DE2926111A1

DE2926111A1 - Elektrohandwerkzeug

Info

Publication number: DE2926111A1
Application number: DE19792926111
Authority: DE
Inventors: Hans Gerber; Markus Reber
Original assignee: Scintilla AG
Current assignee: Scintilla AG
Priority date: 1979-06-28
Filing date: 1979-06-28
Publication date: 1981-01-08
Also published as: CH650718A5; ES8103518A1; IT1131369B; US4689534A; GB2054269B; FR2460563A1; ES492902A0; IT8022896A0; FR2460563B1; DE2926111C2; GB2054269A

Description

Röser
R. SC
30.5.1979

SCINTILLA AG₃ Solothurn, Schweiz

Elektrohandwerkzeug

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Elektrohandwerkzeug, wie handgeführte Bohr-,Fräs-, Sägemaschine od.dgl., insbesondere Heimwerker-Kombinationsmaschine, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei bekannten Elektrowerkzeugen dieser Art sind die Vorwahl- und Einstellschalter am Gehäuse als Drehknöpfe oder Schwenkhebelschalter ausgebildet Dabei besteht eine zunehmende Tendenz, dem Benutzer immer mehr Einstellmöglichkeiten für den Betriebszustand des Elektromotors, wie Drehzahl, Drehrichtung etc. an die Hand zu geben, damit dieser das Elektrowerkzeug an die jeweiligen Einsatzbedingungen optimal anpassen und damit das Elektrowerkzeug besser ausnützen kann. Solche Einstellmöglich-

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keiten verbessern erheblich das Arbeitsergebnis und die Qualität der mit einem solchen Elektrohandwerkzeug bearbeiteten Werkstücke . Diese Vielfalt der Einstellmöglichkeiten in Verbindung mit-der hierzu erforderlichen Vielzahl von Schaltern irritiert aber häufig den Benutzer und führt genau zu dem Gegenteil dessen, was damit bezweckt ist; denn durch falsche Einstellungen und fehlende Möglichkeit^alle Einstellungen schnell und auch während des Arbeitsvorganges zu überprüfen, passieren häufig Pannen, die den Benutzer und auch das Elektrohandwerkzeug in seiner Funktion gefährden und zu einer Verschlechterung des Arbeitsergebnisses führen. Häufige Fehleinstellungen oder Irrtümer des Benutzers über einen vorgegebenen Betriebszustand des Elektromotors führen dann in der Folge dazu, daß der Benutzer von den angebotenen Einstellmöglichkeiten überhaupt keinen oder keinen nennenswerten Gebrauch macht.

Vorteile der Erfindung

Das erf indungsgemäläe Elektrohandwerkzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil eines wesentlich verbesserten Bedienungskomforts und einer größeren Sicherheit sowohl für den Benutzer als auch für das Elektrohandwerkzeug. Durch Zusammenfassung aller Schalter in einem übersichtlichen Tastenfeld kann der Benutzer nicht nur mühelos die für den Arbeitsvorgang jeweils optimalen Einstellungen des Elektrohandwerkzeugs bzw. dessen Elektromotors vornehmen, ohne das gesamte Elektrohandwerkzeug nach irgendwelchen Schaltern und Markierungen absuchen zu müssen, sondern auch die eingestellten bzw. vorgewählten Betriebszustände des Elektromotors des Elektrowerkzeugs mit einem

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INSPECTED

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einzigen Blick - auch während des eigentlichen Arbeitsvorgangs - erfassen. Mit dem in die Hand nehmen und Ansetzen des Elektrohandwerkzeugs zur Durchführung eines Arbeitsvorgangs ist der Benutzer gleichzeitig über den zu erwartenden Betriebszustand des Elektrohandwerkzeugs bzw. dessen Motors informiert. Es kann also z.B. nicht passieren, daß der Benutzer mit einer kleinen Drehzahl zu bohren beabsichtigt und bei Durchführung des Bohrvorgangs plötzlich eine sehr große Drehzahl auftritt, was zur Beschädigung des Elektrowerkzeugs oder des zu bearbeitenden Werkstücks führen kann. Dies trägt auch gleichzeitig zur Sicherheit des Benutzers bei, denn z.B. ein Irrtum über die Drehrichtung des Motors kann, z.B. bei Verwendung einer Heimwerker-Kombinationsmaschine als Fräs- oder Sägemaschine, eine erhebliche Gefährdung des Benutzers bedeuten. Bei dem erfindungsgemäßen Elektrohandwerkzeug wird also eine durchschlagende Verbesserung der Handhabung bei der Einstellung bzw. Vorwahl von gewünschten Betriebszuständen des Elektrohandwerkzeugs erzielt sowie ein wesentlicher Beitrag zur Sicherheit des Benutzers und zum Schutz des Elektrohandwerkzeugs geleistet.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Elektrohandwerkzeugs möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Handbohrmaschine,

Fig, 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltungsanordnung von Tastenfeld, Elektromotor und Steuer- und Schaltwerk für den Elektromotor der Handbohrmaschine in Fig. 1

Fig. 3 einen Querschnitt einer Taste des Tastenfelds gemäß Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1 einer Gehäusewand der Handbohrmaschine.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 als Beispiel eines Elektrohandwerkzeugs dargestellte Handbohrmaschine weist einen in Fig. 2 schematisch angedeuteten Elektromotor 10, vorzugsweise einen Universalmotor, auf, der in bekannter Weise zusammen mit einem nicht dargestellten Übersetzungsgetriebe eine Bohrspindel 11 mit einem Spannfutter 12 zur Aufnahme eines Bohrers antreibt. Elektromotor 10 und Übersetzungsgetriebe sind von einem Gehäuse 13 umschlossen, das an der Unterseite einen pist&lenartigen Handgriff trägt. Zur Erleichterung des Bohrvorgangs kann - wie in Fig. 1 dargestellt - am Gehäuse 13 nahe der Austrittsstelle der Bohrspindel 11 noch ein weiterer Handgriff festgeklemmt sein.

Die Handbohrmaschine weist mehrere Schalter zur Vorwahl und/oder direkten oder indirekten Einstellung des Betriebszustarides auf, wie einen Drehzahl-

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Vorwahlschalter 16, einen Drehrichtungswählschalter 17, einen Hauptstramschalter 18, einen Drehmomentvorwahlschalter 19 und einen Gangumschalter 20. Alle Vorwahl- und Einstellschalter 16 - 20 weisen Drucktasten 21 auf,die neben- und/oder hintereinander gereiht zu einsm Tastenfeld 22 zusammengefaßt sind. Das Tastenfeld 22 ist im Bereich einer Gehäusefläche 23 angeordnet, die vorzugsweise auf der vom Handgriff 14 abgekehrten Seite des Gehäuses 13 liegt. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist in der Gehäusefläche 23 eine Aufnahmevertiefung 24 vorgesehen, in welche das als selbständige Baueinheit ausgeführte Tastenfeld 22 eingesetzt werden kann. Die einzelnen Drucktasten 21 des Tastenfelds 22 sind dabei in einer Platine 25 gehalten, die von der Aufnahmevertiefung 24 in der Gehäusefläche 23 vorzugsweise formschlüssig aufgenommen wird. Die Gehäusewand des Gehäuses 13 weist im Bereich der Aufnahmevertiefung 24 einen Durchbruch 26 auf, durch welchen hindurch die einzelnen Drucktasten 21 elektrisch mit einem im Gehäuseinneren der Handbohrmaschine angeordneten Schalt- und Steuerwerk 27 oder mit diversen Relais verbunden sind.

Wie in Fig. 3 schematisch angedeutet ist, weist jede Drucktate 21 einen elektrischen Kontakt 28 auf, der durch Niederdrücken der Drucktaste.21 entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 29 geschlossen werden kann. Mit Betätigen der Drucktaste 21 wird ein im Innern der hohl ausgebildeten Drucktaste 21 angeordnetes Beleuchtungselement in Form einer Leuchtdiode 30 eingeschaltet. Diese Leuchtdiode 30 bleibt auch eingeschaltet, nachdem die Drucktaste 21 wieder losgelassen worden ist und signalisiert somit dem Benutzer gleichzeitig den zu erwartenden Betriebszustand der Handbohrmaschine.

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Der den Elektromotor 10 ein- bzw. ausschaltende Hauptstromschalter 18 weist zwei Drucktasten 211 und

212 auf. Mittels der Drucktasten 211 kann die Einschaltung des Elektromotors 10 und mittels der Drucktaste 212 dessen Ausschaltung bewirkt werden.

Der Drehzahlvorwahlschalter 16 weist eine im Tastenfeld 22 angeordnete Tastatur 31 mit insgesamt elf Drucktasten 21 auf. Zehn der Drucktasten, in Fig. 2 mit 213 bezeichnet, sind mit je einer der Ziffern 0-9 gekennzeichnet. Die elfte Drucktaste 21 ist eine sogenannte Drehzahlwahltaste 214 und mit "n" gekennzeichnet. Die zehn Drucktasten 213 und die Drucktaste 214 sind mit dem vorzugsweise als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 elektrisch verbunden, und zwar derart, daß nach Betätigen der Drehzahlwahltaste 214 durch aufeinanderfolgendes Betatigen ausgewählter Drucktasten

213 die gewünschte Drehzahl vorgewählt werden kann. Will man beispielsweise die Drehzahl η = 1500 vorwählen, so ist zunächst die Drehzahlwahltaste 214 und danach die Drucktaste 213 mit der Bezifferung "1" dann die Drucktaste 213 mit der Bezifferung "5" und dann zweimal die Drucktaste 213 mit der Bezifferung "0" zu betätigen.

Der Drehzahlvorwahlschalter 16 weist weiterhin noch zwei Drucktasten 215 auf, die ebenfalls mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 verbunden sind . Mittels der beiden Drucktasten 215 kann eine bestimmte, feste Drehzahl vorgewählt werden, die dann von dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 eingestellt wird. Bei Drücken der mit der Bezifferung "1500" versehenen Drucktaste 215 wird beispielsweise die Drehzahl η = 1500 eingestellt.

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Der Drehzahlvorwahlschalter 16 kann außerdem noch zwei im Tasten-Feld 22 angeordnete weitere Drucktasten

216 aufweisen, die ebenfalls mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 elektrisch verbunden sind. Mit Betätigen der beiden Drucktasten 216 wird das Schalt- und Steuerwerk 27 veranlaßt., die Drehzahl des Elektromotors 10 kontinuierlich zu vergrößern bzw. zu verkleinern.

Der Drehmomentvorwahlschalter 19 weist ebenfalls eine Tastatur 32 mit insgesamt elf Drucktasten 21 auf. Zehn der Drucktasten tragen je eine der Ziffern G - 9 und sind in Fig. 2 mit 213 bezeichnet. Die elfte Drucktaste 21, in Fig. 2 mit 217 bezeichnet,, ist eine Drehmomentwahltaste. Die Drehmomentwahltaste 217 und die weiteren zehn Drucktasten 213 sind wiederum mit dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 verbunden, und zwar derart, daß nach Betätigen der Drehmomentwahltaste 217 durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten 213 das gewünschte Drehmoment eingestellt wird, auf das das Schalt- und Steuerwerk 27 den Elektromotor 10 bei vorgegebener Drehzahl begrenzt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Tastatur 31 und 32 bis auf die beiden Drucktaste 214 und

217 identisch, d.h», die zehn Drucktasten 213, die jeweils eine Ziffern 0-9 tragen, sind nur einmal vorhanden und werden durch Betätigen der Drehzahlwahltaste 214 bzw. der Drehmomentwahltaste 217 einmal dem Drehzahlvorwahlschalter 16 und zum andern dem Drehmomentvorwahlschalter 19 zugeordnet.

Der Drehrichtungswählschalter 17 weist zwei, ebenfalls im Tastenfeld 22 angeordnete Drucktaste 218 auf, und zwar

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jeweils eine Drucktaste 218 für Rechts- und für Linkslauf. Die beiden Drucktasten können, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einem oder mehreren Relais 33 elektrisch verbunden sein, die die Umschaltung des Elektromotors vornehmen. Es ist jedoch auch möglich, die Relais 33 über das Schalt- und Steuerwerk 27 zu steuern, so daß in diesem Fall die beiden Drucktasten 216 mit dem Schalt- un'd Steuerwerk 27 verbunden sind.

Der Gangumschalter 20 bewirkt eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Übersetzungsgetriebe. Hierzu weist er eine der vorgesehenen Anzahl von möglichen Übersetzungsverhältnissen oder Gängen entsprechende Anzahl von im Tastenfeld 22 angeordneten Drucktasten 219 auf, Im vorliegenden Fall weist die Handbohrmaschine zwei Gangzahlen auf, und im Tastenfeld sind entsprechend zwei Drucktasten 219 angeordnet. Auch diese Drucktasten sind über ihre elektrischen Kontakte 28 mit einem elektromagnetischen Relais 34 verbunden. Das elektromagnetische Relais bewirkt bei Impulserregung über eine der Drucktasten 219 eine entsprechende mechanische Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Übersetzungsgetriebe. Ebenso ist es möglich, die Drucktasten 219 unmittelbar mechanisch auf das Übersetzungsgetriebe einwirken zu lassen, um so eine direkte Änderung zu erreichen. Auch ist es denkbar, die Umschaltung des Übersetzungsgetriebes über das Schalt- und Steuerwerk 27 zu steuern, so daß durch Betätigen der Drucktasten 219 ein entsprechender Steuerbefehl in dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 ausgelöst wird.

Der Vollständigkeit halber ist in dem Blockschaltbild der Fig. 2 noch die zwischen Schalt- und Steuerwerk 27

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und dem Elektromotor 10 erforderliche Leistungselektronik 35,sowie eine mit dam Elektrohandwerkzeug verbindbare Wechselspannungsquelle 36 angedeutet. Wird in der Handbohrmaschine noch eine die Drehzahl des Elektromotors 10 bei unterschiedlicher Belastung konstant haltende Drehzahl-Regeleinrichtung vorgesehen., so ist mit dem Motor noch ein Tachogenerator gekoppelt, dessen Ausgangsspannung den Ist-Wert der Drehzahl charakterisiert und als Ist-Wert dem als Mikrocomputer ausgebildeten Schalt- und Steuerwerk 27 eingegeben wird.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel einer Handbohrmaschine beschränkt, sondern kann bei allen Elektrohandwerkzeugen, wie Fräs- oder Sägemaschinen oder allgemein Heimwerker-Kombinationsmaschinen angewendet werden. Auch können noch weitere Schalter zum Vorwählen oder Einstellen des Betriebszustandes des Elektromotors 10 vorgesehen werden. So ist z.B. in Fig. 2 im Tastenfeld noch eine Drucktaste 220 angeordnet, deren elektrischer Kontakt mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 elektrisch verbunden ist. Wird die Drucktaste 220 gedruckt,so läuft der Elektromotor sanft auf die vorgewählte Drehzahl hoch. Ebenso kann eine weitere, ebenfalls mit dem Schalt- und Steuerwerk 27 verbundene Drucktaste 221 im Tastenfeld 22 vorgesehen werden, die beispielsweise eine Wiedereinschaltung des Elektromotors 10 ermöglicht, falls dieser durch eine entsprechende Vorrichtung bei überschreiten des vorgewählten Drehmoments abgeschaltet worden ist. Mitunter kann es sich als vorteilhaft erweisen, den Hauptstromschalter 18 nicht im Tastenfeld 22 anzuordnen, sondern, wie bekannt» als einen im Handgriff 14 angeordneten Drücker auszubilden.

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30.5.1979

SCINTILLA AG, Solothurn, Schweiz
Zusammenfassung

Es wird ein Elektrohandwerkzeug, wie handgeführte Bohr- , Fräs-, Sägemaschine od.dgl. , insbesondere Heimwerker-Kombinationsmaschine angegeben, bei welcher sowohl der Bedienungskomfort zur Vorwahl und Einstellung von Betriebszuständen wesentlich erhöht als auch der Schutz von Mensch und Maschine bei der Handhabung wesentlich verbessert ist. Hierzu weisen die am Gehäuse (13) des Elektrohandwerkzeugs angeordneten Schalter zur Vorwahl und/oder Einstellung von Betriebszuständen, wie Drehzahlvorwahlschalter (16), Drehrichtungswahlschalter (17) od.dgl. Drucktasten (21) auf, die, vorzugsweise neben- und/oder hintereinander gereiht, zu einem Tastenfeld (22) zusammengefaßt sind. Das Tastenfeld (22) ist im Bereich einer Gehäusefläche (23) angeordnet, die vorzugsweise auf der vom Handgriff (14) abgekehrten Seite des Gehäuses (13) liegt.

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Claims

ο SC 492
30.5.1979

SCINTILLA AG, Solothurn, Schweiz

Ansprüche

/ 1. ,Elektrohandwerkzeug, wie handgeführte Bohr-, Fräs-—Sägemaschine od.dgl., insbesondere Heimwerker-Kombinationsmaschine, mit einem Elektromotor, einem Gehäuse und mehreren daran angeordneten Schaltern zur Vorwahl und/oder Einstellung von Betriebszuständen, wie Drehzahlvorwahlschalter, Drehrichtungswählschalter od.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwahl- und Einstellschalter [16-20] Drucktasten [21) aufweisen, daß die Drucktasten [21) vorzugsweise neben- und/oder hintereinander gereiht zu einem Tastenfeld C22) zusammengefaßt sind und daß das Tastenfeld [22] im Bereich einer Gehäusefläche [23) angeordnet ist,

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die vorzugsweise auf der vom Handgriff (14) abgekehrten Seite des Gehäuses (13) liegt.
2. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktasten (21) jeweils ein mit Betätigen der zugeordneten Drucktaste (21) einschaltbares Beleuchtungselefnent (3Q) aufweisen.
3. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,

mit einem den Elektromotor ein- bzw. ausschaltenden Hauptstromschalter, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptstromschalter (18) zwei im Tastenfeld liegende Drucktasten (211,212) aufweist, von denen die· eine die Ein- und die andere die Aus-Schaltung bewirken kann.
4. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlvorwahlschalter (19) eine Tastatur (31) mit elf Drucktasten (21) aufweist, von welchen zehn Drucktasten (213) mit je einer der Ziffern "0" bis "9" gekennzeichnet sind und eine Drucktaste (21) eine Drehzahlwahltaste (214) bildet, und daß die Drucktasten (213,214) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch derart verbunden sind, daß nach Betätigen der Drehzahlwahltaste (214) durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählterDrucktasten (213) die gewünschte Drehzahl vorgewählt werden kann.
5. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 - 4., dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlvorwahlschalter (16) mindestens eine Druck-

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taste (215) aufweist, mittels welcher eine bestimmte, feste Drehzahl vorgewählt werden kann, · und daß die Drucktaste (215) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch verbunden ist.
6. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche.1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlvorwahlschalter C1B3 zwei weitere Drucktasten (216) aufweist, mittels welcher die Drehzahl kontinuierlich vergrößert bzw. verkleinert werden kann, und daß die weiteren Drucktasten (216)" mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, -elektrisch verbunden sind.
7. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch g*e k e η η zeichnet, daß ein Drehmomentvorwahlschalter (19) vorgesehen ist, der eine Tastatur (32) mit elf Drucktasten (21) aufweist, von welchen zehn Drucktasten (213) mit je einer der Ziffern "0" bis "9" gekennzeichnet sind und eine Drucktaste (21) eine Drehmomentwahltaste (217) bildet^und daß die Drucktasten (213,217) mit einem Schalt- und Steuerwerk (27), vorzugsweise Mikrocomputer, elektrisch derart verbunden sind, daß nach Betätigen der Drehmomentwahltaste (217) durch aufeinanderfolgendes Betätigen ausgewählter Drucktasten (213) das gewünschte Drehmoment vorgewählt werden kann, auf welches der Elektromotor (10) bei vorgegebener Drehzahl begrenzt wird.
8. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zehn Drucktasten (213) in der Tastatur (31 bzw. 32) von Drehzahlvorwahl-

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schalter (16] und Drehmomentvorwahlschalter (19)beiden zugehörig sind und jeweils durch die Wahltasten (214,217) dem Drehzahl- bzw. Drehmomentvorwahlschalter (16,19) zugeordnet werden.
9. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 - B, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehrichtu-ngswahlschalter (17) zwei im Tastenfeld (22) liegende Drucktasten (218) für Rechts- und Linkslauf Vorwahl des Elektromotors (1C) aufweist und daß die Drucktasten (216) mit mindestens einem elektrischen Relais (33) mittelbar oder unmittelbar verbunden sind.
10. Elektrohandwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gangumschalter (20) zur mechanischen Änderung des Übersetzungsverhältnisses eines dem Elektromotor (10) zugeordneten Getriebes vorgesehen ist, der eine der Anzahl der einstellbaren Übersetzungsverhältnisse oder Gänge entsprechende Anzahl von im Tastenfeld (22) liegenden Drucktasten (219) aufweist, die mit einem Relais (34) elektrisch verbunden oder mechanisch direkt mit dem Übersetzungsgetriebe gekoppelt sind.

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