可拆卸地安装在电子设备上的 输入和输出装置 【技术领域】
本发明总体上涉及一种输入和输出装置，用于向电子设备输入数据或指令和/或用于显示电子设备的信息或一种显示和操作模块。本发明还涉及一种输入和输出装置与电子设备的组合。
在本发明的内容中所谓电子设备例如包括全部类型的现场用仪表或测量装置。测量装置还可以特别涉及不同的测量原理。这样，为了只列举几个实例，例如液位计、压力计、极限液面检测装置、温度测量装置归属于术语电子设备。关于液位测量装置应强调，其中特别包括所谓TDR液位测量仪、雷达测量仪以及超声波测量仪。关于极限值传感器其中例如提到振动极限值传感器和超声波极限值传感器。
基于所述各测量原理的电子设备例如以商标名称VEGAPULS、VEGASON、VEGAFLEX、VEGASWING、VEGABAR和VEGACAP销售。
背景技术
电子设备常常具有一显示器和/或一操作元件。显示器和操作元件固定集成在相应的电子设备的壳体内。其可能例如是，一电子设备在其首次应用以前必须在使用现场配置，这为了输入数据是必需的，为此采用操作元件。然后在某些情况下可能不再需要输入，或只在一较长的时间间隔内才再需要另一次操作。一显示器例如LCD显示器(液晶显示器)也只在特定的操作条件下是有用的。但由于从未能排除人们必须操作向电子设备的输入，或在特定地情况下要求显示装置的数据，全部的电子设备设有这样的显示器和/或操作元件。因此这些装置本身在制造中是昂贵的。
【发明内容】
按照本发明的第一方面首先提供一种可在电子设备上可拆卸地安装的输入和输出装置。输入和输出装置构成为在至少两个不同的位置可拆卸地安装在电子设备上并且具有第一接触装置，其与选定的位置无关在输入和输出装置安装到电子设备上的状态下与设置在电子设备上的第二接触装置形成电连接。
在这里如开头所说明的，所谓术语输入和输出装置在本发明的内容中包括起不同作用的装置。这样，例如对此设置一只用于向电子设备输入数据或指令的装置。此外，所谓术语输入和输出装置也可包括一只用作为电子设备的数据输出的装置，即显示安装在其上的电子设备的数据或一般的信息。此外，输入和输出装置的含义可以包括不仅可以输入而且可以输出信息，或可选择地实现其中一个或另一个的装置。
全部上述装置共同的是，它们能够可拆卸地安装在一电子设备上。特别是还可设想，这些电子设备，其具有不同的结构形式、并特别还基于不同的测量原理-例如压力测量、温度测量、根据超声波或微波的液位测量和电容的液位测量并且同样例如极限液面检测-设有总是相同构成的容纳装置，其可以安装本发明的输入和输出装置。
按照另一方面推荐一输入和输出装置，用于一电子设备的数据输入和/或信息显示，其包括一固定装置用以将该输入和输出装置可拆卸地安装在电子设备上，和第一接触装置，其在输入和输出装置安装到电子设备上的状态下与设置在电子设备上的第二接触装置形成电连接。其中固定装置可以构成为使其只能有一唯一的位置用于将输入和输出装置安装在电子设备上，或者可以占有多于一个的位置。在某些情况下其也可以这样设计，即使输入和输出装置可以在一圆周上占据任意要求的位置，为此在这种情况下可使固定装置旋转。
本发明的另一方面涉及一种用于电子设备的操作和显示模块，其中模块构成为在至少两个不同的位置可拆卸地安装在电子设备上。该模块包括由包括输入装置和显示装置的装置组构成的至少一个装置；第一固定装置，其在电子设备上任意选定的安装位置与电子设备上的第二固定装置形成可拆卸嵌接；以及第一接触装置，其在操作装置安装在电子设备上的状态下接触第二电接触装置，第二电接触装置是电子设备的部件，以便将与输入装置中的输入相应的电信号进一步转送给电子设备和/或在显示装置上显示电子设备的数据。
按照本发明的另一方面提供一种电子设备，其设计为可拆卸地容纳一输入和输出装置。该电子设备包括一容纳装置用以可拆卸地安装一输入和输出装置，以及一接触装置，其与选定的位置无关地在输入和输出装置安装在电子设备上的状态下与一设置在输入和输出装置上接触装置形成电连接。
此外按照本发明的一示例性的实施方式建议一种由电子设备与输入和输出装置的组合，特别是包括多个不同结构形式和/或测量原理的电子设备的组合，其分别具有相同的容纳装置用于在其上安装输入和输出装置。因此首次有可能利用只一个输入和输出装置操作多个电子设备或提取其数据并在现场直接在电子设备上显示其数据。
在本发明的输入和输出装置的另一实施例中，第一接触装置包括多组接触装置并且各组接触装置相互间隔开设置。这样设置的优点可以是，在电子设备上只须设置一个第二接触装置，其按照选定的位置在输入和输出装置的安装状态下与输入和输出装置上的一组接触装置形成电接触。当然也有可能，设置在电子设备上的该第二接触装置包括多组接触装置，而在输入和输出装置上只设置一个接触装置。在该示例性的实施方式中也与选定的位置无关地确保总是有一个第一接触装置与一个第二接触装置相互形成电接触。
一第一接触装置可以包括至少一个电接触面，一第二接触装置可以包括至少一个电弹簧触点，其与该电接触面形成接触。当然也有可能将第一接触装置设计为电弹簧触点而第二接触装置包括至少一个电接触面。同样其他的本身在现有技术中已知的可拆卸接触连接可以用于本发明的一示例性的实施方式中。
按照本发明的输入和输出装置的一实施例，在输入和输出装置上设置第一固定装置，其在装置的安装状态下与设置在电子设备上的第二固定装置形成可拆卸的嵌接。通过这样的构造，输入和输出装置可以固定在电子设备上，优选也可以在分别选定的位置固定。
本发明的输入和输出装置的一示例性的实施方式建议，第一固定装置和第二固定装置共同构成一卡口式连接。借此通过方便的轴向运动和统一确定的角范围的旋转确保输入和输出装置在电子设备上的准确而可靠的固定，但该连接也可再次拆卸。此外在这样的构造中有可能按结构上简单的方式将输入和输出装置在不同的地点或位置固定在电子设备上，并且在任意选定的位置固定在电子设备上。
特别是在本发明的输入和输出装置的一个实施例中第一固定装置包括至少一个插头而第二固定装置包括至少一个插头容纳空隙，其中可例如通过组合的轴向和旋转运动插入一插头。通过插头和插头容纳空隙的数目可以确定在用于将输入和输出装置安装在电子设备上的可选择的位置的数目。特别有用的是，设置至少两个插头，其嵌入四个插头容纳空隙中，从而可占有至少两个不同的位置，特别是可占有四个不同的位置，其分别旋转90°。
为了较早地避免输入和输出装置的无意的脱开，在本发明的输入和输出装置的一优选的实施例中至少一个插头容纳空隙设有一联锁装置。特别是该联锁装置构成为凸起部分，其设置于插头容纳空隙中并且在第一和第二固定装置联锁时由插头通过。
本发明的输入和输出装置的一实施例具有一上面和一下面。上面面向操作者并且包括至少一个操作装置和/或一个显示装置。操作装置和/或显示装置连接于第一接触装置。在下面上设置第一接触装置，其具有由下面的多个不同的位置处设置的接触面或接触弹簧，借此确保第二接触装置在任意可能的固定位置的连接。如以上所述，特别有利的是，设置两组或三组或四组或五组接触面，其彼此间隔开均匀地设置在一圆环上，从而按照接触装置组的数目，输入和输出装置在电子设备上可以占有90°、60°或45°的不同的位置。
在本发明的输入和输出装置的另一实施例中，输入和输出装置包括一装置体，其再次在一容纳环的下面上构成，其可以插入电子设备上的一相应的容纳环中或可套装在其上。
按照本发明的输入和输出装置的一示例性的实施方式包括至少一个操作按键和/或至少一个显示装置。
特别是显示装置连接于第一接触装置，以便由电子设备得到显示装置用的电流和显示该电子设备的数据。
按照本发明的另一方面，一输入和输出装置包括一固定装置，用于输入和输出装置在电子设备上的可拆卸地安装，以及第一接触装置，其在输入和输出装置安装在电子设备上的状态下与设置在电子设备上的第二接触装置形成电连接。这样的输入和输出装置不必、但也可以构成使其可以在至少两个不同的位置安装在电子设备上。在这里本发明的核心是，输入和输出装置是可拆卸地安装的。
按照本发明的另一方面，提供一种操作和显示模块，其中操作和显示模块构成为在至少两个不同的位置可拆卸地安装在电子设备上，并且为此包括由包括输入装置和显示装置的装置组构成的至少一个装置；一第一固定装置，其在电子设备上任意选定的安装位置与电子设备上的一第二固定装置处于可拆卸地嵌接；以及一第一接触装置，其在操作装置安装在电子设备上的状态下接触一第二电接触装置，第二电接触装置是电子设备的一部件，以便将与输入输出装置中的输入相应的电信号进一步转送给电子设备。
如上所述，在一优选的实施例中对这样的操作和显示模块也将第一固定装置和第二固定装置设计为卡口式连接。输入装置可以选自例如包括按钮、开关、触摸屏、键控器、滚子、等臂杆和控制杆的输入装置组。也可以相互组合不同的输入装置。
特别是在本发明的操作和显示模块的一优选实施方式中，模块的形状基本上是圆柱形的，并且适配于一电子设备的圆柱形凹槽中。
按照本发明的另一方面，提供一种由一输入和输出装置和至少一个电子设备的组合。该组合包括一输入和输出装置，用于一电子设备的数据的输入和/或用于一电子设备的信息的显示，以及至少一个电子设备，其中输入和输出装置构成为在至少两个不同的位置可拆卸地安装在电子设备上并且具有一第一接触装置，其与选定的位置无关地在输入和输出装置安装在电子设备上的状态下与一设置在电子设备上的第二接触装置形成电连接。
电子设备可以选自包括例如压力传感器、液位传感器、极限值传感器、温度传感器的装置组。
在本发明的组合的一优选的实施例中显示，电子设备具有一容纳装置，用以容纳输入和输出装置，以及一固定装置，用以将输入和输出装置固定在电子设备上。
在本发明的组合的一优选的实施例中显示，容纳装置包括第一插接装置，而输入和输出装置包括第二插接装置。
在本发明的组合的一优选的实施例中显示，用于将输入和输出装置固定在电子设备上的固定装置为一单独的盖元件。
在本发明的组合的一实施例中，盖元件具有内螺纹而电子设备具有外螺纹，其中内螺纹可拧紧在后者上。
在本发明的组合的另一实施例中，容纳装置构成为在至少两个不同的位置可拆卸地安装一输入和输出装置。
在本发明的组合的一优选的实施例中，接触装置包括至少一个接触弹簧。
最后还要指出，按照本发明的装置的各个特征例如以上所述的输入和输出装置、操作和显示模块、电子设备，也可以分别不同地实现组合。
【附图说明】
为了进一步说明和更好地理解本发明的多个实施例，以下参照附图描述之。其中：
图1一本发明的输入和输出装置或一操作和显示模块的俯视图；
图2输入和输出装置沿图1中线A-A截取的剖面图；
图3图1中所示的输入和输出装置的底视图；
图4图1至3中所示的输入和输出装置的一环形元件的内侧的细节；
图5一容纳装置的示意剖视图，其可通过弹性卡和联锁固定在电子设备上并且用以容纳根据上述各图的输入和输出装置；
图6按照本发明的一示例性的实施方式的第一和第二接触装置的示意的俯视图和横剖视图；
图7按照本发明的另一示例性的实施方式的第一和第二接触装置的示意的横剖视图；
图8一电子设备的局部剖的示意侧视图，其构成为容纳一按照上述各图的可拆卸地安装的输入和输出装置；
图9在壳体中可安装一输入和输出装置或一显示和操作模块的示意图；以及
图10按照本发明的不同的电子设备图，其可与一本发明的输入和输出装置一起应用。
【具体实施方式】
按照本发明，由本发明的输入和输出装置1的俯视图中可见，输入和输出装置1具有其中包括显示装置3和操作按键5、6的上面2。输入和输出装置1具有一基本上为圆柱形体，其在一上部具有两个把手槽4。各把手槽4相互对置并且用于输入和输出装置1的更好的操作，特别是用于其旋转。
在该所示的实施例中显示装置3为一LCD显示器，其设置在输入和输出装置1的上面2的中间。在显示装置3的一最长侧面设置操作按键5、6。该操作按键5、6用于受菜单控制地操作或配置待连接于输入和输出装置的电子设备，其以后还要详细地描述。当然也可以在本发明的输入和输出装置1上安装或少或多个按键5、6。此外当然也有可能，例如在显示装置3的另一最长侧面设置其他的开关或按键或操作元件。
图2示出按图1的线A-A截取的剖面图。如由其显而易见的，其中输入和输出装置1已经安装在一容纳装置8上，后者通常固定连接于图中未示出的电子设备。容纳装置8在其中通过固定装置9、特别是止动销11固定在电子设备上。这样，容纳装置8以下面7安装在电子设备的上面上。容纳装置8具有一电插塞连接15，其连接于图中未示的电子设备的电子系统单元。该电插塞连接15连接于一以后还要说明的电子设备的电接触装置上。
特别由图2中明显可见一插头容纳空隙12，其中插入一图中未示的插头。该插头容纳空隙在其下部具有一联锁凸起部分14，其限定插头容纳空隙的一部分13。该固定装置的更详细的构造以下参照图4还要更详细地说明。
本发明的输入和输出装置1的其他的细节由按图3的底视图中是显而易见的。如可很清楚地看到的，输入和输出装置1具有一圆柱形体并相应地具有一环形元件10，在其中插头容纳空隙12终止在图中可见的端面上。插头容纳空隙12的这些开口标有附图标记20。在图3中所示的输入和输出装置1的实施例中总共设有四个分别错开90°的插头容纳空隙12，其在环形元件10的端通入相应的空隙或开口20中。
因此环形元件10在其内面17分别具有图4中所示的插头容纳空隙12。如以后还要说明的，环形元件10本身插入一连接于电子设备上的相应的管件或圆柱件中。
输入和输出装置1的下面16在装置的安装状态下朝向电子设备。其中设有四个扇形部分18，其中分别排列多个接触面19。每组接触面19具有一扇形件的形状。这些接触面19与操作按键5、6或显示装置3经由图中未示出的导线相连接。这些接触面19用于与图5中更详细地说明的第二接触装置23相接触，第二接触装置设置在电子设备上。在图3中所示的实施方式中设有四组接触装置，亦即接触面19，以便使输入和输出装置1可以在四个不同的位置固定在电子设备上，并且可以在任意选定的位置与电子设备的第二接触装置23建立接触。
电子设备的用于容纳的容纳装置8局部剖地示于图5中。如由其显而易见的，容纳装置8在上面构成有多个插头21，亦即至少三个插头，其插入为其设置的插头容纳空隙12或相应开口20中。在相反的一面设有多个止动销11，其固定卡入电子设备上的相应的配合件中，从而容纳装置8和电子设备相互固定连接。容纳装置8具有管状构造，在其外侧安装各个插头21，以便安置在输入和输出装置1的内侧17的外面上并且通过轴向和旋转运动，如对于卡口式连接通用的，保证输入和输出装置1在容纳装置8上固定于要求的位置。
图5中还示意地示出一个或多个接触弹簧23的形式的第二接触装置23，其由一电导线22与以上所述的电插塞连接15相连接。电插塞连接15然后又可连接于电子设备。
电接触弹簧23在图5所示的视图中是从水平起弯曲的，以便在电子设备上的安装状态下即使在接触面与接触弹簧的不同的间距时也可确保与输入和输出装置1的相应的接触面19相接触。如果将按照图1至4的输入和输出装置1和电子设备的容纳装置8连接，图中未示出，则只须设置一组接触弹簧23，其与一组接触面19相接触。当然也有可能在容纳装置8上设置多组接触弹簧23而在输入和输出装置1上只设置一组接触面19。
由按图6的俯视图和剖视图中可知本发明的另一示例性的实施方式，其具有第一接触装置40和第二接触装置41。第一接触装置40包括多个径向间隔开的接触弹簧40a、40b、40c、40d，它们经由导线42连接于所属的显示和操作模块的电气或电子设备。由此确保第一接触装置40a-40d安装在显示和操作模块上。
第二接触装置包括环状的导体条41a、41b、41c、41d，它们相互同心设置。导体条41a-41d是电子设备的部件，该电子设备应可与一包括第一接触装置40a-40d的显示和操作模块可拆卸地连接。如由按图6的视图中可得出的，使接触弹簧40a-40d设置成使其在显示和操作模块的安装状态下与各个导体管41a-41d相连接。通过同心的构造在显示和操作模块的任何旋转点确保了接触。因此可以毫无困难地在电子设备上这样操作显示和操作模块，即操作者或观察者可以分别调准对他最有利的位置。
此外，本发明的具有第一接触装置和第二接触装置的另一示例性的实施方式示于按图7的示意图中。其中第一接触装置包括一插头43，其在外圆周上不同高度处具有集电环45a、45b、45c、45d。这些集电环45a-45d分别连接于导线44，该导线通向示和操作模块的各个电气或电子设备。
与相应的显示和操作模块相连接的电子设备具有一容纳孔46，在其内圆周上不同高度处设有各个接触环47a、47b、47c和47d。通过插头43插入容纳孔46中第一接触装置45a-45d与第二接触装置47a-47d形成电接触。通过插头构成在保持第一与第二接触装置之间的电接触下插头43在容纳孔46中可以旋转。因此达到如按图6的实施方式中的同样的效果。
在图10的示意的局部剖视图中示出一包括安装的输入和输出装置1的电子设备25。在这里电子设备25为一液位雷达，其包括一具有壳体的电子系统单元26、一固定凸缘27和一喇叭天线28。在壳体26的上面设有外螺纹29，其上拧紧盖元件24的内螺纹30。盖元件24具有一通孔37，从而位于其下面的这里只示意表示的输入和输出装置1的显示装置对于观察者来说是可看到的。此外自然对于操作者来说也可达到输入和输出装置1的操作按键5、6。如由图10显而易见的在将输入和输出装置1安装在容纳装置8上之后借助于盖元件24固定输入和输出装置1。在某些情况下将输入和输出装置1只经由盖元件24通过夹紧固定在电子设备25的壳体26上也是足够的。
图9示意示出一个输入和输出装置1的不同的应用，如其以上所说明的，用在不同的壳体26a-26d上。这样，电子设备的壳体26a可采用一单腔室壳体，其用于不同的电子设备，后者更详细说明于图10中。在该壳体26a上可安装输入和输出装置1并且可借助于盖24螺纹拧紧。
壳体26b为一双腔室壳体，其具有安装输入和输出装置的两种可能性，一方面在上面，一方面在侧面。可分别螺纹拧紧一盖24或24′(其不同于盖24之处在于没有通孔)。
在壳体26c上可看到输入和输出装置1的不同的安装。图9中右边示出另一壳体结构26d。其中输入和输出装置1只用于显示。其应该是可以不要操作的。对此在输入和输出装置1中也可略去操作按键6、7。
总之，由此确保可以将输入和输出装置1安装在不同的壳体上，其设计为容纳输入和输出装置1，并且可相应地用作为操作和显示模块，此外其与电子设备所基于的测量原理无关。并且壳体26a-26d可以由不同的材料构成。这样，按照应用目的可以涉及例如塑料壳体、V4A壳体或铝壳体。
可与这样的壳体和本发明的输入和输出装置1一起应用的电子设备示例性示于图10中。这样在图10中最左边示出一测量仪，其作为传感器包括一振动叉31。该测量仪本身以名称“VEGASWING”销售。其中其具有一按照本发明的壳体包括容纳装置和可安装在其上的输入和输出装置1。此外，一盖24可螺纹拧紧在其上。
左边第二电子设备为一TDR液位传感器256，其具有一带有重量的承重构件32，在其中发送通向装填物料的微波并且反射的回波返回装置。该电子设备25b具有壳体26，用以容纳带有盖24的输入和输出装置1。在上述电子设备25b的右边示出的电子设备25c为一压力传感器，其也具有相同的壳体26，用以安装输入和输出装置1和盖元件24。
在压力传感器25c的右边示出一液位雷达传感器25d，其具有喇叭天线28。壳体26也以上述方式构成。在液位雷达25d的右边示出另一液位雷达25e，其在这里配置了另一种天线34(全覆盖的天线)。壳体26构成如在液位雷达25d中那样。
再右边示出一极限液面检测传感器25f，其具有一振动测杆35。其也具有上述结构形式的壳体26，包括盖元件24，其中在壳体26上可安装以上详述的输入和输出装置1。
最后在图10中的最右边示出一电容液位传感器25g，其具有一电子测杆36。该液位传感器也配置上述结构形式的壳体26。
因此很明显的是，所有不同的测量原理和相应的传感器可以配置一个、并且是同一个输入和输出装置1，为此为了该目的将壳体也构成相同的。借此一输入和输出装置1在不同的传感器1的简单的和模块式的替换是可能的。同时使一操作者能够与现有的传感器无关地总是看到具有通过输入和输出装置1的相同的操作，相应地菜单引导也是类似的。