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Die Erfindung betrifft ein Schnittstellenmodul für eine Geräteeinheit, eine Geräteeinheit für einen Transmitter und ein Montierverfahren der Geräteeinheit.
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Im Stand der Technik sind Messgeräte, auch Transmitter genannt, bekannt, welche der Messung oder Überwachung von Prozessgrößen dienen. Ein Transmitter umfasst ein Sensorelement, welches eine von der Prozessgröße oder von einer Änderung der Prozessgröße abhängige Messgröße erzeugt. Das Sensorelement ist zumeist in einem Gehäuse angeordnet, um vor Umwelteinflüssen geschützt zu sein. Im Gehäuse befindet sich meist auch ein Elektronikmodul für die Ansteuerung oder Weiterverarbeitung der Messgröße. Ebenso kann im Gehäuse ein Schnittstellenmodul, zur Steuerung oder Überwachung des Transmitters durch einen Benutzer, angeordnet sein. Somit kann zum Beispiel der Messbereich des Transmitters eingestellt oder kontrolliert werden.
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Abhängig von den räumlichen Gegebenheiten des Messorts, kann der Transmitter in den unterschiedlichsten Positionen angeordnet sein. Manche Positionen des Transmitters erschweren jedoch deren Installation, Steuerung oder Überwachung des Transmitters.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Installation, Steuerung und Überwachung von Transmittern für den Benutzer komfortabler zu machen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Schnittstellenmodul für eine Geräteeinheit gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Schnittstellenmodul für eine Geräteeinheit umfasst:
- - eine Kommunikationseinheit, welche dazu geeignet ist, mit einem Elektronikmodul der Geräteeinheit kommunikativ verbunden zu werden, wobei die Kommunikationseinheit dazu geeignet ist, die Eingabe von Informationen durch einen Benutzer und/oder die Ausgabe von Informationen an einen Benutzer zu ermöglichen,
- - ein Halteelement, welches dazu geeignet ist, an dem Elektronikmodul befestigt zu werden,
- - eine Verbindung, welche die Kommunikationseinheit und das Halteelement miteinander verbindet,
wobei die Verbindung ein Gelenk ist und die Kommunikationseinheit mittels des Gelenks relativ zum Halteelement zwischen einer ersten Klappposition und einer zweiten Klappposition bewegbar ist.
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Das erfindungsgemäße Schnittstellenmodul hat den Vorteil, dass die Kommunikationseinheit nicht von der Geräteeinheit abfallen kann, wenn das Halteelement an dem Elektronikmodul der Geräteeinheit befestigt ist. Ebenso ermöglicht das Gelenk ein Schwenken der Kommunikationseinheit von dem Halteelement während der Montage des Transmitters, was die Montage des Transmitters komfortabler macht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Halteelement ringförmig und weist ein Befestigungselement auf, welches dazu geeignet ist, mit einem ringförmigen Befestigungselement des Elektronikmoduls verbunden zu werden, wobei die beiden Befestigungselemente eine Drehung des Halteelements relativ zum Elektronikmodul zwischen einer ersten Drehposition und einer zweiten Drehposition ermöglichen, wenn die Befestigungselemente miteinander verbunden sind.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Kommunikationseinheit einen Zahn auf, der dazu geeignet ist, in mindestens eine zum Zahn komplementäre erste Aussparung des Elektronikmoduls zu greifen, um eine Drehung des Halteelements relativ zum Elektronikmodul zu verhindern, wenn der Zahn in die Aussparung greift.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Schnittstellenmodul eine Arretiervorrichtung auf, welche dazu geeignet ist, die Kommunikationseinheit relativ zum Halteelement in der ersten Klappposition zu arretieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Arretiervorrichtung ein erstes Arretierelement, welches an der Kommunikationseinheit befestigt und umfasst ein zweites Arretierelement, welches an dem Halteelement befestigt ist, wobei das erste und zweite Arretierelement zueinander komplementär sind.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Schnittstellenmodul ein Spannelement, welches dazu geeignet ist, die Kommunikationseinheit relativ zum Halteelement in die zweite Klappposition zu bewegen.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Geräteeinheit für einen Transmitter gemäß Anspruch 7.
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Die erfindungsgemäße Geräteeinheit für einen Transmitter umfasst:
- - ein Elektronikmodul,
- - ein erfindungsgemäßes Schnittstellenmodul, wobei das Halteelement des Schnittstellenmoduls mit dem Elektronikmodul verbunden ist.
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Eine derartige Geräteeinheit ermöglicht das Anordnen der Kommunikationseinheit in einer für den Benutzer zugänglichen Position, um einen Transmitter zu montieren, zu überwachen oder zu steuern.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Elektronikmodul ein ringförmiges Befestigungselement auf, welches mit einem ringförmigen Befestigungselement des Halteelements verbunden ist, wobei die Befestigungselemente eine Drehung des Halteelements relativ zum Elektronikmodul zwischen einer ersten Drehposition und einer zweiten Drehposition ermöglichen.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Elektronikmodul mindestens eine erste Aussparung auf, die dazu geeignet ist, einen zur ersten Aussparung komplementären Zahn der Kommunikationseinheit zu empfangen, um eine Drehung des Halteelements relativ zum Elektronikmodul zu verhindern, wenn der Zahn in die Aussparung greift.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Elektronikmodul eine zweite Aussparung auf, wobei die erste Aussparung des Elektronikmoduls dazu geeignet ist, den Zahn der Kommunikationseinheit zu empfangen, wenn sich das Halteelement relativ zum Elektronikmodul in der ersten Drehposition befindet und wobei die zweite Aussparung des Elektronikmoduls dazu geeignet ist, den Zahn der Kommunikationseinheit zu empfangen, wenn sich das Halteelement in der relativ zum Elektronikmodul zweiten Drehposition befindet.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Elektronikmodul eine elektronische Anschlussstelle auf, welche dazu geeignet ist, ein erstes Kabel zu empfangen, wobei die elektronische Anschlussstelle für einen Benutzer zugänglich ist, wenn die Kommunikationseinheit relativ zum Halteelement in der zweiten Klappposition ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Kommunikationsmodul eine elektronische Anschlussstelle auf, wobei die elektronische Anschlussstelle des Kommunikationsmoduls und die elektronische Anschlussstelle des Elektronikmoduls durch ein zweites Kabel miteinander verbunden sind.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Elektronikmodul eine Öffnung auf, welche dazu geeignet ist, das erste Kabel zu empfangen, wobei die Öffnung und die elektronische Anschlussstelle des Elektronikmoduls für einen Benutzer gleichzeitig zugänglich sind, wenn die Kommunikationseinheit relativ zum Halteelement in der zweiten Klappposition ist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Montierverfahren einer Geräteeinheit gemäß Anspruch 14.
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Das erfindungsgemäße Montierverfahren einer erfindungsgemäßen Geräteeinheit für einen Transmitter, wobei das Montierverfahren die folgenden Schritte umfasst:
- - Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Schnittstellenmoduls,
- - Bereitstellen eines Elektronikmoduls,
- - Befestigen des Halteelements des Schnittstellenmoduls an dem Elektronikmodul,
- - Bewegen der Kommunikationseinheit des Schnittstellenmoduls in die zweite Klappposition, um eine elektronische Anschlussstelle des Elektronikmoduls für einen Bediener zum Verbinden mit einem Kabel zugänglich zu machen,
- - Bewegen der Kommunikationseinheit des Schnittstellenmoduls in die erste Klappposition.
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Das erfindungsgemäße Montierverfahren ermöglicht einfaches und komfortables Montieren einer Geräteeinheit für einen Transmitter. Ebenso ermöglicht das Montierverfahren die komfortable Steuerung und Überwachung des Transmitters.
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Gemäß einer Ausgestaltung erfolgt nach dem Schritt des Bewegens der Kommunikationseinheit des Schnittstellenmoduls in die zweite Klappposition, ein Schritt des Drehens des Halteelements des Schnittstellenmoduls von einer ersten Drehposition in eine zweite Drehposition.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- - 1: einen Transmitter mit einer erfindungsgemäßen Geräteeinheit;
- - 2: eine erfindungsgemäße Geräteeinheit;
- - 3: eine Explosionszeichnung eines Schnittstellenmoduls der Geräteeinheit aus 2 mit einem Halteelement, einer Kommunikationseinheit, einer Verbindung und einem Spannelement;
- - 4: ein Elektronikmodul der Geräteeinheit aus 2;
- - 5: die Geräteeinheit aus 2 mit der Kommunikationseinheit in einer ersten Klappposition und einer ersten Drehposition;
- - 6: die Geräteeinheit aus 2 mit der Kommunikationseinheit in einer zweiten Klappposition und der ersten Drehposition;
- - 7: die Geräteeinheit aus 2 mit dem Halteelement in der zweiten Klappposition und der zweiten Drehposition; und
- - 8: die Geräteeinheit aus 2 mit dem Halteelement in der ersten Klappposition und der zweiten Drehposition.
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1 zeigt einen Transmitter 1 mit einem Transmittergehäuse und einem nach unten aus dem Transmittergehäuse herausragenden Sensor. Das Gehäuse hat eine Oberseite mit einem Sichtfeld, welches einem Benutzer des Transmitters ermöglicht, ins Innere des Transmitters zu schauen. Im Gehäuse hinter dem Sichtfeld befindet sich eine Geräteeinheit 2, welche mit dem Sensor verbunden ist. Die Geräteeinheit 2 ermöglicht das Steuern des Sensors sowie das Überprüfen der vom Sensor gemessenen Messwerte. Das Gehäuse weist des Weiteren einen seitlich angeordneten Kabelkanal auf, um mindestens ein erstes Kabel 3 ins Innere des Gehäuses zu führen. Eine Detailansicht der Geräteeinheit 2 ohne Gehäuse und ohne Verbindung zum Sensor wird in der 2 veranschaulicht.
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Die Geräteeinheit 2 weist ein Schnittstellenmodul 10 auf, welches anhand einer Explosionszeichnung in der 3 dargestellt ist. Das Schnittstellenmodul 10 umfasst eine Kommunikationseinheit 11, ein Halteelement 12 und eine Verbindung 13 zum Verbinden der Kommunikationseinheit 11 mit dem Halteelement 12.
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Die Kommunikationseinheit 11 ist dazu geeignet, mit einem Elektronikmodul 20 der Geräteeinheit 2 kommunikativ verbunden zu werden. Durch die kommunikative Verbindung kann das Kommunikationseinheit 11, Informationen an die Geräteeinheit 2 durch einen Benutzer eingeben und Informationen von der Geräteeinheit 2 an einen Benutzer ausgeben. Somit kann der Benutzer mit dem Elektronikmodul 20 der Geräteeinheit kommunizieren, um zum Beispiel den Sensor zu steuern oder die Arbeitsweise des Sensors zu überprüfen.
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Das Halteelement 12 ist anhand der Verbindung 13 mit der Kommunikationseinheit 11 mechanisch verbunden. Die Kommunikationseinheit 11 und das Halteelement 12 sind dazu ausgebildet, die Verbindung 13 zu empfangen.
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Die Verbindung 13 ist in der in 3 gezeigten Ausführungsform ein Gelenk, genauer gesagt ein Scharnier. In einer alternativen Ausführungsform könnte die Verbindung aber auch durch eine andere Gelenkart ausgebildet sein. Das Gelenk ermöglicht das Bewegen der Kommunikationseinheit 11 relativ zum Halteelement 12. Somit kann die Kommunikationseinheit 11 relativ zum Halteelement 12 zwischen einer ersten Klappposition A und einer zweiten Klappposition B bewegt werden.
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Das Schnittstellenmodul 10 umfasst des Weiteren ein Spannelement 18, welches dazu geeignet ist, die Kommunikationseinheit 11 relativ zum Halteelement 12 von der ersten Klappposition A in eine zweite Klappposition B zu bewegen. Das Spannelement 18 kann zum Beispiel eine Feder sein, wie dies in 3 dargestellt ist. Alternativ könnte das Spannelement 18 auch ein biegsamer Metallstreifen sein. Andere Elemente, die den gleichen Zweck erfüllen könnten ebenso als Spannelement 18 verwendet werden. Das Spannelement 18 ermöglicht, dass der Benutzer die Kommunikationseinheit 11 nicht selbst in die zweite Klappposition B bewegen muss oder in dieser Klappposition halten muss. Somit wird die Benutzung des Schnittstellenmoduls 10 komfortabler.
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Wie in 3 gezeigt, kann das Schnittstellenmodul 10 eine Arretiervorrichtung 16 aufweisen. Diese ist dazu geeignet, die Kommunikationseinheit 11 relativ zum Halteelement 12 in der ersten Klappposition A zu arretieren. Die Arretiervorrichtung 16 umfasst ein erstes Arretierelement 17, welches an der Kommunikationseinheit 11 befestigt ist und ein zweites Arretierelement 27, welches an dem Halteelement 12 befestigt ist. Die Arretiervorrichtung 16 kann auch mehrere erste Arretierelemente 17 und mehrere zweite Arretierelemente 27 aufweisen. Das erste und zweite Arretierelement 17, 27 sind zueinander komplementär. Das erste und zweite Arretierelement 17, 27 kann jeweils zum Beispiel ein elastischer Schnapphaken sein. Alternativ könnten die Arretierelemente 17, 27 auch durch sich gegenseitig anziehende magnetische Elemente realisiert werden. Die Arretiervorrichtung 16 verhindert, dass sich die Kommunikationseinheit 11 ungewollt, z.B. aufgrund der auf die Kommunikationseinheit 11 wirkenden Schwerkräfte oder Spannkräfte, aus der Klappposition A herausbewegt. Somit wird durch die Arretierelemente 17, 27 die Benutzung des Schnittstellenmoduls 10 noch komfortabler.
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In der 3 wird das Halteelement 12 ringförmig dargestellt und weist ein Befestigungselement 14 auf. Das ringförmige Halteelement 12 kann mithilfe des Befestigungselements 14 mit einem ringförmigen Befestigungselement 24 des Elektronikmoduls 20, die in 4 dargestellt sind, verbunden werden. Die beiden Befestigungselemente 14, 24 sind komplementär und ermöglichen eine Drehung des Halteelements 12 relativ zum Elektronikmodul 20 zwischen einer ersten Drehposition C und einer zweiten Drehposition D, wenn die Befestigungselemente 14, 24 miteinander verbunden sind. Auf die Drehung des Halteelements 12 wird später eingegangen (siehe auch 6). Dies ermöglicht einem Benutzer, je nach Anordnung der Geräteeinheit 2 das Halteelement 12 zu drehen, so dass die Kommunikationseinheit 11 leichter bedienbar oder lesbar ist. Auch hierdurch wird die Benutzung des Schnittstellenmoduls 10 komfortabler.
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Wie in 3 dargestellt, kann die Kommunikationseinheit 11 einen Zahn 15 aufweisen. Der Zahn 15 ist dazu geeignet, in mindestens eine zum Zahn 15 komplementäre erste Aussparung 25 des Elektronikmoduls 20, welche in der 4 zu sehen ist, zu greifen. Somit kann eine Drehung des Halteelements 12 relativ zum Elektronikmodul 20 verhindert werden, wenn der Zahn 15 in die Aussparung 25 greift. Ein Benutzer wird somit vor versehentlichem Verdrehen der Kommunikationseinheit 11 relativ zum Elektronikmodul 20 geschützt. Auch hierdurch wird die Benutzung des Schnittstellenmoduls 10 komfortabler.
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4 zeigt das Elektronikmodul 20 der Geräteeinheit 2 mit der ersten Aussparung 25 und mit einer zweiten Aussparung 26. Die erste Aussparung 25 des Elektronikmoduls 20 ist dazu geeignet, den Zahn 15 der Kommunikationseinheit 11 zu empfangen, wenn sich das Halteelement 12 relativ zum Elektronikmodul 20 in der ersten Drehposition C befindet (siehe auch 5 und 6). Die zweite Aussparung 26 des Elektronikmoduls 20 ist dazu geeignet, den Zahn 15 der Kommunikationseinheit 11 zu empfangen, wenn sich das Halteelement 12 in der relativ zum Elektronikmodul 20 zweiten Drehposition D befindet (siehe auch 7 und 8). Das Elektronikmodul 20 kann auch mehrere Aussparungen 25 aufweisen, zum Beispiel sind diese entlang eines Randes des Elektronikmoduls 20 angeordnet, wie in 4 ersichtlich.
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Wie in 4 dargestellt, weist das Elektronikmodul 20 eine elektronische Anschlussstelle 29 auf, welche dazu geeignet ist, ein erstes Kabel 3 zu empfangen. Das erste Kabel 3 kann elektrisch mit der elektronischen Anschlussstelle 29 verbunden werden, um zum Beispiel das Elektronikmodul 20 mit Strom zu versorgen, oder um Messdaten über das erste Kabel 3 zu senden. Das Elektronikmodul 20 weist des Weiteren eine Öffnung 30 auf, welche dazu geeignet ist, das erste Kabel 3 zu empfangen. Somit kann das erste Kabel 3 auf einfache Weise durch die Öffnung 30 mit der elektronischen Anschlussstelle 29 verbunden werden.
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5 zeigt die Geräteeinheit 2, bei welcher das Schnittstellenmodul 10 mit dem Elektronikmodul 20 verbunden ist. Die Kommunikationseinheit 11 ist in der ersten Klappposition A. Das Halteelement 12 ist in der ersten Drehposition C.
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6 zeigt die Geräteeinheit 2, mit der Kommunikationseinheit 11 in der zweiten Klappposition B. In dieser Klappposition ist die Öffnung 30 und die elektronische Anschlussstelle 29 des Elektronikmoduls 20 für den Benutzer gleichzeitig zugänglich. Somit kann der Benutzer das erste Kabel 3 leicht durch die Öffnung 3 führen und mit der elektronischen Anschlussstelle 29 des Elektronikmoduls 20 verbinden.
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7 zeigt die Geräteeinheit 2, mit dem Halteelement 12 in der zweiten Drehposition D. Beliebig viele weitere Drehpositionen können auf dem ringförmigen Befestigungselement 24 des Elektronikmoduls 20 anhand weiterer Aussparungen definiert sein, um eine für den Benutzer ideale Ausrichtung der Kommunikationseinheit 11 in der ersten Klappposition A zu ermöglichen. Zum Beispiel können acht Aussparungen auf dem Befestigungselement 24 des Elektronikmoduls ausgebildet sein. Jede Aussparung eignet sich zum Empfangen des Zahnes 15 des Schnittstellenmoduls 10. 7 zeigt des Weiteren ein zweites Kabel 4, welches die Kommunikationseinheit 11 mit der elektronischen Anschlussstelle 29 des Elektronikmoduls 20 verbindet.
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8 zeigt die Geräteeinheit 2, mit dem Halteelement 12 in der zweiten Drehposition D und der Kommunikationseinheit 11 in der ersten Klappposition A.
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Das Montageverfahren der Geräteeinheit 2 für den Transmitter 1 wird im Folgenden beschrieben.
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In einem ersten Montageschritt wird das Halteelement 12 des Schnittstellenmoduls 10 an dem Elektronikmodul 20 befestigt. Dies kann durch Aufpressen des Befestigungselements 14 des Halteelements 12 auf das Befestigungselement 24 des Elektronikmoduls 20 geschehen. Vorzugsweise ist bei dieser Ausführungsvariante das Befestigungselement 14 oder das Befestigungselement 24 elastisch ausgebildet.
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Anschließend wird, wie durch den Pfeil I. in 7 ersichtlich, die Kommunikationseinheit 11 des Schnittstellenmoduls 10 von der ersten Klappposition A in die zweite Klappposition B bewegt. Diese Bewegung kann durch das Spannelement 18 verursacht werden, welche durch das Lösen der Arretiervorrichtung 16 freigegeben wird. Während diesem Schritt löst sich der Zahn 15 des Schnittstellenmoduls 10 aus der ersten Aussparung 25 des Elektronikmoduls 20. Dieser Schritt ermöglicht, dass die elektronische Anschlussstelle 29 des Elektronikmoduls 20 für einen Bediener zum Verbinden mit dem ersten Kabel 3 und dem zweiten Kabel 4 zugänglich wird. Während oder nach diesem Schritt kann das erste Kabel 3 mit der elektronischen Anschlussstelle 29 elektrisch verbunden werden, um zum Beispiel die Geräteeinheit 2 mit Strom zu versorgen. Ebenso kann während oder nach diesem Schritt die Kommunikationseinheit 11 mit dem Elektronikmodul 20 durch das zweite Kabel 4 verbunden werden, um die Kommunikationseinheit 11 mit Strom zu versorgen oder um Informationen von der Geräteeinheit 2 mit der Kommunikationseinheit 11 auszutauschen.
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Optional kann nach dem Schritt des Bewegens der Kommunikationseinheit 11 des Schnittstellenmoduls 10 in die zweite Klappposition B, ein Schritt des Drehens des Halteelements 12 des Schnittstellenmoduls 10 von einer ersten Drehposition C in eine zweite Drehposition D erfolgen, wie dies durch den Pfeil II. in 6 veranschaulicht ist.
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In einem weiteren Schritt, welcher durch den Pfeil III. in 7 gezeigt wird, wird die Kommunikationseinheit 11 des Schnittstellenmoduls 10 wieder zurück in die erste Klappposition A bewegt. Hierbei greift der Zahn 15 des Schnittstellenmoduls 10 erneut in die erste Aussparung 25, wenn das Halteelement 12 in der ersten Drehposition C verblieben ist. Der Zahn 15 des Schnittstellenmoduls 10 greift aber in die zweite Aussparung 26, wenn das Halteelement 12 in der zweiten Drehposition D gedreht worden ist.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Kommunikationseinheit 11 kabellos mit dem Elektronikmodul 20 verbunden werden, zum Beispiel mit einer Bluetooth-Verbindung.
