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Los acopladores Janney son una forma semiautomática de acoplamiento ferroviario que permite que los vagones y las locomotoras se unan de forma segura sin que los trabajadores ferroviarios tengan que interponerse entre los vehículos. También se conocen como acopladores estadounidenses, AAR, APT, ARA, MCB, de nudillo o de amortiguación central.
Los acopladores de Janney fueron patentados por primera vez en 1873 por Eli H. Janney ( Patente de EE.UU. 138.405 ). [1] [2] Andrew Jackson Beard estuvo entre varios inventores que hicieron una multitud de mejoras al acoplador de nudillos; Las patentes de Beard fueron la patente estadounidense 594,059 otorgada el 23 de noviembre de 1897, que luego se vendió por aproximadamente $ 50,000, y la patente estadounidense 624,901 otorgada el 16 de mayo de 1899.
En el Reino Unido, varias versiones de acopladores Janney (Alliance, BuckEye | DropHead, TightLock, SwingHead ...) se instalan en un número limitado de autocares, unidades múltiples, vagones y locomotoras.
Janney tipo E, tipo F interlock, y Tipo H Tightlock acopladores son compatibles subtipos, destinadas cada una de específica de vagones de ferrocarril tipos: bienes de los vagones de mercancías , vagones cisterna , góndolas volcado rotativos , coches de pasajeros , etc.
Antes de la formación de la Asociación de Ferrocarriles Estadounidenses (AAR), estos se conocían como acopladores Master Car Builder (MCB). [3] En 1934, el MCB pasó a llamarse AAR.
Los acopladores articulados de las décadas de 1880 y 1890 tenían una mezcla caótica de componentes internos patentados, pero todos tenían el contorno externo MCB estándar, lo que los hacía compatibles. Había una multitud de marcas y modelos: Burns, Climax, Gould, Miller, Sharon y Tower. Algunos funcionaron mejor que otros.
En 1913, American Steel Foundries (ASF) desarrolló el acoplador "Tipo D" de Janney, que luego se convirtió en el acoplador estándar MCB para Norteamérica; El material rodante nuevo y reconstruido tuvo que equiparse con este acoplador. Esta norma terminó con el mercado de acopladores de nudillos con componentes patentados, excepto los exportados desde los EE. UU. A otros países que no cumplen con las normas MCB.
El acoplador Alliance, que lleva el nombre de la fundición propiedad de ASF en Alliance, Ohio , se desarrolló como una construcción más liviana que el "Tipo D" y fue comercializado por Amsted Corporation, matriz de ASF, como el "Estándar para el mundo". Sigue siendo el acoplador de nudillos más utilizado del mundo. El acoplador Alliance moderno todavía usa el contorno moderno AAR-10 o 10A, pero tiene una longitud de cabeza más corta y, por lo tanto, más débil y, por lo tanto, no se puede usar en material rodante intercambiado de América del Norte .
Los fabricantes de acopladores modernos "Tipo E", "Interbloqueo Tipo F" y "Tipo H Tightlock" incluyen McConway & Torley , [4] [5] ASF y Buckeye, también conocidos como Columbus Castings .
El contorno externo de los acopladores de nudillos de Janney fue el primer aspecto estandarizado por el MCB en la década de 1880. Antes de esto, había una variedad caótica de contornos externos y componentes internos patentados y en constante evolución. En 1893, los fabricantes estandarizaron en el contorno MCB-5 o Tipo C, luego en 1915 en el contorno MCB-10 o Tipo D mejorado, y nuevamente en 1932 en el contorno AAR-10A o Tipo E. Los contornos de 1893, 1915 y 1932 son notablemente diferentes con ligeros cambios dimensionales que mejoraron el rendimiento, pero siguen siendo compatibles. Los acopladores de Janney todavía utilizan el contorno de 1932, aunque las tolerancias, la metalurgia y las técnicas de mecanizado han mejorado, lo que ha dado como resultado reducciones notables en la holgura del acoplador. Acopladores TightLock tipo H utilizados en vehículos de pasajerostienen una variación del contorno de 10A que casi elimina la holgura durante el funcionamiento normal y minimiza la posibilidad de " telescoparse " durante un descarrilamiento.
El propósito de los acopladores es unir vagones y locomotoras entre sí para que todos estén conectados de forma segura. El comandante Eli Janney , un veterano confederado de la Guerra Civil Estadounidense , inventó el acoplador de nudillo semiautomático en 1868. Bloquea automáticamente los acopladores de los vagones o locomotoras sin que un trabajador ferroviario tenga que interponerse entre los vagones, y reemplaza el eslabón y el pasador. acoplador, que fue una de las principales causas de lesiones a los trabajadores del ferrocarril. El pasador de bloqueo que asegura que los acopladores Janney permanezcan unidos es retirado manualmente por un trabajador usando la "palanca de corte", que se opera desde cualquier lado del vagón de ferrocarril y no requiere que la persona se interponga entre los vagones. La única vez que el trabajador tiene que pasar de un automóvil a otro es después de que estén bien acoplados, para conectar las líneas de aire para los frenos neumáticos y los cables de alimentación de la cabecera en el caso de los automóviles de pasajeros .
Los acopladores modernos de Janney suelen montarse en vagones y locomotoras mediante un mecanismo de tracción ; Los primeros acopladores de Janney a menudo tenían vástagos de transición que se montaban en los eslabones heredados y en los bolsillos del acoplador de pasadores, o se atornillaban directamente a los cabezales de las locomotoras de vapor .
El acoplador de Janney se utiliza en Canadá , el Estados Unidos , México , Japón , Australia , Nueva Zelanda , Sudáfrica , Arabia Saudita , Cuba , Chile , Brasil , China, , del Sur y Corea del Norte , y en otros lugares.
Entre sus características:
Los acopladores de doble estante Janney Tipo E son otra variedad más, típica de los vagones cisterna para materiales peligrosos de América del Norte . [12] [13] [14]
Acopladores Janney Tipo E de doble estante en vagones cisterna para materiales peligrosos con conexiones neumáticas separadas
Acopladores Janney Tipo E de dos estantes en vagones cisterna para materiales peligrosos con conexiones neumáticas independientes
Acopladores Janney Tipo E de dos estantes en vagones cisterna para materiales peligrosos con conexiones neumáticas independientes
Con acopladores de cuello de cisne o acopladores de vástago descentrado , la línea central horizontal de la cabeza del acoplador está por encima de la línea central horizontal del vástago del acoplador, o eje, y el engranaje de tracción . Esta disposición está diseñada para usarse con vagones de carga de piso bajo , para levantar la cabeza del acoplador lo suficientemente alto como para que coincida con los acopladores de otro material rodante. [15] Los grandes furgones bogie para piezas de automóviles , utilizados en los ferrocarriles victorianos , estaban equipados con acopladores de cuello de cisne por ese motivo.
El acoplador Henricot es una variación del acoplador Janney, presentado por el ingeniero y empresario belga Émile Henricot
de Court-Saint-Étienne . Se utiliza en determinadas EMU de los ferrocarriles estatales belgas , incluida la clase 75 NMBS / SNCB .
Acopladores Henricot tipo D de Janney
en la UEM belga
Acopladores Henricot tipo H de Janney
en la UEM belga
Monumento a Émile Henricot
en Court-Saint-Étienne
Janney era un empleado de productos secos y ex oficial del ejército confederado de Alexandria, Virginia , que usaba sus horas de almuerzo para cortar madera como alternativa al acoplador de eslabones y pasadores . El término Buckeye proviene del apodo del estado estadounidense de Ohio , el "estado Buckeye" y la Ohio Brass Company [16] que originalmente comercializaba el acoplamiento. [11] [17]
En 1893, satisfecho de que un acoplador automático pudiera satisfacer las demandas de las operaciones ferroviarias comerciales y, al mismo tiempo, ser manipulado de manera segura, el Congreso de los Estados Unidos aprobó la Ley de Dispositivos de Seguridad . Su éxito en la promoción de la seguridad en los patios de maniobras fue asombroso. Entre 1877 y 1887, aproximadamente el 38% de todos los accidentes de trabajadores ferroviarios involucraron acoplamientos. Ese porcentaje disminuyó a medida que los ferrocarriles comenzaron a reemplazar los acopladores de eslabones y pasadores por acopladores automáticos. Para 1902, solo dos años después de la fecha de vigencia de la SAA, los accidentes de acoplamiento constituían solo el 4% de todos los accidentes de empleados. Los accidentes relacionados con acopladores se redujeron de casi 11.000 en 1892 a poco más de 2.000 en 1902, a pesar de que el número de empleados ferroviarios aumentó constantemente durante esa década. [ cita requerida]
Cuando se eligió el acoplamiento Janney como estándar estadounidense, había 8.000 alternativas patentadas para elegir. La única desventaja significativa de utilizar el diseño AAR (Janney) es que a veces es necesario alinear los cabezales de tracción manualmente.
Durante el período de transición de acopladores de eslabón y pasador, los acopladores de nudillo en muchas locomotoras tenían un espacio horizontal y un orificio vertical en el mismo rótula para acomodar, respectivamente, un eslabón y un pasador, para permitirle acoplarse a vehículos que aún estaban en funcionamiento. equipado con los acopladores de eslabones y clavijas más antiguos.
El acoplador Janney ha resistido la prueba del tiempo desde su invención, con solo cambios menores: [9]
Acoplador Bazeley 1905-1918 Tipo MCB D establecido como estándar universal MCB, adoptado en 1915
Arthur James Bazeley (1872-1937), inventor / ingeniero de diseño de acoplamientos ferroviarios; nació en Bristol, Inglaterra , en 1872, y trabajó para Great Western Railway hasta los 34 años cuando emigró a Cleveland, Ohio , en 1906, donde trabajó como ingeniero mecánico para National Malleable Castings, Co., inventando y diseñar mejoras en la función, resistencia y durabilidad de los acopladores Janney, Knuckle, Alliance y otros dispositivos de acoplamiento / engranajes de tracción (MCB / ARA / AAR / APTA)para las demandas cada vez más exigentes de los ferrocarriles estadounidenses, así como los clientes internacionales de National Malleable Castings en el Reino Unido, India y muchos otros países que construyen y amplían sus sistemas ferroviarios. AJ Bazeley fue directamente responsable de más de 90 patentes estadounidenses registradas para mejoras de acopladores automáticos ferroviarios a través del diseño, bajo los nombres de tipo de acoplador que incluían el "acoplador Buckeye", el "acoplador Sharon" PAT APP 10 de noviembre de 1910, 1911,1913, 1914 , el "Acoplador simplex" PAT APP 3 de mayo de 1903, el "Acoplador Climax", el "Acoplador Latrobe", el "Acoplador de torre", el "Acoplador principal", el " Acoplador Gould ", el "Acoplador Pitt", el "RE Janney Coupler", el "Kelso Coupler" y otros.
Las invenciones ferroviarias relacionadas con AJ Bazeley, las patentes de EE. UU. Y los dibujos e ilustraciones mecánicos de acopladores ferroviarios presentados y asignados a National Malleable Castings Company pueden ser referenciados mediante una búsqueda de patentes en "Bazeley, acoplamientos ferroviarios" o "Arthur James Bazeley, patentes de acoplamientos ferroviarios" que han sido elaborado / archivado y proporcionado por Roger Bazeley-USA, MSTM, MSID, CHSRM Mineta Transportation Institute , Transportation Industrial Designer. Las patentes relacionadas con AJ Bazeley Railway Coupling, Construction / Design Improvement y Draft Rigging incluyen: US 1193222, US 124622, US 1932719, US 1518299, US 1932503, US 2235194, US 1932440 y otras.
National Malleable Castings en 1891 absorbió el hierro maleable de Chicago que fue fundado en 1873 por Alfred A. Pope y John C. Coonley, quienes operaban compañías similares en Ohio e Indiana. A fines de la década de 1880, la compañía empleaba a casi 1,000 hombres en su fábrica número 26 y en el oeste de Chicago, que fabricaba varios acopladores de ferrocarril y productos de acero para las industrias ferroviarias. En 1891, Chicago Malleable se convirtió en parte de la nueva National Malleable Castings Co., la compañía con sede en Cleveland, donde Arthur J. Bazeley trabajaba como ingeniero de diseño senior, tenía plantas de fabricación adicionales en el Medio Oeste. National Malleable compró la planta de Latrobe Steel & Coupler en Melrose Park, Illinois, en 1909. En 1923, cuando había comenzado a abastecer a la industria del automóvil, la empresa cambió su nombre a National Malleable & Steel Castings. Sus acciones se cotizaron en la Bolsa de Valores de Nueva York a partir de 1936 [23].
Acoplador Bazeley de fundición maleable nacional 1905-1918 Tipo MCB D como estándar universal MCB adoptado en 1915
En una reunión conjunta del Comité de Acopladores de MCB el 15 de julio de 1913, de los numerosos fabricantes y diseños de acopladores ferroviarios en competencia estudiados, se seleccionaron dos acopladores para el nuevo estándar propuesto de diseño de acopladores universales de EE. UU./Canadá, adoptado el 15 de junio de 1916 por el MCB. Los acopladores aceptados fueron el acoplador Bazeley de Malleable Castings Company y el acoplador Alliance modificado n.o 3 de American Steel Foundries, de los nueve acopladores presentados al comité que incorporan la especificación conjunta del diseño, el diseño del acoplador TIPO D basado en The National Malleable Castings Bazeley Los diseños y mejoras patentados del acoplador se seleccionaron como el estándar de la Asociación MCB de 1918, después de que el rendimiento del MCB lo probara junto con los diseños Tipo C.
El Acoplador MCB Estándar Experimental Tipo "D" fue recomendado unánimemente por la Asociación de Constructores de Automóviles Maestros y su Comité de Acopladores para su adopción como el estándar nacional / internacional (Estados Unidos / Canadá) para el diseño de acopladores y la uniformidad de las especificaciones de fabricación por parte de los Constructores de Automóviles Maestros de MCB. Asociación el 15 de junio de 1916 después de su Convención de 1915. Esto dio lugar a que se compartieran las mejoras de las patentes de EE. UU. Y lo acordaron The National Malleable Castings Company, Henry Pope, presidente; The Buckeye Steel Castings Company, The Gould Coupler Company, American Steel Foundries y The Monarch Steel Castings Company, y será el tipo MCB D estándar activo a partir del 1 de enero de 1918. Buckeye Steel Castings Company se fundó en 1881 como Murray-Hayden Foundry antes de cambiarse a The Buckeye Automatic Car Coupler Company y en 2002 después de declararse en quiebra se reformó como Columbus Castings.
Los acopladores ferroviarios se fabricaron de acuerdo con las especificaciones estándar de la AAR que cubren la compra y aceptación de acopladores, nudillos, cerraduras y otras piezas de trabajo como se muestra en su "Manual de normas y prácticas recomendadas de la División Mecánica". Las especificaciones de marzo de 1939 requerían que el material de fundición de fabricación fuera de acero de solera abierta o de horno eléctrico grado "B" con requisitos metalúrgicos específicos para asegurar la resistencia a la tracción y la confiabilidad adecuadas del acoplador y sus partes móviles. Con el fin de regir estándares uniformes para la intercambiabilidad y la relación adecuada entre las piezas de ajuste, el Comité de ARA sobre acopladores y engranajes de proyecto diseñó y distribuyó plantillas, calibres,y guías maestras para asegurar la intercambiabilidad y el ajuste adecuados de las piezas para mantener el funcionamiento adecuado de varios acopladores ferroviarios fabricados con múltiples fuentes.[24]
Acopladores Janney AAR Tipo E con operador inferior típico en vagones de carga.
Acoplador Janney AAR Tipo E con operador superior en grúa móvil .
El acoplador Janney BuckEye DropHead bajado revela un acoplador amortiguador y de cadena en la locomotora británica Class91 .
El acoplador Janney BuckEye DropHead bajado revela un acoplador de amortiguación y cadena en el entrenador británico Mark1.
Acopladores Janney AAR Tipo E, la parte superior se acciona desde la parte inferior en el automóvil, la parte inferior se acciona desde la parte superior en la locomotora.
Acoplador Janney AAR tipo H en cabina de control de cabina MBTA con conexiones de alimentación y control independientes .
Acopladores Janney AAR Tipo E (izquierda) Circa1932, acoplador Janney MCB Tipo 5 (derecha) requerido por la Ley de Dispositivos de Seguridad de 1893 .
Acoplador Janney AAR Tipo H en British Rail Class 321 con conexiones de control y alimentación automáticas completas.
Acoplador Janney MCB Type5 Circa1893. El nudillo partido se adapta al acoplador de eslabón y pasador o al acoplador Johnston . El orificio vertical en el nudillo aloja el pasador. También podría haber acomodado un tope y un acoplador de cadena con un pasador adicional.
Acoplador Janney MCB Type5 Circa1893 ~ 1914 con operador inferior, n.o nacional Sharon (modelo n.o de marca).
El diagrama de la patente del acoplador de Beard de 1897.