EP0230897A2 - Klauenkupplung für Spiel- und Modellbahnen - Google Patents
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- A63H19/16—Parts for model railway vehicles
- A63H19/18—Car coupling or uncoupling mechanisms
Definitions
- the invention relates to a claw coupling for, in particular electrical, play and model railways with pre-decoupling, with a claw that can be hooked in from the side in a rigid hook of the respective counter-bearing part and can be swiveled in a horizontal plane, through a claw on its in a bore supported and downwardly projecting bearing pin engaging clutch lifter of a decoupling track against the force of gravity can be lifted out of its coupling position into a decoupling position.
- Such a claw coupling which has become known as the so-called Fox coupling and is described in German Offenlegungsschrift 2,041,361, enables short couplings to be built which, in addition to coupling and uncoupling, at the same time enable pre-decoupling by means of a decoupling track in such a way that the carriages are raised with the claws raised Push any point of the track system and have it parked and only after a "pulling off" of the vehicles, in which these are first separated, a new coupling is possible.
- the difficulty with the Fox coupling heads is that the claw has to be clamped into the coupling position by a swivel return spring, this being the bearing tang surrounding torsion spring is supported on a thickened head on its underside, which at the same time generates the vertical restoring force.
- the invention is therefore based on the object of designing a claw coupling of the type mentioned in such a way that reliable coupling and holding of the couplings in the engaged position is ensured even without a return spring.
- the invention provides that the bearing bore and the bearing pin are each arranged on the outer edge of the bearing part or the claw and that the bearing part has a starting mandrel for the inner arm of the claw of the respective mating coupling part.
- the bearing bore and the bearing pin are each arranged on the outer edge of the bearing part or the claw and that the bearing part has a starting mandrel for the inner arm of the claw of the respective mating coupling part.
- the claw Due to the displacement of the fulcrum according to the invention, the claw is always rotated inwards in connection with the starting mandrels when two carriages move together and - by appropriate design of the length of the starting mandrel - is held in this inwardly rotated coupling position.
- the start-up mandrel is dimensioned in such a way that it prevents the respective counterclaw from swinging outwards into a decoupling position. The uncoupling can then only - as desired per se - take place via a uncoupling track and lifting the claw.
- the starting mandrel which is preferably molded onto the bearing part, is designed to be axially resilient, which is readily possible by appropriate shaping of the plastic material, even with harder plastic parts.
- the axial spring travel which is necessary so that the mandrel always rests on the inner arm of the counter-claw and thus reliably prevents it from swinging open due to vibrations during operation, is so small that no particularly great elasticity of the material is necessary for this.
- the bearing design is such that when the bearing pin is lifted, the claw inwards is pivoted and placed on the counter bearing part.
- this can be achieved particularly simply by arranging on the inner arm of the claw a pivot pin passing through an elongated hole of the bearing part with a run-on slope which, when the claw is raised, abuts the edge of the elongated hole via a decoupling track and thus pivots the claw forces inside.
- Each coupling head comprises a bearing part 1 with a rigid, outwardly pointing hook 2 at the front end and a plug-in connection section 5 for insertion into standardized receiving shafts 6, for example in accordance with the European model railroad standard NEM 362.
- a pivot pin 20 is formed on the inner leg 7b of the claw 7 and is provided at the lower end with a thickening 22 forming a run-on slope 21.
- This pivot pin passes through an elongated hole 23 of the bearing part.
- the run-up slope 21 is designed such that when the claw 7 is raised via a decoupling track 9, which, in contrast to previously known Fox couplings, it is not the bearing journal but this pivot pin 20 that forms the decoupling pin, the run-up slope 21 in connection with the elongated hole edges 23 forcibly pivots the claw 7 causes inward into the pre-uncoupling position shown in FIG. 4.
- the claw After driving over the coupling track 9, the claw falls in this inwardly pivoted St down and lies on the respective counter-bearing part 1, so that a new coupling is only possible after pulling the car from each other, so that the claw 7 in again the normal lower position can fall down.
- Gravity alone serves as the vertical restoring force.
- the starting mandrel 24 must press on the shoulder 7b, so that the entire claw is pressed inwards and the hook ends 10 also remain on the hook 2 of the counter-coupling. This can be achieved, for example, in that the starting mandrels 24 are increased in relation to the surface 25 of the coupling parts, that in the sliding position, in which the coupling parts are more pushed together than in FIG.
- the starting mandrels are also in the raised plane of the part 7b of the claw.
- the part 7b would then immediately abut the raised starting mandrel 24 and thus prevent it from pivoting outwards.
- the bearing part in the region 26 could, for example, be provided with a cutout, so that the coupling parts can move even closer to one another and thus even fewer possibilities for the pivoting movement of the Claw are given.
- the chamfers 27 on the hook heads 10 and the counter chamfers 28 on the rigid hooks are necessary. This is because they ensure that the hook heads 10 are guided safely over the hooks 2 during the coupling process, even if they should first be pivoted somewhat inwards. Only when they are swung open so far and the hook heads have come directly behind the hooks 2, the starting mandrels 24 may come into effect.
- the starting mandrels 24 should also be arranged in such a way that they secure the coupling against shear movements closely adjacent to one another laterally. Such lateral displacements of the couplings against each other would otherwise have to be intercepted by the hook heads 10 of the claws, which could break out in the process.
- the design can be such that the starting mandrels 24 have a low axial resilient displaceability, which can be achieved, for example, by the indicated tip, so that the starting mandrel always rests resiliently on the inner arm 7b of the counter-claw 7 and thus shakes it "the clutch is safely prevented even when jogging.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Klauenkupplung für, insbesondere elektrische, Spiel- und Modellbahnen mit Vorentkupplung, mit einer in einem starren Haken des jeweiligen Gegen-Lagerteils von der Seite einhakbaren, in einer horizontalen Ebene schwenkbaren Klaue, die durch einen an ihrem in einer Bohrung gelagerten und nach unten überstehenden Lagerzapfen angreifenden Kupplungsheber eines Entkupplungsgleises gegen die Schwerkraft nach oben aus ihrer Kupplungsstellung in eine Entkupplungsstellung aushebbar ist.
- Eine derartige, als sog. Fox-Kupplung bekanntgewordene und in der Deutschen Offenlegungsschrift 2 041 361 beschriebene, Klauenkupplung ermöglicht den Aufbau kurzer Kupplungen, die neben dem Kuppeln und Entkuppeln gleichzeitig eine Vorentkupplung durch ein Entkupplungsgleis derart ermöglichen, daß die Wagen mit angehobenen Klauen sich an jede beliebige Stelle der Gleisanlage schieben und abstellen lassen und erst nach einem "Abziehen" der Fahrzeuge, bei dem diese zunächst getrennt werden, ein erneutes Wiederankuppeln möglich ist.
- Die Schwierigkeiten bei den Fox-Kupplungsköpfen bestehen darin, daß die Klaue durch eine Schwenk-Rückstellfeder in die Kuppelstellung verspannt sein muß, wobei diese als den Lager- zapfen umgebendes, sich an einem verdickten Kopf an seiner Unterseite abstützende Torsionsfeder ausgebildet ist, die gleichzeitig die vertikale Rückstellkraft erzeugt. Die Herstellung der Teile und insbesondere aber die Montage der sehr kleinen Bauteile, vor allen der Wendelfeder, bereiten in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten sind praktisch nicht zu überwinden, wenn man eine solche Klauenkupplung nicht nur für die Spur HO, bei der bereits erhebliche Probleme auftreten, sondern auch noch für die Spur N verwenden möchte.
- Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist in einer älteren Anmeldung bereits vorgeschlagen worden, die Schwenk-Rückstellfeder als eine an der Klaue, ggfs. mit Spiel, anliegende, am Lagerteil angeformte Federzunge auszubilden. Auch diese Ausbildung, die zwar gegenüber einer Torsionsfeder baulich einfacher ist, scheitert jedoch bei Kupplungen für die Spur N, da dann die Abmessungen derart klein werden, daß unter Einrechnung des unvermeidlichen Spiels und Fertigungsschwankungen eine zuverlässig funktionsfähige Kupplung mit derartigen Rückstellfedern gar nicht mehr realisiert werden kann.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klauenkupplung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß ein zuverlässiges Einkuppeln und Halten der Kupplungen in der eingekuppelten Stellung auch ohne eine Rückstellfeder gewährleistet ist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Lagerbohrung und der Lagerzapfen jeweils am äußeren Rand des Lagerteils bzw. der Klaue angeordnet sind und daß das Lagerteil einen Anlaufdorn für den inneren Arm der Klaue des jeweiligen Gegenkupplungsteils aufweist. Dabei ist unter der Angabe "am äußeren Rand des Lagerteils" eine Versetzung der Lagerbohrung und des Lagerzapfens gegenüber der Längs mittelachse der Wagen und damit auch der Kupplungen nach außen zu versehen, derart, daß unter Beachtung der Anordnung des Anlaufdorns gegenüber der Mittelachse der jeweilige Anlaufdorn des Gegenkupplungsteils einen inneren Arm der Klaue vorfindet, an der er anstoßen kann, um die Klaue nach einwärts in die Kuppelstellung zu drücken.
- Durch die erfindungsgemäße Verlagerung des Drehpunktes nach außen wird in Verbindung mit den Anlaufdornen beim Zusammenfahren zweier Wagen die Klaue immer nach innen gedreht und - durch zweckentsprechende Ausbildung der Länge des Anlaufdorns - in dieser nach innen gedrehten Kupplungsstellung gehalten. Der Anlaufdorn ist hierzu so bemessen, daß er ein Aufschwenken der jeweiligen Gegenklaue nach außen in eine Entkupplungsstellung verhindert. Die Entkupplung kann dann nurmehr - wie ja an sich gewünscht - über ein Entkupplungsgleis und ein Anheben der Klaue erfolgen.
- Bei der normalen Zugbelastung einer Kupplung im Fahrbetrieb ergibt sich eine Selbsthemmung der Klauen in den starren Haken des jeweiligen Gegenlagerteils, so daß ein ungewolltes Sichöffnen der Kupplung auch bei Rüttelstößen nicht zu befürchten ist. Durch solche Fahrerschütterungen könnte ja ein Aufschwenken der Klauen nach außen in die Freigabestellung nur stattfinden, wenn gleichzeitig sich die Wagen um eine bestimmte Strecke Δ S voneinander entfernen, da ja ansonsten der anliegende Anlaufdorn am inneren Arm der Gegenklaue ein solches Aufschwenken verhindern würde. Dieses Zusammenwirken eines Sichentfernens der Wagen voneinander im gleichen Augenblick, in dem die Klauen durch Erschütterungen nach außen geschwenkt werden, ist aber Außerordentlich selten, so daß eine solche versehentliche Entkupplung auch kaum zu befürchten ist. Hinzu kommt noch, daß durch entsprechende enge Tolerierung der Länge des Anlaufdorns gegenüber der Länge der äußeren Arme der Klauen, noch dazu in Verbindung mit einer Hinterschneidung der starren Haken, derartige Aufschwenkbewegungen noch weiter erschwert werden können. Man hat also quasi eine Art kinematische Verriegelung, wobei beim Kuppeln die schweren Massen der Wagen aufeinanderfahren, während die Nach-innen-Schwenkung der praktisch demgegenüber keine Masse aufweisenden Klauen problemlos über die Anlaufdorne erfolgen kann. Bei dem umgekehrten ungewollten "Aufschütteln" der Kupplung müßten aber genau die entgegengesetzten Verhältnisse vorliegen, d.h. es müßte die Klaue mit ihrer winzigen Masse bei der Schüttelbewegung den Gegenwagen mit wegdrücken können - oder aber die vorstehend beschriebene zufällige entsprechende Wagenbewegung vorhanden sein.
- Um auch den weiter oben beschriebenen unwahrscheinlichen Fall auszuschließen, wonach bei einer Nach-außen-Schwenkung der Klauen durch Rüttelbewegungen gleichzeitig ein Sichentfernen der Wagen um ein Stück Δ S stattfindet, so daß jeder Anlaufdorn den inneren Arm der Gegenklaue freigibt, kann in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß man den vorzugsweise am Lagerteil angeformten Anlaufdorn axial federnd ausbildet, was durch entsprechende Formgebung des Kunststoffmaterials auch bei härteren Kunststoffteilen ohne weiteres möglich ist. Die axialen Federwege, die dazu erforderlich sind, damit der Dorn immer am inneren Arm der Gegenklaue anliegt und somit ein selbständiges Aufschwenken durch Erschütterungen im Betrieb sicher verhindert ist, sind so klein, daß hierzu keine besonders große Elastizität des Materials notwendig ist.
- Um trotz des Fehlens einer Rückstellfeder, welche die Klaue jeweils in die Kupplungsstellung nach innen vorspannt, die bereits eingangs angesprochene Vorentkupplung durchfürhen zu können, ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Lagerausbildung so getroffen ist, daß beim Anheben des Lagerzapfens die Klaue nach innen geschwenkt und auf dem Gegenlagerteil abgelegt wird.
- Dies läßt sich gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung besonders einfach dadurch erzielen, daß am inneren Arm der Klaue ein ein Langloch des Lagerteils durchsetzender Schwenkbolzen mit einer Anlaufschräge angeordnet ist, die beim Anheben der Klaue über ein Entkupplungsgleis an der Langlochkante anstößt und damit eine Verschwenkung der Klaue nach innen erzwingt.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- Fig. 1 eine Teilansicht zweier mit Hilfe erfindungsgemäßer Klauenkupplungen miteinander verbundener Modellbahnwagen,
- Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf zwei Kupplungsköpfe während des Einkuppelvorgangs beim Zusammenfahren der Wagen,
- Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Aufsicht in der Kupplungsstellung,
- Fig. 4 eine Aufsicht auf zwei Kupplungsköpfe in der Vorentkupplungsstellung,
- Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 3, und
- Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 4.
- Jeder Kupplungskopf umfaßt ein Lagerteil 1 mit einem starren, nach außen weisenden Haken 2 am vorderen Ende und einem Steckverbindungsabschnitt 5 zum Einstecken in genormte Aufnahmeschächte 6, z.B. gemäß der europäischen Modellbahnnorm NEM 362. Am Lagerteil 1 ist eine Klaue 7, die mit ihrem Außen im Ab winklungsbereich zwischen dem Hakenabschnitt 7a und dem inneren Arm 7b angeordneten Lagerzapfen 8 in eine Bohrung des Lagerteils 1 eingreift, angeordnet, die einen Hakenkopf 10 umfaßt.
- Am inneren Schenkel 7b der Klaue 7 ist ein Schwenkbolzen 20 angeformt, welcher am unteren Ende mit einer eine Anlaufschräge 21 bildenden Verdickung 22 versehen ist. Dieser Schwenkbolzen durchsetzt ein Langloch 23 der Lagerteils. Die Anlaufschräge 21 ist so ausgebildet, daß beim Anheben der Klaue 7 über ein Entkupplungsgleis 9, wobei im Gegensatz zu vorbekannten Fox-Kupplungen nicht der Lagerzapfen, sondern dieser Schwenkbolzen 20 den Entkupplungsbolzen bildet, die Anlaufschräge 21 in Verbindung mit den Langlochkanten 23 eine zwangsweise Verschwenkung der Klaue 7 nach innen in die in Fig. 4 gezeigte Vorentkupplungsstellung bewirkt. Nach dem Überfahren des Kupplungsgleises 9 fällt die Klaue in dieser nach innen geschwenkten St lung nach unten und liegt auf dem jeweiligen Gegen-Lagerteil 1 auf, so daß ein erneutes Wiedereinkuppeln erst nach einem Abziehen der Wagen voneinander möglich ist, damit die Klaue 7 wieder in die normale untere Stellung herunterfallen kann. Als vertikale Rückstellkraft dient dabei allein die Schwerkraft. Beim vorentkuppelten Schieben muß der Anlaufdorn 24 auf den Ansatz 7b drücken, so daß die ganze Klaue nach innen gedrückt wird und somit die Hakenenden 10 auch auf den Haken 2 der Gegenkupplung liegenbleiben. Dies läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß man die Anlaufdorne 24 gegenüber der Oberfläche 25 der Kupplungsteile erhöht ausbildet, daß in der Schiebestellung, in der die Kupplungsteile ja gegenüber der Fig. 4 mehr zusammengeschoben sind, die Anlaufdorne auch noch in der angehobenen Ebene des Teils 7b der Klaue liegen. Bei einer etwaigen Schwenkbewegung der Klaue nach außen würde ja dann das Teil 7b sofort an den hochgezogenen Anlaufdorn 24 anstoßen und somit ein Nach-außen-Schwenken verhindern. Dabei kommt es nicht allein auf die Höhe der Anlaufdorne an, die ja auch noch in der angehobenen Stellung der Klauen vorhanden und wirksam sein müssen, sondern auch auf die Länge, d.h. das Maß, um welches die Kupplungen gegenüber der Stellung in Fig. 4 in der Schiebestellung zusammengedrückt werden können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wäre dies der Weg a in Fig. 4. Um diesen Weg zu vergrößern, könnte beispielsweise das Lagerteil im Bereich 26 mit einer Aussparung versehen sein, so daß die Kuplungsteile sich noch näher aneinander hinbewegen können und somit noch weniger Möglichkeiten zur Aufschwenkbewegung der Klaue gegeben sind.
- Für die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Klauenkupplung sind auch die Anlaufschrägen 27 an den Hakenköpfen 10 und die Gegenanlaufschrägen 28 an den starren Haken notwendig. Sie stellen nämlich sicher, daß die Hakenköpfe 10 beim Einkuppelvorgang sicher über die Haken 2 hinweggeführt werden, selbst wenn sie zunächst etwas nach innen eingeschwenkt sein sollten. Erst wenn sie so weit aufgeschwenkt sind und die Hakenköpfe unmittelbar hinter die Haken 2 gelangt sind, dürfen die Anlaufdorne 24 zur Wirkung kommen.
- Die Anlaufdorne 24 sollen schließlich auch noch so angeordnet sein, daß sie seitlich einander eng benachbart die Kupplung gegen Scherbewegungen sichern. Derartige seitliche Verschiebungen der Kupplungen gegeneinander müßten nämlich sonst von den Hakenköpfen 10 der Klauen abgefangen werden, die dabei ausbrechen könnten.
- Beim Zusammenfahren zweier Kupplungsköpfe (vergl. insbesondere die Figuren 2 und 3) stößt der innere Arm 7b jeder Klaue an einem Anlaufdorn 24 des jeweiligen Gegen-Lagerteils an, der in seiner Länge so bemessen ist, daß er ein selbsttätigtes (beispielsweise durch Erschütterungen hervorgerufenes) Wiederaufschwenken der Klauen 7 in die Entkupplungsstellung nach außen verhindert. Ein Entkuppeln ist somit nur durch das Anheben der Klauen 7 gegenüber den Haken 2 möglich. Dabei kann die Ausbildung so getroffen sein, daß die Anlaufdorne 24 eine geringe axiale federnde Verdrückbarkeit aufweisen, was beispielsweise durch die angedeutete Spitze erreicht werden kann, so daß der Anlaufdorn stets federnd am inneren Arm 7b der Gegen-Klaue 7 anliegt und somit ein "Aufschütteln" der Kupplung auch bei rüttelnder Fahrt sicher verhindert ist.
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