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Die
Erfindung betrifft eine Bedieneinheit für eine Spritzgießmaschine
mit wenigstens einem durch ein Display gebildeten Bereich.
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Zur
Steuerung von Spritzgießmaschinen werden vielfach Industriesteuerungssysteme
eingesetzt, wobei zur Visualisierung der Steuer- und Eingabeparameter üblicherweise
bei modernen Maschinen ein Flachbildschirm verwendet wird. Neuere Ausführungen
bedienen sich auch der Touch-Screen-Technologie. Durch den Touch-Screen ist
die direkte Bedienung der Funktionen der Spritzgießmaschinen
ohne eine zusätzliche Tastatur möglich. Die bekannte
Technologie erfordert für den Einbau des Bildschirms in
das Gehäuse der Spritzgießmaschine einen entsprechenden
Raum. Dazu werden Flachbildschirme nach neuerer Technologie teilweise,
in ein eigenes Gehäuse an der Spritzgießmaschine
mit den entsprechenden Maßen eingebaut. Zusätzlich
muss der Flachbildschirm auf einer ebenen Fläche angebracht
werden und zur Wärmeabfuhr bedarf es einer entsprechenden
Belüftung.
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Nachteilig
am Stand der Technik erweist sich der Umstand, dass herkömmliche
Bildschirme zur Visualisierung sehr unhandlich sind und daher an
einem bestimmten Ort an der Spritzgießmaschine angeordnet
sind. Daher ist der Bediener gezwungen, die Spritzgießmaschine
stets von der selben Stelle aus zu bedienen, was sich für
ihn insbesondere dann nachteilig erweist, wenn er zur Überwachung
des Spritzgießprozesses bzw. eines bestimmten Vorgangs
beim Spritzgießen oder der Spritzgießmaschine
selbst eigentlich an einer anderen Stelle sein sollte.
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Aus
der
AT 8966 U1 geht
eine Spritzgießmaschine der eingangs genannten Gattung
hervor, bei der eine Bedienung oder Überwachung der Steuerung
so erfolgen kann, dass der Benutzer nicht an eine bestimmte Stelle
an der Spritzgießmaschine gebunden ist.
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Nachteilig
daran ist die Tatsache, dass die Anwendbarkeit von E-PAPIER-Displays
im Wesentlichen auf das der Visualisierung von Maschinen- oder Prozessdaten
dienende Display beschränkt ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist die Behebung der eingangs diskutierten Probleme
des Standes der Technik.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Bedieneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Elektronisches
Papier, kurz E-Papier oder e-paper genannt, versucht Tinte/Farbe
auf Papier nachzuempfinden. E-Papier reflektiert Licht wie normales
Papier und kann Text und Bilder dauerhaft ohne Stromzuführung
(also einer Erhaltungsspannung) anzeigen. Die Anzeige kann zu einem
späteren Zeitpunkt geändert werden. E-Papier kann
gebogen und etwas geknittert werden.
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Das „Papier” besteht
meist aus elektrisch leitendem Kunststoff, der kleine Kügelchen
enthält, in denen Pigmente auf elektrische Spannung reagieren.
Dadurch kann die Darstellung auf dem E-Papier verändert
werden.
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Elektronisches
Papier vereint Vorteile von Computerbildschirm und Papier. Es hat
gegenüber herkömmlichen Bildschirmen, wie sie
zur TV- und Grafikwiedergabe genutzt werden, folgende Vorteile:
- • hoher Kontrast (ähnlich
normalem Papier)
- • der Bildinhalt sieht aus jedem Blickwinkel gleich aus
(Vorteil gegenüber LCDs)
- • es gibt kein Flimmern (Vorteil gegenüber
Röhrenmonitoren)
- • sehr dünn, biegsam und leicht
- • in allen Größen und Formen herzustellen – vom kleinen
Display mit der aktuellen Wetteranzeige bis hin zur großen
Anzeigetafel oder Plakatfläche
- • geringer Stromverbrauch, da nur zum Ändern des
Bildinhalts (Seitenwechsel) Strom fließen muss
- • wegen der externen Beleuchtung bei normalem Raumlicht
ebenso wie in hellem Sonnenschein lesbar.
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In
der Spritzmaschinensteuerungstechnik werden zur Beschriftung der
Handbedientasten und Schalter, die sich ober- und unterhalb des
Bildschirmes befinden, derzeit bedruckte Papierstreifen verwendet,
da jede Maschinentype bzw. deren spezielle Ausführung für
den Kunden andere Zusatzfunktionen besitzt. Die Handbedientasten
haben den Zweck, eine Bewegung der Maschine selbst oder eine Bewegung
eines Zusatzgerätes, Handlinggerätes, Roboters
oder eines peripheren Automatisierungsgerätes bzw. Automatisierungseinrichtung
auszulösen bzw. anzusteuern. An Stelle des Papier-Einschubstreifen wird
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
nun E-Papier verwendet, welches zum Beispiel über eine digitale
Schnittstelle vom Steuerungscomputer der Bedieneinheit angesteuert
wird und somit flexibel beschriftet werden kann. Die Beschriftung
kann in allen weltweit existierenden Zeichen und/oder mittels grafischen
Symbolen (Icons) erfolgen. Derzeit wird die Beschriftung der Tasten
mit Icons bevorzugt.
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Das
E-Papier kann zusätzlich auch den gesamten Bildschirm (Display)
ersetzen, sodass mittels nur eines E-Papiers das gesamte Frontpanel
einschließlich der beschriftbaren Handbedientasten ersetzt
werden kann.
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Gegenüber
herkömmlichem Papier verbessert E-Papier ganz allgemein,
nicht nur bei den bevorzugten Ausführungsbeispielen, die
Situation:
- • der Inhalt der Bildschirmseiten
bzw. der „Einschubstreifen” lässt sich
verändern/ergänzen
- • Hyperlinks sind möglich; Lesezeichen werden elektronisch
gespeichert und können nicht verloren gehen
- • die Schriftgröße lässt
sich elektronisch erhöhen oder verringern
- • in elektronischen Dokumenten kann schnell und effizient
gesucht werden, ohne blättern zu müssen.
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E-Papier
ist geeignet, den Bildschirm samt den beschriftbaren Tasten für
die Spritzgießmaschine zu ersetzen. Das gesamte heute bekannte
Bedienfeld besteht dann aus einem einzigen E-Papier in der Größe
des heutigen Bedienfeldes, welches über eine digitale Schnittstelle
(Flachbandkabel oder ähnliches) mit der Maschinensteuerung
verbunden ist. Es sind unterschiedliche Ausführungsvarianten denkbar,
wie zum Beispiel:
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Ausführungsvariante 1:
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E-Papier
dient nur als Ersatz für die beschriftbaren Handbedientasten
und/oder Schalter. Der Bildschirm in der Mitte des Bedienfelds ist
der heute bekannte Touchscreen.
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Ausführungsvariante 2:
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Das
E-Papier ersetzt den Bildschirm und die Papier-Einschubstreifen
der Handbedientasten und/oder Schalter. Über dem E-Papier
befindet sich eine Touchfolie, die in diesem Fall nur die Größe
des Bildschirmes aufweist. In diesem Fall sind die Handbedientasten
so wie bisher als Folientasten ausgebildet, die wie heute üblich
funktionieren.
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Ausführungsvariante 3:
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In
diesem Fall ist die Touchfolie über das gesamte Bedienfeld
gezogen, sodass auch die Folientasten durch die Touchfolie ersetzt
werden. Dadurch entfallen die Folientasten und die Funktion wird
durch die Touchfolie übernommen.
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Das
Fronttafeldesign kann prinzipiell genau so aussehen wie beim Stand
der Technik.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Spritzgießmaschine mit einer
erfindungsgemäßen Bedieneinheit und ein Handbediengeräte
für eine Spritzgießmaschine, wobei das Handbediengerät
eine erfindungsgemäße Bedieneinheit aufweist.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der
Figuren sowie der dazugehörigen Figurenbeschreibung. Dabei
zeigen:
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1 und 2 unterschiedliche
Ausführungsbeispiele von Spritzgießmaschinen mit
unterschiedlicher Anordnung von Bedieneinheiten mit E-Papier aufweisenden
Displays einer Spritzgießmaschine,
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3 schematisch
die Anordnung einer lösbar befestigten Bedieneinheit mit
einem Display in E-Papier-Technologie an der Spritzgießmaschine,
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4 stark
schematisch im Querschnitt ein Schutzverdeck einer Spritzgießmaschine
mit einer Bedieneinheit mit einem Display in E-Papier-Technologie,
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5 eine
Detailansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Bedieneinheit,
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6 eine
Detailansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Bedieneinheit,
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7 schematisch
eine Möglichkeit der Datenkommunikation zwischen erfindungsgemäßen Bedieneinheiten
und der zentralen elektronischen Steuerung der Spritzgießmaschine
und
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8 und 9 schematisch
Möglichkeiten der Anordnung von E-Papier bei den Ausführungsbeispielen
der 5 und 6.
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Die 1 zeigt
eine an sich bekannte Spritzgießmaschine 1 in
Schrägriss mit einer Schließeinheit (links) und
einer Spritzeinheit (rechts) mit einer (nicht gezeigten) Steuerung.
Erfindungsgemäß weist das Ausführungsbeispiel
einer Spritzgießmaschine 1 gemäß 1,
zwei Bedieneinheiten 2, 2' auf, die zumindest
ein Display 9 (siehe 5 und 6)
in E-Papier-Technologie aufweisen. Die Bedieneinheit 2 mit
E-Papier-Display ist am transparenten Schutzverdeck 3 der
Spritzgießmaschine 1 angeordnet und zwar vor der
Schließeinheit. Dadurch ist es dem Benutzer möglich,
die Schließeinheit zu beobachten und gleichzeitig die Steuerung über
das E-Papier-Display zu überwachen bzw. zu beeinflussen. Die
Bedieneinheit 2' mit E-Papier-Display ist ebenfalls an
einem transparenten Schutzverdeck 3' der Spritzgießmaschine 1 angeordnet,
und zwar in diesem Fall am Schutzverdeck 3' der Spritzeinheit.
Analog ist es dem Benutzer möglich, Spritzeinheit und Steuerung
von diesem Ort aus durchzuführen. Die Flexibilität
der E-Papier-Technologie würde es auch ermöglichen,
dass die Bedieneinheiten 2, 2' lösbar befestigt
an der Spritzgießmaschine angeordnet bzw. der Spritzgießmaschine 1 zugeordnet
sind. Beispielsweise könnte der Benutzer die Bedieneinheiten 2, 2' mit
sich herumtragen und mittels Kabelsteckverbindung an die Steuerung
der Spritzgießmaschine anschließen. Genauso wäre
es denkbar zwischen Steuerung und Bedieneinheit 2, 2' mittels
an sich bekannter Funktechnologie eine kabellose Verbindung herzustellen.
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Die 2 zeigt
eine ebenfalls an sich bekannte Spritzgießmaschine 1 im
Schrägriss mit Schließeinheit (rechts) und Spritzeinheit
(links). Auch in diesem Fall ist eine Bedieneinheit 2 in
E-Papier-Technologie bzw. mit E-Papier-Display an einem transparenten
Schutzverdeck 3 der Spritzgießmaschine 1 angeordnet
zur besseren Überwachung des Spritzgießprozesses.
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3 zeigt
grob schematisiert zwei Varianten, wie eine Bedieneinheit 2 mit
der elektronischen Steuerung 6 der Spritzgießmaschine 1 verbunden sein
kann. Im ersten (linken) Ausführungsbeispiel ist dazu mittels
einer Steckverbindung 4 und einem Verbindungskabel 5 eine
direkte Verbindung zur elektronischen Steuerung 6 vorgesehen.
Im zweiten (rechten) Ausführungsbeispiel ist anstelle der
Kabel-/Steckverbindung eine Funkverbindung vorgesehen mit Sende-/Empfangseinheiten 7, 8 an
der Bedieneinheit 2 bzw. an der Steuerung 6.
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Neben
der Steuerung der Spritzgießmaschine ist im Rahmen der
Erfindung selbstverständlich auch vorgesehen, dass allfällige
Handlinggeräte ebenfalls über die elektronische
Steuerung 6 samt E-Papier-Display mit bedient werden können.
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In 4 ist
schematisch im Querschnitt ein Schutzverdeck 3 (dicke Linie)
einer Spritzgießmaschine 1 erkennbar, das nach
innen (zur Spritzgießmaschine 1) gebogen ist.
Die flexible oder zumindest der Krümmung des Schutzverdecks 3 angepasste Bedieneinheit 2 kann
nun in die Mulde, die durch die Krümmung des Schutzverdecks 3 entstanden
ist, eingebracht werden. Will man die Bedieneinheit 2 wieder
entfernen, kann sie hochgezogen (Pfeil nach oben) oder im Schutzverdeck 3 versenkt
(Pfeil nach unten) werden. Gegebenenfalls sind noch (seitliche) Halterungen
zur Stabilisierung und eine Klappe am Schutzverdeck, zum Verdecken
der Bedieneinheit 2, vorgesehen.
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5 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Bedieneinheit 2, welche ein zentral angeordnetes Display 9 zur
Visualisierung von Maschinen- oder Prozessdaten aufweist, welches
als E-Papier ausgebildet ist. Ist das E-Papier mit einer Touch-Screen-Folie
versehen, kann auch über das Display 9 selbst
eine Eingabe von Daten erfolgen.
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Weiters
erkennbar sind Bedienfelder 10 mit einer Vielzahl von Handbedientasten 12, 14,
welche auch als Schalter ausgeführt sein können,
welche jeweils zu Einheiten 11 gruppiert sind. Dargestellt
sind dabei zwei unterschiedliche Typen von Einheiten 11. Die
in 5 ganz oben angeordneten Einheiten 11 sowie
die ganz unten angeordneten Einheiten 11 weisen jeweils
einen einzigen konventionell ausgebildeten Schalter oder Druckknopf 14 auf.
Die restlichen Einheiten 11 weisen Folientasten 12 auf.
Allen Einheiten 11 gemein ist, dass die Funktion der Handbedientasten 12, 14 durch
benachbart zu den Handbedientasten 12, 14 angeordnete
Felder 13, welche hier als E-Papier ausgebildet sind, angezeigt
wird.
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Bei
den in 5 in der der zweituntersten Reihe angeordneten
Einheiten 11', handelt es sich um Folientasten 12,
welche, bei der in 5 dargestellten Konfiguration
der Bedieneinheit 2 keine Funktion aufweisen, die aber
nachträglich vom Benutzer mit einer Funktion konfigurierend
werden können.
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6 zeigt
ebenfalls ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Bedieneinheit 2. welche hier als Handbediengerät
für eine Handlingvorrichtung oder einen Roboter 23 ausgebildet
ist. Das Bedienfeld 10 weist wieder eine Vielzahl von Handbedientasten 15 bzw.
Schalter auf, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Funktion
der jeweiligen Handbedientaste 15 auf der Handbedientaste 15 selbst
durch ein Icon dargestellt wird.
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Die
in der Beschreibung diskutierten Ausführungsvarianten hinsichtlich
des Ausmaßes des Einsatzes des E-Papiers gilt natürlich
auch in Bezug auf die Bedieneinheiten der 5 und 6.
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Die 7 zeigt
stark schematisiert eine mögliche Datenkommunikation unter
Verwendung erfindungsgemäßer Bedieneinheiten 2.
Die in 7 rechteckig angedeutete Bedieneinheit 2 kann
dabei beispielsweise in Form der 5 ausgebildet
sein. Die in 7 kreisförmig angedeutete
Bedieneinheit 2 kann beispielsweise in Form der 6 ausgebildet sein.
Mit dem Bezugszeichen 16 wird eine CPU mit I/O- Schnittstellen
der elektronischen Steuerung 6 der Spritzgießmaschine 1 bezeichnet.
Das Bezugszeichen 17 bezeichneten optionale I/O-Module
für die Spritzgießmaschine 1. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet
ein optionales Feldbus-Modul, welches auf dem Board der CPU 16 befestigt
werden kann. Mit dem Bezugszeichen 19 wurden weitere mögliche
Erweiterungs I/O-Module bezeichnet. Bei der Datenverbindung gemäß Bezugszeichen 16 handelt
es sich um ein an sich bekanntes Interface-Kabel. Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet
eine kabellose Datenkommunikation. Der schematisch dargestellte
Roboter 23, welcher beispielsweise als Handlingvorrichtung
fungieren kann, kommuniziert über einen Feldbus 21 mit
der CPU 16.
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Die 8 zeigt
beispielhaft eine Bedieneinheit 2 gemäß der 5,
wobei erkennbar ist, dass hier in insgesamt drei Abschnitten A,
B, C E-Papier verwendet wurde, wobei das E-Papier in den Abschnitten
A und C zur Beschriftung der Handbedientasten bzw. Schalter dient
und in Abschnitt B als Ersatz für einen herkömmlichen
Bildschirm (Display 9) dient. Im Bereich des Displays 9 wurde
zusätzlich eine Touchfolie angeordnet.
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In 9 dient
ein erstes E-Papier (Abschnitte D) als Ersatz des bisherigen Displays 9.
Ein weiteres E-Papier (Abschnitt E) dient zur Beschriftung der Handbedientasten
bzw. der Tastatur und umgibt das erste E-Papier.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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