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Die Erfindung betrifft eine lösbare Kupplung zum Einsetzen zwischen eine Bedieneinheit und eine die Bedieneinheit tragende Decken- oder Wandhalterung einer Bedienstation zur Bedienung von Maschinen, Industrieanlagen oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Bedienstation mit einer solchen Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 sowie ein Verfahren zur Montage einer Bedieneinheit an einer Decken- oder Wandhalterung einer Bedienstation, insbesondere zur Bedienung von Maschinen und Industrieanlagen.
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Eine lösbare Kupplung der eingangs genannten Art zum Einsetzen zwischen einen Panel-PC einer Bedieneinheit und eine den Panel-PC tragende Wand- oder Deckenhalterung, insbesondere für eine Bedienstation zur Bedienung von Maschinen und Industrieanlagen, ist in der
DE 10 2007 026 151 B4 des Anmelders offenbart.
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Wie dort bereits beschrieben ist, umfassen Bedienstationen in Industrieanlagen zur Fertigungs- und Prozessautomatisierung oft Bedieneinheiten zur Bedienung oder Steuerung von Maschinen, Fließbändern und Verfahrensabläufen. Diese Bedieneinheiten bestehen oft aus einem sogenannten Panel-PC, der einen in einem Gehäuse enthaltenen Rechner und einen an einer Breitseite des Gehäuses angeordneten, zumeist als Touchscreen ausgebildeten Anzeigebildschirm zur Anzeige von Informationen und zur Eingabe von Anweisungen aufweist. Derartige Panel-PCs werden vom Anmelder unter http://www.cre-electronic.de/panelpc.html angeboten und sind zumeist erheblich schwerer als Monitore für Büroanwendungen, da sie in der Regel gekapselt sein müssen und eine hohe Schutzart aufweisen müssen.
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Wenn die Bedienstation zur Steuerung von Fließbändern, Anlagen oder Maschinen in großen Werkhallen dient, erfolgt die Montage der Bedieneinheit häufig an einer Decke oder Wand der Werkhalle mittels einer Decken- oder Wandhalterung. Diese gestattet es in der Regel, den Panel-PC der Bedieneinheit mit zwei oder mehr Freiheitgraden zu drehen, zu neigen, zu schwenken und in der Höhe zu verstellen, wozu sie ein oder mehrere Gelenke umfasst. Insbesondere dort, wo die Decken- oder Wandhalterung größere Entfernungen überbrückt, umfasst sie häufig einen Tragarm, der einerseits zur Aufhängung oder Abstützung der Bedieneinheit an der Decke oder Wand und andererseits auch als Kabelkanal für eine Mehrzahl von elektrischen Leitern und Datenleitungen zur Zufuhr von Strom zum Panel-PC sowie zur Übertragung von Daten von und zu einer Zentralstation oder von und zu weiteren, mit dem Panel-PC vernetzten Bedienstationen dient.
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Zur Befestigung der Bedieneinheit bzw. des Panel-PC an der Decken- oder Wandhalterung wird bevorzugt eine Schnellkupplung benutzt, die im Bedarfsfall einen schnellen und einfachen Austausch der Bedieneinheit gestattet. Bei einem Austausch der Bedieneinheit muss allerdings nicht nur die mechanische Verbindung zwischen der Decken- oder Wandhalterung und dem Panel-PC einfach und schnell gelöst und dann wiederhergestellt werden, sondern es müssen darüber hinaus auch die elektrischen Leiter und Datenleitungen getrennt und wieder miteinander verbunden werden.
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Um dies auf einfache Weise zu ermöglichen, umfasst die lösbare Kupplung aus der
DE 10 2007 026 151 B4 ein mit dem Panel-PC der Bedieneinheit verbindbares erstes Kupplungsteil, das einen Stecker mit einer Mehrzahl von ersten elektrischen Kontakten aufweist, sowie ein mit einem Tragarm der Decken- oder Wandhalterung verbindbares zweites Kupplungsteil, das eine Steckerbuchse mit einer Mehrzahl von zweiten elektrischen Kontakten aufweist. Zum Kuppeln der beiden Kupplungsteile lassen sich diese durch eine geführte Relativbewegung zuerst aneinander annähern und dann in eine Verriegelungsstellung bringen, in der sie mechanisch miteinander verriegelt werden. Die geführte Relativbewegung der beiden Kupplungsteile ist dort eine Linear- oder Translationsbewegung, durch die der Stecker während der gegenseitigen Annäherung der beiden Kupplungsteile automatisch in die Steckerbuchse eingeführt wird, um die elektrischen Leiter und Datenleitungen selbsttätig miteinander zu verbinden.
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Um für eine ausreichende Tragkraft der Kupplung zu sorgen, muss bei der bekannten Kupplung allerdings die Auflagefläche des Kupplungsteils der Bedieneinheit auf dem Kupplungsteil der Decken- oder Wandhalterung in Richtung der Linear- oder Translationsbewegung beim Kuppeln, d.h. senkrecht zur Ebene des Bildschirms des Panel-PC, verhältnismäßig groß sein, wodurch wiederum die Abmessungen der Kupplung selbst in dieser Richtung größer werden. Dies führt nicht nur zu einer Beeinträchtigung des ästhetischen Erscheinungsbilds der Bedienstation, sondern auch zum Auftreten größerer Momente im Tragarm, wodurch dieser stärker dimensioniert werden muss.
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Zudem wird die Bedieneinheit zur Montage oder Demontage in der Regel von einem vor dem Bildschirm des Panel-PC stehenden Bediener ergriffen, um die Kupplungsteile zusammen bzw. auseinander zu bewegen. Da die beiden Kupplungsteile dabei für den Bediener nicht sichtbar sind, ist insbesondere die Montage durch einen einzelnen Bediener praktisch nicht möglich. Ein weiterer Grund dafür liegt darin, dass die Bedieneinheit zur Gewichtsentlastung der Kupplung während der Montage und der Demontage leicht angehoben werden sollte, wozu besonders bei einer in Kopfhöhe oder über Kopfhöhe angeordneten Bedienstation sehr viel Kraft erforderlich ist.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung, eine Bedienstation und ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass zum einen zur Verbesserung des ästhetischen Erscheinungsbildes die Abmessungen der Kupplung in einer zur Ebene des Bildschirms senkrechten Richtung verkleinert und zum anderen die Montage und Demontage der Bedieneinheit an der Halterung erleichtert wird, so dass sie auch von einem einzigen Bediener vorgenommen werden können.
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Im Hinblick auf die Kupplung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass sich das erste Kupplungsteil schwenkbar am zweiten Kupplungsteil einhängen lässt und dass die geführte Relativbewegung eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse ist.
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Die erfindungsgemäße Bedienstation ist durch eine solche Kupplung zwischen der Bedieneinheit und der Decken- oder Wandhalterung gekennzeichnet, während bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das erste Kupplungsteil am zweiten Kupplungsteil eingehängt wird und die geführte Relativbewegung eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse ist.
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Durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination ist es erstens möglich, bei der Montage der Bedieneinheit das an dieser angebrachte erste Kupplungsteil zuerst schwenkbar am zweiten Kupplungsteil der Decken- oder Wandhalterung einzuhängen und erst dann in die Kupplungsposition zu schwenken, wodurch das Gewicht der Bedieneinheit bereits während der geführten Relativbewegung vollständig von der Decken- und Wandhalterung aufgenommen wird. Zweitens sind diejenigen Partien der beiden Kupplungsteile, die bei der Montage der Bedieneinheit zuerst miteinander in Eingriff gebracht werden müssen, an oder nahe einem Rand der beiden Kupplungsteile angeordnet, wo sie für einen vor dem Bildschirm stehenden Bediener besser sichtbar sind als in der Mitte der vom Bediener abgewandten Rückseite des ersten Kupplungsteils. Da ein Schwenkgelenk mit einer zur Ebene des Bildschirms parallelen Schwenkachse in einer zur Ebene des Bildschirms senkrechten Richtung zudem nur wenig Platz benötigt, können drittens die Abmessungen der Kupplung in dieser Richtung beträchtlich verkleinert und damit nicht nur das Erscheinungsbild der Bedienstation verbessert, sondern auch die von der Bedieneinheit auf die Decken- und Wandhalterung ausgeübten Momente verkleinert werden, wodurch wiederum die Dimensionierung der letzteren verkleinert werden kann.
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Besonders viele Vorteile werden erzielt, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Schwenkachse in der Nähe einer Oberseite des ersten und des zweiten Kupplungsteils angeordnet ist, während die Verriegelungseinrichtung und mindestens ein Teil der Kontakte näher bei einer Unterseite des ersten und des zweiten Kupplungsteils angeordnet sind. In diesem Fall kann das zuvor an der Bedieneinheit angebrachte erste Kupplungsteil zuerst an dem zuvor an der Decken- oder Wandhalterung angebrachten zweiten Kupplungsteil eingehängt werden, wodurch das Gewicht der Bedieneinheit von der Decken- oder Wandhalterung abgefangen und dadurch der Bediener vom Gewicht der Bedieneinheit entlastet wird.
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Im Gebrauchszustand der Kupplung ist die Schwenkachse bevorzugt horizontal ausgerichtet, so dass das Gewicht der Bedieneinheit auch dafür sorgt, dass die letztere selbsttätig nach unten schwingt, bis sich die Kupplungsteile in der Kupplungsposition oder in deren Nähe befinden, wodurch der Benutzer auch bei der geführten Relativbewegung keine Kraft aufbringen muss.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eines der beiden Kupplungsteile nahe seiner Oberseite mindestens einen und vorzugsweise zwei Haken aufweist, während das andere Kupplungsteil gegenüber von dem oder den Haken mit mindestens einem Schwenkbolzen versehen ist, dessen Längsachse zweckmäßig die Schwenkachse bildet.
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Vorzugsweise ist der mindestens eine Schwenkbolzen am zweiten Kupplungsteil vorgesehen, während der mindestens eine Haken am ersten Kupplungsteil vorgesehen ist. In diesem Fall weist ein freies Ende des Hakens zweckmäßig nach unten oder schräg nach unten, so dass sich der Haken von oben her am Schwenkbolzen einhängen lässt. Die Unterseite des Hakens und die Oberseite des Schwenkbolzens werden dann zweckmäßig mindestens teilweise von zylindrisch gekrümmten Oberflächen gebildet, die bei der Schwenkbewegung aufeinander gleiten und für eine Führung der Bewegung sorgen.
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Alternativ ist es jedoch auch möglich, den mindestens einen Schwenkbolzen am ersten Kupplungsteil und den mindestens einen Haken am zweiten Kupplungsteil vorzusehen. In diesem Fall weist ein freies Ende des Hakens zweckmäßig nach oben oder schräg nach oben, so dass sich der Schwenkbolzen von oben her am Haken einhängen lässt. Die Unterseite des Schwenkbolzens und die Oberseite des Hakens werden dann ebenfalls mindestens teilweise von zylindrisch gekrümmten Oberflächen gebildet, die während der Schwenkbewegung aufeinander gleiten und die Bewegung der Bedieneinheit führen. Vorzugsweise weist der Schwenkbolzen eine zylindrische Umfangsfläche auf und wird an mindestens zwei im Abstand angeordneten Stellen, am besten an beiden Enden, von jeweils einer Halterung starr am Kupplungsteil festgehalten.
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Die zusammenwirkenden teilzylindrischen Oberflächen stellen auch sicher, dass sich nach dem Ende der Schwenkbewegung die paarweise zusammengehörigen ersten und zweiten Kontakte in einer zur Schwenkachse senkrechten Richtung sehr genau gegenüberliegen. Damit sich die jeweils zusammengehörigen ersten und zweiten Kontakte auch in einer zur Schwenkachse parallelen Richtung genau gegenüberliegen, ist jeder Haken zweckmäßig in der Nähe einer gegenüberliegenden Halterung des Schwenkbolzens angeordnet, wobei der Haken und die Halterung parallele seitliche Führungsflächen aufweisen, die sich in axialer Richtung der Schwenkachse in einem geringen Abstand gegenüberliegen und für eine seitliche Führung der Schwenkbewegung sorgen.
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Ein geringer Versatz der Mittelachsen von zusammengehörigen ersten und zweiten Kontakten ist unkritisch, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mindestens ein Teil der ersten oder zweiten Kontakte und vorzugsweise sämtliche ersten oder zweiten Kontakte Federkontakte sind. Diese umfassen jeweils ein entgegen der Kraft einer Feder bewegliches Kontaktelement, das nach dem Verriegeln der beiden Kupplungsteile unter Federdruck gegen eine Kontaktfläche eines gegenüberliegenden Kontaktes anliegt. Zweckmäßig sind die Kontaktflächen von sämtlichen gegenüberliegenden Kontakten in einer gemeinsamen Ebene angeordnet.
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Um die Schutzart der Kupplung zu erhöhen, ist eine von zwei gegenüberliegenden Breitseiten der beiden Kupplungsteile mit einer Dichtung versehen, die nach dem Verriegeln der beiden Kupplungsteile gegen die gegenüberliegende Breitseite des jeweils anderen Kupplungsteils angepresst wird. Darüber hinaus sind entsprechende Dichtungen auch zwischen der Bedieneinheit und dem ersten Kupplungsteil sowie zwischen der Decken- und Wandhalterung und dem zweiten Kupplungsteil vorgesehen.
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Um die Abmessungen der Kupplung in einer zum Bildschirm der Bedieneinheit senkrechten Richtung so klein wie möglich zu halten, umfasst die Verriegelungseinrichtung gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung am einen Kupplungsteil eine zur Schwenkachse parallele Verriegelungsstange, die sich in einer Entriegelungsstellung in mindestens eine Verriegelungsstangenaufnahme am anderen Kupplungsteil einführen und durch eine Längsverschiebung in eine Verriegelungsstellung in der Verriegelungsstangenaufnahme verriegeln lässt.
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Um die Herstellung der Verriegelungseinrichtung so einfach wie möglich zu halten, aber trotzdem eine sichere Verriegelung zu gewährleisten, weist die Verriegelungsstange zweckmäßig mindestens eine Querschnittseinschnürung auf, während die Verriegelungsstangenaufnahme einen schlüssellochartigen Querschnitt mit einem verengten und einem erweiterten Teilbereich umfasst. Deren Abmessungen sind vorteilhaft so an die Abmessungen der Verriegelungsstange angepasst, dass sich gegen Ende der geführten Relativbewegung der beiden Kupplungsteile zwar die Querschnittseinschnürung der in ihrer Entriegelungsstellung befindlichen Verriegelungsstange durch den verengten Teilbereich der Verriegelungsstangenaufnahme in den erweiterten Teilbereich hinein bewegen kann, dass sich die Verriegelungsstange jedoch nicht mehr aus dem erweiterten Teilbereich der Verriegelungsstangenaufnahme heraus bewegen kann, wenn sich die Querschnittseinschnürung nach einer Längsverschiebung der Verriegelungsstange in ihre Verriegelungsstellung jenseits bzw. außerhalb des erweiterten Teilbereichs der Verriegelungsstangenaufnahme befindet.
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Um einerseits die Dichtung zwischen den Kupplungsteilen fest gegen die Kupplungsteile anzupressen und andererseits für eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den paarweise gegenüberliegenden Kontakten zu sorgen, ist es von Vorteil, wenn die beiden Kupplungsteile im Zuge ihrer Verriegelung fest zusammengezogen werden. Dies wird am besten dadurch erreicht, dass sich der Querschnitt der Verriegelungsstange jenseits oder beiderseits der Querschnittseinschnürung allmählich bis zu einem Querschnitt erweitert, der dem Innenquerschnitt des erweiterten Teilbereichs der Verriegelungsstangenaufnahme entspricht.
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Für eine besonders sichere und gleichmäßige Verriegelung weist die Verriegelungsstange zwei Querschnittseinschnürungen auf, die bevorzugt in der Nähe von entgegengesetzten Seiten der Kupplung angeordnet sind und gegen Ende der Relativbewegung jeweils in eine gegenüberliegende Verriegelungsstangenaufnahme eingreifen. Die Verriegelungsstange ist zweckmäßig in einer Führungsbohrung des zweiten Kupplungsteils verschiebbar, während die Verriegelungsstangenaufnahmen über das erste Kupplungsteil überstehen.
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Um ein ungewolltes Entriegeln der miteinander verriegelten Kupplungsteile zu verhindern, ist eines der Kupplungsteile und vorzugsweise das zweite Kupplungsteil zum Diebstahlschutz mit einem abschließbaren Schloss versehen, mit dem sich eine unbefugte Entriegelung der Verriegelungseinrichtung verhindern lässt. Dazu wirkt das Schloss mit der Verriegelungseinrichtung zusammen, wobei ein Schließblech des Schlosses vorzugsweise mit einer Querschnittseinschnürung der Verriegelungsstange in Eingriff tritt, wenn sich die Verriegelungsstange in ihrer Verriegelungsstellung befindet, und dann eine Längsverschiebung der Verriegelungsstange in ihre Entriegelungsstellung blockiert.
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Um die Befestigung einer für die Decken- oder Wandhalterung ungeeigneten Bedieneinheit an der Decken- oder Wandhalterung zu verhindern, kann mindestens eines der beiden Kupplungsteile eine mechanische Kodierung aufweisen, die ein Einhängen des ersten Kupplungsteils am zweiten Kupplungsteil verhindert. Die Kodierung kann beispielsweise in der Breite und/oder Anordnung der Haken bzw. der Schwenkbolzen bestehen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Rechner in der Bedieneinheit beim mechanischen Kuppeln der beiden Kupplungsteile selbsttätig eine Kennung oder IT-Adresse der Bedienstation abfragt und diese Kennung über mindestens eine der durch die Decken- oder Wandhalterung geführten Datenleitungen an eine externe Zentralstation übermittelt. Die abgefragte Kennung oder IT-Adresse besteht vorzugsweise aus einer entsprechenden Kodierung der Mehrzahl von zweiten Kontakten in dem mit der Decken- oder Wandhalterung verbindbaren zweiten Kupplungsteil. Diese Kodierung wird über die Mehrzahl von ersten Kontakten am Kupplungsteil der Bedieneinheiten von deren Rechner erkannt bzw. ausgelesen, woraufhin dieser ein Signal zur Anmeldung über mindestens eine der Datenleitungen und eines der Kontaktpaare an die Zentralstation übermittelt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- 1 zeigt eine Breitseitenansicht eines zur Montage an einer Decken- oder Wandhalterung bestimmten Kupplungsteils einer erfindungsgemäßen Quicklock-Kupplung;
- 2 zeigt eine Oberseitenansicht des Kupplungsteils aus 1;
- 3 zeigt eine Breitseitenansicht eines zur Montage an einer Bedieneinheit bestimmten Kupplungsteils der erfindungsgemäßen Quicklock-Kupplung;
- 4 zeigt eine Oberseitenansicht des Kupplungsteils aus 3;
- 5 zeigt eine Seitenansicht des Kupplungsteils aus 1 und 2;
- 6 zeigt eine Seitenansicht des Kupplungsteils aus 3 und 4;
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Die 7a bis 7f zeigen aufeinanderfolgende Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Montage einer Bedieneinheit an einer Deckenhalterung einer Bedienstation mittels einer erfindungsgemäßen Quicklock-Kupplung;
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8 zeigt eine Längsschnittansicht eines Federkontakts von einem der Kupplungsteile.
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Die Bedienstation 10 in den 7a bis 7f dient zur Steuerung von Anlagen, Anlagenteilen oder Maschinen in einer Werkhalle. Die Bedienstation 10 besteht im Wesentlichen aus einer Bedieneinheit 12, einer Deckenhalterung 14 zur Aufhängung der Bedieneinheit 12 an einer Decke der Werkhalle, sowie einer zwischen der Bedieneinheit 12 und der Deckenhalterung 14 angeordneten Quicklock-Kupplung 16.
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Die Bedieneinheit 12 besteht im Wesentlichen aus einem Panel-PC 18, der in an sich bekannter Weise ein flaches geschlossenes Gehäuse 20 und einen im Inneren des Gehäuses 20 untergebrachten Rechner mit elektrischen und elektronischen Komponenten umfasst. An der Vorderseite des Gehäuses 20 befindet sich ein Tastbildschirm (Touchscreen) 22 zur Eingabe von Anweisungen oder Menüsteuerbefehlen. An der Rückseite des Gehäuses 20 befindet sich eine VESA-Schnittstelle (nicht sichtbar) mit vier Gewindelöchern.
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Die Stromzufuhr zum Panel-PC 18 sowie die Kommunikation des Panel-PC 18 mit einer Zentralstation und/oder weiteren Bedienstationen (nicht dargestellt) erfolgt über die Deckenhalterung 14. Diese umfasst einen vertikalen Tragarm 24, der an seinem unteren Ende ein in der Zeichnung nur schematisch dargestelltes Drehneigegelenk 26 trägt. Der Tragarm 24 ist hohl und beherbergt ein Stromkabel und mehrere Datenleitungen (nicht sichtbar), durch die der Panel-PC 18 nach der Montage der Bedieneinheit 12 am Tragarm 24 mit Strom versorgt wird bzw. mit der Zentralstation und/oder den weiteren Bedienstationen kommuniziert. Mit dem Drehneigegelenk 26 lassen sich bei Bedarf die Ausrichtung und Neigung des Bildschirms 22 durch Drehen der Bedieneinheit um die vertikale Längsachse des Tragarms 24 bzw. um eine zur Ober- und Unterkante des Bildschirms 22 parallele Neigeachse verändern.
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Die Kupplung 16 gestattet es, die Bedieneinheit 12 bei Bedarf schnell und einfach gegen eine andere Bedieneinheit 12 auszutauschen, z.B. im Falle eines Defekts am Panel-PC 18.
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Die Kupplung 16 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Kupplungsteil 30, das mit der Bedieneinheit 12 verbunden ist, und einem zweiten Kupplungsteil 32, das mit der Deckenhalterung 14 verbunden ist.
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Das Kupplungsteil 30 ist durch vier Befestigungsschrauben 33 mit den Gewindelöchern der VESA-Schnittstelle des Gehäuses 20 verschraubt, während das Kupplungsteil 32 in eine Ausnehmung eines kupplungsseitigen Schraubflanschs 34 des Drehneigegelenks 26 eingesetzt und ebenfalls durch Befestigungsschrauben 35 mit dem Flansch 34 verschraubt ist.
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Um für eine hohe Schutzklasse zu sorgen, ist zwischen das Kupplungsteil 30 und die Rückseite des Gehäuses 20, zwischen das Kupplungsteil 32 und den Flansch 34 sowie zwischen die beiden Kupplungsteile 30, 32 jeweils eine Ringdichtung 36 aus Gummi eingesetzt, von denen jedoch nur diejenige zwischen den Kupplungsteilen 30, 32 in 1 dargestellt ist.
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Die an der VESA-Schnittstelle aus dem Gehäuse 20 des Panel-PC 18 austretenden Kabel und Datenleitungen erstrecken sich durch das Kupplungsteil 30 hindurch bis zu dessen dem Kupplungsteil 32 zugewandter Breitseite 38, wo jeder der Leiter an einem von einer Mehrzahl von ersten Kontakten 40 auf insgesamt neun Kontaktleisten 42 endet.
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Wie in 8 schematisch dargestellt, handelt es sich bei den Kontakten 40 um Federkontakte, die paarweise nebeneinander in die Kontaktleisten 42 eingesetzt sind. Die Federkontakte 40 umfassen jeweils eine starr mit der Kontaktleiste 42 verbundene Hülse 44 in der ein Kontaktstift 46 entgegen der Kraft einer Schraubendruckfeder 48 verschiebbar ist. Der Kontaktstift 46 steht in elektrischem Kontakt mit der Hülse 44, die wiederum elektrisch mit einem der Leiter der Kabel und Datenleitungen aus dem Panel-PC 18 verbunden ist.
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Die durch den Tragarm 24 verlegten Kabel und Datenleitungen erstrecken sich durch das Drehneigegelenk 26, den Flansch 34 und das Kupplungsteil 32 bis zu dessen dem Kupplungsteil 30 zugewandter Breitseite 50, wo jeder der Leiter an einem von einer Mehrzahl von zweiten rechteckigen Kontakten 52 auf einer von der Dichtung 36 umgebenen ebenen Kontaktfläche 54 endet. Um die Montage der Bedieneinheit 12 an der Deckenhalterung 14 zu erleichtern, lässt sich das mit der Bedieneinheit 12 verschraubte Kupplungsteil 30 vor dem Kuppeln der beiden Kupplungsteile 30, 32 an dem mit der Deckenhalterung 14 verschraubten Kupplungsteil 32 einhängen (7a bis 7c). Um anschließend die beiden Kupplungsteile 30, 32 mechanisch miteinander zu kuppeln und dabei gleichzeitig den Panel-PC 18 an die durch den Tragarm 24 führenden Kabel und Datenleitungen anzuschließen, wird das am Kupplungsteil 32 eingehängte Kupplungsteil 30 durch eine geführte Abwärts-Schwenkbewegung der Bedieneinheit 12 (7d bis 7e) in eine Kupplungsposition (7f) gebracht, in der die beiden Breitseiten 38, 50 gegeneinander anliegen und die Kupplungsteile 30, 32 starr miteinander verriegelt werden können. Während dieser geführten Schwenkbewegung treten die jeweils gegenüberliegenden ersten und zweiten Kontakte 40, 52 von selbst in elektrischen Kontakt miteinander, so dass in der Kupplungsposition zwischen ihnen eine elektrisch leitende Verbindung vorhanden ist.
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Wie am besten in den 5 und 6 dargestellt, besteht jedes der beiden Kupplungsteile 30, 32 aus einer rechteckigen Platte 56, 58. Die ebene gehäuseseitige Breitseite der Platte 56 liegt gegen die Ringdichtung zwischen dem Kupplungsteil 30 und dem Gehäuse 20 an. Die ebene tragarmseitige Breitseite des Kupplungsteils 32 liegt gegen die Ringdichtung zwischen dem Kupplungsteil 32 und dem Flansch 34 an. Die gegenüberliegenden Breitseiten 38, 50 der beiden Kupplungsteile 30, 32 werden im gekuppelten und verriegelten Zustand von entgegengesetzten Seiten her gegen die Ringdichtung 36 angepresst.
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Zum Einhängen des Kupplungsteils 30 am Kupplungsteil 32 und zum schwenkbaren Bewegen des Kupplungsteils 30 in Bezug zum Kupplungsteil 32 ist das Kupplungsteil 30 in der Nähe seines oberen Randes mit zwei Haken 60 versehen, die im horizontalen Abstand voneinander über die Breitseite 38 überstehen. Die beiden Haken 60 weisen schräg nach unten gerichtete freie Enden 62 auf und sind an ihren Unterseiten mit teilzylindrischen Oberflächen 64 versehen.
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Gegenüber von den beiden Haken 60 ist das Kupplungsteil 32 mit einem starren zylindrischen Schwenkbolzen 66 versehen, dessen Längsmittelachse die Schwenkachse 68 der Schwenkbewegung der Bedieneinheit 12 bildet. Der Schwenkbolzen 66 ist in einer Aussparung der Platte 58 angeordnet, wobei seine zylindrische Umfangsfläche 72 auf der vom Kupplungsteil 30 abgewandten Seite einen Spalt zum Einführen der beiden Haken 60 begrenzt. Die entgegengesetzten Enden des Schwenkbolzens 66 durchsetzen jeweils eine als Teil der Platte 58 ausgebildete Halterung 70 und sind in den Halterungen 70 fixiert.
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Während der Schwenkbewegung gleiten die teilzylindrischen Oberflächen 64 an den Unterseiten der Haken 60 auf der zylindrischen Umfangsfläche 72 des Schwenkbolzens 66 und sorgen so für eine Führung in radialer Richtung der Schwenkbewegung. In seitlicher Richtung werden die Haken 60 von den beiden Halterungen 70 geführt, deren gegenüberliegende Innenseiten 74 einen Abstand aufweisen, der geringfügig größer als der Abstand der entgegengesetzten Außenseiten 76 der beiden Haken 60 ist.
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Zum mechanischen Verriegeln der beiden Kupplungsteile 30, 32 in der Kupplungsposition dient eine Verriegelungseinrichtung 78 (7e), die in der Nähe der Unterseite der Kupplungsteile 30, 32 angeordnet ist. Die Verriegelungseinrichtung 78 umfasst auf der Seite des Kupplungsteils 32 eine zur Schwenkachse 68 parallele Verriegelungsstange 80, die in einer Führungsbohrung der Platte 58 zwischen einer Entriegelungsstellung (1) und einer Verriegelungsstellung längsverschiebbar ist. Die Länge der Verriegelungsstange 80 ist etwas größer als die Breite der Platte 58, so dass sie in der Entriegelungsstellung ein Stück weit über die eine Schmalseite des Kupplungsteils 32 (1) und in der Verriegelungsstellung ein Stück weit über die entgegengesetzte Schmalseite des Kupplungsteils 32 übersteht.
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Im Abstand von ihren entgegengesetzten Stirnenden ist die Verriegelungsstange 80 mit zwei Querschnittseinschnürungen 82 versehen, die beiderseits von kegelstumpfförmigen Übergängen begrenzt werden.
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Gegenüber von jeder Querschnittseinschnürung 82 ist das Kupplungsteil 30 mit einer Verriegelungsstangenaufnahme 84 versehen. Diese steht unterhalb vom benachbarten Haken 60 über die Breitseite 38 des Kupplungsteils 30 über und weist eine Aussparung 86 mit einem schlüssellochartigen Querschnitt auf. Dieser besteht aus zwei Teilbereichen 88, 90, nämlich einem erweiterten Teilbereich 88 mit einem kreisförmigen Querschnitt, der dem Querschnitt der Verriegelungsstange 80 entspricht, und einem verengten Teilbereich 90 an der dem Kupplungsteil 32 zugewandten Seite, der zum Kupplungsteil 32 und zum erweiterten Teilbereich 88 hin offen ist, wobei er sich zum erweiterten Teilbereich 88 hin etwas verjüngt.
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Die lichte Weite der verengten Teilbereiche 90 ist etwas größer als die Querschnittsabmessungen der Querschnittseinschnürungen 82, so dass diese in der Entriegelungsstellung (1) durch die verengten Teilbereiche 90 der Verriegelungsstangenaufnahme 84 in deren erweiterte Teilbereiche 88 eintreten können. Die lichte Weite der verengten Teilbereiche 90 ist jedoch kleiner als die Querschnittsabmessungen der Verriegelungsstange 80 selbst, so dass sich die letztere nach einer Verschiebung in die Verriegelungsstellung nicht mehr von selbst aus den erweiterten Teilbereichen 90 der Verriegelungsstangenaufnahme 84 heraus bewegen kann und die beiden Kupplungsteile 30, 32 fest miteinander verriegelt bzw. gekuppelt sind.
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Bei der Verschiebung der Verriegelungsstange 80 in die Verriegelungsstellung bewirken die kegelstumpfförmigen Übergänge der Querschnittseinschnürungen 82, dass die beiden Kupplungsteile 30, 32 fest zusammengezogen werden. Dies verbessert zum einen die mit der Dichtung 36 erzielte Abdichtung zwischen den Teilen 30, 32 und sorgt zum anderen in Verbindung mit den Federkontakten 40 für eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen den durch den Tragarm 24 verlaufenden Kabeln und Datenleitungen und den zugehörigen Kabeln und Datenleitungen des Panel-PC 18.
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Zum Schutz vor einem Diebstahl der Bedieneinheit ist in den Kupplungsteil 32 ein mit der Verriegelungseinrichtung 78 zusammenwirkendes Schloss 92 integriert, das in abgeschlossenem Zustand eine Verschiebung der Verriegelungsstange 80 aus der Verriegelungsstellung verhindert. Das Schloss 92 umfasst ein Gehäuse 94, einen drehbaren Schließzylinder 96 und ein Schließblech 98, das beim Drehen des Schließzylinders 96 mittels eines zugehörigen Schlüssels 100 von einem über den Schließzylinder 96 überstehenden Stift 102 entlang einer Führung der Platte 58 nach oben bzw. nach unten verschoben wird. An seinem nach unten weisenden Ende ist das Schließblech 98 mit einer Aussparung 104 versehen, deren lichte Weite etwas größer ist als der Querschnitt der Querschnittseinschnürungen 82 der Verriegelungsstange 80. Auf diese Weise lässt sich der Schlüssel 100 im Schloss 92 in eine Schließstellung drehen und abziehen, wenn sich die Verriegelungsstange 80 in der Verriegelungsstellung befindet. In der Schließstellung des Schlosses 92 verhindert das Schließblech 98 eine Verschiebung der Verriegelungsstange 80 in die Entriegelungsstellung und damit ein Abnehmen der Bedieneinheit 10 von der Deckenhalterung 14.
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Das Schloss 92 umfasst weiter einen Mikroschalter (nicht sichtbar), der die Stellung des Schlosses 92 abfragt und in der Schließstellung aktiviert wird. Über den Mikroschalter wird ein Schalter zur Freischaltung der Betriebsspannung betätigt, was es gestattet, nach der Verrieglung der beiden Kupplungsteile 30, 32 die Betriebsspannung durch Drehen des Schlüssels 100 in die Schließstellung kontrolliert freizuschalten und dadurch den Panel-PC 18 hochzufahren.
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Anschließendwird der Panel-PC 18 automatisch bei der Zentralstation angemeldet, indem eine die Kennung oder IT-Adresse der Bedienstation 10 bildende und an den Kontakten 48 kodierte binäre Zahl an die Zentralstation übermittelt wird. Dazu ist jeweils ein Teil der Kontakte 48 entweder mit einem Bezugskontakt kurzgeschlossen, oder nicht, wodurch die Ziffer 1 bzw. die Ziffer 0 kodiert wird. Wenn die Kontakte 38 gegen die jeweils gegenüberliegenden Kontakte 48 angepresst werden und ein elektrischer Kontakt hergestellt ist, fragt der Rechner des Panel-PC 18 selbsttätig die Kodierung jeder Kontakts 48 mit einer vorgegebenen Reihenfolge ab, indem er feststellt, welcher der Kontakte 48 mit dem Bezugskontakt einen geschlossenen bzw. einen offenen Stromkreis bildet, und übermittelt das Ergebnis der Abfrage als IT-Adresse an die Zentralstation, um den Panel-PC 18 dort anzumelden.
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Zum Abnehmen der Bedieneinheit 12 von der Deckenhalterung 14 wird zuerst das Schloss 92 entsperrt und dadurch die Betriebsspannung am Panel-PC 18 abgeschaltet. Anschließend wird die Verriegelungsstange 80 in die Entriegelungsstellung bewegt, in der die beiden Querschnittseinschnürungen 82 in den beiden Verriegelungsstangenaufnahmen 84 angeordnet sind. Danach kann die Bedieneinheit 12 so weit um die Schwenkachse 68 nach oben geschwenkt werden, bis sich die Haken 60 wieder aushängen lassen, und die Bedieneinheit 12 von der Deckenhalterung 14 abgenommen werden kann. Während der Schwenkbewegung werden die gegenüberliegenden Kontakte 38, 48 voneinander abgehoben. Dabei wird der Panel-PC 18 automatisch bei der Zentralstation abgemeldet, sobald ein zu diesem Zweck vorgesehener Leiter an den Kontakten 38, 40 unterbrochen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007026151 B4 [0002, 0006]
