EP1395349B1 - Geschwindigkeitsregler für fahrspielzeuge - Google Patents

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EP1395349B1 EP02742683A EP02742683A EP1395349B1 EP 1395349 B1 EP1395349 B1 EP 1395349B1 EP 02742683 A EP02742683 A EP 02742683A EP 02742683 A EP02742683 A EP 02742683A EP 1395349 B1 EP1395349 B1 EP 1395349B1
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EP
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speed controller
drive voltage
electrical
energy supply
voltage
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Hubertus Maleika
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Stadlbauer Spiel und Freizeitartikel GmbH
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Stadlbauer Spiel und Freizeitartikel GmbH
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H18/00—Highways or trackways for toys; Propulsion by special interaction between vehicle and track
    • A63H18/12—Electric current supply to toy vehicles through the track
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H18/00—Highways or trackways for toys; Propulsion by special interaction between vehicle and track
    • A63H18/005—Accessories for indicating the winner of a race, e.g. lap counters, speed indicators

Definitions

  • the invention relates to a speed controller for toy vehicles on a Autorennbahn according to the preamble of claim 1.
  • Such a speed controller is made of e.g. US 4728104 known.
  • the engine receives a drive or driving voltage.
  • a drive or driving voltage This is by a player by means of a hand controller or handbetätigbaren Speed controller varies so that the player over the toy vehicle the racetrack is moving.
  • the player must be very careful that he the driving tension especially before and in curves not so far increased that the toy vehicle jumps out of the way due to excessive speed.
  • the toy vehicle with maximum Driving voltage i. at maximum speed, to move. Therefore you lose a corresponding dynamic range of the manual controller.
  • track sections such as loops, on which for a short time and fast high speed is required for the toy vehicle does not fall off course.
  • a hand-operated speed controller the o.g. kind to improve that toy vehicles better and more comfortable to move over a car racing track.
  • it allows inexperienced drivers a quick sense of achievement while driving of toy vehicles, i. Even inexperienced drivers should be fast be able to drive consecutively several full laps without that the toy vehicle jumps because of excessive speed off the track.
  • the subjective driving behavior of toy vehicles on a corresponding Optimization of the hand or speed control improved become.
  • the means for varying the electrical driving voltage is designed such that it is the electrical Energy supply output driving voltage via the actuation path from zero to a first predetermined maximum value below that of the electrical power supply voltage varies, and that a additional actuator is provided, which is designed such that this on manual operation, the driving voltage on the car racing track a second predetermined value above that of the means for varying the electrical driving voltage maximum delivered driving voltage sets.
  • the second predetermined value corresponds to the voltage output the electrical energy supply.
  • For a particularly effective acceleration corresponds to the second predetermined Value of a higher voltage than the voltage output of the electrical Power supply.
  • an energy storage for at least temporarily increasing the driving voltage to a value above the voltage output of the electrical power supply is an energy storage, in particular, a capacitor or a battery provided, which is such is designed and arranged that this manual operation of the additional Actuating device in addition to the electrical power supply Energy to the racetrack gives.
  • the additional actuator arranged on a housing of the speed controller and for example as an electronically or mechanically acting pushbutton or Switch formed.
  • the device for varying the electrical driving voltage a maximum of 60% to 90%, in particular 65%, 70%, 75%, 80% or 85% of the output voltage the electrical energy supply as driving voltage to the Car racing track continues.
  • the means for varying the electrical driving voltage an adjusting ram, which a variable Resistor, in particular a switching resistor, actuated, wherein in the connection between electrical power supply, variable resistor and power rail the racetrack at least one series resistor is looped.
  • the additional actuating device is preferably designed and arranged such that that it electrically bridges the variable resistor and the series resistor.
  • the additional actuating device is designed and arranged that they have an output of the electrical power directly with corresponding busbars on the racetrack electrically connects.
  • an inventive Speed controller 10 includes a variable resistor 12, a series resistor 14 with fixed resistance, a switch 16 and a filter capacitor 18. The latter can also outside the speed controller 10 directly be arranged on a car race track, not shown.
  • On the variable resistor 12 acts a not shown in Fig. 1 plunger, which the resistance value the variable resistor 12 changed depending on the position of the plunger.
  • the plunger is this manually, for example by means of a thumb of a Player, slidably mounted on a predetermined actuation path.
  • a transformer 20 For power supply is a transformer 20 with two voltage outputs 22, 24 provided. Depending on a voltage output 22 and 24 is a speed controller 10 connected. A first pole 26 of the voltage outputs 22, 24 is looped directly and with a first busbar 28 on the car racing track connected. A second pole 30 of the voltage outputs 22, 24 is with the variable resistor 12 connected. This in turn is via the series resistor 14 with a corresponding second busbar 32 of the car racing track connected.
  • the filter capacitor 18 each connects a pair of bus bars 28, 32 together and thereby closes high-frequency components of the supply voltage short.
  • the speed controller 10 is derived from the output voltage of the transformer 20 variable Driving voltage on the busbars 28, 32 of the racetrack, which is too appropriate different speeds of travel along this rail pair 28, 32 moving toy vehicle leads.
  • the series resistor 14 is however, the maximum drive voltage to a first predetermined value below the output voltage of the transformer 20 limited. This limits in accordingly, the maximum speed of the toy vehicle on the car racing track.
  • the switch 16 is connected so that when manually operated of the switch 16, the variable resistor 12 and the resistor 14th be bridged, so that the full output voltage of the transformer 20th directly applied to the bus bars 28, 32 as driving voltage. So while the variable resistor 12, even at maximum deflection only a limited driving voltage below the output voltage of the transformer 20 available represents, for example, only 70% or 75% of the output voltage of the transformer 20, the switch 16 provides a kind of "boost function" or "turbo function", with the the toy vehicle by means of 100% driving voltage to the maximum speed can be accelerated.
  • the electrical arrangement is made such that this boost function on actuation of the switch 16 regardless of the Position of the ram 100% driving voltage or maximum speed for provides the toy vehicle.
  • an energy storage such as For example, a capacitor or a battery provided by means of which at Operation of the switch 16 to the boost function in addition to the transformer Energy can be supplied. This makes it possible, at least for a short time raise the driving voltage above the output voltage of the transformer 20, so that a correspondingly higher acceleration of the toy vehicle results.
  • two speed controllers 10 are for a racing track illustrated with two lanes. This can be two players against each other drive a race.
  • the Transformer 20 an output voltage of 14.8 V and the resistor one Resistance of 33 ohms at 3 watts maximum electrical power.
  • Fig. 2 illustrates an exemplary design of a speed controller according to the invention 10 with the plunger 34 and the switch 16.
  • a housing 36 of the speed controller 10 is for grasping with a hand of a User trained.
  • the plunger 34 is with the thumb of the corresponding encompassing hand operable.
  • the switch 16 is arranged on the housing 36 in such a way that he is operable with the index finger of the embracing hand.

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  • Toys (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Geschwindigkeitsregler für Fahrspielzeuge auf einer Autorennbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solcher Geschwindigkeitsregler ist aus z.B. US 4728104 bekannt.
Beispielsweise bei spurgeführten Autorennbahnen ist es das Ziel, in einem Rennen ein Fahrspielzeug manuell unter Steuerung der Fahrgeschwindigkeit möglichst schnell über die Bahn zu führen, ohne daß dabei das Fahrspielzeug in unerwünschter Weise die Rennbahn verläßt, d.h. aus der Spur springt. Herkömmlicherweise ist als Antrieb des Fahrspielzeugs ein Elektromotor vorgesehen, wobei eine Antriebswelle an einem Ende des Motors herausragt und in einem Getriebe endet. Hierbei ist am getriebeseitigen Ende der Antriebswelle ein Ritzel angeordnet. Durch das Getriebe erstreckt sich ferner die gemeinsame Achse der angetriebenen Räder, welche ein Kronrad trägt. In dem Getriebe greifen das Ritzel und das Kronenrad ineinander, wobei eine unterschiedliche Zähnezahl von Ritzel und Kronenrad eine entsprechende Übersetzung bewirkt. Von entsprechenden Stromschienen auf der Autorennbahn erhält der Motor eine Antriebs- bzw. Fahrspannung. Diese wird von einem Spieler mittels eines Handreglers bzw. handbetätigbaren Geschwindigkeitsreglers variiert, so daß der Spieler das Fahrspielzeug über die Autorennbahn bewegt. Hierbei muß der Spieler jedoch sehr aufpassen, daß er die Fahrspannung vor allem vor und in Kurven nicht so weit erhöht, daß das Fahrspielzeug aufgrund überhöhter Geschwindigkeit aus der Bahn springt. Häufig ist es auf 90% oder mehr der Bahnstrecke nicht möglich, das Fahrspielzeug mit maximaler Fahrspannung, d.h. mit maximaler Geschwindigkeit, zu bewegen. Daher verliert man einen entsprechenden Dynamikbereich des Handreglers. Andererseits gibt es Bahnabschnitte, wie beispielsweise Loopings, auf denen kurzzeitig und schnell eine hohe Geschwindigkeit erforderlich ist, damit das Fahrspielzeug nicht aus der Bahn fällt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen handbetätigbaren Geschwindigkeitsregler der o.g. Art dahingehen zu verbessern, daß sich Fahrspielzeuge besser und komfortabler über eine Autorennbahn bewegen lassen. Insbesondere soll es ungeübten Fahrern ermöglicht werden, ein schnelles Erfolgserlebnis beim Fahren von Fahrspielzeugen zu vermitteln, d.h. auch ungeübte Fahrer sollen schnell in der Lage sein, mehrere volle Bahnrunden aufeinanderfolgend zu fahren, ohne daß das Fahrspielzeug wegen zu hoher Geschwindigkeit aus der Bahn springt. Insgesamt soll das subjektive Fahrverhalten von Fahrspielzeugen über eine entsprechende Optimierung des Hand- bzw. Geschwindigkeitsreglers verbessert werden.
Diese Aufgabe wird durch einen Geschwindigkeitsregler der o.g. Art mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.
Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Einrichtung zum Variieren der elektrischen Fahrspannung derart ausgebildet ist, daß diese die von der elektrischen Energieversorgung abgegebene Fahrspannung über den Betätigungsweg von Null auf einen ersten vorbestimmten maximalen Wert unterhalb der von der elektrischen Energieversorgung abgegebenen Spannung variiert, und daß eine zusätzliche Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, welche derart ausgebildet ist, daß diese bei manueller Betätigung die Fahrspannung an der Autorennbahn auf einen zweiten vorbestimmten Wert oberhalb der von der Einrichtung zum Variieren der elektrischen Fahrspannung maximal abgegeben Fahrspannung setzt.
Dies hat den Vorteil, daß beim Spielbetrieb durch Betätigen der Einrichtung zum Variieren der elektrischen Fahrspannung eine optimale Anpassung an die Strecke derart möglich ist, daß ein zu schnelles Fahren in Kurven vermieden ist, so daß das Fahrspielzeug einfacher und mit verringerter Gefahr, aus der Spur zu springen, über die Strecke gefahren werden kann. Andererseits erlaubt es die zusätzliche Betätigungseinrichtung dem Fahrspielzeug in besonderen Situationen, wie beispielsweise vor einem Looping, auf einer Geraden zum Überholen oder einer Sprungschanze, einen ausreichenden Schwung zu geben. Das Fahrverhalten des Fahrspielzeugs in Bezug auf den manuell betätigbaren Geschwindigkeitsregler ist verbessert, da der mit dem Betätigungsweg des Geschwindigkeitsreglers variierte Spannungsbereich der Fahrspannung entsprechend angepaßt werden kann.
Beispielsweise entspricht der zweite vorbestimmte Wert dem Spannungsausgang der elektrischen Energieversorgung.
Für eine besonders effektive Beschleunigung entspricht der zweite vorbestimmte Wert einer höheren Spannung als dem Spannungsausgang der elektrischen Energieversorgung.
Zum wenigstens kurzzeitigen Erhöhen der Fahrspannung auf einen Wert oberhalb des Spannungsausgangs der elektrischen Energieversorgung ist ein Energiespeicher, insbesondere ein Kondensator oder eine Batterie, vorgesehen, welcher derart ausgebildet und angeordnet ist, daß dieser bei manueller Betätigung der zusätzlichen Betätigungseinrichtung zusätzlich zur elektrischen Energieversorgung Energie an die Autorennbahn abgibt.
Zur einfachen und schnellen manuellen Betätigung ist die zusätzliche Betätigungseinrichtung an einem Gehäuse des Geschwindigkeitsreglers angeordnet und beispielsweise als elektronisch oder mechanisch wirkender Druckknopf oder Schalter ausgebildet.
Zur schnellen und sofortigen Beschleunigung des Fahrspielzeugs ist die zusätzliche Betätigungseinrichtung derart ausgebildet, daß diese bei manueller Betätigung die Fahrspannung an der Autorennbahn auf den Wert des Spannungsausgangs der elektrischen Energieversorgung unabhängig von der Stellung der Einrichtung zum Variieren der elektrischen Fahrspannung setzt.
Beispielsweise gibt die Einrichtung zum Variieren der elektrischen Fahrspannung maximal 60% bis 90%, insbesondere 65%, 70%, 75%, 80% oder 85%, der Ausgangsspannung der elektrischen Energieversorgung als Fahrspannung an die Autorennbahn weiter.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Einrichtung zum Variieren der elektrischen Fahrspannung einen Stellstößel, welcher einen variablen Widerstand, insbesondere einen Schaltwiderstand, betätigt, wobei in die Verbindung zwischen elektrischer Energieversorgung, variabler Widerstand und Stromschiene der Autorennbahn wenigstens ein Vorwiderstand eingeschleift ist. Hierbei ist die zusätzliche Betätigungseinrichtung bevorzugt derart ausgebildet und angeordnet, daß sie den variablen Widerstand und den Vorwiderstand elektrisch überbrückt. Optional ist die zusätzliche Betätigungseinrichtung derart ausgebildet und angeordnet, daß sie einen Ausgang der elektrischen Energieversorgung direkt mit entsprechenden Stromschienen auf der Autorennbahn elektrisch verbindet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1
ein schematisches elektrisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Geschwindigkeitsreglers und
Fig. 2
eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Geschwindigkeitsreglers.
Die in Fig. 1 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsreglers 10 umfaßt einen variablen Widerstand 12, einen Vorwiderstand 14 mit festem Widerstandswert, einen Schalter 16 und einen Siebkondensator 18. Letzterer kann auch außerhalb des Geschwindigkeitsreglers 10 direkt an einer nicht dargestellten Autorennbahn angeordnet sein. Auf den variablen Widerstand 12 wirkt ein in Fig. 1 nicht dargestellter Stellstößel, welcher den Widerstandswert des variablen Widerstand 12 je nach Stellung des Stellstößels verändert. Der Stellstößel ist hierzu manuell, beispielsweise mittels eines Daumens eines Spielers, über einen vorbestimmten Betätigungsweg verschiebbar gelagert.
Zur Energieversorgung ist ein Transformator 20 mit zwei Spannungsausgängen 22, 24 vorgesehen. Je ein Spannungsausgang 22 bzw. 24 ist mit einem Geschwindigkeitsregler 10 verbunden. Ein erster Pol 26 der Spannungsausgänge 22, 24 ist direkt durchgeschleift und mit einer ersten Stromschiene 28 auf der Autorennbahn verbunden. Ein zweiter Pol 30 der Spannungsausgänge 22, 24 ist mit dem variablen Widerstand 12 verbunden. Dieser ist wiederum über den Vorwiderstand 14 mit einer entsprechenden zweiten Stromschiene 32 der Autorennbahn verbunden. Der Siebkondensator 18 verbindet je ein Paar Stromschienen 28, 32 miteinander und schließt dadurch hochfrequente Anteile der Versorgungsspannung kurz. Je nach Stellung des Stellstößel gibt somit der Geschwindigkeitsregler 10 eine von der Ausgangsspannung des Transformators 20 abgeleitete variable Fahrspannung auf die Stromschienen 28, 32 der Autorennbahn, was zu entsprechend unterschiedlichen Geschwindigkeiten des sich entlang dieses Schienenpaares 28, 32 bewegenden Fahrspielzeuges führt. Durch den Vorwiderstand 14 ist jedoch die maximale Fahrspannung auf einen ersten vorbestimmten Wert unterhalb der Ausgangsspannung des Transformators 20 begrenzt. Dies begrenzt in entsprechender Weise die maximale Geschwindigkeit des Fahrspielzeuges auf der Autorennbahn.
Zusätzlich ist der Schalter 16 derart angeschlossen, daß bei einer manuellen Betätigung des Schalters 16 der variable Widerstand 12 und der Vorwiderstand 14 überbrückt werden, so daß die volle Ausgangsspannung des Transformators 20 direkt an den Stromschienen 28, 32 als Fahrspannung anliegt. Während also der variable Widerstand 12 selbst bei maximaler Auslenkung nur eine begrenzte Fahrspannung unterhalb der Ausgangsspannung des Transformators 20 zur Verfügung stellt, beispielsweise nur 70% oder 75% der Ausgangsspannung des Transformators 20, bietet der Schalter 16 ein Art "Boostfunktion" oder "Turbofunktion", mit der das Fahrspielzeug mittels 100% Fahrspannung auf die maximale Geschwindigkeit beschleunigt werden kann. Hierbei ist die elektrische Anordnung derart getroffen, daß diese Boostfunktion bei Betätigung des Schalters 16 unabhängig von der Stellung des Stellstößels 100% Fahrspannung bzw. maximale Geschwindigkeit für das Fahrspielzeug zur Verfügung stellt.
In einer nicht dargestellten Weiterbildung ist zusätzlich ein Energiespeicher, wie beispielsweise ein Kondensator oder eine Batterie, vorgesehen, mittels derer bei Betätigung des Schalters 16 zur Boostfunktion zusätzlich zum Transformator Energie zugeführt werden kann. Hierdurch ist es möglich, wenigstens kurzzeitig die Fahrspannung über die Ausgangsspannung des Transformators 20 anzuheben, so daß sich eine entsprechend höhere Beschleunigung des Fahrspielzeugs ergibt.
In der Darstellung von Fig. 1 sind zwei Geschwindigkeitsregler 10 für eine Autorennbahn mit zwei Fahrspuren veranschaulicht. Hierbei können zwei Spieler gegeneinander ein Rennen fahren. In einer konkreten Ausführungsform hat der Transformator 20 eine Ausgangsspannung von 14,8V und der Vorwiderstand einen Widerstandswert von 33 Ohm bei 3 Watt maximaler elektrischer Leistung.
Fig. 2 veranschaulicht eine beispielhafte Bauform eines erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsreglers 10 mit dem Stellstößel 34 und dem Schalter 16. Ein Gehäuse 36 des Geschwindigkeitsreglers 10 ist zum Umgreifen mit einer Hand eines Benutzers ausgebildet. Der Stellstößel 34 ist mit dem Daumen der entsprechenden umgreifenden Hand betätigbar. Der Schalter 16 ist am Gehäuse 36 derart angeordnet, daß er mit dem Zeigefinger der umgreifenden Hand betätigbar ist.

Claims (9)

  1. Geschwindigkeitsregler (10) für Fahrspielzeuge auf einer Autorennbahn, insbesondere einer spurgeführten Autorennbahn, mit einer manuell betätigbaren Einrichtung (12, 34) zum Variieren einer elektrischen Fahrspannung aus einer elektrischen Energieversorgung (20) für die Autorennbahn, wobei die Einrichtung (12, 34) zum Variieren der elektrischen Fahrspannung manuell über einen vorbestimmten Betätigungsweg bewegbar sowie derart ausgebildet ist, daß sie die von der elektrischen Energieversorgung (20) abgegebene Fahrspannung über den Betätigungsweg von Null auf einen ersten vorbestimmten maximalen Wert unterhalb der von der elektrischen Energieversorgung (20) abgegebenen Spannung variiert, und eine zusätzliche Betätigungseinrichtung (16) vorgesehen ist, welche derart ausgebildet ist, daß sie bei manueller Betätigung die Fahrspannung an der Autorennbahn auf einen zweiten vorbestimmten Wert oberhalb der von der Einrichtung (12, 34) zum Variieren der elektrischen Fahrspannung maximal abgegebenen Fahrspannung setzt,
    dadurch gekennzeichnet, daß der zweite vorbestimmte Wert einer höheren momentanen Spannung als dem Spannungsausgang der elektrischen Energieversorgung (20) entspricht und
    daß ein Energiespeicher vorgesehen ist, welcher derart ausgebildet und angeordnet ist, daß dieser bei manueller Betätigung der zusätzlichen Betätigungseinrichtung (16) zusätzlich zur elektrischen Energieversorgung (20) Energie an die Autorennbahn abgibt.
  2. Geschwindigkeitsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher ein Kondensator oder eine Batterie ist.
  3. Geschwindigkeitsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Betätigungseinrichtung (16) an einem Gehäuse (36) des Geschwindigkeitsreglers (10) angeordnet ist.
  4. Geschwindigkeitsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Betätigungseinrichtung (16) derart ausgebildet ist, daß diese bei manueller Betätigung die Fahrspannung an der Autorennbahn auf den Wert des Spannungsausgangs der elektrischen Energieversorgung (20) unabhängig von der Stellung der Einrichtung (12, 34) zum Variieren der elektrischen Fahrspannung setzt.
  5. Geschwindigkeitsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12, 34) zum Variieren der elektrischen Fahrspannung maximal 60% bis 90%, insbesondere 70%, 75% oder 80%, der Ausgangsspannung der elektrischen Energieversorgung (20) als Fahrspannung an die Autorennbahn weiter gibt.
  6. Geschwindigkeitsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Betätigungseinrichtung (16) als elektronisch oder mechanisch wirkender Druckknopf oder Schalter ausgebildet ist.
  7. Geschwindigkeitsregler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12, 34) zum Variieren der elektrischen Fahrspannung einen Stellstößel (34) umfaßt, welcher einen variablen Widerstand (12), insbesondere einen Schaltwiderstand, betätigt, wobei in die Verbindung zwischen elektrischer Energieversorgung (20), variabler Widerstand (12) und Stromschiene (28, 32) der Autorennbahn wenigstens ein Vorwiderstand (14) eingeschleift ist.
  8. Geschwindigkeitsregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Betätigungseinrichtung (16) derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sie den variablen Widerstand (12) und den Vorwiderstand (14) elektrisch überbrückt.
  9. Geschwindigkeitsregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Betätigungseinrichtung (16) derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sie einen Ausgang (22, 24) der elektrischen Energieversorgung (20) direkt mit entsprechenden Stromschienen (28, 32) auf der Autorennbahn elektrisch verbindet.
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