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Die Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung zur Aufnahme eines elektronischen Geräts. Beim Einsatz von elektronischen Geräten in einer industriellen Umgebung oder im Freien kann es zum ungewünschten Eindringen von Schmutz oder Flüssigkeit in das elektronische Gerät kommen, was im schlimmsten Fall zu dessen Versagen führen kann.
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Häufig ist es notwendig, an ein elektronisches Gerät ein oder mehrere Peripheriegeräte anzuschließen, wobei die Schnittstellen zwischen dem im Gehäuse aufgenommenen elektronischen Gerät und den anschließbaren Peripheriegeräten äußeren Einflüssen ausgesetzt sein können.
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Aus der
DE 101 59 546 A1 ist ein Gehäuse für einen tragbaren Messcomputer bekannt. Dieses umfasst eine Frontwand und eine als Wärmeableiter dienende Rückwand sowie einem die Seitenwände überdeckenden Gürtelband aus elastischem Material. Im Bereich der Seitenwände sind mehrere Steckverbinder versenkt eingebaut, die zum Anstecken unterschiedlicher Kabelsteckerarten vorgesehen sind. Die Steckverbinder werden mit der im Gehäuse untergebrachten Elektronik bzw. dem Prozessor entsprechend elektrisch verbunden und sollen so eine universelle Einsatzmöglichkeit des Geräts im Zusammenhang mit einer Mehrzahl unterschiedlicher Kabelkonfigurationen bzw. Diagnosesystemen ermöglichen. Im Bereich der versenkten Steckverbinder weist das Gürtelband Öffnungen auf, die mit einer Deckellasche verschließbar sind.
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Aus der
DE 297 03 036 U1 ist ein Anschlusssystem zum Verbinden eines Rechners mit einer Mehrzahl von Peripheriegeräten bekannt. Es ist eine elektronische Funktionsverteilereinheit vorgesehen, die über einen einzigen Sammelstecker an den Rechner anschließbar ist. Der Sammelstecker ist von der Funktionsverteilereinheit räumlich getrennt, die in einem transportablen Handkoffer angeordnet ist.
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Aus der
DE 200 05 084 U1 ist ein Elektronikgehäuse mit einem ersten und zweiten Gehäuseteil bekannt. Das erste Gehäuseteil enthält elektronische Bauelemente für eine Motorsteuerung. Es besteht aus einem Unterteil aus Druckguss zur Ableitung der auftretenden Wärme und einem Oberteil aus Kunststoff als Gehäuseabdeckung. Das Oberteil ist in einem oberen seitlichen Bereich nach innen abgesetzt und bietet dadurch eine Ausnehmung zum Einsatz eines zweiten Gehäuseteils, das als Bedienteil für das Elektronikgehäuse dient. Im Bereich der Ausnehmung hat das erste Gehäuseteil eine Öffnung, die von einem rohrförmigen Ansatz des zweiten Gehäuseteils durchgriffen wird. Zur Abdichtung zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil ist ein Dichtelement in Form eines O-Rings eingefügt.
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Aus der
WO 02/49408 A1 ist ein Modul für Messzwecke mit einer elektrischen oder elektronischen Schaltungsanordnung bekannt. Die Messeinheit besteht aus mehreren Einzelmodulen, und zwar einem kombinierten Bedien-, Mess-, Anzeige- und Druckmodul, einem mit diesem verbundenen Messmodul und ein wiederum daran anschließendes weiteres Messmodul. Das Bedien-, Mess-, Anzeige- und Druckmodul wird mit den Messmodulen über mechanische und elektrische Verbindungen angeschlossen. Die Verbindung der Module erfolgt über entsprechende Verrastmechanismen an den Anlageflächen der Module.
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Aus der
DE 44 47 466 A1 ist ein Packelement für das Gehäuse eines Personalcomputers bekannt. Das Packelement wird auf dem Boden eines Gehäuseunterteils des Gehäuses aufgesetzt. Im fertig montierten Zustand des Personalcomputers liegen mehrere Packelemente übereinander in dem Gehäuseunterteil formschlüssig und bündig zueinander ein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gehäuseanordnung zur Aufnahme eines elektronischen Geräts vorzuschlagen, welches das Ankoppeln eines externen elektronischen Bauteils oder Geräts ermöglicht und gleichzeitig gegen Umwelteinflüsse sicher geschützt ist.
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Die Lösung besteht in einer Gehäuseanordnung zur Aufnahme eines elektronischen Geräts, umfassend ein erstes Gehäuse, das nach außen abgedichtet ist, in dem ein beliebiges elektronisches Gerät bedarfsweise aufnehmbar ist, wobei das erste Gehäuse zumindest eine Schnittstelle aufweist, die zumindest mittelbar mit dem elektronischen Gerät verbindbar ist, und ein zweites Gehäuse, das mit dem ersten Gehäuse dicht verbindbar ist und in dem eine elektronische Komponente aufnehmbar ist, wobei das zweite Gehäuse eine Schnittstelle aufweist, die mit der Schnittstelle des ersten Gehäuses zum Austausch von Signalen bzw. Daten zwischen der elektronischen Komponente und dem im ersten Gehäuse aufgenommenen elektronischen Gerät verbindbar ist, wobei in dem ersten Gehäuse eine Elektronikeinheit in Form einer Dockingeinheit vorgesehen ist, der mit der zumindest einen Schnittstelle zum Datenaustausch verbunden ist, wobei das in dem ersten Gehäuse aufnehmbare elektronische Gerät mit der Dockingeinheit zum Austausch elektrischer Signale verbindbar ist.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung besteht darin, dass das erste Gehäuse für sich abgedichtet ist, so dass das in dem ersten Gehäuse aufgenommene elektronische Gerät vor Umwelteinflüssen, wie Spritzwasser, Staub oder Schmutz sicher geschützt ist. Gleichzeitig ist es möglich, unter Beibehaltung der Schutz- und Dichtwirkung des Gehäuses, ein Peripheriegerät an das elektronische Gerät anzuschließen. Hierfür wird das Peripheriegerät in das zweiten Gehäuse, das auch als sekundäres Gehäuse oder Andock-Gehäuse bezeichnet werden kann, eingesetzt. Anschließend wird das zweite Gehäuse mit dem ersten Gehäuse fest verbunden, welches auch als primäres Gehäuse oder Hauptgehäuse bezeichnet werden kann. Die Verbindung zwischen den beiden Gehäusen umfasst sowohl eine mechanische Verbindung als auch eine elektronische Verbindung, welche über die Schnittstellen zwischen den beiden Gehäusen hergestellt wird.
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Das erste Gehäuse kann zur Aufnahme beliebiger elektronischer Geräte dienen, für die ein sicherer Schutz von Umwelteinflüssen von Wichtigkeit ist, insbesondere bei Einsatz in einem industriellen Umfeld oder im Freien. Insbesondere kann als elektronisches Gerät eine Hardware-Komponente in dem Gehäuse aufgenommen und geschützt werden, beispielsweise ein tragbaren Computer, wie ein sogenannter Tablett-PC, ein Monitor, ein Messgerät oder dergleichen. Über die zumindest eine Schnittstelle kann eine separate technische Komponente mit dem elektronischen Gerät verbunden werden. Dabei umfasst die zumindest eine Schnittstelle vorzugsweise eine Audio-, Video-, USB- und/oder LAN-Schnittstelle, in Abhängigkeit von dem anzuschließenden Peripheriegerät. Grundsätzlich kann jede Komponente angeschlossen werden, die auch unmittelbar mit dem elektronischen Gerät verbunden werden könnte. Als Beispiele seien hier insbesondere Video-Komponenten, wie eine Film- oder Photokamera, sensorische Komponenten, wie ein Barcodescanner, Audiokomponenten, wie ein Mikrophon oder ein Lautsprecher, Ausgabekomponenten, wie ein Drucker, Stromversorgungseinheiten, Datenspeicher oder eine Netzwerkkomponente, wie ein LAN oder WLAN-Anschluss, denkbar. In Abhängigkeit von der Verwendung bzw. de aufzunehmenden Komponente, können das erste und das zweite Gehäuse prinzipiell beliebige Formen haben. Dabei ist die jeweilige Form vorzugsweise an die aufzunehmende Komponente angepasst. Insbesondere kann das erste Gehäuse größer, gleich groß oder auch kleiner als das zweite Gehäuse gestaltet sein.
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Zum Anschließen ist vorgesehen, dass die technische Komponente im sekundären Gehäuse aufgenommen wird, so dass diese auch vor äußeren Einflüssen geschützt ist, oder dass das sekundäre Gehäuse einen Anschluss für die technische Komponente bildet. Die elektronische Verbindung zwischen der externen Komponente und dem elektronischen Gerät, beispielsweise zum Datenaustausch oder zur Stromversorgung, erfolgt über die Schnittstelle des Andock-Gehäuses mit der Schnittstelle des Hauptgehäuses. Dabei sind die Schnittstellen vorzugsweise als Steckverbindung ausgeführt, wobei die eine der Schnittstellen in Form eines Steckers ausgebildet ist, während die andere der Schnittstellen in Form einer korrespondierenden Buchse gestaltet ist, in die der Stecker eingesteckt werden kann. Die mechanische Verbindung kann beispielsweise eine formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse sein, beispielsweise eine Rastverbindung oder eine Schraubverbindung.
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Mit zumindest einer Schnittstelle ist gemeint, dass das Hauptgehäuse eine oder mehrere äußere Schnittstellen zum Anschließen von einer oder mehreren externen Komponente aufweisen kann. Die Flexibilität der Gehäuseanordnung ist besonders hoch, wenn mehrere Schnittstellen vorgesehen sind, so dass verschiedene Peripheriegeräte mit dem elektronischen Gerät verbindbar sind. Beispielsweise lassen sich so ein externer Speicher, eine Stromversorgung und ein Messgerät gleichzeitig mit dem elektronischen Gerät, beispielsweise einem Computer, verbinden. Die Schnittstelle(n) des Gehäuses sind zumindest mittelbar mit der in dem Gehäuse aufgenommenen elektronischen Einheit verbindbar. Das bedeutet, dass die zumindest eine Schnittstelle unmittelbar an das elektronischen Gerät angeschossen werden kann, oder mittelbar über eine zwischengeschaltete Elektronikeinheit bzw. Dockingeinheit.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist in dem ersten Gehäuse eine Elektronikeinheit vorgesehen, die mit der zumindest einen Schnittstelle verbunden ist, wobei das in dem ersten Gehäuse aufnehmbare elektronische Gerät mit der Elektronikeinheit zum Austausch elektrischer Signale verbindbar ist. Die Verwendung einer Elektronikeinheit hat den Vorteil, dass nur eine Verbindung zwischen dem elektronischen Gerät und der Elektronikeinheit hergestellt werden muss. An die Elektronikeinheit, mit der die Schnittstellen des Gehäuses jeweils elektrisch verbunden sind, können wiederum verschiedene Peripheriegeräte angeschlossen werden, die dann alle mit dem elektronischen Gerät, beispielsweise einem Computer, kommunizieren können.
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Die in dem Hauptgehäuse integrierte Elektronikeinheit weist nach einer günstigen Ausgestaltung einen Prozessor auf, der mit der zumindest einen Schnittstelle zum Signal- bzw. Datenaustausch verbunden ist. Dabei versteht es sich, dass bei Verwendung mehrerer Schnittstellen diese vorzugsweise ebenfalls mit der Elektronikeinheit verbunden sind. Die elektronische Verbindung erfolgt über Kabelsätze, die individuell zur Verfügung gestellt werden, wie Stromversorgung (Power), Audiokabel, ein Bussystem, insbesondere ein „Universal Serial Bus” (USB), oder eine Netzwerkverbindung, wie eine LAN-Verbindung oder WLAN-Verbindung, und mit denen die entsprechenden Hardware-Komponenten an das elektronische Gerät angeschlossen werden können.
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Dabei ist nach einer günstigen Ausgestaltung vorgesehen, dass diese Schnittstellen nach einer Sicherheits- und Plausibilitätsprüfung den andockbaren Peripheriegeräten zur Verfügung stehen. Hierfür ist der Prozessor vorzugsweise dazu vorgesehen, dass dieser das Anschließen einer elektronischen Komponente an die zumindest eine Schnittstelle erkennen kann und die Schnittstelle, bei sicherer mechanischer Verbindung, zum Datenaustausch und/oder zur Stromübertragung mit der elektronischen Komponente freigeben kann. Dies erfolgt über programmierbare Abfragen, die auf den Prozessor aufgespielt werden können.
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Über diese Abfragen wird das in dem zweiten Gehäuse aufgenommene Peripheriegerät erkannt und die entsprechenden Stecker (Ports) der Schnittstelle erst angesteuert und freigegeben, wenn eine sichere Verbindung hergestellt ist. Durch diese Ausgestaltung wird gewährleistet, dass die Schnittstelle, so lange kein Peripheriegerät angedockt ist, stromlos geschaltet ist. Somit sind äußere Umwelteinflüsse auf die Schnittstelle, wie beispielsweise Spritzwasser, für die Funktionsfähigkeit und Sicherheit des in dem Hauptgehäuse aufgenommenen elektronischen Geräts stets gewährleistet, und es werden Kurzschlüsse bei Kontakt mit leitenden Medien vermieden. Erst, wenn von der Elektronikeinheit erkannt wird, dass die Schnittstelle von einem entsprechenden Stecker belegt ist, das heißt ein zweites Gehäuse mit dem ersten Gehäuse verbunden ist, und dies vom Prozessor bestätigt ist, wird die Schnittstelle freigeschaltet. Nach dieser Informationsübertragung steht die Funktionalität des angeschlossenen Moduls dem Benutzer zur Verfügung.
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Vorzugsweise ist das erste Gehäuse bzw. das zweite Gehäuse luftdicht und/oder wasserdicht gestaltet. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das erste Gehäuse auch abgedichtet ist, wenn keine der Schnittstellen belegt ist, beziehungsweise kein sekundäres Gehäuse für eine externe Komponente angeschlossen ist, um das Eindringen von Schmutz oder Wasser zu verhindern. Dies wird dadurch erreicht, dass die Teile aus denen das Gehäuse zusammengesetzt ist, fest miteinander verbunden und gegeneinander abgedichtet sind. Hierfür werden an den entsprechenden Stellen Dichtungen verwendet, die zwischen den gegeneinander abzudichtenden Teilen eingesetzt werden.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Gehäuse eine doppelte Wandung aufweist. Hiermit wird in vorteilhafter Weise eine Verminderung der Umwelteinflüsse, insbesondere der Temperatur, auf die in dem Gehäuse aufgenommene Komponente erreicht. Es versteht sich, dass auch das zweite Gehäuse eine entsprechende doppelte Wandung aufweisen kann. Selbstverständlich ist auch die Verwendung einer Dreifach- oder Mehrfachwandung für das erste und zweite Gehäuse denkbar, womit eine noch bessere Abkapselung erreicht wird. Die Wandung des Gehäuses hat nach einer günstigen Weiterbildung zumindest in Teilbereichen hermetisch voneinander getrennte Hohlräume. Die hermetisch voneinander getrennten Hohlräume können mit Gas gefüllt sein, um in dem Gehäuse aufgenommene Gerät vor extremen thermischen Einflüssen effizient zu schützen. Zur Abführung der Wärme, die bei Betrieb des elektronischen Geräts innerhalb des Gehäuses entsteht, sind vorzugsweise Wärmeableitungsmittel vorgesehen. Diese führen Wärme aus dem Inneren des Gehäuses nach außen ab. Als Wärmeleitungsmittel kann insbesondere ein System aus Wärmerohren vorgesehen werden, das in das Gehäuse integriert ist, die auch als „heat pipes” bezeichnet werden.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das erste Gehäuse ein Gehäuseteil mit einer Öffnung, durch die das elektronische Gerät in das Gehäuse einführbar ist, sowie ein Deckelteil, das mit dem Gehäuseteil zum Verschließen der Öffnung fest verbindbar ist. Die mit dem Deckelteil verschließbare Öffnung ermöglicht, dass das elektronische Gerät in das Gehäuse eingeführt und bei Bedarf wieder herausgenommen werden kann. Die Verbindungsstelle zwischen Gehäuseteil und Deckelteil ist mittels einer Dichtung nach außen hin abgedichtet. Vorzugsweise ist das Deckelteil über formschlüssig wirkende Verbindungsmittel mit dem Gehäuseteil lösbar verbindbar ist. Hier kann insbesondere ein von außen betätigbarer Riegelmechanismus vorgesehen sein, mit dem das Deckelteil in aufgesetztem bzw. eingesetztem Zustand gegenüber dem Gehäuseteil verriegelt werden kann. Der Riegelmechanismus umfasst vorzugsweise zwei Riegelarme die mittels eines Betätigungsmittels aus einer zurückgezogenen Position in eine nach außen vorstehende Position überführt werden können. Dabei wirken die Riegelarme in der vorstehenden Position jeweils mit einem entsprechenden Halteteil bzw. einer Hinterschneidung in dem Gehäuseteil zusammen.
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Eine besonders sichere und dichte Verbindung ergibt sich, wenn die beiden Riegelarme an ihren Enden Abflachungen aufweisen, so dass sie mit zunehmender Verlagerung nach außen in die vorstehende Position das Deckelteil in das Gehäuseteil baufschlagen. Zwischen Deckelteil und Gehäuseteil ist eine Dichtung vorgesehen, die den zwischen diesen Teilen gebildeten Ringspalt in verschlossenem Zustand des Riegelmechanismus wirksam abdichtet, so dass das Eindringen von Schmutz oder Flüssigkeit in das Gehäuse wirksam verhindert wird.
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Die zumindest eine Schnittstelle umfasst mehrere Anschlüsse und ist insbesondere in Form eines Pogo-Pin-Verbinders gestaltet. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die zumindest eine Schnittstelle in einer Seitenwandung des ersten Gehäuses angeordnet. Die Verbindung zwischen der Schnittstelle und der Gehäusewandung ist jeweils abgedichtet, beziehungsweise, in die Wandung dichtend integriert. Dies gilt sowohl für Schnittstellen des Hauptgehäuses, als auch für die Schnittstellen des oder der sekundären Gehäuse. Zum Verbinden weist die Schnittstelle vorzugsweise jeweils einen Rahmen auf, der fest an der Seitenwand des Gehäuses fixiert werden kann. Zur Verbindung des Rahmens mit der Gehäusewandung eignen sich insbesondere kraftschlüssige Verbindungsmittel, wie eine Verschraubung. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass zwischen Rahmen und Gehäusewandung eine Dichtung wirksam eingesetzt wird. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Rahmen auf andere Weise mit dem Gehäuse verbunden wird, beispielsweise mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, wie Kleben oder Vergießen mit einem Epoxydharz. Dann kann die Dichtung entfallen.
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Um die zumindest eine Schnittstelle des Hauptgehäuses bzw. um die Schnittstelle des sekundären Gehäuses sind Dichtmittel vorgesehen, die in verbundenem Zustand der beiden Gehäuse mit der jeweils gegenüberliegenden Anlagefläche in dichtendem Kontakt sind. Hiermit wird die radial innerhalb der Dichtung liegende Steckverbindung zwischen den beiden Schnittstellen sicher vor Umwelteinflüssen geschützt, insbesondere vor Eindringen von Schmutz, Staub oder Spritzwasser.
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Das zweite Gehäuse, welches die komplementäre Schnittstelle aufweist, ist vorzugsweise auf eine Seitenwandung des ersten Gehäuses aufsteckbar. Vorzugsweise ist das erste Gehäuse etwa rechteckig gestaltet und weist an jeder seiner vier Seitenwandungen zumindest eine Schnittstelle zum Anschließen eines Peripheriegeräts auf.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung weist das zweite Gehäuse zwei seitliche Flanschabschnitte aufweist, die in aufgestecktem Zustand auf das erste Gehäuse eine vordere und hintere Stirnseite des ersten Gehäuses umgreifen. An den Flanschabschnitten sind vorzugsweise Verbindungsmittel zum Verbinden des zweiten Gehäuses mit dem ersten Gehäuse vorgesehen. Die Verbindungsmittel können insbesondere Bohrungen umfassen, durch die Schrauben in das erste Gehäuse eingedreht werden können. Die seitlichen Flanschabschnitte des zweiten Gehäuses haben den Vorteil, dass der zwischen den beiden Gehäusen gebildete Schlitz seitlich vor Eindringen von Schmutz oder Spritzwasser geschützt ist. So haben die Flanschabschnitte neben der Befestigungsfunktion gleichzeitig auch eine Schutzwirkung für die Schnittstelle zwischen Hauptgehäuse und sekundärem Gehäuse.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt
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1 eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung mit einem primären Gehäuse und einem angeschlossenem sekundären Gehäuse in perspektivischer Ansicht;
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2 eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung mit einem primären Gehäuse und zwei an dieses angeschlossenen sekundären Gehäusen in perspektivischer Ansicht;
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3 die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung gemäß 2 in Explosionsdarstellung in perspektivischer Ansicht;
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4 die Gehäuseanordnung gemäß 3 in einer zweiten perspektivischen Ansicht;
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5 das primäre Gehäuse gemäß den 1–4 als Einzelheit in perspektivischer Darstellung;
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6 das Deckelteil des primären Gehäuses gemäß den 1–5 in perspektivischer Ansicht von innen;
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7 das Deckelteil gemäß 6 in einer ersten Draufsicht von innen;
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8 das Deckelteil gemäß 6 in einer zweiten Draufsicht von außen;
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9 das sekundäre Gehäuse gemäß den 2 bis 4 als Einzelheit in perspektivischer Darstellung;
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10 das sekundäre Gehäuse gemäß 9 in einer ersten Draufsicht auf die Schnittstelle;
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11 das sekundäre Gehäuse gemäß 9 in einer zweiten Draufsicht auf die hintere Gehäusewandung; und
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12 schematisch das erste Gehäuse der Gehäuseanordnung gemäß den 1 bis 5 mit integrierter Elektronikeinheit.
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Die 1 bis 4 werden nachstehend gemeinsam beschrieben. Es ist eine erfindungsgemäße Gehäuseanordnung 2 gezeigt, die ein erstes Gehäuse 3, das auch als primäres Gehäuse oder Hauptgehäuse bezeichnet werden kann, und ein an das erste Gehäuse 3 anschließbares zweites Gehäuse 4 zeigt, das auch als sekundäres oder Andock-Gehäuse bezeichnet werden kann. Während 1 eine Ausführungsform mit nur einem sekundären Gehäuse 4 zeigt, ist in den 2–3 eine Ausführungsform gezeigt, bei der zwei sekundäre Gehäuse 4, 5 an das Hauptgehäuse 3 angeschlossen sind.
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Das erste Gehäuse 3 hat eine Öffnung 6, durch die ein nichtdargestelltes elektronisches Gerät in das Gehäuse 3 eingeführt werden kann. Hierfür umfasst das erste Gehäuse 3 ein Gehäuseteil 7, das auch als Grundkörper bezeichnet werden kann, sowie ein Deckelteil 8, das fest mit dem Gehäuseteil 7 verbindbar ist. Zum Verschließen des Deckelteils 8 mit dem Gehäuseteil 7 ist ein Verriegelungsmechanismus g vorgesehen, der im Zusammenhang mit den 6 bis 8 näher erläutert wird. Zum Abdichten des zwischen dem Gehäuseteil 7 und dem Deckelteil 8 gebildeten Spalts ist eine Dichtung 10 vorgesehen, die in verriegeltem Zustand das Riegelmechanismus 9 zwischen einer Dichtungsfläche des Deckelteils 8 und einer Gegenfläche des Gehäuseteils 7 dichtend wirksam angeordnet ist.
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Es ist ferner erkennbar, dass das Hauptgehäuse 3 eine Stirnseite mit einem umlaufenden Rahmen 12 sowie einem Fenster 13 aufweist. Das Fenster 13 ist transparent und fest sowie dichtend mit dem Rahmen 12 verbunden. Mit dem Fenster 13 wird ermöglicht, dass ein in dem Gehäuse 3 aufgenommenes elektronisches Gerät, beispielsweise der Monitor eines Tablett-PC's oder eines Notebooks sichtbar ist. Insgesamt ist das erste Gehäuse 3 dicht gegen Umwelteinflüsse abgeschirmt, so dass das Eindringen von Schmutz, Staub oder Spritzwasser vermieden wird und das in dem Gehäuse 3 aufgenommene elektronische Gerät gut geschützt ist.
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Das erste Gehäuse 3, welches als Einzelheit in 5 dargestellt ist, weist an seinen Seitenflächen 14, 14', 14'' jeweils eine Schnittstelle 15, 15', 15'' auf, an die eine externe Komponente beziehungsweise ein Peripheriegerät an das Gehäuse 3 angeschlossen werden kann. Die Schnittstellen 15, 15', 15'' sind in Form eines Steckverbinders, insbesondere eines Pogo-Pin-Verbinders gestaltet. Dabei ist jede elektronische Schnittstelle 15, 15', 15'' Teil eines Schnittstellenelements 31, welches neben dem reinen Steckverbinder noch einen Rahmen 16 aufweist mit dem der jeweilige Stecker 15, 15', 15'' fest verbunden ist. Der Rahmen 16 ist wiederum in die jeweilige Seitenwand 14, 14', 14'' des Gehäuses 3 fest integriert und gegenüber dieser abgedichtet. Hierfür kann der Rahmen 16 mit der Gehäusewandung 14, 14', 14'' beispielsweise mittels Schrauben 17 fixiert werden. Zwischen dem Rahmen 16 und der Innenwandung des Gehäuses 3 ist jeweils eine Dichtung eingesetzt, die das Eindringen von Schmutz oder Spritzwasser im Bereich der Schnittstellen verhindert.
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In dem Gehäuse 3 ist eine Elektronikeinheit 18 aufgenommen, auf die im Zusammenhang mit 12 noch näher eingegangen wird. Die Elektronikeinheit 18 ist über entsprechende Verkabelungen 19 mit den Schnittstellen 15 zum Datenaustausch beziehungsweise Stromversorgung verbunden. Die Schnittstellen 15 selbst sowie die zugehörigen Kabelverbindungen 19 werden individuell an die Bedürfnisse angepasst. Dabei können die Kabelsätze eine Stromversorgung, Audiokabel- ein Bussystem, wie ein „Universal Serial Bus” (USB) oder eine Netzwerkverbindung (LAN-Verbindung) beinhalten.
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Die 6 bis 8, welche im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen das Deckelteil 8, als Einzelheit. Das Deckelteil 8 dient zum Verschließen des Gehäuses 3 und ist hierfür mit dem Gehäuseteil 7 mittels des Verriegelungsmechanismus 9 lösbar verbindbar. Der Verriegelungsmechanismus 9 umfasst ein drehbares Betätigungselement 21, an dem zwei Riegelarme 22, 23 an Lagerstellen 24 schwenkbar gelagert sind. Durch Drehen des Betätigungselements 21 in eine erste Drehrichtung werden die beiden Riegelarme 22, 23 voneinander weg bewegt, so dass die an den Enden befindlichen Riegel 25, 26 entsprechende Hinterschneidungen des Gehäuseteils 7 hintergreifen können, so dass das Deckelteil 8 sicher mit dem Gehäuseteil 7 verbunden ist. Es ist erkennbar, dass die Riegel 25, 26 an Ihren Enden Abschrägungen 27 aufweisen. Diese Abschrägungen 27 bewirken, dass bei Verlagerung der Riegelelemente 22, 23 in die Schließposition, das heißt nach außen, das Deckelteil 8 in Richtung zum Gehäuseteil 7 beaufschlagt wird. Dabei wird die auf einer umlaufenden Anlagefläche aufgesetzte Dichtung 10 zwischen Gehäuseteil 7 und Deckelteil 8 eingeklemmt, so dass das Gehäuse 3 insgesamt luftdicht und wasserdicht abgeschlossen ist.
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Die beiden Riegelelemente 22, 23 weisen jeweils mehrere Längsführungen 28, 29 auf entlang derer die beiden Riegelelemente 22, 23 von der Schließstellung in die Offenstellung, und umgekehrt, linear verschiebbar sind. Die Längsführungen 28, 29 umfassen jeweils ein Langloch und eine Schraube. Dabei bilden die Schraubenköpfe gleichzeitig eine Fixierung der Riegelelemente 22, 23 in Richtung von der Ebene weg, welche durch das Deckelteil 8 aufgespannt wird. Das Deckelteil hat angrenzend an den umlaufenden Flanschabschnitt, auf den die Dichtung 10 aufgelegt ist, einen umlaufenden Steg 11, der in eine entsprechende Öffnung beziehungsweise Wandung des Gehäuseteils 7 einführbar ist. Hiermit ist eine genaue Ausrichtung des Deckelteils 8 gegenüber dem Gehäuseteil 7 gewährleistet.
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An der Außenseite des Deckelteils 8 hat das Betätigungselement 21 Mittel 41 zur Drehmomenteinleitung, die vorliegend in Form eines Schraubenkopfes mit Schlitz gestaltet sind.
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In den 6 bis 8 ist ferner eine Schnittstelleneinheit 31 näher erkennbar. Diese umfasst neben der reinen elektrischen Schnittstelle 15, die in Form eines Steckverbinders mit mehreren Anschlüssen 32 gestaltet ist, den Rahmen 16, an dem der Steckverbinder 15 fest verbunden ist. Der Rahmen 16 ist wiederum mit der Wandung des Deckelteils 8 fest verbunden, und zwar mittels der Schrauben 17, die von außen durch das Deckelteil 8 in den Rahmen 16 eingeschraubt werden. Dabei ist zwischen Rahmen 16 und der entsprechenden Anlagefläche des Deckelteils 8 eine umlaufende Dichtung 34 vorgesehen. Somit ist das Gehäuse 3 auch im Bereich der Schnittstelleneinheit 31 sicher gegen äußere Umwelteinflüsse abgedichtet. Die Schnittstelleneinheit 31 umfasst weiter einen Steckverbinder 35 und einen Kabelanschluss 33, die innerhalb des Gehäuses 3 liegen. Der Steckverbinder 35 dient zum Anschließen eines entsprechenden Kabels 19, so dass die Schnittstelle 15 mit der innerhalb des Gehäuses 3 liegenden Elektronikeinheit 18 kommunizieren kann.
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Die 9 bis 11, welche im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, zeigen eine mögliche Ausführungsform für ein sekundäres Gehäuse 4, das an das Hauptgehäuse 3 anschließbar ist. Das Gehäuse 4 ist zweiteilig aufgebaut und umfasst einen Grundkörper 36 und einen Deckel 37, die fest miteinander verbindbar sind. Hierfür hat der Deckel 37 im Bereich seiner Ecken jeweils eine Durchgangsöffnung, durch die eine Schraube (nicht dargestellt) in ein entsprechendes Innengewinde des Grundkörpers 36 eingedreht werden kann. In das Andock-Gehäuse 4 kann ein Peripheriegerät oder ein Elektronikbauteil aufgenommen oder an dieses angeschlossen werden, das mit dem in dem Hauptgehäuse 3 angeordneten elektronischen Gerät 20 kommunizieren kann. Dabei kann das Peripheriegerät 30 beziehungsweise das elektronische Bauteil beispielsweise eine Kamera, ein Scanner, eine Maus, ein Drucker, ein Mikrofon, eine Batterie, ein Datenspeicher oder eine Netzwerkkomponente sein.
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Die elektronische Verbindung zwischen dem Peripheriegerät 30 und dem in dem Hauptgehäuse 3 aufgenommenen elektronischen Gerät erfolgt über die Schnittstelle 40 des Andock-Gehäuses 4 mit der Schnittstelle 15 des Hauptgehäuses 3. In den Deckel 37 ist das Schnittstellenelement 38 integriert, welches auf die entsprechende Schnittstelle 15 am Hauptgehäuse 3 aufsteckbar ist. Dabei ist das Schnittstellenelement 38 ähnlich aufgebaut wie das Schnittstellenelement 31, welches oben im Zusammenhang mit dem Deckelelement 8 beschrieben worden ist. Auch das Schnittstellenelement 38 umfasst einen Rahmen 39, mit dem der Steckverbinder 40 fest verbunden ist, beispielsweise durch Vergießen mit einem Epoxydharz. Der Rahmen 39 wird wiederum fest mit dem Deckel 37 verbunden, wobei hierfür Schrauben 42 vorgesehen sind, die in entsprechende Durchgangsbohrungen des Deckels 37 in eine entsprechende Gewindebohrung des von innen an den Deckel 37 angesetzten Rahmens 39 eingedreht werden.
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Zum Abdichten ist zwischen dem Rahmen 39 und dem Deckel 37 eine umlaufende Dichtung vorgesehen. Zum Abdichten des Schnittstellenbereichs zwischen dem Schnittstellenelement 31 des Gehäuses 3 und dem Schnittstellenelement 38 des anzudockenden Gehäuses 4 ist ebenfalls eine Dichtung 43 vorgesehen. Diese gewährleistet, dass im angeschlossenen Zustand des sekundären Gehäuses 4 an das Hauptgehäuse 3 kein Schmutz oder Feuchtigkeit in den Bereich der Steckverbindung 31, 38 eindringen kann.
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Es ist erkennbar, dass der Deckel 37 des Gehäuses 4 zwei einander gegenüberliegende Flanschabschnitte 44, 45 aufweist, die jeweils mit Löchern 46 versehen sind. Wie insbesondere aus 1 zu sehen ist, umgreifen die Flanschabschnitte 44, 45 in montiertem Zustand die vordere und hintere Stirnseite 12 des Gehäuses 3. Die Bohrungen 46 diesen dabei zur Befestigung des sekundären Gehäuses 4 an das Hauptgehäuse 3. Hier werden nämlich Schrauben durchgeführt und in das Gehäuse 3 eingedreht. Insofern haben die Flanschabschnitte 44, 45 zwei Funktionen, nämlich zum einen schützen sie den Spalt zwischen dem Hauptgehäuse 3 und dem anzudockenden Gehäuse 4. Zum anderen sind sie Teil der Befestigungsmittel zum Anbringen des Gehäuses 4 an das Hauptgehäuse 3.
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Es ist weiter erkennbar, dass das sekundäre Gehäuse 4 mehrere Öffnungen 47, 47', 47'' aufweist. Diese können zum Durchführen von Kabeln dienen, falls erforderlich. Sofern keine derartigen Durchtritte benötigt werden, sind die Öffnungen 47, 47', 47'' mittels entsprechender Stopfen 48, 48', 48'' verschlossen, wie sie in den 1-4 zu sehen sind.
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12 zeigt schematisch die Verschaltung der Elektronikeinheit 18 mit den einzelnen Schnittstellenelementen 31. Es ist die Elektronikeinheit 18 erkennbar, die über ein Bussystem 19 mit dem einzelnen Schnittstellen 15 kommuniziert. Die Elektronikeinheit 18 bzw. Dockingeinheit, ist wiederum mit dem in das Gehäuse 3 aufnehmbaren elektronischen Gerät 20, beispielsweise einem PC, Notebook, oder Tablet-PC verbindbar. Dabei kann über die Elektronikeinheit 18 jede beliebige Komponente an das elektronische Gerät 20 angeschlossen werden, die auch ohne Gehäuse 3 an dieses angeschlossen werden könnte. Als Beispiele seien hier verschiedene USB-Anschlüsse, Audioanschluss, das heißt Audioeingang oder -ausgang, Netzgeräte, Netzwerkanschluss, WLAN-Verbindung, Smart-Cord-Lesegerät, FireWire-Schnittstelle genannt. Dabei ist vorgesehen, dass die jeweilige Schnittstelle 15 der Schnittstelleneinheit 31 mittels der Elektronikeinheit 18 erst dann freigeschaltet wird, wenn diese ein entsprechendes Belegungssignal, das bei Andocken eines Peripheriegeräts 30 ausgelost wird, empfängt.
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Hierfür weist die Elektronikeinheit 18 einen Prozessor auf, auf dem programmierte Abfragen hinterlegt werden können, damit die Schnittstellen 15 erst nach einer Sicherheits- und Plausibilitätsprüfung durch die Elektronikeinheit 18 freigeschaltet werden. Der Prozessor ist so gestaltet, dass dieser das Anschließen einer elektronischen Komponente an die Schnittstelle erkennt, und zwar durch Belegung eines der Anschlüsse 32 (eins) und bei sicherer mechanischer Verbindung die zugehörige Schnittstelle 15 zum Datenaustausch beziehungsweise zur Stromübertragung freigibt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Schnittstelle 15, solange sie unbelegt ist, stromlos geschaltet ist. Somit ist die Funktionsfähigkeit und Sicherheit des in dem Hauptgehäuse 3 aufgenommenen elektronischen Geräts 20 stets gewährleistet, da äußere Umwelteinflüsse auf die Schnittstelle 15, wie beispielsweise Spritzwasser, keinen negativen Einfluss haben.
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Insgesamt bietet die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung 2 den Vorteil, dass ein in dem Hauptgehäuse 3 aufgenommenes elektronisches Gerät 20 vor Umwelteinflüssen gut geschützt ist. Durch die Schnittstellen 15 des Hauptgehäuses 3 ist es möglich, Peripheriegeräte 30 an das Gehäuse 3 anzuschließen, wobei auch diese Schnittstellen 40 vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Insgesamt ergibt sich damit eine Gehäuseanordnung 2, die an unwirtlichen Einsatzorten, wie im Umfeld von Fertigungs- oder Industrieanlagen, oder im Freien eingesetzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
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- 2
- Gehäuseanordnung
- 3
- erstes Gehäuse
- 4
- zweites Gehäuse
- 5
- drittes Gehäuse
- 6
- Öffnung
- 7
- Gehäuseteil
- 8
- Deckelteil
- 9
- Verriegelungsmechanismus
- 10
- Dichtung
- 11
- Vorsprung
- 12
- Rahmen
- 13
- Fenster
- 14
- Seitenwand
- 15
- Schnittstelle
- 16
- Rahmen
- 17
- Schrauben
- 18
- Elektronikeinheit
- 19
- Kabel
- 20
- elektronisches Gerät
- 21
- Betätigungselement
- 22
- Riegelelement
- 23
- Riegelelement
- 24
- Lagerelement
- 25
- Riegel
- 26
- Riegel
- 27
- Abschrägung
- 28
- Führung
- 29
- Führung
- 30
- Komponente
- 31
- Schnittstellenelement
- 32
- Anschluss (Pin)
- 33
- Schraube
- 34
- Dichtung
- 35
- Steckverbinder
- 36
- Gehäuseteil
- 37
- Deckel
- 38
- Schnittstellenelement
- 39
- Rahmen
- 40
- Schnittstelle
- 41
- Mittel zur Drehmomenteinleitung
- 42
- Schraube
- 43
- Dichtung
- 44
- Flansch
- 45
- Flansch
- 46
- Bohrung
- 47
- Öffnung
- 48
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