WO2016146387A1

WO2016146387A1 - Energiespeicher für einen laststufenschalter sowie laststufenschalter mit energiespeicher

Info

Publication number: WO2016146387A1
Application number: PCT/EP2016/054410
Authority: WO
Inventors: Stefan Herold; Klaus HÖPFL; Gregor Wilhelm; Abraham AHMADI
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2016-09-22
Also published as: US10192693B2; RU2703988C2; KR102556185B1; BR112017019651B1; EP3271929B1; RU2017134392A3; RU2017134392A; US20180040434A1; KR20170129833A; UA123047C2; DE102015103928A1; EP3271929A1; ZA201705364B; CN107438889A; JP2018508124A; BR112017019651A8; CN107438889B; DE102015103928B4; HK1250091A1; JP6723257B2

Abstract

Ein Energiespeicher (15) für oder in einem Laststufenschalter (10), der einen Motor (11) mit einer Abtriebswelle (12) und einen Lastumschalter (13) mit einer Antriebswelle (14) umfasst, umfasst – ein elastisches Speicherelement (17); – ein Getriebe, das an das Speicherelement (17) gekoppelt ist und umfasst ∙eine Eingangsnabe (201), die mit der Abtriebswelle (12) drehfest verbunden werden kann; ∙eine Ausgangsnabe (231), die mit der Antriebswelle (12) drehfest verbunden werden kann;∙ein variables Übersetzungsmittel (20, 21), das zwischen die Eingangsnabe (201) und das Speicherelement (17) geschaltet ist.

Description

ENERGIESPEICHER FÜR EINEN LASTSTUFENSCHALTER SOWIE

LASTSTUFENSCHALTER MIT ENERGIESPEICHER

Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher für einen Laststufenschalter sowie einen Laststufenschalter mit Energiespeicher.

Ein Energiespeicher, oft auch als Kraftspeicher bezeichnet, dient in einem Laststufenschalter mit einer Abtriebswelle, einer Antriebswelle und einem Lastumschalter zur Umwandlung einer kontinuierlichen, langsamen Drehbewegung der Abtriebswelle, die von einem Motor mit konstanter Drehzahl angetrieben wird, in eine sprungartige, schnelle Drehbewegung der Antriebswelle, die den Lastumschalter antreibt. Es sind bereits zahlreiche Energiespeicher bekannt, die die sprungartige Drehbewegung der Antriebswelle mithilfe einer Speicherfeder ermöglichen. Das Prinzip dabei ist immer das Gleiche: die von dem Motor mit konstanter Drehzahl angetriebene Abtriebswelle spannt die Speicher- feder bis zu einem Maximalpunkt, und nach Überschreiten dieses Maximalpunktes entspannt sich die Speicherfeder schlagartig und treibt dadurch die Antriebswelle sprungartig an.

DE 28 06 282 B1 , EP 0 355 814 A2, DE 10 2005 027 524 B3, DE 10 2005 027 527 B3, DE 10 2010 020 130 A1 und EP 2 760 034 A1 beschreiben jeweils einen Laststufenschal- ter mit einem Energiespeicher, der eine Speicherfeder, ein Getriebe, ein Gestell für das Getriebe, einen Exzenter, einen Aufziehschlitten und einen Sprungschlitten umfasst. Das Getriebe umfasst eine Eingangsnabe und eine Ausgangsnabe. Wegen dieser Schlitten werden derartige Energiespeicher auch als Schlitten-Energiespeicher bezeichnet.

Bei diesen bekannten Laststufenschaltern ist die Abtriebswelle mit der Eingangsnabe drehfest verbunden. Die Eingangsnabe ist mit dem Exzenter drehfest verbunden. Der Exzenter ist mit dem Aufziehschlitten formschlüssig verbunden. Die Speicherfeder stützt sich zwischen dem Aufziehschlitten und dem Sprungschlitten ab. Der Aufziehschlitten und der Sprungschlitten können sich relativ zu dem Gestell längs einer Linearführung unabhängig voneinander zwischen zwei Endpositionen hin und her bewegen. Der Sprung- schütten ist mit der Ausgangsnabe formschlüssig verbunden.

Folglich bildet der Exzenter zusammen mit dem Aufziehschlitten ein Spannelement, das derart ausgebildet ist, dass es zum Spannen an dem Speicherelement angreift und dann beim Drehen der Eingangsnabe das Speicherelement spannt, und bildet der Sprungschlitten ein Entspannelement, das derart ausgebildet ist, dass es zum Antreiben der Ausgangsnabe an dem Speicherelement angreift und dann beim Entspannen des Speicherelementes die Ausgangsnabe antreibt. DE 10 2006 008 338 B3 und DE 10 2009 034 627 B3 beschreiben jeweils einen Laststufenschalter mit einem Energiespeicher, der eine Speicherfeder, ein Getriebe, ein Gestell für das Getriebe, ein Antriebselement in Gestalt eines Zahnrades mit zwei axial vorstehenden Anschlagflächen und eine Kurbel mit einem Kurbelzapfen umfasst. Das Getriebe umfasst eine Eingangsnabe und eine Ausgangsnabe. Wegen dieser Kurbel werden derar- tige Energiespeicher werden auch als Kurbel-Energiespeicher bezeichnet.

Bei diesen bekannten Laststufenschaltern ist die Abtriebswelle mit der Eingangsnabe drehfest verbunden. Die Eingangsnabe ist mit dem Antriebselement drehfest verbunden. Das Antriebselement und die Kurbel können sich relativ zueinander zwischen einer ersten Endpositionen und einer zweiten Endposition hin und her drehen. Die Anschlagflächen korrespondieren mit der Kurbel derart, dass die erste Anschlagfläche in der ersten Endpositionen an einer ersten Seite der Kurbel anliegt und die zweite Anschlagfläche in der zweiten Endposition an einer zweiten Seite der Kurbel anliegt, wobei diese Seiten einander gegenüberliegen. Folglich ist das Antriebselement in diesen Endpositionen mit der Kurbel formschlüssig verbunden. Die Speicherfeder ist mit einem freien Ende an dem Kurbelzapfen drehbar angelenkt und stützt sich mit einem festen Ende an dem Gestell schwenkbar ab. Das freie Ende kann sich relativ zu dem festen Ende längs einer Linearführung zwischen zwei Endpositionen hin und her bewegen. Die Kurbel ist an die Ausgangsnabe gekoppelt.

Folglich bildet die Kurbel zusammen mit dem Antriebselement ein Spannelement, das derart ausgebildet ist, dass es zum Spannen an dem Speicherelement angreift und dann bei Drehung der Eingangsnabe das Speicherelement spannt, und bildet die Kurbel ein Entspannelement, das derart ausgebildet ist, dass es zum Antreiben der Ausgangsnabe an dem Speicherelement angreift und dann beim Entspannen des Speicherelementes die Ausgangsnabe antreibt. Vor diesem Hintergrund schlägt die Erfindung die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche vor. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt einen Energiespeicher für oder in ei- nem Laststufenschalter, der einen Motor mit einer Abtriebswelle und einen Lastumschalter mit einer Antriebswelle umfasst, vor, umfassend

- ein elastisches Speicherelement;

- ein Getriebe, das an das Speicherelement gekoppelt ist und umfasst

· eine Eingangsnabe, die mit der Abtriebswelle drehfest verbunden werden kann;

• eine Ausgangsnabe, die mit der Antriebswelle drehfest verbunden werden kann;

• ein variables Übersetzungselement oder variables Übersetzungsmittel, das zwischen die Eingangsnabe und das Speicherelement geschaltet ist.

Als variables Übersetzungsmittel wird hier beispielhaft ein Übersetzungsmittel mit variab- ler Übersetzung verstanden, das heißt, dass seine Übersetzung von der Winkelstellung der Eingangsnabe oder von der Winkelstellung seiner Eingangsseite abhängt, die mit der Eingangsnabe gekoppelt und insbesondere drehfest verbunden ist. Das Übersetzungsmittel kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass die Übersetzung bei Drehung der Eingangsnabe von einer ersten Winkelstellung in eine zweite Winkelstellung größer oder kleiner wird oder das Vorzeichen wechselt oder gleich bleibt oder unendlich ist.

Dabei ist die Übersetzung des Übersetzungsmittels beispielhaft als ü=vE:vA definiert, worin vE die Eingangsgeschwindigkeit ist, mit der sich die an die Eingangsnabe gekoppelte Eingangsseite des Übersetzungsmittels bewegt, und vA die Ausgangsgeschwindigkeit, mit der sich die an das Speicherelement gekoppelte Ausgangsseite des Übersetzungsmit- tels bewegt. Falls beispielsweise die Eingangsseite und die Ausgangsseite des Übersetzungsmittels drehbar sind, dann kann die Übersetzung beispielhaft auch durch ü=nE:nA ausgedrückt werden, worin nE die Eingangsdrehzahl der Eingangsseite ist, und nA die Ausgangsdrehzahl der Ausgangsseite. Folglich bedeutet eine große beziehungsweise kleine Übersetzung ü eine niedrige beziehungsweise hohe Ausgangsgeschwindigkeit vA=vE:ü.

Das Übersetzungsmittel des vorgeschlagenen Energiespeichers ermöglicht eine oszillierende Schwenkbewegung der Ausgangsnabe zwischen ihrer ersten und zweiten Winkelstellung unabhängig von der Drehrichtung der Eingangsnabe. Unter einer oszillierende Schwenkbewegung wird hier verstanden, dass sich die Ausgangsnabe zunächst in einer ersten Richtung aus einer vorgegebenen ersten Winkelstellung in eine vorgegebene zweite Winkelstellung dreht, wenn die Eingangsnabe in einer ersten Richtung aus einer vorgegebenen ersten Winkelstellung um einen vorgegebenen Differenzwinkel gedreht wird, und dass, wenn anschließend die Eingangsnabe entweder in einer entgegengesetzten, zweiten Richtung zurück in ihre erste Winkelstellung oder weiter in der ersten Richtung um den Differenzwinkel gedreht wird, dann die Ausgangsnabe sich in einer entgegengesetzten, zweiten Richtung aus ihrer zweiten wieder zurück in ihre erste Winkelstellung dreht.

Vorzugsweise umfasst jeder vorgeschlagene Energiespeicher

- ein Spannelement, das derart ausgebildet ist, dass es zum Spannen an dem Spei- cherelement angreift und dann bei Drehung der Eingangsnabe das Speicherelement spannt;

- ein Entspannelement, das derart ausgebildet ist, dass es zum Antreiben der Ausgangsnabe an dem Speicherelement angreift und dann beim Entspannen des Speicherelementes die Ausgangsnabe antreibt;

wobei

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• beim Entspannen und/oder Antreiben der Ausgangsnabe das Spannelement dem Entspannelement mit einer gewünschten und/oder vorgegebenen Geschwindigkeit nachfährt oder nachfahren kann; und/oder

· beim Entspannen und/oder Antreiben der Ausgangsnabe das Entspannelement nachdrückt oder nachdrücken kann.

In diesem Fall ermöglicht das Übersetzungsmittel beim Entspannen und/oder Antreiben der Ausgangsnabe ein Nachfahren des Spannelementes relativ zu dem Entspannelement mit einer gewünschten und/oder vorgegebenen Geschwindigkeit, die insbesondere größer als die Geschwindigkeit beim Spannen sein kann.

Bei Defekt oder Blockierung oder Hemmung des Speicherelementes oder bei im Vergleich zu normalen Betriebsbedingungen erschwerten Betriebsbedingungen des Laststufenschalters oder bei Überlastsituationen kann das Entspannen und/oder das Antreiben der Ausgangsnabe langsamer als bei normalen Betriebsbedingungen und gar so langsam erfolgen, dass das Spannelement das Entspannelement einholt und an dem Speicherelement wie beim Spannen angreift. In diesem Fall ermöglicht das Übersetzungsmittel ein Nachdrücken des Entspannelementes, indem die Eingangsnabe über das Spannelement und das Entspannelement die Ausgangsnabe direkt und unverzögert antreibt.

Das Spannelement und das Entspannelement können nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise wie bei einem Schlitten-Energiespeicher oder einem Kurbel-Energiespeicher.

Vorzugsweise umfasst jeder vorgeschlagene Energiespeicher

- wenigstens eine Kurbel, die an das Speicherelement und an das Getriebe gekoppelt ist.

Die Kurbel bildet insbesondere zumindest einen Teil des Spannelementes und/oder zumindest einen Teil des Entspannelementes.

Der vorgeschlagene Energiespeicher kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise aus- gebildet sein und beispielsweise wenigstens ein oder kein zusätzliches elastisches Speicherelement und/oder wenigstens ein oder kein zusätzliches Getriebe und/oder wenigstens ein oder kein zusätzliches Übersetzungsmittel umfassen.

Jedes Speicherelement kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Schraubenzugfeder oder Schraubendruckfeder oder Gasdruckfeder oder Elastomerfeder.

Jedes Übersetzungsmittel kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens ein Getriebe mit ungleichmäßiger und/oder einstellbarer Übersetzung umfassen, das bevorzugt als Kurvengetriebe oder Koppelgetriebe oder Schrittgetriebe oder stufenloses Getriebe oder CVT (Continuously Variable Transmission) oder Strömungsgetriebe oder Zahnradpaar aus zwei elliptischen Zahnrädern ausgebildet ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe in einer ersten Richtung aus einer vorgegebenen ersten Winkelstellung in eine vorgegebene zweite Winkelstellung das Speicherelement spannt und dabei die Ausgangsnabe steht;

das Speicherelement derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus der zweiten Winkelstellung in eine vorgegebene dritte Winkelstellung sich entspannt und dabei die Aus- gangsnabe aus einer ersten Winkelstellung in eine zweite Winkelstellung dreht.

Bei dieser Drehung aus der ersten in die zweite Winkelstellung steht die Ausgangsnabe insbesondere in ihrer ersten Winkelstellung.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass

· bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus der zweiten in die dritte

Winkelstellung und/oder beim Entspannen die Übersetzung des Übersetzungs- mittels kleiner als beim Spannen ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus der ersten in die zweite Winkelstellung die Übersetzung des Übersetzungsmittels größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist; und/oder

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus der zweiten in die dritte Winkelstellung die Übersetzung des Übersetzungsmittels kleiner als dieser Schwellenwert oder als ein vorgegebener anderer Schwellenwert ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus der dritten Winkelstellung in eine vorgegebene vierte Winkelstellung die Ausgangsnabe blockiert;

und/oder das Getriebe derart ausgebildet ist, dass

» bei dieser Drehung aus der dritten in die vierte Winkelstellung die Übersetzung des Übersetzungsmittels unendlich ist.

Bei dieser Drehung blockiert das Getriebe die Ausgangsnabe insbesondere in ihrer zweiten Winkelstellung.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

- das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus einer vorgegebenen fünften Winkelstellung, die vor der ersten Winkelstellung liegt, in die erste Winkelstellung das Speicherelement nicht spannt und dabei die Ausgangsnabe steht.

Bei dieser Drehung steht die Ausgangsnabe insbesondere in ihrer ersten Winkelstellung. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus der fünften Winkelstellung in eine vorgegebene Zwischenwinkelstellung, die zwischen der fünften und ersten Winkelstellung liegt, die Ausgangsnabe blockiert;

- und/oder das Getriebe derart ausgebildet ist, dass

• bei dieser Drehung aus der fünften Winkelstellung in die Zwischenwinkelstellung die Übersetzung des Übersetzungsmittels unendlich ist. Bei dieser Drehung blockiert das Getriebe die Ausgangsnabe insbesondere in ihrer ersten Winkelstellung.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus der fünften Winkelstellung oder einer vorgegebenen Zwischenwinkelstellung, die zwischen der fünften und ersten Winkelstellung liegt, in die erste Winkelstellung die Übersetzung des Übersetzungsmittels kleiner als beim Spannen ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

- das Getriebe und das Speicherelement derart ausgebildet sind, dass sie zusammen

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus der zweiten Winkelstellung in die dritte Winkelstellung die Ausgangsnabe aus ihrer ersten Winkelstellung oder aus einer Zwischenwinkelstellung, die zwischen ihrer ersten und zweiten Winkelstellung liegt, in ihre zweite Winkelstellung drehen oder drehen können;

oder das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung aus der zweiten in die dritte Winkelstellung anstelle des Speicherelementes die Ausgangsnabe aus ihrer ersten Winkelstellung oder aus einer Zwischenwinkelstellung, die zwischen ihrer ersten und zweiten Winkelstellung liegt, in ihre zweite Winkelstellung dreht oder drehen kann.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung und zwischen der zweiten und dritten Winkelstellung verhindert, dass die Ausgangsnabe ihre zweite Winkelstellung um mehr als einen vorgegebenen Abweichungswinkel verlassen kann.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe umfasst

• wenigstens eine Kurvenscheibe, die wenigstens eine Kurve und die Eingangsnabe umfasst;

• wenigstens einen Abtaster, der die Kurve abtastet;

und/oder das Getriebe umfasst

• ein Antriebszahnrad mit einer Schwenkachse, das den Abtaster radial zur Schwenkachse versetzt trägt; und/oder

• ein Abtriebszahnrad, das die Ausgangsnabe umfasst und an das Speicherelement gekoppelt ist; und/oder

• eine erste, insbesondere freilaufartige Kupplung mit einem vorgegebenen ersten Winkelspiel, die zwischen das Antriebszahnrad und das Speicherelement geschaltet ist; und/oder

• eine zweite, insbesondere freilaufartige Kupplung mit einem vorgegebenen zweiten Winkelspiel, die zwischen das Speicherelement und das Abtriebszahnrad geschaltet ist.

Sowohl das Antriebszahnrad als auch das Abtriebszahnrad kann bei Bedarf durch ein anderes geeignetes Getriebeelement ersetzt werden, beispielsweise durch ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe umfasst

• wenigstens einen Sperrmechanismus, der an die Ausgangsnabe und insbesondere an das Abtriebszahnrad gekoppelt ist;

- der Sperrmechanismus derart ausgebildet ist, dass er

• bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung und zwischen der zweiten und dritten Winkelstellung verhindert, dass die Ausgangsnabe ihre zweite Winkelstellung um mehr als den Abweichungswinkel und/oder in Richtung zu ihrer ersten Winkelstellung hin verlassen kann; und/oder

• in der zweiten Winkelstellung der Ausgangsnabe verhindert, dass die Ausgangsnabe die zweite Winkelstellung in Richtung zu der ersten Winkelstellung hin verlassen kann; und/oder

• in einer Zwischenwinkelstellung der Ausgangsnabe, die zwischen ihrer ersten und zweiten Winkelstellung liegt, verhindert, dass die Ausgangsnabe diese Zwischenwinkelstellung in Richtung zu der ersten Winkelstellung hin verlassen kann; und/oder

• bei Drehung der Ausgangsnabe aus ihrer zweiten in ihre erste Winkelstellung verhindert, dass die Ausgangsnabe in ihrer Zwischenwinkelstellung stehen bleibt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe umfasst

• ein erstes Zahnrad oder A-Zahnrad, das mit dem Antriebszahnrad kämmt; und/oder • ein zweites Zahnrad oder B-Zahnrad, das insbesondere mit dem A-Zahnrad insbesondere über die erste Kupplung gekoppelt ist; und/oder

• ein drittes Zahnrad oder C-Zahnrad, das insbesondere mit dem B-Zahnrad kämmt; und/oder

· ein viertes Zahnrad oder D-Zahnrad, das mit dem Abtriebszahnrad kämmt und insbesondere mit dem C-Zahnrad insbesondere über die zweite Kupplung gekoppelt ist.

Jedes dieser Zahnräder kann bei Bedarf durch ein anderes geeignetes Getriebeelement ersetzt werden, beispielsweise durch ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe. Vorzugsweise umfasst jeder vorgeschlagene Energiespeicher

- wenigstens eine Kurbel, die an das Speicherelement und/oder an das C-Zahnrad gekoppelt ist.

Die Kurbel bildet insbesondere zumindest einen Teil des Spannelementes und/oder zumindest einen Teil des Entspannelementes. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

das Getriebe umfasst

• wenigstens einen Lösemechanismus, der insbesondere an das B-Zahnrad gekoppelt ist;

- der Lösemechanismus derart ausgebildet ist, dass er

· bei Drehung der Eingangsnabe in dieser Richtung und dann, wenn sich die Eingangsnabe in der zweiten Winkelstellung oder zwischen der zweiten und dritten Winkelstellung befindet, den Sperrmechanismus löst.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass

- die Kurve derart ausgebildet ist, dass bei Drehung der Eingangsnabe in der ersten Richtung aus der fünften in die vierte Winkelstellung und bei Drehung der Eingangsnabe in einer entgegengesetzten, zweiten Richtung aus der vierten in die fünfte Winkelstellung die jeweiligen Bewegungen des Antriebszahnrades spiegelbildlich zueinander verlaufen; und/oder

- die Kurve derart ausgebildet ist, dass bei Drehung der Eingangsnabe in der ersten Richtung aus der fünften in die vierte Winkelstellung und bei Drehung der Eingangsnabe in der ersten Richtung aus der vierten Winkelstellung um denselben Differenzwinkel die jeweiligen Bewegungen des Antriebszahnrades spiegelbildlich zu zueinander verlaufen; und/oder - die Kurve in sich geschlossen ist; und/oder

- die Kurve derart ausgebildet ist, dass der Differenzwinkel zwischen der vierten und fünften Winkelstellung 180° oder 90° oder 60° oder 45° oder einen ganzzahligen Bruchteil von 180° beträgt. Die Erfindung schlägt gemäß einem zweiten Aspekt einen Laststufenschalter vor, umfassend

einen Motor mit einer Abtriebswelle;

einen Lastumschalter mit einer Antriebswelle;

einen Energiespeicher, der gemäß dem ersten Aspekt ausgebildet ist;

wobei

die Eingangsnabe mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist;

die Ausgangsnabe mit der Antriebswelle drehfest verbunden ist.

Der vorgeschlagene Laststufenschalter kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens einen oder keinen zusätzlichen Motor und/oder wenigstens einen oder keinen zusätzlichen Lastumschalter und/oder wenigstens einen oder keinen zusätzlichen Energiespeicher umfassen.

Jeder Motor kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein, beispielsweise als Motor mit konstanter oder unveränderbarer oder ungeregelter Drehzahl.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Laststufenschalter wenigstens einen Wähler mit einer Wählerantriebswelle umfasst, die mit der Abtriebswelle drehfest verbunden ist oder die Abtriebswelle ist. Der Wähler umfasst bevorzugt wenigstens zwei bewegliche Bewegtkontakte, die mit der Wählerantriebswelle drehfest verbunden sind.

Die Ausführungen und Erläuterungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die ande- ren Aspekte der Erfindung.

Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden und/oder kombiniert werden. Die Einzelheiten in den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen.

Die Zeichnungen zeigen in

FIG. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Laststufenschalters mit einem

Energiespeicher;

FIG. 2 eine erste Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Energiespeichers der FIG. 1 mit einem Sperrmechanismus in einer ersten Ausführungsform;

FIG. 3 eine zweite Ansicht des Energiespeichers aus FIG. 2;

FIG. 4 eine dritte Ansicht des Energiespeichers aus FIG. 2;

FIG. 5 eine vierte Ansicht des Energiespeichers aus FIG. 2;

FIG. 6 eine fünfte Ansicht des Energiespeichers aus FIG. 2;

FIG. 7 eine Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer ersten

Kupplung für den Energiespeicher;

FIG. 8 eine Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer zweiten

Kupplung für den Energiespeicher;

FIG. 9 eine Unteransicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Kurvenscheibe für den Energiespeicher;

FIG. 10 eine zweite Ausführungsform des Sperrmechanismus;

FIG. 1 1 eine dritte Ausführungsform des Sperrmechanismus.

In FIG. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines Laststufenschalters 10 schematisch dargestellt, der beispielhaft einen Motor 1 1 mit einer Abtriebswelle 12, einen Lastumschalter 13 mit einer Antriebswelle 14, einen Energiespeicher 15 und einen Wähler 16 umfasst. Der Lastumschalter 13 und der Wähler 16 sind auf bekannte Art und Weise ausgebildet und daher nicht näher dargestellt. Der Wähler 16 umfasst mehrere Festkontakte (nicht dargestellt) und zwei bewegliche Bewegtkontakte (nicht dargestellt) und ist zum Antrieb der Bewegtkontakte an die Abtriebswelle 12 gekoppelt. Der Lastumschalter 13 umfasst eine bewegliche Umschaltkontakteinheit (nicht dargestellt) und ist zum Antrieb der Umschaltkontakteinheit an die Antriebswelle 14 gekoppelt. Die Antriebswelle 14 ist über den Energiespeicher 15 an die Abtriebswelle 12 gekoppelt, die der Motor 1 1 bei einem Schaltvorgang des Laststufenschalters 10 mit konstanter Drehzahl antreibt.

In FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Energiespeichers 15 schematisch in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Der Energiespeicher 15 umfasst beispielhaft ein Getriebe, ein elastisches Speicherelement 17, eine Kurbel 18, die das Speicherelement 17 an das Getriebe koppelt, und ein Gestell (nicht dargestellt in FIG. 3, 4, 5) mit einer oberen und unteren Gestellplatte 19', 19" sowie Streben, die die Gestellplatten 19 miteinander verbinden. Das Speicherelement 17 ist mit einem festen Ende (links in FIG. 2) schwenkbar an den Gestellplatten 19 gelagert und mit einem ge- genüberliegenden, beweglichen Ende (rechts in FIG. 2) drehbar an der Kurbel 18 gelagert.

Das Getriebe umfasst beispielhaft eine Kurvenscheibe 20 (nicht dargestellt in FIG. 5) mit einer Eingangsnabe 201 und einer nutförmigen Kurve 202 (FIG. 3) in ihrer Unterseite, einen die Kurve 202 abtastenden Abtaster 21 (FIG. 3), ein Antriebszahnrad 22 mit einer Schwenkachse 221 , ein Abtriebszahnrad 23 mit einer Ausgangsnabe 231 und einer Schwungmasse 232, eine erste und zweite Kupplung 24, 25 (FIG. 2, 5, 6), einen Sperrmechanismus 26 in einer ersten Ausführungsform mit einer ersten und zweiten Klinke 261 , 262 und einer ersten und zweiten Rastnase 263, 264, ein A-Zahnrad 27, ein B- Zahnrad 28, ein C-Zahnrad 29, ein D-Zahnrad 30 sowie einen Lösemechanismus mit ei- nem ersten und zweiten Lösebolzen 31 ', 31 ".

Die Eingangsnabe 201 ist mit der Abtriebswelle 12 (nicht dargestellt) drehfest verbunden. Die Ausgangsnabe 231 ist mit der Antriebswelle 14 (nicht dargestellt) drehfest verbunden. Das Antriebszahnrad 22 trägt den Abtaster 21 , der radial zur Schwenkachse 221 versetzt ist und nach oben in die Kurve 202 ragt. Kurvenscheibe 20 und Abtaster 21 bilden zu- sammen ein Kurvengetriebe, das ein variables Übersetzungsmittel darstellt, das zwischen Eingangsnabe 201 und Speicherelement geschaltet ist. Das A-Zahnrad 27 kämmt mit dem Antriebszahnrad 23. Das B-Zahnrad 28 ist über die erste Kupplung 24 mit dem A- Zahnrad 27 gekoppelt. Das C-Zahnrad 29 kämmt mit dem B-Zahnrad 28. Das D-Zahnrad 30 ist über die zweite Kupplung 25 mit dem C-Zahnrad 29 gekoppelt und kämmt mit dem Abtriebszahnrad 23. Die Kurbel 18 ist mit dem C-Zahnrad 29 drehfest verbunden. Das Antriebszahnrad 22 ist somit über A-Zahnrad 27, erste Kupplung 24, B-Zahnrad 28, C- Zahnrad 29 und Kurbel 18 an das Speicherelement 17 gekoppelt. Das Abtriebszahnrad 23 ist somit über D-Zahnrad 30, zweite Kupplung 25, C-Zahnrad 29 und Kurbel 18 an das Speicherelement 17 gekoppelt. Das Abtriebszahnrad 23 liegt unterhalb der unteren Gestellplatte 19", und an der Unterseite seiner Zahnung ist die Schwungmasse 232 befestigt. Jede Klinke 261 , 262 ist auf der Oberseite der Schwungmasse 232 radial außerhalb der Zahnung schwenkbar gelagert und weist an ihrem radial äußeren freien Ende eine Klinkenklaue zum Ergreifen der zugeordneten Rastnase 263, 264 beim Einklinken auf, wohingegen ihr radial inneres freies Ende als Anschlag für den zugeordneten Lösebolzen 31 ', 31 " beim Ausklinken dient. Die Rastnasen 263, 264 sind an der Unterseite der unteren Gestellplatte 19" radial außerhalb der Klinken 261 , 262 befestigt und weisen jeweils eine flach radial einwärts verlaufende Auflauffläche und eine steil radial auswärts verlaufende Rastfläche auf, die an dem radial inneren Ende der Auflauffläche anschließt. Die Lösebolzen 31 ', 31 " sind an dem B- Zahnrad 28 befestigt und ragen durch einen bogenförmigen Schlitz in der unteren Gestellplatte 19" nach unten bis auf Höhe der zugeordneten Klinke 261 , 262. Durch geeignete Drehung des B-Zahnrades 28 kann jeder Lösebolzen 31 ', 31 " zum Ausklinken gegen das innere freie Ende der zugeordneten Klinke 261 , 262 gefahren werden und de- ren Klinkenklaue radial einwärts von der jeweiligen Rastnase 263, 264 gegen die Vorspannkraft einer zugeordneten Vorspannfeder, die sich an der Schwungmasse 232 abstützt, weg schwenken.

In FIG. 7 und FIG. 8 sind beispielhafte Ausführungsformen der ersten beziehungsweise zweiten Kupplung 24, 25 in einem Querschnitt rechtwinklig zur jeweiligen Drehachse schematisch dargestellt. Die Kupplungen 24, 25 sind jeweils freilaufartig und nach Art einer Klauenkupplung ausgebildet und weisen jeweils ein vorgegebenes erstes beziehungsweise zweites Winkelspiel auf, das einen entsprechend begrenzten Freilauf in jeder Drehrichtung erlaubt.

Die erste Kupplung 24 (FIG. 7) umfasst eine erste Kupplungsklaue 24' mit einer ersten und zweiten Anschlagfläche 241 (FIG. 5, 6), 242 und eine zweite Kupplungsklaue 24" mit einer dritten und vierten Anschlagfläche 243, 244 (FIG. 5). Die erste Kupplungsklaue 24' ist an der Unterseite des A-Zahnrades 27 befestigt und die zweite Kupplungsklaue 24" an der Oberseite des B-Zahnrades 28.

Die Funktionsweise der ersten Kupplung 24 ist wie folgt: Wenn das A-Zahnrad 27 aus der in FIG. 5 gezeigten Stellung im Uhrzeigersinn gedreht wird, dann wird auch die erste Kupplungsklaue 24' im Uhrzeigersinn der FIG. 7 gedreht. FIG. 7 zeigt eine Zwischenstellung, in der die Anschlagfläche 241 noch nicht an Anschlagfläche 243 anliegt und somit zweite Kupplungsklaue 24" und B-Zahnrad 28 stehen bleiben. Sobald sich A-Zahnrad 27 und Kupplungsklaue 24' so weit gedreht haben, dass Anschlagfläche 241 an Anschlagflä- che 243 anliegt, wird bei weiterer Drehung das B-Zahnrad 28 über Kupplungsklaue 24" mitgenommen und ebenfalls aus der in FIG. 5 gezeigten Stellung im Uhrzeigersinn gedreht. Wenn dann A-Zahnrad 27 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, dann wird auch Kupplungsklaue 24' im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wobei zunächst Anschlagfläche 242 noch nicht an Anschlagfläche 244 anliegt und somit zweite Kupplungsklaue 24" und B- Zahnrad 28 stehen bleiben. Sobald sich A-Zahnrad 27 und Kupplungsklaue 24' so weit, nämlich um das erste Winkelspiel, gedreht haben, dass Anschlagfläche 242 an Anschlagfläche 244 anliegt, wird bei weiterer Drehung das B-Zahnrad 28 mitgenommen und ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Die Funktionsweise bei Antrieb des B-Zahnrades 28 ist entsprechend umgekehrt.

Die zweite Kupplung 25 (FIG. 8) umfasst eine erste Kupplungsklaue 25' mit einer ersten und zweiten Anschlagfläche 251 (FIG. 2), 252 (FIG. 2, 5) und eine zweite Kupplungsklaue 25" mit einer dritten und vierten Anschlagfläche 253, 254. Die erste Kupplungsklaue 25' ist an dem C-Zahnrad 29 befestigt und die zweite Kupplungsklaue 25" an der Oberseite des D-Zahnrades 30. Die Funktionsweise der zweiten Kupplung 25 entspricht derjenigen der ersten Kupplung 24.

FIG. 9 ist eine Unteransicht der Kurvenscheibe 20 aus FIG. 4 mit einer beispielhaften Ausführungsform der Kurve 202. Kurve 202 ist in sich geschlossen und weist einen ersten Abschnitt 202A mit einem konstanten ersten Radius, einen zweiten Abschnitt 202B mit einem konstanten zweiten Radius kleiner als der erste Radius, einen dritten Abschnitt 202C, der die in FIG. 9 unteren Enden der Abschnitte 202A, 202B verbindet und einen veränderlichen Radius hat, und einen vierten Abschnitt 202D auf, der die in FIG. 9 oberen Enden der Abschnitte 202A, 202B verbindet und einen veränderlichen Radius hat; dabei beziehen sich die Radien auf die Eingangsnabe 201 . Kurve 202 bietet somit eine variable Übersetzung.

Die Funktionsweise des das variable Übersetzungsmittel bildenden Kurvengetriebes ist wie folgt: Ausgangspunkt ist beispielhaft die in FIG. 3 bis 6 gezeigte A-Grundstellung, in der die Kurvenscheibe 20 die in FIG. 9 gezeigte Stellung, die einer fünften Winkelstellung a5=0° entspricht, einnimmt, Abtaster 21 in Abschnitt 202A sitzt (FIG. 3, 4), Anschlagfläche 242 an Anschlagfläche 244 anliegt und folglich Anschlagfläche 241 um das komplette erste Winkelspiel von Anschlagfläche 243 entfernt ist, Anschlagfläche 252 an Anschlagfläche 254 anliegt und folglich Anschlagfläche 251 um das komplette zweite Winkelspiel von Anschlagfläche 253 entfernt ist, Speicherelement 17 entspannt ist sowie Klinke 261 an Rastnase 263 eingeklinkt und Klinke 262 ausgeklinkt ist. Endpunkt wird eine B- Grundstellung sein, in der die Kurvenscheibe 20 eine vierte Winkelstellung a4=180° einnimmt, Abtaster 21 in Abschnitt 202B sitzt, Anschlagfläche 241 an Anschlagfläche 243 anliegt und folglich Anschlagfläche 242 um das komplette erste Winkelspiel von Anschlagfläche 244 entfernt ist, Anschlagfläche 251 an Anschlagfläche 253 anliegt und folglich Anschlagfläche 252 um das komplette zweite Winkelspiel von Anschlagfläche 254 entfernt ist, Speicherelement 17 entspannt ist sowie Klinke 262 an Rastnase 264 eingeklinkt und Klinke 261 ausgeklinkt ist.

Wenn der Motor 1 1 die Kurvenscheibe 20 über Abtriebswelle 12 und Eingangsnabe 201 aus dieser A-Grundstellung, also aus der fünften Winkelstellung a5, in einer ersten Rich- tung R1 in eine erste Winkelstellung a1 dreht, dann bewegt sich Abtaster 21 zunächst in Abschnitt 202A hin zu Abschnitt 202C und danach weiter bis in Abschnitt 202C hinein. Da in Abschnitt 202A der Radius der Kurve 202 konstant ist, wird Antriebszahnrad 22 nicht bewegt, was einer unendlichen Übersetzung des Kurvengetriebes entspricht. Dadurch blockiert das Getriebe eine unerwünschte, durch die Antriebswelle 14 angetriebene Dre- hung des Abtriebszahnrades 23. In Abschnitt 202C nimmt der Radius zunächst rasch ab, was einer kleinen Übersetzung entspricht Folglich werden Antriebszahnrad 22 und A- Zahnrad 27 schnell gedreht, bis in Winkelstellung a1 das erste Winkelspiel aufgebraucht ist, sodass nun Anschlagfläche 241 an Anschlagfläche 243 anliegt und somit nun Anschlagfläche 242 um das komplette erste Winkelspiel von Anschlagfläche 244 entfernt ist. Folglich werden bei dieser Drehung von Winkelstellung a5 nach Winkelstellung a1 B- Zahnrad 28 und der nachfolgende Getriebestrang nicht angetrieben, sodass Speicherelement 17 nicht gespannt wird und Ausgangsnabe 231 steht.

Wenn der Motor 1 1 die Kurvenscheibe 20 aus Winkelstellung a1 weiter in Richtung R1 bis in eine zweite Winkelstellung a2 dreht, dann bewegt sich Abtaster 21 weiter in Abschnitt 202C hin zu Abschnitt 202B. Da in Abschnitt 202C der Radius nun jedoch langsamer als zuvor abnimmt, entspricht dies einer größeren Übersetzung. Folglich werden Antriebszahnrad 22 und A-Zahnrad 27 langsamer gedreht. Über die erste Kupplung 24 werden nun auch B-Zahnrad 28, C-Zahnrad 29 und Kurbel 18 gedreht und somit Speicherelement 17 gespannt, bis in Winkelstellung a2 das Speicherelement 17 bis in seinen oberen Tot- punkt gespannt ist und das zweite Winkelspiel aufgebraucht ist, sodass nun Anschlagfläche 251 an Anschlagfläche 253 anliegt und somit nun Anschlagfläche 252 um das komplette zweite Winkelspiel von Anschlagfläche 254 entfernt ist. Folglich werden bei dieser Drehung von Winkelstellung a1 nach Winkelstellung a2 D-Zahnrad 30 und der nachfolgende Getriebestrang nicht angetrieben, sodass Ausgangsnabe 231 steht. B-Zahnrad 28 fährt Lösebolzen 31 ' bis an den Anschlag der ersten Klinke 261 heran.

Wenn der Motor 1 1 die Kurvenscheibe 20 aus Winkelstellung a2 weiter in Richtung R1 bis in eine dritte Winkelstellung a3 dreht, dann bewegt sich Abtaster 21 weiter in Abschnitt 202C bis hin zu Abschnitt 202B. Folglich wird Lösebolzen 31 ' durch B-Zahnrad 28 gegen Klinke 261 gedrückt und diese von Rastnase 263 ausgeklinkt. Gleichzeitig drückt Kurbel 18 Speicherelement 17 über den oberen Totpunkt hinaus, sodass sich Speicherelement 17 entspannt und dabei Abtriebszahnrad 23 aus der in FIG. 2 bis 6 gezeigten ersten Winkelstellung ω1 in eine zweite Winkelstellung ω2 dreht. In Winkelstellung ω1 liegt Schwungmasse 232 mit ihrem in FIG. 6 rechten Ende an einem in FIG. 6 vorderen Anschlagblock an, der an der Unterseite der unteren Gestellplatte 19" befestigt ist. In Winkelstellung co2 liegt Schwungmasse 232 mit ihrem in FIG. 6 linken Ende an einem in FIG. 6 hinteren Anschlagblock an, der an der Unterseite der unteren Gestellplatte 19" befestigt ist, ist Klinke 262 an Rastnase 264 eingeklinkt und ist Klinke 261 ausgeklinkt. Wenn der Motor 1 1 die Kurvenscheibe 20 aus Winkelstellung a3 weiter in Richtung R1 bis in die vierte Winkelstellung a4, die der B-Grundstellung entspricht, dreht, dann bewegt sich Abtaster 21 in Abschnitt 202B hinein. Da in Abschnitt 202B der Radius der Kurve 202 konstant ist, wird Antriebszahnrad 22 nicht bewegt, was einer unendlichen Übersetzung des Kurvengetriebes entspricht. Dadurch blockiert das Getriebe eine unerwünschte, durch die Antriebswelle 14 angetriebene Drehung des Abtriebszahnrades 23.

Die Kurve 202 ist beispielhaft derart ausgebildet ist, dass

- sowohl bei der zuvor erläuterten Drehung der Eingangsnabe 201 in der ersten Richtung R1 aus Winkelstellung a5 in Winkelstellung a4 als auch bei einer weiteren Drehung der Eingangsnabe 201 in einer entgegengesetzten, zweiten Richtung R2 aus Winkelstellung a4 zurück in Winkelstellung a5, die jeweiligen Bewegungen des Antriebszahnrades 22 spiegelbildlich zueinander verlaufen; und

- sowohl bei der zuvor erläuterten Drehung der Eingangsnabe 201 in Richtung R1 aus Winkelstellung a5 in Winkelstellung a4 als auch bei einer Drehung der Eingangsnabe 201 weiter in Richtung R1 aus Winkelstellung a4 um denselben Differenzwinkel, der hier beispielhaft α4-α5=180° beträgt, die jeweiligen Bewegungen des Antriebszahnrades 22 spiegelbildlich zu zueinander verlaufen.

Im Normalfall entspannt sich das Speicherelement 17 so schnell und mit einer solchen Kraft, dass sich das C-Zahnrad 29 so schnell dreht, dass es das B-Zahnrad 28 schneller dreht als das Antriebszahnrad 22 das A-Zahnrad 27. Folglich entfernt sich Anschlagfläche 241 von Anschlagfläche 243, sodass Kupplung 24 wieder frei läuft. Um für den Fall, dass das Speicherelement 17 das Abtriebszahnrad 23 nicht schnell genug drehen kann, ein möglichst zeitnahes Nachdrücken des Abtriebszahnrades 23 durch den Motor 1 1 erreichen zu können, nimmt in Abschnitt 202C nun der Radius wieder schneller ab, was eine kleinere Übersetzung und schnellere Drehung von Antriebszahnrad 22 und Abtriebszahnrad 23 bedeutet. Folglich kann in diesem Fall das Getriebe mithilfe des Motors 1 1 entweder zusammen mit dem Speicherelement 17 oder gar anstelle des Speicherelementes 17 das Abtriebszahnrad 23 aus Winkelstellung ω1 oder aus einer Zwischenwinkelstellung, die zwischen Winkelstellung ω1 und Winkelstellung ω2 liegt, in die Winkelstellung ω2 drehen.

In FIG. 10 ist eine zweite Ausführungsform des Sperrmechanismus 26 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden. Rastnase 264 ist analog zu Rastnase 263 ausgebildet und nicht dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist die erste Rastnase 263 zwischen ihrer Rastfläche und ihrem gegenüberliegenden Ende auf ihrer Auflauffläche eine Zwischenrastfläche 32 auf, die die Klinke 261 mit ihrer Klinkenklaue ergreift, wenn das Abtriebszahnrad 23 bei Drehung von Winkelstellung ω1 in Winkelstellung ω2 eine entsprechende Zwischenwinkelstellung erreicht, die zwischen diesen Winkelstellungen ω1 , ω2 liegt. Folglich verhindert der Sperrmechanismus 26, dass das Abtriebszahnrad 23 diese Zwischenwinkelstellung in Richtung zu seiner ersten Winkelstellung ω1 hin verlassen kann.

Bei dieser Ausführungsform umfasst der Sperrmechanismus 26 ein der Rastnase 263 zugeordnetes erstes Federblech 265, ein der Rastnase 264 zugeordnetes zweites Federblech (nicht dargestellt) und zwei den Klinken 261 , 262 zugeordnete Führungsstifte 266, 267. Das erste Federblech 265 ist mit einem festen Ende (links in FIG. 10) radial innerhalb seiner Rastnase 263 an der Unterseite der unteren Gestellplatte 19" befestigt und drückt mit seinem anderen, freien Ende (rechts in FIG. 10) radial auswärts gegen die Verbindungskante zwischen Auflauffläche und Rastfläche. Das feste Ende liegt im Bereich der Zwischenrastfläche 32. Jeder Führungsstift 266, 267 ist auf der Oberseite der Klin- kenklaue seiner zugeordneten Klinke 261 , 262 befestigt. Beim Einklinken der Klinke 261 wird der Führungsstift 266 in FIG. 10 von links nach rechts in den Zwischenraum zwischen Federblech 265 und Rastnase 263 geführt, bis das Abtriebszahnrad 23 seine in FIG. 10 gezeigte zweite Winkelstellung ω2 erreicht hat, in der die Klinke 261 eingeklinkt ist und der Führungsstift 266 den Zwischenraum verlassen hat. Beim Ausklinken wird der Führungsstift 266 radial einwärts an dem freien Ende des Federbleches 265 vorbei bewegt und gleitet bei weiterer Drehung des Abtriebszahnrades 23 in Richtung der ersten Winkelstellung ω1 an der von der Rastnase 263 abgewandten Seite des Federbleches 265 entlang in FIG. 10 von rechts nach links und verhindert, dass die Klinke 261 mit ihrer Klinkenklaue die Zwischenrastfläche 32 ergreifen kann. Folglich verhindert der Sperrme- chanismus 26 bei Drehung des Abtriebszahnrades 23 aus der Winkelstellung ω2 in Winkelstellung ω1 , dass das Abtriebszahnrad 23 in dieser Zwischenwinkelstellung stehen oder hängen oder stecken bleiben kann.

In FIG. 1 1 ist eine dritte Ausführungsform des Sperrmechanismus 26 schematisch darge- stellt. Diese Ausführungsform ähnelt der zweiten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden. Rastnase 264 ist analog zu Rastnase 263 ausgebildet und nicht dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform umfasst der Sperrmechanismus 26 anstelle der Federbleche 265, 266 ein der Rastnase 263 zugeordnetes erstes Abdeckteil 268 und ein der Rastnase 264 zugeordnetes zweites Abdeckteil (nicht dargestellt). Im Vergleich zu der zweiten Ausführungsform liegt die Zwischenrastfläche 32 näher bei der Rastfläche und ist nicht zu erkennen, da sie von dem Abdeckteil 268 verdeckt wird. Das Abdeckteil 268 ist durch eine Vorspannfeder, die sich an der radial äußeren Fläche der Rastnase 263 abstützt, mit seinem in FIG. 1 1 rechten Ende radial auswärts gegen die Verbindungskante zwischen Auf- lauffläche und Rastfläche vorgespannt. Das Abdeckteil 268 liegt mit seinem anderen, in FIG. 1 1 linken Ende mit Abstand zu der Rastnase 263. Beim Einklinken der Klinke 261 wird der Führungsstift 266 in FIG. 1 1 von links nach rechts in den Zwischenraum zwischen Abdeckteil 268 und Rastnase 263 geführt, bis das Abtriebszahnrad 23 seine in FIG. 1 1 gezeigte zweite Winkelstellung ω2 erreicht hat, in der die Klinke 261 eingeklinkt ist und der Führungsstift 266 den Zwischenraum verlassen hat. Beim Ausklinken wird der Führungsstift 266 radial einwärts an dem freien Ende des Abdeckteils 268 vorbei bewegt und gleitet bei weiterer Drehung des Abtriebszahnrades 23 in Richtung der ersten Winkelstellung ω1 an der von der Rastnase 263 abgewandten Seite des Abdeckteils 268 entlang in FIG. 1 1 von rechts nach links und verhindert, dass die Klinke 261 mit ihrer Klinkenklaue die Zwischenrastfläche 32 ergreifen kann. Folglich verhindert der Sperrmechanismus 26 bei Drehung des Abtriebszahnrades 23 aus der Winkelstellung ω2 in Winkelstellung ω1 , dass das Abtriebszahnrad 23 in dieser Zwischenwinkelstellung stehen oder hängen oder stecken bleiben kann. BEZUGSZEICHEN

10 Laststufenschalter

1 1 Motor

12 Abtriebswelle

13 Lastumschalter

14 Antriebswelle

15 Energiespeicher

16 Wähler

17 elastisches Speicherelement

18 Kurbel

19719" obere/untere Gestellplatte

20 Kurvenscheibe

201/202 Eingangsnabe/Kurve von 20

202A/B/C/D erster/zweiter/dritter/vierter Abschnitt von 202

21 Abtaster

22 Antriebszahnrad

221 Schwenkachse von 22

23 Abtriebszahnrad

231/232 Ausgangsnabe/Schwungmasse von 23

24 erste Kupplung

24724" erste/zweite Kupplungsklaue von 24

241/242 erste/zweite Anschlagfläche von 24

243/244 dritte/vierte Anschlagfläche von 24

25 zweite Kupplung

25725" erste/zweite Kupplungsklaue von 25

251/252 erste/zweite Anschlagfläche von 25

253/254 dritte/vierte Anschlagfläche von 25

26 Sperrmechanismus

261/262 erste/zweite Klinke von 26

263/264 erste/zweite Rastnase von 26

265 erstes Federblech von 26

266/267 erster/zweiter Führungsstift von 26

27 A-Zahnrad

28 B-Zahnrad

29 C-Zahnrad 30 D-Zahnrad

31731 " erster/zweiter Lösebolzen 32 Zwischenrastfläche von 263, 264

R1/R2 erste/zweite Drehrichtung von 20 α1 ...α5 Winkelstellungen von 20 und 201 ω1 , ω2 Winkelstellungen von 23 und 231

Claims

ANSPRÜCHE

1 . Energiespeicher (15) für oder in einem Laststufenschalter (10), der einen Motor (1 1 ) mit einer Abtriebswelle (12) und einen Lastumschalter (13) mit einer Antriebswelle (14) umfasst, umfassend

- ein elastisches Speicherelement (17);

- ein Getriebe, das an das Speicherelement (17) gekoppelt ist und umfasst

• eine Eingangsnabe (201 ), die mit der Abtriebswelle (12) drehfest verbunden werden kann;

• eine Ausgangsnabe (231 ), die mit der Antriebswelle (12) drehfest verbunden werden kann;

• ein variables Übersetzungsmittel (20, 21 ), das zwischen die Eingangsnabe (201 ) und das Speicherelement (17) geschaltet ist.

2. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend

- ein Spannelement (18), das derart ausgebildet ist, dass es zum Spannen an dem Speicherelement (17) angreift und dann bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) das Speicherelement (17) spannt;

- ein Entspannelement (18), das derart ausgebildet ist, dass es zum Antreiben der Ausgangsnabe (231 ) an dem Speicherelement (17) angreift und dann beim Entspannen des Speicherelementes (17) die Ausgangsnabe (231 ) antreibt;

wobei

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• beim Entspannen das Spannelement (17) dem Entspannelement (18) mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit nachfährt; und/oder

• beim Entspannen das Entspannelement (18) nachdrückt.

3. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in einer ersten Richtung (R1 ) aus einer vorgegebenen ersten Winkelstellung in eine vorgegebene zweite Winkelstellung das Speicherelement (17) spannt und dabei die Ausgangsnabe (231 ) steht;

das Speicherelement (17) derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) aus der zweiten Winkelstellung in eine vorgegebene dritte Winkelstellung sich entspannt und dabei die Ausgangsnabe (231 ) aus einer ersten Winkelstellung in eine zweite Win- kelstellung dreht.

4. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) aus der zweiten in die dritte Winkelstellung die Übersetzung des Übersetzungsmittels (20, 21 ) kleiner als beim Spannen ist.

5. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) aus der ersten in die zweite Winkelstellung die Übersetzung des Übersetzungsmittels (20, 21 ) größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist;

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) aus der zweiten in die dritte Winkelstellung die Übersetzung des Übersetzungsmittels (20, 21 ) kleiner als der Schwellenwert ist.

6. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) aus der dritten Winkelstellung in eine vorgegebene vierte Winkelstellung die Ausgangsnabe blockiert.

7. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) aus einer vorgegebenen fünften Winkelstellung, die vor der ersten Winkelstellung liegt, in die erste Winkelstellung das Speicherelement (17) nicht spannt und dabei die Ausgangsnabe steht.

8. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe und das Speicherelement (17) derart ausgebildet sind, dass sie zusammen

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) aus der zweiten Winkelstellung in die dritte Winkelstellung die Ausgangsnabe (231 ) aus ihrer ersten Winkelstellung oder aus einer Zwischenwinkelstellung, die zwischen ihrer ersten und zweiten Winkelstellung liegt, in ihre zweite Winkelstellung drehen oder drehen können; und/oder das Getriebe derart ausgebildet sind, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) aus der zweiten in die dritte Winkelstellung anstelle des Speicherelementes (17) die Ausgangsnabe aus ihrer ersten Winkelstellung oder aus einer Zwischenwinkelstellung, die zwischen ihrer ersten und zweiten Winkelstellung liegt, in ihre zweite Winkelstellung dreht oder drehen kann.

9. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe derart ausgebildet ist, dass es

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) und zwischen der zweiten und dritten Winkelstellung verhindert, dass die Ausgangsnabe (231 ) ihre zweite Winkelstellung um mehr als einen vorgegebenen Abweichungswinkel verlassen kann.

10. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe umfasst

• einen Sperrmechanismus (26), der an die Ausgangsnabe (231 ) gekoppelt ist;

- der Sperrmechanismus (26) derart ausgebildet ist, dass er

• bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) und zwischen der zweiten und dritten Winkelstellung verhindert, dass die Ausgangsnabe (231 ) ihre zweite Winkelstellung um mehr als den Abweichungswinkel und/oder in Richtung zu ihrer ersten Winkelstellung hin verlassen kann;

• in der zweiten Winkelstellung der Ausgangsnabe (231 ) verhindert, dass die Ausgangsnabe (231 ) die zweite Winkelstellung in Richtung zu ihrer ersten Winkelstellung hin verlassen kann;

• in einer Zwischenwinkelstellung der Ausgangsnabe (231 ), die zwischen ihrer ersten und zweiten Winkelstellung liegt, verhindert, dass die Ausgangsnabe (231 ) diese Zwischenwinkelstellung in Richtung zu ihrer ersten Winkelstellung hin verlassen kann;

• bei Drehung der Ausgangsnabe (231 ) aus ihrer zweiten in ihre erste Winkelstellung verhindert, dass die Ausgangsnabe (231 ) in ihrer Zwischenwinkelstellung stehen bleibt.

1 1 . Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe umfasst

• einen Lösemechanismus (31 );

- der Lösemechanismus derart ausgebildet ist, dass er • bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in dieser Richtung (R1 ) und in der zweiten Winkelstellung oder zwischen der zweiten und dritten Winkelstellung den Sperrmechanismus (26) löst.

12. Energiespeicher (15) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei

das Getriebe umfasst

• eine Kurvenscheibe (20), die eine Kurve (202) und die Eingangsnabe (201 ) umfasst;

• einen Abtaster (21 ), der die Kurve (202) abtastet;

- die Kurve (202) derart ausgebildet ist, dass bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in der ersten Richtung (R1 ) aus der fünften in die vierte Winkelstellung und bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in einer entgegengesetzten, zweiten Richtung (R2) aus der vierten in die fünfte Winkelstellung die jeweiligen Bewegungen des Abtasters (21 ) spiegelbildlich zueinander verlaufen; und/oder

- die Kurve (202) derart ausgebildet ist, dass bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in der ersten Richtung (R1 ) aus der fünften um einen Differenzwinkel in die vierte Winkelstellung und bei Drehung der Eingangsnabe (201 ) in der ersten Richtung (R1 ) aus der vierten Winkelstellung um denselben Differenzwinkel die jeweiligen Bewegungen des Abtasters (21 ) spiegelbildlich zu zueinander verlaufen; und/oder

- die Kurve (202) in sich geschlossen ist; und/oder

- die Kurve (202) derart ausgebildet ist, dass der Differenzwinkel zwischen der vierten und fünften Winkelstellung 180° oder 90° oder 60° oder 45° oder einen ganzzahligen Bruchteil von 180° beträgt.

13. Laststufenschalter (10), umfassend

- einen Motor (1 1 ) mit einer Abtriebswelle (12);

- einen Lastumschalter (13) mit einer Antriebswelle (14);

- einen Energiespeicher (15), der gemäß einem der vorigen Ansprüche ausgebildet ist; wobei

- die Eingangsnabe (201 ) mit der Abtriebswelle (12) drehfest verbunden ist;

- die Ausgangsnabe (231 ) mit der Antriebswelle (14) drehfest verbunden ist.