Spanngetriebe zum Spannen einer Speicherfeder eines Feder speicherantriebs

Die Erfindung betrifft ein Spanngetriebe zum Spannen einer Speicherfeder eines Federspeicherantriebs, insbesondere für einen Leistungsschalter.

Federspeicherantriebe werden insbesondere als Antriebe zum Schalten von Leistungsschaltern verwendet. Leistungsschalter sind elektrische Schalter, die für hohe elektrische Ströme und Spannungen ausgelegt sind, um insbesondere hohe Überlast ströme und Kurzschlussströme sicher abschalten zu können. Da zu weisen Leistungsschalter eine Unterbrechereinheit mit we nigstens einem bewegbaren Schaltelement zum Öffnen und

Schließen eines Strompfads auf. Zum Bewegen der Schaltelemen te bei einem Schaltvorgang halten Leistungsschalter eine für den Schaltvorgang benötigte Energie bereit. Federspeicheran triebe speichern diese Energie in Speicherfedern, die zur Speicherung der Energie gespannt werden. Eine Speicherfeder wird beispielsweise mit einem Spannmotor gespannt, der über ein Spanngetriebe mit der Speicherfeder verbunden ist. Analog werden Federspeicherantriebe auch beispielsweise als Antriebe zum Schalten von Lasttrennschaltern verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Spanngetriebe zum Spannen einer Speicherfeder eines Feder speicherantriebs anzugeben.

Die Aufgabe wird durch ein Spanngetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein erfindungsgemäßes Spanngetriebe zum Spannen einer Spei cherfeder eines Federspeicherantriebs umfasst ein an die Speicherfeder gekoppeltes Spannrad, eine an das Spannrad ge koppelte Zwischenwelle, ein von einem Spannmotor antreibbares Zwischenrad, einen an das Zwischenrad gekoppelten Freilauf und eine Klauenkupplung mit einer drehfest an die Zwischen welle gekoppelten ersten Kupplungsbacke, einer mit dem Frei lauf verbundenen zweiten Kupplungsbacke und einem zwischen den Kupplungsbacken angeordneten und drehfest an die erste Kupplungsbacke gekoppelten Synchronring, der relativ zu der ersten Kupplungsbacke parallel zu einer Drehachse der Zwi schenwelle verschiebbar ist und an die zweite Kupplungsbacke gedrückt wird. Die erste Kupplungsbacke ist zwischen einer ersten Endstellung, die sie beim Spannen der Speicherfeder annimmt, und einer zweiten Endstellung, die sie in einem ge spannten Zustand der Speicherfeder annimmt, parallel zu der Drehachse verschiebbar. In der ersten Endstellung liegt die erste Kupplungsbacke an der zweiten Kupplungsbacke an und schließt die Klauenkupplung. In der zweiten Endstellung sind die beiden Kupplungsbacken voneinander getrennt und die Klau enkupplung ist geöffnet. Der Synchronring koppelt bei einer Drehung relativ zu der zweiten Kupplungsbacke in einer ersten Drehrichtung um die Drehachse formschlüssig mit der zweiten Kupplungsbacke und ist bei geöffneter Klauenkupplung in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrich tung um die Drehachse relativ zu der zweiten Kupplungsbacke drehbar .

Die Zwischenwelle überträgt beim Spannen der Speicherfeder Drehungen des Zwischenrads über den Freilauf und die Klauen kupplung auf das Spannrad und ermöglicht dadurch das Spannen der Speicherfeder durch den Spannmotor, der direkt oder indi rekt das Zwischenrad antreibt. Die Klauenkupplung entkoppelt in dem gespannten Zustand der Speicherfeder die Zwischenwelle von dem Freilauf und dem Zwischenrad, so dass durch das Zwi schenrad, insbesondere bei einem Nachlaufen des Spannmotors nach dem Spannen der Speicherfeder, keine Kräfte auf die Zwi schenwelle und das Spannrad übertragen werden. Ohne die Klau enkupplung würden diese Kräfte in dem gespannten Zustand der Speicherfeder auf die Zwischenwelle und an die Zwischenwelle gekoppelte Komponenten des Spanngetriebes übertragen werden und diese verspannen und belasten. Die Klauenkupplung entlas tet daher vorteilhaft die Zwischenwelle und an sie gekoppelte Komponenten des Spanngetriebes in dem gespannten Zustand der Speicherfeder .

Durch die drehfeste Kopplung der ersten Kupplungsbacke an die Zwischenwelle werden Drehungen der Zwischenwelle auf die ers te Kupplungsbacke übertragen. Die Verschiebbarkeit der ersten Kupplungsbacke ermöglicht einerseits deren Kopplung an die zweite Kupplungsbacke und den Freilauf zum Spannen der Spei cherfeder und andererseits die Entkopplung der Kupplungsba cken im gespannten Zustand der Speicherfeder.

Der Synchronring ermöglicht ein Synchronisieren von Drehungen der beiden Kupplungsbacken, bevor die Klauenkupplung

schließt, da der Synchronring bei Drehungen relativ zu der zweiten Kupplungsbacke in einer ersten Drehrichtung form schlüssig an die zweite Kupplungsbacke koppelt, so dass die zweite Kupplungsbacke anschließend von dem Synchronring mit bewegt wird. Wenn die Klauenkupplung schließt, sind die Dre hungen der beiden Kupplungsbacken daher bereits synchroni siert .

Andererseits ermöglicht der Synchronring bei geöffneter Klau enkupplung Drehungen der ersten Kupplungsbacke relativ zu der zweiten Kupplungsbacke in einer der ersten Drehrichtung ent gegengesetzten zweiten Drehrichtung. Dadurch werden insbeson dere Drehungen der zweiten Kupplungsbacke ermöglicht, die durch ein Nachlaufen des Spannmotors verursacht werden, wenn nach dem Spannen der Speicherfeder das Spannrad und die Zwi schenwelle fest stehen und sich daher die erste Kupplungsba cke nicht drehen kann.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Syn chronring mehrere der zweiten Kupplungsbacke zugewandte ram penförmige Vorsprünge aufweist, die um die Zwischenwelle her um angeordnet sind, und die zweite Kupplungsbacke mehrere um die Zwischenwelle herum angeordnete Kopplungszähne aufweist, an denen jeweils ein rampenförmiger Vorsprung des Synchron rings bei einer Drehung des Synchronrings relativ zu der zweiten Kupplungsbacke in der ersten Drehrichtung um die Drehachse anschlägt und über die die rampenförmigen Vorsprün ge des Synchronrings bei einer Drehung des Synchronrings re lativ zu der zweiten Kupplungsbacke in der zweiten Drehrich tung um die Drehachse gleiten können. Die Kopplungszähne sind beispielsweise in einer zu der Drehachse senkrechten Ebene radial zu der Drehachse nach außen gerichtet. Diese Ausge staltung der Erfindung realisiert die oben genannte form schlüssige Kopplung des Synchronrings an die zweite Kupp lungsbacke bei Drehungen relativ zu der zweiten Kupplungsba cke in der ersten Drehrichtung durch das Anschlägen der ram penförmigen Vorsprünge des Synchronrings an den Kopplungszäh nen der zweiten Kupplungsbacke. Ferner realisiert diese Aus gestaltung der Erfindung die Drehungen des Synchronrings re lativ zu der zweiten Kupplungsbacke in der zweiten Drehrich tung durch das Gleiten der rampenförmigen Vorsprünge des Syn chronrings über die Kopplungszähne der zweiten Kupplungsbacke in der zweiten Drehrichtung.

Vorzugsweise sind die rampenförmigen Vorsprünge des Synchron rings und die Kopplungszähne der zweiten Kupplungsbacke je weils in einer zu der Drehachse senkrechten Ebene äquidistant entlang eines Kreises um die Drehachse angeordnet. Dadurch können die rampenförmigen Vorsprünge bei Drehungen relativ zu der zweiten Kupplungsbacke in der ersten Drehrichtung gleich zeitig jeweils an einem Kopplungszahn anschlagen und bei Dre hungen relativ zu der zweiten Kupplungsbacke in der zweiten Drehrichtung gleichzeitig jeweils über einen Kopplungszahn laufen .

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Synchronring vier rampenförmige Vorsprünge aufweist und die zweite Kupplungsbacke vier Kopplungszähne aufweist. Je vier rampenförmige Vorsprünge und Kopplungszähne haben sich als ein vorteilhafter Kompromiss zwischen einer Belastung der rampenförmigen Vorsprünge und Kopplungszähne und einem benö tigten Abstand der rampenförmigen Vorsprünge und Kopplungs zähne erwiesen. Einerseits steigt nämlich die Belastung der rampenförmigen Vorsprünge und Kopplungszähne mit abnehmender Anzahl der rampenförmigen Vorsprünge und Kopplungszähne. An dererseits wird zum formschlüssigen Koppeln der rampenförmi gen Vorsprünge und Kopplungszähne ein ausreichender Abstand von den rampenförmigen Vorsprüngen und Kopplungszähnen benö tigt, da sich die Kupplungsbacken schnell relativ zueinander drehen .

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens ein den Synchronring mit der ersten Kupplungsbacke koppelndes Fe derelement vor, das den Synchronring an die zweite Kupplungs backe drückt. Dadurch wird insbesondere ermöglicht, dass der Synchronring bei axialen Verschiebungen der ersten Kupplungs backe an die zweite Kupplungsbacke gedrückt bleibt. Ferner werden axiale Verschiebungen des Synchronrings ermöglicht, insbesondere wenn die rampenförmigen Vorsprünge des Synchron rings über die Kopplungszähne der zweiten Kupplungsbacke gleiten .

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kupplungsbacken zueinander korrespondierende Klauen aufwei sen, die in der ersten Endstellung der ersten Kupplungsbacke die beiden Kupplungsbacken bei Drehungen der ersten Kupp lungsbacke relativ zu der zweiten Kupplungsbacke in der zwei ten Drehrichtung formschlüssig miteinander koppeln. Dadurch wird ermöglicht, dass die erste Kupplungsbacke bei geschlos sener Klauenkupplung von der zweiten Kupplungsbacke bewegt wird, nachdem die Kupplungsbacken formschlüssig miteinander gekoppelt sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ein mit der ersten Kupplungsbacke verbundenes Koppelelement vor, das durch eine senkrecht zu der Drehachse der Zwischenwelle ver laufende Queröffnung in der Zwischenwelle geführt ist und in der Queröffnung zwischen einer eine erste Endstellung der ersten Kupplungsbacke definierenden ersten Position und einer die zweite Endstellung der ersten Kupplungsbacke definieren den zweiten Position parallel zu der Drehachse der Zwischen welle verschiebbar ist. Das Koppelelement ist beispielsweise als ein Rohr oder Bolzen ausgebildet, dessen Längsachse senk recht zur Drehachse der Zwischenwelle angeordnet ist und des sen Enden in Ausnehmungen in der ersten Kupplungsbacke hin einragen. Das Koppelelement ermöglicht ein Verschieben der ersten Kupplungsbacke durch ein Verschieben des Koppelele ments .

Ferner ist beispielsweise ein Schaltstift vorgesehen, der in einer entlang der Drehachse der Zwischenwelle verlaufenden Längsöffnung in der Zwischenwelle verschiebbar gelagert und an das Koppelelement gekoppelt ist. Dadurch kann die erste Kupplungsbacke über das Koppelement durch Verschieben des Schaltstifts zwischen ihren Endstellungen verschoben werden.

Ferner ist beispielsweise vorgesehen, dass ein Absteuerende des Schaltstiftes aus der Längsöffnung in der Zwischenwelle herausragt und an dem Spannrad ein Absteuerelement angeordnet ist, das das Absteuerende des Schaltstifts im gespannten Zu stand der Speicherfeder zu der Längsöffnung hin verschiebt, so dass das Koppelelement von seiner ersten in seine zweite Position verschoben wird. Beispielsweise weist das Absteuer element ein radial von dem Spannrad abstehendes Kontaktende mit einer Kontaktfläche auf, die beim Verschieben des Schalt stifts an dessen Absteuerende anliegt. Durch das Absteuer element wird das Spannrad in einer Stellung, in der die Spei cherfeder gespannt ist, an den Schaltstift gekoppelt, wobei das Absteuerelement den Schaltstift verschiebt und dadurch die Klauenkupplung öffnet.

Vorzugsweise verläuft jede der beiden Kupplungsbacken ring förmig um die Zwischenwelle herum. Dadurch wird in einfacher Weise eine zuverlässige Kopplung der Klauenkupplung an die Zwischenwelle und den Freilauf ermöglicht. Ferner ist beispielsweise eine an die erste Kupplungsbacke gekoppelte Rückstellfeder vorgesehen, die auf die erste Kupp lungsbacke eine Federkraft in Richtung der zweiten Kupplungs backe ausübt. Durch die Rückstellfeder kann die erste Kupp lungsbacke zu der zweiten Kupplungsbacke geschoben werden, wenn das Absteuerelement beim Entspannen der Speicherfeder den Schaltstift freigibt. Dadurch wird die Klauenkupplung wieder geschlossen und das Spanngetriebe ist nach dem Ent spannen der Speicherfeder zum erneuten Spannen der Speicher feder bereit.

Der Freilauf weist beispielsweise einen um die Zwischenwelle herum verlaufenden Freilaufinnenring auf, mit dem die zweite Kupplungsbacke verbunden ist. Dadurch wird eine zuverlässige Kopplung der Klauenkupplung an den Freilauf ermöglicht.

Das Zwischenrad ist beispielsweise über ein Kegelradgetriebe durch den Spannmotor antreibbar. Dadurch wird eine Umlenkung der Antriebskraft des Spannmotors erreicht, die eine kompakte Bauform des Federspeicherantriebs ermöglicht.

Ferner weist das Spanngetriebe vorzugsweise einen Arretie rungsmechanismus zum lösbaren Arretieren des Spannrads in ei nem gespannten Zustand der Speicherfeder auf. Dadurch ist das Spannrad in dem gespannten Zustand der Speicherfeder arre tierbar, so dass die Speicherfeder gespannt bleibt bis die Arretierung zur Freigabe der von der Speicherfeder gespei cherten Energie gelöst wird.

Ein erfindungsgemäßer Federspeicherantrieb weist ein erfin dungsgemäßes Spanngetriebe auf. Die Vorteile eines derartigen Federspeicherantriebs ergeben sich aus den oben genannten Vorteilen eines erfindungsgemäßen Spanngetriebes.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam menhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei- spielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu tert werden. Dabei zeigen:

FIG 1 eine perspektivische und teilweise geschnittene Dar stellung eines Spanngetriebes,

FIG 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 1,

FIG 3 eine erste perspektivische Darstellung einer Zwischen welle, eines Zwischenrades und einer Klauenkupplung,

FIG 4 eine zweite perspektivische Darstellung einer Zwi

schenwelle, eines Zwischenrades und einer Klauenkupp lung,

FIG 5 eine perspektivische Darstellung einer Zwischenwelle und einer Klauenkupplung,

FIG 6 eine perspektivische Darstellung einer ersten Kupp lungsbacke,

FIG 7 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Kupp lungsbacke,

FIG 8 eine perspektivische Darstellung eines Synchronrings.

Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit densel ben Bezugszeichen versehen.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Spanngetriebe 1 zum Spannen einer (nicht dargestellten) Speicherfeder eines Federspei cherantriebs in einer perspektivischen und teilweise ge schnittenen Darstellung, wobei Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Figur 1 zeigt. Die Speicherfeder ist bei spielsweise eine Einschaltfeder des Federspeicherantriebs, die Energie zum Schließen eines Strompfads eines Leistungs schalters speichert. Das Spanngetriebe 1 umfasst unter ande- rem ein Spannrad 9, eine Zwischenwelle 2 und ein Zwischen rad 4.

Das Spannrad 9 ist fest mit einer Kurvenscheibe 17 und einer Spannwelle 18 verbunden und über die Spannwelle 18 an die Speicherfeder gekoppelt.

Das Zwischenrad 4 ist über ein Kegelradgetriebe 19 von einem (nicht dargestellten) Spannmotor antreibbar.

Die Zwischenwelle 2 ist an das Spannrad 9 und das Zwischen rad 4 gekoppelt, um zum Spannen der Speicherfeder Drehungen des Zwischenrads 4 auf das Spannrad 9 zu übertragen. Die Kopplung zwischen der Zwischenwelle 2 und dem Spannrad 9 ist eine Zahnradkopplung, die von einem Zahnkranz 30 des Spann- rads 9 und einem dazu korrespondierenden Zahnradring 32 (sie he die Figuren 3 bis 5) der Zwischenwelle 2 gebildet wird.

Das Zwischenrad 4 ist über einen Freilauf 3 und eine Klauen kupplung 20 an die Zwischenwelle 2 gekoppelt, wobei der Frei lauf 3 das Zwischenrad 4 mit der Klauenkupplung 20 verbindet. Die Klauenkupplung 20 weist eine drehfest an die Zwischenwel le 2 gekoppelte erste Kupplungsbacke 12, eine mit einem Frei laufinnenring 13 des Freilaufs 3 verbundene zweite Kupplungs backe 11, einen zwischen den Kupplungsbacken 11, 12 angeord neten Synchronring 15 und Federelemente 16 auf. Die Kupp lungsbacken 11, 12 und der Synchronring 15 verlaufen jeweils ringförmig um die Zwischenwelle 2.

Die erste Kupplungsbacke 12 ist zwischen zwei Endstellungen axial, das heißt parallel zu einer Drehachse 21 der Zwischen welle 2, verschiebbar. In einer ersten Endstellung der ersten Kupplungsbacke 12 ist die Klauenkupplung 20 geschlossen und koppelt den Freilauf 3 und das Zwischenrad 4 zum Spannen der Speicherfeder an die Zwischenwelle 2. Dabei liegen die Kupp lungsbacken 11, 12 aneinander an. In der zweiten Endstellung der ersten Kupplungsbacke 12 sind die Kupplungsbacken 11, 12 voneinander getrennt und die Klauenkupplung 20 ist geöffnet. Dadurch koppelt die Klauenkupplung 20 den Freilauf 3 und das Zwischenrad 4 zum Spannen der Speicherfeder an die Zwischen welle 2 und entkoppelt den Freilauf 3 und das Zwischenrad 4 in dem gespannten Zustand der Speicherfeder von der Zwischen welle 2.

Der Synchronring 15 ist drehfest an die erste Kupplungsba cke 12 gekoppelt und relativ zu der ersten Kupplungsbacke 12 axial verschiebbar. Dazu weist der Synchronring 15 axial ver laufende Zähne 43 auf, die in dazu korrespondierende Ausspa rungen 45 in der ersten Kupplungsbacke 12 hineinragen (siehe die Figuren 3 bis 6 und 8) . Alternativ kann die erste Kupp lungsbacke 12 axial verlaufende Zähne aufweisen, die in dazu korrespondierende Aussparungen in dem Synchronring 15 hinein ragen. Andere drehfeste, aber axial verschiebbare Verbindun gen des Synchronrings 15 mit der ersten Kupplungsbacke 12 sind ebenfalls möglich. Die Federelemente 16 verlaufen axial zwischen der ersten Kupplungsbacke 12 und dem Synchron ring 15, so dass die Federelemente 16 axial wirkende Feder kräfte zwischen dem Synchronring 15 und der ersten Kupplungs backe 12 ausüben.

Der Synchronring 15 wird durch die Federelemente 16 an die zweite Kupplungsbacke 11 gedrückt. Der Synchronring 15 kop pelt in unten näher beschriebener Weise bei einer Drehung re lativ zu der zweiten Kupplungsbacke 11 in einer ersten Dreh richtung um die Drehachse 21 formschlüssig mit der zweiten Kupplungsbacke 11 und ist in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung um die Drehachse 21 relativ zu der zweiten Kupplungsbacke 11 bei geöffneter Klau enkupplung 20 drehbar (siehe dazu die Figuren 3 bis 8 und de ren Beschreibung) . Dadurch synchronisiert der Synchronring 15 die Drehungen der beiden Kupplungsbacken 11, 12 bei Drehungen der ersten Kupplungsbacke 12 relativ zu der zweiten Kupp lungsbacke 11 in der ersten Drehrichtung. Der Freilauf 3 entkoppelt das Zwischenrad 4 von der Zwischen welle 2 beim Spannen der Speicherfeder, wenn die Spannwel le 18 über einen oberen Totpunkt läuft.

Um die erste Kupplungsbacke 12 drehfest und axial verschieb bar an die Zwischenwelle 2 zu koppeln, weisen die erste Kupp lungsbacke 12 und die Zwischenwelle 2 eine Verzahnung 29 auf (siehe die Figuren 3 bis 6) .

Um die erste Kupplungsbacke 12 von ihrer ersten Endstellung in die zweite Endstellung zu verschieben, weist die Zwischen welle 2 im Bereich der ersten Kupplungsbacke 12 eine lang lochartige Queröffnung 22 auf, die senkrecht zu der Drehach se 21 durch die Zwischenwelle 2 verläuft. Durch die Queröff nung 22 ist ein mit der ersten Kupplungsbacke 12 verbundenes Koppelement 23 geführt, das in der Queröffnung 22 zwischen einer die erste Endstellung der ersten Kupplungsbacke 12 de finierenden ersten Position und einer die zweite Endstellung der ersten Kupplungsbacke 12 definierenden zweiten Position verschiebbar ist. In dem in den Figuren dargestellten Ausfüh rungsbeispiel ist das Koppelement 23 als ein Rohr ausgebil det, dessen Enden in Ausnehmungen 24 in der ersten Kupplungs backe 12 hineinragen. Alternativ kann das Koppelement 23 aber auch beispielsweise als ein Bolzen ausgeführt sein.

Ferner weist die Zwischenwelle 2 eine entlang ihrer Drehach se 21 verlaufende Längsöffnung 25 auf, die sich von der Quer öffnung 22 zu einem spannradseitigen Ende der Zwischenwelle 2 erstreckt. In der Längsöffnung 25 ist ein Schaltstift 10 axi al verschiebbar gelagert, der ein aus der Längsöffnung 25 herausragendes Absteuerende 26 aufweist und sich in der

Längsöffnung 25 bis zu dem Koppelement 23 erstreckt.

An dem Spannrad 9 ist ein Absteuerelement 8 angeordnet, das das Absteuerende 26 des Schaltstifts 10 im gespannten Zustand der Speicherfeder zu der Längsöffnung 25 hin verschiebt. Das Absteuerelement 8 weist ein radial von dem Spannrad 9 abste hendes Kontaktende mit einer Kontaktfläche 27 auf, die beim Verschieben des Schaltstifts 10 an dessen Absteuerende 26 an liegt. Das Absteuerelement 8 ist beispielsweise an einer Po sition an dem Spannrad 9 angeordnet, in der die Kontaktflä che 27 das Absteuerende 26 des Schaltstifts 10 kontaktiert, wenn sich das Spannrad 9 etwa drei Grad weitergedreht hat, nachdem die Spannwelle 18 den oberen Totpunkt erreicht hat.

An die erste Kupplungsbacke 12 ist ferner eine Rückstellfe der 14 gekoppelt, die helixartig um die Zwischenwelle 2 herum verläuft. Die Rückstellfeder 14 greift an einem von der zwei ten Kupplungsbacke 11 abgewandten Ende der ersten Kupplungs backe 12 an und übt auf die erste Kupplungsbacke 12 eine Fe derkraft in Richtung der zweiten Kupplungsbacke 11 aus.

Das Spanngetriebe 1 weist außerdem einen Arretierungsmecha nismus 28 zum lösbaren Arretieren des Spannrads 9 in dem ge spannten Zustand der Speicherfeder auf. Der Arretierungsme chanismus 28 des in den Figuren gezeigten Ausführungsbei spiels weist eine an der Kurvenscheibe 17 angeordnete Kurven scheibenrolle 5 und eine Einklinke 6, die die Kurvenscheiben rolle 5 zum Arretieren des Spannrads 9 fixiert, auf. Nach dem Trennen der Kupplungsbacken 11, 12 läuft die Kurvenscheiben rolle 5 gegen die Einklinke 6 und wird von der Einklinke 6 in dieser Position arretiert, beispielsweise wenn sich das

Spannrad 9 etwa zehn Grad weitergedreht hat, nachdem die Spannwelle 18 den oberen Totpunkt erreicht hat. Dadurch wird ein Abprallen der Kurvenscheibenrolle 5 von der Einklinke 6 durch die geöffnete Klauenkupplung 20 ermöglicht und damit eine Verspannung des Freilaufs 3 verhindert.

Im gespannten Zustand der Speicherfeder werden die Zwischen welle 2 und an sie gekoppelte Komponenten wie die Einklinke 6 und die Kurvenscheibenrolle 5 durch die Klauenkupplung 20 von dem Zwischenrad 4 entkoppelt, um nicht durch das Zwischen rad 4, beispielsweise bei einem Nachlaufen des Spannmotors, belastet und verspannt zu werden. Dadurch werden vorteilhaft insbesondere die Belastung der Einklinke 6, der Kurvenschei benrolle 5 und des Freilaufs 3 reduziert und eine Abnutzung oder Schädigung dieser Komponenten des Spanngetriebes 1 durch diese Belastung verhindert.

Zur Freigabe der in der gespannten Speicherfeder gespeicher ten Energie wird die Kopplung der Einklinke 6 an die Kurven scheibenrolle 5 gelöst. Die sich entspannende Speicherfeder dreht das Spannrad 9 in derselben Drehrichtung wie beim Span nen der Speicherfeder, wodurch das Absteuerelement 8 den Schaltstift 10 wieder freigibt und die erste Kupplungsba cke 12 durch die Rückstellfeder 14 zu der zweiten Kupplungs backe 11 geschoben wird, so dass die Klauenkupplung 20 wieder geschlossen wird. Dadurch ist das Spanngetriebe 1 zum erneu ten Spannen der Speicherfeder bereit.

Die Figuren 3 bis 8 zeigen die Klauenkupplung 20 und deren Komponenten sowie deren Kopplung an die Zwischenwelle 2. Da bei zeigen die Figuren 3 und 4 verschiedene perspektivische Darstellungen der Zwischenwelle 2, des Zwischenrades 4 und der Klauenkupplung 20, Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung der Zwischenwelle 2 und der Klauenkupplung 20, Figur 6 zeigt eine perspektivische Darstellung der ersten Kupplungsbacke 12, Figur 7 zeigt eine perspektivische Dar stellung der zweiten Kupplungsbacke 11 und Figur 8 zeigt eine perspektivische Darstellung des Synchronrings 15.

Der Synchronring 15 weist vier der zweiten Kupplungsbacke 11 zugewandte rampenförmige Vorsprünge 47 auf, die in einer zu der Drehachse 21 senkrechten Ebene äquidistant entlang eines Kreises um die Drehachse 21 angeordnet sind. Die rampenförmi gen Vorsprünge 47 weisen Schrägflächen 48 auf, die gegenüber dieser Ebene derart geneigt sind, dass alle Schrägflächen 48 entlang des Kreises in einer Umlaufrichtung gegenüber der Ebene ansteigen.

Die zweite Kupplungsbacke 1 weist vier Kopplungszähne 49 auf, die in einer zu der Drehachse 21 senkrechten Ebene äqui distant entlang eines Kreises um die Drehachse 21 angeordnet und radial zu der Drehachse 21 nach außen gerichtet sind, so dass sie die am weitesten nach außen ragenden Abschnitte der zweiten Kupplungsbacke 11 bilden. Wie in den Figuren 3 bis 5 gezeigt ist, schlägt an den Kopplungszähnen 49 jeweils ein rampenförmiger Vorsprung 47 des Synchronrings 15 bei einer Drehung des Synchronrings 15 relativ zu der zweiten Kupp lungsbacke 11 in der ersten Drehrichtung um die Drehachse 21 an. Dadurch wird bei einer solchen Drehung der oben genannte Formschluss des Synchronrings 15 mit der zweiten Kupplungsba cke 11 hergestellt, der die Drehungen der beiden Kupplungsba cken 11, 12 synchronisiert.

Bei einer Drehung des Synchronrings 15 relativ zu der zweiten Kupplungsbacke 11 in einer der ersten Drehrichtung entgegen gesetzten zweiten Drehrichtung um die Drehachse 21 können die rampenförmigen Vorsprünge 47 auf ihren Schrägflächen 48 über die Kopplungszähne 49 gleiten. Während die rampenförmigen Vorsprünge 47 über die Kopplungszähne 49 gleiten, wird der Synchronring 15 gegen die Federelemente 16 axial von der zweiten Kupplungsbacke 11 weg verschoben. Nach dem Gleiten der rampenförmigen Vorsprünge 47 über die Kopplungszähne 49 wird der Synchronring 15 durch die Federelemente 16 in der entgegengesetzten Richtung zu der zweiten Kupplungsbacke 11 hin axial verschoben. Dadurch kann sich der Synchronring 15 bei geöffneter Klauenkupplung 20 relativ zu der zweiten Kupp lungsbacke 11 in der zweiten Drehrichtung drehen. Dies ermög licht insbesondere eine Drehung der zweiten Kupplungsba cke 11, die durch ein Nachlaufen des Spannmotors verursacht wird, wenn das Spannrad 9 nach dem Spannen der Speicherfeder durch den Arretierungsmechanismus 28 arretiert ist und daher auch die erste Kupplungsbacke 12 fest steht.

Die Kupplungsbacken 11, 12 weisen zueinander korrespondieren de Klauen 34, 36 auf, die in der ersten Endstellung der ers ten Kupplungsbacke 12 die beiden Kupplungsbacken 11, 12 bei

Drehungen der ersten Kupplungsbacke 12 relativ zu der zweiten Kupplungsbacke 11 in der zweiten Drehrichtung formschlüssig miteinander koppeln. Dabei weist die erste Kupplungsbacke 12 vier erste Klauen 34 auf, die in einer zu der Drehachse 21 senkrechten Ebene äqui distant entlang eines Kreises um die Drehachse 21 angeordnet sind. Die zweite Kupplungsbacke 11 weist vier zweite Klau en 36 auf, die ebenfalls in einer zu der Drehachse 21 senk rechten Ebene äquidistant entlang eines Kreises um die Dreh achse 21 angeordnet sind. Die Klauen 34, 36, rampenförmigen Vorsprünge 47 und Kopplungszähne 49 sind dabei derart ange ordnet, dass keine erste Klaue 34 einer zweiten Klaue 36 di rekt gegenübersteht, wenn die rampenförmigen Vorsprünge 47 an den Kopplungszähnen 49 anschlagen. Beispielsweise korrespon dieren die Positionen der ersten Klauen 34 zu den Positionen der rampenförmigen Vorsprünge 47, so dass die Position jeder ersten Klaue 34 wenigstens annähernd in einer von der Dreh achse 15 begrenzten Halbebene liegt, in der auch die Position eines rampenförmigen Vorsprungs 47 liegt. Entsprechend kor respondieren auch die Positionen der zweiten Klauen 36 zu den Positionen der Kopplungszähne 49. Unter einer Position einer Klaue 34, 36 wird hier die Position eines geometrischen

Schwerpunkts der Klaue 34, 36 verstanden. Entsprechend sind die Positionen der rampenförmigen Vorsprünge 47 und der Kopp lungszähne 49 definiert.

Die Federelemente 16 sind als Schraubenfedern ausgeführt, die sich jeweils zwischen einer ersten Federausnehmung 51 in der ersten Kupplungsbacke 12 und einer zweiten Federausnehmung 53 in dem Synchronring 15 erstrecken. In dem in den Figuren ge zeigten Ausführungsbeispiel sind zwischen je zwei benachbar ten Zähnen 43 des Synchronrings 15 drei Federelemente 16 an geordnet, wobei in Figur 3 nicht alle Federelemente 16 darge stellt sind. In anderen Ausführungsbeispielen kann eine ande re Anzahl von Federelementen 16 vorgesehen sein.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.