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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung, insbesondere eine Bedienvorrichtung für ein elektronisches Haushaltsgerät.
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Für elektrische bzw. elektronische Geräte, insbesondere auch für elektronische Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Wäschetrockner, Spülmaschinen, Kochfelder, Herde, Mikrowellenöfen, Kühl- und/oder Gefrierschränke und dergleichen, gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Bedienvorrichtungen, die auf verschiedenen Funktionsprinzipien basieren. In diesem Zusammenhang sind insbesondere Drucktasten, Drehwahlschalter, Schieberegler und berührungsempfindliche Tastschalter bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bedienvorrichtung mit einer Drucktastenfunktion funktionell zu erweitern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bedienvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Bedienvorrichtung der Erfindung weist eine Trägerplatte, wenigstens einen auf der Trägerplatte montierten Druckschalter, ein Rahmenelement, das relativ zur Trägerplatte unbeweglich angeordnet ist, und eine Abdeckung, die von dem Rahmenelement in einem Abstand zur Trägerplatte gehalten ist, auf. Die Abdeckung hat auf ihrer der Trägerplatte zugewandten Innenseite wenigstens einen Betätigungsabschnitt zum Betätigen des wenigstens einen Druckschalters, und zumindest ein Teil der Abdeckung ist in einer Abstandsrichtung zur Trägerplatte zwischen einer Ruhestellung, in der der Betätigungsabschnitt der Abdeckung den Druckschalter nicht betätigt, und einer Schaltstellung, in der der Betätigungsabschnitt der Abdeckung den Druckschalter betätigt, relativ zum Rahmenelement bewegbar. Erfindungsgemäß ist die Abdeckung außerdem mit einer Elektrode versehen, die über wenigstens ein elektrisch leitfähiges Verbindungselement mit einem Kontaktfeld auf der Trägerplatte verbunden ist.
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Gemäß der Erfindung wird somit vorgeschlagen, die vom Rahmenelement gehaltene Abdeckung einerseits mit einem Betätigungsabschnitt zum Betätigen eines Druckschalters auf der Trägerplatte und andererseits mit einer mit einem Kontaktfeld auf der Trägerplatte verbundene Elektrode zu versehen. Auf diese Weise stellt die Abdeckung für die Bedienvorrichtung sowohl eine Drucktastenfunktion als auch eine Berührungstastenfunktion bereit, sodass die Bedienvorrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Bedienvorrichtungen nur mit Drucktastenfunktion durch einfache Modifikation der Abdeckung um eine Berührungstastenfunktion erweitert wird.
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Mit der Abstandsrichtung ist in diesem Zusammenhang insbesondere die Richtung der Beabstandung zwischen der Trägerplatte und der Abdeckung gemeint, die im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Trägerplatte verläuft.
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Für die Trägerplatte kann vorzugsweise eine Leiterplatte verwendet werden.
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Das Rahmenelement ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Das Rahmenelement ist vorzugsweise in der Art eines Rahmens oder eines Gehäuses ausgestaltet. Das Rahmenelement ist relativ zur Trägerplatte unbeweglich angeordnet, indem es zum Beispiel direkt an der Trägerplatte befestigt ist oder indem das Rahmenelement und die Trägerplatte beide an einer Bedienblende oder dergleichen befestigt sind.
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Die Abdeckung ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Je nach Ausführungsform der Bedienvorrichtung kann die Abdeckung im Wesentlichen lichtundurchlässig oder ganz oder teilweise lichtdurchlässig ausgebildet sein. Zumindest ein Teil der Abdeckung, d.h. zum Beispiel die gesamte Abdeckung oder eine bewegbare Komponente einer aus einer nicht-bewegbaren Komponente und einer relativ zu dieser bewegbaren Komponente aufgebauten Abdeckung, ist zwischen einer Ruhestellung und einer Schaltstellung relativ zum Rahmenelement und zur Trägerplatte bewegbar.
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Auf der Trägerplatte ist wenigstens ein Druckschalter montiert. D.h. es ist entweder genau ein Druckschalter vorgesehen oder es sind mehrere Druckschalter vorgesehen. Im Fall von mehreren Druckschaltern sind diese vorzugsweise parallel geschaltet, um die Zuverlässigkeit der einen Drucktastenfunktion zu erhöhen. Die Anzahl der Betätigungsabschnitte an der Abdeckung entspricht der Anzahl der Druckschalter auf der Trägerplatte. Der wenigstens eine Betätigungsabschnitt der Abdeckung ist bevorzugt als ein Betätigungsstift ausgestaltet, der von der Abdeckung in Richtung zum Druckschalter ragt, oder als einfacher Oberflächenbereich der Abdeckung. Die Betätigungsabschnitte sind den Druckschaltern zugeordnet positioniert, vorzugsweise sind die Betätigungsabschnitte und die Druckschalter in der Abstandsrichtung im Wesentlichen koaxial zueinander positioniert.
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Die Abdeckung ist gemäß der Erfindung mit einer Elektrode, bevorzugt mit genau einer Elektrode versehen. Diese Elektrode kann an der der Trägerplatte zugewandten Innenseite der Abdeckung, an der der Trägerplatte abgewandten Außenseite der Abdeckung oder innerhalb der Abdeckung angeordnet sein. Beim Berühren der Abdeckung zum Beispiel mit einem Finger verändert sich die durch die Elektrode und den Finger gebildete Kapazität, was über die Verbindung der Elektrode mit dem Kontaktfeld der Trägerplatte einen Messwert einer entsprechenden Sensorschaltung verändert, der durch eine entsprechende Auswerteeinheit erfasst und ausgewertet werden kann, um eine Berührung der Abdeckung durch einen Benutzer zu erkennen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Rahmenelement wenigstens eine Durchbrechung zum Hindurchführen des wenigstens einen Betätigungsabschnitts der Abdeckung und/oder des wenigstens einen Verbindungselements auf. Das Rahmenelement kann je nach Ausführungsform der Bedienvorrichtung eine gemeinsame Durchbrechung für alle Betätigungsabschnitte und Verbindungselemente oder separate Durchbrechungen für ein oder mehrere Elemente der vorhandenen Betätigungsabschnitte und Verbindungselemente haben.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der Bedienvorrichtung zudem eine Anzeigevorrichtung zwischen der Trägerplatte und der Abdeckung angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung sind die Abdeckung und die Elektrode bevorzugt zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet. Bei der Anzeigevorrichtung kann es sich zum Beispiel um ein elektronisches Display oder eine bedruckte Platte handeln. Die Abdeckung ist zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet, d.h. ganz oder abschnittweise lichtdurchlässig und/oder transparent oder teiltransparent ausgestaltet. Die Elektrode ist zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet, d.h. zum Beispiel als transparente und zugleich elektrisch leitfähige Folie oder als elektrisch leitfähige Bedruckung / Beschichtung ausgestaltet und/oder nur in Teilbereichen der Abdeckung vorhanden.
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Bei der vorgenannten Ausgestaltung mit Anzeigevorrichtung weist die Anzeigevorrichtung vorzugsweise wenigstens eine Durchbrechung zum Hindurchführen des wenigstens einen Betätigungsabschnitts der Abdeckung und/oder des Verbindungselements auf. Je nach Ausführungsform der Bedienvorrichtung kann die Anzeigevorrichtung eine gemeinsame Durchbrechung für alle Betätigungsabschnitte und Verbindungselemente oder separate Durchbrechungen für ein oder mehrere Elemente der vorhandenen Betätigungsabschnitte und Verbindungselemente haben. Als Durchbrechung werden in diesem Zusammenhang sowohl durch die Anzeigevorrichtung hindurch verlaufende Durchbrechungen als auch Aussparungen am Rand der Anzeigevorrichtung bezeichnet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ferner wenigstens ein elastisches Rückstellelement (z.B. Federelement) zum Vorspannen des bewegbaren Teils der Abdeckung (gesamte Abdeckung oder bewegbare Komponente der Abdeckung) in die Ruhestellung zwischen dem bewegbaren Teil der Abdeckung einerseits und dem Rahmenelement oder der Trägerplatte oder einer nicht-bewegbaren Komponente der Abdeckung andererseits vorgesehen sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungselement als ein Federelement ausgestaltet. In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann das Verbindungselement zugleich als Rückstellelement für den bewegbaren Teil der Abdeckung dienen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Elektrode als eine zumindest teilweise elektrisch leitfähige Folie oder zumindest teilweise elektrisch leitfähige Beschichtung / Bedruckung auf der der Trägerplatte zugewandten Innenseite der Abdeckung ausgestaltet.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Rahmenelement einen ersten Anschlag zum Begrenzen der Bewegung des bewegbaren Teils der Abdeckung in der Ruhestellung und/oder einen zweiten Anschlag zum Begrenzen der Bewegung des bewegbaren Teils der Abdeckung in der Schaltstellung auf.
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Falls die Abdeckung eine bewegbare Komponente und eine nicht-bewegbare Komponente aufweist, kann die nicht-bewegbare Komponente der Abdeckung einen ersten Anschlag zum Begrenzen der Bewegung der bewegbaren Komponente der Abdeckung in der Ruhestellung und/oder einen zweiten Anschlag zum Begrenzen der Bewegung der bewegbaren Komponente der Abdeckung in der Schaltstellung aufweisen.
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Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:
- 1 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, in der Ruhestellung der Abdeckung;
- 2 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, in der Ruhestellung der bewegbaren Komponente der Abdeckung;
- 3 eine Schnittansicht einer Bedienvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, in der Schaltstellung der Abdeckung; und
- 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Bedienvorrichtung von 3.
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In 1 ist der Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung veranschaulicht.
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Die Bedienvorrichtung 10 weist eine Trägerplatte 12 auf, die vorzugsweise als eine Leiterplatte ausgebildet ist. Auf der Trägerplatte 12 ist wenigstens ein Druckschalter 14 montiert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei parallel geschaltete Druckschalter 14 vorgesehen, um die Zuverlässigkeit der Drucktastenfunktion der Bedienvorrichtung zu erhöhen.
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Auf der einem Benutzer zugewandten Seite der Trägerplatte 12 (oben in der Figur) ist zudem ein Rahmenelement 16 aus Kunststoff befestigt. Die Befestigung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über mehrere Rasthaken 18, die die Trägerplatte 12 durch Durchbrechungen 20 hindurch hintergreifen, sodass die das Rahmenelement 16 relativ zur Trägerplatte 12 unbewegbar fixiert ist.
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Das Rahmenelement 16 hält eine Abdeckung 22 in einem Abstand zur Trägerplatte 12. In diesem Ausführungsbeispiel ist die gesamte Abdeckung 22 in der Abstandsrichtung (Oben/Unten-Richtung in der Figur) relativ zur Trägerplatte 12 bewegbar. An der der Trägerplatte 12 zugewandten Innenseite der Abdeckung 22 ist wenigstens ein Betätigungsabschnitt 24 zum Betätigen des wenigstens einen Druckschalters 14 auf der Trägerplatte 12 vorgesehen, der in diesem Ausführungsbeispiel als Betätigungsstift ausgestaltet ist. Die Anzahl der Betätigungsabschnitte 24 ist gleich der Anzahl der Druckschalter 14, und die Betätigungsabschnitte 24 sind den Druckschaltern 14 zugeordnet positioniert. Die Abdeckung 22 ist zwischen einer in 1 gezeigten Ruhestellung, in der die Betätigungsabschnitte 24 von den Druckschaltern 14 beabstandet sind und diese nicht betätigen, und einer Schaltstellung, in der die Betätigungsabschnitte 24 auf die Druckschalter 14 drücken und diese so betätigen, bewegbar.
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Die Abdeckung 22 ist beispielsweise aus Kunststoff. Die Betätigungsabschnitt 24 sind bevorzugt einteilig mit der Abdeckung 22 ausgebildet.
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Im Ausführungsbeispiel von 1 ist die Abdeckung 22 durch mehrere elastische Rückstellelemente 32 in Form von Rückstellfedern in ihre Ruhestellung vorgespannt. Dabei stützen sich die Rückstellelemente 32 einerseits gegen einen Randabschnitt der Abdeckung 22 und andererseits gegen einen Vorsprung des Rahmenelements 16 ab. Außerdem weist das Rahmenelement 16 einen ersten Anschlag 34 auf, um die Bewegung der Abdeckung 22 in der Ruhestellung zu begrenzen.
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Durch Druck auf die Abdeckung 22 wird die Abdeckung 22 gegen die Vorspannkraft der Rückstellelemente 32 in Richtung zur Trägerplatte 12 bewegt bis die Betätigungsabschnitte 24 der Abdeckung 22 in der Schaltstellung der Abdeckung 22 die Druckschalter 14 auf der Trägerplatte 12 betätigen. Nach Beendigung des Drucks wird die Abdeckung 22 durch die Vorspannkraft der Rückstellelemente 32 wieder zurück in ihre Ruhestellung bewegt.
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Wie in 1 dargestellt, ist an der Innenseite der Abdeckung 22 (unten in der Figur) außerdem eine Elektrode 26 vorgesehen. Die Elektrode 26 ist zum Beispiel in der Form einer elektrisch leitfähigen Folie oder einer elektrisch leitfähigen Beschichtung oder Bedruckung ausgebildet. Diese Elektrode 26 steht über ein Verbindungselement 30 mit einem Kontaktfeld 28 auf der Trägerplatte 12 elektrisch leitend in Verbindung, das Kontaktfeld 28 ist Teil einer Sensorschaltung, die Veränderungen der Kapazitätswerte der Elektrode 26 beim Berühren der Abdeckung 22 mit zum Beispiel einem Finger erfasst. Die Elektrode 26 bildet so einen berührungs- und/oder annäherungsempfindlichen Schalter der Bedienvorrichtung 10, der zusätzlich zu deren Drucktastenfunktion vorhanden ist. Wahlweise können auch mehrere Verbindungselemente 30 vorgesehen sein und/oder mehrere parallel geschaltete Kontaktfelder 28 vorgesehen sein.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement 30 als eine Druckfeder aus einem elektrisch leitenden Material (z.B. Metall) gebildet. In diesem Fall bildet die Druckfeder ebenfalls ein elastisches Rückstellelement für die Abdeckung 22, sodass ggf. auf die oben genannten Rückstellfedern 32 verzichtet werden kann.
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Wie in 1 veranschaulicht, hat das Rahmenelement 16 eine zentrale Durchbrechung 44, durch die die Betätigungsabschnitte 24 der Abdeckung 22 und das Verbindungselement 30 hindurchgeführt sind.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung. Darin sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie im ersten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet.
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Die Bedienvorrichtung 10 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel insbesondere durch die Ausgestaltung der Abdeckung 22. Die Abdeckung 22 ist hier aus einer nicht-bewegbaren Komponente 22a und einer bewegbaren Komponente 22b aufgebaut. Die nicht-bewegbare Komponente 22a der Abdeckung 22 ist ortsfest im Rahmenelement 16 gehalten. Die bewegbare Komponente 22b der Abdeckung 22 ist relativ zur nicht-bewegbaren Komponente 22a und damit auch relativ zum Rahmenelement 16 in der Abstandsrichtung (Oben/Unten-Richtung in der Figur) zur Trägerplatte 12 bewegbar.
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Die als Betätigungsstifte ausgebildeten Betätigungsabschnitte 24 und die Elektrode 26 sind an der bewegbaren Komponente 22b der Abdeckung 22 vorgesehen. Das Rahmenelement 16 hat einen ersten Anschlag 34 zum Begrenzen der Bewegung der bewegbaren Komponente 22b der Abdeckung 22 in ihrer Ruhestellung (dargestellt in 2), und die nicht-bewegbare Komponente 22a der Abdeckung 22 hat einen zweiten Anschlag 36 zum Begrenzen der Bewegung der bewegbaren Komponente 22b der Abdeckung 22 in ihrer Schaltstellung.
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Im Übrigen entspricht die Bedienvorrichtung 10 des zweiten Ausführungsbeispiels der oben beschriebenen Bedienvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
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3 und 4 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung. Darin sind gleiche bzw. entsprechende Komponenten mit den gleichen Bezugsziffern wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel gekennzeichnet. 3 zeigt dabei die Bedienvorrichtung 10 mit der Abdeckung 22 in ihrer Schaltstellung zum betätigend er Druckschalter 14.
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Die Bedienvorrichtung 10 des dritten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel insbesondere durch eine zusätzliche Anzeigevorrichtung 38. Die Anzeigevorrichtung 38 ist zum Beispiel als bedruckte Platte oder als elektronisches Display ausgestaltet. Die Anzeigevorrichtung 38 ist von dem Rahmenelement 16 zwischen der Trägerplatte 12 und der Abdeckung 22 gehalten.
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Wie in 3 veranschaulicht, sind in der Anzeigevorrichtung 38 mehrere erste Durchbrechungen 40 zum Hindurchführen der als Betätigungsstifte ausgebildeten betätigungsabschnitte 24 der Abdeckung 22 und eine zweite Durchbrechung 42 zum Hindurchführen des als Druckfeder ausgebildeten Verbindungselements 30 vorgesehen. Diese Durchbrechungen 40, 42 können bei entsprechender Positionierung der Druckschalter 24 und Kontaktfelder 28 auch als Aussparungen am Rand der Anzeigevorrichtung 38 vorgesehen sein.
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Um die Anzeigevorrichtung 38 bzw. die von ihr bereitgestellten Informationen für den Benutzer einsehbar zu machen, sind die Abdeckung 22 und die Elektrode 26 zumindest teilweise lichtdurchlässig ausgestaltet. Die Abdeckung 22 ist zum Beispiel ganz oder nur abschnittweise transparent oder teiltransparent ausgestaltet. Die Elektrode 26 ist zum Beispiel als transparente und zugleich elektrisch leitfähige Folie oder als elektrisch leitfähige Bedruckung / Beschichtung ausgestaltet; alternativ ist die Elektrode 26 nur in Teilbereichen der Abdeckung 22 vorhanden.
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Im Übrigen entspricht die Bedienvorrichtung 10 des dritten Ausführungsbeispiels der oben beschriebenen Bedienvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bedienvorrichtung
- 12
- Trägerplatte, insbes. Leiterplatte
- 14
- Druckschalter
- 16
- Rahmenelement
- 18
- Rasthaken
- 20
- Durchbrechung
- 22
- Abdeckung
- 22a
- nicht-bewegbare Komponente der Abdeckung
- 22b
- bewegbare Komponente der Abdeckung
- 24
- Betätigungsabschnitt, insbes. Betätigungsstift
- 26
- Elektrode
- 28
- Kontaktfeld
- 30
- Verbindungselement, insbes. Federelement
- 32
- elastisches Rückstellelement, insbes. Rückstellfeder
- 34
- erster Anschlag
- 36
- zweiter Anschlag
- 38
- Anzeigevorrichtung
- 40
- erste Durchbrechung in 38
- 42
- zweite Durchbrechung in 38
- 44
- Durchbrechung in 16
