DE102007063622B4 - Bedienstation mit einem Rechnergehäuse, einem Tragarm und einer zwischen dem Rechnergehäuse und dem Tragarm angeordneten mechanischen Kupplung mit selbsttätiger elektrischer Kopplung - Google Patents

Bedienstation mit einem Rechnergehäuse, einem Tragarm und einer zwischen dem Rechnergehäuse und dem Tragarm angeordneten mechanischen Kupplung mit selbsttätiger elektrischer Kopplung Download PDF

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Abstract

Bedienstation, insbesondere zur Bedienung von Maschinen und Industrieanlagen, mit einem Tragarm (2), einem an einem Ende des Tragarms (2) befestigten Gehäuse (6), das einen Rechner umschließt und mit Eingabemitteln (8) und einer Anzeige (8) versehen ist, mehreren durch den Tragarm (2) in das Gehäuse (2) und zum Rechner führenden elektrischen Leitern (10, 12), sowie einer lösbaren Kupplung (16), die einen fest mit dem Gehäuse (6) verbundenen Kupplungsteil (18) und einen fest mit dem Tragarm (2) verbundenen Kupplungsteil (24) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungsteile (18, 24) zur Demontage bzw. Montage des Gehäuses (6) durch eine Relativbewegung mechanisch voneinander trennbar bzw. miteinander verbindbar sind, wobei jeder Kupplungsteil (18, 24) ein elektrisches Kopplungselement (60 bzw. 62) enthält, das jeweils mit zugehörigen, durch den Tragarm (2) bzw. in das Gehäuse (6) führenden Abschnitten der Leiter verbunden ist, wobei die Kopplungselemente (60, 62) durch die Relativbewegung der Kupplungsteile (18, 24) beim mechanischen Trennen bzw. Verbinden auseinanderbewegt und elektrisch voneinander getrennt bzw. aneinander angenähert und elektrisch miteinander gekoppelt werden, und wobei der Rechner beim mechanischen Verbinden der beiden Kupplungsteile (18, 24) selbsttätig eine Kennung der Bedienstation abfragt und diese Kennung über mindestens einen der Leiter (12) an eine externe Zentralstation übermittelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bedienstation, insbesondere zur Bedienung von Maschinen und Industrieanlagen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bedienstationen der eingangs genannten Art umfassen häufig einen sogenannten Panel-PC, der gewöhnlich aus einem in einem Gehäuse enthaltenen Rechner, einem an einer Breitseite des Gehäuses angeordneten Anzeigebildschirm sowie einer Tastatur zur Eingabe von Bedienungsanweisungen besteht, die entweder getrennt vom Anzeigebildschirm am Gehäuse angebracht oder mit dem Bildschirm zu einem sogenannten Touchscreen kombiniert sein kann. Derartige Panel-PCs werden vom Anmelder im Internet unter http://www.cre-electronic.de/panelpc.html angeboten.
  • Panel-PCs werden typischerweise in Industrieanlagen bei der Fertigungs- und Prozessautomatisierung sowie zur Steuerung von Maschinen, Fließbändern und Verfahrensabläufen eingesetzt. Dort, wo der Panel-PC nicht direkt an einer Maschine angebracht werden kann, wie zum Beispiel bei Bedienstationen zur Steuerung von Fließbändern oder dergleichen in großen Werkhallen, wird er häufig an einem Tragarm ortsfest oder verfahrbar an Schienen an einer Decke der Werkhalle aufgehängt. Der Tragarm dient dabei nicht nur dazu, den Panel-PC aufzuhängen, sondern auch als Kabelkanal für elektrische Leiter oder Kabel, die entweder zur Übertragung von Signalen zu einer Zentralstation bzw. weiteren, mit dem Panel-PC vernetzten Bedienstationen und/oder zur Zufuhr von Strom zum Panel-PC dienen kann.
  • Zur Befestigung eines solchen an einem Tragarm aufgehängten oder über einen Tragarm von unten her abgestützten Panel-PC am zugehörigen Tragarm ist der letztere an seinem freien Ende zumeist mit einem gegebenenfalls als Drehflansch ausgebildeten hohlen Befestigungsflansch versehen, der an der benachbarten Ober- bzw. Unterseite des Gehäuses des Panel-PC festgeschraubt wird und eine mit dem Kabelkanal des Tragarms sowie mit einer Gehäuseöffnung kommunizierende Durchtrittsöffnung für die elektrischen Leiter oder Kabel umschließt. Die Leiter oder Kabel weisen im Bereich des Flanschs zumeist eine mit Kontakten versehene Unterbrechungsstelle auf, beispielsweise eine Steckverbindung oder Listerklemmen, so dass im Tragarm verlegte Leiterabschnitte bei der Montage des Panel-PC am Tragarm mit zugehörigen, aus dem Gehäuse des Panel-PC heraus geführten Leiterabschnitten elektrisch verbunden bzw. von diesen getrennt werden können.
  • Aus der DE 100 13 283 A1 ist bereits eine Bedienstation der eingangs genannten Art bekannt, bei der zwei fest mit dem Gehäuse bzw. mit dem Tragarm verbundene Kupplungsteile einer lösbaren Kupplung bei der Montage des Panel-PC miteinander verschraubt werden.
  • Dies bedeutet jedoch, dass bei einer Montage des Panel-PC am Tragarm zuerst die zusammengehörigen Leiterabschnitte verbunden werden müssen, bevor der Panel-PC am Befestigungsflansch des Tragarms festgeschraubt werden kann, wozu der relativ schwere Panel-PC einige Zeit in der Nähe des freien Ende des Tragarms gehalten werden muss. Umgekehrt muss bei einer Demontage des Panel-PC zuerst der Befestigungsflansch vom Gehäuse des Panel-PC gelöst und dann die Kontakte der miteinander verbundenen Leiterabschnitte an der Unterbrechungsstelle getrennt werden. Zu diesem Zweck muss der mechanisch vom Tragarm gelöste Panel-PC ebenfalls in der Nähe des Endes des Tragarms festgehalten werden, da nicht immer eine Ablagemöglichkeit vorhanden ist.
  • Aus der DE 41 15 917 A1 ist es bei einem Klimaprüfschrank bereits an sich bekannt, ein Bedienpult lösbar an einer Säule zu montieren. Die Säule und das Bedienpult weisen jeweils Kupplungselemente auf, die zur Demontage bzw. Montage des Bedienpults durch eine Relativbewegung mechanisch voneinander trennbar bzw. miteinander verbindbar sind. Beim mechanischen Trennen bzw. Verbinden werden zudem durch die Relativbewegung elektrische Kopplungselemente in Form von Steckverbindungen auseinanderbewegt und elektrisch voneinander getrennt bzw. elektrisch miteinander verbunden. Zudem offenbart die EP 1 489 702 A1 einen Schnellverbinder zum gleichzeitigen Herstellen einer mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen zusammenwirkenden mechanischen Kupplungs- und elektrischen Kopplungselementen eines LCD-Monitors und eines Trägerarms.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bedienstation der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine Montage und eine Demontage des Gehäuses am bzw. vom Tragarm und eine Anmeldung bei einer Zentralstation erleichtert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Danach ist zwischen dem Tragarm und dem Gehäuse der Bedienstation oder entlang des Tragarms eine lösbare Kupplung vorgesehen, die einen fest mit dem Gehäuse verbundenen Kupplungsteil und einen fest mit dem Tragarm verbundenen Kupplungsteil umfasst, wobei die beiden Kupplungsteile zur Demontage bzw. Montage des Gehäuses durch eine Relativbewegung mechanisch voneinander trennbar bzw. miteinander verbindbar sind, wobei jeder Kupplungsteil ein mit den zugehörigen Leiterabschnitten verbundenes elektrisches Kopplungselement enthält, wobei die Kopplungselemente durch die Relativbewegung der Kupplungsteile beim mechanischen Trennen bzw. Verbinden auseinanderbewegt und elektrisch voneinander getrennt bzw. aneinander angenähert und elektrisch miteinander gekoppelt werden und wobei der Rechner beim mechanischen Verbinden der beiden Kupplungsteile selbsttätig eine Kennung oder IT-Adresse der Bedienstation abfragt und diese Kennung über mindestens einen der Leiter an eine externe Zentralstation übermittelt.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zum einen durch die Kupplung eine Demontage des Panel-PC vom Tragarm bzw. eine erneute Montage des Panel-PC am Tragarm zu erleichtern, und zum anderen gleichzeitig die beim Trennen bzw. Verbinden der beiden Kupplungsteile erforderliche Relativbewegung zwischen diesen auszunutzen, um die Kopplungselemente zwischen den beiden Leiterabschnitten auseinander zu bewegen und dadurch elektrisch voneinander zu trennen bzw. soweit aneinander anzunähern, dass eine Energie- bzw. Signalübertragung möglich ist. Vorzugsweise handelt es sich bei den Kopplungselementen um Kontakte, die beim mechanischen Verbinden der beiden Kupplungsteile in Berührungseingriff gebracht und beim mechanischen Trennen der Kupplungsteile auseinander bewegt werden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Relativbewegung der beiden Kupplungsteile eine geführte Translationsbewegung entlang einer geraden Bewegungsachse ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei den Kopplungselementen um eine Steckerbuchse und einen Stecker einer Steckverbindung handelt, da in diesem Fall überstehende Kontaktstifte des Steckers durch die geführte Relativbewegung genau in zugehörige Öffnungen der Steckerbuchse gelenkt werden.
  • Die Bewegungsachse der Translationsbewegung schließt mit der Längsachse des Tragarms vorzugsweise einen Winkel von 90 Grad ein, wodurch die Fertigung der Kupplungsteile erleichtert werden kann. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, die Bewegungsachse der Translationsbewegung unter einem spitzen Winkel zur Längsachse des Tragarms anzuordnen, und zwar so, dass das am Gehäuse befestigte Kupplungsteil durch das Gewicht des Rechners und seines Gehäuses von selbst in eine gekuppelte Endstellung gleitet, in der die Kupplungsteile mechanisch und die Kopplungselemente elektrisch miteinander verbunden sind. Da das Gehäuse in diesem Fall etwas angehoben werden muss, um die Kupplungsteile mechanisch voneinander zu trennen, kann ein unbeabsichtigtes Lösen der Kupplung infolge von auf das Rechnergehäuse einwirkenden Kräften bei der Bedienung der Eingabemittel verhindert werden.
  • Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kupplung Sicherungsmittel umfasst, mit denen sich nach der Montage des Gehäuses am Tragarm die beiden Kupplungsteile in der gekuppelten Endstellung verriegeln oder arretieren lassen. Die Sicherungsmittel verhindern zweckmäßig jegliche Bewegung der beiden Kupplungsteile in Bezug zueinander und umfassen bevorzugt ein Schraub- oder Bajonettelement in einem der Kupplungsteile, das sich mit einem komplementären Schraub- oder Bajonettelement im anderen Kupplungsteil in Eingriff bringen lässt. Um eine unerlaubte Demontage des Panel-PC vom Tragarm zu verhindern, lassen die Sicherungsmittel vorzugsweise nur mit einem speziellem Werkzeug entriegeln oder lösen.
  • Um den Panel-PC nach der Montage in Bezug zum Tragarm auch in anderen Richtungen als der Bewegungsrichtung beim Trennen und beim Verbinden sicher festzuhalten, greifen die beiden Kupplungsteile nach dem mechanischen Verbinden zweckmäßig formschlüssig ineinander.
  • Um das Gewicht des Panel-PC sicher in den Tragarm einzuleiten, sind die beiden Kupplungsteile vorzugsweise so geformt, dass sie sich in Richtung der Längsachse des Tragarms gegenseitig hintergreifen. Dazu ist zweckmäßig der eine der beiden Kupplungsteile mit einer hinterschnittenen, an einem Stirnende offenen Aufnahmenut versehen, während der andere Kupplungsteil einen Kupplungsvorsprung oder Kupplungsschuh mit einem zum Querschnitt der Aufnahmenut komplementären Querschnitt umfasst, der zum Verbinden der beiden Kupplungsteile in die Aufnahmenut eingeführt werden kann. Der Querschnitt der Aufnahmenut und des Kupplungsschuhs kann zweckmäßig schwalbenschwanzförmig sein. Jedoch kann der Querschnitt der Aufnahmenut auch die Form eines T bzw. eines umgekehrten T aufweisen, je nachdem ob die Nut im unteren oder im oberen Kupplungsteil ausgespart ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass äußere Umfangsflächen der beiden Kupplungsteile nach dem Verbinden miteinander fluchten, so dass die Kupplung eine durchgehende Umfangsfläche besitzt. Diese Umfangsfläche kann zweckmäßig mindestens teilweise mit der Umfangsfläche des Tragarms fluchten.
  • Das Gehäuse kann entweder am Tragarm aufgehängt sein oder sich auf dem stehenden Tragarm abstützen. Eine Befestigung des Gehäuses an einem horizontalen, an eine Seite des Gehäuses herangeführten Tragarm ist jedoch ebenfalls denkbar.
  • Um die Befestigung eines nicht für den Tragarm geeigneten Panel-PC am Tragarm zu verhindern, weist mindestens eines der beiden Kupplungsteile eine mechanische Kodierung auf, die eine Relativbewegung der beiden Kupplungsteile bis in die gekuppelte Endstellung vor dem Erreichen dieser Endstellung blockiert.
  • Die abgefragte Kennung oder IT-Adresse besteht vorzugsweise aus einer entsprechenden Kodierung des Kopplungselements im tragarmseitigen Kupplungsteil, die über das Kopplungselement im gehäuseseitigen Kupplungsteil vom Rechner erkannt bzw. ausgelesen wird, woraufhin dieser ein Signal zur Anmeldung über mindestens einen der gekoppelten Leiter an die externe Zentralstation übermittelt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • 1: eine perspektivische Ansicht eines an einem Tragarm aufgehängten Panel-PC mit einer lösbaren Kupplung zwischen dem Panel-PC und dem Tragarm;
    • 2: eine perspektivische Vorderseitenansicht des Kupplungsbereichs;
    • 3: eine perspektivische Rückseitenansicht des Kupplungsbereichs;
    • 4: eine perspektivische Oberseitenansicht eines an einem Gehäuse des Panel-PC befestigten Kupplungsteils nach dem Lösen der Kupplung;
    • 5: eine perspektivische Unterseitenansicht eines an einem Gelenkabschnitt des Tragarms befestigten Kupplungsteils nach dem Lösen der Kupplung.
  • Der in der Zeichnung dargestellte, an einem Tragarm 2 aufgehängte Panel-PC 4 kann zum Beispiel zur Steuerung von Industrieanlagen oder industriellen Prozessen eingesetzt werden, wobei er gewöhnlich mit einer Zentralstation (nicht dargestellt) kommuniziert und/oder mit weiteren Panel-PCs vernetzt sein kann.
  • Der Panel-PC 4 besteht in an sich bekannter Weise aus einem flachen quaderförmigen Gehäuse 6 und einem im Gehäuse 6 untergebrachten Rechner (nicht sichtbar). Die Vorderseite des Gehäuses 6 wird von einem Tastbildschirm (Touchscreen) 8 gebildet, der zur Eingabe gewünschter Anweisungen oder Menüsteuerbefehle von einem Benutzer in unterlegten Feldern oder Bereichen angetippt werden kann.
  • Der Tragarm 2 ist an seinem unteren Ende mit einem von einem Faltenbalg 14 umgebenen Gelenk (nicht sichtbar) versehen, so dass das Gehäuse 6 des Panel-PC 4 in Bezug zum Tragarm 2 mit zwei Freiheitsgraden beweglich ist. Dabei kann es zum einen um die Längsachse des Tragarms 2 gedreht und zum anderen um eine zur Oberkante und Unterkante des Bildschirms 8 parallele Schwenkachse verschwenkt werden, um die Neigung des Bildschirms 8 zu verändern.
  • Der Tragarm 2 dient auch als Kabelkanal für elektrische Leiter 10, durch die der für den Betrieb des Rechners und des Bildschirms 8 erforderliche elektrische Strom in das Gehäuse 6 des Panel-PC 4 zugeführt werden kann. Neben den Leitern 10 enthält der Tragarm 2 auch eine Reihe von Signalleitungen 12, über die der Panel-PC 4 mit einer Zentralstation (nicht dargestellt) kommuniziert.
  • Um zu vermeiden, dass im Falle eines Defekts am Panel-PC 4 zeitaufwändige Demontagearbeiten erforderlich sind, um das Gehäuse 6 mechanisch vom Tragarm 2 zu trennen und die im Tragarm 2 verlegten Abschnitte der Leiter bzw. Signalleitungen von gehäuseseitigen Leiter- bzw. Signalleitungsabschnitten zu trennen, die in Verlängerung des Tragarms 2 durch eine Öffnung (nicht sichtbar) in der Oberseite des Gehäuses 6 ins Innere desselben führen, und um zu vermeiden, dass nach der Behebung des Defekts erneut zeitaufwändige Montagearbeiten vorgenommen werden müssen, um das Gehäuse 6 des Panel-PC 4 wieder am unteren Ende des Tragarms 2 anzubringen, nachdem die aus dem Gehäuse 6 ragenden Leiter- bzw. Signalleitungsabschnitte elektrisch mit den im Tragarm 2 verlegten Abschnitten verbunden worden sind, ist zwischen dem Gelenk bzw. dem unteren Ende des Tragarms 2 und dem Gehäuse 6 des Panel-PC 4 eine lösbare Kupplung 16 angeordnet.
  • Wie am besten in den 2 bis 5 dargestellt, besteht die Kupplung 16 aus einem unteren Kupplungsteil 18, der mit Hilfe von vier Befestigungsschrauben 20 (4) starr mit einer oberen Wand 22 des Gehäuses 6 des Panel-PC 4 verbunden ist, sowie einem oberen Kupplungsteil 24, der ebenfalls mit Hilfe von vier Befestigungsschrauben 26 (5) an einem in Bezug zum Tragarm 2 drehbaren und verschwenkbaren Teil 28 des Gelenks starr befestigt ist.
  • Um die beiden aus Metall bestehenden Kupplungsteile 18, 24 zur Demontage des Panel-PC 4 vom Tragarm 2 bzw. zur erneuten Montage am Tragarm 2 mechanisch voneinander zu trennen bzw. miteinander zu verbinden, sind die Kupplungsteile 18, 24 in Bezug zueinander entlang einer zur Ebene des Bildschirms 8 senkrechten Bewegungsachse A (4) verschiebbar.
  • Wie am besten in 4 dargestellt, weist der untere Kupplungsteil 18 zu diesem Zweck eine zur Oberseite der Gehäusewand 22 parallele Oberseite 30 und eine zur Oberseite 30 sowie zu einer Rückseite des Panel-PC 4 hin offene Aufnahmenut 32 mit einem umgekehrt T-förmigen Querschnitt auf, in die sich von hinten her, d.h. entgegen der Richtung des Pfeils A in 4, ein nach unten über eine ebene Unterseite 34 einer Befestigungsplatte 36 des oberen Kupplungsteils 24 überstehender Kupplungsschuh 38 einführen lässt.
  • Der einstückig mit der Befestigungsplatte 36 ausgebildete Kupplungsschuh 38 weist einen zum Querschnitt der Aufnahmenut 32 komplementären Querschnitt auf. Dadurch werden die beiden Kupplungsteile 18, 24 beim Trennen und Verbinden in Bezug zueinander geführt und stehen nach dem Verbinden formschlüssig miteinander im Eingriff, wobei zwei über entgegengesetzte Seiten des Kupplungsschuhs 38 überstehende und einstückig mit dem Kupplungsschuh 38 ausgebildete Halteleisten 40 die gegenüberliegenden einspringenden oberen Ränder 42 der Aufnahmenut hintergreifen, um die Gewichtskraft des Panel-PC 4 über die Kupplung 16 in den Tragarm 2 einzuleiten.
  • Um eine Beschädigung der oberen Gehäusewand 22 des Panel-PC 4 beim Verbinden oder Trennen der beiden Kupplungsteile 18, 24 zu vermeiden, wird die Aufnahmenut 32 nach unten zu von einer zwischen den Kupplungsteil 18 und die Gehäusewand 22 eingefügten ebenen Platte 44 mit einem dem Umriss der Kupplungsteile 18, 24 entsprechenden Umriss begrenzt.
  • Über die ebene Oberseite 30 des unteren Kupplungsteils 18 steht ein einstückig mit dem Kupplungsteil 18 ausgebildeter Vorsprung 46 über, der nach dem Verbinden der beiden Kupplungsteile 18, 24 in eine nach vorne zu offene, mit einem komplementären Querschnitt versehene Aussparung 48 in der Befestigungsplatte 36 des oberen Kupplungsteils 24 eingreift. Der Vorsprung 46 enthält eine zur Längsachse der Aufnahmenut 32 parallele Bohrung 48. Nach dem Einführen des Kupplungsschuhs 38 in die Aufnahmenut 32, d.h. in gekuppeltem Zustand, kann eine Sicherungsschraube 50 von vorne her durch die Bohrung 48 in eine mit dieser fluchtende Gewindebohrung 52 in einer hinteren Begrenzungswand 54 der Aussparung 48 eingeschraubt werden kann, um die beiden Kupplungsteile 18, 24 in Bezug zueinander zu arretieren.
  • Die Sicherungsschraube 5Q weist eine solche Ausbildung auf, dass sie sich mit üblichen Schraubwerkzeugen nicht drehen lässt, sondern ein spezielles Werkzeug erforderlich macht. Beispielsweise kann die Sicherungsschraube 50 als Inbusschraube mit einem mittig in ihrer Sechskantöffnung angeordneten Stift ausgebildet sein, wie in 2 dargestellt.
  • Der Vorsprung 46 bildet gleichzeitig einen Anschlag, der den Bewegungsweg des Kupplungsschuhs 38 entlang der Aufnahmenut 32 beim Verbinden der beiden Kupplungsteile 18, 24 begrenzt, wenn er in vollständig gekuppeltem Zustand mit seiner Rückseite 56 gegen die hintere Begrenzungswand 54 der Aussparung 48 anschlagt.
  • Außerdem können verschiedene Querschnittsformen des Vorsprungs 46 und der Aussparung 48 verwendet werden, um eine Befestigung eines Panel-PC 4 an einem Tragarm 2 zu verhindern, der für diesen Panel-PC 4 nicht geeignet ist, indem sich zum Beispiel ein über den Kupplungsteil 18 des Panel-PC überstehender, im Querschnitt dreieckiger oder halbrunder Vorsprung 46 nicht in eine im Querschnitt rechteckige Aussparung 48 im Kupplungsteil 24 des ungeeigneten Tragarms 2 einführen lässt.
  • Wie am besten in den 3 und 4 dargestellt, ist der untere Kupplungsteil 18 am geschlossenen vorderen Stirnende der Aufnahmenut 32 mit einer Steckerbuchse 60 versehen, während der obere Kupplungsteil 24 am gegenüberliegenden vorderen Stirnende des Kupplungsschuhs 38 mit einem in die Steckerbuchse 60 passenden komplementären Stecker 62 versehen ist.
  • Der Rand der Steckerbuchse 60 umgibt eine Mehrzahl von axial überstehenden Kontaktstiften 64, die parallel zur Längsachse der Aufnahmenut 32 ausgerichtet sind. Ein Teil der Kontaktstifte 64 ist jeweils über einen zugehörigen Anschluss (nicht sichtbar) der Steckerbuchse 60 mit dem freien Ende eines Abschnitts eines Leiters 10 bzw. einer Signalleitung 12 verbunden, der durch eine unterhalb der Steckerbuchse 60 in der Gehäusewand 22 angeordnete Öffnung (nicht sichtbar) aus dem Gehäuse 6 ragt und vor der Montage des Kupplungsteils 18 mit dem Anschluss der Steckerbuchse 60 verbunden wird.
  • Der Stecker 62 weist eine zumindest der Anzahl der Kontaktstifte 64 entsprechende Anzahl von axialen Kontaktöffnungen 66 auf, die in einer vorderen Stirnfläche des Steckers 62 münden. Wie in 5 dargestellt, ist ein Teil der Kontaktöffnungen 66 jeweils über einen zugehörigen Anschluss (nicht sichtbar) des Steckers 62 mit dem freien Ende eines Abschnitts eines Leiters 10 bzw. einer Signalleitung 12 verbunden. Diese Abschnitte erstrecken sich nach ihrem Austritt aus der Rückseite des Steckers 62 durch eine flache Aussparung 68 in der Unterseite des Kupplungsschuhs 38, eine den Kupplungsteil 25 durchsetzende Bohrung 70 und durch das hohle Innere des Tragarms 2 zu einer Stromquelle bzw. zu der Zentralstation.
  • Sobald sich der Kupplungsschuh 38 in der Aufnahmenut 32 befindet, liegen die Kontaktöffnungen 66 des Steckers 62 den Kontaktstiften 64 der Steckerbuchse 60 genau gegenüber. Dadurch werden die Kontaktstifte 64 ohne seitliche Kräfte genau in die Kontaktöffnungen 66 gelenkt, wenn der Kupplungsschuh 38 bis zum Anschlagen gegen den Vorsprung 46 in die Aufnahmenut 32 eingeführt wird und der Stecker 62 dabei vollständig in die Steckerbuchse 60 eintritt. Bei diesem Vorgang werden die aus dem Gehäuse 6 kommenden, jeweils an die Kontaktstifte 64 angeschlossenen Abschnitte der Leiter 10 und Signalleitungen 12 ohne weiteres Zutun selbsttätig mit den durch den Tragarm 2 verlaufenen Abschnitten verbunden, die an die zugehörigen Kontaktöffnungen 66 angeschlossen sind.
  • Weiter wird bei diesem Vorgang der Panel-PC 4 automatisch mit einer die Kennung oder IT-Adresse der Bedienstation bildenden, am Stecker 62 kodierten binären Zahl bei der Zentralstation angemeldet. Um dies zu ermöglichen, ist ein Teil der Kontaktöffnungen 66 mit einer Bezugs-Kontaktöffnung kurzgeschlossen, beispielsweise ein Teil der Kontaktöffnungen 64 einer einzelnen Reihe von acht Kontaktöffnungen 66, um die Ziffer Eins zu kodieren, während der übrige Teil der Kontaktöffnungen 64 dieser Reihe nicht elektrisch mit der Bezugs-Kontaktöffnung verbunden ist, um entsprechend die Ziffer Null zu kodieren, oder umgekehrt. Wenn der Stecker 62 in die Steckerbuchse 60 eingeführt wird, fragt der Rechner des Panel-PC 4 selbsttätig die Kodierung jeder Kontaktöffnungen 66 mit einer vorgegebenen Reihenfolge ab, indem er feststellt, welche der Kodieröffnungen 66 mit der Bezugsöffnung einen geschlossenen bzw. einen offenen Stromkreis bildet, und übermittelt das Ergebnis der Abfrage als IT-Adresse an die Zentralstation, um den Pnel-PC 4 dort anzumelden.
  • Nach dem Zusammenführen der beiden Kupplungsteile 18, 20 wird die Sicherungsschraube 50 durch die Bohrung 48 des Vorsprungs 46 in die Gewindebohrung 52 des Kupplungsteils 24 geschraubt und festgezogen, um die beiden Kupplungsteile 18, 24 in Bezug zueinander unverschiebbar in der gekuppelten Stellung zu arretieren.
  • Zum Lösen der Kupplung 16 wird zuerst die Sicherungsschraube 50 gelöst, um dann den Panel-PC 4 zusammen mit dem unteren Kupplungsteil 18 durch eine Bewegung in einer zur Ebene des Bildschirms 8 senkrechten Richtung vom oberen Kupplungsteil 24 abzuziehen. Bei diesem Vorgang werden die beiden Kupplungsteile 18, 24 entlang der Längsachse der Aufnahmenut 32 auseinander bewegt, wobei die Kontaktstifte 64 ohne seitliche Kräfte aus den Kontaktöffnungen 66 herausgezogen werden.
  • Durch die Unterbrechung einer zu diesem Zweck vorgesehenen Signalleitung 12 wird der Panel-PC 4 automatisch bei der Zentralstation abgemeldet.

Claims (22)

  1. Bedienstation, insbesondere zur Bedienung von Maschinen und Industrieanlagen, mit einem Tragarm (2), einem an einem Ende des Tragarms (2) befestigten Gehäuse (6), das einen Rechner umschließt und mit Eingabemitteln (8) und einer Anzeige (8) versehen ist, mehreren durch den Tragarm (2) in das Gehäuse (2) und zum Rechner führenden elektrischen Leitern (10, 12), sowie einer lösbaren Kupplung (16), die einen fest mit dem Gehäuse (6) verbundenen Kupplungsteil (18) und einen fest mit dem Tragarm (2) verbundenen Kupplungsteil (24) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungsteile (18, 24) zur Demontage bzw. Montage des Gehäuses (6) durch eine Relativbewegung mechanisch voneinander trennbar bzw. miteinander verbindbar sind, wobei jeder Kupplungsteil (18, 24) ein elektrisches Kopplungselement (60 bzw. 62) enthält, das jeweils mit zugehörigen, durch den Tragarm (2) bzw. in das Gehäuse (6) führenden Abschnitten der Leiter verbunden ist, wobei die Kopplungselemente (60, 62) durch die Relativbewegung der Kupplungsteile (18, 24) beim mechanischen Trennen bzw. Verbinden auseinanderbewegt und elektrisch voneinander getrennt bzw. aneinander angenähert und elektrisch miteinander gekoppelt werden, und wobei der Rechner beim mechanischen Verbinden der beiden Kupplungsteile (18, 24) selbsttätig eine Kennung der Bedienstation abfragt und diese Kennung über mindestens einen der Leiter (12) an eine externe Zentralstation übermittelt.
  2. Bedienstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung der beiden Kupplungsteile (18, 24) eine Translationsbewegung entlang einer Bewegungsachse ist.
  3. Bedienstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsachse der Translationsbewegung mit einer Längsachse des Tragarms (2) einen Winkel von mehr als 30 Grad und vorzugsweise von 90 Grad einschließt.
  4. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungsteile (18, 24) komplementäre Führungen (32, 38) für die gegenseitige Relativbewegung aufweisen.
  5. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch lösbare Sicherungsmittel (50, 52) zum Verhindern einer ungewollten Relativbewegung der beiden miteinander verbundenen Kupplungsteile (18, 24) nach der Montage des Gehäuses (6).
  6. Bedienstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel ein Schraub- oder Bajonettelement (50) in einem der Kupplungsteile (18) umfassen, das sich mit einem komplementären Schraub- oder Bajonettelement (52) im anderen Kupplungsteil (24) in Eingriff bringen lässt.
  7. Bedienstation nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsmittel (50, 52) nur mit einem speziellem Werkzeug lösbar sind.
  8. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungsteile (18, 24) nach dem mechanischen Verbinden formschlüssig ineinander greifen.
  9. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Kupplungsteile (18, 24) in Längsrichtung des Tragarms (2) gegenseitig hintergreifen.
  10. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines (18) der beiden Kupplungsteile (18, 24) eine mit Hinterschneidungen versehene, an einem Stirnende offene Nut (32) umfasst, während das andere Kupplungsteil (24) einen Vorsprung (38) mit einem zum Querschnitt der Nut (32) komplementären Querschnitt umfasst.
  11. Bedienstation nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (32) eine Schwalbenschwanznut ist oder einen Querschnitt in Form eines T- oder eines umgekehrten T aufweist.
  12. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden miteinander verbundenen Kupplungsteile (18, 24) eine nahezu geschlossene Umfangsfläche besitzen.
  13. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) am Tragarm (2) aufgehängt ist, wobei eines (24) der beiden Kupplungsteile (18, 24) starr mit dem unteren Ende des Tragarms (6) und das andere (18) der beiden Kupplungsteile (24) starr mit der Oberseite des Gehäuses (6) verbunden ist.
  14. Bedienstation nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gehäuse auf dem Tragarm abstützt, wobei eines der beiden Kupplungsteile starr mit dem oberen Ende des Tragarms und das andere der beiden Kupplungsteile starr mit der Unterseite des Gehäuses verbunden ist.
  15. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (2) ein Gelenk umfasst.
  16. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden Kupplungsteile (18, 24) eine mechanische Kodierung (46, 48) umfasst, die ein Verbinden des Kupplungsteils (18) mit einem nicht zugehörigen Kupplungsteil (24) verhindert.
  17. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (60, 62) einen an dem einen (24) der beiden Kupplungsteile (18, 24) angeordneten Stecker (60) und eine in dem anderen (18) der beiden Kupplungsteile (18, 24) angeordnete Steckerbuchse (60) umfassen, wobei der Stecker (60) durch die Relativbewegung der beiden Kupplungsteile (18, 24) beim mechanischen Trennen bzw. Verbinden aus der Steckerbuchse (60) gezogen bzw. in die Steckerbuchse (60) gesteckt wird.
  18. Bedienstation nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente nach dem mechanischen Verbinden eine kontaktlose Energie- und/oder Datenübertragung durch die Leiter ermöglichen, und dass die Energie- und/oder Datenübertragung während der Relativbewegung der beiden Kupplungsteile beim mechanischen Trennen unterbrochen wird.
  19. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner, die Eingabemittel (8) und die Anzeige (8) zu einem Panel-PC (4) kombiniert sind.
  20. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabemittel und die Anzeige zu einem Tastbildschirm (Touchscreen) (8) kombiniert sind.
  21. Bedienstation nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abgefragte Kennung aus einer Kodierung des Kopplungselements (62) im Kupplungsteil (24) besteht, die über das Kopplungselement (60) im Kupplungsteil (18) vom Rechner ausgelesen wird.
  22. Bedienstation nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodierung aus einer binären Zahl besteht, deren beide Ziffern kodiert werden, indem jeweils ein Teil von Kontakten im Kopplungselement (62) mit einem Bezugskontakt kurzgeschlossen bzw. nicht mit dem Bezugskontakt verbunden wird.
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