Automatische Eisenbahnkupplung

Eine automatische Kupplung verbindet zwei Eisenbahnwagen, wenn man sie gegeneinanderschiebt, und trennt sie, wenn man an einem Hebel an der Wagenseite zieht. Niemand muss dafür zwischen die Wagen treten. William C. Bussey aus Illinois ließ sich am 17. Juli 1847 eine Kupplung patentieren, die sich selbst verriegelte, wenn ein Wagen auf einen anderen auflief, und Ezra Millers selbstkuppelnder Haken von 1863 kam an Personenwagen zum Einsatz. Die Klauenkupplung von Eli Janney aus dem Jahr 1873, deren zwei gebogene Klauen sich wie eingehakte Finger umgreifen, wurde zum Standard der nordamerikanischen Bahnen, und ein Gesetz von 1893 schrieb in den Vereinigten Staaten automatische Kupplungen für Wagen im Verkehr zwischen den Bundesstaaten vor.

Was es ist

Die Kupplung verbindet die Wagen eines Zuges und überträgt die Zugkraft der Lokomotive von einem Wagen zum nächsten. Bei der alten Kupplung mit Glied und Bolzen, die in den 1860er-Jahren noch verbreitet war, musste ein Mann zwischen zwei rollenden Wagen stehen, ein eisernes Glied in eine Tasche des anderen Wagens führen und einen Bolzen hindurchfallen lassen. Viele wurden dabei verstümmelt und verloren Finger oder eine ganze Hand.

Eine automatische Kupplung schließt sich von selbst, wenn ein Wagen gegen einen anderen geschoben wird, und sie wird von der Wagenseite aus geöffnet. So muss niemand zum Kuppeln oder Entkuppeln zwischen die Wagen gehen. Die Klauenkupplung der nordamerikanischen Bahnen hat an jedem Wagenende einen Kupplungskopf am Ende eines Schafts, der unter dem Wagen befestigt ist. An einer Seite des Kopfes sitzt eine gebogene Klaue, die sich um einen senkrechten Klauenbolzen dreht. Im Kopf hält ein Riegel die Klaue geschlossen, und ein Entkupplungshebel, der bis zur Wagenseite reicht, hebt den Riegel an, um sie freizugeben.

Wie es funktioniert

Die offene Klaue wird von der anderen Kupplung zugedrückt, danach halten sich die beiden geschlossenen Klauen gegenseitig.

Bevor die Wagen aufeinandertreffen, ist mindestens eine der beiden Klauen geöffnet. Wenn sich die Kupplungen berühren, stößt die gegenüberliegende Klaue gegen die offene und dreht sie um ihren Bolzen. Der hintere Teil der Klaue, ihr Schwanz, schwenkt in den Kopf hinein, und wenn die Klaue ganz geschlossen ist, gibt der Schwanz den Riegel frei. Bei heutigen Kupplungen fällt der Riegel dann durch sein eigenes Gewicht hinter den Schwanz; bei Janneys Kupplung von 1873 schnappte ein von einer Feder gedrückter Sperrhebel ein. Die Klaue kann sich nicht mehr öffnen, und die beiden geschlossenen Klauen bleiben ineinander verhakt.

Wenn die Lokomotive zieht, geht die Kraft vom Schaft eines Wagens in seinen Kopf, über seine Klaue in die Klaue des nächsten Wagens und von dort in dessen Kopf und Schaft. Unter dem Zug will jede Klaue aufschwenken, und der Riegel hinter ihrem Schwanz hält sie fest. Wird der Zug geschoben, drücken die Köpfe und die Klauen gegeneinander.

Zum Entkuppeln zieht ein Arbeiter, der neben dem Zug steht, am Entkupplungshebel, der den Riegel aus dem Weg hebt. Werden die Wagen auseinandergezogen, schwenkt die Klaue auf und lässt die andere los.

So geht’s

Ein Modell aus Karton zeigt, wie sich eine Klaue schließt, wenn zwei Kupplungen aufeinandertreffen, und unter Zug verriegelt bleibt. Man braucht Schaumstoffplatte oder dicke Wellpappe, ein Bastelmesser, ein Lineal, zwei Musterbeutelklammern, zwei Holzspatel, zwei Gummibänder, einige Stecknadeln, ein Stück Schnur, Klebstoff und einen glatten Tisch.

Ein Holzspatel, den ein Gummiband nach vorn zieht, schnappt hinter die Klaue, sobald sie sich schließt.

Schneiden Sie für jede Kupplung einen Kopf von etwa 6 cm Breite und 12 cm Länge aus, mit einem langen Schaft hinten zum Festhalten. Schneiden Sie eine Klaue in Form eines dicken C mit einem kurzen Schwanz aus und befestigen Sie sie mit einer Musterbeutelklammer an einer vorderen Ecke des Kopfes, sodass sie vor dem Kopf von weit offen bis geschlossen schwenken kann. Kleben Sie zwei schmale Kartonstreifen auf den Kopf, sodass eine Führung entsteht, in der ein Holzspatel nach vorn gleiten kann, bis seine Spitze knapp hinter dem Schwanz der geschlossenen Klaue liegt. Stecken Sie zwei Nadeln beiderseits der Führung nahe der Vorderkante in den Kopf und spannen Sie ein Gummiband von ihnen um das hintere Ende des Spatels, damit es den Spatel nach vorn zieht. Knoten Sie eine Schnur an das hintere Ende des Spatels: Das ist der Entkupplungshebel. Bauen Sie eine zweite, gleiche Kupplung. Legt man die beiden Köpfe einander gegenüber, liegt jede Klaue vor dem jeweils anderen Kopf.

Öffnen Sie eine Klaue, indem Sie an ihrer Schnur ziehen und die Klaue nach außen schwenken: Ihr Schwanz hält den Spatel jetzt zurück. Legen Sie beide Kupplungen auf den Tisch und schieben Sie sie zusammen: Die geschlossene Klaue drückt die offene zu, und deren Spatel schnappt hinter den Schwanz. Ziehen Sie an den Schäften: Die Kupplungen halten. Ziehen Sie an einer Schnur, und die Klaue kann aufschwenken, während Sie die Kupplungen auseinanderziehen.

Geschichte und Entwicklung

Bei der Kupplung mit Glied und Bolzen musste ein Mann zwischen den Wagen stehen, um das Glied zu führen und den Bolzen fallen zu lassen.

Jahrzehntelang kuppelten fast alle amerikanischen Bahnen ihre Wagen mit Glied und Bolzen. Diese Kupplung war einfach und billig, ließ aber Spiel zwischen den Wagen und war gefährlich für die Männer, die kuppelten. Am 17. Juli 1847 erhielt William C. Bussey aus Rock Grove in Illinois ein Patent auf eine Kupplung, die sich von selbst schloss: Lief ein Wagen auf einen anderen auf, fuhr der Kopf einer Kuppelstange in die trichterförmige Öffnung eines gusseisernen Kastens, stieß gegen den Schwanz eines gekerbten Kippstücks und drehte es gegen den Hals der Stange, und eine von einer Feder oder einem Gewicht gedrückte Klinke fiel in die Kerbe und hielt es fest. Später ließ sich Daniel R. Pratt aus Worcester in Massachusetts einen beschwerten Haken patentieren, den das Kuppelglied des anderen Wagens im Vorbeigleiten anhob und dann am Schwanz traf, sodass er sich um das Glied schloss; eine Schnur, die von der Plattform oder vom Wagendach aus gezogen wurde, hob ihn wieder an. Sein Patent nennt Busseys Kupplung eine der besten unter den selbsttätigen Kupplungen, die vor seiner erfunden worden waren.

Am 31. März 1863 erhielt Ezra Miller ein Patent auf eine Kupplung aus zwei Haken, die sich beim Zusammentreffen der Wagen ineinanderhakten und sich von der Plattform des Wagens aus lösen ließen, sodass niemand zwischen die Wagen treten musste. Mehrere Bahnen bauten Millers Haken an ihre Personenwagen, die nur selten auf die Strecken anderer Gesellschaften übergingen, sodass jede Bahn die Kupplung dafür selbst wählen konnte.

Eli Janney, ein Veteran der Konföderierten, der als Ladengehilfe bei Alexandria in Virginia arbeitete, erhielt im April 1868 ein erstes Patent auf eine Kupplung. Sein zweites, erteilt am 29. April 1873, beschrieb die Klaue: einen drehbaren Haken am Zugkopf, den der Haken des anderen Wagens anstößt und den eine Sperre mit Feder geschlossen hält, bis man am Hebel zieht. In den 1870er-Jahren erprobten die Pennsylvania Railroad und ihre Tochtergesellschaften die Kupplung und führten sie an ihren Personenwagen ein. 1888 verzichteten die Inhaber der Janney-Patente auf ihre Rechte am Profil der Klaue, damit andere Hersteller dazu passende Kupplungen bauen konnten, und die Master Car Builders’ Association empfahl diese Bauart als Standard.

Bei den Güterwagen ging der Wechsel langsamer, weil sie ständig von einer Bahn zur anderen übergingen und die Kupplungen jeder Bahn zu denen aller anderen passen mussten. In den Vereinigten Staaten schrieb der Safety Appliance Act von 1893 für Wagen im Verkehr zwischen den Bundesstaaten ab dem 1. Januar 1898 Kupplungen vor, die beim Aufprall selbsttätig kuppeln und sich entkuppeln lassen, ohne dass jemand zwischen die Wagenenden gehen muss. Diese Frist wurde später um zwei Jahre verlängert, bis 1900. Dasselbe Gesetz verlangte auch durchgehende Bremsen an den Lokomotiven und an genügend Wagen jedes Zuges. Kupplungen der Bauart Janney verbinden in Nordamerika bis heute die Güterzüge.