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Selbsttätige Kupplungs- und Entkupplungsvorrichtung für Fahrzeuge
von Spielzeug- oder Modelleisenbahnen Die Erfindung betrifft eine Spielzeug- oder
Modelleisenbahn, beispielsweise für elektrischen Antrieb, und bezieht sich insbesondere
auf eine neue und vorteilhafte Ausbildung einer selbsttätigen Kupplungs und Entkupplungsvorrichtung
für Fahrzeuge derartiger Bahnen, deren Kupplungshälften aus gleichartigen, in der
Fahrzeuglängsebene nach oben. schwenkbaren Kupplungshälften bestehen, die durch
eine Entkupplungsbohle am Gleis entkuppelt werden.
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In der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen ist der dem benachbarten
Fahrzeug zugewandte 'feil jeder Kupplungshälfte mit »hinten«, die Richtung zur Mitte
des Fahrzeugs hin mit »nach vorn« bezeichnet.
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Derartige Kupplungseinrichtungen sind bereits bekannt, weisen jedoch
die Nachteile auf, daß die Bewegungsvorgänge beim Kuppeln und Entkuppeln verhältnismäßig
kompliziert sind und daher nicht immer betriebssicher und zuverlässig ablaufen.
Die gegenseitige seitliche Führung der gekuppelten Glieder ist oft sehr mangelhaft,
so daß die Züge beim Schieben durch Kurven entgleisen. Andere bekannte Kupplungseinrichtungen
weisen eine relativ große Baulänge oder mehrere bewegliche Teile auf oder sind mit
dem Nachteil behaftet, daß sich der Einkupplungsvorgang in einer anderen Ebene abspielt
als das Auskuppeln, wodurch insbesondere fertigungsmäßige und betriebliche Nachteile
entstehen. Dabei ist die relativ große Baulänge meist durch den erforderlichen großen
Hub beim Einkuppeln oder Auskuppeln bedingt.
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Diese Nachteile werden bei der selbsttätigen Kupplungs- und Entkupplungsvorrichtung
nach der
Erfindung dadurch vermieden, daß jede Kupplungshälfte aus
einem in Draufsicht etwa U-förmigen Teil mit hochkant stehenden Schenkelprofilen
besteht, wobei der eine Schenkel an seiner Innenseite eine Nase trägt, die in eine
der benachbarten Kupplungshälfte zugewandte, quer zur Fahrzeuglängsebene waagerecht
liegende Schneide ausläuft und die an ihrem der benachbarten Kupplungshälfte abgewandten
Ende durch eine senkrechte Fläche begrenzt ist.
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Beim Gegeneinanderschieben der Wagen beim Kuppeln laufen die Schneiden
seitlich geführt in die jeweils andere Kupplungshälfte ein; dabei fällt die hochlaufende
Kupplungshälfte durch ihr Eigengewicht in den Zwischenraum zwischen die beiden Schenkel
ein, womit der eigentliche Kupplungsvorgang beendet ist. Die Kupplung weist den
besonderen Vorteil auf, daß sie auf einfache und billige Weise, z. B. mittels eines
für die Massenherstellung besonders geeigneten Spritzgußverfahrens, hergestellt
werden kann und daher sehr kompakt und formbeständig ist. Nach einem weiteren Vorschlag
der Erfindung ist die Schneide der Kupplungsnase tiefer angeordnet als die waagerechte
Schwenkachse, so daß beim Schieben an jeder Kupplungshälfte ein die Einkupplungsbewegung
unterstützendes Moment auftritt, wenn die Schneide auf den die Schenkel verbindenden
Stegteil auftrifft.
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Eine weitere Maßnahme zur Sicherung des gekuppelten Zustandes besteht
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung darin, daß der die Schenkel verbindende
Stegteil an der Innenseite als eine schräg zur Fahrzeugmitte hin von oben hinten
nach unten vorn geneigte Stoßfläche ausgebildet ist, so daß beim Schieben nicht
allein durch das Gewicht des Kupplungsteils und das erwähnte Drehmoment, sondern
auch durch eine Art Formschluß das Hochkippen dieses Teils verhindert wird.
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Die Sicherheit der Kupplung gegen seitliches Ausknicken wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß zwischen den ineinandergreifenden Schenkeln der U-förmigen
Kupplungshälften nur geringes Spiel vorgesehen ist.
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Dadurch entsteht der sehr wesentliche Vorteil, daß die Kupplungsglieder
beim Schieben des Zuges völlig knickfest miteinander verriegelt sind, so daß beim
Schieben mit langen Zügen Kurven durchfahren werden können, ohne daß die Kupplungen
wie solche bekannter Ausführungen nach außen kippen, dadurch ein ungünstiges zusätzliches
Moment auf die Wagen ausüben und diese zum Entgleisen bringen.
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Die Kupplung nach der Erfindung kann aber auch durch entsprechende
Bemessung des Spiels der Länge der Kupplungshälften und der Länge der Puffer derart
ausgebildet werden, daß das Schieben mit aneinanderliegenden Puffern möglich ist.
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Ferner wird durch die Erfindung vorgeschlagen, die der Schneide gegenüberliegende
senkrechte Fläche der Kupplungsnase zu dem mit ihr verbundenen Schenkel hin und
nach hinten im spitzen Winkel zur Fahrzeuglängsachse verlaufend auszubilden, so
daß sie beim Ziehen die entsprechende Fläche der anderen Kupplungshälfte hintergreift.
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Zwischen den Betriebszuständen der Kupplung für Ziehen und Schieben
ist ein gewisses Spiel erwünscht, damit die Kupplungsnase leicht einfallen kann
und damit andererseits beim Rangieren die Lokomotive nicht sofort die volle Zugkraft
auszuüben braucht.
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Obwohl es zweckmäßig ist, die untere Fläche der Kupplungsnase waagerecht
auszubilden, um auf diese Weise ein möglichst großes Moment zu erzeugen, welches
beim Schieben des Zuges das Halten der Kupplung im eingekuppelten Zustand unterstützt,
ist es andererseits zweckmäßig, die untere Fläche der Kupplungsnase etwas gegen
die Waagerechte zu neigen, und zwar geringer, als die obere Fläche geneigt ist.
Die bei der Fertigung dieser beiden Schrägflächen auftretenden geringen Ungenauigkeiten
erzeugen Höhendifferenzen der gegeneinanderlaufenden kurzen Schneiden, welche bewirken,
daß die Schneiden mit erheblich geringerer Wahrscheinlichkeit direkt aufeinandertreffen,
als dies bei waagerechter Unterfläche der Fall wäre, so daß der Kupplungsvorgang
störungsfrei verläuft, eine Forderung übrigens, die bei vielen Kupplungen bekannter
Art nicht erfüllt ist.
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Ferner sind beide Schenkel einer Kupplungshälfte als Führungswangen
ausgebildet, wobei diejenige Führungswange, an welcher die Kupplungsnase nicht befestigt
ist, ein in der Gleisebene nach außen abgewinkeltes Ende aufweist, durch welches,
beispielsweise in Verbindung mit den die Kupplungshälften in Mittellage haltenden
Zugfedern, das Kuppeln zweier Fahrzeuge auch in Kurven begünstigt wird.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann sowohl eine Handentkupplungsvorrichtung
als auch gleichzeitig eine besonders vorteilhafte selbsttätige Entkupplungseinrichtung
aufweisen. Diese Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem an jeder Kupplungshälfte
angeordneten Entkupplungsansatz, der als nach unten ragender Fortsatz des im gekuppelten
Zustand außenliegenden Schenkels ausgebildet ist und dessen wirksames Ende von der
Schwenkachse aus etwas nach hinten versetzt angeordnet ist. Mit Hilfe dieses außermittig
angeordneten Entkupplungsfortsatzes ist es möglich, mit Hilfe einer ebenfalls enstprechend
außermittig angeordneten Entkupplungsbohle deren Wirkung richtungsabhängig zu machen,
da bei dieser Anordnung jeweils nur ein Entkupplungsfortsatz der aus zwei Hälften
bestehenden Kupplung gleichzeitig mit der Entkupplungsbohle in Eingriff kommt, während
der andere Entkupplungsfortsatz frei geht. Die Entkupplungsbohle weist nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung einerseits eine senkrechte Anschlagfläche, andererseits
eine schräge Auflauffläche auf. Wird sie nun z. B. in Fahrtrichtung rechts von der
Mitte derart in den Gleiskörper eingebaut, daß der Zug zuerst auf die schräge Auflauffläche
auftrifft, dann entsteht ein Moment, das die in Fahrrichtung hinten liegende Kupplungshälfte
nach
abwärts zu schwenken versucht, was jedoch durch einen Anschlag verhindert ist. Dieser
Widerstand bewirkt jedoch, daß die um eine quer zum Gleis verlaufende Achse schwenkbar
angeordnete Kupplungsbohle nach abwärts schwenkt, so daß der Zug bei dieser Anordnung
der Kupplungseinrichtung nicht entkuppelt wird. Fährt dagegen der Zug bei gleicher
Anordnung der Entkupplungsbohle in entgegengesetzter Richtung über die Bohle, so
hakt die gleiche Kupplungshälfte an der senkrechten Anschlagfläche der Kupplungsbohle
ein und wird nach oben gedrückt, so daß dann die Kupplung gelöst ist, wobei vorausgesetzt
ist, daß es sich um diejenige Ausführungsform der Erfindung handelt, bei welcher
der die Schenkel verbindende Stegteil senkrecht, d. h. in einer Fahrzeugquerebene
verläuft. Durch die fahrtrichtungsabhängige Wirkung der Entkupplungsbohle wird beim
Rangieren das jedesmalige Betätigen der Entkupplungseinrichtung überflüssig.
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Trotz der unsymmetrischen Bauweise jeder Kupplungshälfte können aber
die Wagen in jeder Richtung auf die Gleise gesetzt und gekuppelt werden, da die
unter sich gleichgebauten Kupplungshälften relativ zur Fahrtrichtung jeweils symmetrisch
zur mittleren senkrechten Fahrzeuglängsebene liegen.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung
ersichtlich, in welcher die Erfindung beispielsweise erläutert ist. Es zeigt Fig.
i eine Kupplungshälfte gemäß der Erfindung in Seitenansicht und Längsschnitt, Fig.2
die Kupplung bei der Betätigung der Handauskuppelvorrichtung, Fig. 3 eine Kupplungshälfte
in Draufsicht, Fig. 4 einen Schnitt der Fig. 3 nach der Linie I-1, Fig.5 einen Schnitt
der Fig. 3 nach der Linie II-II, Fig. 6 zwei im Eingriff stehende Kupplungshälften
in Seitenansicht, Fig. 7 in Draufsicht, Fig. 8 eine andere Ausführungsform der Erfindung
nach Fig. 4, Fig. 9 eine weitere Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 7, Fig.
io die schematische Darstellung eines Fahrzeugs beim Auflaufen auf die Entkupplungsbohle
in Pfeilrichtung, Fig. i i eine ähnliche Darstellung wie Fig. io, jedoch bei entgegengesetzter
Fahrtrichtung.
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Die in Fig. i bis 7 dargestellte Kupplung besteht im wesentlichen
aus zwei gleichen Kupplungshälften. Sie wird zweckmäßig in Metall- oder thermoplastischem
Spritzguß hergestellt. Das Kupplungsteil 2, welches um die Querachse i schwenkbar
ist, wird von einem Aufnahmeteil 3 aufgenommen, das es mit dem Wagen verbindet und
ihm Führung, waagerechte Lage und Drehpunkt gibt und es durch den Zug der Feder
4 in Mittellage hält. Das Aufnahmeteil 3 ist um den Bolzen 5 schwenkbar angeordnet.
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Zur Handentkupplung, die an jedem Wagen vorgenommen werden kann, dient
ein rückwärtiger Ansatz 6 am Kupplungsteil 2. Eine breite Blattfeder 7, die am Wagenboden
befestigt ist, kann mittels eines Stiftes 8 od. dgl., der bei geschlossenem Wagen
etwa als Entlüftung ausgebildet ist, hervorragt, von Hand niedergedrückt werden,
trifft auf den rückwärtigen Ansatz 6, drückt diesen herunter und hebt damit das
Kuppelteil aus der Kuppellage (Fig. 2). Der Entkupplungsstift 8 kann an beliebiger
Stelle des Daches angebracht werden oder als Haken aus einer Wand des Wagens herausgeführt
sein.
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Wie die Fig. 3 bis 9 zeigen, besteht das Kupplungsteil. aus einem
in Draufsicht U-förmigen Teil, das aus zwei hochkant stehenden Schenkeln io, i t
und einem quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Stegteil 27 gebildet ist. Im Bereich
des einen Schenkelendes ist an dessen Innenseite eine Kupplungsnase 9 in Form eines
prismatischen Körpers angeordnet, der aus zwei gegen die Waagerechte und gegeneinandergeneigten
ebenen Flächen 23, 25 besteht, die eine am Schenkelende angeordnete quer zur Fahrzeuglängsebene
verlaufende, länger als die halbe Breite der Schenkelöffnung bemessene Schneide
24. bilden, welche tiefer angeordnet ist, als die Schwenkachse i, so daß beim Schieben
des Zuges, wenn die Schneide 24 auf die Innenfläche 14 des Stegteils 27 des anderen
Kupplungsteils auftrifft, ein Moment entsteht, das die Kupplung geschlossen hält.
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Eine besonders knickstarre Schubverbindung erhält man jedoch dann,
wenn die Innenseite 3o des Stegteils 27, die beim Schieben als Stoßfläche dient,
von oben hinten nach unten vorn leicht gegen die Senkrechte geneigt ausgebildet
ist (Winkel a in Fig. 8). Dadurch wird das Schieben auch von langen Zügen durch
Kurven ermöglicht. Die Flächen 23, 25 sind am vorderen Ende durch eine zur Gleisebene
senkrechte Fläche 12 verbunden und an der Innenseite der Schenkel io, i i durch
eine parallel zur Fahrzeuglängsebene verlaufende Fläche begrenzt. Die untere Fläche
23 der Schneide kann waagerecht verlaufen oder in einem kleineren Winkel gegen die
Waagerechte geneigt sein als die obere Fläche 25.
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Die zur Gleisebene senkrecht verlaufende Fläche 12, welche die beiden
schrägen Flächen 23 und 25 an der vorderen Seite miteinander verbindet, kann entweder
senkrecht zur Fahrzeuglängsachse wie in Fig. 7 oder vom Inneren der Schenkel nach
außen und hinten im spitzen Winkel zur Fahrzeuglängsachse verlaufend, z. B. mit
Winkel ß in Fig. 9, ausgebildet sein, so daß im letzten Fall beim Ziehen der Fahrzeuge
eine besonders sichere Verbindung ohne seitliches Spiel der Kupplungshälften gegeneinander
geschaffen wird. Die beiden Schenkel io, ii einer Kupplungshälfte sind als Führungswangen
ausgebildet, wobei das Ende der Führungswange io in der Gleisebene nach außen abgewinkelt
ist, um das Einkuppeln der Vorrichtung in den Kurven zu erleichtern.
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Die in Fig. io und i T dargestellte Entkupplungseinrichtung besteht
im wesentlichen aus einer außermittig zum Gleis 15 in Fahrtrichtung rechts
angeordneten
Entkupplungsbohle 16, welche als einarmiger Hebel um die Achse 17 schwenkbar ist
und durch die Blattfeder 18 hochgedrückt wird. Die Wirkung der Blattfeder kann dabei
durch eine nicht dargestellte Handhabe aufgehoben `-erden.
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Wie aus F ig. io ersichtlich, übt eine derartige Entkupplungsbohle
bei einer in Pfeilrichtung verlaufenden Fahrtrichtung auf die Entkupplungsfortsätze
13 keine Wirkung aus, da sie durch diese-einfach herabgedrückt wird, was durch eine
in dieser Richtung angeordnete Anlauffläche 2o begünstigt werden kann. Bei der in
Fig. i i dargestellten entgegengesetzten Fahrtrichtung schlägt dagegen der Entkupplungsfortsatz
13 gegen die Vorderkante 21 der Bohle 16, vermag die Entkupplungsbohle nicht hcrabzudrücken,
sondern wird selbst hochgehoben und entkuppelt damit das Fahrzeug. Es kann also
für jede Fahrtrichtung jeweils eine besondere Entkupplungsbohle 16 angeordnet werden
oder die selbsttätige Entkupplung bei Anordnung nur einer Bohle auf eine Fahrtrichtung
beschränkt sein.