DE4414412C1 - Bedienungsvorrichtung für elektronische Schaltgeräte mit einer Wechsel-Frontfolie - Google Patents
Bedienungsvorrichtung für elektronische Schaltgeräte mit einer Wechsel-FrontfolieInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienungsvor
richtung für elektronische Schaltgeräte mit einer Wechsel-
Frontfolie.
Bekanntlich werden im Apparate- und Maschinenbau des
öfteren Bedienungsvorrichtungen benötigt, die an und für
sich immer die gleichen Betätigungselemente und die gleichen
zu betätigenden Baugruppen enthalten.
Derartige bekannte Betätigungsvorrichtungen können z. B. aus
Rafi-Kurzhubtastern Typ RF 19 zusammengebaut werden (Katalog
06/93 der Firma RAFI in 88190 Ravensburg).
Üblicherweise bestehen diese Betätigungselemente aus mehreren Schaltern,
insbesondere aus Signal- oder Kreuzschaltern, oder aus verschie
denen Tastern, wie z. B. Signaltastern. Zu den Baugruppen
zählen unter anderem Leistungsrelais, Magnetventile, Pumpen,
Motoren und dgl., die von den einzelnen Schaltern und
Tastern entsprechend betätigt werden und eine ihnen
vorgegebene Funktion ausführen.
Üblicherweise werden die Betätigungselemente fest an
eine Frontplatte eines Maschinengehäuses montiert, so daß
eine anwenderspezifische Anordnung oder Umordnung der Betä
tigungselemente unmöglich oder sehr aufwendig ist. Letzteres
ist besonders nachteilig, da im modernen Arbeitsbereich die
Notwendigkeit besteht, die Betätigungselemente nach ergono
metrischen bzw. arbeitsmedizinischen Gesichtspunkten an
zuordnen, um dem Anwender zu ermöglichen, die für ihn gün
stigste und individuellste Konfiguration auszusuchen. Durch
eine anwenderspezifische Anordnung ist auch ein rascheres
Reagieren und eine benutzerfreundlichere Arbeitsweise mö
glich.
Ebenfalls ist es nicht möglich mit den bekannten
Bedienungselektroniken die einzelnen Bauelemente jeweils so
anzuordnen, daß sie den jeweiligen physischen Anordnungen
der Baugruppen entsprechen. Wegen der mangelnden
Flexibilität herkömmlicher Bedienungsvorrichtungen und der
festen Positionierung der Betätigungselemente an der
Frontplatte kann die Plazierung der Maschinen oder Geräte
auf der Frontplatte nicht widergespiegelt werden. Wird eine
Baugruppe verschoben, so ist es mit den herkömmlichen
Bedienungsvorrichtungen dem Anwender nicht möglich auf der
Frontplatte die Konfiguration der Bauelemente den neuen
Anforderung anzupassen.
Aus DE 40 13 321 A1 ist eine Bedienungsvorrichtung für
elektronische Schaltgeräte gemäß dem Oberbegriff des Patent
anspruchs 1 bekannt. Die in DE 40 13 321 A1 beschriebene
Bedienungsvorrichtung weist eine an eine Grundplatte einer
Anzeigebedienungseinrichtung anbringbare aus tauschbare
Dekorfolie auf. Die Dekorfolie ist mit teilweise
transparenten Stellen zur Sichtbarmachung der in der
Grundplatte eingelassenen Anzeige- und Bedienungskomponente
versehen.
Aus DE 91 10 705 U1 ist eine Steuereinrichtung für
eine HiFi- und/oder Stereoanlage bekannt, die mittels einer
Flüssig-Kristallanzeige Informationen über angewählte Geräte
der Anlage wiedergibt. Desweiteren weist die bekannte Anlage
eine Bedienungseinrichtung auf, die mittels Bedienungstasten
bzw. Bedienungssensoren die Eingabe anwenderspezifischer
Funktionen zuläßt.
DE 38 38 747 A1 beschreibt eine Sicherheitstastein
richtung mit einer Folientastatur, die die Betätigung zweier
benachbarter Tasten zuläßt.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Vermeidung der
vorgenannten Nachteile und eine Bedienungsvorrichtung
für elektronische Schaltgeräte zu schaffen,
die derart ausgebildet ist, daß jedes einzelne Betätigungs
element bei gleichzeitiger Beibehaltung der ihnen zugrundeliegenden Funktions
eigenschaften anwenderspezifisch verschiedene Baugruppen aktiviert
und somit unterschiedliche Betätigungsfunktionen erfüllt,
wobei eine intelligente Steuerelektronik zwischen
den einzelnen Betätigungselementen und den betätigbaren
Baugruppen zur Verfügung steht und diese intelligente Steuerelektronik
anwenderspezifisch programmierbar ist.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand
eines bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Bedienungsvorrichtung für elektronische Schaltgeräte mit
einer Wechsel-Frontplatte, unter Hinweis auf beiliegenden
Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Frontplatte der
erfindungsgemäßen Bedienungsvorrichtung für elektronische
Schaltgeräte mit einer Wechsel-Frontfolie;
Fig. 2 die Vorderansicht der Frontplatte der Fig. 1;
und
Fig. 3 die Vorderansicht einer an die Frontplatte der
Fig. 1 anbringbaren, erfindungsgemäßen Wechsel-Frontfolie.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine Frontplatte ge
zeigt, die mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist. Die
Frontplatte 1, die vorzugsweise aus Stahl hergestellt wird,
ist in bekannter Weise an einer nichtgezeigten Vorrichtung
oder Maschine befestigt. An der, der Maschine zugewandten
Seite der Frontplatte 1, ist eine Frontplatine 2 mit einem
bestimmten Abstand zur Frontplatte 1 montiert. Für die Mon
tage werden herkömmliche Befestigungsmittel verwendet. Dabei
ist nur zu beachten, daß es zwingend erforderlich ist, daß
die Frontplatte nach außen hin eine möglichst ebene Fläche
aufweist. Daher ist es z. B. sinnvoll für die Montage der
Frontplatte 1 an die Frontplatine 2 Senkkopfschrauben an der
äußeren, dem Anwender zugewandten Seite der Frontplatte 1 zu
verwenden. Entsprechend sind an dieser Seite Vertiefungen 7
vorgesehen. Zur Beabstandung der Frontplatine 2 von der
Festplatte 1 können Distanzbolzen 3 oder ähnliche
Abstandsmittel verwendet werden.
In beispielhafter Weise, dennoch nicht einschränkend,
sind in Fig. 1 in schematischer Weise mehrere Betätigungs
elemente dargestellt, bestehend aus Drucktastern 4, einem
Kreuzschalter 5 und einem Regelwiderstand 6. Die Betäti
gungselemente sind vorzugsweise mit einer Hintergrundbe
leuchtung ausgestattet, die bei deren Aktivierung
eingeschaltet wird. Alle Betätigungselemente sind an die
Frontplatine 2 an jener Seite, die dem Benutzer zugewandt
ist, angeordnet. Ebenfalls an der dem Benutzer zugänglichen
Seite ist ein Reflexkoppler 8 befestigt. Entsprechend zu
diesen Betätigungselementen und zum Reflexkoppler 8 sind
Aussparungen 4′, 5′ und 6′ in der Frontplatte 1 vorgesehen.
Die Drucktaster 4 und der Reflexkoppler 8 sind derart
ausgebildet, daß diese mit der Vorderkante von der
Frontplatte 1 im wesentlichen bündig sind. Dies kann
entweder durch Auswahl passender Abstandsbolzen oder durch
Auswahl passender Betätigungselemente bewerkstelligt werden.
Der Regelwiderstand 6 und der Kreuzschalter 5 ragen durch
die Aussparungen 6′ bzw. 5′ hinaus.
Ebenfalls an der Frontplatine 2 ist eine programmier
bare Steuerelektronik 9 befestigt, die nachfolgend im
Einzelnen beschrieben wird. An der Frontplatte 1 befindet
sich, dem Benutzer zugewandt, eine Wechsel-Frontfolie 10,
die ebenfalls nachfolgend im Detail beschrieben wird. Sowohl
der Reflexkoppler, als auch die Betätigungselemente sind
über nicht dargestellte Leiterbahnen der Frontplatine mit
der Steuerelektronik elektrisch verbunden. Von der
Steuerelektronik führen weitere elektrische Verbindungen zu
den zu betätigenden Baugruppen.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 wird die Vorderan
sicht der Frontplatte gezeigt, wobei die Betätigungselemente
der Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet
wurden. Der Reflexkoppler 8 weist eine Sende- bzw. Empfangs
einrichtung auf, die bevorzugterweise aus einer oder mehre
ren Reflexlichtschranken 11 bestehen, die sowohl mit Gleich-
als auch mit Wechsellicht betrieben werden können. Jede
einzelne Lichtschranke 11 weist eine Lichtquelle 12 auf,
bestehend z. B. aus einer GaAs-Diode und einem Empfänger 13,
bestehend z. B. aus einer Si-Photodiode. In dem Beispiel der
Fig. 2 wird ein 5-Bit optisches Erkennungssystem
eingesetzt, das 32 Kodierungsmöglichkeiten bietet, wobei die
einzelnen Lichtschranken 11 aneinander angrenzend angeordnet
sind. Aus Sicherheitsgründen sind 2 Kodierungen, nämlich "O"
(binär 00000) und "31" (binär 11111) nicht erlaubt. Dies ist
deshalb notwendig, um Fehlfunktionen des Reflexkopplers 8
auszuschließen, da dieser bei nicht aufgesetzter Wechsel-
Frontfolie 10 die vollständige Dunkelheit als Kode "0"
wertet. Analog wird bei heller Beleuchtung des
Reflexkopplers die Kodierung "31" ausgelöst. Die Länge der
Kodierung ist hier nur beispielsweise mit 5 Bit angegeben,
und sie kann je nach Anforderungen und Komplexität der Vor
richtungen variiert werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird eine Vorderansicht
einer an die Frontplatte 1 anbringbaren Wechsel-Frontfolie
10 gezeigt. Die Befestigung der Wechsel-Frontfolie 10 an die
Frontplatte 1 ist auf verschiedene Arten möglich, zum
Beispiel durch Schiebeschlitz, Haftkleber, elektrostatisches
Anziehen oder durch ein Vakuum. In der bevorzugten
Ausführungsform wird eine Wechsel-Frontfolie 10 bestehend
aus einer Magnetfolie mit einer aufgeklebten Dekorfolie
verwendet, die an dem magnetisch leitfähigen Material der
Frontplatte 1 haftet. Die allgemein lichtundurchlässige
Wechsel-Frontfolie 10 weist entsprechend den
Betätigungselementen durchsichtige bzw. ausgeschnittene
Bereiche auf. In der Fig. 3 sind entsprechend den, in der
Fig. 2 gezeigten Drucktastern 4 mehrere durchsichtige
Bereiche 4′′ dargestellt. Diese können nach Bedarf mit
Symbolen oder anderen Zeichen bzw. Begriffen versehen
werden, deren Anordnung vom Anwender bestimmbar ist. Die
Bereiche 4′′ bestehen aus elastischem Material, das die
Betätigung der Drucktaster 4 erlaubt, wobei die Biegsamkeit
dieser mit dem Tasterhub der einzelnen Taster abgestimmt
ist. Im Bereich der Betätigungselemente die von der
Frontplatte 1 abgesetzt sind, wie zum Beispiel der
Kreuzschalter 5 und der Regelwiderstand 6 sind entsprechende
Durchbrüche 5′′ und 6′′ auf der Wechsel-Frontfolie 10
vorgesehen. Die Wechsel-Frontfolie 10 ist derart mit der
Frontplatte 1 ausgerichtet, daß die durchsichtigen und die
ausgesparten Flächen exakt den Betätigungselementen
entsprechen.
Auf der Rückseite der Wechsel-Frontfolie 10 sind nicht
dargestellte Kodierstreifen vorgesehen, die derart
angeordnet sind, daß sie über den Reflexlichtschranken 11
des Reflexkopplers 8 liegen. Jede Kodierung des Kodier
streifens entspricht einer spezifischen Anordnung und Bele
gung der Betätigungselemente. Die Vorderseite, die dem
Benutzer zu gewandt ist, ist lichtundurchlässig.
Die Steuerelektronik 9 bildet eine Schnittstelle
zwischen den Betätigungselementen und den Baugruppen. Jedes
Betätigungselement ist mit der Steuerelektronik über
Leitungen verbunden, die in der Frontplatine 2 vorhanden
sind. Von der Steuerelektronik führen ebenfalls nicht
gezeigte elektrische Leitungen zu den jeweiligen Baugruppen.
Der Reflexkoppler 8 ist auch mit der Steuerelektronik 9 zur
Übertragung der erkannten Kodierung elektrisch verbunden.
Die Steuerelektronik hat als Kernstück einen Mikropro
zessor bekannter Art, der gleichzeitig alle gewünschten
Schaltprogramme enthält, und, je nach erkannter Kodierung,
das gewünschte Programm aktiviert. Die entsprechenden
Schaltprogramme können von einem Programmiergerät auf einen
im Prozessor befindlichen, programmierbaren Baustein
übertragen werden. Als programmierbare Bausteine können
unter anderem PROMs, EPROMs oder EEPROMs eingesetzt werden.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist
wie folgt: Beim Aufsetzen der Wechsel-Frontfolie 10 auf die
ebene, dem Anwender zugewandten Seite der Frontplatte 1 wird
die Kodierung der Kodierstreifen von dem Reflexkoppler 8
eingelesen. Dabei muß beachtet werden, daß die Kodierstrei
fen exakt auf den einzelnen Reflexschranken 11 des Reflex
kopplers 8 aufliegen. Zu diesem Zweck können Ausrichtungs
mittel vorgesehen werden. Die eingelesenen Kodierungen wer
den zu der Steuerelektronik 9 übertragen, und aktivieren ein
entsprechendes Schaltprogramm. Gemäß dem ausgewählten
Schaltprogramm wird dann, bei Betätigung eines Betätigungs
elements, eine entsprechende Baugruppe aktiviert. Somit
fungiert die Steuerung 9 als elektronische Weiche, die es
gestattet, flexibel in Abhängigkeit vom laufenden Schalt
programm, einen bestimmten elektrischen Pfad von einem
Betätigungselement zu einer Baugruppe zu schaffen, und mit
dem gleichen Betätigungselement, je nach Schaltprogramm,
unterschiedliche Baugruppen anzusprechen.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann in
vielerlei Hinsicht geändert werden. So
können beispielsweise die Anzahl und die Typen der
Betätigungselemente von denen in den Figuren gezeigten,
abweichen. In entsprechender Weise kann die Ausgestaltung
der Wechsel-Frontfolie angepaßt werden.
Desweiteren können gemäß weiteren Ausführungsformen
der Erfindung, welche sich in ihrem Grundgedanken an die
oben beschriebenen Ausführungsformen anschließen, je nach
Erfordernis, anstatt des obigen, exemplarisch beschriebenen
Reflexkopplers 8 andere kontaktlose Erkennungssysteme einge
setzt werden. Es sind auch nicht kontaktlose Erkennungs
systeme möglich. Desweiteren ist, wie bereits erwähnt, die
Länge der Kodierung und die Länge der Erkennungssysteme nach
Bedarf abänderbar. Die Position der Kodierstreifen und des
Reflexkopplers kann entsprechend den unterschiedlichen
technischen Anforderungen geändert werden.
Claims (8)
1. Bedienungsvorrichtung für elektronische Schaltge
räte bestehend aus:
einer Frontplatte (1);
einem oder mehreren, an der Frontplatte (1) oder einer Frontplatine (2) angebrachten Betätigungselementen (4, 5, 6), um eine oder mehrere Baugruppen zu betätigen; und
einer an die Frontplatte (1) anbringbare Wechsel- Frontfolie (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Wechsel-Frontfolie (10) zur Aufnahme einer Kodierung ausgebildet ist, daß die Bedienungs vorrichtung weiterhin:
ein Erkennungssystem (8) aufweist, das die Daten der Kodierung einliest; und
eine intelligente Steuereinrichtung (9), die die ein gelesenen Daten vom Erkennungssystem (8) aufnimmt, und derart ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von den eingelesenen Daten jedem Betätigungselement (4, 5, 6) eine anwenderspezifische Betätigungsfunktion zuweist.
einer Frontplatte (1);
einem oder mehreren, an der Frontplatte (1) oder einer Frontplatine (2) angebrachten Betätigungselementen (4, 5, 6), um eine oder mehrere Baugruppen zu betätigen; und
einer an die Frontplatte (1) anbringbare Wechsel- Frontfolie (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Wechsel-Frontfolie (10) zur Aufnahme einer Kodierung ausgebildet ist, daß die Bedienungs vorrichtung weiterhin:
ein Erkennungssystem (8) aufweist, das die Daten der Kodierung einliest; und
eine intelligente Steuereinrichtung (9), die die ein gelesenen Daten vom Erkennungssystem (8) aufnimmt, und derart ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von den eingelesenen Daten jedem Betätigungselement (4, 5, 6) eine anwenderspezifische Betätigungsfunktion zuweist.
2. Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet daß das Erkennungssystem (8) auf einem Re
flexkoppler besteht, der eine Sende- und eine Empfangsein
richtung aufweist.
3. Bedienungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Reflexkoppler aus einer
Vielzahl von aneinander angrenzenden Lichtschranken (11)
ausgebildet ist, wobei die Lichtschranken (11) mit einem an
der Wechsel-Frontfolie (10) angebrachten Kodestreifen
ausgerichtet sind.
4. Bedienungsvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
intelligente Steuereinrichtung (9) einen Mikroprozessor
aufweist, der die gewünschten Schaltprogramme enthält und in
Abhängigkeit von der eingelesenen Kodierung das gewünschte
Programm aktiviert.
5. Bedienungsvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Frontplatte (1) eine an ihr befestigte Frontplatine (2)
aufweist, die zur Aufnahme der Betätigungselemente (4, 5, 6),
des Erkennungssystems (8) und der Steuereinrichtung (9)
ausgebildet ist, wobei Öffnungen (4′, 5′, 6′), die mit den
Betätigungselementen (4, 5, 6) ausgerichtet sind in der
Frontplatte (1) vorgesehen sind, um eine Betätigung der
Elemente (4, 5, 6) durch die Wechsel-Frontfolie (10) hindurch
zu gestatten.
6. Bedienungsvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Frontplatte (1) aus einem magnetisch leitfähigen Material
besteht, und daß die Wechsel-Frontfolie (10) eine Magnetfolie
mit einer aufgeklebten Dekorfolie aufweist, wobei die Mag
netfolie an dem magnetisch leitfähigen Material der
Frontplatte (1) haftet.
7. Bedienungsvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wechsel-Frontfolie (10) lichtundurchlässig ist und
entsprechend den Betätigungselementen (4, 5, 6) durchsichtige
bzw. ausgeschnittene Bereiche (4′′, 5′′, 6′′) aufweist.
8. Bedienungsvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß, die
Wechsel-Frontfolie (10) im Bereich der durchsichtigen Stellen
(4′′) beschriftbar ist.
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