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Die Erfindung betrifft einen Kupplungskopf für Modelleisenbahnen, bevorzugt für die Baugröße N (1:160).
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In den Normen europäischer Modellbahnen (NEM) findet sich unter den laufenden Nummer 352 bis 357 die Beschreibung von Kupplungen für entsprechende Modelleisenbahnfahrzeuge. Demnach umfassen derartige Kupplungen einen Kupplungskopf, der mindestens nach oben und zu beiden Seiten beweglich gelagert und in einer horizontalen Mittellage federnd gehalten wird. Die Kupplungsköpfe zweier Fahrzeugenden sind prinzipiell gleich. In einem gekuppelte Zustand soll eine weitgehend knicksteife Verbindung bestehen, sodass eine Kupplungskinematik benutzt werden kann, die zu einem vorbildähnlichen Abstand zwischen den Fahrzeugenden führen kann. Die Kupplung soll ein selbsttätiges Kuppeln beim Zusammenschieben der Fahrzeuge ermöglichen. Das Entkuppeln zweier Fahrzeuge dagegen soll durch Anheben eines der beiden Kupplungsköpfe erfolgen können. Einzelne Fahrzeuge sollen sich darüber hinaus separat aus dem Zugverband herausheben lassen können.
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Ein Kupplungskopf für die Nenngröße N ist in der NEM 356 detailliert beschrieben. Seine Schnittstelle zum Modellfahrzeug bildet einen Ansatz am Kupplungskopf, der in der NEM 357 detailliert angegeben ist. Die Geometrie des in der NEM angegebenen Kupplungskopfs führt allerdings nicht unbedingt zu einem gewünschten geringen Abstand zwischen den Fahrzeugenden, um dem Vorbild nahe zu kommen. Außerdem kann er bei geringen Abweichungen von den in der NEM angegebenen Maßen zu einem Verhaken der Kupplungsteile z. B. an den Puffertellern führen.
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Die
DE 21 16 115 A bezieht sich auf eine Kupplung für Fahrzeuge von Spiel- und Modellbahnen mit einem entgegen einer Federwirkung aus seiner Mittellage ausschwenkbar durch einen Lagerzapfen am Fahrzeug gelagerten Kupplungshaken.
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Die
US 5 620 106 A zeigt eine horizontal schwenkbare Modelleisenbahnkupplung mit einem Gehäuse und einem Paar von Schenkeln. Die Schenkel sind senkrecht übereinander angeordnet und unabhängig voneinander relativ zu einer vertikalen Drehachse drehbar. Vorspannfedern am proximalen Ende jedes Schafts spannen den jeweiligen Schaft um eine Schwenkachse vor.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kupplungskopf anzugeben, der bessere Kurzkupplungseigenschaften aufweist und damit einen vorbildähnlicheren Kupplungszustand ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen einteiligen Kupplungskopf zur Montage an Fahrzeugen von Modelleisenbahnen und zur Kopplung mit einem Kupplungskopf nach NEM 356 gelöst, der einen quer zu einer Fahrzeuglängsachse verlaufenden Riegel, eine an einem ersten Ende des Riegels angeordnete und versetzt, aber parallel dazu und vom Fahrzeug weg gerichtet verlaufende Schulter, einen an einem fahrzeugfernen Ende der Schulter angeordneten, quer zur der Fahrzeuglängsachse und parallel zum Riegel verlaufenden Schenkel, der ausgehend von der Schulter rechtwinklig über die Fahrzeuglängsachse hinwegreicht und an seinem freien, der Schulter abgewandten Ende in einem auf den Riegel hin gerichteten Zapfen ausläuft, und einen an dem freien, der Schulter abgewandten Ende des Riegels angeordneten Führungsarm umfasst, der parallel zur Schulter und gleichsinnig mit ihr vom Riegel absteht. Der einteilige Kupplungskopf ist insbesondere für Kupplungsvorgänge nur insgesamt aufwärts bewegbar. Er folgt weitgehend der Geometrie nach NEM 356, weist demgegenüber aber zumindest den in parallel zur Schulter B und damit auch parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Führungsarm auf, der sich ausgehend vom Riegel in ca. 1/4 der Länge der Schulter in Richtung des Schenkels erstreckt. Der erfindungsgemäße Führungsarm ergänzt also den in einer Draufsicht ursprünglich C-förmigen Kupplungskopf aus Riegel, Schulter, Schenkel und Zapfen zu einer quasi G-förmigen Struktur. In einer Seitenansicht auf den Kupplungskopf parallel zum Riegel und zum Schenkel und von der Seite des Führungsarms und des Zapfens aus betrachtet überlappen sich der Führungsarm und der Zapfen nicht, sondern lassen noch eine gewisse Lücke frei.
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Der Führungsarm hat die Aufgabe, ein seitliches Ausweichen eines weiteren Kupplungskopfes bzw. Gegenkopfes im gekuppelten Zustand zu verhindern, indem er eine Seitenführung bzw. seitliche Führungsfläche für die Schulter des Gegenkopfes darstellt. Während eine Relativverschiebung der Kupplungsköpfe in eine seitliche Richtung, also rechtwinklig zur Fahrzeuglinksachse in der einen Richtung durch die Anlage des jeweiligen Zapfens an der Innenseite der Schulter des anderen Kupplungskopfes beschränkt ist, wird nun eine Verschiebung in der Gegenrichtung durch die Anlage einer Außenseite der Schulter des einen Kupplungskopfes an der Innenseite des Führungsarms des Gegenkopfes ebenfalls beschränkt. Dazu kann der Führungsarm nahezu jeden beliebigen Querschnitt aufweisen, der eine Anlage der Schulter des Gegenkopfes zuverlässig ermöglicht. Vorzugsweise ist er mit einem Querschnitt ausgestattet, der weitgehend demjenigen des Riegels oder der Schulter entspricht, also mit einem rechteckigen „stehenden“ Querschnitt.
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Die seitliche Führung bzw. Anlage der Schulter des einen Kupplungskopfes am Führungsarm des Gegenkopfes führt über die Verminderung des seitlichen Versatzes zu einer geringeren Querverschiebung der beiden Kupplungsköpfe bei Bogenfahrt und damit zu einer Lage des Schnittpunkts der Fahrzeuglängsachsen der beiden gekuppelten Fahrzeuge, die näher an der Kupplung selbst liegt. Damit lassen sich vorbildnähere Verhältnisse erreichen. Der geringere seitliche Versatz führt außerdem zu einem früheren Auslenken des Kupplungskopfes bzw. des Gegenkopfes bei einer Kurvenfahrt. Das frühere Auslenken wiederum aktiviert die Kinematik an der Aufnahme des Kupplungskopfes früher, womit die Kupplung insgesamt kürzer ausgebildet werden kann. Das frühere Auslenken führt also zu einer früheren bzw. schnelleren knicksteifen Kupplungsverbindung, die wiederrum die Kurzkupplungseigenschaften gemäß NEM 355 und die frühere Aktivierung der Kurzkupplungskinematik gemäß NEM 352 begünstigt.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem durch einen einteiligen Kupplungskopf zur Montage an Fahrzeugen von Modelleisenbahnen und zur Kopplung mit einem Kupplungskopf nach NEM 356 mit den oben bereits beschriebenen Bestandteilen, nämlich dem Riegel, der Schulter, dem Schenkel und dem Zapfen daran gelöst, wobei die Schulter an dem von dem Riegel entfernten Ende in Richtung der Fahrzeuglängsachse über den Schenkel hinaus durch einen Ansatz verlängert ist. Im gekuppelten Zustand stützt sich bei einer Druckbelastung bzw. bei Schub der gekuppelten Fahrzeuge nun der Ansatz statt an dem Schenkel am Riegel des Gegenkopfes ab. Der gegenüber dem Schenkel überstehende Ansatz verringert damit das Längsspiel der gekuppelten Kupplungsköpfe. Das geringere Längsspiel wiederrum begünstigt bei Kurvenfahrt ein frühzeitiges Verkanten der Kupplungsköpfe ineinander, sodass sie wiederum schneller eine knicksteife Verbindung darstellen und sich gegenseitig auslenken. Auch dadurch lassen sich die Kurzkupplungseigenschaften des erfindungsgemäßen Kupplungskopfs verbessern.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können an einem Kupplungskopf nach NEM 356 sowohl der Führungsarm am Riegel als auch der Ansatz an der Schulter angeordnet sein. Damit werden die Wirkungen sowohl des Führungsarm als auch des Ansatzes, also die Seitenführung einerseits und die Reduzierung des Längsspiels andererseits in demselben Kupplungskopf erzielt, um ihm zuverlässige und maximale Kurzkupplungseigenschaften zu verleihen.
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Die NEM 356 fordert einen nach oben beweglich gelagerten Kupplungskopf, wozu er entweder translatorisch oder rotatorisch bewegt werden kann. Weil eine translatorische Lagerung schneller zu einem Verkanten des bewegbaren Kupplungskopfes in seiner Aufnahme führen kann, ist der erfindungsgemäße Kupplungskopf vorzugsweise um eine horizontale Achse schwenkbar. Im gekuppelten Zustand weist der Kupplungskopf im Schubbetrieb druckbelastete erste Kontaktflächen zum Gegenkopf auf, im Zugbetrieb dagegen davon verschiedene druckbelastete zweite Kontaktflächen. Die Kontaktflächen erstrecken sich im Wesentlichen vertikal und bei Geradeausfahrt mit der Fahrzeuglängsachse als Lot. Die im Schubbetrieb belasteten ersten Kontaktflächen stellen u.a. eine Druckplatte am Riegel dar, die eine dem Schenkel zugewandte Außenseite des Riegels darstellt, und eine dazu parallel orientierte Frontfläche am Ansatz. Die zweiten Kontaktflächen liegen auf den Innenseiten des Schenkels und des Zapfens der Druckplatte parallel gegenüber. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die ersten und/oder die zweiten druckbelasteten Kontaktflächen eine Ausrundung um die horizontale Achse des Kupplungskopfes oder des Gegenkupplungskopfes in dessen Lage aufweisen, wenn jener mit dem Kupplungskopf gekuppelten ist. Denn sowohl der Führungsarm als auch der Ansatz an der Schulter verringern jeweils für sich genommen bestimmungsgemäß das Spiel der gekuppelten Kupplungsköpfe zueinander. Mit dem verringerten Spiel kann aber das aneinander Entlanggleiten der Kupplungsköpfe beim Ein- und Auskuppeln erschwert werden. Die Ausrundungen der ersten und der zweiten druckbelasteten Kontaktflächen dagegen erleichtern das betriebssichere Betätigen der Kupplungsköpfe, weil die Ausrundungen ein gegenseitiges Verhaken der Kupplungsköpfe verhindern.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können oberseitige und/oder unterseitige Abschrägungen der inneren, parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Seitenflächen des Führungsarms und der Schulter und/oder der parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Seitenfläche des Zapfens vorgesehen sein. Damit lassen sich zwei Kupplungsköpfe auch dann noch zuverlässig Ein- bzw. Auskuppeln, wenn die Fahrzeuglängsachsen der den jeweiligen Kupplungsköpfen zugehörigen Fahrzeuge nicht deckungsgleich sind, sondern einen Winkel oder einen horizontalen Versatz zueinander aufweisen. Die Abschrägungen verhindern, dass die Kupplungsköpfe lediglich aufeinander zu liegen kommen, sondern begünstigen ein Abgleiten ihrer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Bestandteile, also insbesondere des Zapfens, der Schulter und des Führungsarms. Dadurch werden ein betriebssicheres Ein- bzw. Auskuppeln und insbesondere das Zurückfallen des Kupplungskopfes in seine Ruhelage zum Abschluss des Kupplungsvorganges auch bei nicht exakt ausgerichteten Kupplungsköpfen unterstützt.
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Auf seiner dem Fahrzeug zugewandten Seite kann der Kupplungskopf einen Schaft am Riegel zur schwenkbaren Befestigung in einer Kupplungsaufnahme insbesondere nach NEM 355 umfassen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Kupplungskopf einen gekröpften Verlauf des Schafts zwischen der Drehachse und dem Riegel aufweisen. Zwischen dem Riegel, der vorzugsweise rückseitig zum Schaft hin abgeschrägt sein kann, und der Drehachse entsteht somit eine Aussparung, die einen Freiraum zu einer Pufferbohle des Modellfahrzeugs vergrößert und damit eine zum Ein- und Entkuppeln ausreichend große Auslenkung des Kupplungskopfes nach oben ermöglicht.
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Die NEM 355 weist eine in der Aufnahme angebrachte horizontal abstehende Rückstellfeder aus, die von einer Oberseite aus zwischen der Drehachse und dem Riegel kurz hinter der Drehachse auf die Aufnahme bzw. den Schaft drückt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Kupplungskopf eine von der Drehachse weg gerichtet abwärts geneigte Gegenfläche als Anlage für die Rückstellfeder nach NEM 355 aufweisen. Da die Rückstellfeder waagrecht gerichtet ist, die Gegenfläche dagegen in einer unausgelenkten Ausgangslage des Kupplungskopfs abwärts geneigt ist, kommt sie daher bei einem Anheben des Kupplungskopfes erst später in Anlage mit der Gegenfläche, womit ihre Wirkung auf den Kupplungskopf auch erst später einsetzt. Damit kann der Kupplungskopf leichter, nämlich anfangs ohne nennenswerte Federeinwirkung bereits eine gewisse Auslenkung erfahren, wonach er gegen Federkraft weiter ausgelenkt werden kann.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Bauhöhe des Kupplungskopfes geringer ausfallen, als nach NEM 356. Dadurch lässt sich Platz gewinnen, was ein kollisionsfreies Hindurchschwenken des Kupplungskopfes oder eines Kupplungsverbundes unter den Puffertellern des Modellfahrzeugs ermöglicht.
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Nach NEM 356 verfügt der Kupplungskopf über vom Fahrzeug weg gerichtete und in Fahrzeuglängsrichtung geneigte Anlaufschrägen an einer dem Riegel abgewandten Vorderseite des Schenkels. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die obere und/oder untere Anlaufschräge über einen flacheren Winkel gegenüber der horizontalen verfügen, als dies die NEM 356 fordert. Dies reduziert die zum Ein- bzw. Entkuppeln benötigte Auslenkung des jeweils oberen Kupplungskopfes und die dazu erforderliche Kraft zum Einkuppeln von zwei Modellfahrzeugen.
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Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1: einen Standard-Kupplungskopf nach NEM 356 bzw. 357,
- 2, 3: gekuppelte Standard-Kupplungsköpfe bei Geradeaus- und Kurvenfahrt,
- 4: einen erfindungsgemäßen Kupplungskopf in einer räumlichen Ansicht,
- 5, 6: gekuppelte erfindungsgemäßen Kupplungsköpfe bei Geradeaus- und Kurvenfahrt,
- 7, 8: einen mit einem erfindungsgemäßen Kupplungskopf gekuppelten Standard-Kupplungskopf,
- 9, 10: einen erfindungsgemäßen Kupplungskopf in einer Drauf- und einer Seitenansicht,
- 11: eine Schnittansicht an der Schnittlinie A-A gemäß 9,
- 12: eine Draufsicht gemäß 9, und
- 13: eine Schnittansicht an der Schnittlinie B-B gemäß 12.
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In 1 ist der Standard-Kupplungskopf 02 nach NEM 356 bzw. 357 dargestellt. Er setzt sich aus einem quer zu einer Fahrzeuglängsachse L verlaufenden Riegel A, einer parallel zur Fahrzeuglängsachse L verlaufenden Schulter B, einem quer dazu verlaufenden Schenkel C und einem auf den Riegel A hin gerichteten Zapfen D zusammen. Die Schulter B ist an einem ersten Ende des Riegels A rechtwinklig angeordnet und verläuft damit versetzt, aber parallel zur Fahrzeuglängsachse L. An einem fahrzeugfernen Ende der Schulter B ist seitlich der Schenkel C angeordnet, der parallel zum Riegel A verläuft. Ausgehend von der Schulter B reicht er rechtwinklig über die Fahrzeuglängsachse L hinweg und trägt eine in einer vom Riegel A weg betrachteten Richtung abfallende Anlaufschräge 18. An einem freien, der Schulter B abgewandten Ende des Schenkels C ist der Zapfen D angeordnet, der parallel zur Fahrzeuglängsachse L auf den Riegel A hin gerichteten ist. Die NEM 356 legt jeweils relevante Abmessungen der Bauteile A bis D des Standard-Kupplungskopfs 02 fest.
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In der Gegenrichtung zur Schulter B und in der Fahrzeuglängsachse L liegend ragt ein Anguss E rechtwinklig vom Riegel A ab. Er trägt eine horizontal und quer zu Fahrzeuglängsachse L verlaufende Drehachse 04. Der Anguss E ist in der NEM 357 als „Ansatz“ definiert und dient einer aufwärts schenkbaren Aufnahme des Standard-Kupplungskopfes 02 in einer Kupplungsaufnahme gemäß NEM 355. Sie enthält auch eine Rückstellfeder, die als weitgehend starr auf den Riegel A hin gerichtet abstehende Federzunge horizontal über die Drehachse 04 hinweg ragt und bei einem Anheben des Kupplungskopfs 02 vor ihr auf den Anguss E drückt. Um einen vorbildähnlichen kurzen Wagenabstand zu erzielen, folgt die Lagerung der Kupplungsaufnahme einer in der NEM 352 beschriebenen Kinematik.
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In 2 ist der Kupplungskopf 02 gekuppelt mit einem zweiten Standard-Kupplungskopf 02 in einer Geraden dargestellt. In 3 ist der gekuppelte Standard-Kupplungskopf 02 in einer Kurve dargestellt. Hier wird sichtbar, dass ein gekuppelter Standard-Kupplungskopf 02 bis zu 12° ausweichen kann ohne den zweiten Standard-Kupplungskopf 02 mit auszulenken. Dadurch können kinematische geführten Kurzkupplungsaufnahmen nicht ausreichend ausgelenkt werden. Um ein Verhaken der Pufferteller von Modellfahrzeugen zu vermeiden, muss der Abstand zwischen den Modellfahrzeugen größer sein. So entsteht eine vorbildwidrige Lücke zwischen den Puffertellern.
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In 4 ist der erfindungsgemäße Kupplungskopf 01 dargestellt. Er folgt weitgehend den in der NEM 356 und NEM 357 geforderten Maßen. Im Unterschied zum Standard-Kupplungskopf 02 in 1 ist er am Riegel A mit einem an einem vormals offenen Ende einer dortigen Druckplatte 06 im 90°-Winkel angebrachten zusätzlichen Führungsarm 03 ausgestattet, welcher sich 1,5 mm parallel zur Fahrzeuglängsachse L und in Richtung eines Gegenkopfes erstreckt und im gekuppelten Zustand zum Gegenkopf hin eine seitliche Führungsfläche ausbildet und eine erfindungsgemäße Geometrie aufweist, gekennzeichnet durch Radienflächen mit Mittelpunkt um den Drehpunkt bzw. die Drehachsen 04 und 05 (vgl. 11), einer in Richtung der Fahrzeuglängsachse L vergrößerten Länge, in der Höhe reduziertem Kupplungskopf und einer geänderten Federauflagefläche bzw. Gegenfläche 10, die noch in 9 - 13 im Detail dargestellt wird. Außerdem ist seine Schulter B über eine vordere Kante 15 hinaus in Richtung der Fahrzeuglängsachse L durch einen Ansatz 16 verlängert. Auch der Anguss E des Kupplungskopfs 01 ist abweichend gestaltet, wie später in 8 bis 11 erläutert.
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In 5 ist der erfindungsgemäße Kupplungskopf 01 mit einem zweiten erfindungsgemäßen Kupplungskopf 01 als Gegenkopf in einer Geraden dargestellt.
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In 6 sind diese beiden Kupplungsköpfe 01 in einer Kurve dargestellt. Durch die erfindungsgemäße Geometrie zum einen mit einer vergrößerten Länge des Kupplungskopfes 01 und zum anderen mit zur Drehachse 04 des Kupplungskopfes 01 korrespondierenden Radien R06, R07, R08, R09 (vgl. 10 und 11), welche das zum Ein- und Auskuppeln benötigte Spiel minimieren, wird im gekuppelten Zustand nur sehr wenig Bewegungsfreiheit der beiden Kupplungsköpfe 01 zugelassen, was in Kombination mit dem seitlichen Führungsarm 03 nach 9 den zweiten Kupplungskopf 01 nur bis zu etwa 3° ausweichen lässt und dann bereits die (nicht dargestellten) kinematisch geführten Kupplungsaufnahmen auslenkt. Damit ist erreicht, dass erfindungsgemäß ein standardähnlicher Kupplungskopf 01 Kurzkupplungseigenschaften aufweist. Denn der Kupplungskopf 01 ist zusätzlich vorne an der Spitze durch den Ansatz 16 länger (vgl. auch 5), also dort, wo beim Standard-Kupplungskopf 02 ein gewisser Spielraum bleibt (vgl. 2 und 3). Ihn nutzt der erfindungsgemäße Kupplungskopf 01 soweit aus, wie es gerade noch das Ein- und Entkuppeln erlaubt. Vor allem um das flüssige Einkuppeln zu ermöglichen, sind später beschriebene Radien R06, R07, R08, R09 (vgl. 10 und 11) angeordnet.
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Als Effekt der enger tolerierten Geometrie des erfindungsgemäßen Kupplungskopfs 01 zeigt sich, dass zwei gekuppelte Kupplungsköpfe 01 früher als herkömmliche verkanten. Bei beginnender Bogenfahrt (vgl. 5) lässt sich der rechte Kupplungskopf 01 um etwa 3° auslenken, bevor eine Auslenkung des linken Kupplungskopfs 01 und damit eine Verkantung der beiden Kupplungsköpfe 01 beginnt. Damit aber der wegen fehlender Winkelverdrehung noch nicht verkantete rechte Kupplungskopf 01 nicht seitlich (in 6 nach oben) aus dem linken Kupplungskopf 01 heraus rutscht, bietet ihm der Führungsarm 03 eine Seitenführung. Damit wird die an den Kupplungskopf 01 anschießende Kinematik gemäß NEM 355 und 352 ausreichend angelenkt.
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Der erfindungsgemäße Kupplungskopf 01 mit seiner standardähnlichen Kopfgeometrie lässt sich nun auch erfindungsgemäß mit einem Standard-Kupplungskopf 02 nach NEM 356 bzw. NEM 357 kuppeln. Dies ist in 7 dargestellt. Sie verdeutlicht außerdem den Effekt des Führungsarms 03, der ein seitliches Ausweichen des Standard-Kupplungskopfs 02 nach außen (in 7 nach oben) wesentlich früher behindert als es der Zapfen D in 2 täte.
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8 zeigt eine Seitenansicht gemäß 7, hier ersieht man, dass der erfindungsgemäße Kupplungskopf 01 eine niedrigere Bauhöhe hat und somit auch zur Unterseite der Pufferteiler eines Modellbahnwagens (nicht dargestellt) mehr Spielraum hat. Zur größeren vertikalen Bewegungsfreiheit des schwenkbaren Kupplungskopfs 01 trägt auch die Gestaltung seines Angusses E bei, der niedriger angeordnet ist als der Anguss E des Standard-Kupplungskopfs 02. Er begrenzt damit eine Aufwärtsbewegung des Kupplungskopfs 01 an der Pufferbohle eines Modellbahnwagens (nicht dargestellt) erst später.
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9 zeigt eine detaillierte Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Kupplungskopf 01. Für eine gegenseitige Seitenführung der Kupplungsköpfe 01 ist ein Führungsarm 03 angebracht. Um ein leichtes Ein- und Entkuppeln zu gewährleisten sind die Druckplatte 06 und die Radiusfläche-außen 07 am Ansatz 16 als einachsig gekrümmte Flächen mit dem Radius R06 (vgl. 11) und mit dem Radius R07 (vgl. 10) um die Drehachse 04 als Mittelpunkt angebracht. Der Mittelpunkt ist gleichzeitig auch der Drehpunkt des Kupplungskopfes 01 in der Kupplungsaufnahme nach NEM 355. Der Mittelpunkt der Radien R08 und R09 der a-Radiusflächen 08 und der b-Radiusfläche 09 liegt im Drehpunkt bzw. der Drehachse 05 des gegenüberliegenden Kupplungskopfes (vgl. 11).
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10 zeigt die Seitenansicht des Kupplungskopfes 01 gemäß 9 mit der Radiusfläche-außen 07 über R07. Damit sich der Federdruck der Rückstellfeder beim Ein- oder Entkuppeln nicht signifikant erhöht, wurde deren Gegenfläche 10 nicht waagrecht weitergeführt wie beim Standard-Kupplungskopf 02 (vgl. 1), sondern als kurz außerhalb der Drehachse beginnende Schräge ausgebildet, welche zum gekröpften Anguss E des Kupplungskopfes 01 hin ausläuft. Damit wird die Rückstellfeder beim Aufwärtsschwenken des Kupplungskopfs 01 nicht sofort auf ihrer ganzen Länge, sondern auf nur etwa 2/3 ihrer Länge beaufschlagt, womit sie der Schwenkbewegung zunächst nur eine geringere Gegenkraft entgegensetzt.
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Der Anguss E am Kupplungskopf 01 zur Befestigung in der Kupplungsaufnahme ist entgegen der Ausführung, die in der NEM 303 dargestellt ist, nach unten gekröpft und außermittig am Kupplungskopf befestigt, um zusammen mit einer Anschrägung 17 der Hinterkante des Kupplungskopfes eine Freisparung 11 auszubilden, welche die zum An- und Abkuppeln benötigte Bewegungsfreiheit des Kupplungskopfes 01 gegenüber der Pufferbohle des Modellfahrzeugs (nicht dargestellt) ermöglicht.
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Die strichlierten Linien geben die Lage und Abmessungen eines Standard-Kupplungskopfs 02 in einer vergleichbaren Lage wieder. Sie verdeutlichen einerseits den Platzgewinn infolge der Freisparung 11 und lassen andererseits erkennen, dass der erfindungsgemäße Kupplungskopf 01 tiefer liegt und etwas länger ist. Seine größere Länge kommt einer flacheren Neigung der Anlaufschräge 18 zugute, die zusammen mit einer ihr gegenüber unterseitigen Gegenschräge 19 am Schenkel C einen Winkel α von ca. 70° einschießt, der (bei einem Winkel der Gegenschräge von 45° gegenüber der Horizontalen gemäß NEM 356) gemäß NEM mehr als 80° ausmacht. Insgesamt ist der Schenkel C (ohne den Zapfen D und ohne den Ansatz 16) mit 1,75 mm breiter als nach NEM 356, womit die lichte Weite zwischen der Druckplatte 06 und dem Schenkel C auf etwa nur 3,0 mm kommt.
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Nicht zu erkennen ist dagegen, dass der Ansatz E des erfindungsgemäßen Kupplungskopfs 01 allerdings kürzer ist. Dies führt insgesamt zu einem kürzeren Abstand zwischen der Drehachse 04 und der Druckplatte 06 des erfindungsgemäßen Kupplungskopfs 01 (vgl. auch 11) und damit in Verbindung mit einer Lagerung zweier erfindungsgemäßer Kupplungsköpfe in jeweils einer Kupplungsaufnahme nach NEM 352 zu einem minimierten, vorbildähnlichen Fahrzeugabstand.
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11 zeigt einen Längsschnitt A-A gemäß 9. Hier dargestellt ist der Ausrundungs-Radius R06 der Druckplatte 06 zum Mittelpunkt bzw. der Drehachse 04 sowie der Drehpunkt bzw. die Drehachse 05 eines Gegenkopfes 01 mit der a-Radiusfläche 08 über R08 und der b-Radiusfläche 09 über R09. Damit beim Ein- oder Entkuppeln der Kupplungskopf nicht so hoch steigen muss wurde eine schräge Freistellung 12 entsprechend der „empfohlenen Abschrägung“ gemäß NEM 356 angebracht.
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12 zeigt eine Draufsicht des Kupplungskopfes 01 mit den von oben sichtbaren oberen Schrägen 13 der Seitenflächen am Führungsarm 03, am Zapfen D und an der Schulter B, welche zusammen mit den unteren Schrägen 14 des jeweiligen Gegenkopfes (vgl. 13) höhere horizontale Winkelabweichungen und einen höheren horizontalen Versatz bzgl. der Fahrzeuglängsachse von der exakten Ausrichtung der beiden Kupplungsköpfe 01 für das Zurückfallen des Kupplungskopfes 01 in dessen Ruhelage zum Abschluss des Kuppelvorganges ermöglichen.
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13 zeigt einen Querschnitt B-B gemäß 12. Hier dargestellt sind die vier oberen Schrägen 13 an den Seitenflächen und die drei unteren Schrägen 14 an den Seitenflächen.
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Da es sich bei dem vorhergehenden, detailliert beschriebenen Kupplungskopf um ein Ausführungsbeispiel handelt, kann es in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können die konkreten Ausgestaltungen des Führungsarms in anderer Form als in der hier beschriebenen folgen. Ebenso kann der Riegel, die Schulter oder der Schenkel in einer anderen Form ausgestaltet werden, wenn dies aus Platzgründen bzw. designerischen Gründen notwendig ist. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
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Bezugszeichenliste
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- 01
- erfindungsgemäßer Kupplungskopf
- 02
- Kupplungskopf nach NEM 356 bzw. NEM 357
- 03
- Führungsarm
- 04
- Drehpunkt / Drehachse
- 05
- Drehpunkt / Drehachse Gegenkopf
- 06
- Druckplatte / Radiusfläche innen
- 07
- Radiusfläche-außen
- 08
- Radiusfläche a
- 09
- Radiusfläche b
- 10
- Gegenfläche zur Rückstellfeder in der Kupplungsaufnahme
- 11
- Freisparung
- 12
- schräge Freistellung
- 13
- obere Schräge
- 14
- untere Schräge
- 15
- vordere Kante
- 16
- Ansatz
- 17
- Anschrägung
- 18
- Anlaufschräge
- 19
- Gegenschräge
- A
- Riegel
- B
- Schulter
- C
- Schenkel
- D
- Zapfen
- E
- Anguss
- L
- Fahrzeuglängsrichtung
- R06
- (Ausrundungs-) Radius der Druckplatte 06
- R07
- (Ausrundungs-) Radius der Radiusfläche-außen 07
- R08
- (Ausrundungs-) Radius der a-Radiusfläche 08 des Zapfens D
- R09
- (Ausrundungs-) Radius derb-Radiusfläche 09 des Schenkels C
- α
- Winkel zwischen der Anlaufschräge 18 und der Gegenschräge 19
