Los acopladores Janney son una forma semiautomática de acoplamiento ferroviario que permite unir de forma segura vagones y locomotoras sin que los trabajadores ferroviarios tengan que interponerse entre los vehículos. También se les conoce como American , AAR , APT , ARA , MCB , Knuckle , Buckeye , Tightlock (en el Reino Unido), Henricot (en Bélgica) o Center Buffer Couplers .
Los acopladores Janney fueron patentados por primera vez en 1873 por Eli H. Janney ( patente estadounidense 138.405 ). [2] [3] Andrew Jackson Beard fue uno de varios inventores que hicieron una multitud de mejoras al acoplador de nudillo; [1] Las patentes de Beard fueron la patente estadounidense 594.059 concedida el 23 de noviembre de 1897, que luego se vendió por aproximadamente 50.000 dólares, y la patente estadounidense 624.901 concedida el 16 de mayo de 1899.
En el Reino Unido, se instalan varias versiones de acopladores Janney en un número limitado de vagones, unidades múltiples, vagones y locomotoras.
Los acoplamientos Janney Tipo E, Tipo F Interlock y Tipo H son subtipos compatibles y cada uno está destinado a tipos de vagones específicos .
Antes de la formación de la Asociación de Ferrocarriles Americanos (AAR), estos se conocían como acopladores Master Car Builder (MCB). [4] En 1934, el MCB pasó a llamarse AAR.
Los acopladores de nudillo 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 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 Janney "Tipo D", que luego se convirtió en el acoplador estándar MCB para América del Norte; El material rodante nuevo y reconstruido debía equiparse con ese acoplador. Eso acabó con el mercado de acopladores articulados con componentes patentados, excepto los exportados desde EE. UU. a otros países que no cumplen con los estándares MCB.
El acoplador Alliance, que lleva el nombre de la fundición propiedad de ASF en Alliance, Ohio , fue desarrollado 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 nudillo más utilizado en el 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", "Tipo F Interlock" y "Tipo H Tightlock" incluyen McConway & Torley, [5] [6] ASF y Buckeye, también conocido como Columbus Castings .
El contorno externo de los acopladores articulados Janney fue el primer aspecto estandarizado por la 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 el contorno MCB-5 o Tipo C, luego en 1915 el contorno mejorado MCB-10 o Tipo D, y nuevamente en 1932 el contorno AAR-10A o Tipo E. Los contornos de 1893, 1915 y 1932 son considerablemente diferentes con ligeros cambios dimensionales que mejoraron el rendimiento, pero siguen siendo compatibles. Los acopladores Janney todavía usan el contorno de 1932, aunque las tolerancias, la metalurgia y las técnicas de mecanizado han mejorado, lo que resulta en reducciones notables en la holgura del acoplador. Los acoplamientos herméticos tipo H utilizados en vehículos de pasajeros tienen una variación del contorno 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 unidos de forma segura. El mayor Eli Janney , un veterano confederado de la Guerra Civil estadounidense , inventó el acoplador de nudillo semiautomático en 1868. Bloquea automáticamente los acopladores de vagones o locomotoras sin que un trabajador ferroviario tenga que meterse entre los vagones, y reemplazó el enlace y el pasador. acoplador , que fue una de las principales causas de lesiones y muertes de trabajadores ferroviarios. El pasador de bloqueo que garantiza que los acopladores Janney permanezcan unidos es retirado manualmente por un trabajador utilizando la "palanca de corte", que se opera desde ambos lados del vagón de ferrocarril y no requiere que la persona pase entre los vagones. El único momento en que el trabajador debe pasar entre vagones es después de haberlos acoplado firmemente, para conectar las líneas de aire de los frenos neumáticos , y los cables de alimentación de cabecera en el caso de turismos .
Los acopladores Janney modernos normalmente se montan en vagones y locomotoras mediante un mecanismo de tracción ; Los primeros acopladores 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 Janney se utiliza en América, Australasia, África, Asia, Reino Unido, Bélgica y España (solo ferrocarriles de vía estrecha).
Entre sus características:
Los acopladores de doble estante Janney Tipo E son otra variedad más, típica de los vagones cisterna de materiales peligrosos de América del Norte . [13] [14] [15] El acoplador Janney se usa comúnmente en acoplamientos ferroviarios, ya que es fuerte y se bloquea automáticamente. El acoplador Janney fue patentado por Eli Janney después de la Guerra Civil estadounidense . El sistema de acoplamiento entrelazado de Janney es mucho más seguro que los eslabones anteriores. El acoplador Janney es como dos manos humanas curvas. [16] [17]
Con acopladores de cuello de cisne o acopladores de vástago desplazado , la línea central horizontal del cabezal del acoplador está por encima de la línea central horizontal del vástago o eje del acoplador y el engranaje de tracción . Esta disposición está diseñada para usarse con vagones de carga de piso bajo , para levantar el cabezal del acoplador lo suficientemente alto como para que coincida con los acopladores de otro material rodante. [18] Los grandes bogies para piezas de automóviles , utilizados en los ferrocarriles victorianos , estaban equipados con acopladores de cuello de cisne por ese motivo.
El acoplador Henricot, una variación del acoplador Janney, fue introducido por el ingeniero y empresario belga Émile Henricot de Court-Saint-Étienne . Se utiliza en determinadas unidades eléctricas múltiples de los Ferrocarriles Estatales Belgas , incluida la NMBS/SNCB clase 75.
Janney era un empleado de productos textiles y ex oficial del ejército confederado de Alexandria, Virginia , que usaba sus horas de almuerzo para tallar madera como una alternativa al eslabón y al acoplador de pasador. El término Buckeye proviene del apodo del estado estadounidense de Ohio , el "estado de Buckeye" y de la Ohio Brass Company [19] que comercializó originalmente el acoplamiento. [12] [20]
En 1893, convencido de que un acoplador automático podría satisfacer las demandas de las operaciones ferroviarias comerciales y, al mismo tiempo, poder manipularse con seguridad, 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 maniobra fue sorprendente. Entre 1877 y 1887, aproximadamente el 38% de todos los accidentes de trabajadores ferroviarios involucraron acoplamientos. Ese porcentaje cayó cuando los ferrocarriles comenzaron a reemplazar los acopladores de eslabones y pasadores por acopladores automáticos. En 1902, sólo dos años después de la fecha de entrada en vigor de la SAA, los accidentes de acoplamiento constituían sólo el 4% de todos los accidentes de empleados. Los accidentes relacionados con enganches disminuyeron de 11.710 en 1893 a 2.256 en 1902, a pesar de que el número de empleados ferroviarios aumentó constantemente durante esa década. [21]
Cuando se eligió el acoplamiento Janney como estándar americano, había 8.000 alternativas patentadas para elegir. La única desventaja significativa de utilizar el diseño AAR (Janney) es que a veces los cabezales deben alinearse manualmente.
Durante el período de transición de los acopladores de eslabón y pasador, los acopladores de articulación en muchas locomotoras tenían un espacio horizontal y un orificio vertical en el propio nudillo para acomodar, respectivamente, un eslabón y un pasador, para permitirle acoplarse a vehículos que todavía estaban equipado con los acopladores de enlace y pasador más antiguos.
El acoplador Janney ha resistido la prueba del tiempo desde su invención, con sólo cambios menores: [10]
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 Maleable Castings, Co., inventando y diseñar mejoras en la función, resistencia y durabilidad de los acopladores Janney, Knuckle, Alliance (MCB/ARA/AAR/APTA) y otros dispositivos de acoplamiento/ tren de tracción para las crecientes demandas de los ferrocarriles de EE. UU., así como de National Maleable Castings. 'Clientes internacionales 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 registradas en EE. UU. para mejoras de acopladores automáticos ferroviarios mediante el diseño, bajo los nombres de tipos de acopladores 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 Torre", el "Acoplador Mayor", el "Acoplador Gould ", el "Acoplador Pitt", el "RE Janney Coupler", el "Kelso Coupler" y otros.
Se puede hacer referencia a las invenciones ferroviarias relacionadas con AJ Bazeley, las patentes estadounidenses y los dibujos mecánicos e ilustraciones de acopladores ferroviarios presentados y asignados a National Malleable Castings Company mediante una búsqueda de patentes en "Bazeley, acoplamientos ferroviarios" o "Arthur James Bazeley, patentes de acoplamientos ferroviarios" que han sido dibujado/archivado y proporcionado por Roger Bazeley-USA, MSTM, MSID, CHSRM Mineta Transportation Institute , Diseñador Industrial de Transporte. Las patentes relacionadas con acoplamientos ferroviarios, mejoras de construcción/diseño y aparejos de tiro de AJ Bazeley incluyen: US 1193222, US 124622, US 1932719, US 1518299, US 1932503, US 2235194, US 1932440 y otras.
National Maleable Castings en 1891 absorbió Chicago Maleable Iron, que fue fundada en 1873 por Alfred A. Pope y John C. Coonley, quienes operaban empresas similares en Ohio e Indiana. A finales de la década de 1880, la empresa empleaba a casi 1.000 hombres en su fábrica 26 y Western Chicago, que fabricaba diversos acopladores de ferrocarril y productos de acero para las industrias ferroviarias. En 1891, Chicago Malleable pasó a formar parte de la nueva National Malleable Castings Co., la empresa con sede en Cleveland, donde Arthur J. Bazeley trabajaba como ingeniero de diseño senior y tenía plantas de fabricación adicionales en todo 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 Maleable & Steel Castings. Sus acciones cotizaron en la Bolsa de Valores de Nueva York a partir de 1936 [27]
El 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 numerosos diseños y fabricantes de acopladores ferroviarios competidores estudiados, se seleccionaron dos acopladores para la nueva norma de diseño de acopladores universales propuesta por EE. UU. y Canadá, adoptada 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 No.3 de American Steel Foundries, de nueve acopladores presentados al comité que incorporan la especificación conjunta de diseño, el diseño del acoplador TIPO D basado en The National Maleable Castings Bazeley. Los diseños y mejoras patentados del acoplador fueron seleccionados como estándar de la Asociación MCB desde 1918, después de que el rendimiento de MCB lo probara junto con los diseños Tipo C.
El acoplador MCB estándar experimental tipo “D” fue recomendado unánimemente por la Master Car Builders Association y su Comité de Acopladores para su adopción como estándar nacional/internacional (Estados Unidos/Canadá) para el diseño del acoplador y la uniformidad de las especificaciones de fabricación por parte de MCB Master Car Builders. Asociación el 15 de junio de 1916 después de su Convención de 1915. Esto resultó en el intercambio de mejoras en las patentes de EE. UU. y fue acordado por The National Maleable Castings Company, el presidente Henry Pope; The Buckeye Steel Castings Company, The Gould Coupler Company , American Steel Foundries y The Monarch Steel Castings Company, y será el estándar activo MCB D Type a partir del 1 de enero de 1918. Buckeye Steel Castings Company se fundó en 1881 como Murray-Hayden. Foundry antes de cambiar 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, manguetas, 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 grado "B" de horno eléctrico o de hogar abierto con requisitos metalúrgicos específicos para asegurar una resistencia a la tracción adecuada y confiabilidad del acoplador y sus partes móviles. Para regir estándares uniformes para la intercambiabilidad y la relación adecuada entre piezas de ajuste, el Comité de Acopladores y Engranajes de Proyecto de ARA 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 de múltiples fuentes. [28]
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