DE3427244A1

DE3427244A1 - Quick-action coupling for vehicle generators

Info

Publication number: DE3427244A1
Application number: DE19843427244
Authority: DE
Inventors: Anton 7016 Gerlingen Predac
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-01-30
Also published as: JPH0568624B2; JPS6140433A

Abstract

Quick-action coupling for testing vehicle generators, which contains a tubular sleeve for accommodating the generator rotor shaft and contains a plurality of clamp rollers (2), each of which is assigned at least one clamping surface (6, 16) arranged on the internal circumference of the sleeve and whose radial distance from the sleeve axis becomes smaller in the tangential direction (Figure 1). <IMAGE>

Description

Schnellkupplung für FahrzeuggeneratorenQuick coupling for vehicle generators

Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung für den Antrieb der Läuferwelle eines Fahrzeuggenerators.Prior art The invention relates to a quick coupling for driving the rotor shaft of a vehicle generator.

Kupplungen dieser Art werden insbesondere bei Leistungsprüfständen von Drehstrom-Generatoren verwendet, die einen Probelauf unter verschiedenen Betriebsbedingungen absolvieren müssen. Dabei kommt es darauf an, daß der Generator möglichst rasch mit einer umlaufenden Antriebsvorrichtung gekuppelt und von dieser nach Beendigung des Probelaufes wieder getrennt werden kann. Seither sind für den Antrieb der Läuferwelle von zu prüfenden Drehstrom-Generatoren Scheibenfederkupplungen verwendet worden, bei denen ein Mitnehmer in eine in der Läuferwelle angebrachte- Nut eingreift. Diese Kupplungen haben den Nachteil, daß sie zur Verbindung mit dem zu prüfenden Generator zuerst stillgesetzt und dann wieder aus dem Stillstand heraus auf die Prüfdrehzahl gebracht werden müssen.Couplings of this type are used in particular on dynamometers used by three-phase generators that perform a test run under different operating conditions have to complete. It is important that the generator runs as quickly as possible coupled with a revolving drive device and from this after completion the test run can be separated again. Since then have been responsible for driving the rotor shaft Disc spring clutches have been used by three-phase generators to be tested, in which a driver engages in a groove made in the rotor shaft. These Couplings have the disadvantage that they are used to connect to the generator to be tested first shut down and then back to the test speed from standstill must be brought.

Hierbei entstehen hohe mechanische Kräfte auf den Mitnehmer, welche eine Beschädigung oder Zerstörung der Kupplung bzw. der Abtriebswelle zur Folge haben können.This creates high mechanical forces on the driver, which damage or destruction of the coupling or the output shaft can have.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellkupplung zu schaffen, bei welcher diese Nachteile vermieden sind. Hierzu sind erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen vorgesehen. Durch axiales Aufschieben der Kupplung auf die zylindrische, in ihrem Durchmesser fein tolerierte Läuferwelle wird Kraftschluß dadurch erzielt, daß bereits bei einem sehr geringen Drehwinkel des Trägers und der Klemmrollen gegenüber der Hülse die Klemmrollen radial gegen die Läuferwelle gepreßt werden. Vorteilhaft kann die Innenumfangsfläche der Hülse aus facettenartigen, parallel zur Hülsenachse verlaufenden Teilflächen bestehen, die sich stumpfwinklig miteinander schneiden.The invention is based on the object of a quick coupling create in which these disadvantages are avoided. For this purpose are according to the invention the measures specified in the characterizing part of the main claim are provided. By axially sliding the coupling onto the cylindrical diameter finely toleranced rotor shaft frictional connection is achieved that already with one very small angle of rotation of the carrier and the pinch rollers with respect to the sleeve Pinch rollers are pressed radially against the rotor shaft. The inner circumferential surface can be advantageous the sleeve made of facet-like partial surfaces running parallel to the sleeve axis exist that intersect at an obtuse angle.

Mit zunehmender Entfernung von diesen Verschneidungskanten wird der Abstand zwischen den Teilflächen und der Hülsenachse kleiner und ergibt dann mit zunehmendem Verdrehwinkel eine Verkleinerung des Abstandes der Klemmrollen von der Hülsenachse bzw. der Wellenachse des Generators. Vorteilhaft können diese Teilflächen symmetrisch zueinander ausgebildet sein, damit in beiden Drehrichtungen eine Klemmwirkung zur Mitnahme erzeugt werden kann. Die Zahl der Teilflächen kann gleichgroß wie die Anzahl der Klemmrollen sein oder ein ganzzahliges Vielfaches der Zahl der Klemmrollen betragen, wobei für sechs Klemmrollen zweckmäßig zwölf Teilflächen vorgesehen werden können oder bei zwölf Klemmrollen die Zahl der Teilflächen ebenfalls zwölf beträgt.As the distance from these intersection edges increases, the Distance between the partial surfaces and the sleeve axis is smaller and then results in with as the angle of rotation increases, the distance between the pinch rollers and the Sleeve axis or the shaft axis of the generator. These partial areas can be advantageous be designed symmetrically to one another, so that a clamping effect in both directions of rotation can be generated to take away. The number of partial areas can be the same as the Number of pinch rollers or an integer multiple of the number of pinch rollers amount, with twelve sub-areas being expediently provided for six pinch rollers can or with twelve pinch rollers the number of partial areas is also twelve.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind.The invention is based on two exemplary embodiments described in more detail, which are shown in the drawing.

Es zeigen: Figur 1 eine erste Schnellkupplung in ihrer axialen Draufsicht, Figur 2 eine zweite Schnellkupplung in raumbildlicher Darstellung und Figur 3 in axialer Draufsicht.They show: FIG. 1 a first quick-release coupling in its axial plan view, FIG. 2 shows a second quick-release coupling in a three-dimensional representation and FIG. 3 in axial top view.

Die Schnellkupplung nach Figur 1 besteht aus einer Hülse 1 und aus sechs Klemmrollen 2 sowie einem Trägerring 3, der wie beim zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben durch einen Mitnehmerkäfig ersetzt sein kann.The quick coupling according to Figure 1 consists of a sleeve 1 and from six pinch rollers 2 and a carrier ring 3, which as in the second embodiment described can be replaced by a driver cage.

Die trommelförmig oder rohrförmig ausgebildete Hülse 1 sitzt an einem als Fassung dienenden Antriebsflansch 4 und enthält an ihrer inneren Umfangsfläche zwölf ebene Klemmflächen 6, die sich parallel zur Hülsenachse 7 erstrecken und sich paarweise unter einem stumpfen Winkel von etwa 150° schneiden. Im Ruhezustand der Schnellkupplung befinden sich die Klemmrollen 2 in unmittelbarer Nähe dieser Verschneidungszonen 8 und werden in diese dargestellte Ruhestellung durch eine nicht wiedergegebene Federn zurückgeführt.The drum-shaped or tubular sleeve 1 is seated on a serving as a socket drive flange 4 and contains on its inner circumferential surface twelve flat clamping surfaces 6, which extend parallel to the sleeve axis 7 and are Cut in pairs at an obtuse angle of about 150 °. When the Quick coupling are the pinch rollers 2 in the immediate vicinity of these intersection zones 8 and are in this illustrated rest position by a not shown Springs returned.

Sobald die bei 9 angedeutete Läuferwelle eines zu prüfenden, im übrigen nicht dargestellten Generators zwischen die Klemmrollen 2 axial eingeschoben wird, genügt es, daß eine der Klemmrollen mit der Läuferwelle in Berührung kommt und der Ring 3 samt den übrigen Klemmrollen gegenüber der in Richtung des Pfeiles D angetriebenen Hülse 1 zurückbleibt. Die Klemmrollen 2 bewegen sich dann in Richtung auf den Mittelbereich 10 der Teilflächen 6 zu, wobei ihr radialer Abstand von der Hülsenachse 7 kleiner wird. Alle sechs Klemmrollen werden wegen des geringen tangentialen Steigungswinkels der Teilflächen 6 mit erheblicher radialer Spannkraft gegen die Läuferwelle 9 gedrückt und nehmen diese dann mit. Zum Lösen dieser kraftschlüssigen Verbindungen braucht die Antriebsdrehzahl der Hülse lediglich geringfügig erniedrigt zu werden, wobei infolge der Massenträgheit des Generators der Tragring 3 mit seinen Klemmrollen in die dargestellte Lösestellung relativ zur Hülse 1 verdreht werden kann und die Klemmwirkung aufgehoben wird.As soon as the rotor shaft indicated at 9 is one to be tested, otherwise generator, not shown, is pushed axially between the pinch rollers 2, it is sufficient that one of the pinch rollers comes into contact with the rotor shaft and the Ring 3 together with the other pinch rollers opposite the one driven in the direction of arrow D. Sleeve 1 remains. The pinch rollers 2 then move towards the central area 10 of the partial surfaces 6, their radial distance from the sleeve axis 7 being smaller will. All six pinch rollers are due to the small tangential pitch angle of the partial surfaces 6 pressed against the rotor shaft 9 with a considerable radial clamping force and then take them with you. Needs to loosen these positive connections the drive speed of the sleeve to be reduced only slightly, wherein due to the inertia of the generator, the support ring 3 with its pinch rollers can be rotated in the illustrated release position relative to the sleeve 1 and the Clamping effect is canceled.

Das in den Figuren 2 und 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vor allem von dem oben beschriebenen dadurch, daß zwölf Klemmrollen 2 vorgesehen sind und daß diesen zwölf Klemmrollen zwölf sich paarweise stumpfwinklig miteinander schneidende Klemmflächen 16 zugeordnet sind. Die Klemmrollen 2 werden in der aus Figur 2 erkennbaren Weise durch einen Käfig 13 gleichmäßig verteilt gehalten. Der Käfig 13 besteht aus Kunststoff. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind hier die Klemmflächen 16 nicht eben, sondern konkav ausgebildet und haben einen Wölbungsradius R, der zweckmäßig mindestens das Doppelte des Abstandes r der nicht näher bezeichneten Rollenachsen von der Drehachse 7 der Hülse beträgt. Infolge der konkaven Wölbung der Klemmflächen 16 ist die Klemmwirkung gegenüber Figur 1 erhöht, während andererseits eine entsprechend enge Tolerierung des Außendurchmessers der einzusteckenden Wellen 9 notwendig ist.The second exemplary embodiment shown in FIGS. 2 and 3 differs mainly from the one described above in that there are twelve pinch rollers 2 are provided and that these twelve pinch rollers are twelve in pairs at an obtuse angle mutually intersecting clamping surfaces 16 are assigned. The pinch rollers 2 are in the from Figure 2 recognizable manner by a cage 13 evenly kept distributed. The cage 13 is made of plastic. In contrast to the first Embodiment here the clamping surfaces 16 are not flat, but rather concave and have a radius of curvature R which is expediently at least twice the distance r of the unspecified roller axes from the axis of rotation 7 of the sleeve. As a result of the concave curvature of the clamping surfaces 16, the clamping effect is opposite Figure 1 increases, while on the other hand a correspondingly narrow tolerance of the outer diameter of the shafts 9 to be inserted is necessary.

In Figur 2 ist außerdem angedeutet, daß innerhalb der Hülse 1 jeweils zwischen zwei Klemmrollen Federelemente 17 angeordnet sein können, deren tangentiale Kraftvirkung das Lösen der Kupplung verbessert.In Figure 2 is also indicated that within the sleeve 1 each can be arranged between two pinch rollers spring elements 17, the tangential The effect of force improves the loosening of the clutch.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Schnellkupplung besteht darin, daß sie für beide Drehrichtungen verwendbar ist und die angestrebte Wellenverbindung unabhängig vom jeweiligen Drehwinkel d. h. auch während ihrer Umlaufbewegung ergibt.The particular advantage of the quick coupling according to the invention is there in that it can be used for both directions of rotation and the desired shaft connection regardless of the respective angle of rotation d. H. also results during their orbital movement.

Claims

Claims 1. Quick coupling for the rotary drive of a rotor shaft of a vehicle generator, in particular on a test stand, characterized in that that a tubular sleeve (1) is provided, the several on the inner circumference of the sleeve has pinch rollers (2) resting on it and kept at even distances, on the one hand on the outer surface of the rotor shaft (9) and on the other hand against the Inner circumference of the sleeve can be clamped.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the uniform Distance of the pinch rollers (2) from one another by a common carrier (3), in particular is ensured by a support ring or roller cage (t3).

3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the Inner circumferential surface of the sleeve made of facet-like, parallel to the sleeve axis (7) There are partial surfaces (6, 16) which intersect in pairs at an obtuse angle.

4. Coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the number n of the partial areas (6, 16) is equal to the number m of the pinch rollers (2) or is an integral multiple of the number of pinch rollers.

5. Coupling according to claim 3 or 4, characterized in that the Partial areas (6) are flat.

6. Coupling according to claim 3 or 4, characterized in that the Partial surfaces (16) are concave.

7. Coupling according to claim 6, characterized in that the partial surfaces (16) have a radius of curvature R at least as large as twice the radial Distance r of the pinch rollers (2) from the rotor axis (7).

8. Coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that that within the sleeve a spring element (17) for the radial prestressing of the pinch rollers (2) is provided.