EP2706548B1 - Elektrisches Schaltgerät - Google Patents

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EP2706548B1
EP2706548B1 EP13174680.2A EP13174680A EP2706548B1 EP 2706548 B1 EP2706548 B1 EP 2706548B1 EP 13174680 A EP13174680 A EP 13174680A EP 2706548 B1 EP2706548 B1 EP 2706548B1
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EP
European Patent Office
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switching device
electrical switching
base part
circuit board
electric circuit
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EP13174680.2A
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EP2706548A1 (de
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Dieter Göhl
Hans-Joachim Figge
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Berker GmbH and Co KG
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Berker GmbH and Co KG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/006Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button adapted for connection with printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/02Details
    • H01H23/025Light-emitting indicators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/02Details
    • H01H23/12Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H23/14Tumblers
    • H01H23/143Tumblers having a generally flat elongated shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00Miscellaneous
    • H01H2239/006Containing a capacitive switch or usable as such

Definitions

  • the present invention is based on a designed according to the preamble of the main claim electrical switching device for installation technology or building system technology.
  • Such electrical switching devices are generally intended to cause the switching on and off of a circuit or the switching from one to another circuit and / or the transmission of telegrams.
  • a variety of contact systems can be applied.
  • the operation of such switching devices can, for. B. by a pivoting, a depression or by touching an associated actuator.
  • Such electrical switching devices are equipped with a light source so that either a function display and / or a search light and / or a power indicator can be realized or can.
  • An according to the preamble of the main claim electrical switching device is characterized by the EP 2 269 795 A1 known.
  • This electrical switching device has an electrical circuit board on which the necessary for the realization of the required functions electrical / electronic components are arranged and wherein at least one actuating member is provided to function as a user interface.
  • the actuating member has a, above the electrical circuit board arranged base body, which on its, the circuit board facing away from a main multi-layer composite film, wherein the base body and / or the film composite is at least partially covered or covered with a plastic cover layer.
  • This electrical switching device consists essentially of a Trough-shaped base part for receiving an electrical circuit board on which the required for the realization of the required functions electrical / electronic components are arranged and wherein at least one actuating member is provided to function as a user interface.
  • the construction of such an electrical switching device is already greatly simplified by the consideration of modularity aspects. Nevertheless, the structure of such an electrical switching device still causes a considerable manufacturing and assembly costs.
  • an electrical switching device with a trough-shaped base part for receiving a base plate has become known.
  • Some of the necessary for the realization of the required functions electrical / electronic components are arranged on the bottom plate, wherein at least one actuating member is provided as a user interface for influencing the function.
  • the actuator consists of a, the inner space of the base part top closing body arranged on the base part facing away from the base part consisting of at least two layers glass plate composite with surface electrodes and a filling with liquid crystal and one, the base body and / or the glass plate composite at least partially covering the plastic top layer ,
  • a sheet-like switching element which comprises a first carrier foil and a second carrier foil disposed at a certain distance therefrom by means of a spacer, the spacer having at least one cutout which represents the active region of the switching element.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an electrical switching device that causes only minimal production and assembly costs even with a high level of functionality.
  • plastic cover layer polyurethane PUR
  • PUR plastic cover layer polyurethane
  • such an electrical switching device mainly consists of a trough-shaped base part 1 for receiving an electrical circuit board 2, on which the required for the realization of the required functions electrical / electronic components 3a, 3b are arranged and which function as a user interface Actuator 4 has.
  • the actuating member 4 consists of a the upper side of the interior of the base part 1 closing body 5, arranged on the base part facing away from the main surface 1, of a plurality Layers existing composite film 6 and the film composite 6 covering, consisting of Plyurethan plastic top layer 7.
  • the main body 5 is partially enclosed at its edge region 5a of the plastic top layer 7.
  • two tabs 7a are formed by the plastic cover layer 7, each covering the edge region 5a of the main body 5.
  • first components are designed as capacitively operating switching elements 3a and a plurality of second components are designed as provided for the function display and / or the operation indicator LEDs 3b.
  • first components are designed as capacitively operating switching elements 3a and a plurality of second components are designed as provided for the function display and / or the operation indicator LEDs 3b.
  • only one centrally arranged light-emitting diode 3b takes over the operating display, whereas the fourteen light-emitting diodes 3b associated with the edge region of the actuating element 4 assume the function display.
  • the electrical switching device consists only of three module components, namely the base part 1, the circuit board 2 and the actuator 4 produced in a single tool to be able to realize a variety of variants of such electrical switching device in a particularly simple manner, can be both the base part 1 and the circuit board 2 and the actuator 4 vary slightly if necessary.
  • the base part 1 may, for. B. already be integrally provided with functional components that are not needed in any case.
  • such a base part 1 can be easily manufactured in several different variants with different geometric dimensions to meet different functional requirements.
  • the circuit board 2 may, for. B. are easily made available in different equipment variants to meet different functional requirements.
  • the actuator 4 can be adapted to different functional requirements in various embodiments with regard to the number and design of symbols 6a and 6b windows, 6c.
  • the film composite 6 has a centrally disposed first window 6b, which is provided for the operation display by means of the centrally arranged light emitting diode 3b.
  • a plurality of second windows 6c are provided, which are provided for a function display by means arranged in the edge region LEDs 3b.
  • the base body 5 has holes 5b at corresponding locations and the plastic cover layer 7 is clearly transparent executed.
  • the actuating member 4 and the actuators 4 are rigidly connected to the base part 1 or movably mounted on the base part 1.
  • the actuating member is rigidly connected to the base part 1.
  • the existing on the electrical circuit board 2 switching elements 3a are designed in the present embodiment as a capacitive switching elements 3a.
  • the symbols 6a can be backlit.
  • FIG. 3 shows the film composite 6 of three different layers, wherein the first layer 6d is designed as an absorption layer, the second layer 6e as a color layer and the third layer 6f as a carrier layer.
  • the electrical switching device can be easily associated with conventional Busankopplind the building system technology. It is thus realized an electrical switching device, the actuator can be made in a multi-part construction in a simple manner by means of a single tool. Furthermore, it is advantageous in such an electrical switching device that is used as a plastic top layer polyurethane (PUR) use, so that, without having to take special measures, a particularly scratch-resistant, self-healing and a depth effect surface is formed.
  • Symbols 6a and windows 6b, 6c can be realized in a particularly simple manner by means of free fibers on the otherwise finished actuating member 4.

Landscapes

  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Schaltgerät für die Installationstechnik bzw. Gebäudesystemtechnik aus.
  • Derartige elektrische Schaltgeräte sind in der Regel dafür vorgesehen, die Ein- und Ausschaltung eines Stromkreises bzw. die Umschaltung von einem auf einen anderen Stromkreis und/oder die Aussendung von Telegrammen zu bewirken. Bei solchen elektrischen Schaltgeräten können die unterschiedlichsten Kontaktsysteme Anwendung finden. Die Betätigung solcher Schaltgeräte kann z. B. durch ein Verschwenken, ein Niederdrücken oder auch durch Berührung eines zugehörigen Betätigungsorgans erfolgen. Oftmals sind solche elektrischen Schaltgeräte mit einem Leuchtmittel ausgerüstet, damit entweder eine Funktionsanzeige und/oder eine Suchbeleuchtung und/oder eine Betriebsanzeige realisiert werden kann bzw. können.
  • Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruchs entsprechendes elektrisches Schaltgerät ist durch die EP 2 269 795 A1 bekannt geworden. Dieses Elektrische Schaltgerät weist eine elektrischen Leiterplatte, auf welcher die zur Realisierung der geforderten Funktionen notwendigen elektrischen/elektronischen Bauelemente angeordnet sind und wobei zur Funktionsbeeinflussung als Benutzerschnittstelle zumindest ein Betätigungsorgan vorgesehen ist. Das Betätigungsorgan weist einen, oberhalb der elektrischen Leiterplatte angeordneten Grundkörper auf, welcher auf seiner, der Leiterplatte abgewandten Hauptfläche einen, aus mehreren Schichten bestehenden Folienverbund aufweist, wobei der Grundkörper und/oder der Folienverbund zumindest partiell mit einer Kunststoffdeckschicht abgedeckt ist bzw. abgedeckt sind.
  • Zudem ist durch die DE 102 33 331 C1 ein weiteres elektrisches Schaltgerät bekannt geworden. Dieses elektrische Schaltgerät besteht im Wesentlichen aus einem wannenförmig ausgebildeten Sockelteil zur Aufnahme einer elektrischen Leiterplatte, auf welcher die zur Realisierung der geforderten Funktionen notwendigen elektrischen/elektronischen Bauelemente angeordnet sind und wobei zur Funktionsbeeinflussung als Benutzerschnittstelle zumindest ein Betätigungsorgan vorgesehen ist. Der Aufbau eines solchen elektrischen Schaltgerätes ist durch die Berücksichtigung von Modularitätsaspekten schon stark vereinfacht. Trotzdem verursacht der Aufbau eines solchen elektrischen Schaltgerätes immer noch einen erheblichen Herstellungs- und Montageaufwand.
  • Außerdem ist durch die DE 84 19 690 U1 ein elektrisches Schaltgerät mit einem wannenförmig ausgebildeten Sockelteil zur Aufnahme einer Bodenplatte bekannt geworden. Auf der Bodenplatte sind einige der zur Realisierung der geforderten Funktionen notwendigen elektrischen/elektronischen Bauteile angeordnet, wobei zur Funktionsbeeinflussung als Benutzerschnittstelle zumindest ein Betätigungsorgan vorgesehen ist. Das Betätigungsorgan besteht aus einem, den Innenraum des Sockelteiles oberseitig verschließenden Grundkörper, einem auf der dem Sockelteil abgewandten Hauptfläche angeordneten, aus zumindest zwei Schichten bestehenden Glasplattenverbund mit Flächenelektroden und einer Füllung mit Flüssigkristall sowie einer, den Grundkörper und/oder den Glasplattenverbund zumindest partiell abdeckenden Kunststoffdeckschicht.
  • Des Weiteren ist durch die EP 1 429 357 A1 ein folienartiges Schaltelement bekannt geworden, welches eine erste Trägerfolie und eine, in einem gewissen Abstand davon mittels eines Abstandhalters angeordnete zweite Trägerfolie umfasst, wobei der Abstandhalter mindestens eine Aussparung aufweist, welche den aktiven Bereich des Schaltelementes darstellt.
  • Außerdem ist durch die DE 10 2011 001 101 A1 eine, zumindest eine beleuchtete Taste umfassende Folientastatur bekannt geworden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Schaltgerät zu schaffen, das selbst bei hohem Funktionsumfang nur einen minimalen Herstellungs- und Montageaufwand verursacht.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Bei einem solchermaßen ausgebildeten Schaltgerät ist besonders vorteilhaft, dass sich das Betätigungsorgan bei mehrteiligem Aufbau auf einfache Art und Weise mittels eines einzigen Werkzeuges herstellen lässt.
  • Des Weiteren ist besonders vorteilhaft, wenn als Kunststoffdeckschicht Polyurethan (PUR) Verwendung findet, dass, ohne besondere Maßnahmen ergreifen zu müssen, eine besonders kratzfeste, selbstheilende sowie eine Tiefenwirkung aufweisende Oberfläche entsteht und dass sich Symbole und Beleuchtungsfenster auf besonders einfache Art und Weise z. B. durch Freilasern am ansonsten fertigen Betätigungsorgan realisieren lassen. Ein solches elektrisches Schaltgerät besteht damit aus besonders wenigen, in mehreren Varianten modifizierbare Modulkomponenten.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Anhand eines Ausführungsbeispiels sei der erfindungsgemäße Gegenstand näher beschrieben, dabei zeigen:
  • Fig. 1:
    prinziphaft ein solches elektrisches Schaltgerät, räumlich in Explosionsdarstellung;
    Fig. 2:
    prinziphaft ein gemäß Figur 1 aufgebautes elektrisches Schaltgerät, als Schnittdarstellung im Zusammenbau;
    Fig. 3:
    prinziphaft den Aufbau der Folie, als Teilstück vergrößert im Schnitt.
  • Wie aus den Figuren hervorgeht, besteht ein solches elektrisches Schaltgerät hauptsächlich aus einem wannenförmig ausgebildeten Sockelteil 1 zur Aufnahme einer elektrischen Leiterplatte 2, auf welcher die zur Realisierung der geforderten Funktionen notwendigen elektrischen/elektronischen Bauelemente 3a, 3b angeordnet sind und welches zur Funktionsbeeinflussung als Benutzerschnittstelle ein Betätigungsorgan 4 aufweist. Das Betätigungsorgan 4 besteht aus einem den Innenraum des Sockelteiles 1 oberseitig verschließenden Grundkörper 5, einem auf der dem Sockelteil 1 abgewandten Hauptfläche angeordneten, aus mehreren Schichten bestehenden Folienverbund 6 und einer den Folienverbund 6 abdeckenden, aus Plyurethan bestehenden Kunststoffdeckschicht 7. Auch der Grundkörper 5 wird an seinem Randbereich 5a partiell von der Kunststoffdeckschicht 7 umschlossen. Außerdem sind zwei Laschen 7a durch die Kunststoffdeckschicht 7 ausgebildet, die jeweils den Randbereich 5a des Grundkörpers 5 überdecken. Mehrere erste Bauelemente sind als kapazitiv arbeitende Schaltelemente 3a und mehrere zweite Bauelemente sind als für die Funktionsanzeige und/oder die Betriebsanzeige vorgesehene Leuchtdioden 3b ausgeführt. Im vorliegenden Fall übernimmt lediglich die eine zentral angeordnete Leuchtdiode 3b die Betriebsanzeige, wohingegen die vierzehn dem Randbereich des Betätigungsorgans 4 zugeordneten Leuchtdioden 3b die Funktionsanzeige übernehmen.
  • Wie insbesondere aus Figur 1 und Figur 2 hervorgeht, besteht das elektrische Schaltgerät lediglich aus drei Modulkomponenten, nämlich dem Sockelteil 1, der Leiterplatte 2 und dem in einem einzigen Werkzeug hergestellten Betätigungsorgan 4. Um auf besonders einfache Art und Weise eine Vielzahl an Varianten eines solchen elektrischen Schaltgerätes realisieren zu können, lassen sich sowohl das Sockelteil 1 als auch die Leiterplatte 2 und das Betätigungsorgan 4 bei Bedarf leicht variieren. Das Sockelteil 1 kann z. B. bereits einstückig mit Funktionskomponenten versehen sein, die nicht in jedem Fall benötigt werden. Außerdem kann ein derartiges Sockelteil 1 leicht in mehreren verschiedenen Varianten mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen hergestellt werden, um verschiedene Funktionsanforderungen zu erfüllen. Die Leiterplatte 2 kann z. B. leicht in unterschiedlichen Bestückungsvarianten zur Verfügung gestellt werden, um unterschiedlichen Funktionsanforderungen gerecht zu werden. Das Betätigungsorgan 4 kann in verschiedenen Ausführungen hinsichtlich der Anzahl und Ausgestaltung von Symbolen 6a und Fenstern 6b, 6c an unterschiedliche Funktionsanforderungen angepasst werden. Wie insbesondere aus Figur 1 hervorgeht, weist der Folienverbund 6 ein mittig angeordnetes erstes Fenster 6b auf, welches für die Betriebsanzeige mittels der mittig angeordneten Leuchtdiode 3b vorgesehen ist. Außerdem sind mehrere zweite Fenster 6c vorgesehen, die für eine Funktionsanzeige mittels der im Randbereich angeordneten Leuchtdioden 3b vorgesehen sind. Zu diesem Zweck weist der Grundkörper 5 an entsprechenden Stellen Durchbrüche 5b auf und ist die Kunststoffdeckschicht 7 klar transparent ausgeführt. Zudem besteht die Möglichkeit, zum Beispiel Ausführungen zur Verfügung zu stellen, bei denen das Betätigungsorgan 4 bzw. die Betätigungsorgane 4 starr mit dem Sockelteil 1 verbunden oder aber beweglich am Sockelteil 1 gelagert sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Betätigungsorgan starr mit dem Sockelteil 1 verbunden. Die auf der elektrischen Leiterplatte 2 vorhandenen Schaltelemente 3a sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als kapazitiv arbeitende Schaltelemente 3a ausgeführt. Die Symbole 6a können hinterleuchtet werden.
  • Wie insbesondere aus Figur 3 hervorgeht, besteht der Folienverbund 6 aus drei verschiedenen Schichten, wobei die erste Schicht 6d als Absorptionsschicht, die zweite Schicht 6e als Farbschicht und die dritte Schicht 6f als Trägerschicht ausgeführt ist.
  • Über einen Stecker 8 und Haltefeder 9 kann das elektrische Schaltgerät leicht mit üblichen Busankopplern der Gebäudesystemtechnik in Verbindung gebracht werden. Es ist somit ein elektrisches Schaltgerät realisiert, dessen Betätigungsorgan bei mehrteiligem Aufbau auf einfache Art und Weise mittels eines einzigen Werkzeuges hergestellt werden kann. Weiterhin ist bei einem derartigen elektrischen Schaltgerät vorteilhaft, das als Kunststoffdeckschicht Polyurethan (PUR) Verwendung findet, so dass, ohne besondere Maßnahmen ergreifen zu müssen, eine besonders kratzfeste, selbstheilende sowie eine Tiefenwirkung aufweisende Oberfläche entsteht. Symbole 6a und Fenster 6b, 6c lassen sich auf besonders einfache Art und Weise durch Freilasern am ansonsten fertigen Betätigungsorgan 4 realisieren.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Sockelteil
    2
    Leiterplatte
    3a
    Schaltelemente
    3b
    Leuchtdioden
    4
    Betätigungsorgan
    5
    Grundkörper
    5a
    Randbereich
    5b
    Durchbrüche
    6
    Folienverbund
    6a
    Symbole
    6b
    erstes Fenster
    6c
    zweite Fenster
    6d
    Absorptionsschicht
    6e
    Farbschicht
    6f
    Trägerschicht
    7
    Kunststoffdeckschicht
    7a
    Laschen
    8
    Stecker
    9
    Haltefedern

Claims (13)

  1. Elektrisches Schaltgerät mit einem Sockelteil zur Aufnahme einer elektrischen Leiterplatte, auf welcher die zur Realisierung der geforderten Funktionen notwendigen elektrischen/elektronischen Bauelemente angeordnet sind und wobei zur Funktionsbeeinflussung als Benutzerschnittstelle zumindest ein Betätigungsorgan vorgesehen ist, wobei das Betätigungsorgan (4) aus einem den Innenraum des Sockelteiles (1) oberseitig verschließenden Grundkörper (5), einem auf der dem Sockelteil (1) abgewandten Hauptfläche angeordneten, aus zumindest zwei Schichten bestehenden Folienverbund (6) und einer den Grundkörper (5) und/oder den Folienverbund (6) zumindest partiell abdeckenden Kunststoffdeckschicht (7) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Sockelteil (1) wannenförmig ausgebildet ist und die Kunststoffdeckschicht (7) aus Polyurethan (PUR) besteht und den Folienverbund (6) vollständig überdeckt.
  2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Betätigungsorgan (4) starr mit dem Sockelteil (1) verbunden ist.
  3. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Betätigungsorgan (4) beweglich am Sockelteil (1) gelagert ist.
  4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein auf der elektrischen Leiterplatte (2) vorhandenes Bauelement als kapazitiv arbeitendes Schaltelement (3a) ausgeführt ist.
  5. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein auf der elektrischen Leiterplatte (2) vorhandenes Bauelement als induktiv arbeitendes Schaltelement ausgeführt ist.
  6. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein auf der elektrischen Leiterplatte (2) vorhandenes Bauelement als Mikrotaster ausgeführt ist.
  7. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein auf der elektrischen Leiterplatte (2) vorhandenes Bauelement als Domschaltkontakt ausgeführt ist.
  8. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein auf der elektrischen Leiterplatte (2) vorhandenes Bauelement als Leuchtdiode (3b) ausgeführt ist.
  9. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer taktilen Rückmeldung miteinander in Wirkverbindung kommende Federelemente am Grundkörper und am Sockelteil vorgesehen sind.
  10. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienverbund (6) mit zumindest einem Symbol (6a) versehen ist.
  11. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienverbund (6) mit zumindest einem, für eine Betriebsanzeige vorgesehenen, ersten Fenster (6b) versehen ist.
  12. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienverbund (6) mit zumindest einem, für eine Funktionsanzeige vorgesehenen zweiten Fenster (6c) versehen ist.
  13. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Symbolhinterleuchtung eine Suchanzeige realisiert ist.
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