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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Installationsgerät mit einer Betätigungswippe zum Betätigen einer Schalteinrichtung, die zumindest drei Schaltelemente umfasst.
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Derartige Installationsgeräte sind grundsätzlich bekannt, leiden jedoch an dem Nachteil, dass es bei Betätigung ungewünscht zu einer Mehrfachbetätigung einzelner Schaltelemente oder aber zu einer gleichzeitigen Betätigung verschiedener Schaltelemente kommen kann. Zudem ist bei bekannten elektrischen Installationsgeräten die Funktionalität häufig festgelegt, so dass einem Schaltelement nur eine einzige, vordefinierte Schaltfunktion zugeordnet ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Installationsgerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine erhöhte Schaltsicherheit gegeben ist und für den Benutzer eine vereinfachte und zuverlässige Bedienbarkeit geschaffen ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, dass die zumindest drei Schaltelemente von der Betätigungswippe einzeln betätigbar sind, wobei die Betätigungswippe kardanisch gelagert ist und um eine erste Achse relativ zu einem Koppelelement verschwenkbar ist, das wiederum um eine zweite, zu der ersten rechtwinklig verlaufende Achse relativ zu dem Einbaugehäuse verschwenkbar ist. Zusätzlich ist jedem Schaltelement ein Leuchtmittel zugeordnet, mit dem Licht durch die Betätigungswippe hindurch abstrahlbar ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Installationsgerät ist zunächst sichergestellt, dass bei Betätigung eines Schaltelementes andere Schaltelemente nicht versehentlich auch betätigt werden, da durch die kardanische Lagerung der Betätigungswippe über das Koppelelement dafür gesorgt ist, dass sich nur der vom Bediener betätigte Bereich der Betätigungswippe in Richtung des zugehörigen Schaltelementes bewegt, wobei sich gleichzeitig die übrigen Bereiche der Betätigungswippe von den zugeordneten Schaltelementen weg bewegen. Gleichzeitig sorgt die kardanische Lagerung der Betätigungswippe dafür, dass bei einer mittigen Kraftbeaufschlagung der Betätigungswippe keines der Schaltelemente betätigt wird.
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Da jedem Schaltelement ein eigenes Leuchtmittel zugeordnet ist, mit dem Licht durch die Betätigungswippe hindurch abstrahlbar ist, kann nicht nur die Funktion des jeweiligen Schaltelementes – beispielsweise durch Symbole oder Schablonen – visualisiert werden. Vielmehr ist es auch möglich, die Betätigung des Schaltelementes selbst durch das Leuchtmittel zu visualisieren, beispielsweise indem dieses während der tatsächlichen Betätigung heller abstrahlt als in einem Ruhezustand.
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Das elektrische Installationsgerät lässt sich individuell programmieren, so dass den einzelnen Schaltelementen unterschiedlichste Schaltfunktionen zugeordnet sind, wobei durch die verschiedenen Leuchtmittel, die den einzelnen Schaltelementen zugeordnet sind, eine Visualisierung der Schaltfunktionen erfolgen kann. Durch Einlegen einer Schablone oder Folie in die Betätigungswippe lassen sich die eingestellten bzw. gewünschten Schaltfunktionen visualisieren, wobei die gewünschte Schaltfunktion jederzeit abgeändert bzw. angepasst werden kann.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen beschrieben.
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Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann die Betätigungswippe in Draufsicht zwei Diagonalen aufweisen, wobei jedes Schaltelement auf einem Lot auf eine Diagonale angeordnet ist. Mit anderen Worten befindet sich jedes Schaltelement in einer Ebene, die senkrecht auf der Betätigungswippe steht und in der die Diagonale liegt. Auf diese Weise ist eine symmetrische Anordnung geschaffen, insbesondere wenn die Lage der Schaltelemente vom Zentrum der Betätigungswippe gleich weit beabstandet ist, wobei durch Wahl eines möglichst großen Abstandes zum Zentrum der Betätigungswippe ein größtmöglicher Hebelarm geschaffen werden kann, der das taktile Gefühl für einen Bediener optimiert.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann auch jedes Leuchtmittel auf einem Lot auf eine Diagonale angeordnet sein, wodurch eine gute Zuordnung von Leuchtmittel zu Schaltelement sichergestellt ist. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn das Schaltelement vom Zentrum der Betätigungswippe weiter entfernt ist als das zugeordnete Leuchtmittel, da in diesem Fall das Schaltelement so weit wie möglich außen auf der Diagonalen angeordnet werden kann, um das taktile Schaltgefühl zu optimieren.
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Zur Betätigung der einzelnen Schaltelemente kann für jedes Schaltelement ein Betätigungselement vorgesehen sein, das sich durch das Koppelelement hindurch erstreckt und das beispielsweise mit der Betätigungswippe einstückig verbunden ist. Alternativ ist es möglich, für jedes Schaltelement ein Betätigungselement vorzusehen, das mit dem Koppelelement einstückig verbunden ist. Hierbei kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform für jedes Schaltelement in dem Koppelelement ein Betätigungselement freigeschnitten sein. Dies bedeutet, dass bei der Herstellung nur ein einziges Bauteil gefertigt werden muss, nämlich das Koppelelement, welches bereits die Betätigungselemente als einstückig verbundene und freigeschnittene Elemente enthält.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann jedem Leuchtmittel ein sich insbesondere konisch erweiternder Schirm zugeordnet sein. Mit einem solchen Schirm ist es möglich, einerseits das von einem Leuchtmittel abgestrahlte Licht abzuschirmen, so dass kein Streulicht auf benachbarte Bereiche fällt. Andererseits lässt sich das abgestrahlte Licht mit Hilfe des Schirms bündeln und reflektieren, so dass dieses nur auf einen gewünschten Abschnitt der Betätigungswippe auftrifft.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann an dem Schirm ein Betätigungselement zur Betätigung des zugeordneten Schaltelementes vorgesehen sein, so dass durch Druck auf die Betätigungswippe eine Kraft auf den hinter der Betätigungswippe liegenden Schirm ausgeübt wird und diese Kraft mit Hilfe des an dem Schirm vorgesehenen Betätigungselementes auf das Schaltelement übertragen wird.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können an dem Koppelelement Federelemente angeformt sein, die das Koppelelement nach einer Verschwenkung in seine Ruhelage zurückführen. Derartige Federelemente lassen sich beispielsweise in Form von angeformten Stegen ausbilden, die bei einem Verschwenken des Koppelelementes elastisch verbogen werden und hierdurch eine Rückstellkraft auf das Koppelelement ausüben, um dieses in eine Ruhelage zurückzuführen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können an dem Koppelelement Federelemente angeformt sein, welche die Betätigungswippe nach einem Verschwenken in ihre Ruhelage zurückführen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Betätigungswippe stets in ihre Ruhelage zurückgeführt wird, wenn auf diese keine Kraft ausgeübt wird. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Federelemente durch die Schirme gebildet sein, so dass diese eine Doppelfunktion ausüben, nämlich einerseits als optischer Schirm dienen und andererseits als Federelement zum Rückstellen der Betätigungswippe. Wenn an den Schirmen auch noch die Betätigungselemente zum Betätigen der Schaltelemente angeformt sind, besitzen die Schirme eine Dreifachfunktion, da sie nicht nur optischen Zwecken sondern auch einer mechanischen Rückstellung sowie einer mechanischen Betätigung dienen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann im Zentrum der Betätigungswippe und/oder im Zentrum des Koppelelementes ein Abstandshalter vorgesehen sein, der einen zentralen Bereich der Betätigungswippe und/oder des Koppelelementes gegen ein gehäusefestes Bauteil abstützt. Diese Maßnahme kann dazu dienen, die Betätigungswippe zusätzlich gegen eine auf ihren zentralen Bereich ausgeübte Kraft abzustützen, um zu verhindern, dass Schaltelemente unerwünscht betätigt werden. Zwar ist eine Bewegung der Betätigungswippe durch Kraftbeaufschlagung ihres zentralen Bereichs an sich durch die vorgesehene kardanische Lagerung bereits weitgehend verhindert. Durch Toleranzen und durch die Elastizität von Teilen könnte bei entsprechenden äußeren Kräften jedoch unter Umständen dennoch eine Bewegung der Betätigungswippe durch Kraftbeaufschlagung ihres mittigen Bereiches möglich werden, was durch einen im zentralen Bereich vorgesehenen Abstandshalter jedoch verhindert ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann an dem Einbaugehäuse ein von außen auslenkbarer Federarm freigeschnitten sein, mit dem ein in dem Einbaugehäuse angeordneter Taster betätigbar ist. Hierdurch kann auf einfache Weise beispielsweise ein Rückstellen der in dem Einbaugehäuse vorgesehenen Elektronik vorgenommen werden, ohne dass ein Werkzeug in das Innere des Gehäuses eingebracht werden muss. Auch ist es möglich, den Federarm zur Betätigung eines Sabotagekontaktes einzusetzen, der beispielsweise dann mittels des Federarms geschlossen wird, wenn das Einbaugehäuse ordnungsgemäß in einer Aufnahme verbaut ist.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform und unter Bezugnahme die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Explosionsdarstellung eines elektrischen Installationsgeräts;
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2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D von 3;
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3 eine Rückansicht des elektrischen Installationsgeräts von 1;
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4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 3; und
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5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B von 3.
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines elektrischen Installationsgerätes, das ein Einbaugehäuse 10 umfasst, in dem eine Steuerungsplatine 12 und eine Schaltplatine 14 angeordnet sind. Zur Betätigung von auf der Schaltplatine 14 angeordneten Schaltelementen ist eine Betätigungswippe 20 vorgesehen, die über ein Koppelelement 16 an dem Einbaugehäuse 10 gelagert ist. Zwischen Betätigungswippe 20 und Koppelelement 16 kann eine Schablone 18 eingelegt werden.
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Das Einbaugehäuse ist bei der dargestellten Ausführungsform als Unterputzgehäuse ausgebildet, das an seiner Rückseite mit zwei Metallklammern 22a und 22b versehen ist, um das Installationsgerät in dem Unterputzgehäuse zu arretieren. Nach einer alternativen Ausführungsform kann jedoch das Einbaugehäuse 10 auch als Aufputzgehäuse ausgebildet sein.
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Wie insbesondere die 1 und 5 verdeutlichen, ist die Steuerungsplatine 12 in dem Gehäuse 10 mittels zweier in der Umfangswand des Einbaugehäuses 10 freigeschnittener Federclipse 24a und 24b befestigt, die beim Einschieben der Steuerungsplatine 12 nach außen zurückfedern und anschließend in ihre Ausgangsstellung zurückkehren, nachdem die Steuerungsplatine 12 auf an der Innenseite des Einbaugehäuses 10 angeformten Anschlägen 26a und 26b aufliegt.
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Wie insbesondere die 2 und 3 verdeutlichen, ist an der Rückseite des Einbaugehäuses 10 ein von außen auslenkbarer Federarm 28 freigeschnitten, der eine napfförmige Ausnehmung 30 aufweist, in die ein Werkzeug oder Stift eingesteckt werden kann, um durch Auslenken des Federarms 28 einen in dem Einbaugehäuse 10 auf der Rückseite der Steuerplatine 12 angeordneten Mikrotaster 32 zu betätigen. Hierdurch kann eine Rückstellung der auf der Steuerplatine vorgesehenen Steuerelektronik vorgenommen werden oder aber es kann überprüft werden, ob das Einbaugehäuse 10 ordnungsgemäß in einer Aufnahme befestigt ist.
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Im Übrigen sind auf der Steuerplatine 12 verschiedene elektronische Bauteile und Prozessoren vorgesehen, die eine Ankopplung des elektrischen Installationsgerätes an ein Bussystem ermöglichen. Auf der Rückseite der Steuerplatine 12 weist diese zwei Anschlussstifte 34 auf (in 1 ist nur ein Anschlussstift zu sehen), die sich durch das Einbaugehäuse 10 an der Rückseite nach außen erstrecken (vgl. 3) und einen Anschluss eines Steckelementes zur Spannungsversorgung und zur Datenübertragung ermöglichen. Zu diesem Zweck ist das Einbaugehäuse 10 an der Rückseite mit einer Aufnahmeöffnung 35 versehen, in die das Steckelement eingesteckt werden kann, um die Anschlussstifte 34 zu kontaktieren.
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Auf der Steuerplatine 12 ist darüber hinaus eine Aufnahme 36 (vgl. 5) angeordnet, in die Kontaktstifte eines Steckers 38 eingesetzt werden können, der sich auf der Rückseite der Schaltplatine 14 befindet.
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Die Schaltplatine 14 wird in eine an der Vorderseite des Einbaugehäuses 10 angeformte rahmenartige Öffnung eingesetzt, die von einem an der Vorderseite des Einbaugehäuses 10 angeformten Rahmen 40 umgeben ist, wobei die Kontaktstifte des Steckers 38 in die Aufnahme 36 der Steuerplatine 12 eingesteckt werden und dadurch beim Einsetzen der Schaltplatine 14 in das Einbaugehäuse 10 eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Platinen herstellen.
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Wie 1 verdeutlicht, besitzt die quadratische Schaltplatine 14 eine größere Fläche als die Steuerplatine 12 und auf der Vorderseite der Schaltplatine 14 sind an deren äußersten Ecken insgesamt vier Schaltelemente 42 in Form von Mikrotastern vorgesehen. Die vier Schaltelemente 42 sind Bestandteil einer Schalteinrichtung, die mit Hilfe der auf der Steuerplatine 12 vorgesehenen Steuerelektronik Schaltfunktionen auslösen kann, die den einzelnen Schaltelementen 42 beliebig zugeordnet werden können.
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Um eine einzelne Einfachbetätigung jedes einzelnen Schaltelementes mit der Betätigungswippe 20 zu ermöglichen, ist diese über das Koppelelement 16 kardanisch gelagert und um eine erste Achse X relativ zu dem Koppelelement 16 verschwenkbar. Hierzu ist die Betätigungswippe 20 an ihrer Rückseite mit zwei Schwenkzapfen 44 versehen, die in entsprechende Aufnahmen an dem Koppelelement 60 eingreifen, so dass die Betätigungswippe 20 relativ zu den Koppelelement 16 um die Achse X verschwenkbar ist.
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Das Koppelelement 16 selbst ist um eine zweite Schwenkachse Y verschwenkbar, die rechtwinklig zu der ersten Schwenkachse X verläuft und zwar relativ zu dem Einbaugehäuse 20. Hierzu weist das Einbaugehäuse 20 im Bereich des Rahmens 40 eine obere und eine untere Schwenkaufnahme 46 auf, in die zwei an dem Koppelelement angeformte Schwenkzapfen 48 eingreifen, so dass das Koppelelement 16 um die Achse Y relativ zum Einbaugehäuse 10 verschwenkbar ist.
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Wie 1 weiterhin verdeutlicht, ist jedem Schaltelement 42 auf der Schaltplatine 14 ein Leuchtmittel 50 zugeordnet, mit dem Licht durch das Koppelelement 16, die Schablone 18 und die Betätigungswippe 20 hindurch zur Vorderseite des Installationsgerätes abstrahlbar ist. Zu diesem Zweck kann die Betätigungswippe 20 transparent, transluzent oder mit Durchbrüchen versehen sein.
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Wie insbesondere 1 zeigt, ist die Betätigungswippe 20 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel quadratisch ausgebildet und weist zwei Diagonalen auf, wobei sowohl jedes Schaltelement 42 wie auch jedes Leuchtmittel 50 so angeordnet ist, dass es sich auf einem Lot auf eine Diagonale befindet. Dabei sind die Schaltelemente 42 so weit wie möglich an der Außenseite der Schaltplatine 14 angeordnet, so dass jedes Schaltelement 42 vom Zentrum der Betätigungswippe 20 weiter entfernt ist als das zugeordnete Leuchtmittel 50, welches sich neben jedem Schaltelement 42 befindet.
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Um das von den Leuchtmitteln 50 abgegebene Licht abzuschirmen und zu reflektieren, sind an dem Koppelelement 16 (bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs) sich konisch erweiternde Schirme 52 angeformt. Diese Schirme liegen im zusammengebauten Zustand mit ihrer Vorderseite an der Rückseite der Betätigungswippe 20 auf (vgl. 2) und sind in dem Koppelelement 16 freigeschnitten und jeweils nur über einen federnden Steg 54 mit dem Grundkörper des Koppelelementes 16 verbunden. Bei einer Auslenkung der Betätigungswippe 20 um die Achse X üben die Federstege 54 eine Kraft auf die Betätigungswippe 20 aus, so dass diese wieder in ihre Ruhelage zurückkehrt, wenn keine Kraft mehr von einem Bediener auf die Betätigungswippe ausgeübt wird.
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An der Rückseite der vier äußeren Schirme 52 (den zwei mittleren Schirmen ist kein Schaltelement zugeordnet) ist jeweils ein Betätigungselement in Form eines kleinen Steges 60 angeformt (vgl. 1 und 2), wobei der Steg 60 auf das hinter ihm befindliche Schaltelement 42 drückt, wenn auf dem entsprechenden Sektor der Betätigungswippe 20 eine Kraft ausgeübt wird.
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Für eine Rückstellung des Koppelelementes 16 in seine Ruhelage sind an der Oberseite und an der Unterseite des Koppelelementes 16 federnde Stege 62 angeformt, die mit ihren freien Enden auf Vorsprüngen 64 aufliegen, die an der Außenseite des Rahmens 40 angeformt sind.
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Um zu verhindern, dass bei einer mittig auf die Betätigungswippe 20 ausgeübten Kraft ungewünscht eine Betätigung eines Schaltelementes 42 erfolgt, ist das Koppelelement 16 in seinem Zentrum mit einem angeformten Abstandhalter 66 (vgl. 4 und 5) versehen, der auf der im eingebauten Zustand gehäusefesten Schaltplatine 14 aufliegt und dadurch einen zentralen Bereich der Betätigungswippe 20 und des Koppelelementes 16 abstützt.
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Schließlich sind an der Vorderseite der Schaltplatine 14 ein Sender 68 und ein Empfänger 70 vorgesehen (vgl. 1 und 5), mit deren Hilfe durch die Steuerelektronik erkannt werden kann, ob sich ein Benutzer dem Installationsgerät nähert, um dieses zu aktivieren bzw. in einen Wachzustand zu versetzen, indem beispielsweise die Leuchtmittel 50 aktiviert werden, um dem Benutzer anzuzeigen, welche Steuerungsfunktionen gegeben sind. Um den Durchtritt von (nicht sichtbarer) Strahlung von dem Sender 68 zu dem Empfänger 70 zu ermöglichen, weist das Koppelelement 16 etwa fluchtend zur Schwenkachse X zwei Durchtrittsöffnungen 72 und 74 auf, mit denen entsprechende Öffnungen in der Schablone 18 fluchten. An der Rückseite des Betätigungselementes 60 sind im Bereich der Öffnungen der Schablone 18 zwei Ringstege 76, 78 (vgl. 5) angeformt, die eine Zentrierung der Schablone 18 ermöglichen.
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Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Installationsgerät eine Annäherung durch einen Benutzer erfolgt, wird dies von dem Empfänger 70 registriert, der die vom Sender 68 abgegebene Strahlung empfängt, die von einem Benutzer reflektiert worden ist. Anschließend kann die Steuerung das Installationsgerät in einen Bereitschaftszustand versetzen, indem beispielsweise die Leuchtmittel 50 aktiviert werden. Wenn anschließend beispielsweise auf den linken oberen Quadranten der Betätigungswippe 20 gedrückt wird, verschwenkt diese sowohl um die Schwenkachse X relativ zu dem Koppelelement 16 und das Koppelelement 16 verschwenkt um die Schwenkachse Y relativ zu dem Einbaugehäuse 10, so dass das an dem Schirm 52 des zugehörigen Leuchtmittels 50 angeformte Betätigungselement 60 auf das Schaltelement 42 drückt und einen Schaltbefehl auslöst. Durch die Rückstellkraft des linken oberen Federelementes 62 und durch die Rückstellkraft der Federstege 54 wird die Betätigungswippe 20 anschließend in ihre Ruheposition zurückbewegt, wenn der Benutzer die Betätigungswippe 20 nicht mehr berührt. Für die übrigen drei Quadranten gilt die vorstehend beschriebene Funktionsweise sinngemäß in gleicher Weise.
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Es sei darauf hingewiesen, dass den beiden mittleren Leuchtmitteln jeweils kein Schaltelement zugeordnet ist, das heißt diese Leuchtmittel können für beliebige Funktions- oder Statusanzeigen eingesetzt werden.
