Acoplador Janney

Janney era un dependiente de una tienda de telas y ex oficial del Ejército Confederado de Alexandria, Virginia , que aprovechaba sus horas de almuerzo para tallar en madera una alternativa al acoplamiento de pasador y eslabón . El término Buckeye proviene del apodo del estado estadounidense de Ohio , el "estado Buckeye", y de la Ohio Brass Company ^{[ 7 ]} , que originalmente comercializó el acoplamiento. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

En 1893, convencido de que un acoplador automático podía satisfacer las exigencias de las operaciones ferroviarias comerciales y, al mismo tiempo, ser manipulado de forma segura, el Congreso de los Estados Unidos aprobó la Ley de Dispositivos de Seguridad (SAA) . Su éxito en la promoción de la seguridad en las estaciones de clasificación fue asombroso. Entre 1877 y 1887, aproximadamente el 38% de todos los accidentes de trabajadores ferroviarios involucraron el acoplamiento. Ese porcentaje disminuyó a medida que los ferrocarriles comenzaron a reemplazar los acopladores de eslabón y pasador con acopladores automáticos. Para 1902, solo dos años después de la entrada en vigor de la SAA, los accidentes de acoplamiento constituían solo el 4% de todos los accidentes de los empleados. Los accidentes relacionados con el acoplamiento 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. ^{[ 10 ]}

Cuando se eligió el acoplamiento Janney como estándar estadounidense, existían 8000 alternativas patentadas entre las que elegir. La única desventaja significativa del diseño AAR (Janney) es que, en ocasiones, es necesario alinear manualmente los cabezales de elevación.

Durante el período de transición desde los acopladores de eslabón y pasador, los acopladores de nudillo de muchas locomotoras tenían un hueco horizontal y un orificio vertical en el propio nudillo para alojar, respectivamente, un eslabón y un pasador, lo que permitía acoplarlos a vehículos que todavía estaban equipados con los acopladores de eslabón y pasador más antiguos.

• Historia
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  Syracuse Malleable Iron Works – 1894. Acoplador de transición MCB5, compatible con acoplamiento de eslabón y pasador.
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  Acoplador MCB tipo 5, circa 1893. La articulación dividida permite el uso de un acoplador de eslabón y pasador o un acoplador Johnston . El orificio vertical en la articulación aloja el pasador. También podría haber permitido el uso de un acoplador de amortiguadores y cadena con un pasador adicional.

El acoplador de nudillo ha resistido el paso del tiempo desde su invención, con solo cambios menores: ^{[ 11 ]}

• El contorno actual de AAR se remonta al diseño de la Asociación de Constructores de Automóviles Maestros (MCBA) de 1888, que a su vez se basa en la patente de Janney de 1879. ^{[ 12 ]}
• Acoplador Buckeye, una versión de operación lateral del acoplador MCBA ^{[ 8 ]}
• El acoplador tipo D, adoptado en 1916 por la MCBA (predecesora de la ARA), tenía piezas individuales intercambiables, lo que simplificaba el mantenimiento. Los diseños anteriores tenían perfiles compatibles, pero las piezas variaban entre fabricantes, lo que generaba problemas de mantenimiento al intercambiar vagones con otras compañías ferroviarias.
• El acoplador tipo E, adoptado en 1930 por la ARA (predecesora de la AAR), también tenía piezas individuales intercambiables, aunque no con el tipo D debido a mejoras. Sigue siendo el diseño más utilizado hoy en día. ^{[ 13 ]} Los vagones cisterna que transportan materiales peligrosos están equipados con acopladores de doble estante tipo E. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}
• El acoplador tipo F es una variante de enclavamiento vertical que evita accidentes, descarrilamientos y choques por desconexión del acoplador. El tipo F también incluye versiones con ejes giratorios para volquetes rotativos de vagones tolva , como los que se utilizan en los ferrocarriles de Pilbara y en las líneas Sishen-Sandanha Iron Ore y Ermelo - Richards Bay Coal Terminal de Transnet Freight Rail .
• Acoplador tipo H, una variante de " bloqueo hermético " para reducir la holgura y mejorar la seguridad de los vagones de pasajeros. Actualmente bajo la supervisión de la APTA ( Asociación Estadounidense de Transporte Público ).
• Mejoras en las técnicas metalúrgicas y de fundición para aumentar la carga máxima de arrastre.
• Algunos ferrocarriles de vía estrecha, como el Victorian Puffing Billy Railway, utilizan una versión de tres cuartos ^{[ 11 ]} o de media escala del acoplador Janney/MCB.

El acoplador Bazeley 1905-1918 MCB tipo D se estableció como el estándar universal para MCB y se adoptó en 1915.

Arthur James Bazeley (1872–1937), inventor e 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 diseñando mejoras en la función, resistencia y durabilidad de los acopladores Janney, Knuckle y Alliance (MCB/ARA/AAR/APTA) y otros dispositivos de acoplamiento/ engranajes de tracción para satisfacer las crecientes y más exigentes demandas de los ferrocarriles estadounidenses, así como de los clientes internacionales de National Malleable Castings en el Reino Unido, India y muchos otros países que construían y expandían sus sistemas ferroviarios. AJ Bazeley fue directamente responsable de más de 90 patentes registradas en EE. UU. para mejoras en el diseño de acopladores automáticos ferroviarios, bajo 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 Tower", el "acoplador Major", el " acoplador Gould ", el "acoplador Pitt", el "acoplador RE Janney", el "acoplador Kelso" y otros.

Las invenciones ferroviarias, patentes estadounidenses y dibujos e ilustraciones mecánicas de acoplamientos ferroviarios relacionados con AJ Bazeley, registrados y asignados a National Malleable Castings Company, pueden consultarse mediante una búsqueda de patentes bajo "Bazeley, acoplamientos ferroviarios" o "Arthur James Bazeley, patentes de acoplamientos ferroviarios", que fueron dibujadas/registradas y proporcionadas por Roger Bazeley-USA, MSTM, MSID, CHSRM Mineta Transportation Institute , Diseñador Industrial de Transporte. Las patentes relacionadas con AJ Bazeley Railway Coupling, Construction/Design Improvements y Draft Rigging incluyen: US 1193222, US 124622, US 1932719, US 1518299, US 1932503, US 2235194, US 1932440 y otras.

En 1891, National Malleable Castings absorbió a Chicago Malleable Iron, fundada en 1873 por Alfred A. Pope y John C. Coonley, quienes operaban compañías similares en Ohio e Indiana. A finales de la década de 1880, la compañía empleaba a casi 1000 hombres en su planta de Chicago, ubicada en la intersección de las calles 26 y Western, donde fabricaba diversos acoplamientos ferroviarios y productos de acero para la industria ferroviaria. En 1891, Chicago Malleable pasó a formar parte de la nueva National Malleable Castings Co., la compañía con sede en Cleveland, donde Arthur J. Bazeley trabajaba como ingeniero jefe de diseño, y que contaba con plantas de fabricación adicionales en todo el Medio Oeste. En 1909, National Malleable adquirió la planta de Latrobe Steel & Coupler en Melrose Park, Illinois . En 1923, cuando comenzó a abastecer a la industria automotriz, la compañía cambió su nombre a National Malleable & Steel Castings. Sus acciones cotizaron en la Bolsa de Valores de Nueva York a partir de 1936 ^{[ 18 ].}

Acoplador Bazeley de National Malleable Castings 1905-1918 MCB Tipo D como estándar universal MCB adoptado en 1915.

En una reunión conjunta del Comité de Acopladores de la MCB el 15 de julio de 1913, de entre numerosos fabricantes y diseños de acopladores ferroviarios competidores estudiados, se seleccionaron dos acopladores para el nuevo estándar de diseño de acopladores universal propuesto para EE. UU. y Canadá, adoptado el 15 de junio de 1916 por la MCB. Los dos acopladores aceptados fueron el acoplador Bazeley de Malleable Castings Company y el acoplador Alliance modificado n.° 3 de American Steel Foundries, de entre nueve acopladores presentados al comité como representantes de la especificación conjunta de diseño. El diseño del acoplador TIPO D, basado en los diseños y mejoras patentados del acoplador Bazeley de National Malleable Castings, fue seleccionado como el estándar de la Asociación MCB a partir de 1918, después de que la MCB lo probara junto con los diseños Tipo C.

El acoplador MCB experimental tipo "D" fue recomendado unánimemente por la Asociación de Constructores de Vagones Maestros y su Comité de Acopladores para su adopción como estándar nacional/internacional (Estados Unidos/Canadá) para la uniformidad en el diseño y la fabricación de acopladores por la Asociación de Constructores de Vagones Maestros MCB el 15 de junio de 1916, después de su Convención de 1915. Esto dio como resultado el intercambio de mejoras de patentes estadounidenses y fue acordado por 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 para ser el estándar activo MCB tipo D a partir del 1 de enero de 1918. Buckeye Steel Castings Company fue fundada en 1881 como Murray-Hayden Foundry antes de cambiar a The Buckeye Automatic Car Coupler Company y en 2002 después de declararse en bancarrota se reformó como Columbus Castings.

Los acopladores ferroviarios se fabricaban de acuerdo con las Especificaciones Estándar de la AAR, que abarcaban la compra y aceptación de acopladores, nudillos, cerraduras y otras piezas de trabajo, tal como se muestra en su "Manual de Normas y Prácticas Recomendadas de la División Mecánica". Las especificaciones de marzo de 1939 exigían que el material de fundición para la fabricación fuera de acero de grado "B" de horno de hogar abierto o eléctrico, con requisitos metalúrgicos específicos para garantizar la resistencia a la tracción y la fiabilidad adecuadas del acoplador y sus piezas móviles. Con el fin de regular estándares uniformes para la intercambiabilidad y la relación adecuada entre las piezas de ajuste, el Comité de Acopladores y Engranajes de Tiro de la ARA diseñó y distribuyó plantillas, calibres y guías maestras para asegurar la intercambiabilidad y el ajuste adecuados de las piezas y mantener el correcto funcionamiento de los diversos acopladores ferroviarios fabricados por múltiples proveedores. ^{[ 19 ]}

Los acopladores Janney fueron patentados por primera vez en 1873 por Eli H. Janney ( patente estadounidense 138,405 ). ^{[ 21 ] [ 22 ]} Andrew Jackson Beard fue uno de los varios inventores que hicieron muchas mejoras al acoplador de nudillo. ^{[ 20 ]} Sus patentes estadounidenses fueron 594059 , otorgada el 23 de noviembre de 1897, que vendió por aproximadamente $50,000 ( equivalente a $1,600,000 en 2024 ) y 624901 , otorgada el 16 de mayo de 1899.

En el Reino Unido, varias versiones de acopladores Janney se instalan en un número limitado de coches de pasajeros, unidades múltiples, vagones y locomotoras.

Los acoplamientos Janney Tipo E, Tipo F Interlock y Tipo H tightlock son subtipos compatibles, cada uno diseñado para tipos específicos de vehículos ferroviarios . Antes de la formación de la Asociación de Ferrocarriles Americanos (AAR), se les conocía como acoplamientos Master Car Builder (MCB). ^{[ 12 ]} En 1934, el MCB pasó a llamarse AAR.

Los acopladores de nudillo de las décadas de 1880 y 1890 presentaban una mezcla caótica de componentes internos patentados, pero todos tenían el contorno externo estándar MCB, lo que los hacía compatibles. Existía una gran variedad de marcas y modelos  : Burns, Climax, Gould, Miller, Sharon y Tower. Algunos funcionaban mejor que otros.

En 1913, American Steel Foundries (ASF) desarrolló el acoplador Janney "Tipo D", que se convirtió en el acoplador estándar de la MCB para Norteamérica: el material rodante nuevo y reconstruido debía equiparse con dicho acoplador. Esto puso fin al mercado de acopladores de nudillo con componentes patentados, a excepción de aquellos exportados desde Estados Unidos a otros países que no cumplían con las normas de la MCB.

El acoplador Alliance, que recibe su nombre de la fundición propiedad de ASF en Alliance, Ohio , fue desarrollado con una construcción más ligera que el "Tipo D" y comercializado por Amsted Corporation, empresa matriz de ASF, como el "Estándar Mundial". Sigue siendo el acoplador de nudillo más utilizado en el mundo. El acoplador Alliance moderno aún utiliza el perfil AAR-10 o 10A, pero tiene una cabeza más corta y, por lo tanto, más débil, y no puede utilizarse en el material rodante de intercambio norteamericano .

Entre los fabricantes de acopladores modernos "Tipo E", "Tipo F Interlock" y "Tipo H Tightlock" se incluyen McConway & Torley , ^{[ 23 ] [ 24 ]} ASF y Buckeye, también conocido como Columbus Castings .

El contorno externo de los acoplamientos de nudillo Janney fue el primer aspecto estandarizado por la MCB en la década de 1880. Anteriormente, existía una variedad caótica de contornos externos y componentes internos en constante evolución y de propiedad exclusiva. 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 presentan diferencias notables, con ligeros cambios dimensionales que mejoraron el rendimiento, pero siguen siendo compatibles. Los acoplamientos Janney aún utilizan el contorno de 1932, aunque las tolerancias, la metalurgia y las técnicas de mecanizado han mejorado, lo que ha resultado en reducciones significativas de la holgura del acoplamiento. Los acoplamientos de tipo H de cierre hermético utilizados en el material rodante de pasajeros tienen una variación del perfil 10A que prácticamente elimina la holgura durante el funcionamiento normal y minimiza la posibilidad de " telescopización " durante un descarrilamiento.

Los acopladores de doble estante Janney Tipo E son otra variedad, típica de los vagones cisterna para materiales peligrosos de Norteamérica . ^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]} El acoplador Janney se usa comúnmente en acoplamientos ferroviarios, ya que es resistente y se bloquea automáticamente. El acoplador Janney fue patentado por Eli Janney después de la Guerra Civil estadounidense . El sistema de acoplamiento entrelazado Janney es mucho más seguro que los eslabones anteriores. El acoplador Janney se asemeja a dos manos humanas. ^{[ 32 ] [ 33 ]}

Con los acopladores de cuello de cisne o los acopladores de vástago desplazado , la línea central horizontal de la cabeza del acoplador está por encima de la línea central horizontal del vástago o eje del acoplador y del mecanismo de tracción . Esta disposición está diseñada para usarse con vagones de carga de piso bajo , para elevar la cabeza del acoplador lo suficiente como para que coincida con los acopladores de otros vagones. ^{[ 34 ]} Los grandes vagones de carga con bogies para piezas de vagones , utilizados en los Ferrocarriles Victorianos , fueron equipados con acopladores de cuello de cisne por esa razón.

El acoplador Henricot, una variante del acoplador Janney, fue introducido por el ingeniero y empresario belga Émile Henricot de Court-Saint-Étienne . Se utiliza en ciertas unidades eléctricas múltiples de los Ferrocarriles Estatales Belgas , incluida la clase 75 de NMBS/SNCB.