lunes, 18 de enero de 2021

Santa Filomena

 





Como estos artículos se pueden leer dentro de mucho tiempo, recuerdo al lector, que en el mes de Enero de 2021, azotó España, y sobre todo ciudades como Madrid (y también Toledo, Albacete...) un temporal de nieve, como no se veía en esta zona en más de 50 años, lo que provocó que durante varios días fuera prácticamente imposible salir de casa . Así que como tenía pendiente el montaje de algunos edificios, adquiridos últimamente a Archistories, me decidí a utilizar las horas de encierro al montaje de esta bonita iglesia. Aunque Archistories le da otro nombre (1), yo la he bautizado como Santa Filomena, haciendo alusión al nombre de la borrasca que provocó el temporal de nieve.

Este modelo de Archistoriestiene lleva la referencia 404181, pero, curiosamente no se vende en la página de Archistories, sino en una tienda especilizada en la escala Z de Alemania denominada "1zu220" (https://www.1zu220-shop.de/) . Aprovecho para recomendar esta tienda a la que he comprado últimamente una serie de elementos, con la gran ventaja de que se puede hacer un pedido con elementos de distintas marcas. sobre un gran surtido dedicado exclusivamente a esta escala.


Como todos los edificios de Archistories, el detalle que se consigue es espectacular, aunque muchas veces a costa de dejarse los ojos, las manos y los nervios en el montaje. He tenido la curiosidad de contar cuantas piezas componen el kit, y salen cerca de ¡cuatrocientas!, que como siempre encajan unas con otras con precisión absoluta. Afortunadamente voy cogiendo un poco de práctica y a base de muchas horas he logrado un resultado aceptable.

Seguramente, los lectores que estén acostumbrados a otras escalas, se habrán hecho la imagen de un edificio de un cierto tamaño, ya que representa una iglesia de regular envergadura, no precisamente una ermita. Pero realmente en esta escala, esto produce un edificio de 105 x 55 mm en planta y 114 de altura. Para apreciar lo que esto significa, se puede ver la imagen adjunta, donde sostengo el modelo terminado con la mano.


Uno de los atractivos más interesantes de este modelo, es que en algunas de las ventanas y rosetones, lleva vidrieras blancas y de colores, de manera que si ponemos iluminación interior, se obtiene una imagen espectacular. En la fotografía anterior se pueden ver algunas de estas vidrieras, tanto en los ventanales del ábside, como en el rosetón que hay sobre la puerta. En ambos casos. por delante de las vidrieras tenemos la representación de la tracería en piedra.

Sobre el tema de la iluminación, voy a explicar un truco que ya había usado en otros edificios, pero que en este caso ha resultado muy adecuado. El tema es que para conseguir la iluminación, he utilizado tres leds en paralelo, y son leds de 3 mm  de color blanco cálido. El problema es que si monto estos leds tal cual, la luz se proyecta muy direccionalmente en una dirección, de manera que si los ponía por ejemplo apuntando a las ventanas, la luz del led atravesaba el cristal como un proyector que deslumbra al que lo mira, y si los pongo apuntando hacia arriba o hacia abajo, apenas llega luz a las ventanas. Necesitaba algo para convertir la luz dirigida de los leds en una luz difusa.

La solución ha sido rellenar todo el edificio con algodón. De esta forma. los leds, aunque siguen teniendo una marcada direccionalidad, la luz que producen se difumina bastante y se consigue una sensación mucho más natural. 

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(1) Archistories la denomina "Kirche ,St Ioannes Paulus II". O sea en español: "Iglesia de San Juan Pablo II", de manera que a pesar del aspecto, no quiere representar una construcción medieval , ya que San Juan pablo II fue canonizado en 2014 . De hecho, sobre la puerta de entrada hay una inscripción con la divisa de este Papa: "Totus tuus"

martes, 8 de diciembre de 2020

Bloqueo con semáforos mecánicos.

 

En el artículo anterior, puse el esquema que repito en la cabecera, para ilustrar la forma de conectar uno de estos semáforos mecánicos, o semáforos de brazo, que estoy instalando en mi maqueta. Las fotografías los mostraban en situación de hacer de señales de salida de las vías de una estación, pero es muy habitual que a partir de la salida desde una estación a la vía general (a plena vía, que diría un ferroviario) comience un cantón, de un sistema de bloqueo automático, de manera que se garantice que cuando un tren sale de la estación, el cantón al que entre esté libre.

En otros lugares (por ejemplo en: quierounamaqueta) he descrito la forma de hacer un bloqueo automático, pero utilizando bien relés biestables, o utilizando mis circuitos BLKS03, pero no utilizando semáforos mecánicos de los tipos Märklin 89401  y 89402 o Viessmann 4800 y 4801. En este artículo voy a describir la forma de hacerlo con estos elementos.

Lo primero que voy a decir es que, en teoría, un bloqueo automático hecho con estos elementos es el más sencillo de todos, porque en rigor no se necesita ningún otro accesorio, como los relés biestables, o los BLKS03. Solo con los semáforos y sensores de paso, se puede conseguir que funcione el bloqueo. 

Peeeeero, esto es en teoría, porque si hacemos eso, nos vamos a encontrar en la práctica varios problemas:

  • Aunque cumplamos la petición de alimentar los semáforos con 16 Voltios (continua o alterna) es fácil que en ocasiones el movimiento falle y no se complete, con lo que el funcionamiento del bloqueo fallará.
  • Los sensores que utilicemos para detectar el paso de los trenes, soportan el paso de toda la intensidad de corriente que acciona el motor del semáforo. Esto hace que no sea posible usar sensores Hall ni Reed. Sería necesario ir a vías de contacto (A este respecto, Vollmer indica para sus señales, que los interruptores para accionarlas deben estar previstos para 2 Amperios !)
  • No hay una forma fácil de obtener en un cuadro de control, una señalización, mediante leds, de la posición de los semáforos.
  • No hay una forma fácil de permitir que desde un cuadro de control, se pueda mover un semáforo, sin implicar el movimiento de los semáforos anterior o posterior del bloqueo

Como se puede comprobar, estas pegas coinciden prácticamente con lo que ocurre con el manejo de desvíos, lo cual es lógico porque el funcionamiento de estos semáforos es semejante al de los desvíos. Asi que, la solución es la misma: utilizar circuitos DDESVIO3. En la imagen de cabecera tenemos el esquema de conexionado de uno de estos semáforos utilizando un DDESVIO3 alimentado por una CDU. Con esto se eliminan todos los problemas anteriormente señalados. 

Partiendo de ese esquema voy a describir cómo se actuaría para crear un bloqueo automático, pero para simplificar los dibujos voy a prescindir de las alimentaciones tanto de la placa DDESVIO3 Como del propio semáforo. Estas alimentaciones deben estar puestas para cada semáforo y cada placa tal como aparecen en el esquema de la cabecera.

Entonces lo primero que hay que hacer, es establecer los cantones en el trazado. Para ello, como ya sabemos se interrumpe el carril derecho en dos puntos, cerca del final de cada cantón, creando un tramo de parada como en este esquema: (las imágenes se amplían haciendo click en ellas)


En esta figura y en las siguientes, hemos representado el final de un cantón y suponemos que el tren circula de izquierda a derecha. La línea de trazos indica el final de un cantón cualquiera (vamos a referirnos a él como cantón 3) de manera que a partir de esa línea empieza el cantón 4. El semáforo representado se sitúa al final del cantón 3. 

Se han dibujado también un conmutador manual que permite mover manualmente el semáforo de este cantón sin afectar a los colindantes, y los leds de señalización. Tanto el conmutador como los leds estarían en un cuadro de control. Esto ya soluciona dos de los problemas antes mencionados.

El tramo de parada está marcado como TP y tiene aislamientos de carril, marcados en verde por delante y por detrás.

Para accionar el semáforo, un poco por delante del final del cantón, situamos un sensor de paso, en este caso un sensor Hall de referencia  A1120EUA-T En la imagen vemos las conexiones de este elemento, a la regleta de entradas del DDESVIO3 Concretamente la conexión Vcc se conecta a la borna del mismo nombre de la placa, la conexión GND análogamente a la borna GND, y la conexión OUT se conecta a una de las bornas AS de la regleta. Además de esa misma borna a la que llega la salida OUT sacamos una derivación y la llevanos a una de las bornas AR de la placa del cantón anterior, que será el 2 en nuestro caso. 

Cuando hagamos lo mismo con la placa del cantón 4, sacaremos una conexión de la borna AS de su placa y la traeremos al anterior, en este caso al cantón 3 conectándola a una de las bornas AR

Utilizando las bornas AS y AR que nos han quedado libres conectamos el conmutador del mando manual, llevando su terminal central a la borna GND

Por supuesto, podemos usar sensores de tipo Hall, o cualquier otro tipo, ya que la intensidad que circula por ellos es de microamperios. Por el contrario la CDU asegura un fuerte impulso de tensión que garantiza el movimiento seguro del semáforo.

Por último usando los terminales rojos del semáforo, unimos uno al carril derecho del tramo de parada y el otro al mismo carril pero por fuera del tramo de parada.

Con esto, sin necesidad de ningún accesorio más ya tendremos un bloqueo automático operativo. Cuando el tren circula y pasa sobre uno de los sensores Hall, pone en rojo el semáforo final del cantón que acaba de abandonar, y simultáneamente en verde el semáforo del cantón anterior. 

Cuando el semáforo está en verde, se unen internamente dentro del semáforo los dos cables rojos, por lo que la alimentación llega al carril derecho del tramo de parada desde el carril derecho de fuera del tramo de parada, con lo cual el tren circula normalmente por el tramo Por el contrario, con el semáforo en rojo, los dos cables rojos están desunidos dentro del semáforo, por lo que el tramo de parada no recibe alimentación y el tren se queda parado con la locomotora en el tramo de parada.

Este es el caso clásico de un bloqueo automático hecho con este típo de semáforos. y funciona perfectamente con cuaqluier tipo de controladores, y tanto si se usa un solo controlador o varios a lo largo del trazado.

Pero como ya comenté, yo pretendo hacer para mi maqueta, un bloqueo  con paradas y arrancadas progresivas utilizando para ello controladores del tipo PWM75VO que tienen las funciones externas B H y T.  Con este sistema, la parada de los trenes se basa, no en un tramo de parada que se queda sin alimentación como en el caso precedente, sino en que el controlador hace disminuir o aumentar progresivamente la velocidad de la  locomotora de forma automática. 

Con este sistema es obligado que haya un controlador para cada cantón, ya que es normal que en un momento dado alguna locomotora funcione a marcha normal, otra esté decelerando, otra parada, otra acelerando, etc, asi que cada locomotora necesita un mando independiente de las demás, y como el bloqueo asegura que en un bloque nunca hay más de una locomotora al mismo tiempo, se garantiza así que cada locomotora está controlada con independencia de las otras.

La activación de estas funciones se hace también mediante sensores Hall que se sitúan en la vía, precisamente en los puntos donde deseemos que el tren comience la parada progresiva, y donde queremos que se detenga definitivamente. 

Para ello, comenzaremos por hacer un esquema como el siguiente:




































En este esquema vemos, además de la placa DDESVIO3 la placa de un controlador PWM75VO. A este controlador se han conectado dos sensores tipo Hall, el primero marcado como SB y el segundo como SH, que se sitúan en la vía en las posiciones en las que queramos que comience la frenada (SB) y donde queramos que el tren se detenga finalmente (SH), que será un poco antes del final del cantón. Las salidas de estos sensores SB y SH se llevan a la clema de entradas de funciones del controlador, uniéndolas a las bornas B y H. ("frenado progresivo" y "parada inmediata" )

Obsérvese que cada cantón se aísla del siguiente mediante aislamientos en ambos carriles, ya que cada cantón debe temer su propio controlador y no se pueden mezclar las órdenes de uno y otro.

Sin embargo si dejamos esto así, no nos sirve, ya que cuando un tren pase por SB empezará a frenar y cuando pase por SH se detendrá, sin relación alguna con la indicación del semáforo. Necesitamos que cuando el semáforo esté verde el tren no decelere ni se detenga, o dicho de otro modo que con el semáforo en verde el controlador ignore las señales que llegan de los sensores SB y SH.

En el artículo anterior, comenté que no iba a usar en mi maqueta los cables rojos del semáforo, ya que la parada de los trenes no sería por dejar sin tensión un tramo de parada. Sin embargo, me he dado cuenta de que esos cables, unidos con la luz verde u separados con la luz roja, me dan un método muy simple y eficiente de conseguir que el controlador obedezca o ignore las indicaciones de los sensores. 

 



Realmente el truco está en que el controlador PWM75VO ya tiene prevista una función para inhibir la recepción de estas entradas, y para ello cuenta con la la función "Auto". Cuando la entrada de esta función tiene una tensión de cero, las entradas B H y T no se leen. Asi que sencillamente, como se ve en el último esquema, basta unir uno de los cables rojos del semáforo a la borna GND del controlador, y la otra a la borna "Auto" para que el tren solo se detenga cuando los cables rojos están separados, es decir: con la luz roja.

Nos queda una cosa: suponiendo que el tren está parado en el semáforo de un cantón, en este caso el cantón 3, porque llegó al sensor SH y se detuvo, necesitamos algo para conseguir que el tren reanude la marcha. Lo que he hecho es añadir un tercer sensor ST conectado a la borna T del controlador. Este sensor estará por lo menos a la entrada del cantón posterior al siguiente, es decir si el que hemos dibujado es el cantón 3 este sensor deberá estar al principio del cantón 5. así si el cantón 4 estaba ocupado por un tren que circula delante el estacionado en el cantón 3, cuando este tren salga del cantón cuatro y entre en el cinco, es decir, cuando libere el cantón 4, activará este sensor que hará que el controlador del cantón 3 haga arrancar el tren. Si queremos garantizar que el cantón 4 está completamente libre antes de que arranque el tren del cantón 3, podemos adelantar este sensor, por ejemplo tanto como la longitud de un tren, de modo que sólo cuando el cantón 4 ha quedado completamente vacío arrancará el tren desde el cantón 3.

Análogamente hay otra cuestión: cuando el tren arranca después de estar detenido en un semáforo, lo hace también de forma progresiva, pero si a los pocos centímetros entra al siguiente cantón, empèzará a ser regido por el controlador del siguiente cantón, que estará normalmente en una velocidad alta y uniforme. Así que si queremos que se vea la aceleración del tren durante un espacio mayor, lo que hacemos es situar el sensor SH y el semáforo bastante antes del final del cantón De esta forma desde que el semáforo cambia a verde y el tren empieza a acelerar hay todavía un tramo de aceleración suficientemente largo, hasta el final del cantón, donde pasara a ser manejado por el siguiente controlador.

En definitiva, la posición de los sensores en la vía programa el movimiento de los trenes marcando el punto donde empiezan a acelerar, donde frenan, cuando arrancan de nuevo, etc etc.Es por lo tanto un método muy flexible y que puede ser ajustado con facilidad moviendo los sensores a las posiciones adecuadas.

Queda claro que el usuario puede intervenir en cualquier momento, ya sea actuando sobre los conmutadores manuales que incluyen las placas DDESVIO3 como con los propios mandos de los controladores, que activan las funciones B, H y T en cualquier momento, asi que aunque el sistema está previsto para un funcionamiento automático, es también posible intervenir manualmente en cualquier momento, o bien hacer una operación totalmente manual.

En estos esquemas se ha usado la placa DDESVIO en su mitad "A". Estas placas son dobles, de manera que tienen una segunda mitad "B" que permite operar un segundo cantón, por lo que por ejemplo con solo dos placas se puede operar un circuito de cuatro cantones.


miércoles, 2 de diciembre de 2020

Estación principal



En las últimas semanas, he trabajado intensamente en mi nueva maqueta "Fussen", fundamentalmente en la colocación de toda la vía de la zona de la estación, y en todo el cableado que lleva esta zona. Como ya comenté anteriormente, toda la zona de estación va sobre un tablero desmontable, que veíamos construir en "Tomando forma". No me canso de agradecer la buena idea que tuve de hacer esta zona desmontable, porque eso me ha permitido trabajar fuera de la maqueta, con este tablero sobre una mesa, y sentado en una silla. 

En las imágenes se puede ver toda la vía, y se puede apreciar la gran cantidad de desvíos que lleva (concretamente hay 18 desvíos) pero además hay 10 semáforos de brazo, tres desenganchadores, 15 tramos de parada, seis sensores Hall, y la iluminación de los edificios. Si multiplicamos cada uno de esos elementos, por el número de cables que lleva cada uno, el número total de circuitos ronda el centenar.

También se ven ya colocados e iluminados todos los edificios, incluyendo la rotonda de cuatro vías que al final decidía poner. 


En la imagen anterior podemos ver lo bien que ha quedado, y el detallado acabado que tiene este modelo de Archistories. Como se aprecia le he puesto iluminación y ha quedado estupenda. Es un poco sorprendente que haya quedado tan bien acoplada a un diseño de vías que se hizo mucho antes de saber que se iba a utilizar ese modelo. Ya vimos en el artículo anterior, que el puente giratorio había quedado instalado y operativo en su lugar.

Por primera vez en una maqueta construida por mi, voy a poner semáforos mecánicos, reproduciendo un sistema de señalización completo. Esto implica que aparte de las señales de bloque que se situarán en plena vía, en la estación van las señales de salida y las de entrada. En concreto, dos semáforos mecánicos de entrada de tres aspectos y ocho de salida de dos aspectos. Los semáforos han quedado colocados también, y ya están operativosen cuanto al mando de movimiento y también funciona su iluminación. 


En la imagen anterior vemos las cuatro señales de salida, de las cuatro vías que parten de la zona sur de la estación. Estos semáforos son de Viessmann y ya comenté en "Semáforós mecánicos" sus características y funcionamiento. Por cierto que si algún lector tiene intención de usarlos, debe tener cuidado con esto: Los semáforos son de escala Z, claro, pero si los conectamos a un transformador de escala Z, que nos dará 9 o 10 Voltios no van a funcionar, Para que funcionen se requiere un tensión de 16 Voltios y preferiblemente alterna. Está claro que esto está fuera de norma en esta escala, y no se cómo hacen estas cosas, porque estoy seguro que más de un aficionado se ha enterado demasiado tarde de esta dificultad. Además Viessmann no dice nada la respecto en sus catálogos y solo cuando abres la caja, encuentras un papelito rojo, en perfecto alemán, que advierte del tema y te recomienda que te compres un transformador de 16 Voltios, de la marca Viessmann, por supuesto.

Yo supongo que el problema viene de que Viessmann utiliza los mismos motores para los semáforos de las tres escalas H0, N y Z, y naturalmente deben soportar 16 V que es lo normal en H0, y de hecho, estos motores resultan enormes para la escala Z, y son incluso más grandes que la propia señal, así que necesitan mucha potencia. Afortunadamente hay una solución muy buena para garantizar el buen funcionamiento, y es utilizar como alimentación una CDU. 

La imagen de más abajo,  muestra el esquema que yo he utilizado para conectar estos semáforos, utilizando tanto un circuito DDESVIO3 para cada dos semáforos y una CDU para el total de estas señales. Se ha dibujado solo el circuito de un semáforo, siendo idénticos para los nueve restantes.  El circuito DDESVIO3 aporta la facilidad de manejar cada señal de forma independiente, tanto de forma manual, con un conmutador en el cuadro de control, como de forma automática mediante sensores Hall en la vía. También aporta la facilidad de tener unos leds de señalización en el cuadro de control, cosa difícil de conseguir de otro modo.  La alimentación de la CDU proviene de un transformador de 16 V de corriente alterna. La alimentación del las luces del semáforo queda independizada y se obtiene a partir de una fuente de continua de 12 Voltios, que puede ser la misma que alimenta las luces de los edificios, de manera que los semáforos se pueden encender y apagar, sin que dejen de funcionar los brazos mecánicos.

Sobre el tema de conexiones de los semáforos hay que aclarar que no se usan los dos cables rojos de los siete que lleva cada semáforo. Estos se usarían para dejar un tramo de vía aislado para que los trenes se paren en él, pero en mi maqueta, los trenes se pararán y arrancarán de forma progresiva por que los controladores los harán parar o arrancar utilizando las funciones de los PWM75SI.


Así que después del montón de horas de trabajo empleadas en este tema, me he querido dar el gusto de situar unos cuantos trenes en las vías, y hacer algunas fotografías, que son las que ilustran este artículo

Algo que me encanta es que tal como vemos en las fotografías, las vías de la estación son lo suficientemente largas como para albergar trenes muy largos, y por lo tanto muy realistas. Vemos por ejemplo un tren de pasajeros con siete coches de bogies (coches CIWL) o un tren de mercancías con trece vagones de dos ejes. Esto es desde luego un lujo que sólo nos podemos permitir los aficionados de la escala Z. 

Hay todavía algunas cosas que faltan, como por ejemplo el balasto y el terreno, pero eso quedará para cuando llegue el momento de realizar el paisaje. Otra cosa que falta es el tema de la catenaria, ya que aunque en las fotos no hay más que locomotoras de vapor, tengo algunas eléctricas y es mi intención poner catenaria, algo que también voy a hacer por primera vez, en una maqueta. Ya comentaré algo sobre el tema en un próximo artículo. 

Y también quiero poner algunas farolas para tener una iluminación nocturna de la zona de estación. Como decía he iluminado los edificios, pero no hay ninguna farola, y tengo que pensarme que tipo de farolas poner. De momento la noche resulta bastante oscura.


Por cierto que en un artículo anterior comentaba que estaba en duda sobre qué edificio usar como edificio principal de esta estación. Viendo el tamaño y longitud de las vías, me ha quedado claro que el que tenía previsto inicialmente iba a verse ridículamente pequeño, así que he optado por el antiguo edificio de estación de la marca Kibri, que va a hacer su trabajo por tercera vez para una maqueta mía. Los andenes, son de Archistories.