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lunes, 30 de mayo de 2011

Un poco de informática


He recibido algunas críticas acerca de la complicación que supuso introducir algunos conceptos de trigonometría en el reciente artículo ("Un poco de trigonometría") al hablar de las relaciones que se dan entre las características geométricas de un desvío y la modulación y el entreeje de las vias. La verdad es que la trigonometría es una ciencia antigua (ya se empleaba en los imperios Egipcio y Babilónico) , y, al menos en mis tiempos, era una materia del bachillerato.

Así que con estos antecedentes, me he guardado de ponerle a este artículo el título "Un poco de álgebra lineal" porque podía producir un plante de seguidores. Sin embargo es lo que correspondería, porque de lo que se trata es de hablar del trazado de vías en general, (no ya de un desvío) y si queremos que nuestro trazado se aproxime al real, hay que empezar por decir que las vías reales no se trazan con rectas y arcos de círculo, sino con curvas llamadas Clotoides.

La clotoide se define como aquella curva cuyo radio va disminuyendo de forma uniforme a lo largo de su longitud. Es decir, cuando la longitud es cero, el radio es infinito, por lo que esta curva empieza como una recta, por lo que puede unirse sin solución de continuidad a una recta. Según avanzamos por la curva, el radio va disminuyendo de acuerdo con un coeficiente determinado, así que al cabo de un cierto recorrido puede alcanzar un radio determinado, y por lo tanto unirse, también sin solución de continuidad con una circunferencia del radio deseado. Me voy a guardar de dar las ecuaciones paramétricas de esta curva, pero es posible encontrar esa y otras informaciones en Wikipedia.

Así que, si queremos hacer un trazado realista de las vías de nuestra maqueta, debemos aproximarnos lo más posible al trazado con curvas de radio variable y huir de los típicos trazados con vías rectas y curvas de radio fijo. El hacerlo así tiene dos ventajas fundamentales: En primer lugar, y sobre todo, la estética de la maqueta gana un montón, pues los trazados se ven enormemente realistas, en comparación con los creados con piezas rectas y curvas. En segundo lugar, la circulación de los trenes también gana en estética y en seguridad, ya que se evitan los típicos "zapatazos" de los trenes al pasar de rectas a curvas. Pero naturalmente hay un grave inconveniente, que consiste en la dificultad de hacer el proyecto del trazado con herramientas sencillas.  Aquello tan fácil que hacían los americanos para trazar un desvío basándose en las veces que la base del triángulo es mayor que la altura, ya no resulta aplicable. No se si alguien hizo de forma manual un trazado con curvas de radio variable, pero desde luego la posibilidad de hacerlo está lejos del alcance de cualquier aficionado.... hasta que llegó la informática aplicada al diseño de maquetas.

Afortunadamente hoy en día, cualquier aficionado puede adquirir un programa de ordenador que le permite diseñar el trazado de una maqueta, de forma eficiente y segura.

Yo he utilizado Win-Rail para el diseño de mi maqueta, y me ha servido perfectamente para conseguir el trazado realista que quería. La fotografía de cabecera es un buen ejemplo de esto, ya que se puede comprobar como TODO el trazado está hecho con estas líneas de radios progresivamente cambiantes. De hecho, en la fotografía mostrada se puede comprobar que no hay ni un solo tramo recto, y en toda la maqueta esto se mantiene así, excepto en zonas ocultas donde, por facilidad de construcción si he utilizado rectas y curvas estándar. Las únicas vías de mi maqueta rectas que son visibles son las seis vías de andén de la estación. La imagen siguiente es el diseño completo realizado con WinRail



Claro que para hacer esto, necesitamos, además de un programa de ordenador que pueda hacer este tipo de trazados, un sistema de vía que incluya una vía flexible, para poder adaptarla a esas curvas. El montar un trazado con vía flexible es bastante más complicado que hacerlo con tramos rectos y curvas fijas, porque al curvar la vía flexible, el carril que queda por dentro de la curva debe ser más corto que el exterior, por lo que hay que ir cortando railes para adaptar la longitud de los carriles, y haciendo las correspondientes adaptaciones del lecho de traviesas. En la imagen de cabecera, vemos como la parte de vía que está en construcción está sujeta con chinchetas para adaptar su curvatura al trazado requerido.

Por eso yo suelo decir, que un sistema de vías no me parece serio si no incluye vías flexibles.

No tengo experiencia con otros programas de diseño de maquetas, tales como Win Track, Raily 4, Train Draw, Dtrain, Rail modeller, etc. Supongo que serán capaces también de hacer este tipo de diseños. Y digo "supongo" porque en realidad todos estos programas, incluyendo Win Rail, tienen una función fundamental, ajena a este tipo de trazados, ya que todos ellos se basan en mantener una serie de "librerías" con la definición de todas las las piezas de los distintos fabricantes para las distintas escalas, y permitir encajarlas hasta formar un trazado con estas piezas, igual a como lo haríamos con las piezas comerciales.

Un usuario que no utilice vía flexible no necesita otra cosa, y estará completamente satisfecho con un programa que no tenga esta función de generar trazados de vía flexible. Así que no se si tuve mucha suerte al escoger Win Rail, que hace esto bastante bien, o es algo común.

De todas formas, y refiriéndome concretamente a Win Rail que es lo que conozco bien, está claro que lo que hace este programa es ajustar una curva (¿será una clotoide?) entre dos vías preexistentes que le fijan un origen y un final, es decir un punto y una dirección inicial y otro punto y otra dirección final. Se da al usuario la opción "de influir" en el resultado final, o dejar que el programa ajuste el trazado de forma que se obtenga el mayor radio posible en el punto de menor radio de curvatura. Estos dos elementos iniciales sobre los que se traza la curva pueden corresponder a tramos flexibles anteriormente definidos, o a tramos rectos o curvos, desvíos, travesías o cruces previamente situados.


Así que es un sistema "mixto" en el que por un lado se utilizan elementos estándar de un sistema de vías, y por otro se complementan con elementos flexibles. Un caso típico se muestra en la imagen adjunta, donde vemos un trazado en que la mayoría de elementos son estándar (las referencias figuran en cada elemento) y sólo hay unos pocos tramos de vía flexible, que no llevan referencia.

Así que este programa está pensado, para eso, es decir, para basarse en elementos estandard y añadir vía flexible en una cantidad variable, desde nada, hasta casi todo, como hice yo, pero en todo caso los elementos estándar son necesarios para hacer los desvíos y demás aparatos de vía, ya que la vía flexible sólo puede ser eso: dos carriles, sin ningún desvío cruce ni nada parecido.

En un artículo anterior ("Vía artesanal II") acababa diciendo que en realidad podemos crear cualquier tipo de desvío, si tenemos una plantilla del trazado que tiene que tener. Naturalmente el hacer un trazado de un desvío es algo complejo (ya vimos la geometría implicada en esta labor), por lo que una solución es hacerlo con un programa de ordenador. Pero claro, lo ideal es tener un programa que combine el trazado de la vía con el trazado de los desvíos, de manera que entonces tendríamos la solución perfecta, ya que nos haría el trazado ideal con los desvíos incluidos diseñados exactamente de acuerdo con las curvas de la vías. Así es como se diseñan las vías del ferrocarril real.

Obsérvese que un programa así tiene un funcionamiento completamente distinto de los que hemos mencionado antes, y que se basan en "librerías" de elementos fabricados por las marcas. Aquí no hay ninguna librería porque de lo que se trata es de hacer un diseño exacto y perfecto "a medida" para cada situación y que deberá ser construido todo él con vía artesanal. El programa solo recibe como datos los parámetros de diseño (tamaño de carril, distancia entre raíles, distancia entre vías, radio mínimo de curvatura, etc etc, ) y con estos datos diseña cada vez el trazado completo, aparatos de vía incluidos. Como consecuencia de esta forma actuar, el programa puede hacer un trazado para cualquier escala, estandard o no.

Y claro, la pregunta del millón viene ahora: ¿Existe este programa? La respuesta es afirmativa, y se llama "Templot". Supongo que no debe ser fácil aprender a manejarlo, pero los resultados que vemos en su web son fascinantes. Incluyo aquí un par de imágenes de lo que nos hace este software:








La última imagen corresponde a la impresión a tamaño real de las plantillas para construir estos trazados, en los que como se ve ya no tiene sentido distinguir entre vía simple y desvíos.

Bien, como decía el otro día, está claro que en este hobby, contando con tiempo, dinero, espacio, paciencia y habilidad, se puede hacer de todo!

viernes, 27 de mayo de 2011

Una locomotora de leyenda


Si hemos de hacer caso al sentido de la palabra "leyenda" en cuanto que es lo que se refiere a algo irreal pero basado en circunstancias históricas, está claro que le cuadra exactamente a la locomotora de la imagen, la BR 53 reproducida aquí como modelo Märklin de escala Z con el código 88053, modelo "Isider" del año 2008 con librea de la DRG y número de matrícula 53 0001

La calificación de leyenda, es muy apropiada porque, a pesar de que es uno de los modelos históricos de Märklin  y ha sido reproducida tanto en H0 como en Z en varias ocasiones, esta locomotora ¡nunca existió en realidad!

Es un tema bastante sorprendente, porque en general los aficionados son muy exigentes en cuanto a la fidelidad histórica de sus modelos, y se derraman por todos los foros ríos de tinta electrónica, discutiendo sobre pequeños detalles en cuanto al acabado, la pintura, los vagones más adecuados para cada modelo de locomotora, y demás precisiones históricas, y sin embargo muchos Marklinistas cuentan en su colección con un modelo de esta locomotora fantasma, si ningún "problema de conciencia".

Y es que esta locomotora es excepcional en más de un aspecto: Concretamente su rodaje, tipo Mallet con siete ejes motores en dos grupos articulados, es algo espectacular rodando por nuestras maquetas. Por otro lado sus dimensiones 143 mm de longitud en escala Z resultan también excepcionales y ponen en un compromiso las dimensiones del puente giratorio. Naturalmente estas características y su peso, le dan capacidad para arrastrar lasgos trenes de mercancías.

Pero además, y sobre todo, esta es una de las locomotoras icono de Märklin, compartiendo este calificativo con la Cocodrilo y la pequeña BR 89. Curiosamente cada una es famosa por un motivo.pues mientras la BR 89 lo es por haber sido la locomotora más reproducida por Märklin ( Dos millones sólo en H0) y en muchos casos por haber sido la primera locomotora de muchos Märklinistas, la Cocodrilo lo es por su espectacularidad con su doble articulación y sus largos capóts y por haber sido reproducida continuamente por Märklin en todas las escalas desde sus orígenes.

Esta BR53, debe su fama a la curiosa historia acerca de su origen y desde luego a lo espectacular de sus dimensiones. Remito a los lectores al magnífico artículo de Gerardo Rivero publicado en LCTM para conocer todos los datos del supuesto prototipo y de sus reproducciones a escala.

En el último año, como ha quedado reflejado aquí, me he hecho con una nueva BR 89 que sustituye a una antigua que se averió de forma irreparable, y un par de cocodrilos del estuche aniversario de Märklin, así que tenia ganas de completar el trío con una BR 53. El otro día localicé una en subasta por E-Bay y me hice con ella a buen precio. Desde luego está completamente nueva.

Esto me ha hecho recordar que en mis principios de modelista ferroviario, cuando tenía trenes H0, miraba de reojo en el catálogo la página de esta locomotora (supongo que sería la 3102) como un objetivo inalcanzable, de modo que yo tenía también mi propia leyenda con esta locomotora, que al cabo de los años se ha materializado en esta pequeña realidad.

miércoles, 25 de mayo de 2011

Un poco de trigonometría

Nos quedó pendiente en el artículo anterior, aclarar el significado de esos "misteriosos" símbolos (#10, #4 etc) con que Fast Tracks se refiere a los distintos desvíos dentro de la misma escala y dentro del mismo tamaño de carril.

Llama la atención que esa nomenclatura no aparezca en los catálogos de las marcas europeas (por lo menos yo no la he visto). Por ejemplo, en los catálogos de Märklin vemos que tanto en la vía K como en la vía C existen dos familias de desvíos y la diferencia está en el ángulo de desviación. En vía K los dos ángulos existentes son 22 y 14 grados, y en vía C los ángulos son 24 y 12 grados, y estos ángulos abarcan todos los elementos de ambas familias, es decir no sólo desvíos, sino cruces y travesías.

En cuanto a nuestra escala Z, sólo hay una familia de desvíos, con un ángulo de 13 grados. Como las otras marcas de vía Z, (Micro-Track y Rokuhan) han decidido utilizar la misma geometría que Marklin, el aficionado a Z sólo tiene una elección posible en cuanto al ángulo de los desvíos.

El ángulo de desviación define la inclinación de la vía desviada respecto de la vía recta y es un dato muy importante por dos motivos:
  • Un desvió con ángulo grande, hace que cuando un tren entre a la vía desviada sufra un desplazamiento lateral, que le aparta de su trayectoria rectilínea, produciendo una brusca sacudida, tanto más grande cuanto mayor sea el ángulo, Este efecto es muy importante en los trenes reales, y por eso, cuando un tren va a entrar a la vía desviada de un desvío, se limita su velocidad, ya que si no el material (tanto la vía como el tren) sufrirían un gran esfuerzo y podría producirse un descarrilamiento. Por este motivo se trata de hacer que los desvíos sean de ángulo muy pequeño (un valor normal puede ser 4º o 5º ), sobre todo en líneas rápidas, dejándose los ángulos mas grandes para líneas secundarias e industriales, donde la velocidad es mucho más baja. Este efecto, es menos importante en un tren modelo, pero si intentamos asemejarnos a la realidad debemos imitar esos desvíos de pequeño ángulo, con los llamados llamados "esbeltos" o de "alta velocidad" cuyo ángulo es, como hemos visto del orden de 12º a 14º
  • El otro efecto, es que cuanto más pequeño sea el ángulo, más largo tiene que ser el empalme a otro desvío de una vía paralela para formar un escape o una diagonal. Este efecto es mucho más crítico en el tren modelo, dada la endémica falta de espacio de las maquetas de trenes.
Por este motivo es habitual, como ya hemos visto en la escala H0 de Märklin, que las marcas ofrezcan dos clases de desvíos. Uno de gran ángulo, apropiado para vías secundarias e industriales y que permite aprovechar al máximo el espacio disponible, y otro de pequeño ángulo, apropiado para lineas importantes a costa de utilizar mucho más espacio. Aún así los desvíos esbeltos son todavía muy "poco esbeltos" comparados con los reales, al igual que las curvas de las maquetas son siempre de radio mucho más pequeño que las reales.

 Como ya hemos visto, los desvíos de escala Z son de 13º lo que corresponde con los desvíos esbeltos de las escalas mayores. Como ya he comentado, la idea de la escala Z es permitir una reproducción a escala más exacta de los trazados de vía real, permitiendo grandes radios, que en otras escalas necesitarían un espacio enorme, así que para la escala Z un desvío de 13 grados, no es precisamente un desvío muy esbelto. Así que si hubieran querido hacer dos formas de desvíos, la elección para Z debería haber sido un serie con ángulo todavía más pequeño.

 Naturalmente, una vía artesanal, está pensada para modelistas muy exigentes, y por lo tanto hay que dar la posibilidad de reproducir cualquier tipo de desvío, desde el más esbelto al de mayor ángulo y con la mayor exactitud posible. Por eso Fast Tracks fabrica siete tipos distintos de kits de desvíos en escala Z, con ángulos que van desde 6º a 14º aproximadamente. Como se ve, en efecto, el de mayor ángulo tiene 14º, así que sólo es un poco mayor que un desvío standard de Märklin, mientras que el de menor ángulo tiene sólo 6º (Realmente 5,71º) Esto si es una reproducción a escala completa de un desvío real de alta velocidad.

 Bueno, ya hemos llegado de nuevo a dar la explicación de porqué Fast Tracks hace las cosas que hace, y en este caso (como en el caso de los dos perfiles de carril del artículo anterior), está dando a los maquetistas muy expertos la posibilidad de acercarse a la realidad lo más posible.

 Pero a todo esto, yo estoy diciendo que los desvíos de Fast Tracks tienen entre 6º y 14º y este dato no figura por ningún lado en las especificaciones de sus kits, La explicación es que ellos dan el dato de la divergencia de la vía como una pendiente en lugar de con un ángulo.

Figura 1
Refiriéndonos a la figura 1, las líneas negras representan esquemáticamente un desvío, y hemos marcado en azul la forma "europea" de indicar la desviación de la vía, dando el valor del ángulo α en grados.

 Bueno, pues los americanos lo que hacen es indicar el cociente entre la medida b y la medida a, y eso es lo que indican con ese símbolo. Si por ejemplo b es 4 veces mayor que a el desvío es un #4 y si b es 10 veces mayor que a, el desvío es un #10.


Figura 2
 Los americanos son muy prácticos y en este caso se demuestra al considerar que si tenemos una travesía como en la figura 2 que une tres vías con una distancia entre ejes de 25 mm, y por lo tanto 50 mm en total, y queremos trazar una diagonal no tenemos más que hacer el trazado de la figura 2

Si utilizamos desvíos de tipo #4 el trazado se hará marcando, entre las vías extremas, separadas 50 mm en total, un triángulo de 200 mm de base. Si por el contrario, queremos usar desvíos de tipo #10, el triángulo que debemos trazar tiene 500 mm de base, y con esa medida podemos dibujar el trazado con toda exactitud. (Esta longitud de medio metro sólo para la unión de tres vías es muy grande incluso para la escala Z, así que no es de extrañar que este tipo de desvíos tan reales sean excepcionales en las maquetas).

 Así que vemos que esa nomenclatura es muy práctica ya que permite un trazado muy sencillo y sin necesidad de cálculos de un trazado de vías. Esto, con la terminología europea no es tan simple.

Matemáticamente el cociente b/a de la  figura1 se define como la cotangente del ángulo α. Así que ese número que emplean los americanos es en realidad el valor de la cotangente. De esta forma podemos pasar de la nomenclatura europea a la americana sin más que utilizar una calculadora que tenga funciones trigonométricas. Por ejemplo, para los desvíos de 13 grados de Marklin Z tenemos lo siguiente:

En primer lugar, el desvío que Marklin dice que es de 13 grados tiene un ángulo ligeramente inferior. Exactamente de 12,8 grados (luego diré porqué lo se) . Así que el cálculo será

 Cotan(12,8) = 1/tan(12,8) = 1/ 0,2272= 4,4

 Asi que podríamos decir que los desvíos de Märklin son #4,4.

Y aquí tenemos la explicación a otro de los temas de Fast Tracks. En la escala Z fabrican kits de desvíos de los tipos: #4, #4,5, #5, #6, #7, #8 y #10. Como se ve, todos números enteros excepto 4,5. Está claro que han incluido esa medida extraña porque es muy aproximadamente la que tienen los desvíos de Märklin, así que ese tipo #4,5 es geométricamente igual (o casi) al de Märklin.

Sabiendo ya que el desvío de Märklin es un #4,4 podemos aplicar la regla anterior para hallar la medida de la base del triángulo que nos permita hacer el trazado para unir las tres vías paralelas con entreejes de 25 mm:

 4,4 x 50 = 220 mm

 Exacto! 220 mm es exactamente la base de ese triángulo y como vemos es exactamente igual a la longitud de dos desvíos de Märklin que son de 110 mm de largo. De hecho, 110 mm es el módulo de la vía de Z de Märklin ya que todas las piezas tienen esa medida o un múltiplo o fracción de ella.  El llegar a este valor es lo que me ha permitido deducir que el valor exacto del ángulo es 12,8º

Figura 3
Pero hay todavía una magnitud más, ligada al ángulo del desvío: es el radio de la curva que lleva desde la vía recta a la vía desviada. Refiriéndonos a la figura 3, vemos que hay una curva marcada con la letra C que representa esta vía curva. Esta vía empieza tangente a la vía recta, y acaba tangente a la vía desviada, de manera que es un arco de circulo del mismo ángulo α que forman entre si las vía recta y la desviada. Sabiendo eso, y que la cota m es igual a la longitud del desvío, y por lo tanto al módulo 110, deducimos que se da esta relación matemática:

 sen α =m / R  

 de donde:

R = m / sen α = 110 / sen(12,8) =

 = 110 / 0,221 = 496 mm.

 Es decir, el radio de esa curva debe ser de 496 mm, y esto viene impuesto en función del módulo y del ángulo del desvío. Como sabemos, Märklin tiene una pieza de vía , con código 8591 que coincide lo que aquí hemos calculado.  (la pequeña diferencia se debe seguramente a que la curva del desvío no empieza exactamente en el borde del desvío, sino unos milímetros después), así que nuestro cálculo es correcto.

Esto es muy importante, porque indica que cuanto más pequeño es el ángulo del desvío, más grande es el radio de la curva de acuerdo, de modo que los desvíos de ángulo pequeño, no favorecen la circulación solamente porque el tren se desvía menos de su trayectoria rectilínea, sino, sobretodo, porque la curva que se describe para hacerlo es de un radio muy grande.

Así que de ésto, sacamos la consecuencia de que en cualquier sistema de vías, las cuatro magnitudes: módulo, entreeje, y ángulo y radio de la curva de los desvios, están relacionadas entre si de una manera matemática, lo que impone una gran rigidez a las posibilidades de crear nuevos elementos de vía.

Por ejemplo, si como antes dijimos, Märklin quisiera hacer unos desvíos más esbeltos que los actuales, pero conservando el mismo módulo y entreeje, tendría que ir a hacer desvíos de dos módulos, o sea de 220 mm de longitud. Esto daría lugar a desvíos #8,8 cuyo ángulo sería de 6,48 grados. y con una curva de 1949 mm de radio.  ¡esto si sería un buen desvío de alta velocidad en escala Z!  Desde luego podemos construir el de #9 con los kits de Fast Tracks.

A veces yo me he quejado de que Märklin no haga un desvío tipo industrial de ángulo mayor. Veamos: si hiciese un desvío de medio módulo (55 m de longitud) esto daría lugar a un desvío de #2,2 cuyo ángulo es 24 grados y el radio de curvatura que sale es de 135 mm que es menor que el radio más pequeño de la escala que es 195 mm. Por ahí sólo podrían pasar vehículos cortos circulando despacio. Bueno! es una vía industrial, pero como siempre, Marklin no se arriesga a vender un producto que podría dar problemas si el usuario no es suficientemente experto.

A lo mejor, algún lector se pregunta porqué es tan complicado hacer tipos distintos de desvío, y sin embargo Fast Tracks hace toda clase de geometrías distintas. La explicación es que una vía comercial tiene que tener una modulación para que todas las piezas encajen con todas las demás, con un esquema sencillo y sin necesidad de hacer un número exagerado de piezas distintas. Por el contrario con la vía artesanal no hay que sujetarse a ninguna modulación, porque todas las piezas se hacen a medida y no tienen que encajar en ningún otro sitio mas que para dónde se han diseñado. Exactamente igual que se hace con la vía del tren real.

Por eso, las fotografías de la vía artesanal transmiten esa impresionante sensación de realidad, completamente alejada de lo que ocurre con las piezas industriales. Si alguien tiene alguna duda, puede mirar la fotografía de la cabecera. Por increíble que parezca es una fotografía de una maqueta, aunque no puedo afirmar de qué escala es.

lunes, 23 de mayo de 2011

Un poco de geometría



Un comunicante se ha quejado de que en mi último artículo escribí una frase que le sonó a chino: Sin embargo, Fast-Tracks fabrica  hasta siete geometrías distintas (desde #4 hasta #10) y dos tamaños de raíl (código 40 y código 55),

Efectivamente, a veces olvido que este blog tiene muchos lectores, y algunos pueden desconocer el sentido de algunos términos de los usados por los aficionados y los fabricantes. Incluso, determinados conceptos se usan mucho más en unos países que en otros, por lo que incluso aficionados muy expertos pueden desconocer alguna expresión poco habitual en su zona. La frase anterior, es desde luego mucho más americana que europea, y tenía su sentido porque estaba comentando los productos de una empresa americana, que utiliza esa nomenclatura para referirse a sus productos.

Empezaremos por el tema de los códigos de carril: Se trata de definir un número que determine cual es el tamaño del carril de la vía de una maqueta. De entrada hay que decir que este número expresa simplemente la altura del carril expresado en milésimas de pulgada. O sea que un código 100 quiere decir que el carril tiene 100 milésimas de pulgada de altura. Como la pulgada tiene 25,4 mm este carril tendrá 100 x 25,4 /1000 = 2,54 mm de altura,

Uno tiende a pensar que a cada escala le corresponde una determinada altura de carril, de modo que si el carril real tiene una determinada altura, la altura del carril del tren modelo será la del carril real dividida por el factor de escala. Bueno pues este razonamiento, al parecer tan correcto y evidente, falla nada menos que por tres motivos:

En primer lugar no todos los carriles del tren real son iguales, ni tienen la misma altura. En el enlace a esta tabla, se puede ver el catálogo de raíles de una empresa fabricante.  Como se ve, hay distintas normas (europea, australiana, británica, rusa, china, americana.....)  y en algunos casos, como la europea, hay unas cuantas clases distintas. De esta tabla podemos deducir que como norma general, las alturas de los carriles oscilan más o menos entre 140 y 170 mm. El carril de las líneas férreas se ha ido haciendo cada vez más fuerte, según crecían las exigencias del tráfico que deben soportar, de manera que las nuevas líneas se hacen con carriles más grandes. Por ejemplo las líneas de alta velocidad que se están construyendo en España montan carriles UIC60 que como vemos en la tabla tiene 172 mm de altura. (El código UIC60 hace referencia al peso por metro del carril: 60 kg/m) Así que para escala H0, este carril debería tener 1,97 mm, para escala N 1,075 mm, y para escala Z debería tener 0,78 mm.

Como vemos salen unos tamaños de carril muy pequeños, y eso que hemos partido del carril real más grande que se fabrica. Pero los fabricantes se dieron cuenta que el hacer los carriles de las maquetas tan pequeños como correspondería a su escala, los trenes iban a descarrilar con mucha frecuencia, así que decidieron incrementar el tamaño de los carriles con la intención de poder hacer ruedas con pestañas también mucho más grandes que lo correspondería a escala. Así con estas pestañas sobredimensionadas, los trenes van mucho más guiados y no tienden a descarrilar. Así que el segundo fallo del anterior razonamiento, está en que los carriles de los trenes modelo no están a escala respecto del carril real.

Las normas NEM que se establecieron para estandarizar la fabricación de trenes modelo, con objeto de que los trenes de todos los fabricantes pudiesen circular juntos sin problemas, establecieron unos tamaños estandarizados para los carriles de los trenes. La siguiente tabla, tomada de esa norma, presenta los tipos y medidas de los carriles normalizados para los trenes en miniatura:


Aquí vemos que se definen hasta 9 alturas de carril identificados con los nombres Profile (perfil) 10 a 50. El número representa la altura del perfil en décimas de mm de manera que un perfil 25 tiene 2,5 mm de altura. La columna "Code" indica la nomenclatura americana, así que el Perfil 25 corresponde al americano código 100 y como ya vimos antes tiene esa altura.

Y de nuevo encontramos algo imprevisto, porque uno pensaría encontrar una columna con la escala que corresponde a cada carril, pero en lugar de eso vemos nada menos que tres columnas (la columna 4 se refiere a lineas principales, la 5 a lineas secundarias o antiguas y la 6 para lineas de vía estrecha). Y lo que es peor, vemos que una sola escala aparece asociada a más de un carril. Por ejemplo la escala H0 puede usar perfil 25, 20 y hasta 18. Igualmente nuestra escala Z puede usar carril de perfil 10 y perfil 15 o dicho en americano de código 40 o de código 55

Así que el tercer fallo de nuestro razonamiento es que no todas las vías de una escala determinada utilizan el mismo carril

Y por fin hemos llegado al motivo que justifica el que la empresa Fast Tracks fabrique kits para desvíos de escala Z código 40 y código 55.

Y ahora, viene la pregunta, ¿qué carril utilizan las empresas que fabrican vía para Z? Pues la respuesta es esta: Micro-Track y Rokuhan utilizan carriles de código 55 mientras que los carriles de Märklin son de código....60!. Efectivamente el código 60 no existe en la norma, así que Märklin se la ha saltado olimpicamente. Realmente el carril de Marklin tiene 1,5 mm de altura. Evidentemente cuando Marklin diseñó su vía de escala Z quiso asegurarse contra el descarrilamiento.

La vía de Z de código 55 ya es exageradamente grande para la escala, Fijémonos que 1,4 mm convertido a la escala real representa 308 mm frente a los 172 mm que tiene el carril UIC 60. Así que el de Marklin, con sus 1,5 mm representa 330 mm ¡que sería un carril real de 33 centímetros de altura!

Esto contrasta con el carril usado en las vías de H0. El perfil 25 (código 100) representa 217 mm, y el perfil 20 (código 83) representa 174 mm. Como se ve, los valores son muy próximos al valor real, o sea que la escala de la vía H0 es mucho más exacta que la de la escala Z.

Cuando vemos fotografías de maquetas, resulta en general muy difícil identificar cual es la escala de la maqueta. Para deducir cual es la escala que estamos viendo, hay que fijarse en determinados detalles muy específicos. Para identificar la escala Z, hay dos características muy claras. Una es desde luego, los enganches, de los que ya hablamos en otro artículo. La otra sin duda es la vía, que, en el caso de Märklin "canta" tanto por su excesivo tamaño, como por lo poco realista de los aparatos de vía.

Basta ver la fotografía que encabeza este artículo: Si nos fijamos, la altura del carril, es aproximadamente igual al radio de la rueda de la locomotora. Como siempre Märklin ha querido hacer un tren para funcionar sin problemas, aún a costa de hacer algunas concesiones. Seguramente ésta concesión  al tamaño de la vía, es la más importante. Afortunadamente, este tema tiene solución: si utilizamos una vía de MicroTrack o de Rokuhan tendremos una vía un poco más proporcionada y si no podemos acudir a la vía artesanal de código 40 que vende Fast-Tracks

Naturalmente cuanto más pequeño es el carril , más real resulta la vía pero más complicado es conseguir que los trenes circulen sin problemas.

En el artículo anterior tenemos algunas imágenes que nos permiten comparar el aspecto de una y otra vía. La imagen de cabecera, repetida aquí a la izquierda, es una vía de Fast Tracks de Z. No se cuál es el código de carril, pero sospecho que es un código 40.

Si comparamos esta vía con la de Märklin, reproducida debajo vemos claramente que la de Märklin resulta mucho más "basta" ya que en efecto los carriles son bastante más altos y también más gruesos que en la vía de Fast-Tracks.

Pero curiosamente, hay otra diferencia más. En la imagen de la vía de M:arklin he trazado una linea roja para marcar el ancho de vía. Después he trazado otra linea de la misma longitud a lo largo del carril.

Como se ve claramente hay dos espacios entre traviesas en una longitud equivalente al ancho de vía. Como termino de comparación he puesto debajo una imagen de la vía K de Märklin para escala H0. Obsérvese que en una longitud equivalente al ancho de vía, hay casi tres traviesas

¿Que quiere decir esto? Está claro que las traviesas de la vía Z son proporcionalmente más grandes y están proporcionalmente más separadas que las de la vía K, cuyo aspecto es mucho más semejante al de una vía real.


Imagen: Märklin
 Aparentemente, no hay ninguna razón técnica para esto. El hacer más grande el carril de lo que corresponde a escala tiene el motivo de que los trenes vayan mejor guiados, pero las traviesas no tienen ninguna relación con la circulación de los trenes. ¿Porqué hacerlas desproporcionadamente grandes? Sencillamente por estética. Si pusiéramos traviesas a escala (con sus separaciones a escala) debajo de un carril muy sobredimensionado se vería una cosa muy ridícula. Estamos acostumbrados a ver las traviesas de un ancho y una altura  aproximadamente iguales a la altura del carril y con un espaciado de alrededor de dos veces la anchura de la traviesa. Así que si sobredimensionamos el carril hay que sobredimensionar también las traviesas y su separación.

El resultado es aceptable, pero después de todas estas consideraciones, si ahora nos fijamos en la vía de Z, vemos que sus proporciones resultan más próximas a lo que sería una vía de un ferrocarril de vía estrecha.

Así que para hacerlo todo bien, si ponemos un carril más pequeño, por ejemplo de código 40 para la escala Z, tendremos que poner también las traviesas más pequeñas y más juntas. El resultado entonces es mucho más real. Y este es el truco de la fotografía que reproducíamos en artículo anterior, correspondiente al diorama de David K. Smith

Con todo lo hablado, podemos mirar esa imagen con nuevos ojos y darnos cuenta del aspecto de la vía que aquí aparece. Ya sabemos que es una vía creada de forma artesanal, pero su aspecto es sorprendentemente real, ya que su carril es muy pequeño, y en consecuencia, según lo que antes decía, las traviesas son muy pequeñas y muy juntas. Sería interesante poner al lado una vía de Märklin, y compararlas.

La verdad es que este maquetista, es un verdadero artista, porque su vía artesanal de escala Z está hecha con carril de ¡código 25! (0,63 mm)

Realmente no existe ese carril, pero David hace la vía con un alambre de perfil cuadrado de esas dimensiones. Curiosamente es muy difícil por no decir imposible darse cuenta que esas vías no tienen el clásico perfil en "I" de los carriles sino que en realidad lo que son es "cuadradillos". Me confieso admirador incondicional de este hombre, aunque no comparto sus objetivos. Por supuesto sus dioramas son obras de arte indiscutibles, pero seguramente la circulación de los trenes en esas "minivías" no puede ser todo lo suave y segura que con una vía más sólida.

A los interesados en profundizar en este tema, les remito a su blog (en inglés) donde podéis ver algunas fotografías más de las vías que realiza este artista. Concretamente, su último artículo trata también de este tema, y a mi me ha servido para comprender la importancia de las proporciones entre el carril y las traviesas.

Why Correct Tie Spacing Isn't So Important

Este otro artículo (del año 2007) explica cómo hizo su primer desvío con este carril:

Good Track: A Key to Improved Overall Realism


Y a todo esto, solo he solucionado la segunda parte de la cuestión planteada al principio. No se ha hablado nada acerca de la geometría de los desvíos.

Habrá que esperar a un próximo artículo.

sábado, 21 de mayo de 2011

Via artesanal II


El artículo anterior, llevaba el título de "Vía artesanal I", pero en realidad, apenas se hablaba de este tipo de vía salvo para decir que existe una empresa llamada FastsTracks que vende materiales y útiles para fabricar artesanalmente la vía de nuestras maquetas.

Sin embargo me pareció oportuno ese largo preámbulo para llegar a justificar la conveniencia de realizar artesanalmente la vía de nuestras maquetas. Como queda claro, la principal justificación viene de la posibilidad de fabricar desvíos que son más estéticos, más reales, y de funcionamiento mas seguro que los que podemos comprar a Märklin. Lo cual no deja de ser sorprendente, porque uno podría esperar que fuesen más reales (como cualquier producto artesanal respecto del industrial) pero dado que es un producto en que la precisión mecánica es fundamental, parece que una realización casera es más difícil que funcione bien.

La idea de FastTracks es haber realizado unas plantillas metálicas (de aluminio, para que la soldadura no se adhiera) que permite fijar los elementos en su posición exacta, para que el desvío tenga la precisión requerida, y un útil para sujetar los carriles en posición exacta para ser limados hasta conseguir la forma necesaria.

Y como una imagen vale más que mil palabras (y si es vídeo, mejor) he incluido como cabecera de este artículo un vídeo promocional de Fast Tracks donde se ve el proceso total para fabricar un desvío con sus materiales.

Lo primero que hay que decir, es que el vídeo muestra la construcción de un desvío de escala H0. Evidentemente para hacer lo mismo en Z hay que trabajar con piezas más pequeñas y por lo tanto con una dificultad mayor, pero también está claro que el proceso para Z es exactamente idéntico, así que el resultado debe ser muy similar.

Sin embargo, en el vídeo se ve tan fácil, que dan ganas de animarse y hacer un pedido a esta gente.

Una cosa curiosa que han hecho es que las traviesas que se sueldan al carril, y que son las que dan toda la rigidez al conjunto, no son de madera, sino que están cortadas del material del que se fabrican las placas de circuito impreso. Como este material es una placa de fibra recubierta de cobre, resulta muy fácil soldar sobre ese cobre los railes de alpaca.

También vemos como el resto de traviesas, que si que son de madera, vienen en una pieza precortada con láser, lo que facilita enormemente su colocación. Una vez pegadas se recorta el sobrante quedando las traviesas perfectamente situadas

La siguiente consideración naturalmente tiene que referirse al precio de estos elementos. En la página web de Fast-Tracks vemos que el precio de un kit para construir cinco desvíos en escala Z, incluyendo los útiles, la plantilla de aluminio y las piezas precortadas de madera para las traviesas cuesta 146.48 €, o sea que comprando este kit, cada desvío sale a un poco menos de 30 €. Hoy mismo, en LokShop, un desvío de Märklin vale 32,29.€

Así que para construir más de cinco desvíos, el precio resulta atractivo. Naturalmente a partir de estos cinco primeros el precio baja mucho porque ya tenemos todos los útiles así que no hay que comprar ya nada más que carril y traviesas de PCB y de madera, que Fast-Tracks vende en su web.

Claro que esta comparación de precios es totalmente engañosa. En primer lugar no estamos valorando el tiempo empleado en construir los desvíos, aunque esta consideración no suele ser tenida en cuenta por los modelistas. Lo que si hay que contar, es que seguramente, hay que tener cierta práctica hasta llegar a poder montar éstos desvíos, y que resulten perfectamente válidos. Esto probablemente puede hacer que desperdiciemos material.

Y por supuesto, lo que construimos es solamente el desvío, sin ninguna clase de accionamiento. El precio que antes di de un desvío de Marklin incluye el motor de bobinas.

Imagen : http://www.aspenmodel.com/en/content/details.php?art_id=1062
Evidentemente, si hacemos el esfuerzo de construir uno de estos desvíos, cuyo aspecto es realmente impresionante, no lo vamos a estropear con un motor adosado a la vía. Lo suyo es poner un motor bajo tablero. En la imagen adjunta podemos ver uno de estos motores, fabricado por Aspenmodel. Pero ya estamos hablando de 11 € más.

Ùltimamente se están utilizando mucho para los desvíos, servos de los usados en aeromodelismo. La ventaja es que se consigue un movimiento preciso y lento muy realista, y además son silenciosos. El problema de los servos es que su alimentación es completamente distinta de los motores de bobina de los desvíos, así que hay que adaptar los sistemas de mando.

Suma y sigue: el desvío que hemos construido no tiene nada previsto para polarizar el corazón, así que como ya vimos en el capitulo anterior, el sistema de mando tiene que prever los conmutadores para la corriente de tracción, de forma que el corazón quede polarizado en función de la posición de los espadines. Por supuesto, el modelista tiene que realizar el correspondiente cableado lo que da la oportunidad de hacerlo en modo Power routing o Power everywhere.

Y....¿algo más? pues bien, en principio nada más, excepto lo que hablábamos en el pasado artículo acerca de del talonamiento. El desvío será mecánicamente talonable, o no según la forma en que el mando controle el movimiento de los espadines (enclavado o con resorte). La verdad es que yo creo que un desvío de este tipo debería se enclavado para hacerlo totalmente real. De hecho FastTracks vende un accesorio mecánico para accionar sus desvíos desde debajo del tablero, que parece enclavado.

Pero según vimos en el artículo anterior, dado que el corazón de estos desvíos es de una pieza, no podrán ser eléctricamente talonables. Evidentemente si no son mecánicamente talonables es inútil que lo sean eléctricamente.

Pero sobre este tema, existe otro artículo en la página de Fast-Tracs que parece que está pensado pasa solucionar de una forma automática la polarización del corazón. Dado el aspecto y el precio de estos dispositivos sospecho que quizá hagan algo más que polarizar el corazón y que quizás sean capaces de detectar la llegada de una locomotora que va a talonar el desvío y cambiar automáticamente la polarización del corazón para permitir que la locomotora atraviese el desvío si perder contacto eléctrico.

No es difícil hacer esto, si se detecta el consumo de la locomotora en una zona cercana al desvío en las vías del tacón, y se cambia la polaridad del corazón en consecuencia. Supongo que esos circuitos electrónicos hacen eso. Pero.....10 € más.

Así que no cabe duda de que estos desvíos tienen una serie de "servidumbres" eléctricas y mecánicas, que, en función de la solución que se de al problema harán que su precio sea mayor o menor. Y desde luego queda claro que requieren mucho trabajo y mucho ingenio modelístico para considerarlos una alternativa a un desvío de Märklin que se conecta, y funciona.

Hay todavía una consideración muy importante: Hasta aquí hemos comparado un desvío construido con los kits de Fast-Tracks que es exactamente igual en cuanto a geometría de vía que el desvío recto de Märklin. Sin embargo, Fast-Tracks fabrica  hasta siete geometrías distintas (desde #4 hasta #10) y dos tamaños de rail (código 40 y código 55), así que una primera ventaja importante es que tenemos a nuestra disposición la posibilidad de escoger la geometría más adecuada en cada caso. Los modelistas más "finos" apreciarán muchísimo estas posibilidades. Sin embargo es evidente que cada geometría (y también cada carril)  requiere una plantilla especial .....(más euros!). Y para mayor desgracia, en escala Z no venden kits para desvíos curvos, ni para cruces ni travesías. (si existen para otras escalas)

Pero eso no limita las posibilidades de los más expertos modelistas, porque realmente lo de las plantillas no es más que una ayuda. Realmente en cuanto se tiene la suficiente práctica es posible construir un desvío utilizando simplemente una plantilla de papel impresa con la imagen del desvio. Incluso Fast-Traks tiene en su web una serie de plantillas descargables para ser impresas en papel. (Esta vez Gratis!!)


La imagen anterior es una de estas plantillas (pinchando se ve a tamaño completo) así que, si nos atrevemos, podemos utilizar estas plantillas para construir cualquier desvío.

Pero claro, ¿porqué limitarse a las plantillas hechas por Fast-Tracks? Si queremos podemos dibujar la plantilla de cualquier elemento que necesitemos, ya sea un desvió curvo, un´cruce, una travesía....... Todo es cuestión de dedicarle horas y medios al tema.

Y precisamente esto es lo que podemos ver en el video de Rainier Telke: Lo que vemos en este video, que ya fué mencionado en el artículo "Esto es la escala Z" es una fresadora de control numérico manejada por un ordenador, que está cortando de una placa de material para circuito impreso las traviesas de una doble travesía. Esta doble travesía es la que luego vemos en las vias de acceso al doble puente de la maqueta del depósito de Hamburgo-Altona. Por lo que se ve en el video, hacen dos pasadas.una primera para cortar las traviesas y una segunda para eliminar la placa de cobre excepto en los puntos en que hay que soldar los carriles.



No cabe duda de que con tiempo, dinero, y habilidad podemos llegar a hacer cualquier trazado de vías por intrincado que sea. Desde luego, llevar esto al límite entra ya más en el tema de los dioramas en los que no se busca tanto la circulación de los trenes, como una reproducción superprecisa de los ambientes reproducidos. Incluyendo la via.

En la página de Fast Tracks hay unas maravillosas fotografías de lo que se puede llegar a hacer. A modo de ejemplo he selecionado esta imagen:


Y para terminar otra imagen: Creo que ya la he puesto en otro artículo, pero no puedo dejar de ponerla hablando de vía fabricada manualmente. El autor de este trabajo es el admirado David K.Smith y la imagen corresponde a su diorama James River Branch.


 Yo suelo utilizar esta fotografía en defensa de la escala Z cuando alguien repite el manido tópico de que la escala Z no tiene tanto detalle como la H0 o que es imposible hacer una decoración natural en la escala Z.

 En vez de discutir, basta presentarles esta imagen y pedirles que identifiquen la escala. Casi nadie cree que esta fotografía sea de una maqueta en escala Z. Una parte muy importante de esta imagen es la vía, con un desvío incluido, que evidentemente es de fabricación artesanal y en escala Z.

Asi que esto de la via artesanal es un mundo. Para los artistas de la decoración en cualquier escala resulta imprescindible, pero yo pienso que pretender hacer una maqueta como la mía, con casi ochenta metros de vía y cuarenta desvíos, incluyendo unos cuantos curvos, resulta de todo punto inabordable. Se tardaría años en construir y montar la vía.

Pero para un módulo, un pequeño diorama, o para una instalación de demostración, quizá sea posible utilizarlo. Quizá algún dia haga la prueba.

Via artesanal I

En el artículo anterior, referido al modelo del depósito de locomotoras de la estación de Hamburgo-Altona, comenté que la vía era de fabricación artesanal.

Cuando hace ya más de dos años comencé la construcción de mi maqueta, no me plantee otra posibilidad para la vía que utilizar la vía de Märklin, aunque hice algún comentario acerca de la existencia de una vía con imitación de balasto fabricada por Micro-Trains bajo la marca Micro-Track. En mi opinión la vía de Marklin de Z está muy bien sobre todo para instalaciones fijas. Para un circuito desmontable en cambio resulta muy frágil. Yo valoro especialmente la existencia de una vía flexible que permite hacer el trazado que queramos con total libertad.

Pero no todo son virtudes: El surtido de aparatos de vía es un poco corto ya que no hay desvíos triples, ni desvíos de radio corto, ni cruces a 90º. Pero la mayor pega está para mi, en los desvíos, y por dos razones distintas: En primer lugar son muy poco prototípicos (distintos de los reales) ya que tienen una serie de piezas de metal y plástico que se parecen muy poco al aspecto de un desvío real. Pero en segundo lugar, toda esta complicación consigue que el paso por los desvíos sea conflictivo, especialmente para vagones ligeros que suelen descarrilar, o para locomotoras cortas que pueden quedarse sin alimentación y pararse en la mitad del desvío. La siguiente imagen es una toma cercana de uno de estos desvíos.


Si comparamos esta imagen con la fotografía de cabecera, apreciamos notables diferencias. La de cabecera es una imagen casi exacta de un desvío real, y resulta que no solo es mas prototípica sino también mucho más bonita. El desvío de Márklin tiene una serie de piezas de plástico y de metal con formas bastante alejadas de la realidad, resulta mucho más complicado, y lo que es peor, toda esa complicación es la causa de los problemas antes apuntados. Por el contrario en un desvío como el de la cabecera, las ruedas se mueven siempre sobre un carril continuo salvo la ranura oblicua que hay en el corazón. Es exactamente lo mismo que un desvío real.

Se podrá pensar que el desvío de la cabecera corresponde a una maqueta de gran tamaño, pero no es así. Ese desvío es un desvío artesanal de escala Z construido con piezas de Fast-Tracks. La pregunta que surge ante esa comparación es porqué Märklin hace una cosa tan complicada, tan fea, y que no funciona demasiado bien, si se puede hacer algo tan real elegante sencillo y de funcionamiento mucho más perfecto.

La respuesta vendrá luego, pero vamos antes a fijarnos en el funcionamiento de un desvío, concretamente en el caso de los desvíos para vía de corriente continua en dos carriles.

En efecto, el desvío artesanal imita exactamente un desvío real, pero en el tren real, sólo hay que disponer unos carriles para conducir las ruedas. Sin embargo, en el tren modelo, ADEMÁS de conducir las ruedas, hay que llevar la corriente de alimentación, con la polaridad correcta, a cada elemento de vía. Esto introduce una serie de complicaciones y sus consiguientes soluciones que vamos a tratar de explicar


He dibujado, sobre el desvío artesanal, unas lineas de colores que representan la polaridad de las vías. Tal como está dibujado, si el rojo es positivo y el azul negativo los trenes se moverán de derecha a izquierda, y si es la polaridad es la inversa los trenes se moverán de izquierda a derecha o sea desde 1 a 2 o a 3. Como se ve, cerca del corazón "A" he interrumpido los colores rojo y azul de los carriles interiores indicando que estos carriles están aislados del corazón y los espadines que he representado en verde. Esta interrupción eléctrica es imprescindible, pues si no fuese así se juntarían los carriles rojo y azul en el corazón, produciendo un cortocircuito.

Cuando el desvío está situado en la posición en la que los trenes pasan de la vía 1 a la 3, circulan por el carril rojo exterior que es continuo pero para garantizar la alimentacion, hay que conseguir que todas las vías representadas en verde tomen la polaridad correspondiente al azul.

Por el contrario, cuando los trenes pasan de la vía 1 a la 2, el carril exterior continuo es el azul, por lo que toda la parte verde tiene que tomar la polaridad correspondiente al color rojo.

O sea que: al modificar la posición del desvío hay que cambiar la conexión del corazón y los espadines a uno u otro polo. En realidad el espadín que toca el carril puede hacer esa labor de conmutador, si es que todo el bloque corazón-espadines está conectado eléctricamente. Sin embargo, confiar esa labor al contacto lateral de los espadines con el carril es poco fiable así que se recurre a dos métodos: O bien el propio desvío lleva unos contactos que conmutan sincronizadamente esta alimentación cuando se mueven los espadines, o bien el mando remoto que da las órdenes al motor del desvío lleva también los conmutadores que realizan el cambio de polaridad del corazón.

Cuando la conmutación está incluida en el desvío, se dice que son desvíos de "corazón polarizado"

Ya sea por uno u otro método es imprescindible que se produzca este cambio de polaridad para que los trenes puedan circular por los desvíos en las vías de corriente continua.

Vamos ahora a un problema mucho más importante: Los ferroviarios llaman "talonar" un desvío a la circunstancia de que un tren se meta por el talón de un desvío cuando este está apuntado a la vía contraria. Refiriéndonos a la última imagen, si el desvío está ajustado para que los trenes circulen de la vía 1 a la 2 si entra en el desvío un tren desde la vía 3, se habrá "talonado" el desvío. El problema es que al hacer esto, la pestaña de las ruedas queda atrapada entre el espadín y la vía, y en un tren real esto produce la rotura del mecanismo del desvió, e incluso el descarrilamiento del tren. Es por lo tanto una situación que nunca debe producirse y que está impedida por los mecanismos de seguridad.

Y ¿qué pasa en nuestros trenes? Pues depende: En primer lugar hay que distinguir entre lo que podríamos llamar talonamiento mecánico y talonamiento eléctrico.

El talonamiento mecánico es idéntico al de los trenes reales, al tropezar la pestaña de la rueda con el espadín pegado a la vía. En nuestro caso se producirá simplemente un descarrilamiento (afortunadamente nuestros trenes son mucho más duros que los reales).

Que yo sepa, sólo hay una marca que mantiene esta situación a rajatabla. Me refiero a PECO cuyos desvíos en N y H0 no son talonables, de manera que ante un error del operador se produce el descarrilamiento. Las demás marcas hacen que los espadines se mantengan en posición mediante un resorte, de manera que si un tren entra talonando, las pestañas de las ruedas desplazan los espadines forzando el muelle, y el tren pasa el desvío sin descarrilar. (por cierto: en algunas instalaciones reales de metro o tranvía existen desvíos talonables que funcionan con este principio)

Pero de nuevo hay otra circunstancia añadida al considerar la alimentación eléctrica. Veamos: dijimos antes que si el desvío está ajustado para circular de 1 a 2, el corazón y los espadines estarán conectados al polo correspondiente al color rojo. Si en ese momento entra un tren por la vía 3 hacia 1, al llegar al corazón se encuentra con el color rojo en sus dos carriles, por lo que se para por falta de alimentación. Esto es insalvable, así que no hemos arreglado mucho. Este problema sería el que hemos llamado "talonamiento eléctrico"

Hay una interesante diferencia en la forma en que los desvíos transmiten la corriente hacia las vías desviadas:

Si la alimentación esta del lado de la vía 1, las vías 2 y 3 reciben la alimentación a partir del desvío, Está claro que el carril rojo de la vía 3 siempre tiene continuidad con el carril rojo de la vía 1 así como el carril azul de la vía 2 siempre tiene continuidad con el carril azul de la vía 1.

Los desvíos que los americanos llaman Power Everywhere siempre mantienen conectados eléctricamente los otros dos carriles de las vías desviadas a la correspondiente polaridad. Por el contrario los llamados Power Routing solo proporcionan alimentación al carril de la vía que está apuntada por el desvío.

Es decir en nuestro esquema, si el desvió está situado para circular de 1 a 3, el carril rojo de la vía 2 no recibe alimentación, así que no puede circular ningún tren y por lo tanto no se puede producir el talonamiento del desvió (insisto: siempre y cuando la alimentación de la vía 2 provenga desde la vía 1 a través del desvío)

Esto tiene dos ventajas: por un lado protegemos los desvíos contra el talonamiento. Por otro lado podemos hacer apartaderos en que según la posición de los desvíos las vías de parada de los trenes quedan aisladas o alimentadas, lo cual simplifica notablemente el cableado y evita un montón de interruptores para controlar esos apartaderos. Todo esto está muy bien, para maquetas analógicas, pero en digital no tiene sentido dejar una vía aislada. De todas formas, si uno quiere convertir un Power routing en Power everywhere solo tiene que cablear la alimentación permanente de las vías desviadas. El caso opuesto es más difícil

Como antes decía, las marcas adoptan soluciones diversas ante estas posibles alternativas. Concretamente dentro de la escala Z hay fundamentalmente dos marcas más además de Märklin.

La primera es la ya mencionada Micro-Trains Line que fabrica desde hace bastantes años una vía de escala Z con imitación de balasto que llama Micro-Track. Es una vía muy robusta y fácil de montar y desmontar, por lo que es mucho más adecuada que la vía Märklin que resulta muy frágil en esas circunstancias. La geometría (radios desvíos etc) es idéntica a la de Märklin, aunque no fabrica todos los elementos que hace Märklin, ya que no hace desvíos curvos, ni cruces ni travesías, ni tampoco una vía flexible. Así que los únicos desvíos son los desvíos rectos.

En la imagen vemos una fotografía de esa vía, donde aparece un desvío. Aunque no se ve muy bien, vemos que el corazón (los americanos le llaman "frog", o sea "rana") es una pieza bastante llamativa por su tamaño y su forma, bastante alejada de la forma del tren real . Yo ya he comentado en algún otro lugar que para mi un sistema de vía para maquetas que no incluya vía flexible, no es adecuada para un aficionado "serio", así que no me he preocupado mucho de averiguar más cosas sobre esta via, pero tengo algunas referencias no muy buenas: Los motores de desvíos se venden aparte, y cuando lo situamos en un desvío puede ocurrir que tropiece con la vía contigua, haciendo imposible el trazado previsto. Respecto del tema que nos ocupa sus desvíos son power everywhere.

La otra alternativa es la japonesa Rokuhan. Esta es una nueva empresa cuyo primer lanzamiento ha sido un sistema de vía para escala Z, que parece que ha tenido muy buena acogida. Según comunican en su página Web han acordado con Noch su distribución en Europa.

En la imagen vemos un desvío que a primera vista parece bastante similar al de Micro-Track, ya que se trata también de una vía con imitación de balasto. Como vemos su corazón tampoco es especialmete prototipico, pero la imagen oculta algo muy interesante: Estos desvíos son eléctricos y el motor está alojado en el hueco de la imitación de balasto. El lanzamiento inicial incluye sólo los desvíos rectos con la geometría de Märklin, pero anuncian que van a seguir sacando más elementos. En su página se puede ver ya un vídeo de un prototipo de desvío curvo. Por otra parte han sacado curvas de una gran variedad de radios, lo que permite realizar trazados mucho más variados, y además si que tienen (o van a tener, pero ya hay vídeos) una vía flexible. La forma en la que han "flexibilizado" el balasto es muy ingeniosa, pues en este caso el balasto está formado por una serie de pequeños bloques que quedan unidos gracias a los carriles. Sus desvíos son power routing.

Bueno, y ¿de que tipo son los de Märklin? de entrada hay que decir que son power everywhere, pero es que además son completamente talonables. Esto quiere decir que esté como esté apuntado el desvío, los trenes que entran de talón por cualquier de las dos vías, atraviesan el desvío sin interrupciones ni cortocircuitos. Ya sé que antes dije que el "talonamiento eléctrico" era insalvable, pero eso es cierto solamente si el corazón está formado por una única pieza metálica. Lo que Marklin ha hecho es hacer un corazón dividido, formado por los extremos de los carriles y unas chapitas sobre las que ruedan las ruedas apoyandose en las pestañas,

En este esquema, podemos ver en colores azul y rojo la forma en que las distintas partes del desvío reciben la corriente.


Como se puede comprobar, debido a que el corazón está formado por piezas aisladas unas de otras, no llegan a unirse nunca los dos polos, por lo que nunca se forma un cortocircuito, y se crea un camino para las ruedas que reciben constantemente alimentación, esto se hace a costa de que en alguna zona, los vehículos ruedan sobre pletinas con las pestañas en lugar de apoyarse en carriles.con las llantas de las ruedas.

La pieza que forma los dos espadines está también dividida eléctricamente y recibe corriente de dos contactos situados debajo, marcados en la imagen con una flecha violeta. Cada espadín recibe la polaridad correcta independientemente de la posición del desvío. ¡Y esto tanto si la locomotora viene por la punta o viene por el talón! *

Me parece asombroso que esto funcione pero Marklin lleva treinta años haciendo estos desvíos sin que den demasiados problemas.

La verdad es que es una fuerte apuesta de Märklin hacer algo tan delicado y complicado y por lo tanto caro, y que además resulta poco estético y no demasiado fiable, solo para conseguir que los trenes puedan circular sin problemas talonando el desvío. Yo pienso que esto va en la línea de la filosofía de Märklin que quiere que sus productos puedan se manejados sin problemas por usuarios inexpertos. Es difícil que un principiante entienda que si un tren se para en un desvío es culpa suya, y no un problema de Märklin.

Además Marklin siempre ha presumido de que su sistema de tres carriles en H0 evita todos los problemas de los circuitos de dos carriles con respecto a los bucles de retorno triángulos etc. Evidentemente otro de los problemas que evita el sistema de tres carriles es lo que aquí hemos llamado "talonamiento eléctrico", ya que en tres carriles los dos carriles exteriores llevan la misma polaridad. Asi que todos los desvíos de Märklin en H0 son talonables sin necesidad de ninguna disposición especial, por lo que pueden ser (y son) perfectamente prototipicos (salvo, claro, la presencia de los pukos). Les debió parecer mal a los de Marklin que sus desvios de escala Z presentasen un supuesto defecto que no presentan sus hermanos mayores.

A lo mejor era buena idea que alguien fabricase desvíos con todas las características de la escala Z pero con corazón único y aspecto mucho más real aunque no fuesen talonables con motores ocultos y desde luego a un precio más barato que los complicados actuales, y dedicados a los aficionados expertos que entienden y hasta aprecian estas características.

Bueno, ya hay quien los fabrica: Fast-Tracks, y la foto de portada de este artículo presenta uno de ellos ¡pero los vende en kit!

* Este párrafo ha sido corregido con fecha 27 de Junio de 2011. La versión anterior tenía una descripción errónea

miércoles, 18 de mayo de 2011

Esto es la escala Z


En alguna ocasión he enlazado aquí algún video de You Tube no realizado por mi. Hoy vuelvo a hacerlo esperando que su autor esté de acuerdo. (si yo fuese el autor de este video (ratimoz) estaría encantado de que se le diese la máxima difusión)

Y es que este video me ha parecido realmente impresionante. Desde varios puntos de vista:

En primer lugar por ser una reproducción detallada del famoso depósito de locomotoras de Hamburgo-Altona. Hoy este depósito no existe, pero tenemos fotografías antiguas que lo presentan con todo detalle:
Imagen: Eisenbahnstiftung Joachim Schmidt - http://h1336311.stratoserver.net/
 Como podemos apreciar, comparando el vídeo con la fotografía, la reproducción es verdaderamente impresionante en cuanto a fidelidad al original, y no solo con los puentes giratorios y las rotondas sino con el resto de edificios, instalaciones de carboneo, etc

En segundo lugar es una demostración definitiva de las posibilidades de la escala Z. Hay todavía muchos aficionados al modelismo que tienen la idea de que la escala Z sólo permite manejar unos trenecitos que se mueven por una vía , pero sin apenas detalle y con muchas limitaciones técnicas. También muchos piensan que es imposible hacer una decoración realista a escala tan pequeña. Creo que todas esas falsas ideas se desvanecen con la sola visión de este video.

Realmente si no decimos que se trata de la escala Z y presentamos este video a muchos aficionados, la mayoría pensarán que es de una escala mayor. Sólo algunos detalles muy precisos, como los enganches, permiten identificar la escala Z. ¿Donde queda entonces esa supuesta "falta de detalle" de la escala Z?

En tercer lugar vuelve a ser una demostración de la escala Z en el sentido de que es posible construir algo como esto en un tamaño razonable. Por supuesto que podría haberse hecho en escala H0, pero, ¿qué tamaño tendría? Seguramente sería de un tamaño imposible para cualquier instalación doméstica.  En cambio, aunque no tenemos referencias del tamaño de esta maqueta, la rotonda doble no debe tener más de 70-80 cm de diámetro. y por lo tanto perfectamente asumible en una vivienda. Otra cosa, claro es, es que para hacer algo así se requiere un trabajo inmenso y naturalmente un coste muy elevado en materiales.

Y ahora un comentario acerca de como está hecho: Es evidente que han utilizado dos puentes giratorios de Märklin, pero al parecer solo han usado el puente, y no el foso con su corona de vías original. De hecho las vías de la corona están más juntas que en la original, ya que aquella tiene 24 vias en todo el perímetro, mientras que aquí he contado 24 vias sólo en media circunferencia.

El problema de prescindir del foso original, no es tanto la acometida de las vías, sino que este foso tiene dos elementos fundamentales para el funcionamiento del puente. Por un lado el movimiento giratorio se produce gracias a una cremallera circular, por la que circula un piñón movido por el motor del puente. Yo aquí no veo esa cremallera, asi que no se cómo consiguen el movimiento del puente.

Por otro lado, en la pared del foso original hay una serie de muescas donde encaja un tetón del puente asociado al interruptor de la corriente del motor de giro. El motor sólo puede pararse cuando este tetón está encajado en una de las muescas, lo que garantiza que el puente solo se pare cuando está alineado con una de las vías de la corona. En el vídeo, no se apreciam estas muescas, así que no se cómo garantizan que el puente se pare siempre efrente de una vía. En esta fotografía de mi maqueta se ven perfectamente estas muescas en la pared vertical del foso, marcando cada "punto de parada" del puente



Así que es evidente que han hecho una importante modificación en el modo de controlar el puente. Al principio del video hay un texto que parece decir que se controla por un programa informático, pero por mucho programa que tengan, (y lo digo por experiencia propia, ya que controlo mi rotonda por un programa de ordenador) se necesita algún sistema para saber cuando el puente está exactamente alineado con cada vía. Me gustaría saber como han resuelto este punto.

Y.... por hacer algún reproche, no me gusta lo rápido que se mueven las locomotoras. ¿Después de hacer todo eso, no han sido capaces de incorporar circuitos de alimentación por PWM?

Por último, añadir que en España también tenemos instalaciones parecidas. Aunque no tan grande como la de Hamburgo, en el depósito de Valladolid existe un doble puente, que se conserva hasta hoy. La gotografía de Google Earth da una buen testimonio de ello:




Alguien se atreve a reproducirlo en su maqueta??????

He localizado algo más de información sobre este tema: El autor de esta maravilla se llama Rainier Telke tal como figura en los títulos de crédito del video. Al parecer presentó esta maqueta en la Exposición Internacional de  Dortmund. y ha trabajado en ella seis meses. (qué poco tiempo!). Parece que lo considera un primer módulo de una gran maqueta para exposiciones.

Tiene un canal en YouTube con el nick de ratimoz. En ese canal podemos ver unos pocos vídeo más relativos a la construcción de esta maqueta. Llama la atención que la vía ha sido fabricada de forma artesanal, y hay un vídeo donde podemos ver cómo lo hace. La verdad es que llamar "artesanal" a una fresadora por control numérico manejada por un ordenador, resulta un poco chocante. Asi es como ha conseguido reproducir exactamente el trazado de las vías de acceso al puente, incluyendo varios desvíos y un cruce.

1 de Junio de 20011:
Añado esta imagen que dá una mejor idea del tamaño: