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Kupplung für Spielzeug-und Modelleisenbahnfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Kupplung für Spielzeug- und Modelleisenbahnfahrzeuge, deren beide Kupplungshälften mit einer kraftspeichernden Vorentkupplungseinrichtung versehen sind.
Durch die kleinen Ausmasse der Modelleisenbahnen ist es ein Bedürfnis, die beiden Kupplungshälften zum Verbinden oder Lösen zweier Fahrzeuge so auszubilden, dass der allgemein als Kuppeln und Entkuppeln bezeichnete Vorgang ohne direkten Zugriff an beliebiger Stelle der Gleisanlage und unter möglichst allen Bedingungen von einer zentralen Stelle aus erfolgen kann.
Bekannte Kupplungen dieser Art, die diesem Bedürfnis teilweise Rechnung tragen können, sind meistens mit einer sogenannten Vorentkupplung versehen, bei der die kraftschlüssige Verbindung der die Schub- bzw. die Zugkräfte übertragenden Kupplungsteile nicht direkt im Bereich der ortsbedingten Entkupplungseinrichtung aufgehoben wird, sondern erst im Zusammenhang mit einer bestimmten Bedingung, die je nach Kupplungsausführung verschieden sein kann.
Das Vorentkuppeln im Schieben stellt durch die Eigenschaft, dass beim einfachen Anlehnen zweier Körper aneinander bereits eine kraftschlüssige Verbindung besteht, kein besonderes Problem dar. Es genügt lediglich, wenn die für die Übertragung der Zugkräfte bestimmten Kupplungsteile beim Überfahren der betätigten Entkupplungseinrichtung so blockiert werden, dass ein Abhängen des Wagens nach Weiterbeförderung durch Schieben an die gewünschte Stelle durch diese nicht behindert wird.
Beim Vorentkuppeln im Ziehen müssen andere mechanische Prinzipien angewendet werden, weil ja die zum Zwecke der Übertragung von Zugkräften ineinander gerasteten Teile der Kupplungshälften die kraftschlüssige Verbindung bis zur Beförderung an die zum Entkuppeln gewählte Stelle gewährleisten müssen.
Bei bisher bekannten Kupplungen besteht eine steife mechanische Verbindung zwischen dem Entkupplungsarm und dem von ihm betätigten aktiven Teil der Kupplung. Dadurch kann bei der Betätigung eines Entkupplungsarmes einer Kupplungshälfte keine Bedingung für das Vorentkuppeln im Ziehen geschaffen werden, weil zugleich mit dem Entkupplungsarm auch der aktive Entkupplungsteil, der die Rastverbindung herstellt, so bewegt wird, dass es zu einem Auflösen der zugkräfteübertragenden Verbindung kommt.
Die bekannten Systeme mit einer Vorentkupplung im Ziehen haben entweder den Nachteil, dass sie sehr kompliziert sind und dadurch in ihren Ausmassen im Verhältnis zum Fahrzeug zu gross sind, was zu einer unliebsamen Vergrösserung des Fahrzeugabstandes führt oder es verändert sich die Kinematik der Kräfteübertragung, so dass eine Abhängigkeit bei der Betätigung der Vorentkupplung im Ziehen von der durch die Zuglänge bedingten Zug-oder Schubbelastung eintritt.
Ausserdem sind die Betätigungselemente solcher Kupplungen auch von der Einhaltung einer bestimmten Zuggeschwindigkeit abhängig, oder die zur Auslösung erforderlichen ortsbedingten äusseren Einrichtungen sind kompliziert und es machen sich darüber hinaus komplizierte Fahrmanöver erforder-
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lich, um die beabsichtigte Funktion auszulösen.
Es ist auch bereits eine Kupplung beschrieben worden, die einen um eine Achse schwenkbaren Entkupplungsarm aufweist, mit der eine Vorentkupplung im Ziehen ermöglicht wird. Zu diesem Zweck ist ein Speicherelement in Form eines Gegengewichtes und Haltebügels angeordnet, um potentielle Energie zu speichern und diese beim Nachlassen der Zugkräfte als kinetische Energie an den aktivenKupplungsteil abzugeben, um die Kupplungsteile in ihre Ausgangsposition zurückzustellen.
Nachteilig ist hiebei, dass die wirksamen Kräfte einerseits durch die Trägheit der Masse nicht sofort wirksam werden und anderseits ist die Grösse der Kraft von den verschiedenen störenden durch die Fahrzeugbewegung hervorgerufenen Erschütterungen abhängig, so dass nicht in jedem Fall ein einwandfreies Entkuppeln gewährleistet ist.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die angeführten Nachteile zu vermeiden, indem eine Kupplung ge- schaffen wird, deren Kupplungshälften mit je einer Einrichtung versehen sind, die in der Lage ist, aus dem Zusammenwirken von Kräften und Bewegungen zwischen einer ortsbedingten Entkupplungseinrichtung und Kupplungsteilen resultierende Energie zu speichern, die durch ein einfaches Bewegungsmanöver der Fahrzeuge während der Beförderung durch Ziehen oder Schieben an jeder Stelle und in jeder beliebigen Entfernung von der Entkupplungseinrichtung für das Aufheben der kraftschlüssigen Rastverbindung nutzbar gemacht wird.
Ausserdem soll es möglich sein, prinzipiell auch mit andern Kupplungssystemen, die keine Einrichtung für das Vorentkuppeln im Ziehen aufweisen, eine Vorentkupplung im Ziehen und selbstverständlich auch im Schieben unabhängig von Geschwindigkeit und Zugbelastung vorzunehmen.
Erfindungsgemäss wird nun bei einer Kupplung für Spielzeug- und Modelleisenbahnfahrzeuge, bestehend aus zwei gleichartigen Hälften, die durch selbsttätiges Einrasten miteinander kraftschlüssig verbunden werden, wobei jede Kupplungshälfte einerseits aus einem passiven und einem aktiven Kupplungsteil und anderseits aus einem Speicherungselement besteht, das mechanische Energie aus der Bewegung des Entkupplungsarmes speichert und diese potentielle Energie zu einem beliebigen Zeitpunkt, z.
B. wenn die Zug- und Schubkräfte durch plötzliches Bremsen nachlassen, als kinetische Energie an den aktiven Kupplungsteil abgibt, vorgeschlagen, dass der Entkupplungsarm oberhalb seines vom Speicherungselement unter Spannung gehaltenen Lagerzapfens der in einem Langloch gelagert ist, das ihm entgegen der Kraftwirkung des Speicherungselementes gerichtete Gleitbewegung gestattet, mindestens einen Nocken oder einen Vorsprung zum Einrasten in die Arretierungskerben des aktiven Kupplungsteiles aufweist und dass das Speicherungselement in einem Schlitz des Schaftes des passivenKupplungsteiles befestigt ist, wobei das freie Ende des Speicherungselementes auf dem Lagerzapfen des Entkupplungsarmes aufliegt und das andere Ende desselben sich in einem Widerlager des festen Fahrzeugteiles abstützt.
Durch die Erfindung ist eine Kupplung geschaffen, bei der die Bewegung des aktiven Kupplungsteiles auf Grund seiner von Gegengewichten befreiten Massen nicht nur schnell, sondern auch frei von durch Fahrzeugbewegungen hervorgerufenen, störenden Massenträgheitserscheinungen ist. Die Kupplung kann sehr klein gehalten werden und ist ihrem grosstechnischen Vorbild sehr ähnlich.
An Hand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel und weitere erfindungsgemässe Merkmale veranschaulichen, werden die Vorteile und die Wirkungsweise der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen : Fig. 1 die Seitenansicht von zwei miteinander verbundenen Kupplungshälften, wobei sich einer der Entkupplungsarme in ausgeschwenkter Stellung befindet, Fig. 2 die schematische Darstellung der Energiespeicherung und der Wirkungsweise des Entkupplungsvorganges im Ziehen, Fig. 3 den mit einer Sperrnase versehenen, hakenförmigen passiven Kupplungsteil mit den besonders verdeutlichten hintergriffig geformten und kulissenbildenden Auflageflächen, Fig. 4 die Möglichkeit der Verwendung des bügelartig geformten Entkupplungsarmes zum Zwecke einer besonders modellgetreuen Einkupplung in den Haken einer beispielsweise fremden Gegenkupplung und Fig. 5 eine andere Realisierungsform gemäss der Erfindung zur Verhinderung des vorzeitigen Wiedereinkuppelns, mittels Begrenzung der Schwenkbewegung des aktiven Teiles durch einen Begrenzungsanschlag.
Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Kupplung besteht aus zwei gleichartigen Hälften, die sich je aus einem mit einer Sperrnase --12-- und Auflageflächen --8, 9-- versehenen hakenförmi- gen passiven Kupplungsteil "-1--, einem aktiven Kupplungsteil --2-- einem Entkupplungsarm --3"''' und einem Speicherelement --4-- zusammensetzen. Der in einer Querlochbohrung --11-- des Schaftes des passiven Kupplungsteiles-l-schwenkbar gelagerte aktive Kupplungsteil--2-- hat zweckmässigerweise eine zeichnerisch nicht dargestellte Bügelform und dient unter anderem zur kraftschlüssigen Verbindung zweier Fahrzeuge und auch zur Übertragung der Zugkräfte.
Da die Bügel als aktive Kupp-
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lungsteile--2--in ihrer Ruhelage in horizontaler Ebene aufliegen, ist zum Kuppelvorgang lediglich das Zusammenschieben zweier Fahrzeuge erforderlich, weil dadurch deren äussere Bügelkanten auf den schrägen Hakenflächen --10-- der passiven Kupplungsteile-l-hochgleiten und selbsttätig einrasten.
Zum ferngesteuerten Entkuppeln bedarf es der Freigabe einer gespeicherten Energie. Diese Energiespeicherung erfolgt bei einer Schwenkbewegung des Entkupplungsarmes --3--, der mit einem Lagerzapfen --15-- in einem Langloch --14-- des Schaftes des passiven Kupplungsteiles gleitend gelagert
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Schaftes des passiven Kupplungsteiles befindet und sich mit seinem geformten Ende --6--, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt, auf ein Widerlager --7-- einer passenden Aufnahmestelle des festen Fahrzeugteiles so eingreifend abstützt, dass damit zugleich eine elastische Mittellage der Kupplungshälfte gewährleistet ist.
Werden nun die beiden Entkupplungsarme --3-- zweier eingekuppelter Hälften während der Fahrbewegung durch ein üblicherweise mittels Fernbedienung in Aktionsstellung gebrachtes Organ, einer allgemein als Entkuppler bekannten ortsbedingten Einrichtung, ganz gleich nach welcher Seite umgeschwenkt, so rastet jeweils eine der als Nocken --16-- wirkenden Seitenkanten ihrer verdickten Schwenknaben in jeweils eine Arretierungskerbe--13--des aktiven Kupplungsteiles --2-- ein. Dadurch gleitet der Lagerzapfen --15-- in seinem Langloch --14-- nach unten und überträgt den nun erhöhten Spanndruck des dagegenliegenden freien Endes-5-des Speicherungselementes-4-über den Ent- kupplungsarm-3-auf den aktiven Kupplungsteil.
Der passive Kupplungsteil ist durch diese Krafteinwirkung bestrebt, eine entrastende Rückbewegung zu vollziehen, die jedoch erst dann erfolgen kann, wenn die hintergriffigen Auflageflächen --8, 9-- nicht mehr hinderlich sind. Diese Bedingung, die beim Halten oder Fahrtrichtungswechsel erfüllt wird, führt ganz gleich, ob dies langsam oder schnell, bei belastetem oder unbelastetem Zug oder Schub erfolgt, mit Sicherheit dazu, dass die als aktive Kupplungsteile --2-- bezeichneten Bügel infolge des mittelbar auf sie wirkenden Federdruckes eine vollständige Entrastungsbewegung durchführen, wodurch einerseits die gespeicherte Energie verbraucht wird und anderseits die entlasteten Entkupplungsarme --3-- wieder in ihre ursprüngliche Ruhelage zurückkehren, Um jedoch zu vermeiden,
dass die nach ihrer erfolgten Entrastungsbewegung druckspannungslos wieder in ihre horizontale Lage zurückfallenden aktiven Kupplungsteile --2-- zu einem ungewollten vorzeitigen Wiedereinkuppeln führen, bevor sie sich aus dem Nahbereich der jeweils gegenüberliegenden Kupplungshälf- te entfernt haben, sind die mit den Auflageflächen --8, 9-- versehenen Partien des passiven Kupplungsteiles so geformt, dass sie zusammen eine Kulisse bilden, die das dadurch verhindert, indem die hintere Auflagefläche --9-- über und vor die vordere Auflagefläche --8-- so übersteht, dass der zurückfallende Bügel nicht von oben in den Bereich des Hakens zurückgelangen kann.
Die Massnahme in der vorzugsweise nach Fig. 1 gewählten Realisierungsform kann aber auch gemäss der Erfindung auf andere Weise erfolgen, indem wie beispielsweise in Fig. 5 dargestellt, die aktiven Kupplungsteile --2-- durch einen Anschlag --17-- in der Schwenkbewegung begrenzt werden, so dass dadurch jeweils der unter dem Bügel einer Gegenkupplung liegende Bügel seine vollständige Entrastungsbewegung erst dann durchführen kann, wenn er aus dem Bereich des jeweils darüberliegenden Bügels gerückt ist.
Eine weitere Möglichkeit gemäss der Erfindung besteht, wie in Fig. 4 ersichtlich, in der Verwendung des Entkupplungsarmes-3-- zum besonders modellgetreuen Kuppeln von Hand, insbesondere mit fremden Kupplungshälften, indem gegebenenfalls nach Entfernen des aktiven Kupplungsteiles --2-- der bügelförmige Entkupplungsarm direkt das kuppelnde Element bildet.
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