, mit welcher die Enden des bandartigen Befesti- gungsmittels 54 zueinander verstellt und festgelegt werden können.
Alternativ oder zusätzlich zur Halteschlaufe 53, welche um den Handrücken eines Benutzers führbar ist, kann eine Halteschlaufe 56 an der Unterseite 24 des Gehäuses 7 ausgebildet sein, welche um das Handgelenk oder den Unterarm 35 eines Benutzers legbar ist. Diese Halteschlaufe 56 kann in ihrem Aufbau der zuvor beschriebenen Halteschlaufe 53 gleichen. Diese optionale Anordnung der Halteschlaufe 56 zur Befestigung des Gehäuses 7 im Bereich des Handgelenkes eines Benutzers kann vor allem dann Verwendung finden, wenn die Vorrichtung 1 in Bereichen eingesetzt wird, in denen keine bewegten Maschinenteile vorliegen und damit keine Gefahrenquel- len für Unfälle bzw. Verletzungen bestehen.
Alternativ ist es auch möglich, die Halteschlaufen 53 und/oder 56 mit begrenzter Festigkeit bzw. Haltekraft auszubilden. So ist es z.B. möglich, die bandartigen Befestigungsmittel 54 durch elastisch nachgiebige, beispielsweise gummielastische Schlaufen zu bilden, welche sich bei Errei- chen einer bestimmten Zugkraft erweitern oder abreissen. Ebenso kann das Verstell- und Fixieror- gan 55 oder die Befestigung der Halteschlaufen 53,56 am Gehäuse 7 derart ausgebildet sein, dass sich die Halteschlaufen 53,56 beim Überschreiten einer bestimmten Kraft lösen bzw. öffnen.
Dadurch wird eine Art Haltekraftbegrenzung bzw. Sicherung geschaffen, durch welche arbeitsun- fallbedingte Verletzungen des Benutzers ausgeschlossen werden können. Die Haltekraft der Halteschlaufen 53,56 ist stets derart gewählt, dass das Eigengewicht der Vorrichtung 1 bzw. des Gehäuses 7 sicher gehaltert werden kann, sich die Vorrichtung 1 bei einem übermässigen Einwir- ken von Zugkräften jedoch von der Hand 26 eines Benutzers lösen kann.
Wie am besten aus den Fig. 3 bis 7 ersichtlich ist, besteht der berührungssensitive Bildschirm 4 bzw. Touch-Screen 5 aus einem in strichpunktierten Linien angedeuteten Display 57 zur Visualisie- rung grafischer oder textueller Darstellungen und aus einem diesem Display 57 überlagerten Touch-Panel 58, wie dies vor allem aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist. Dieses Touch-Panel 58 stellt eine Eingabevorrichtung 3 zur Eingabe von Daten und/oder zur Auswahl von am Display 57 angezeigten Optionen bzw. Menüpunkten dar. Das im wesentlichen quaderförmige bzw. plattenar- tige Display 57 und das im Vergleich dazu relativ dünne Touch-Panel 58 sind dabei schichtartig übereinander gelegt, wobei das Display 57 bezugnehmend auf eine Blickrichtung auf das Gehäuse 7 unterhalb des Touch-Panels 58 angeordnet ist.
Das Display 57 ist bevorzugt durch eine Flüssig- kristallanzeige 59 bzw. durch ein sogenanntes LCD-Display gebildet, das die Darstellung von Grafiken bzw. Texten in mehreren Farben ermöglicht. Zudem weist das verwendete Display 57 VGA-Auflösung oder ein höheres Auflösungsvermögen auf, um möglichst fein konturierte Grafiken bzw. Texte anzeigen zu können.
Das als baulich eigenständige Einheit ausgebildete Touch-Panel 58 ist derart lichtdurchlässig, dass die via das Display 57 angezeigten Objekte, Grafiken bzw. Texte durch das Touch-Panel 58 hindurchscheinen können und somit von einem Benutzer an der Oberseite 6 des Gehäuses 7 visuell erfasst werden können.
Das eingesetzte Touch-Panel 58 arbeitet bevorzugt nach dem resistiven oder nach dem kapa- zitiven Wirkungsprinzip. Dabei wird unter Ausnutzung von Widerstandsveränderungen bzw. Kapa- zitätsveränderungen des Touch-Panels 58 bei dessen Berührung durch den Finger der Ort und/oder die Art der Eingabe durch den Benutzer innerhalb der Fläche des Touch-Panels 58 erfasst bzw. lokalisiert. Bevorzugt ist das Touch-Panel 58 für eine Eingabe per Fingerdruck bzw. per Berührung durch einen Finger konzipiert. Selbstverständlich ist es auch möglich, Touch-Panels 58 einzusetzen, welche für eine Eingabe per Stift und/oder per Finger vorgesehen sind.
Weiters ist es möglich, Touch-Panels 58 einzusetzen, bei welchen über das Reflexionsverhal-
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ten von akustischen Wellen und/oder via die Abschattung von optischen Signalen auf den Ort und/oder die Art einer Benutzereingabe Rückschluss gezogen werden kann.
Das Touch-Panel 58 umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens eine auf einer transparenten oder durchscheinenden Platte 60 befestigte, insbesondere aufgeklebte, lichtdurch- scheinende Folie 61, über welche die Benutzereingaben erfasst werden können. Eine Dicke der Folie 61 beträgt dabei wenige Zehntel mm, wohingegen die Dicke der diese Folie 61 aufnehmen- den Platte 60, welche beispielsweise durch eine Glasplatte oder eine transparente Kunststoffplatte gebildet sein kann, zumindest 0,5 bis 3 mm, bevorzugt 1,5 mm, beträgt.
Diese durchscheinende Platte 60 ist quasi ein formstabiles Trägerelement für die an sich flexib- le Folie 61, mit welcher Stift- oder Fingereingaben eines Benutzers erfasst werden können. Die Platte 60 weist aufgrund ihrer Materialwahl, nämlich Glas oder transparenter Hartkunststoff, und aufgrund ihrer Stärke bzw. Dicke eine relativ hohe Form- bzw. Verwindungssteifigkeit auf. Die mit einer transparenten Kleberschicht bevorzugt vollflächig auf die Platte 60 aufgeklebte, sensitive Folie 61 umfasst eine elektrische Schnittstelle 62, insbesondere mehrere Steckkontakte, über welche die Folie 61, welche zumindest randseitig verlaufende Leiterbahnen aufweist, mit der Steuervorrichtung 14 - Fig. 3 - verbindbar ist. Die Verbindungsleitung zwischen der Schnittstelle 62 und der Folie 61 ist bevorzugt flexibel, insbesondere als Folienleitung 63 ausgebildet.
Das Touch- Panel 58 ist aufgrund der Kombination der Folie 61 mit der diese tragenden Platte 60 relativ un- empfindlich bzw. bruchfest und kann hohen Belastungen standhalten. Hingegen ist das Display 57, insbesondere die Flüssigkristallanzeige 59 aufgrund ihres Aufbaus relativ empfindlich gegenüber Verformungen und stossartigen Belastungen. Vor allem Verformungen und/oder impulsartige Kraft- einwirkungen bzw. Stösse können zu Beschädigungen oder sogar zum Bruch des Display 57 füh- ren. Funktionsbeeinträchtigungen bzw. Schäden am Display 57 sind vor allem bei zu hohen Stoss- belastungen und/oder Verwindungen und/oder Druckbelastungen an dessen Anzeigefläche mög- lich. Um Beschädigung der vergleichsweise empfindlichsten Komponente der Vorrichtung 1 zu vermeiden, ist das Display 57 möglichst stossdämpfend und dennoch positionsstabil innerhalb des Gehäuses 7 gelagert.
Bevorzugt ist das Display 57 auch von Verformungen bzw. Verwindungen des Gehäuses 7 möglichst entkoppelt.
Hierzu ist das jeweils in strichpunktierten Linien dargestellte Display 57, welches ebenso we- nigstens eine elektrische Schnittstelle 64 zur Übertragung und/oder zum Empfang von Daten und/oder Energie aufweist, von einem Rahmen 65 umgeben, welcher das Display 57 zumindest bereichsweise in Art eines Schutzkäfigs umgibt. Mittels diesem käfigartigen Rahmen 65 um Teilbe- reiche der in strichlierten Linien angedeuteten Aussenumgrenzungen des Displays 57 ist das Dis- play 57 im Inneren des Gehäuses 7 positioniert gehaltert bzw. festgelegt. Insbesondere ist das an sich weitgehendst quader- bzw. plattenförmige Display 57 via diesen Rahmen 65 im Inneren des Gehäuses 7 aufgehängt gelagert.
D. h. vor allem die einer Anzeigefläche des Displays 57 abge- wandte Unterseite des Displays 57 liegt möglichst nirgends an Innenwänden des Gehäuses 7 an, wie dies vor allem aus Fig. 3 ersichtlich ist. Der Rahmen 65 und insbesondere das Display 57 sind nämlich via die Haltezapfen 51 an mehreren Punkten innerhalb des Gehäuses 7 aufgehängt gela- gert bzw. befestigt.
Die Innenabmessungen bzw. die lichten Weiten des Rahmens 65 um Kanten- bzw. Randberei- che des Displays 57 sind dabei geringfügig grösser bemessen als die in strichpunktierten Linien angedeuteten Aussenabmessungen des Displays 57. Zwischen Innenflächen 66 des Rahmens 65 und Aussen- bzw. Seitenflächen des weitgehendst quaderförmigen Displays 57 sind weichelasti- sche Dämpfungselemente 67 angeordnet. Eine Dicke dieser weichelastischen Dämpfungselemen- te 67 ist dabei derart gewählt, dass diese das Display 57 spielfrei, aber dämpfend innerhalb des Rahmens 65 lagern, d. h. ein Verrutschen des Displays 57 relativ zum etwas grösser dimensionier- ten Rahmen 65 ist verhindert, eine Abfederung von Stossbelastungen gegenüber den Innenflächen 66 des Rahmens 65 ist jedoch in gewissem Ausmass ermöglicht.
Die Dämpfungselemente 67 sind dabei federelastisch rückstellend, sodass nach erfolgter Abfederung bzw. Relativverstellung des Displays 57 relativ zum Rahmen 65 aufgrund von Stossbelastungen und oder Verwindungen wieder die vorgesehene, exakt positionierte Ausgangs- bzw. Ruhelage des Displays 57 sichergestellt ist.
Die weichelastischen Dämpfungselemente 67 sind bevorzugt durch wenigstens bereichsweise an den Innenflächen des Rahmens 65 plazierte, weichelastische Schaumstoffstreifen 68 gebildet, wel- che eine Stossdämpfung für das Display 57 bevorzugt in allen drei Raumrichtungen ermöglichen. In
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einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Schaumstoffstreifen 68 selbstklebend ausgebildet und an einigen Innenflächen 66 des Rahmens 65 angeklebt, wie dies vor allem aus Fig. 6 ersicht- lich ist. Dadurch ist ein müheloses Einsetzen bzw. Herausnehmen des Displays 57 aus dem Rah- men 65 mit den das Display 57 dämpfend abstützenden Dämpfungselementen 67 ermöglicht.
Der Rahmen 65, welcher zumindest um die oberen und die unteren Kantenbereiche des qua- derförmigen Displays 57 geführt ist, kann einstückig oder bevorzugt mehrteilig ausgeführt sein.
Bevorzugt ist der Rahmen 65 zur Aufnahme des Displays 57 zweiteilig ausgebildet. Insbesondere ist der Rahmen 65 aus einer unteren Schale 69 und aus einer oberen Schale 70 oder einem ent- sprechenden Deckelelement zusammengesetzt. Die obere Schale 69 und die untere Schale 70 sind dabei wenigstens teilweise ineinander einsetzbar und bilden im zusammengesetzten Zustand - gemäss Fig. 7 - einen nach aussen hin wenigstens teilweise umgrenzten Innenraum zur Aufnahme des Displays 57. Der obere Teil des Rahmens 65 bzw. die obere Schale 70 weist einen Durch- bruch auf, der in etwa der Grösse des Anzeigefelds des Displays 57 entspricht. D. h. die obere Schale 70 umgibt lediglich die oberen Kanten bzw. Randbereiche des Displays 57.
Auch die untere Schale 69 kann einen oder mehrere Durchbrüche aufweisen, um das Gewicht des Rahmens 65 zu verringern, ohne aber dabei dessen Stabilität wesentlich zu beeinträchtigen.
Die untere Schale 60 und die obere Schale 70 können schachtelartig ineinander gesetzt wer- den. Die Abmessungen der unteren und oberen Schale 69,70 sind dabei derart gewählt, dass diese in sämtlichen Richtungen parallel zur Anzeigefläche des Displays 57 weitgehendst spielfrei inein- andergreifen. An den Berührungs- bzw. Kontaktstellen zwischen der unteren Schale 69 und der darin eingesetzten Schale 70 können auch formschlüssige Verbindungen 71, beispielsweise in Art von Nut- und Federverbindungen ausgebildet sein, mit welchen die Verwindungssteifigkeit bzw.
Formbeständigkeit des zusammengesetzten Rahmens 65 weiter erhöht werden kann. In senkrech- ter Richtung zur Anzeigefläche des Displays 57 sind die beiden Rahmenteile zueinander beweg- lich, sodass die beiden Rahmenteile zusammengefügt und nachfolgend wieder auseinanderge- nommen werden können. Die Verbindungen 71 können auch in Art von Schnapp- bzw. Rastver- bindungen ausgebildet sein, um die untere Schale 69 mit der oberen Schale 67 in Art einer Schnappverbindung bevorzugt lösbar zu koppeln.
Durch das schachtelartige, wenigstens teilweise Ineinandergreifen der unteren Schale 69 und der oberen Schale 70 wird ein vergleichsweise stabiler bzw. verwindungssteifer Rahmen 65 ge- schaffen, der eine Art Schutzkäfig um das bruchgefährdete Display 57 bildet. Die zuvor beschrie- benen Massnahmen ergeben also eine hohe Steifigkeit des bevorzugt aus Kunststoff bestehenden Rahmens 65 bei relativ geringem Gewicht. Aber auch Verwindungen des Displays 57 bzw. der Flüssigkristallanzeige 59 können in Verbindung mit den weichelastischen Dämpfungselementen 67 möglichst vermieden werden. Eventuelle Verwindungen des Rahmens 65 bei einem heftigen Aufprall des Gehäuses 7 auf den Boden können nämlich auch durch die Dämpfungselemente 67 bzw. die Schaumstoffstreifen 68 in gewissem Ausmass aufgenommen bzw. ausgeglichen werden.
Zum noch besseren Schutz des im Rahmen 65 aufgenommenen Displays 57 ist der Rahmen 65 lediglich punktuell im Innenraum des Gehäuses 7 quasi aufgehängt. Hierzu sind im Mantelbe- reich 72 bzw. an wenigstens zwei Schmalseiten des Rahmens 65 vereinzelt angeordnete Haltela- schen 73 ausgebildet. Via diese vereinzelt um den Umfang bzw. Mantelbereich 72 des Rahmens 65 angeordneten, bevorzugt einstückig angeformten Haltelaschen 73 ist der berührungssensitive Bildschirm 4, insbesondere dessen Display 57 und Touch-Panel 58, punktuell im Innenraum des Gehäuses 7 aufgehängt bzw. gelagert. Eine derartige Haltelasche 73 erstreckt sich dabei lediglich über einen Bruchteil der Länge bzw. Breite des Rahmens 65, wie dies am besten aus Fig. 5 er- sichtlich ist.
Grundsätzlich sind lediglich drei über den Umfang des Rahmens 65 verteilt angeordne- te Haltelaschen 73 erforderlich, um den Rahmen 65 bzw. berührungssensitiven Bildschirm 4 inner- halb des Gehäuses 7 ausreichend stabil zu lagern. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind an den Breit- und Flachseiten des Rahmens 65 jeweils zwei Haltelaschen 73 angeordnet, wie dies am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist. Ein Abstand 74 zwischen zwei Haltelaschen 73 auf einer Seite des Rahmens 65 entspricht dabei in etwa der Hälfte einer Länge 75 des Rahmens 65 an der jeweiligen Seite. Dadurch wird einerseits eine kippsichere Lagerung des Rahmens 65 bzw. des berührungs- sensitiven Bildschirms 4 im Gehäuse 7 erreicht und andererseits eine gute Entkoppelung von eventuellen Verwindungen des Gehäuses 7 erzielt.
D. h. durch die relativ enge Plazierung der Haltelaschen 73 zueinander wirken sich eventuelle Verformungen bzw. Verwindungen des Gehäu-
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ses 7, welche beispielsweise aus einem Aufschlag auf dem Boden resultieren können, wesentlich weniger nachteilig auf den Rahmen 65 aus. Insbesondere sind die Haltelaschen 73 relativ weit von den Eckbereichen des Rahmens 65 distanziert, damit die über die Haltelaschen 73 auf den Rah- men 65 eventuell einwirkenden Verformungskräfte, welche zu einer Verwindung des Rahmens 65 führen könnten, möglichst gering ausfallen. Im Idealfall ist lediglich in der Mitte der Längs- und/oder Breitseiten des Rahmens 65 nur jeweils eine Haltelasche 73 ausgebildet.
Um die möglichen Verformungen bzw. Verwindungen des Rahmens 65 weiter senken zu kön- nen, können die vom Aussenumfang des Rahmens 65 vorragenden Haltelaschen 73 bevorzugt über Schwächungsbereiche 76 am Rahmen 65 angeformt sein. Diese Schwächungsbereiche 76 zwischen dem Rahmen 65 und den eigentlichen Haltelaschen 73 können dabei durch schmale Verbindungsstege oder sogar durch filmschanierähnliche Verbindungselemente gebildet sein. Die eigentlichen Haltelaschen 73 weisen eine Grösse bzw. einen Durchmesser auf, welcher etwas grösser bemessen ist als ein Kopf der jeweils für die Befestigung zu verwendenden Schraube 50, wie dies vor allem aus Fig. 3 ersichtlich ist. Durch diese Schwächungsbereiche 76 bzw. durch schmale Verbindungsstege 77 zwischen den Haltelaschen 73 und dem Rahmen 65 können über diese Schwächungsbereiche 76 bzw.
Verbindungsstege 77 Ausgleichsbewegungen bzw. wenigs- tens teilweise Entkopplungen stattfinden, wenn vom Gehäuse 7 über die Haltezapfen 51 auf die Haltelaschen 73 Verformungsbewegungen übertragen werden. Die optional vorhandenen Verbin- dungsstege 77 verbessern bzw. ermöglichen also eine Entkoppelung von Bewegungen der Halte- laschen 73 gegenüber dem Rahmen 65 mit dem Display 57 in begrenztem Ausmass.
Wie am besten aus den Fig. 3 bzw. 6 und 7 ersichtlich ist, ist das Touch-Panel 58 auf einer der Oberseite 6 des Gehäuses 7 zugewandten Aussenseite des Rahmens 65 befestigt. Insbesondere ist das Touch-Panel 58 auf der Aussenseite der oberen Schale 70 befestigt, bevorzugt daran aufge- klebt. Im speziellen überdeckt die transparente Platte 60 des Touch-Panels 58 einen Durchbruch 78 in der oberen Schale 70, durch welchen der Anzeigebereich des Displays 57 freigestellt ist. Die Randbereiche dieses Durchbruches 78 in der oberen Schale 70 bzw. im Rahmen 65 werden dann möglichst vollflächig mit der Unterseite der relativ formsteifen Platte 60 kraftschlüssig verbunden, insbesondere verklebt, wie dies in Fig. 7 ersichtlich ist.
Durch die kraftschlüssige Verbindung des Touch-Panels 58 bzw. dessen transparenter Kunststoff- oder Glasplatte mit dem Rahmen 65 erhält der Rahmen 65 eine besonders hohe Formstabilität. Der Kleber zwischen dem Touch-Panel 58 und dem Rahmen 65 für das Display 57 ist dabei möglichst unnachgiebig und weist eine dauerhaft hohe Klebekraft auf.
Die schachtelartige Ausbildung des Rahmens 65 und/oder die kraftschlüssige Verbindung des Rahmens 65 mit dem Touch-Panel 58 erhöht die Verwindungssteifigkeit bzw. Formbeständigkeit des Rahmens 65 wesentlich, sodass insgesamt ein guter Schutz für das sensible bzw. wenig robus- te Display 57 geschaffen ist. Die Dämpfungselemente 67 und/oder die Anordnung und/oder die Anformung der Haltelaschen 73 am Rahmen 65 kann bzw. können die Lagerung des Displays 57 im Gehäuse 7 der Vorrichtung 1 zusätzlich verbessern und ergibt sich insgesamt eine überaus robuste und sichere Lagerung des berührungssensitiven Bildschirms 4 der Vorrichtung 1.
Wie am besten aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, ist der Rahmen 65 zwischen der unteren und oberen Halbschale 45,46 positioniert gehaltert. Insbesondere ist der Rahmen 65 via die Halte- laschen 73 zwischen den Haltezapfen 51 der unteren und der oberen Halbschale 45, 46 festgelegt.
Bevorzugt ist der Rahmen 65 via die Haltelaschen 73 und die Schrauben 50 zur Verbindung des unteren Gehäuseteils bzw. der unteren Halbschale 45 mit dem oberen Gehäuseteil bzw. der obe- ren Halbschale 46 klemmend festgelegt. Insbesondere werden die Haltelaschen 73 des Rahmens 65 zwischen den einander zugewandten Stirnenden der jeweiligen Haltezapfen 51 eingeklemmt, wenn die Gehäuseteile via die Schrauben 50 miteinander verbunden bzw. verschraubt werden.
Zusätzlich können auch einzelne Halteschrauben vorgesehen sein, damit der Rahmen 65 mit dem Touch-Panel 58 und dem Display 57 in einer der Halbschalen 45,46 positioniert gehaltert wird, wodurch der Zusammenbau des Gehäuses 7 bzw. der Vorrichtung 1 erleichtert werden kann.
Eine Länge der Haltezapfen 51 und/oder eine Plazierung der Haltelaschen 73 relativ zum Rah- men 65 ist dabei derart gewählt, dass der Rahmen 65 im Innenraum des Gehäuses 7 spielfrei gehaltert wird. Ausserdem ist eine Länge der Haltezapfen 51 der oberen Halbschale 46 und/oder eine Plazierung der Haltelaschen 73 am Rahmen 65 derart gewählt, dass das Touch-Panel 58 mit bestimmter Vorspannung gegen die Kanten- bzw. Randbereiche eines Durchbruches 79 in der
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oberen Halbschale 46 des Gehäuses 7 gedrückt wird. Die Abmessungen des Durchbruchs 79 in der oberen Halbschale 46 des Gehäuses 7 sind dabei derart gewählt, dass der Anzeigebereich des Displays 57 einsehbar ist und die umliegenden Rahmenteile bzw. die Randbereiche des Touch- Panels 58 verdeckt werden. Bevorzugt ist im Rand- bzw.
Kantenbereich des Durchbruchs 79 eine umlaufende Dichtung 80 ausgebildet, welche bevorzugt in einer Nut bzw. Vertiefung in der oberen Halbschale wenigstens teilweise eingesetzt ist. Mittels dieser Dichtung 80 wird im zusammenge- bauten Zustand der Vorrichtung 1 bzw. des Gehäuses 7 das Eindringen von Schmutz bzw. Feuch- tigkeit in den Innenraum des Gehäuses 7 über den Anzeigebereich bzw. über den Durchbruch 79 in der oberen Halbschale 46 verhindert. Im zusammengebauten Zustand gemäss Fig. 3 wird diese Dichtung 80 gegen die Oberfläche des Touch-Panel 58 bzw. der sensitiven Folie 61 gedrückt, um eine lückenlose Abdichtung des Innenraums des Gehäuses 7 gegenüber dessen Umgebung zu bewirken.
Zusätzlich zu dem via den Rahmen 65 gehalterten Touch-Panel 58 und Display 57 ist bevor- zugt auch die Printplatte 16 der Steuervorrichtung 14 am Rahmen 65 befestigt. Insbesondere ist diese Printplatte 16 mit der Steuerelektronik auf der vom Touch-Panel 58 abgewandten Flachseite des Rahmens 65 angeordnet. Bevorzugt ist die Printplatte 16 mittels formschlüssiger Befesti- gungsmittel 81 in Form von den Kantenbereichen der Printplatte 16 zugeordneten Winkelstegen 82 schraubenlos am Rahmen 65 montiert. Rastvorrichtungen verhindern dabei ein ungewolltes Her- ausgleiten der Printplatte 16 gegenüber den Winkelstegen 82.
Der schichtartige Aufbau aus dem relativ formstabilen Touch-Panel 58, dem aus zwei ineinan- der verschachtelten Teilen zusammengesetzten Rahmen 65 und der Printplatte 16 und/oder die beschriebene Anordnung und/oder Ausbildung der Haltelaschen 73 des Rahmens 65 und/oder die Dämpfungselemente 67 bilden insgesamt einen überaus wirkungsvollen Schutzkäfig für das schockempfindliche und üblicherweise bruchgefährdete, grossflächige Display 57. Erst durch einige der zuvor beschriebene Massnahmen ist es möglich geworden, auch derart empfindliche Kompo- nenten für tragbare bzw. mobile Vorrichtungen 1 in industriellen Umgebungen einzusetzen. Insbe- sondere führt ein zu Boden fallen der Vorrichtung 1 aus einer Höhe von bis zu 1,5 m nicht unmit- telbar zu einer Beschädigung der Vorrichtung 1 bzw. der elektronischen Komponenten oder des Displays 57.
Nachdem sowohl das Touch-Panel 58, der Rahmen 65, das Display 57 und die Printplatte 16 der Steuervorrichtung 14 auf den von den Halbschalen 45,46 vorkragenden, stiftartigen Haltezap- fen 51 aufgehängt sind, ergibt sich für diese Komponenten eine schwimmende bzw. dämpfende Lagerung innerhalb des Gehäuses 7, wodurch relativ hohe, impulsartige Verzögerungskräfte, wie sie beim Aufprall des Gehäuses 7 der Vorrichtung 1 auf dem Boden auftreten können, nicht unmit- telbar zu einer Beschädigung bzw. zu einem Bruch dieser Komponenten führen. Insgesamt ergibt sich also eine extrem robuste, fallsichere Vorrichtung 1, die für den Einsatz in industriellen Umge- bungen gut geeignet ist.
In den Fig. 8 bis 10 ist eine andere Ausführungsform der Vorrichtung 1 bzw. eines sogenann- ten Handterminals wenigstens zum mobilen Bedienen bzw. Steuern und/oder zur Prozessdatenvi- sualisierung von elektrischen Maschinen bzw. industriellen Robotern gezeigt. Für vorhergehend bereits beschriebene Teile werden dabei gleiche Bezugszeichen verwendet und sind die jeweiligen Beschreibungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen übertragbar.
Hierbei ist das Gehäuse 7 im wesentlichen scheiben- bzw. radförmig ausgebildet. An den äu- #eren Umgrenzungsflächen bzw. Oberflächen des Gehäuses 7 sind also keinerlei Ecken ausgebil- det und verlaufen an der Oberseite 6 des Gehäuses 7 nur einige wenige, möglichst stumpfe Kan- ten. Die vorhandenen Kanten verlaufen vorwiegend um die Vertiefungen 39, welche ausgebildet sind, um die Eingabeelemente 8, das Bedienelement 10 und den berührungssensitiven Bildschirm 4 zumindest teilweise versenkt gegenüber der Oberfläche an der Oberseite 6 des Gehäuses 7 anzuordnen.
An der Unterseite 24 des in Draufsicht gemäss Fig. 9 runden, insbesondere kreisförmigen Ge- häuses 7 ist wiederum der Griffbereich 25 zur Halterung der Vorrichtung 1 durch einen Benutzer ausgebildet. Alternativ ist es auch möglich, die Oberseite 6 der Vorrichtung 1 elliptisch auszubilden.
Der Griffbereich 25 des Gehäuses 7 ist dabei durch eine an der Unterseite 24 befestigte, ringförmi- ge Griffleiste 34 gebildet, welche über deren Umfangsbereich mehrere mögliche Griff- bzw. Halte- positionen aufweist. Insbesondere ist die Griffleiste 25 derart geformt, dass diese sowohl einen
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Griffbereich 25 für linkshändige Bedienung als auch einen Griffbereich 25 zur leichteren Bedienung durch einen sogenannten Rechtshänder aufweist. Diese Vorrichtung 1 kann also von Rechtshän- dern als auch von Linkshändern ohne zwingend erforderliche Umbauarbeiten gleichermassen be- quem und gefühlvoll bedient werden. Jedem dieser zumindest zwei Griffbereiche 25 für linkshändi- ge und rechtshändige Bedienung bzw. Halterung der Vorrichtung 1 ist dabei jeweils eine eigene Sicherheitsschaltvorrichtung 12 zugeordnet.
Diese Sicherheitsschaltvorrichtung 12 kann dabei, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, am Gehäuse 7 ausgebildet bzw. montiert sein oder aber auch nahe bzw. direkt an der Griffleiste 34 angeordnet sein. Wesentlich ist, dass die Griffleiste 34 derart angeordnet und dimensioniert ist, dass die Vorrichtung 1 mit nur einer Hand des Benutzers gehaltert werden kann und von dieser Hand gleichzeitig die Sicherheitsschaltvorrichtung 12 betätigbar ist.
Wie am besten aus Fig. 10 ersichtlich ist, weist das Gehäuse 7 zumindest im Bereich seiner Mantelfläche 48 die äussere und eine dazu distanzierte, innenliegende Gehäusewand 83 auf. Das Gehäuse 7 ist also zumindest in seinem Mantelbereich 48 zweischalig ausgebildet. Die innenlie- gende Gehäusewand 83 erstreckt sich dabei im wesentlichen zwischen den die Unterseite 24 und die Oberseite 6 des Gehäuses 7 bildenden Grund- und Deckplatten des Gehäuses 7.
Insbesondere sind an der unteren Halbschale 45 und an der oberen Halbschale 46 kreisring- förmig verlaufende Wandstege 84 ausgebildet, welche konzentrisch zueinander verlaufen und im zusammengesetzten Zustand der Halbschalen 45,46 einander überlappen können. Zwischen der innenliegenden Gehäusewand 83 und der äusseren Gehäusewand kann auch das schnurförmige Dichtelement 49 für den Trenn- bzw. Fugenbereich der beiden Halbschalen 45,46 positionsstabil aufgenommen sein. Die zumindest bereichsweise doppelwandige Ausführung des Gehäuses 7 kann dessen Bruchfestigkeit bzw. Verwindungssteifigkeit wesentlich erhöhen. Zudem kann die äussere Gehäusewand, vor allem dann, wenn die Vorrichtung 1 durch ein Missgeschick zu Boden fällt, als Absorber bzw. Dämpfer für schlagartige Beanspruchungen bzw. Verformungen genutzt werden.
Die Robustheit bzw. Funktionssicherheit der Vorrichtung 1 kann weiter gesteigert werden, wenn vor allem dem Not-Aus-Schalter 22, insbesondere dessen elektrischen Kontaktblock 85 im Inneren des Gehäuses 7 wenigstens ein Stützsteg 86 zugeordnet ist. Dieser Stützsteg 86 dient zur Abstützung bzw. lastabtragenden Unterstützung des Not-Aus-Schalters 22 bzw. dessen Kontakt- block 85 im Innenraum des Gehäuses 7. Insbesondere verhindert der wenigstens eine Stützsteg 86 ein Abweichen des Kontaktblockes 85 bzw. ein Abreissen desselben vom Betätigungsorgan 23 bei einem heftigen Aufprall des Gehäuses 7. Mit derartigen Stützstegen 86 für den Not-Aus- Schalter 22 kann also die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Vorrichtung 1 auch bei harter Bean- spruchung stets aufrecht erhalten werden.
Damit die Vorrichtung 1 ohne wesentliche Adaptierungen sowohl für linkshändige als auch für rechtshändige Bedienung optimal geeignet ist, sind die Oberseite 6 des Gehäuses 7 und die Griff- leiste 43 bezüglich einer Halbierenden 87 weitgehendst symmetrisch ausgebildet.
Wie vor allem aus Fig. 8 ersichtlich ist, kann das Gehäuse 7 auch eine schlitzförmige Öffnung 88 zur wechselbaren Aufnahme einer elektronischen Erweiterungskarte 89, beispielsweise einer Speicherkarte nach dem PCMCIA-Standard aufweisen. Diese Öffnung 88 für den wenigstens teilweisen Einschub der Erweiterungskarte 89 ist bevorzugt im Mantelbereich 48 des Gehäuses 7 ausgebildet. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Öffnung 88 an der Oberseite 6 oder an der Unterseite 24 des Gehäuses 7 auszubilden. Die Erweiterungskarte 89 ist dabei über eine entsprechend angepasste Schnittstelle mit der Steuervorrichtung 14 im Inneren des Gehäuses 7 elektrisch leitend verbindbar.
Bevorzugt ist die Schnittstelle nach dem PCMCIA-Standard als elektrische Steckkontakt-Schnittstelle ausgebildet, welche ein werkzeugloses Einsetzen, Entneh- men oder Tauschen einer entsprechenden Erweiterungskarte 89 ermöglicht.
Die Steuervorrichtung 14 bzw. deren Mikrorechner ist bevorzugt zur Ausführung eines stan- dardmässig verfügbaren Betriebssystems geeignet. Als Betriebssystem zur softwaretechnischen Steuerung bzw. als Grundlage zur Ausführung interner Abläufe der Steuervorrichtung 14 kann beispielsweise das relativ weit verbreitete und somit in seiner Bedienung vielfach bekannte Be- triebssystem Windows CE TM eingesetzt sein. Unter Einbeziehung eines dementsprechenden Betriebssystems sind benutzerindividuelle Bildschirmmasken und Symbole zur grafikunterstützten Bedienung in vielfältigsten Ausführungen am Display 57 anzeigbar.
Durch die Verwendung eines weitläufig verbreiteten Betriebssystems kann der Aufwand und/oder die Dauer, welche für eventu-
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elle Einschulungen zur Bedienung der Vorrichtung 1 erforderlich ist, beträchtlich reduziert werden.
Die Einsatzakzeptanz der Vorrichtung 1 kann dadurch weiter gesteigert werden kann.
Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Vorrichtung 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmassstäblich und/oder ver- grössert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Be- schreibung entnommen werden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1,2, 3,4, 5,6, 7 ; 8,9, 10 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemässen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemässen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
EMI21.1
<tb> 1 <SEP> Vorrichtung <SEP> 36 <SEP> Erhebung
<tb>
<tb> 2 <SEP> Ausgabevorrichtung <SEP> 37 <SEP> Schrägfläche
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> Eingabevorrichtung <SEP> 38 <SEP> Ebene
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<tb>
<tb> 4 <SEP> Bildschirm <SEP> 39 <SEP> Vertiefung
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> Touch-Screen <SEP> 40 <SEP> Betätigungsorgan
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> Oberseite <SEP> 41 <SEP> Fortsatz
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<tb>
<tb> 7 <SEP> Gehäuse <SEP> 42 <SEP> Fortsatz
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> Eingabeelement <SEP> 43 <SEP> Freistellung
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<tb>
<tb> 9 <SEP> Folientastatur <SEP> 44 <SEP> Achse
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<tb>
<tb> 10 <SEP> Bedienelement <SEP> 45 <SEP> Halbschale
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 11 <SEP> Joystick <SEP> 46 <SEP> Halbschale
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<tb>
<tb> 12 <SEP> Sicherheitsschaltvorrichtung <SEP> 47 <SEP> Trennlinie
<tb>
<tb>
<tb> 13 <SEP> Zustimmtaster <SEP> 48
<SEP> Mantelfläche
<tb>
<tb>
<tb> 14 <SEP> Steuervorrichtung <SEP> 49 <SEP> Dichtelement
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<tb>
<tb> 15 <SEP> Mikrorechner <SEP> 50 <SEP> Schraube
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 16 <SEP> Printplatte <SEP> 51 <SEP> Haltezapfen
<tb>
<tb> 17 <SEP> Kommunikationsschnittstelle <SEP> 52 <SEP> Durchbruch
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 18 <SEP> Kabelverbindung <SEP> 53 <SEP> Halteschlaufe
<tb>
<tb>
<tb> 19 <SEP> Kabelauslass <SEP> 54 <SEP> Befestigungsmittel
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> Kabelauslass <SEP> 55 <SEP> Verstell- <SEP> und <SEP> Fixierorgan
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<tb>
<tb> 21 <SEP> Längsmittelachse <SEP> 56 <SEP> Halteschlaufe
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<tb>
<tb> 22 <SEP> Not-Aus-Schalter <SEP> 57 <SEP> Display
<tb>
<tb>
<tb> 23 <SEP> Betätigungsorgan <SEP> 58 <SEP> Touch-Panel
<tb>
<tb>
<tb> 24 <SEP> Unterseite <SEP> 59 <SEP> Flüssigkristallanzeige
<tb>
<tb> 25 <SEP> Griffbereich
<SEP> 60 <SEP> Platte
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 26 <SEP> Hand <SEP> 61 <SEP> Folie
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<tb>
<tb> 27 <SEP> Breite <SEP> 62 <SEP> Schnittstelle
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 28 <SEP> Betätigungsbereich <SEP> 63 <SEP> Folienleitung
<tb>
<tb>
<tb> 29 <SEP> Verstellorgan <SEP> 64 <SEP> Schnittstelle
<tb>
<tb> 30 <SEP> Abschnitt <SEP> 65 <SEP> Rahmen
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<tb>
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<tb>
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<tb> 31 <SEP> Abdeckelement <SEP> 66 <SEP> Innenfläche
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<tb>
<tb>
<tb> 32 <SEP> Erhebung <SEP> 67 <SEP> Dämpfungselement
<tb>
<tb> 33 <SEP> Gehäuseabschnitt <SEP> 68 <SEP> Schaumstoffstreifen
<tb>
<tb>
<tb> 34 <SEP> Griffleiste <SEP> 69 <SEP> Schale
<tb>
<tb>
<tb> 35 <SEP> Unterarm <SEP> 70 <SEP> Schale
<tb>
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71 Verbindung 72 Mantelbereich 73 Haltelasche 74 Abstand 75 Länge 76 Schwächungsbereich 77 Verbindungssteg 78 Durchbruch 79 Durchbruch 80 Dichtung
81 Befestigungsmittel 82 Winkelsteg 83 Gehäusewand 84 Wandsteg 85 Kontaktblock 86 Stützsteg 87 Halbierende 88 Öffnung 89 Erweiterungskarte
PATENTANSPRÜCHE : 1. Tragbare Vorrichtung (1) mit wenigstens einer optischen Ausgabevorrichtung (2) zumin- dest zur Visualisierung von Prozessdaten einer Maschine, eines Roboters oder eines tech- nischen Prozesses, mit wenigstens einer Eingabevorrichtung (3) zumindest zur Beeinflus- sung der Betriebsfunktionen der Vorrichtung (1) und/oder zur Bedienung der Maschine oder des Roboters oder des technischen Prozesses, und mit einer Sicherheitsschaltvor- richtung (12) zur Vermeidung der Abgabe ungewollter, unvorhergesehener Steuerbefehle für die Maschine, den Roboter oder den technischen Prozess, wobei die Ausgabevorrich- tungen (2) und Eingabevorrichtungen (3) mit einer Steuervorrichtung (14) verbunden sind, welche Steuervorrichtung (14)
von einem möglichst bruchfesten Gehäuse (7) aufgenom- men ist und wenigstens eine Kommunikationsschnittstelle (17) zu einer externen, örtlich distanzierten Steuervorrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Ein- und Ausgabevorrichtungen (2,3) durch einen berührungssensitiven Bildschirm (4) in Art eines Touch-Screen (5) mit einem Touch-Panel (58) und einem darunter angeordneten
Display (57) funktionell kombiniert sind und sich der berührungssensitive Bildschirm (4) über weitläufige Bereiche der Oberfläche des Gehäuses (7) erstreckt, wobei das Display (57) zumindest bereichsweise von einem käfigartigen Rahmen (65) umgeben ist, über den das Display (57) im Innenraum des Gehäuses (7) positioniert gehaltert ist und die Innen- abmessungen bzw.
die lichten Weiten des Rahmens (65) geringfügig grösser bemessen sind als die Aussenabmessungen des Displays (57) und zwischen Innenflächen (66) des
Rahmens (65) und Aussenflächen des Displays (57) weichelastische Dämpfungselemente (67) angeordnet sind.