DE10252258A1 - Coupling for model railway vehicle e.g. for remotely controlled release of coupling joint, has drive connected to coupling and moved by SMA-wire - Google Patents

Abstract

A coupling for model railway vehicles for remotely controlled release of a coupling joint, in which release of a coupling joint results from a drive joined to the coupling and which is moved by the thermal behavior of a SMA-wire.

Description

Es sind mehrere Kupplungen bekannt, die elektrisch betrieben ein fernsteuerbares Entkuppeln von Modellbahnfahrzeugen ermöglichen:

• – Lokomotive mit „TELEX-Kupplung", Gebr. Märklin & Cie. GmbH, 73008 Göppingen, Neuheitenprospekt 2000, S. 26, Art. 37649
• – Lokomotive mit „Digitalkupplung", ROCO-Modellspielwaren GMBH, A-5033 Salzburg, Katalog 2000/01, S. 77
• – Lokomotive mit „ferngesteuerter Kupplung", Lenz Elektronic GmbH, 35398 Gießen, Anzeige in der Zeitschrift MIBA, Ausgabe Juni 2001, S. 9, vth Verlag für Technik und Handwerk GmbH, 90409 Nürnberg,
• – Weitere fernsteuerbare Kupplungen werden in der Offenlegungsschrift DE 198 15 216 A1 beschrieben

Several clutches are known which, when operated electrically, enable decoupling of model railroad vehicles by remote control:

• - Locomotive with "TELEX coupling", Gebr. Märklin & Cie. GmbH, 73008 Göppingen, New Items Brochure 2000, p. 26, Art. 37649
• - Locomotive with "digital coupling", ROCO-Modellspielwaren GMBH, A-5033 Salzburg, catalog 2000/01, p. 77
• - Locomotive with "remote-controlled coupling", Lenz Elektronic GmbH, 35398 Gießen, advertisement in the magazine MIBA, edition June 2001, p. 9, vth Verlag für Technik und Handwerk GmbH, 90409 Nuremberg,
• - Other remote controllable clutches are in the published patent application DE 198 15 216 A1 described

Diese fernsteuerbaren Kupplungen haben jedoch folgende Nachteile:
Märklin, Lenz, DE 198 15 216 A1 , 3, 8, 10, 13
Bei diesen Kupplungen erfolgt das Entkuppeln mittels elektromagnetischen Spulenantrieben, die wegen ihres Platzbedarfs fest in/unter den Fahrzeugen eingebaut sind. Modellbahnfahrzeuge können deshalb nicht mit solchen Kupplungen nachgerüstet werden.
ROCO:
Diese mit einem Miniatur-Spulenantrieb arbeitende Kupplung hat zwar den Vorteil, dass sie, zumindest nach Herstellerangaben, nachträglich in Modellbahnfahrzeuge installiert werden kann, das Antriebsgehäuse ist jedoch sichtbar an die Kupplung angebaut und beeinträchtigt in hohem Mass das vorbildmässige Erscheinungsbild von Modellbahnfahrzeugen.
DE 198 15 216 A1 , 4, 5, 6, 7
Da Kupplungen mit solchen Antrieben am Markt nicht angeboten werden, ist offen inwieweit die vorgeschlagenen Antriebe technisch und wirtschaftlich realisierbar und entsprechende Kupplungen nachrüstbar wären. Sollte dies der Fall sein, kann jedoch anhand der oben erwähnten Darstellungen davon ausgegangen werden, dass durch die konstruktionsbedingte Grösse der Antriebe das optische Erscheinungsbild von Modellbahnfahrzeugen ebenfalls stark beeinträchtigen werden würde.However, these remotely controllable couplings have the following disadvantages:
Märklin, Lenz, DE 198 15 216 A1 . 3 . 8th . 10 . 13
These couplings are uncoupled by means of electromagnetic coil drives, which are permanently installed in / under the vehicles due to their space requirements. Model railroad vehicles can therefore not be retrofitted with such couplings.
ROCO:
This coupling, which works with a miniature coil drive, has the advantage that it can be retrofitted in model railroad vehicles, at least according to the manufacturer, but the drive housing is visibly attached to the coupling and greatly impairs the exemplary appearance of model railroad vehicles.
DE 198 15 216 A1 . 4 . 5 . 6 . 7
Since clutches with such drives are not available on the market, it is open to what extent the proposed drives can be implemented technically and economically and the corresponding clutches can be retrofitted. If this is the case, however, it can be assumed on the basis of the representations mentioned above that the design-related size of the drives would also severely impair the visual appearance of model railroad vehicles.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde.The specified in claim 1 Invention is based on the problem.

Modellbahnfahrzeuge auch nachträglich mit fernsteuerbaren Kupplungen ausrüsten zu können, in die der Antrieb so integriert ist, dass sie sich nach dem Einbau. optisch von Fahrzeugen mit gleichartigen Kupplungen ohne Antrieb nicht unterscheiden.Model train vehicles can also be retrofitted with remote-controlled ones Equip couplings to be able in which the drive is integrated in such a way that after installation. optically of vehicles with similar couplings without drive do not differentiate.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This problem is caused by the im Claim 1 listed Features solved.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass:

• – Der Kupplungsantrieb aufgrund seines geringen Platzbedarfs in ein Kupplungsgehäuse integriert werden kann, das z.B. in Baugrösse HO den Anforderungen für die genormte sogenannte „Aufnahme für austauschbare Kupplungsköpfe" entspricht. Da Modellbahnfahrzeuge heutigen Standards fast ausnahmslos über eine solche Kupplungsaufnahme verfügen, können sie auf einfachste Weise auch nachträglich mit fernsteuerbarer Kupplung ausgestattet werden.
• – Der Antrieb äusserst wirtschaftlich herstellbar ist, da keine aufwendigen Spezialteile notwendig sind und der Zusammenbau der Konstruktion einfach zu bewerkstelligen ist. Sowohl die Hauptkomponente des Antriebs, der SMA-Draht, als auch die Kompressions-Spanfeder sind am Markt erhältliche Serienteile.
• – Der Antrieb aufgrund der einfachen, wenigen beweglichen Teile, der hohen mechanischen Belastbarkeit und dem niedrigen Abnutzungsgrad des SMA-Drahts eine lange Lebensdauer aufweist und hohe Zuverlässigkeit bietet.
• – Keine aufwendige elektrische Schaltung notwendig ist, es muss lediglich die notwendige Spannungsversorgung sichergestellt werden; eine elektrische Dauerbelastung führt weder zu einer Beschädigung des SMA-Drahts noch zu einer Überhitzung der Konstruktion.

The advantages achieved with the invention are in particular that:

• - Due to its small footprint, the clutch drive can be integrated into a clutch housing, which, for example, in size HO meets the requirements for the standardized so-called "holder for interchangeable coupling heads". Since model railroad vehicles today almost without exception have such a clutch holder, they can be easily can also be retrofitted with a remote-controlled coupling.
• - The drive can be manufactured extremely economically, since no complex special parts are necessary and the assembly of the construction is easy to accomplish. Both the main component of the drive, the SMA wire, and the compression spring are standard parts available on the market.
• - The drive has a long service life due to the simple, few moving parts, the high mechanical resilience and the low degree of wear of the SMA wire and offers high reliability.
• - No complex electrical circuit is necessary, only the necessary power supply has to be ensured; A permanent electrical load neither damages the SMA wire nor overheats the construction.

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Weiterentwicklung und Verbesserung der Patentanmeldung IPC Hk1 A63H 19/18, Akz 101 23 016.8. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The invention is to further develop and improve the IPC patent application Hk1 A63H 19/18, Akz 101 23 016.8. An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. Show it:

1 Aufsicht auf eine Kupplung 1 Supervision of a clutch

2 Systemschnitt einer Kupplung 2 System section of a coupling

3 Kupplungen beim Entkuppeln 3 Couplings when uncoupling

Die Kupplung besteht aus einem beweglichen Kupplungsbügel (1) mit Kupplungshaken (2). Im Kupplungsgehäuse (3) ist Antrieb untergebracht. Er besteht im wesentlichen aus dem Schubkolben (4) mit Spannfeder (5) und SMA-Draht (6). Der elektrische Anschluss erfolgt über die Klemmen (7) der Anschlussplatine (8), die am Schubkolben (4) befestigt ist. Der SMA-Draht (6) ist an den Klemmen (7) fixiert und auf der Gegenseite im Gegenhalter (9) eingehängt. (1, 2)The coupling consists of a movable coupling bracket ( 1 ) with coupling hook ( 2 ). In the clutch housing ( 3 ) drive is housed. It essentially consists of the push piston ( 4 ) with tension spring ( 5 ) and SMA wire ( 6 ). The electrical connection is made via the terminals ( 7 ) the connection board ( 8th ) on the thrust piston ( 4 ) is attached. The SMA wire ( 6 ) is at the terminals ( 7 ) fixed and on the opposite side in the counter holder ( 9 ) attached. ( 1 . 2 )

Beim Entkuppeln gemäss 3, wird bei Kupplung A der SMA-Draht (6) unter Stromzufuhr erwärmt und zieht sich zusammen. Bei dieser Kontraktion zieht er über die Anschlussplatine (8) den Schubkolben (4) in Richtung Kupplungsbügel (1). Der Kolbenansatz (10) drückt dabei den Entkupplungshebel (11) und somit den mit diesem fest verbundenen Kupplungsbügel (1) in die Entkupplungsstellung.When decoupling according to 3 , the clutch SMA wire ( 6 ) warms up under power and contracts. During this contraction, he pulls over the connection board ( 8th ) the thrust piston ( 4 ) towards the coupling bracket ( 1 ). The piston boss ( 10 ) presses the release lever ( 11 ) and thus the coupling bracket firmly connected to it ( 1 ) in the decoupling position.

Da, um etwaige Toleranzen des SMA-Drahts (6) auszugleichen, dessen gewählte Konstruktionslänge grösser ist, als der für das Lösen der Kupplungsverbindung notwendige Arbeitsweg, kann sich der Kolbenansatz (10) nach Erreichen des vordefinierten Öffnungswinkels des Kupplungsbügels (1) unter dem Entkupplungshebel (9) weiterbewegen ohne dabei den Kupplungsbügel (1) weiter zu öffnen.Because of any tolerances of the SMA wire ( 6 ) to compensate, the selected construction length is greater than the work path required for releasing the coupling connection, the piston shoulder ( 10 ) after reaching the predefi opening angle of the coupling bracket ( 1 ) under the decoupling lever ( 9 ) move on without the clutch bracket ( 1 ) to open further.

Durch die gleiche Wirkungsweise, wie im Ausführungsbeispiels der Patentanmeldung Akz 101 23 016.8. beschrieben, wird der Kupplungsbügel der Gegenkupplung B durch den Kupplungsbügel (1) der Kupplung A über deren Entkupplungsarm (12) mit in die Entkupplungsstellung gehoben.

• Die Kupplungsbügel (1) beider Kupplungen sind vom Kupplungshaken (2) der jeweiligen Gegenkupplung entkuppelt. Die Kupplungsverbindung ist gelöst, die Fahrzeuge können getrennt werden.

By the same mode of action as in the exemplary embodiment of patent application Akz 101 23 016.8. described, the coupling bracket of the counter clutch B is replaced by the coupling bracket ( 1 ) of coupling A via its decoupling arm ( 12 ) lifted into the uncoupling position.

• The clutch bracket ( 1 ) both couplings are from the coupling hook ( 2 ) uncoupled from the respective counter coupling. The coupling connection is released, the vehicles can be separated.

Nachdem die Fahrzeuge getrennt sind, kann die Stromzufuhr unterbrochen werden. Beim Erkalten dehnt sich der SMA-Draht (6) auf seine ursprüngliche Länge. Die Feder (5) wird entlastet, drückt den Schubkolben (4) zurück und spannt gleichzeitig den SMA-Draht (6). Der Kupplungsbügel (1) fällt in seine Grundstellung zurück.After the vehicles are disconnected, the power supply can be cut off. The SMA wire expands when it cools ( 6 ) to its original length. The feather ( 5 ) is relieved, pushes the push piston ( 4 ) back and at the same time tensions the SMA wire ( 6 ). The clutch bracket ( 1 ) falls back into its basic position.

In Baugrösse HO ausgeführt, kuppelt und entkuppelt die Kupplung auch mit der weit verbreiteten Standardkupplung nach NEM 360. In diesem Fall schiebt sich beim Kuppeln der Kupplungsbügel der hier vorgestellten Kupplung unter den Bügel der Standardkupplung und fällt über deren Haken. Der Bügel der Standardkupplung greift nicht in den gegenüberliegenden Kupplungshaken ein, so dass eine einseitige Kupplungsverbindung einsteht. Beim Entkuppeln wird der Kupplungsbügel wieder soweit gehoben bis er vom Haken der Standardkupplung gelöst ist.Executed in size HO, couples and also uncouples the clutch with the widely used standard clutch according to NEM 360. In this case the coupling bracket pushes itself here when coupling presented coupling under the bracket of the standard coupling and falls over theirs Hook. The coat hanger the standard coupling does not engage in the opposite coupling hook so that there is a one-sided coupling connection. At the The coupling bracket will uncouple raised again until it is released from the hook of the standard coupling.

Mechanisches Entkuppeln ist möglich indem der Entkupplungsbügel (13) entweder einer oder beider Kupplungen manuell oder mittels eines stationären Entkupplungsgleises gehoben wird. Da der Kupplungsbügel (1) keine feste Verbindung mit dem Schubkolbenansatz (10) aufweist, ist eine Beschädigung des Antriebs ausgeschlossen.Mechanical decoupling is possible by using the decoupling bracket ( 13 ) either one or both couplings is lifted manually or using a stationary uncoupling track. Since the coupling bracket ( 1 ) no fixed connection to the thrust piston attachment ( 10 ) damage to the drive is excluded.

Zur Montage ist lediglich erforderlich, die Kupplung samt Anschlusskabel von der Stirnseite in den Kupplungsaufnahmeschacht eines Fahrzeugs zu schieben, auf der Rückseite mit einer Halteklammer zu fixieren und die Kabel an eine entsprechende Stromversorgung, z. B. einen Funktionsausgang eines geeigneten Digitaldecoders anzuschliessen.All that is required for assembly is the coupling together with the connecting cable from the front into the coupling receiving shaft to push a vehicle on the back with a retaining clip to fix and the cables to an appropriate power supply, z. B. to connect a function output of a suitable digital decoder.

Claims (1)

Kupplung für Modellbahnfahrzeuge zum fernsteuerbaren Lösen einer Kupplungsverbindung dadurch gekennzeichnet, dass das Lösen einer Kupplungsverbindung durch einen mit der Kupplung in Verbindung stehenden Antrieb erfolgt, der durch das thermische Verhalten eines SMA-Drahts bewegt wird.Coupling for model railroad vehicles for remotely controllable release of a coupling connection, characterized in that the release of a coupling connection is carried out by a drive connected to the coupling, which is moved by the thermal behavior of an SMA wire.