DE2222837C3

DE2222837C3 - Drucktastenschalter

Info

Publication number: DE2222837C3
Application number: DE19722222837
Authority: DE
Inventors: Fritz Grueninger
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1972-05-10
Filing date: 1972-05-10
Publication date: 1974-10-31
Also published as: DE2222837B2; DE2222837A1; FR2183712B1; SE391255B; FR2183712A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Drucktasten- «chaltyr mit einem Tastenknopf, der über einen Kontaktschieber mit den mechanischen Kontakten in Wirkverbindung steht Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Drucktastenschalter so auszubilden, daß bei Berührung und/oder beim Durchdrücken des Tasicuköüjn65 ünsbharigig vo~ öffnen br- Schließen der mechanischen Kontakte mindestem eine weitere, elektrische Schaltfunktion ausgelöst wird. Dadurch soll erreicht werden, daß mit demselben Drucktastenschalier verschiedene Schaltfunktionen durchgeführt werden können. Dieses ist z. B, dann erwünscht, wenn der Drucktastenschalter als Sicherungs-Ein/Ausschalfer in elektrischen Geräten oder Maschinen eingesetzt wird. Über die mechanischen Kontakte kann hierbei z.B. der Hauptstromkreis geschlossen werden. Dieser bleibt aber so lange verriegelt, bis durch die zweite Schaltfunktion der Stromkreis freigegeben wird.

In einem anderen Aswsndungsfall, z.B. in Ver-

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bindung mit Fernsehgeräten mit »Stand-by-Automa- Weise aufseizbar ist, daß das Berührungsfeld in eine tik«, sind über den gleichen Drucktastenschalter zwei konturengleiche Ausnehmung des Tastenknopfes verschiedene Gerätefunktionen ansteuerbar. Beim greift und durch Rastelemente mit diesen verbunden Betätigen des Drucktastenschalters wird zunächst der ist Ein weiterer Vorteil becteht in diesem Fall darin, Hauptstromkreis eingeschaltet und die angeschlos- 5 daß die in ihrer Oberfläche hochveredelten, z. B. versent Kathode der Bildröhre durch den elektrischen chromten, kappenförmigen Tastenknöpfe bei der Strom aufgeheizt und durch Auslösen der zweiten Montage nicht beschädigt werden, weil sie nachträg-Schaltfunktion erst die elektronische Schaltung des lieh auf den Tastenschalter aufsetzbar sind. Gerätes in Betrieb gesetzt In einer anderen Ausführung nach der Erfindung

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung eine io ist vorgesehen, daß die elektrische, leitende Ober-Kombiiiation des Drucktastenschalters eingangs ge- fläche des Tastenknopfes aus mindestens zwei gegeanannter Art mit einem elektronischen Berührungs- einander isolierten, durch Berührung elektrisch überschalter vor, der durch Berührung des Tastenknopfes brückbaren Elektroden gebildet wird, von denen jean der Betätigungsfläche anstruerbar ist weils eine der sich gegenüberstehenden Elektroden

Der Drucktastenschalter ist sisr der Erfindung so 15 direkt mit der Sensorschaltung verbunden ist, so daß ausgebildet, daß mst Drack aof d^e-» iastenknopf zum durch Berührung ein elektrischer Strom fließt der einen die mechanischen Kszi-ia*·- geschlossen bzw. eine Schaltfunktion ia der Sensorschaltung der Begeöffnet werden und 2*1*1 -Wuäien durch einfache riihrungsfelder auslöst Da üblicherweise die Beriih-Berührung mindestens ■ j& zusätzliche Schaltfunk- rung manuell durch einen Finger vorgenommen wird, tion über einen e^!-kuOoischen Berührungsschalter ao ist die elektrische Überbrückung stets sichergesteut. ausgelöst wird. ^ Im anderen Fall muß darauf geachtet werden, daß

In einer Ausführung ist hierbei vorgesehen, daß die Berührung mittels s'^-ss elektrischen, leitenden der Tastenknopf eine elektrisch leitende Oberfläche Gegenstandes vorgenommen wird, aufweist und als Beriihrungssensoi ausgebildet ist, Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in dei

der an eine Wechselspannungsqueiic angeschlossen as Betätigungsflächs des Tastenknopfes ein mehrere, ist und bei Berührung durch Änderung der anliegen- gegeneinander isolierte Elektroden, vorzugsweise den Brummspannung eine Schaltfunktion in einer eine Ziffer oder em Symbol durch entsprechende Sensorschaltung des elektronischen Berührungsschal- Bahnführung bildend, aufweisendes Berühiungsfeld ters auslöst Da der Tastenknopf in Längsrichtung angeordnet Dieses Berührungsfeld ist rastend in der des Kontaktschiebers beim Einschalten der mechani- 30 Frontplatine des Tastenknopfes, der aus einem isolieschen Kontakte betätigt werden muß, muß dafür renden Kunststoff bestehen kann, befestigt In einer Sorge getragen werden, daß Jer elektrische Kontakt bevorzugten anderen Ausführung ist vorgesehen, daß zu der elektrisch leitenden Oberfläche des Tasten- in der Betätigungsfläche eine einzige Elektrode anknopfes hergestellt wird. Hierzu sieht die Erfindung geordnet ist und die Gegenelektrode aus der isoliert vor, daß an der Innenseite eines waanenförmigen Ta- 35 hierzu angeordneten, elektrisch leitenden Oberfläche stenknopfes eine Lötöse vorgesehen ist, an die ein des Tastenknopfes gebildet wird. Vorzugsweise beflexibles Kabel angeschlossen werden kann. In einer steht diese Elektrode aus einem in Längsrichtung des anderen Ausführung greifen hierzu elektrischen Tastenknopfes isoliert eingeführten Metallstreifen, Strom führende, ortsfeste Schleifer auf an den nach der rückseitig an eine Gleichspaar-ungsquelle angeinnen in das Gehäuse gerichteten Seiten des wannen- 40 schlossen ist. Es versteht sich, daß die Gegenelekförmigen Tastenknopfes aufgebrachten Leitertah- trode, die metallisolierte Oberfläche des Tastenknopnen. fes, an einen elektrischen Rückleiter angeschlossen

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge- sein muß. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es sehen, daß in der Betätigungsfläche des Tastenknop- zweckmäßig, daß der Metallsüeifen in einem in eine fes ein Bsriihrungsfeld, vorzugsweise in Form einer 45 Ausnehmung der Frontplatine des Tastenknopfes niob*, oxydierenden Metallplatte, vorgesehen ist, wo- eingreifenden, rastend in dem Tastenknopf festgelegbei die notwendige elektrische Kontaktierung eben- ten Isolierkörper befestigt wird, falls über ein flexibles Kabel oder eine Stromleiter- Dieser Isolierkörper besteht aus einem T-förmigen

schiene zuführbar ist. Vorteilhafterweise ist das Be- Kunststoffteil, dessen federnder Seitenschenkel raiührungsfeld rasend ia die die Betätigungsfläche bil- se stend hinter entsprechend ausgebildete Vorsprünge elende Frontplaune des Tastenknopfes derart festge- des Tastenknopfes greifen und auf den Kontaktschielegt, daß einerseits durch Druck auf das Berührung- be· des mechanischen Drucktastenschdters aufsetzfeld der mechanische Druckschalter betätigbar ist bar und mit diesem verbindbar sind. Dadurch kann und andererseits eine^ elektrische Ansteuerung der der eigentliche Drucktastenknopf nachträglich auf Ssnsorschaitung des aeruhruEgsschaiiers gewäuriei- 35 einen so vonnoniierbarcu Drutkiaaiciischälicr auigcstet ist Die Sensorschaltung wertet dabei die durch setzt werden.

den erzwungenen Masseschluß bei der Berührung Damit auch bei Betätigung des Drucktastenschal-

veranderte Brummspannung aus und löst in einer in- ters an dem äußeren Rand der Betätigungstläche eine tegriertea Kippstufe entsprechende Schaltfunktionen mechanische Kontaktschließung sichergestellt ist atss. 60 sieht die Erfindung ferner vor, daß der Isoliert »rpc

Damit der Tastenknopf unabhängig von dem im Bereich des Betätigungsfeldes Vorsprung aui-Drucktastenschalfer mit dem integrierten Beruh- weist, die sich beim Aufsetzen des Tastenknopfes in rungsschalter hergestellt werden kann und nachträg- der Irnenfläche desselben anlehnen und somit den lieh auf den Schalter aufsetzbar ist, sieht die Erfin- ausgeübten Betätigungsdruck auf den Isolierkörper ämg vor, da3 das Berühningsfeid alsι Betätigungsfeld «5 und den Kontaktschieber des Druekiastenschahers ausgebildet und aiit dem Kontaktschieber des Druck- übertragen.

tastenschalter mechanisch verbunden ist und daß Zur leichteren Bedienung des mechanischen . fih

dar Vastenkjiflpf über das Berührungsfeld in der des Drucktastenschalters und zur sicheren Auslösung

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des elektronischen Berührungsschalters weist die Er- ter ist aber auch zum Einschalten verschiedener findung nach einem weiteren Merkmal eine der Fin- Funktionen bzw. Stromkreise geeignet, da beide Sygerkuppenfonn angepaßte Vertiefung an der Betäti- sterne unabhängig voneinander arbeiten können,
gungsfläche des Tastenknopfes auf, in deren Bereich In Fig. 2 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel für das Berührungsfeld ι des Berührungsschaltcrs an- 5 einen erfindungsgemäß ausgebildeten elektronischen geordnet ist ;Der-Tastenknopf selber (kann bei wan- Schalter dargestellt, bei dem ebenfalls in einem Genenförrniger Ausgestaltung; aus -konturengleichsn, hause 1 die mechanischen Kontakte mit den Anhalbschalenformigcn, rastend.miteinander verbindba- , , Schlüssen 2 festgelegt sind; Diese mechanischen Konren Hälften bestehen. Durch den so gebildeten Hohl- - takte werden durch den in senkrechter Richtung verrannt ist es möglich, durch Auälcuchtung von in der io schiebbar gelagerten Kor taktschieber 3 geschlossen Berührungsfläche eingebrachten Symbolen oder an- bzw. geöffnet Der dazu erforderliche Hub wird deren Sichtanzeigen den Schaltzustand des Druckta- durch Druck auf die Betätigungsfläche 8 des Tastenste.ischalters oder des Bcriihru/igsschalters anzuzei- knopf es 9 erzeugt. In der Betätigungsfläche 8 ist fergen. ncr ein Berührungsfeld 10 eingebettet das, wie aus

Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Aus- i$ F i g 3 zu sehen ist, über ein angelötetes Kabel 6 mit

führungsbeispielen an Hand der Zeichnungen näher einer Sensorschaltung? eines Berührungsschaltcrs

erläutert. In den Zeichnungen zeigt verbunden ist Das Beriihrungsfeld 10 besteht aus

Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten einem seitlich abgewinkelten Metallstreifen, der

Drucktastenschalter mit einem geschlossenen, als Be- selbsticdernd ist und mit seinen umgerollten En-

rührungsfeld ausgebildeten Tastenknopf, *o den 11 selbsthemmend unter die untere Fläche 12 der

Fig. 2 einen Drucktastenschalter mit einem aus Frontplatine 13 des Tastenknopf es 9 greift Durch

Kunststoff hergestellten Tastenknopf mit eingelegtem Druck auf das Beriihrungsfeld 10 wird einerseits die

Beriihrungsfeld, mechanische Kontaktanordnung des Drucktasten-

Fig. 3 einen vergrößerten Teil-Schnitt des in schalters betätigt und andererseits auch gleichzeitig Fig. 2 dargestellten Tastenknopfes, aus dem die «5 die anliegende Brummspannung so verändert daß in Verbindung zwischen der Frontplantine des Tasten- der elektronischen Sensorschaltung 7 ein Schaltvorknopfes und des eingelegten Berührungsfeldes er- gang ausgelöst wird,
sichtlich ist In F i g. 4 ist eine weitere mögliche Ausführung

Fig. 4 einen erfindungsgemäß ausgebildeten eines erfindungsgemäS ausgebildeten Drucktasten-Drucktastenschalter mit einem in Längsrichtung ge- 30 schalters dargestellt, der in seinem Grundaufbau teilten Tastenknopf, und ebenfalls ein Gehäuse I₁ zwei Anschlußenden 2 einer

F i g. 5 einen vergrößert dargestellten Tastenschal- Kontaktanordnung und einen Kontaktschieber 3 auf-

ter mit im Tefl-Schnht gezeichnetem, in einer Front- weist Unterschiedlich gegenüber den vorgenannten

platte gelagertem Tastenknopf. Beispielen ist hierbei der Tastenknopf, der aus zwei,

Der in Fig. 1 dargestellte Drucktastenschalter be- 35 durch eine Isolierschicht 14 voneinander getrennten

steht aus einem in einem Gehäuse 1 untergebrachten Elektroden 15 und 16 besteht. Zweckmäßigerweise Ta5tensatz aus mehreren innenliegenden, nicht sieht- wird ein solcher Tastenknopf aus zwei konturenglei-

ba^en Kontaktelementen, von denen zwei Anschluß- chen, aus Kunststoff hergestellten, mit einer elek-

fahnen 2 zu sehen sind. Diese Kontaktelemente wer- irisch leitenden Oberfläche versehenen Hälften gebil-

dcn über einen Kontaktschieber 3, der in Längsrich- 40 det. Diese sind mit dem Kontaktschieber 3 fest ver-

tung bewegbar in dem Gehäuse 1 gelagert ist, betä- banden, so daß bei Ausübung eines Druckes auf die

ti/t. Zur manuellen Bedienung weist der Kontakt- obere Fläche die mechanische Kontaktanordnung be-

schieber3 einen aufgesetzten Tastenknopf 4 auf, der tätigt wird.

in diesem Ausführungsbeispiel eine elektrisch lei- Die beiden Elektroden 15 und 16 sind über je tende Oberfläche aufweist und über eine Lötfahne 5 45 einen Lötanschluß 17 und 18 und zugeordneten Ver-

und einem Anschlußkabel 6 mit einer Sensorschal- bindungskabeln 15 und 20 mit einer nach d<:m

tung 7 des so gebildeten Berührungsschalters verbun- Gleichstromprinzip arbeitenden Suisorschaltung21

den ist Die von der Sensorschaltung an dem Tasten- verbunden. Bei Überbrückung der Elektroden 15

knopf 4 anliegende Brummspannung wird bei Beruh- und 16 mit den Fingerkuppen beim Berühren oder

rung mit den Fingerkuppen durch Massenschluß ver- s° Niederdrücken des Tastenknopfes fließt von der

ändert und bewirkt an der Sensorschaltung einen einen Elektrode 15 über die andere Elektrode 16 ein

Schaltvcrgang zur Ansteuerung der Folgeschaltung· Strom und bewirkt in der Sensorschaltung 21 eine

Erfindungsgemäß sind somit in den herkömmlichen von den mechanischen Kontakten unabhängige

mechanischen Drucktastenschaltern zwei gänzlich Schaltfunktion. Die Einsafzmöglichkeiten sind damit

verschiedene Schaltsysteme vereinigt Durch Serien- 55 entsprechend dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1,

schaltung der mechanischen Kontakte una der elek- unbegrenzt und individuell anpaßbar,

tronischen Kontakte des Berührungsschalters ist die- In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel

ser Drucktastenschalter als Sicherungsschalter ein- eines erfindungsgemäß ausgebildeten Drucktasten-

setzbar, d. h. für den Fall, daß nur die mechanischen schalters mit im Schnitt gezeichnetem Tastenknopf

Kontakte geschlossen sind, wird der Stromkreis erst 60 dargestellt In dem Gehäuse 1 sind hierbei ebenfalls

geschlossen, wenn durch eine nochmalige Berührung die mechanischen Kontaktelemente gelagert, die über

des Tastenknopfes 4 der elektronische Beriihrungs- den in Längsrichtung bewegbaren Kontaktschieber 3

schalter durcbschaltet Bei wiederholtem Berühren bewegt werden. Der Kontaktschieber weist am vor-

des Tastenknopfes 4 verändert der Berührungsschal- deren Ende zwei aus demselben Kunststoff gebildete

ter in der Sensorschaltung 7 seinen Schaltzustand 6$ Verstärkungsrippen 22 auf, za denen in senkrechter

und sperrt damit den Stromkreis wieder, ohne daß Richtung eine aus Kunststoff bestehende Druck-

dic mechanischen Koniakte betätigt worden sind. platte 23 angeordnet ist Über diese Druckplatte ist

Der erfmdungsgemäß ausgebildete Drucklastcnschal- ein als Berührungssensor ausgebildeter Metallstrei-

fen 29 gezogen, dessen abgewinkelte Enden 25 so ausgebildet sind, daß zumindest an einem Ende25 ein AnschiuRkabcl 39 einer elektronischen Scnsorschaltung 2& anlötbar ist. Über den Metallstreifen 24 Mt ein eine metallisierte Oberfläche aufweisender Tailenknopf 26 mit einem konturengleichen Durchb^.'fj aufsetzbar. Der Durchbruch ist mit einem umlaufenden Isolierring versehen, der die so gebildeten beiden Elektroden 24 und 26 elektrisch voneinander trennt. Dieser Isolierring weist "ferner eine auf den Metallstreifen 24 auffassende, umlaufende Kante auf, die als Druckkante dient und die die van dem Tastenknopf 26 ausgeübte Druckkraft beim Betätigen dta mechanischen Teils des Dnicktastenschalters auf den Kontaktschteber3 überträgt. Für den elektri-■eben Anschluß ist an der nach irtnsngerichteten Seitenwand 27 des Tastenknopfes 16 ein Kabel 29

angeschlossen, das die zweite Elektrode mit der nach dem Gleichstromprinzip arbeitenden Sensorschaltung 21 des Bcrührungsschatk -¹* verbindet. Der Tastenknopf 26 ist mit seinen Seiten wänden 27 in

einem Durchbruch in einer Gcrätefrontplatinc 29 verschiebbar gelagert. Die Wirkungsweise des so ausgebildeten Drucktastenschalters ist identisch mit der in Fig. 4. Der einzige Unterschied besteht in der Ausbildung des'Ta$tenknopfcs26* der erst nachträglich

ίο über den vormontierten DpicktastcnschaUer aufgesetzt werden kann und somit gegen Beschädigungen wie Verschrammungen, wäitestgchcnd geschützt ist.

In anderen Ausführungsbeispiclen der Erfindung können z. B. größere Tastenknöpfe mit mehreren un-

»5 abhängig voneinander arbeitenden Bcrührungsfeldern mit zugeordneten Berührungsschaltern vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409644/198

Claims

,Patentansprüche:

1. Drucktastenschaiter mit einem Tastenknopf, der über einen Kontaktschieber mit den mechanisehen Kontakten in Wirkverbindung steht gekennzeichnet durch die Kombination mit mindestens einem elektronischen Berührungsschalter, der durch Berührung des Tastenknopfes (4, 8, 15, 16, 26) an der Betätigungsfläche ansteuerbar ist

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenknopf (4) eine elektrisch leitende Oberfläche aufweist und als Beriihrangssensor ausgebildet ist, der an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist Tnd bei Berührung durch Änderung der anliegenden Brummspannung eine Schaltfunktion in der Sensorschaltung (7) des elektrischen Berührungsschalters auslöst

3. Drucktastenschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß in der Betätigungsfläche (8) des Tastenknopfes (9) ein Beriihrungsfeld (10), vorzugsweise in Form einer nicht oxydierenden Metallplatte vorgesehen ist

4. Drucktastenschaiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Beriihrungsfeld (10) rastend in der die Betätigungsfläche (8) bildenden Frontplatins derart festgelegt ist, daß zum einen durch Druck auf das Beriihrungsfeld (10) ier mechanische Druckschalter betätigbar ist und zum anderen eine elektrische Ansteuerung der Sensorschaltung (7^ des Berührungsschalters gewährleistet ist

5. Drucktastenschaiter nacli einem der Anspräche 1,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß das Berührungsfeld (10) als Betätigungsfeld ausgebildet und mit dem Kontaktschieber (3) des Drucktastenschalters mechanisch verbunden ist und daß der Tastenknopf (9) über das Beruhrungsfeld (10) in eine konturengleiche Ausnehmung des Tastenknopfes greift und durch Rastelemente festgelegt ist

6. Drucktastssschsiter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet daß die elektrisch leitende Oberfläche des Tastenknopfes mindestens zwei gegeneinander isolierte, durch Berührung elektrisch überbrückbare Elektroden (15,16) aufweist, von denen jeweils eine der sich gegenüberliegenden Elektroden (iS und 1£} direkt mit der 5$ SensorschaUung (21) verbunden ist, so daß bei Berührung ein elektrischer Strom fließt der eine Schaltfunktion der Sensorschaltung (21) des Berührungsschalters auslöst

7. Drucktastenschaiter nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betätigungsfläche des Tastenknopfes ein mehrere gegeneinander isolierte Elektroden, vorzugsweise eine Ziffer oder ein Symbol bildend, aufweisendes Berührungsfcld angeordnet ist,

8. Drucktastenschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betätigungsfläche eine einzige Elektrode (24) angeordnet ist und die Gegenelektrode aus der isoliert hierzu angeordneten, elektrisch leitenden Oberfläche des $5 Tastenknopfes (26) gebildet wird.

_ 9. Drucktastenschalter nach Anspruchs, da- ?4Mhirch gekennzeichnet, daß die in derBetätigungsfläche angeordnete Elektrode (24) aus einem in Längsrichtung des Tastenknopfes (26) isoliert eingefügten Metallstreifen besteht

10. Drucktastenschaiter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (24) in einem, in eine Ausnehmung in der Betätigungsfläche des Tastenknopfes (26) eingreifenden, rastend in dem Tastenknopf festgelegten Isolierkörper (22, 23) befestigt ist und beidseitig abgewinkelte Enden (25) aufweist, von denen mindestens eine mit einem Lötverschluß versehen ist

11. Drucktastenschalter nach Anspruch 10, in Verbindung mit Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (22, 23) aus einem T-Iönnigen Kunststoff-Fonnteil besteht, dessen federnde Seitenschenkel rastend hinter entsprechend ausgebildete Vorsprünge des Tastenknopfes greifen and auf den Kontaktschieber (3) des mechanischen Drucktastenschalters aufsetzbar und mit diesem verbindb?r sind.

12. Drucktastenschdter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß der Isolierkörper (22, 23) im Bereich des Betätigungsfeldes des Tastenknopfes Vorsprünge aufweist, die sich an der Innenfläche des Tastenknopfes anlehnen.

13. Drucktastenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenknopf an der Betätigungsfläche eine der Fingerkuppenform angepaßte Vertiefung aufweist in deren Bereich das Beriihrungsfeld des Berühnragsschalters angeordnet ist

14. Drucktastenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betätigungsfläche und/oder den Berührungsfeldern eine Sichtanzeige, z. h. in Form eines ausgeleuchteten Symbols oder einer Ziffer, vorgesehen ist die den Schaltzustand des Drucktastenschalters oder des Berührungsschalters anzeigt

15. DrucktastsuschvJter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet daß der Tastenknopf aus konturengleichen, halLschalenfönnigen, rastend miteinander verbindbaren Hälften besteht