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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für Modelleisenbahnen, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.
Aus der GB-A 1 1 566 755 ist eine Kupplungsvorrichtung bekannt, in der eine Verstellvorrichtung angeordnet ist Die Verstellvorrichtung wird durch eine Feder gebildet, wobei diese Feder den Kupplungsteil beweglich im Kupplungsgehäuse lagert. Damit eine derartige Kupplungsvorrichtung von einer weiteren Kupplungsvorrichtung gelöst werden kann, wird eine zusätzliche Entkupplungvorrichtung, welche beispielsweise am Gleis der Modelleisenbahn angeordnet ist und durch eine Hebebewegung aktivierbar ist, benötigt. Hierbei wird aufgrund dieser Entkupplungsvorrichtung bei einem Auflaufen bzw. Vorbeibewegen der Modelleisenbahn mit einer derartigen Kupplungsvorrichtung aufgrund der Verstellvorrichtung in Form einer Feder eine Hebebewegung des Kupplungbügels bewirkt, sodass ein Entkupplungsvorgang eingeleitet wird Nachteilig ist hierbei, dass zum Losen bzw.
Entkuppeln zweier Kupplungsvorrichtungen zusätzlich externe Hilfsmittel benötigt werden.
Weiters sind aus der AT 184 110 B und der DE 29 17 002 A 1 weitere Ausbildungen von Kupp- lungsvomchtungen bekannt, bei denen wiederum durch externe Entkupplungsvorrichtungen, die wiederum am Gleis der Modelleisenbahn angeordnet sind bzw. durch diese gebildet werden, ein Entkupplungsvorgang eingeleitet werden kann
Es ist bereits eine Kupplungsvorrichtung für Modelleisenbahnen zum automatischen Verbinden und Lösen zweier Modellfahrzeuge mit einem Sperrelement und zumindest einem Kupplungskopf bekannt-gemäss DE 196 12 263 C1 Diese Kupplungsvornchtung umfasst einen Kupplungskopf, der in eine Aussparung der Kupplungsvorrichtung bzw.
des Kupplungskopfes der gegenüberliegenden Kupplungsvorrichtung eingreift, wobei sich die Kupplungsköpfe derart zu verbindenden Kupplungsvornchtungen im verbundenen Zustand leitend berühren und als elektrisch leitende Kompaktstreifen ausgebildet sind. Mit dieser Ausbildung wird zwar eine einfache leitende Verbindung zwischen den einzelnen Fahrzeugen eines Zugverbandes einer Modelleisenbahn hergestellt, es bedarf jedoch zusätzlicher Manipulationen, um die Kupplungsvorrichtungen zweier Modellfahr- zeuge voneinander zu trennen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kupplungsvornchtungen zu schaffen, die, an jeder beliebigen Stelle des Zugverbandes angeordnet, ein selbsttätiges Lösen der Kupplungsverbindung zwischen zweier solcher Kupplungsköpfe ermöglicht
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale Im Kennzeichenteil des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhaft Ist hierbei, dass die Verstellvorrichtung zumindest zum Tell in der Kupplungsvorrichtung angeordnet ist und diese eine Relativverstellung des Kupplungskopfes und/oder des Sperrelementes der Kupplungsvorrichtung ermöglicht, sodass die Kupplungsköpfe der beim Kupplungsvorgang einander gegenüberstehenden Kupplungsvorrichtungen einfach voneinander gelöst werden können Vorteilhaft ist hierbei, dass es damit auch möglich ist, bei Kuppiungsvornchtungen bekannte Kupplungsköpfe und/oder Sperrelemente, beispielsweise gemass dem am Markt sehr weit verbreiteten Bügelkupplungen, einzusetzen, sodass Fahrzeuge mit den erfindungsgemäss ausgebildeten Kupplungsvorrichtungen mit solchen Fahrzeugen einer Modelleisenbahn gekuppelt werden können,
die derartige Kupplungsvorrichtungen noch nicht aufweisen.
Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform nach Anspruch 2, da die auf das Sperrelement einwirkenden Belastungen auch bei zwei miteinander in Eingriff stehenden Kupplungsvorrichtungen, beispielsweise In einem Gleisbogen einer Gleisanlage, nur mit relativ geringen Kräften belastet und verspannt ist, sodass zur Betätigung des Sperrelementes mit einer geringen Kraft das Auslangen gefunden werden kann und mit hoher Sicherheit die Kupplungsköpfe der belden Kupplungsvorrichtungen freigegeben und somit einfach entkuppelt werden können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 3 bis 9 beschrieben
Bei einer anderen Ausführungsvanante gemäss Anspruch 10 ist von Vorteil, dass hiermit Mikrobauelementen eingesetzt werden können, die in grosssenenmässiger Herstellung für verschiedenste Anwendungsfälle bereits eingesetzt werden und somit neben dem geringen Platzbedarf auch eine hohe Betriebssicherheit aufweisen.
Durch die Ausbildung nach Anspruch 11 wird weiters erreicht, dass auf kleinstem Raum eine Betätigung oder Beaufschlagung des Kupplungskopfes bzw des Sperrelementes erzielt werden kann, die auch einen ausreichenden Kraftaufbau und eine Verstellung In entgegengesetzte Richtungen einfach ermöglicht
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Vorteilhaft ist weiters eine Ausgestaltung nach den Ansprüchen 12 bis 16, da diese durch den Einsatz von Bauteilen der Mikromechanik und Mikroelektronik die Herstellung von automatisch und fernbetätigbaren Kupplungsvorrichtungen ermöglichen, die in ihrem Aussehen und Abmessungen so hergestellt werden können, dass sie die originalgetreue Wiedergabe der Fahrzeuge der Modelleisenbahn nicht albustark verändert.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 zwei erfindungsgemässe Kupplungsvorrichtungen von Modellbahnfahrzeugen in zu- sammengekuppeltem Zustand, in Draufsicht und vereinfachter Darstellung ;
Fig. 2 eine der beiden Kupplungsvorrichtungen nach Fig. 1, in Draufsicht, geschnitten und stark vereinfachter, schematischer Darstellung ;
Fig. 3 die erfindungsgemässe Kupplungsvorrichtung an einem Fahrzeug, in Seitenansicht, geschnitten und stark vereinfachter, schematischer Darstellung ;
Fig. 4 einen Teil einer erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtung mit der dieser zugeord- neten Verstellvorrichtung, in Seitenansicht, geschnitten und stark vereinfachter, schematischer Darstellung ;
Fig. 5 die Verstellvorrichtung nach Fig. 4, in vergrössertem Massstab, stark vereinfacht ;
Fig. 6 eine andere Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtung, in
Seitenansicht und schematischer Darstellung ;
Fig. 7 eine Kupplungsvorrichtung mit einer erfindungsgemässen Verstellvorrichtung, in
Seitenansicht und schematischer Darstellung ;
Fig. 8 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtung, in
Seitenansicht und stark vereinfachter, schematischer Darstellung ;
Fig. 9 einen Zugverband aus einem Triebfahrzeug und Fahrzeugen einer Modelleisenbahn mit der dazwischen angeordneten erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtung und den diesen zugeordneten Steuerungselementen, in Seitenansicht und stark verein- fachter, schematischer Darstellung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Weiters können auch Einzelmerkmale aus den gezeigten unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfindungsgemässe Lösungen darstellen.
In den Flg. 1 bis 5 ist eine Kupplungsvorrichtung 1,2 für Modelleisenbahnen 3, insbesondere für die Fahrzeuge 4,5 der Modelleisenbahn 3 gezeigt.
Die Kupplungsvorrichtung 1,2 ist durch ein Kupplungsgehäuse 6, welches bevorzugt aus zwei Teilen 7,8 besteht, gebildet. Die beiden Teile 7,8 des Kupplungsgehäuses 6 sind bevorzugt U-förmig ausgebildet, sodass beim Zusammenfügen der beiden Teile 7,8 im Inneren des Kupplunggehäuses 6 ein Hohlraum 9 geschaffen wird. Die haltbare Verbindung der beiden Teile 6,7 des Kupplungsgehäuses 6 kann durch beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Befestigungsundloder Verbindungsvorrichtungen, wie beispielsweise eine mit strichlierten Linien in Fig. 4 angedeutete Rastverbindung 10 gebildet sein.
An den Kupplungsgehäuse 6 bzw. an den Teilen 7,8 des Kupplungsgehäuses 6 sind nunmehr die einzelnen Komponenten zum Kuppeln der Kupplungsvorrlchtung 1,2 angeordnet.
Die Kupplungsvorrichtung 1,2 weist dabei einen Kupplungskopf 11 sowie ein Sperrelement 12 auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Kupplungskopf 11 als Kupplungsbügel 13 und das Sperrelement 12 als Sperrzapfen 14 ausgebildet. Der Kupplungsbügel 13 ist dabei L-förmig ausgebildet und wird seitlich an dem Teil 7 des Kupplungsgehäuses 6 über eine Drehachse 15 gelagert Der Teil 7 des Kupplungsgehäuses 6 weist dazu eine Auflagefläche 16 auf, auf der der Kupplungsbügel 13 aufliegt und in einem vorbestimmten Abstand von einer parallel zu einem Fahrzeugboden 17 verlaufenden Aufstandsfläche 18 der Fahrzeuge 4,5 gehalten wird.
Wie ersichtlich wird der Kupplungsbügel 13, dann wenn die belden Kupplungsvorrichtungen 1, 2, wie in Fig. 1 gezeigt in Eingriff sind, durch einen Gegenhalter 19 mit einer entsprechenden Vorspannkraft in Richtung des Kupplungsgehäuses 6 der Kupplungsvorrichtung 1 vorgespannt.
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Dieser Gegenhalter 19 ist ebenfalls am Kupplungsgehäuse 6 der Kupplungsvorrichtung 1 befestigt, wobei dies durch Kleben, Schrauben oder durch einen Anformvorgang bei einstückiger Herstellung des Kupplungsgehäuses 6 oder des Teils 7,8 desselben erfolgen kann. Der Gegenhalter 19 ist beispielsweise aus einem Kunststoff mit hohem Memoryverhalten hergestellt, sodass er in Art einer vorgespannten Blattfeder bel Auslenkung aus einer horizontalen Ebene, d. h. in jener Richtung, in der das Sperrelement 12 über das Kupplungsgehäuse 6 vorragt, eine Vorspannkraft In Richtung des Kupplungsgehäuses 6 aufbaut.
Gleichermassen ist auch bei der Kupplungsvorrichtung 2 ein Gegenhalter 20 vorgesehen, der ebenfalls wieder am Kupplungsgehäuse 6 der Kupplungsvorrichtung 2 befestigt ist und zum Niederhalten des Kupplungsbügel 13 der Kupplungsvorrichtung 1 dient.
Wie aus der zeichnerischen Darstellung In Fig. 1 weiters zu ersehen ist, hintergreifen die Kupp- lungsbugel 13 die Sperrelemente 12 bzw. Sperrzapfen 14 der jeweils anderen Kupplungsvorrichtung 1, 2, sodass die Zugkräfte bei der Fortbewegung des aus den Fahrzeugen 4 und 5 bestehenden Modellzugverbandes von einem Fahrzeug 4 auf das andere Fahrzeug 5 übertragen werden können.
Je nach Fahrtrichtung wirkt dabei einer der beiden Kupplungsbügel 13 als Zugübertragungsorgan.
Wird der Zugverband, bestehend aus den Fahrzeugen 4 und 5 geschoben, so stützen sich die beiden Kupplungsgehäuse 6 bzw an diesen angeformte Teile auf bevorzugt über eine Stirnwand 21 aufeinander auf und können somit auch Schubkräfte, ohne dass die Kupplungsbügel 13 und die Sperrelemente 12 ausser Eingriff gelangen, über die Kupplungsvorrichtungen 1,2 übertragen werden.
Das Zusammenkuppeln der Kupplungsvorrichtungen 1,2 erfolgt durch das Zusammenschieben der Fahrzeuge 4,5. Dabei werden die Kupplungsbügel 13 durch eine an den Sperrzapfen 14 angeordnete Schrägfläche 22 soweit gegenüber der Aufstandsfläche 18 angehoben, dass die Kupplungsbügel 13 über die Sperrelemente 12 hinweggeführt und hinter diesen bzw. den Sperrzapfen 14 einrasten, wobei bei dem Hochbewegen entlang der Schrägfläche 22 der Gegenhalter 19 bzw.
20 entgegen se ! ner Vorspannungsnchtung angehoben wird, bis die Kupplungsbügel 13 zwischen diesen und den Sperrzapfen 14 hindurch treten und hinter diesen einschnappen
Zum Lösen der Kupplungsvorrichtungen 1,2 war es bisher üblich, an den Kupplungsbügel 13 in Richtung der Aufstandsfläche 18 vorragende Betätigungshebel vorzusehen, die durch einen zwischen den Schienen des Modellgleises angeordneten hebbaren Balken hochgehoben wurden, um dann durch Relativbewegung der Fahrzeuge 4,5 zueinander die Zugsgarnitur an der gewünschten Stelle voneinander zu trennten.
Gemäss der vorliegenden Erfindung Ist jedoch nun vorgesehen, dass die Entriegelung der beiden Kupplungsvorrichtungen 1, 2 und das Lösen derselben durch jeweils In jeder Kupplungsvorrichtung 1,2 eingebaute Verstellvorrichtungen 23 erfolgt.
Zur Beaufschlagung dieser Verstellvornchtungen 23 Ist es beispielsweise möglich, diese über bekannte Funkfernsteuerungen, wie sie aus dem Modellbau, insbesondere dem Flugzeugbau hinlänglich bekannt sind, anzusteuern
Es ist aber gleichermassen möglich, die Im Modelleisenbahnbereich seit längerem bekannten digitalen Steuerungssysteme für die Modelltriebfahrzeuge dazu heranzuziehen. Die Übertragung der digitalen Signale zur Durchfuhrung von Steuerungsbewegungen wird dabei dem normalen Fahrstrom aufmoduliert und es können die Steuersignale daher gleichzeitig mit der Energieab- nahme von den Schienen eines Modelleisenbahnnetzes abgegriffen werden.
Im vorliegenden Fall sind nun beispielsweise einzelne oder alle Radsätze 24 der Fahrzeuge 4, 5 elektrisch leitend ausgeführt, sodass beispielsweise bel einem sogenannten Zweileitersystem die Energie und die Steuersignale von beiden Schienen eines Modellgleises kontinuierlich abgenommen und über Schleifer 25 in das Innere eines Fahrzeuges 4,5 weitergeleitet werden können Der Radsatz 24 sowie der Schleifer 25 und eine Verbindungsleitung 26 sind lediglich stark vereinfacht und schematisch In Fig. 3 angedeutet, da sie in unterschiedlichsten Ausführungsvarianten dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann bekannt sind. So ist es möglich Lagerbuchsen aus leitendem Kunststoff anstelle der Schleifer ebenso zu verwenden, wie zur Weiterleitung der Signale bzw. der Energie in die Kunststoffteile integrierte oder auf diese aufgebrachte Leiterbahnen zu verwenden.
Die Verbindungsleitung 26 Ist im Inneren der Fahrzeuge 4 oder 5 mit einer Steuervorrichtung
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27 verbunden, die ihrerseits mit über Kontaktbahnen bzw. Verbindungsleitungen 79 mit der Verstellvorrichtung 23, die im vorliegenden Fall im Kupplungsgehäuse 6 angeordnet ist, verbunden sind. Dabei kann die Steuervorrichtung zur Auswertung der über die Verbindungsleitung 26 zugeführten Steuersignale mit einem sogenannten Dekoder 28 versehen sein, der eine bestimmte Adresse für die Verstellvorrichtung 23 definiert und nur dann, wenn diese Adresse angesprochen ist, über die Steuervorrichtung 27 die Verstellvorrichtung 23 aktiviert. Die Verstellvorrichtung 23 kann nun aus unterschiedlichen Mikroantrieben bestehen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Mikroantrieb durch mehrere in Bewegungsrichtung eines Mitnehmers 29 hintereinander angeordnete Verschiebeelemente 30 bis 33 gebildet, deren Ausbildung nachstehend noch im Detail beschrieben werden wird.
Der mit den Verschiebeelementen 30 bis 33 zusammen wirkende Mitnehmer 29 ist mit einem Schiebehebel 34 verbunden bzw. an diesen angeformt, der in Öffnungen 35 eines Führungsgehäuses 36 geführt ist.
Der Schiebehebel 34 ist in seinem dem Sperrzapfen 14, welcher das Sperrelement 12 bildet, zugewandten Stirnendbereich mit einer Schubfläche 37 versehen, die schräg zu seiner Längsachse 38 geneigt verläuft. Diese Schubfläche 37 schliesst mit einer Bodenfläche 39 des Kupplunggehäuses 6 einen Winkel ein, der kleiner 900 ist. Auf dieser Schubfläche 37 liegt eine ebenfalls geneigt zur Bodenfläche 39 verlaufende Stützfläche 40 des Sperrzapfens 14 auf, wobei bevorzugt der Winkel, der von dieser Stützfläche 40 und der Bodenfläche 39 eingeschlossen wird, demjenigen Winkel zwischen der Schubf) äche 37 und der Bodenfläche 39 entspricht.
Der Sperrzapfen 14 ist seinerseits in einer senkrecht zur Bodenfläche 39 des Kupplungsgehäuses 6 verlaufenden Führungsbahn 41 senkrecht zum Fahrzeugboden 17 verschiebbar gelagert.
In seiner in Fig. 4 in vollen Linien gezeigten Lage befindet sich der Sperrzapfen 14 in seiner Kupplungsstellung 42, d. h. in jener Position, in welcher der Kupplungsbügel 13 diesen zur Übertragung von Zugkräften hintergreifen kann.
Um den Sperrzapfen 14 in dieser Position zu halten, weist der Schiebehebel 34 eine Führungfläche 43 auf, die auf eine Steuerfläche 44 im Endbereich des Führungsgehäuses 36 bei in der Kupplungsstellung des Sperrzapfens 14 verlaufender Lage aufläuft, sodass der Schiebehebel 34 in eine in Fig. 4 in vollen Linien gezeichnete Raststellung in eine Ausnehmung 45 im Bodenbereich des Führungsgehäuses 36 oder einer Tragplatte 46 für die Verschiebeelemente 30 bis 33 einrastet. Dadurch ist der Schiebehebei 34 gegen eine Verschiebung in Richtung seiner Längsachse 38 fixiert und ist auch der Sperrzapfen 14 In seiner Kupplungsstellung arretiert.
Um nun die Kupplungsvorrichtung 1,2 und damit die beiden Fahrzeuge 4,5 voneinander zu lösen, bedarf es nun eines Absenkens des Sperrzapfens 14 aus der in Fig. 4 in vollen Linien gezeichneten Kupplungsstellung 42 in eine in strichlierten Linien dargestellte Entkupplungsstellung 47.
Wird nun über die Steuervorrichtung 27 erkannt, dass die Kupplungsvorrichtung 1 und die Kupplungsvorrichtung 2 voneinander gelöst werden sollen, so werden die Verschiebeelemente 30 bis 33 sowie gegebenenfalls ein weiteres Verschiebeelement 48 und 49 in der nachstehend beschriebenen Art und Weise aktiviert.
Sind in der Ausnehmung 45 und auf einer Stirnwand des Führungsgehäuses 36 Verschiebeelemente 48,49 angeordnet, so wird zuerst das Verschiebeelement 48 aktiviert wird.
Jedes der Verschiebeelemente 30 bis 33 und 48,49 besteht aus einer ausdehnbaren Hülle 50, insbesondere einer Kunststoffhülle, und einer in der flüssigkeitsdichten Hülle 50 angeordneten Flüssigkeit 51 sowie einem in dem von der Hülle 50 umgrenzten Raum angeordneten Heizelement 52.
Wird nun das Heizelement 52 des Verschiebeelementes 48 von der Steuervorrichtung 27 beaufschlagt, so wird die verdampfbare Flüssigkeit 51, die bevorzugt einen äusserst niederen Siedepunkt aufweist, schlagartig erhitzt und verdampft. Durch die physikalisch bedingte Volums- vergrösserung beim Übergang vom flüssigen in den dampfförmigen Zustand wird eine Dampfblase gebildet, die einen Druckimpuls auslöst und den Mitnehmer 29 aus der in Fig. 5 in vollen Linien gezeigten Entkupplungsstellung in die, in strichlierten Linien gezeigte, angehobene Zwischenstellung 53 anhebt.
Gleichzeitig oder unmittelbar darauf kann auch das Verschiebeelement 49 gleicher Bauart aktiviert werden, wodurch der Schiebehebel 34 in Richtung seiner Längsachse 38 von der das Verschiebeelement 49 aufnehmenden Stirnwand 54 des Führungsgehäuses 36 in Richtung
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der weiteren Verschiebeelemente 30 bis 33 bewegt wird.
Durch taktweises, aufeinanderfolgendes Ansteuern der Verschiebeelemente 30 bis 33 wird nun der Mitnehmer 29 über seine, der Stirnwand 54 zugewandte, schräge Führungsfläche 55 der beiden Führungsflächen 55 und 56 in Richtung des strichpunktierten Pfeiles 57, also in seine Entkupplungsstellung, bewegt. Durch dieses Zurückziehen des Schiebehebels 34-gemäss dem strichpunktierten Pfeil 57-sinkt der Sperrzapfen 14 senkrecht zur Bodenplatte 39 ab und befindet sich, wenn der Mitnehmer 29 sich in der in Fig. 5 in stnchpunktierten Linien gezeigten Entkupplungsstellung befindet, ebenfalls in seiner Entkupplungsstellung 47, die in Fig. 4 mit strichlierten Linien angedeutet ist.
Da der Sperrzapfen 14 in dieser Position sich innerhalb des Kupplungsgehäuses 6 befindet, gibt er die Kupplungsbügel 13 frei und können sich daher die beiden Fahrzeuge 4,5, nachdem die Sperrwirkung zwischen Sperrzapfen 14 und Kupplungsbügel 13 weggefallen ist, frei relativ zueinander bewegen Wird nun eines der beiden Fahrzeuge 4,5 mit einem Tnebfahrzeug abgestossen oder ein Teil des Zugverbandes mit dem Fahrzeug 4 vom Fahrzeug 5 weggezogen, so verbleibt das Fahrzeug 5 an seinem ursprünglichen Standort.
Ist der Entkupplungsvorgang beendet, dann kann über einen beispielsweise durch eine Zeitverzögerung gesteuerten Funktionsablauf bewirkt werden, dass nun die Verschiebeelemente 33 bis 30 in umgekehrter Reihenfolgen von 33 beginnend beaufschlagt werden, sodass der Mitnehmer 29 nunmehr über seine schräge Steuerfläche 56 aus der in strichpunktierten Linien dargestellten Entkupplungsstellung in seine In Fig. 5 in vollen gezeichnete Kupplungsstellung vorwärtsbewegt und damit durch das Zusammenwirken der Schubfläche 37 mit der Stützfläche 40 des Sperrzapfens 14 dieser in seine in vollen Linien gezeichnete Kupplungsstellung 42 hochgehoben wird, sodass die Kupplungsvorrichtung 1 und 2 jeweils wieder zum Kuppeln von Fahrzeugen 4,5 sich in Bereitschaftstellung befinden.
Selbstverständlich ist es möglich, auch in der Entkupplungsstellung eine formschlüssige Fixierung des Sperrzapfens 14 bzw. des Schiebehebeis 34 zu bewirken.
Selbstverständlich ist es auch beim Kuppeln von Fahrzeugen möglich, um den Kupplungsvorgang zu erleichtern und die notwendigen Kräfte beim Zusammenkuppeln beispielsweise leichter Fahrzeuge 4,5 den Sperrzapfen 14 auch während des Kupplungsvorganges abzusenken und nach erfolgten Zusammendrücken der Fahrzeuge 4,5, diese in die Kupplungsstellung 42 hochzustellen.
Eine derartige Ausbildung der Kupplungsvorrichtungen 1,2 ist auch dazu geeignet, dass das Fahrzeug 4 mit der neuen Kupplungsvorrichtung 1,2 mit Fahrzeugen alter, herkömmlicher Kupplungssysteme, wie beispielsweise den seit Jahrzehnten verwendeten Vollbügelkupplungen, gekuppelt werden können.
In diesen Fällen ist jedoch eine vollautomatische Entkupplung nicht möglich. Um jedoch beispielsweise bei Verbindung solcher Fahrzeuge mit herkommlichen Entkupplungsvorrichtungen einen Kupplungsvorgang vornehmen zu können, kann bzw können die Kupplungsbügel 13 mit in Richtung der Aufstandsfläche 18 vorragenden Betätigungshebeln 58 versehen sein, sodass in diesem Fall auch die automatisch betätigbaren Kupplungsvorrichtungen 1,2 mit den herkömmlichen Kupplungsvorrichtungen entkuppelt werden können.
Des weiteren ist es selbstverständlich auch möglich, dem Kupplungsbügel 13 und/oder dem Gegenhalter 19 jeweils eigene Verstellvornchtungen 23, die beispielsweise gleichzeitig oder unabhängig von der Beaufschlagung der Verstellvorrichtung 23 für den Sperrzapfen 14 betätigt werden können, vorzusehen, um auch den Gegenhalter 19 und den Kupplungsbügel 13 in eine Entkupplungsstellung sowie in eine Kupplungsstellung zu verbringen.
Diese Verstellung kann durch lineares Anheben, Verschwenken nach oben oder quer zur Fahrzeuglängsrichtung oder durch seitliches Wegklappen erfolgen
Um eine höhere Verstellkraft für den Schiebehebel 34, den Kupplungsbügel 13, das Sperrelement 12 und/oder den Mitnehmer 29 zu erzielen, können auch mehrere benachbarte Reihen von in Richtung der Längsachse 38 versetzt angeordneten Verschiebeelementen 30 bis 33,48, 49 vorgesehen sein bzw. über den Umfang des Führungsgehäuses 36 mehrere solche auf den Mitnehmer 29 einwirkende Reihen von Verschiebeelementen 30 bis 33,48, 49 angeordnet werden.
Anstelle der gezeigten Heizelemente 52 können auch Schwingungserzeuger zur Herstellung von Mikrowellen oder dgl. eingesetzt werden, um die Flüssigkeit 51 zum Verdampfen zu bringen.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, dass andere Verdrängungssysteme für Flüssigkeiten
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51 eingesetzt werden können, um die Verschiebeelemente 30 bis 33,48, 49 zu betätigen.
Auch ist es beispielsweise möglich, die Druckimpuls durch extern zugeführte, unter Druck stehende Medien, wie Luft oder Flüssigkeit aus einem Speicher, in diese Verschiebeelemente 30 bis 33,48, 49 zu zuführen.
In den Fig. 6 bis 8 sind verschiedene Varianten zur Erzeugung von Verstellbewegungen von Kupplungsteilen 61,62 bekannt, mit weichen über einen elektrischen Ansteuerimpuls ein Druckimpuls zur Verschiebung bzw. Verschwenkung eines der beiden Kupplungsteile 61,62 ausgeübt werden kann. So kann ein Element 63 zur Erzeugung eines Druck- oder Dehnimpulses durch ein Dehnstoffelement oder Thermobimetalle gebildet sein.
Das Element 63 kann aber beispielsweise auch durch ein sich ausdehnendes Formgedächt- nismetall gebildet sein, das, wie in Fig. 6 gezeigt, ähnlich einem Dehnstoffelement bzw. Thermobimetall sich ausgehend vom Kupplungsteil 61 in Richtung des Kupplungsteiles 62, wie mit stnchlierten Linien angedeutet, ausdehnt und den Kupplungsteil 62, der als Kupplungsbügel 13 ausgebildet sein kann, in die in strichlierten Linien dargestellte Entkupplungsstellung 47 hochhebt, wodurch die Kupplungsbügel 13 und die Sperrzapfe 14 von zwei einander gegenüber liegenden, vorher miteinander verbundenen Kupplungsvorrichtungen 1,2 ausser Eingriff kommen und dadurch die Fahrzeuge 4,5, die mit derartigen Kupplungsvorrichtungen 1,2 versehen sind, voneinander getrennt werden können.
In Fig. 7 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der zum Betätigen des beispielsweise als Kupplungsbügel 13 ausgebildeten Kupplungsteils 62 dieser über einen über seine Schwenkachse 64 vorstehenden Schubarm 65 aufweist.
In einem Kupplungskopf 66 der Kupplungsvorrichtung 1 kann eine Zylinderkolbenanordnung 67 angeordnet sein, die mit ihrer Kolbenstange 68 oder bei gegengleicher Anordnung mit ihrem Zylinder 69 eine Druckkraft auf den Schubarm 65 ausüben kann, um den Kupplungsteil 62 aus seiner in vollen Linien gezeichneten Kupplungsstellung 42 in die in strichlierten Linien gezeichnete Entkupplungsstellung 47 zu verschwenken. Dazu ist auf der Seite der Kolbenstange 68 des im Zylinder 69 beweglichen Kolbens 70 eine Rückstellfeder 71 angeordnet und ist eine gegenüber liegende Zylinderkammer 72 mit einem Fluid 73 gefüllt. Dieses Fluid 73 kann als elektrorheologische, magnetorheologische und elektromagnetorheologische Flüssigkeit ausgebildet sein.
Es könnte sich aber auch um elektrochemische Aktoren innerhalb des Zylinderraums handeln und es können dazu In der Zylinderkammer 72 entsprechende elektrische Übertragungselemente 74, die über Leitungen 75 mit der Steuervorrichtung 27 verbunden sind, angeordnet sein.
In Fig. 8 ist eine Ausführungsvariante vorgesehen, bei der die Schub- bzw. Druckimpulse im Fahrzeug 4,5 durch entsprechende Druck- oder Verstellimpulse erzeugende Elemente 63 gebildet sind, die durch Mikromechanikelemente beispielsweise Seilzüge, Hebelgestänge, Drähte mit einer Kraftquelle beispielsweise einem Piezokristall, einem elektrischen oder elektromagnetischen Stellmotor, piezoelektrische, etektrostriktive und photostriktive Aktoren oder fluidtechnische Antriebe gebildet sein können. Es können selbstverständlich auch elektronische Schrittschaltmotoren oder dgl. eingesetzt werden, die über Seilzüge 76, gegen die Wirkung von Zugfedern 77, den Sperrzapfen 14 oder den Kupplungsbügel 13 relativ zum Kupplungsgehäuse 6 bzw. dem Kupplungschaft verstellen können.
Bei der Ausbildung des Elementes 63 aus Piezokristallen oder in sandwichform aufgebauten Dünnschichten kann der durch Erwärmung oder sonstige Energiezufuhr erzeugte Bewegungsoder Druckimpuls ebenso zur Bewegung des Mitnehmers 29 bzw. des Sperrzapfens 14 bzw. Kupplungsbügels 13 oder Gegenhalters 19 eingesetzt werden. Beispielsweise ist es dazu auch möglich, Materialien mit hoher Längendehnung unter Erwärmung einzusetzen, die in Stab-oder Drahtform sich bei Erwärmung nur In Längsrichtung ausdehnen können und so eine Weiterbewegung bzw.
Verstellung der vorgenannten Teile bewirken zu können.
Denkbar sind hierbei Dünnschichten, die in Art von Bimetallen ausgebildet sind oder auch Betätigungsdrähte oder Spiralen aus sogenannten Formgedächtnismetall-Legierungen, die unter Erwärmung eine vorbestimmte Position einnehmen und bei mechanischer Beanspruchung wieder beliebig verformt werden können.
Bei derartigen Elementen wäre es daher möglich, dass beim Einkuppelvorgang die Betätigungbügel beliebig verformt werden, sodass bei Erwärmung die Verschiebeelemente wieder ihre ursprünglich definierte Form einnehmen und dabei den Auslösevorgang der Kupplungsbügel 13
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bzw. Sperrzapfen 14 oder Gegenhalter 19 bewirken.
Um die Betätigung der einander gegenüberliegenden oder miteinander verbundenen Kupplungsvorrichtungen 1,2 über eine einzige Steuervorrichtung 27 zu ermöglichen, können Im Bereich der Kupplungsvorrichtungen 1,2 auch Kontaktflachen 59,60 vorgesehen sein, die dann, wenn die beiden Kupplungsvorrichtungen 1,2 in Eingnff stehen, miteinander In Kontakt treten und so eine Weiterleitung der Steuersignale und eventuell der zur Aktivierung der Verstellvorrichtungen 23 benötigten Energie in Verbindung stehen Die Energie kann dabei durch teilweise leitende Ausbildung der einzelnen Bauelemente der Kupplungsvorrichtungen 1,2, beispielsweise des Kupplungsgehäuses 6, der Kupplungsbügel 13 oder der Sperrzapfen 14 und dgl., erfolgen oder aber auch dadurch, dass auf diese Teile, insbesondere des Kupplungsgehäuses 6, Bahnen aus leitenden Materialien aufgedruckt bzw.
aufgedampft werden, über die die Weiterleitung der Signale und der Energie von einem Fahrzeug 4 zu dem anderen Fahrzeug 5 über die Kupplungsvorrichtungen 1,2 bewirkt werden kann.
Selbstverständlich können auch beliebige Mikrokontakte, Mikroschalter oder dgl. oder drahtlose Übertragungselemente zwischen den einzelnen Fahrzeugen 4,5 verwendet werden.
Wie in Fig. 9 gezeigt, kann es sich bel einer derartigen elektrischen Verbindung der einzelnen Fahrzeuge 4,5 in gekuppeltem Zustand untereinander auch a ! s zweckmässig erweisen, nur eine einzige Steuervorrichtung 27 in einem der Fahrzeuge 4,5 oder im Triebfahrzeug 78 anzuordnen und über die einzelnen Verschiebeelemente 30 bis 33,48, 49 die Kupplungsbügel 13 und/oder die Sperrzapfen 14 über diese zentrale Steuervorrichtung 27 zu beaufschlagen
In so einem Fall müsste dann jedoch in jedem Fahrzeug 4 oder 5 zumindest ein Dekoder 28 zum Erkennen der jeweiligen Adresse der Kupplungsvorrichtung 1 oder 2 angeordnet sein
Die Übertragung dieser Signale zwischen dem Triebfahrzeug 78 und den Fahrzeugen 4,5 sowie den Fahrzeugen 4,
5 untereinander könnte aber beispielsweise auch über in Betriebsstellung fluchtend zueinander angeordnete Verbindungsleitungen 79, z. B. Lichtleiter-schematisch angedeutet - erfolgen, die In den Fahrzeugen bzw. den Fahrzeugkorpern oder unterhalb der Fahrzeuge angeordnet sein konnen
Um einen einfachen und beliebigen Entkupplungsvorgang an jeder Stelle eines Zugverbandes realisieren zu können, ist es weiters vorteilhaft, wenn die einzelnen Steuervomchtungen 27 in den einzelnen Fahrzeugen 4,5 miteinander bzw. einer zentralen Steuereinheit oder einer Steuervorrichtung 27 im Tnebfahrzeug drahtlos oder über entsprechende Verbindungsleitungen 79 miteinander kommunizieren bzw über Radsätze 24 der Fahrwerke 80 mit den Schienen der Modelleisenbahn kontaktiert sind.
Somit ist es bei Zusammenstellung eines Zugverbandes möglich, dass die Steuervorrichtung im Triebfahrzeug bzw. die Zentralsteuervorrichtung die auf einem Gleisabschnitt hintereinander angeordneten Fahrzeuge 4,5 mit ihren entsprechenden Kennungen bzw. die aufeinanderfolgend miteinander zusammenwirkenden Kennungen der Kupplungsvorrichtungen 1,2 erfasst, sodass mit einfachen Funktionen, wie beispielsweise Zug nach drittem Fahrzeug 4,5 entkuppeln, eine Bedienung ohne der genauen Kenntnis der Kennungen der einzelnen Kupplungsvorrichtungen 1, 2 möglich wird.
Um eine exakte Zuordnung der einzelnen Fahrzeuge 4,5 In einem Fahrzeugverband ermögli- chen zu können, ist es auch vorteilhaft, wenn Im Bereich der einzelnen Kupplungsvorrichtungen 1, 2 bzw. zwischen den Kupplungsvorrichtungen 1,2 an den Fahrzeugen 4,5 Sensoren angeordnet sind, mit weichen festgestellt werden kann, ob eine Kupplungsvorrichtung 1 mit einer weiteren Kupplungsvorrichtung 2 in Eingriff steht oder nicht. Dadurch können in einem Zugverband, der mit den erfindungsgemässen Kupplungsvorrichtungen 1,2 ausgestattet ist, die Endfahrzeuge In einem derartigen Zugverband erkannt werden, worauf durch Abfrage der einzelnen Kennungen diese in einer entsprechenden Zentralsteuervorrichtung abgespeichert werden.
Des weiteren ist es aber auch möglich, dass auf gewissen Gleisstücken oder an gewissen Prüfstellen die Zugverbände bzw Zusammensetzung der Zugverbände und der Entkupplungsvorrichtungen erfasst und In der Steuereinheit abgespeichert werden.
Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Kupplungsvorrichtung 1,2 diese bzw deren Bestandteile teilweise unmassstabiich verzerrt und vergrössert dargestellt wurden. Es können auch einzelne Merkmale der in den ein- zelnen Ausführungsbeispielen gezeigten Merkmalskombinationen jeweils für sich eigenständig
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erfindungsgemässe Lösung bilden.
Abschliessend sei darauf hingewiesen, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen einzelne Teile unproportional vergrössert dargestellt wurden, um das Verständnis der erfindungsgemässen Lösung zu verbessern. Des weiteren können auch einzelne Teile der zuvor beschriebenen Merkmalskombinationen der einzelnen Ausführungsbeispiele in Verbindung mit anderen Einzelmerkmalen aus anderen Ausführungsbeispielen, eigenständige, erfindungsgemässe Lösungen bilden.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 bis 5 ; 6 bis 8 ; 9 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen erfindungsgemässen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemässen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
1 Kupplungsvorrichtung
2 Kupplungsvorrichtung
3 Modelleisenbahn
4 Fahrzeug
5 Fahrzeug
6 Kupplungsgehäuse
7 Teil
8 Teil
9 Hohlraum 10 Rastverbindung 11 Kupplungskopf 12 Sperrelement 13 Kupplungsbügel 14 Sperrzapfen 15 Drehachse 16 Auflagefläche 17 Fahrzeugboden 18 Aufstandsfläche 19 Gegenhalter 20 Gegenhalter 21 Stirnwand 22 Schrägfläche 23 Verstellvorrichtung 24 Radsatz 25 Schleifer 26 Verbindungsleitung 27 Steuervorrichtung 28 Dekoder 29 Mitnehmer 30 Verschiebeelement 31 Verschiebeelement 32 Verschiebeelement 33 Verschiebeelement 34 Schiebehebel 35 Öffnungen 41 Führungsbahn 42 Kupplungsstellung 43 Führungsfläche 44 Steuerfläche 45 Ausnehmung 46 Tragplatte 47 Entkuppelungsstellung 48 Verschiebeelement 49 Verschiebeelement 50 Hülle 51 Flüssigkeit 52 Heizelement 53 Zwischenstellung 54 Stirnwand 55 Fläche 56 Steuerfläche
57 Pfeil 58 Betätigungshebel 59 Kontaktfläche 60 Kontaktfläche 61 Kupplungsteil 62 Kupplungsteil 63 Element 64 Schwenkachse 65 Schubarm 66 Kupplungskopf 67 Zylinderkolbenanordnung 68 Kolbenstange 69 Zylinder 70 Kolben 71 Rückstellfeder 72 Zylinderkammer 73 Fluid 74 Übertragungselement 75 Leitung
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36 Führungsgehäuse 37 Schubfläche 38 Längsachse 39 Bodenfläche 40 Stützfläche 76 Seilzug 77 Zugfeder 78 Triebfahrzeug 79 Verbindungsleitung 80 Fahrwerk
PATENTANSPRÜCHE : 1.
Kupplungsvorrichtung für Modelleisenbahnen zum automatischen Verbinden und Lösen zweier Modellfahrzeuge, mit einem Sperrelement und zumindest einem Kupplungskopf, wobei im zusammengekuppelten Zustand zweier Kupplungsvorrichtungen der Kupplung- kopf der einen Kupplungsvorrichtung das Sperrelement der anderen Kupplungsvorrichtung und umgekehrt hintergreift und dem Kupplungskopf eine Verstellvorrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Fahrzeuge (4,5) für das Steuern der
Kupplungsvorrichtung (1,2) eine Vorrichtung (27) angeordnet ist, die über Verbindungs- leitungen mit einer Verstellvorrichtung (23), welche den Kupplungskopf (11) und/oder das
Sperrelement (12) der Kupplungsvorrichtung (1, 2) relativ zueinander verstellt, verbunden ist, wobei bei einem für das Verstellen zugeführten Steuersignal die Vorrichtung (27)
die
Verstellvorrichtung (23) aktiviert.