DE102014106565B4 - Mobile handheld control device for industrial control - Google Patents
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Abstract
Mobiles Handbediengerät (1) für eine industrielle Steuerung, mit einem zwei- oder mehrteiligen Gehäuse (3), welches ein erstes Gehäuseteil (4) und wenigstens ein weiteres Gehäuseteil (5) umfasst, wobei das erste Gehäuseteil (4) zumindest Teilabschnitte der Frontseite (6) des Handbediengerätes (1) definiert und die einzelnen Gehäuseteile (4, 5) im zusammengesetzten Zustand einen Hohlraum zur Aufnahme einer Mehrzahl von elektrotechnischen oder elektronischen Komponenten ausbilden, einem eine Anzeigefläche (8) definierenden Display (7) zur softwaregesteuerten Visualisierung von Zeichen oder Grafiken, einem dem Display (7) baulich überlagerten, transparent oder durchscheinend ausgeführten Touch-Panel (9) zur Daten- oder Befehlseingabe, und mit einem im Gehäuseinneren aufgenommenen Halterahmen (12) zur Positionierung von Display (7) und Touch-Panel (9) relativ zu einer Aussparung oder einem Gehäuseausschnitt (11) in der Frontseite (6) des Gehäuses (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (12) ein profilförmiges Halteelement (13) und ein baulich eigenständig ausgeführtes, flachprofilförmiges Tragelement (14) umfasst, dessen Breite ein Mehrfaches seiner Höhe beträgt, wobei das flachprofilförmige Tragelement (14) parallel zur Anzeigefläche (8) ausgerichtet ist und zwischen Display (7) und Touch-Panel (9) zungenartig derart hineinragt, dass es mittels seiner ersten Flachseite (15) das Touch-Panel (9) haltert und mittels seiner gegenüberliegenden, gehäuseinneren Flachseite (15') das Display (7) abstützt, und dass ein von Umfangskanten (16) des Displays (7) und des Touch-Panels (9) vorkragender Abschnitt (17) des flachprofilförmigen Tragelementes (14) mittels dem profilförmigen Halteelement (13) positioniert gehaltert ist, sodass das Touch-Panel (9) vor einem Abweichen in Richtung zum Gehäuseinnenraum gesichert ist.Mobile hand-held control device (1) for an industrial control, with a two-part or multi-part housing (3), which comprises a first housing part (4) and at least one further housing part (5), the first housing part (4) having at least partial sections of the front side ( 6) of the handheld control device (1) and the individual housing parts (4, 5) in the assembled state form a cavity for accommodating a plurality of electrical or electronic components, a display (7) defining a display area (8) for the software-controlled visualization of characters or Graphics, a transparent or translucent touch panel (9) structurally superimposed on the display (7) for data or command input, and with a holding frame (12) located inside the housing for positioning the display (7) and touch panel (9 ) relative to a recess or a housing cutout (11) in the front side (6) of the housing (3), characterized in that the holding frame (12) comprises a profile-shaped holding element (13) and a structurally independent, flat-profile-shaped support element (14). , the width of which is a multiple of its height, the flat profile-shaped support element (14) being aligned parallel to the display surface (8) and protruding like a tongue between the display (7) and the touch panel (9) in such a way that it can be moved by means of its first flat side (15) holds the touch panel (9) and supports the display (7) by means of its opposite flat side (15') inside the housing, and that a section (16) protruding from the peripheral edges (16) of the display (7) and the touch panel (9) ( 17) of the flat profile-shaped support element (14) is held in position by means of the profile-shaped holding element (13), so that the touch panel (9) is secured against deviating towards the interior of the housing.
Description
Die Erfindung betrifft ein mobiles Handbediengerät für eine industrielle Steuerung, wie es im Anspruch 1 angegeben ist.The invention relates to a mobile handheld control device for an industrial control, as specified in
Die
Die
Die entsprechenden Gehäuseteile bilden dabei im zusammengefügten Zustand einen Hohlraum zur Aufnahme einer Mehrzahl von elektrotechnischen oder elektronischen Komponenten aus. Wenigstens ein Display ist zur softwaregesteuerten Visualisierung von Zeichen, Grafiken oder Farben vorgesehen. Das zumindest eine Display ist dabei zumindest abschnittsweise von einer Folientastatur überlagert, welche Folientastatur in ihren Rand- bzw. Umfangsabschnitten mit dem ersten Gehäuseteil verklebt ist und eine Mehrzahl von transparent oder durchscheinend ausgeführten Eingabetasten aufweist, sodass zumindest Abschnitte von Visualisierungen am darunter liegenden Display von einer Bedienperson wahrnehmbar sind. Im ersten Gehäuseteil ist eine gegenüber der Gehäusefrontseite zurückversetzte Aufnahmevertiefung zur Aufnahme zumindest des Displays ausgebildet, wobei eine Aufnahmetiefe der Aufnahmevertiefung geringfügig größer bemessen ist, als eine Bauhöhe des Displays. Zwischen bodenseitigen Begrenzungsflächen der Aufnahmevertiefung und der Rückseite des Displays, oder zwischen wandseitigen Begrenzungsflächen der Aufnahmevertiefung und Seitenflächen des Displays ist eine im Verarbeitungszustand zähflüssige, sich verfestigende Ausgleichsmasse eingebracht, durch welche die Anzeigefläche des Displays in Bezug auf eine Referenzebene des ersten Gehäuseteils ausgerichtet und gehaltert ist. Damit kann ein qualitativ hochwertiges Handbediengerät geschaffen werden, welches trotz hoher Qualitätsansprüche möglichst einfach und kostengünstig aufgebaut werden kann. Die entsprechend vorgeschlagenen Maßnahmen und Ausführungen sind jedoch nicht für alle Typen und Größen von industriellen Handbediengeräten geeignet, insbesondere nur für relativ kleine Gehäuse- und Displaygrößen praktikabel.When assembled, the corresponding housing parts form a cavity for accommodating a plurality of electrical or electronic components. At least one display is intended for software-controlled visualization of characters, graphics or colors. The at least one display is at least partially overlaid by a membrane keyboard, which membrane keyboard is glued to the first housing part in its edge or circumferential sections and has a plurality of transparent or translucent input keys, so that at least sections of visualizations on the underlying display are of one can be perceived by the operator. A receiving recess set back from the front of the housing is formed in the first housing part for receiving at least the display, with a receiving depth of the receiving recess being dimensioned slightly larger than an overall height of the display. Between the bottom boundary surfaces of the receiving recess and the back of the display, or between the wall-side boundary surfaces of the receiving recess and side surfaces of the display, a viscous, solidifying balancing compound is introduced in the processing state, through which the display surface of the display is aligned and held in relation to a reference plane of the first housing part . This makes it possible to create a high-quality handheld control device which, despite high quality standards, can be constructed as simply and cost-effectively as possible. However, the corresponding proposed measures and designs are not suitable for all types and sizes of industrial hand-held control devices, and in particular are only practical for relatively small housing and display sizes.
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mobiles Handbediengerät für industrielle Steuerungen zu schaffen, welches in Relation zu dessen Gehäuse einen verhältnismäßig großen Touch-Screen aufweist und welches dennoch eine möglichst kostengünstige Bereitstellung ermöglicht, sowie einen Aufbau bietet, welcher hohen qualitativen Ansprüchen gerecht wird.The present invention is based on the object of creating a mobile hand-held control device for industrial controls, which has a relatively large touch screen in relation to its housing and which nevertheless enables the most cost-effective provision possible and offers a structure which meets high quality requirements .
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst.This object of the invention is achieved by the features according to
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Handbediengerätes liegt darin, dass dessen Display und das dem Display überlagerte Touch-Panel in verbesserter Art und Weise gehaltert sind bzw. relativ zum Gehäuseausschnitt in der Fronseite des Gehäuses positioniert sind. Insbesondere kann durch die bauliche bzw. funktionale Splittung des Halterahmens in ein profilförmiges Halteelement und in ein baulich eigenständig ausgeführtes, flachprofilförmiges Tragelement ein kostengünstiges und dennoch qualitativ hochwertiges Handbediengerät mit relativ großer Anzeigefläche geschaffen werden. Durch das funktionale Zusammenwirken des Halteelementes und des Tragelementes können diese die jeweils zugedachten Funktionen bzw. technischen Aufgaben optimiert erfüllen. Unter anderem kann durch das flachprofilförmige Tragelement, welches sich zungenartig zwischen Display und Touch-Panel hineinerstreckt, das Auftreten eines Parallaxenfehlers minimiert bzw. hintangehalten werden. Darüber hinaus wird durch eine geringfügige Beabstandung zwischen der Anzeigefläche des Displays und der der Anzeigefläche zugewandten Flachseite des Touch-Panels die Robustheit bzw. Stoßtauglichkeit des Handbediengerätes erhöht. Insbesondere ist von Vorteil, dass das Touch-Panel und das Display mittels dem flachprofilförmigen Trageelement in senkrechter Richtung zur Frontseite bzw. Anzeigefläche des Handbediengerätes gegenüber dem Gehäuse stabil bzw. zuverlässig und lastübertragend gehaltert werden kann. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen liegt auch darin, dass Relativbewegungen zwischen dem Touch-Panel bzw. dem flachprofilförmigen Tragelement und dem Gehäuse innerhalb der Ebene der Anzeigefläche in gewissem Ausmaß zugelassen sind, sodass mechanische Verspannungen zwischen dem Gehäuse bzw. dem Gehäuseausschnitt und dem Touch-Panel hintangehalten sind. Zudem können spritzgussbedingte bzw. fertigungstechnisch bedingte Maßtoleranzen des Gehäuses, welche vor allem im Bereich des Gehäuseausschnittes zur Einsichtnahme auf das Display auftreten können, ausgeglichen bzw. somit zumindest weitgehend kompensiert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Gehäuse aus Kunststoff gebildet ist und in einem kostenoptimierten Spritzgussverfahren hergestellt wurde.An advantage of the handheld control device according to the invention is that its display and the touch panel superimposed on the display are held in an improved manner or are positioned relative to the housing cutout in the front side of the housing. In particular, by structurally or functionally splitting the holding frame into a profile-shaped holding element and a structurally independent, flat-profile-shaped support element, a cost-effective yet high-quality hand-held operating device with a relatively large display area can be created. Due to the functional interaction of the holding element and the support element, they can fulfill the intended functions or technical tasks in an optimized manner. Among other things, the occurrence of a parallax error can be minimized or prevented by the flat profile-shaped support element, which extends like a tongue between the display and the touch panel. Furthermore, will The robustness or impact resistance of the hand-held operating device is increased by a slight spacing between the display area of the display and the flat side of the touch panel facing the display area. It is particularly advantageous that the touch panel and the display can be held stably or reliably and in a load-transferring manner relative to the housing by means of the flat-profile-shaped support element in a perpendicular direction to the front side or display surface of the hand-held operating device. An advantage of the measures according to the invention is also that relative movements between the touch panel or the flat-profile-shaped support element and the housing are permitted to a certain extent within the plane of the display surface, so that mechanical tensions between the housing or the housing cutout and the touch panel are held back. In addition, dimensional tolerances of the housing caused by injection molding or manufacturing technology, which can occur especially in the area of the housing cutout for viewing the display, can be compensated for or thus at least largely compensated for. This is particularly advantageous if the housing is made of plastic and was manufactured using a cost-optimized injection molding process.
Erfindungsgemäß kann ein vergleichsweise großes Handbediengerät mit einem verhältnismäßig großen Touch-Screen geschaffen werden, welches unter anderem anspruchsvolle Visualisierungsaufgaben verbessert erfüllen kann. Zudem kann ein relativ dünnwandiges und damit leichtes Gehäuse aus einem weichen bzw. elastisch nachgiebigen und damit bruchfesten Material aufgebaut werden. Auch die Anforderungen an die Ergonomie und die Falltauglichkeit des Handbediengerätes werden dadurch begünstigt. Zum Ausgleich eines fertigungs- und temperaturbedingten Verzugs des Gehäuses im Randbereich des Displays bzw. Touch-Screens und zum Schutz des Touch-Screens vor Deformation infolge erhöhter Kraft- oder Stoßeinwirkung ist erfindungsgemäß ein relativ steifer, profilförmiger Halterahmen im Inneren des Gehäuses vorgesehen, der sowohl das Gehäuse als auch das Display abstützt und deren Deformation hintan hält. Das Ergebnis der erfindungsgemäßen Lösung ist ein visuell ansprechendes und trotzdem ausreichend robustes und vergleichsweise leichtes Handbediengerät.According to the invention, a comparatively large hand-held operating device can be created with a relatively large touch screen, which, among other things, can perform demanding visualization tasks in an improved manner. In addition, a relatively thin-walled and therefore light housing can be constructed from a soft or elastically flexible and therefore break-resistant material. This also improves the requirements for ergonomics and the suitability of the hand-held operating device. To compensate for manufacturing and temperature-related distortion of the housing in the edge area of the display or touch screen and to protect the touch screen from deformation as a result of increased force or impact, according to the invention a relatively stiff, profile-shaped holding frame is provided inside the housing, which both supports the housing and the display and prevents them from deforming. The result of the solution according to the invention is a visually appealing and yet sufficiently robust and comparatively light handheld control device.
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 2, da dadurch ein allfälliger Verzug des Gehäuses im Frontbereich, insbesondere im Abschnitt rings um den Gehäuseausschnitt zur Einsichtnahme auf das Display gut ausgeglichen bzw. egalisiert werden kann. Vor allem dann, wenn das profilförmige Halteelement durch seine in sich geschlossene, einteilige Form ausreichend formsteif bzw. stabil ist, können spritzgussbedingte Toleranzen bzw. Verzüge bis zu wenigen Millimetern problemlos kompensiert bzw. ausgeglichen werden. Die entsprechende Maßgenauigkeit wird vor allem durch das Zusammenwirken zwischen dem profilförmigen Halteelement, dem flachprofilförmigem Tragelement, dem relativ verwindungssteifen und formstabilen Touch-Panel und durch die rings um den Gehäuseausschnitt verlaufenden Randabschnitte des Gehäuses bewerkstelligt. Die erhöhte Steifigkeit des profilförmigen Halteelementes trägt jedenfalls dazu bei, um eine verbesserte Robustheit bzw. Falltauglichkeit des mobilen Handbediengerätes zu erzielen.The measures according to
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 3, da dadurch ein Tragelement geschaffen ist, welches eine erhöhte Verwindungssteifigkeit aufweist und somit Toleranzen eines spritzgusstechnisch hergestellten Gehäuseteils, vor allem im Nahbereich um den Gehäuseausschnitt, problemlos auszugleichen vermag. Ein Vorteil der alternativen Ausführungsform mit einzelnen leistenförmigen Streifen erbringt den Vorteil einer erhöhten Materialersparnis bzw. kann dadurch der sogenannte Materialverschnitt bei der Herstellung des flachprofilförmigen Tragelementes minimiert werden. Ein Vorteil des metallischen Werkstoffes für das Tragelement liegt darin, dass dadurch auch bei geringen Materialdicken eine hohe Stabilität bzw. mechanische Festigkeit erzielt werden kann, welches die auf das Touch-Panel einwirkenden Kräfte zuverlässig aufnehmen kann. Insbesondere ist es dadurch auch ermöglicht, ein relativ dünnwandiges Tragelement auszubilden, welches Parallaxenfehler zwischen dem Touch-Panel und der Anzeigefläche des Displays minimiert.The measures according to
Zweckmäßig sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 4, da dadurch eine besonders maßgenaue Relativpositionierung zwischen dem flachprofilförmigen Tragelement und dem plattenartigen Touch-Panel erzielt werden kann. Insbesondere kann im Gegensatz zu einer Klebeverbindung mittels aufgetragener Klebemasse eine saubere und hochpräzise Zuordnung bzw. gegenseitige Verbindung geschaffen werden. Je nach Materialeigenschaften bzw. Dicke des Klebebandes ist es dabei auch möglich, in einfacher Art und Weise eine Dämpfungsfunktion bzw. eine Relativbewegungen ausgleichende Funktion zwischen dem plattenförmigen Touch-Panel und dem flachprofilförmigen Tragelement bereitzustellen. Dadurch kann auch die Robustheit bzw. Falltauglichkeit des mobilen Handbediengerätes weiter begünstigt werden.The measures according to
Durch die vorteilhaften Maßnahmen gemäß Anspruch 5 wird ein relativ steifes und dennoch leichtgewichtiges, profilförmiges Halteelement geschaffen, welches das Display und das Touch-Panel vor Biegebelastungen, beispielsweise infolge eines Sturzes, verbessert schützt. Das Gehäuse selbst sowie das flachprofilförmige Tragelement sind nämlich in senkrechter Richtung zur Anzeigefläche des Displays ausgesprochen biegeweich. Zudem kann durch das relativ biegesteife, profilförmige Halteelement ein Verzug des ziemlich weichen Gehäuses, der spritzgusstechnisch bedingt ist und nur schwer vermeidbar ist, gut korrigiert oder zumindest teilweise egalisiert werden. Insgesamt kann somit ein relativ steifer Halterahmen für den Touch-Screen, also für das Display und das Touch-Panel geschaffen werden, wobei das Handbediengerät ein relativ weiches Gehäuse aufweisen kann.The advantageous measures according to
Vorteilhaft sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 6, da dadurch eine baulich einfache Ausgestaltung geschaffen ist, welche eine zuverlässige Positionierung des Displays an der plangemäßen Position relativ zum Gehäuseausschnitt gewährleistet. Insbesondere wird dadurch mit baulich einfachen Mitteln eine stabile und zuverlässige Positionierung des Displays relativ zum Gehäuse bzw. zum Gehäuseausschnitt erreicht.The measures according to
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 7, da dadurch die Robustheit bzw. Falltauglichkeit des Handbediengerätes weiter gesteigert werden kann. Insbesondere wird dadurch das relativ bruchempfindliche Display, dessen Empfindlichkeit unter anderem aus seiner relativ großflächigen Erstreckung und Verwindungsempfindlichkeit resultiert, gut vor Beschädigungen geschützt werden kann.The measures according to
Vorteilhaft sind aber auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 8. Insbesondere bildet das flachprofilförmige Tragelement eine relativ maßgenaue Referenzebene aus, welche eine möglichst verwindungs- bzw. verspannungsfreie Halterung des Displays ermöglicht. Darüber hinaus wird diese möglichst verspannungs- bzw. verwindungsfreie Lagerung durch Zwischenschaltung des wenigstens einen elastomeren Dämpfungselementes zusätzlich verbessert.However, the measures according to
Von besonderem Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 9, da dadurch ein allfälliger, spritzgussbedingter Verzug des Gehäuseausschnittes bzw. des Gehäuses mittels den Befestigungsschrauben und dem profilförmigen Halteelement gut kompensiert bzw. egalisiert werden kann. Insbesondere dann, wenn das profilförmige Halteelement eine relativ hohe Biegesteifigkeit bzw. eine relativ hohe Verwindungssteifigkeit besitzt, kann ein spritzgussbedingter Verzug des Gehäuses im Bereich des Gehäuseausschnittes für das Display weitgehend eliminiert werden. Darüber hinaus ist von Vorteil, dass dadurch die Gehäusekonstruktion im Bereich des Halterahmens bzw. des Gehäuseausschnittes relativ weich ausgeführt werden kann. Dadurch wird gewährleistet, dass sich das Gehäuse an einen relativ steifen, plan ziehenden Halterahmen anpassen kann. Ein allfälliger Verzug des Gehäuses, welcher aus spritzgusstechnischen Gründen nicht völlig zu vermeiden ist, kann somit durch den relativ unnachgiebigen, profilförmigen Halterahmen minimiert werden.The measures according to
Bei den Maßnahmen gemäß Anspruch 10 ist von Vorteil, dass dadurch eine planare bzw. weitestgehend ebenflächige Gehäusefront geschaffen werden kann, bei welcher die Gehäuseoberfläche stufenlos bzw. nahezu stufenlos auf die Touch-Oberfläche des Touch-Panels übergeht. Ein Vorteil der Verklebung zwischen der Frontfolie und den Randzonen des Touch-Panels liegt darin, dass dadurch Dichtungselemente zwischen dem Touch-Panel und dem Gehäuse erübrigt werden können. Dies vor allem dann, wenn die Klebeverbindung zwischen der Fronfolie und dem Touch-Panel als ununterbrochene, flüssigkeitsdichte Verklebung ausgeführt ist.The advantage of the measures according to
Bei den Maßnahmen gemäß Anspruch 11 ist von Vorteil, dass diese sickenförmige Prägung, welche als Ein- oder Ausbuchtung in der Frontfolie ausgeführt sein kann, Fertigungstoleranzen kaschiert, eine Zugbelastung in Z-Richtung auf den sensorischen Film des Touch-Panels minimiert, das heißt Zugbelastungen in senkrechter Richtung zur Eingabefläche des Touch-Panels verteilt, Bewegungen bei Schock und sonstigen Belastungen ausgleicht und/oder für einen optisch sauberen Übergang bzw. Verlauf in Bezug auf die Frontansicht des Handbediengerät sorgt. Zudem wird durch diese sickenförmige Prägung in Form einer Ein- oder Ausbuchtung vor allem bei einem Touch-Panel nach dem resistiven Wirkungsprinzip die sogenannte „forbidden area“ geschützt bzw. visuell verdeckt. Diese „forbidden area“ nimmt vor allem elektrotechnische Elemente auf, insbesondere Durchkontaktierungen, Leitungsverbindungen und dergleichen, welche mechanisch relativ empfindlich sind und als optisch wenig vorteilhaft gelten.The advantage of the measures according to
Vorteilhaft sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 12, da dadurch die Robustheit des Handbediengerätes weiter gesteigert werden kann. Ein besonderer Vorteil liegt auch darin, dass wärmebedingte Relativverschiebungen zwischen dem Gehäuse, welches aus Kunststoff gebildet ist, und dem Touch-Panel, welches aus andersartigem Kunststoff bzw. aus mineralischem Glas gebildet ist, problemlos ausgeglichen werden können. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass das Touch-Panel primär durch die Positionierwirkung der bevorzugt umlaufend mit dem Touch-Panel verklebten Frontfolie zuverlässig und dauerhaft an der SollPosition gehaltert ist und dennoch eine absolut starre, bruchgefährdende Festlegung des Touch-Panels vermieden ist.The measures according to
Durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 13 kann der Halterahmen einen spritzgussbedingten Verzug des Gehäuses gut korrigieren. Der Abstand zwischen dem profilförmigen Halteelement und dem flachprofilförmigen Tragelement gewährleistet, dass sich diese zwei Komponenten relativ zueinander bewegen können. Durch den gegebenen Freiheitsgrad in einer Ebene parallel zur Anzeige- bzw. Touchfläche stellen unterschiedliche Längenausdehnungen, welche aufgrund von verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten auftreten, kein Problem hinsichtlich eines Verzuges bzw. einer Verspannung dar. Insbesondere wird durch diesen Abstand eine verklemmungsfreie Positionierung des flachprofilförmigen Tragelementes erzielt. Vor allem bei einem Materialmix aus Kunststoff, glasfaserverstärkten Kunststoffen und einem metallischen, flachprofilförmigen Tragelement ist dies von besonderem Nutzen.Through the measures according to
Eine plangemäße Positionierung des flachprofilförmigen Tragelementes gegenüber dem Gehäuse bzw. dessen Gehäuseausschnitt kann durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 14 in einfacher Art und Weise bewerkstelligt werden. Insbesondere sind dadurch das flachprofilförmige Tragelement und die damit gekoppelten Komponenten, wie das Touch-Panel und das Display, exakt und dauerhaft positioniert, aber dennoch schwimmend gegenüber den umgebenden Gehäuseausschnitten gehaltert. Dies vor allem in Bezug auf Relativbewegungen innerhalb der Anzeige- bzw. Eingabefläche.A planned positioning of the flat profile-shaped support element relative to the housing or its housing cutout can be achieved in a simple manner by the measures according to
Von Vorteil sind auch die Maßnahmen gemäß Anspruch 15, da dadurch das Gehäuse aus Kunststoff gebildet werden kann und das flachprofilförmige Tragelement aus Metall gefertigt werden kann, ohne dass aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten eine kritische Verspannung bzw. ein Verzug zwischen den genannten Komponenten auftritt. Insbesondere wird dadurch dem Umstand Rechnung getragen, dass bei einer Temperaturdifferenz von etwa 60° zwischen dem flachprofilförmigen Tragelement und dem Kunststoff des Gehäuses in Bezug auf die typischen Bauteildimensionen und Materialgrößen eine Längenänderung bzw. ein Längenunterschied von bis zu 1,3 mm auftreten kann, wobei dies durch die angegebenen Maßnahmen keine gravierenden Verspannungen bzw. Verformungen verursacht.The measures according to
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.For a better understanding of the invention, it will be explained in more detail using the following figures.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines mobilen Handbediengerätes für Steuerungsanwendungen in Ansicht auf die Gehäusefrontseite; -
2 einen partiellen Schnitt durch das Gehäuse des mobilen Handbediengerätes gemäß den Linien II-II in1 ; -
3 eine Ausführungsform des flachprofilförmigen Tragelementes für das Touch-Panel und das Display des mobilen Handbediengerätes in Draufsicht; -
4 einen partiellen Schnitt durch das Gehäuse des mobilen Handbediengerätes; -
5 eine vergrößerte Detaildarstellung im Bereich des Halterahmens für das Display und das Touch-Panel des mobilen Handbediengerätes; -
6 einen weiteren partiellen Schnitt durch das Gehäuse des mobilen Handbediengerätes.
-
1 an exemplary embodiment of a mobile handheld control device for control applications in view of the front of the housing; -
2 a partial section through the housing of the mobile handheld control device according to lines II-II in1 ; -
3 an embodiment of the flat profile-shaped support element for the touch panel and the display of the mobile handheld control device in a top view; -
4 a partial section through the housing of the mobile handheld control device; -
5 an enlarged detailed view in the area of the holding frame for the display and the touch panel of the mobile handheld control device; -
6 another partial cut through the housing of the mobile handheld control device.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen 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 diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.As an introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numbers or the same component names, whereby the disclosures contained in the entire description can be transferred analogously to the same parts with the same reference numbers or the same component names. The position information selected in the description, such as top, bottom, side, etc., is also related to the figure directly described and shown and, in the event of a change in position, these position information must be transferred accordingly to the new position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
In
Das Handbediengerät 1 ist via wenigstens eine datentechnische Kommunikationsschnittstelle 2 mit einer korrespondieren, datentechnischen Kommunikationsschnittstelle einer industriellen Steuerung - nicht dargestellt - verbindbar. Die datentechnische Kopplung zwischen dem Handbediengerät 1 und der korrespondierenden, industriellen Steuerung kann dabei - wie in
Ein Gehäuse 3 des steuerungstechnischen, mobilen Handbediengerätes 1 ist zumindest zwei- oder mehrteilig ausgeführt, wie dies in
Wie weiters am besten aus einer Zusammenschau der
Dem eine Anzeigefläche 8 definierenden Display 7 ist ein Touch-Panel 9 zur Daten- oder Befehlseingabe baulich überlagert. Damit die Anzeigeinhalte des Displays 7 von einem Benutzer wahrnehmbar sind, ist dieses Touch-Panel 9, wie an sich bekannt, transparent oder durchscheinend ausgeführt. Das Touch-Panel 9 kann dabei nach dem resistiven, piezoelektrischen oder kapazitiven Wirkungsprinzip ausgeführt sein und dient primär zur sensorischen Erfassung von Betätigungspunkten bzw. Betätigungsflächen innerhalb von dessen berührungssensitiver Eingabefläche 10 und somit zur Detektierung von manuellen Eingaben bzw. Steuerbefehlen. Die Anzeigefläche 8 des Displays 7 und die Eingabefläche 10 des Touch-Panels 9 sind somit schichtenartig übereinander positioniert. Das Touch-Panel 9 und das darunter liegende Display 7 definieren dabei einen sogenannten Touch-Screen.A
Das Display 7 und das Touch-Panel 9 sind in Bezug zu einer Aussparung bzw. einem Gehäuseausschnitt 11 in der Fronseite 6 des Gehäuses 3 gehaltert. Diese Halterung und Positionierung wird maßgeblich durch einen im Gehäuseinneren aufgenommenen Halterahmen 12 bewerkstelligt, welcher zur Beibehaltung der plangemäßen Position von Display 7 und Touch-Panel 9 relativ zur Aussparung bzw. relativ zum Gehäuseausschnitt 11 konzipiert ist. Insbesondere unterbindet dieser Halterahmen 12 ein Abfallen bzw. Abweichen des Touch-Screens, insbesondere des Touch-Panels 9 und des Displays 7, in Richtung zum Gehäuseinneren bzw. in Richtung zum Gehäuseboden, wie dies am besten aus
Erfindungsgemäß ist dieser Halterahmen 12 zur Positionierung bzw. Halterung von Display 7 und Touch-Panel 9 mehrteilig ausgeführt, insbesondere aus mehreren baulich separat ausgeführten Elementen zusammengesetzt. Dabei umfasst der Halterahmen 12 einerseits ein profilförmiges Haltelement 13 und ein baulich eigenständig ausgeführtes, flachprofilförmiges Tragelement 14. Unter profilförmig ist dabei zu verstehen, dass der Querschnitt des Halteelementes 13 eine ähnliche oder annähernd gleiche Querschnittsbreite und Querschnittshöhe aufweist. Insbesondere quadratische oder annähernd quadratische Querschnittsformen des Haltelementes 13 sind dabei unter dem Ausdruck „profilförmig“ zu verstehen. Dessen Höhen- zu Breitenverhältnis kann zwischen 1:1 bis 4:1 liegen. Demgegenüber ist das flachprofilförmige Tragelement 14 derart ausgeführt, dass dessen Querschnittsbreite und Querschnittshöhe stark unterschiedlich sind, sodass eine relativ flache Querschnittsform vorliegt. Demgemäß beträgt die Querschnittsbreite des flachprofilförmigen Tragelementes 14 ein Mehrfaches von dessen Querschnittshöhe. Anders ausgedrückt ist das Breiten- zu Höhenverhältnis des flachprofilförmigen Tragelementes 14 größer als 4, insbesondere kann es in einem Bereich zwischen 5 bis 40 liegen. Demnach ist das flachprofilförmige Tragelement 14 als streifenförmiges Element zu verstehen, während das Halteelement 13 als Profilkörper zu verstehen ist, welcher annähernd gleiche bzw. ähnliche Querschnittsdimensionen aufweist und somit innerhalb seiner Querschnittsebene ähnliche Biegesteifigkeitswiderstände aufweisen kann. Folglich besitzt das flachprofilförmige Tragelement 14 in Bezug auf seine Querschnittsebene parallel zu dessen Breitenrichtung einen deutlich höheren Biegewiderstand, als in paralleler Richtung zu dessen Höhenerstreckung.According to the invention, this holding
Wesentlich ist dabei, dass das flachprofilförmige Tragelement 14 eine senkrecht zur Anzeigefläche 8 des Displays 7 gemessene Höhe bzw. Dicke aufweist, welche nur einen Bruchteil, insbesondere weniger als 50 % der ebenso senkrecht zur Anzeigefläche 8 gemessenen Höhe des profilförmigen Haltelementes 13 beträgt.What is important here is that the flat profile-shaped
Das flachprofilförmige Tragelement 14 ist parallel zur Anzeigefläche 8 des Displays 7 ausgerichtet. Das heißt, dass die beiden Flachseiten 15, 15` des Tragelementes 14 parallel zur Anzeigefläche 8 und somit auch parallel zur Eingabefläche 10 des Touch-Panels 9 verlaufen. Das flachprofilförmige Tragelement 14 ragt dabei zungenartig zwischen Display 7 und Touch-Panel 9 hinein. Demnach sind das Display 7 und das Touch-Panel 9 in etwa um die Dicke bzw. Höhe des flachprofilförmigen Tragelementes 14 zueinander distanziert. Der zungenartig zwischen Display 7 und Touch-Panel 9 hineinragende Abschnitt des flachprofilförmigen Tragelementes 14 ist dabei derart konzipiert, dass es mittels einer ersten Flachseite 15 das Touch-Panel 9 haltert. Mittels der gegenüberliegenden, gehäuseinneren Flachseite 15' stützt das flachprofilförmige Tragelement 14 zugleich das Display 7 ab, wie dies am besten aus
Gleichzeitig ist ein von den Umfangskanten 16 des Displays 7 und des Touch-Panels 9 vorkragender Abschnitt 17 des flachprofilförmigen Tragelementes 14 mittels dem profilförmigen Halteelement 13 derart positioniert gehaltert, dass das Touch-Panel 9 vor einem Abweichen in Richtung zum Gehäuseinnenraum bzw. in Richtung zum Gehäuseboden gesichert ist.At the same time, a
Zweckmäßig ist es dabei, wenn das profilförmige Halteelement 13 als einteiliger in sich geschlossener, insbesondere ringförmig ausgebildeter Spritzgussteil ausgeführt ist. Der Umfangsverlauf dieses Spritzgussteils kann dabei im Wesentlichen der Umfangskontur des Gehäuseausschnitts 11 entsprechen. Insbesondere können dessen lichte Innenweiten in etwa den lichten Abmessungen des Gehäuseausschnitts 11 entsprechen. Vor allem dann, wenn die Gehäusekonstruktion im Bereich des Halterahmens 12 relativ weich bzw. nachgiebig ausgeführt ist, kann dies erhebliche Vorteile bieten. Insbesondere kann dadurch erzielt werden, dass sich das Gehäuse 3 an den relativ steifen und planar bzw. ebnend wirkenden Halterahmen 12, das heißt im Speziellen an dessen profilförmiges Halteelement 13, anpassen kann. Ein körperlicher Verzug des Gehäuses 3, welcher aus spritzgusstechnischen Gründen nicht völlig zu vermeiden ist, kann somit minimiert bzw. reduziert werden. Insbesondere wird dadurch im Überdeckungsbereich zwischen dem Halterahmen 12 und dem Gehäuseausschnitt 11 erhöhte Pass- bzw. Maßgenauigkeit erzielt. Dies vor allem dann, wenn die Formsteifigkeit des Halteelementes 13 bzw. des insgesamten Halterahmens 12 vergleichsweise hoch ist. Dieser Vergleich bezieht sich dabei auf die Formsteifigkeit des Gehäuses 3 im Nahbereich um dessen Gehäuseausschnitt 11 bzw. auf die Gehäusestege rings um den Gehäuseausschnitt 11.It is expedient if the profile-shaped holding
Das flachprofilförmige Tragelement 14 ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Leichtmetall, gebildet. Beispielsweise kann das Tragelement 14 Aluminium, Magnesium, oder eine Werkstoffkombination aus Leichtmetallen umfassen. Ein flachprofilförmiges Tragelement 14 aus Metall bzw. Leichtmetall ist insbesondere deshalb besonders zweckmäßig, da dadurch auch bei geringen Materialstärken bzw. bei geringen Streifendicken relativ hohe Festigkeiten bzw. Steifigkeiten erzielbar sind. Entsprechend einer ersten Ausführungsform kann das flachprofilförmige Tragelement 14 durch eine einteilige, zumindest annähernd rechteckige Platte aus Metall gebildet sein, wobei dessen Zentrumsbereich freigestellt bzw. freigeschnitten ist, um die Anzeigefläche 8 des Displays 7 einsehbar zu gestalten. In diesem Fall ist das flachprofilförmige Tragelement 14 in Ansicht senkrecht zur Anzeigefläche 8 rahmenartig bzw. rechteckförmig ausgeführt. Alternativ zu einem solchen bilderrahmenartig ausgeführten Tragelement 14, wie es in
Das Handbediengerät 1 ist durch den relativ großen Touch-Screen, das heißt durch das relativ großflächige Display 7 und Touch-Panel 9, gut für detailreiche Visualisierungen im Zuge von Wartungsarbeiten an weitläufigen Industrieanlagen geeignet. Typischerweise weist der Touch-Screen eine Diagonale von mehr als 6" auf, wobei der Touch-Screen auch mehr als 50% der Fläche der Frontseite 6 des Gehäuses 3 einnehmen kann. Die Fläche der Frontseite 6 des Gehäuses 3 kann dabei Flächendimensionen in der Größe eines Blattes im Format DIN A5 bis DIN A4 und auch größer aufweisen.The
Wie am besten aus den
Wie am besten aus den
Entsprechend einer zweckmäßigen Ausführung kann das Display 7 mittels wenigstens einem Wandsteg 21 am profilförmigen Halteelement 13 vor Verschiebungen parallel zu dessen Anzeigefläche 8 gesichert sein, wie dies am besten den
Wie am besten aus
Wie am besten aus den
Im Überdeckungsabschnitt mit dem Gehäuse 3 kann diese Frontfolie 26 eine sogenannte Folientastatur 30 ausbilden bzw. in eine Folientastatur 30 übergehen, welche Folientastatur 30 wenigstens ein elektromechanisches Schalt- bzw. Betätigungselement 30`, beispielsweise in Form eines Tasters, umfasst, welches vorzugsweise eine taktiles Betätigung-Feedback bietet.In the covering section with the
Entsprechend einer zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass die Frontfolie 26 im Bereich des Übergangsabschnittes 27, vorzugsweise direkt in Überdeckung zum Übergangsabschnitt 27, eine sickenförmige Prägung 31 aufweist. Diese Prägung 31 bzw. Sicke innerhalb der Frontfolie 26 kann dabei als Ein- oder Ausbuchtung des Materials der Frontfolie 26 ausgeführt sein. Entsprechend der Darstellung in
Ein weiterer Zweck der mit dem Gehäuseteil 4 und dem Touch-Panel 9 verklebten Frontfolie 26 liegt darin, dass die Frontfolie 26 das Touch-Panel 9 in Zusammenwirken mit dem flachprofilförmigen Tragelement 14 vor unerwünschten Verschiebungen in der Ebene der Anzeigefläche 8 bzw. der Eingabefläche 10 sichert. Insbesondere bewirkt die Frontfolie 26 beim Auftreten von parallel oder im Wesentlichen parallel zur Ebene der Anzeigefläche 8 verlaufenden Stoßbelastungen gegenüber dem Gehäuse 3 eine elastisch nachgiebige und rückstellende Halterung des Touch-Panels 9. Demnach ist das Touch-Panel 9 auch durch die Verklebung mit der Frontfolie 26 in Bezug auf den Gehäuseausschnitt 11 positioniert gehaltert.Another purpose of the
Zweckmäßig ist es dabei auch, wenn das profilförmige Halteelement 13 im montierten Zustand in einem Abstand 32 von weniger als 0,2 mm, insbesondere weniger als 0,1 mm, bevorzugt etwa 0,05 mm, vom flachprofilförmigen Tragelement 14 distanziert ist, wie dies in
Wie am besten aus
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.All information on value ranges in this description should be understood to include any and all sub-ranges, e.g. the
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des mobilen Handbediengerätes 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.The exemplary embodiments show possible embodiment variants of the mobile hand-held
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Handbediengerätes 1 dieses bzw. dessen Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.For the sake of order, it should finally be pointed out that for a better understanding of the structure of the hand-held
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.The task underlying the independent inventive solutions can be found in the description.
Vor allem können die einzelnen in den
BezugszeichenaufstellungList of reference symbols
- 11
- HandbediengerätHand-held control unit
- 22
- KommunikationsschnittstelleCommunication interface
- 33
- GehäuseHousing
- 44
- GehäuseteilHousing part
- 55
- Gehäuseteil Housing part
- 66
- FrontseiteFront
- 77
- Displaydisplay
- 88th
- AnzeigeflächeDisplay area
- 99
- Touch-PanelTouch panel
- 1010
- Eingabefläche Input area
- 1111
- GehäuseausschnittHousing cutout
- 1212
- HalterahmenHolding frame
- 1313
- HalteelementHolding element
- 1414
- TragelementSupport element
- 15, 15`15, 15`
- Flachseite Flat side
- 1616
- UmfangskanteCircumferential edge
- 1717
- AbschnittSection
- 1818
- Streifenstripes
- 1919
- Streifenstripes
- 2020
- Klebeband duct tape
- 21, 21'21, 21'
- WandstegWall walkway
- 2222
- DämpfungselementDamping element
- 2323
- DämpfungselementDamping element
- 2424
- BefestigungsschraubeFastening screw
- 2525
- Schraubdom screw dome
- 2626
- FrontfolieFront foil
- 2727
- ÜbergangsabschnittTransition section
- 2828
- Randzonefringe zone
- 2929
- Dickethickness
- 3030
- FolientastaturMembrane keyboard
- 30'30'
- Betätigungselement Actuator
- 3131
- PrägungEmbossing
- 3232
- AbstandDistance
- 3333
- Durchbruchbreakthrough
- 3434
- Durchbruchbreakthrough
Claims (15)
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