viernes, 28 de octubre de 2011

Cumpleaños Feliz



Bueno pues.... hoy se cumplen tres años desde que empecé a publicar este blog, y consecuentemente desde que empecé la construcción de mi maqueta.

Como todos los años, aprovecho este día para hacer un poco de balance sobre la situación de la maqueta y también sobre las estadísticas de este blog. Lo primero que hay que decir, es que si mi idea general al comenzar la maqueta se hubiese cumplido, ésta estaría ya terminada. En efecto: me plantee inicialmente dedicar un año a la infraestructura, otro a la electrónica y un tercero a la decoración. Sin embargo, como todo proyecto que se precie, éste está resultando mucho más largo y también mucho más caro que lo que fue inicialmente previsto.

La verdad es que el plazo de un año para llevar a cabo la infraestructura, se cumplió bastante bien, y de hecho al final del segundo año estaba prácticamente terminada la electrónica para el control de aparatos de vía, que era lo previsto inicialmente. Sin embargo, cuando decidí realizar también artesanalmente el control de los trenes, me metí en una complicación que ha producido un retraso importante del proyecto. Por si fuera poco, durante este último año se ha presentado todo el problema del cambio de domicilio y la consiguiente mudanza y modificación estructural de la maqueta, lo que ha hecho que este último año haya sido prácticamente perdido.

Como yo siempre comento, para mi el tema de los trenes es una afición fundamentalmente de invierno, y comienza cada temporada más o menos por éstas fechas, cuando se cambia el horario de verano al de invierno. No es casualidad que el blog comenzase precisamente en éstos días de final de Octubre. Así que ahora estoy desempolvando la herramienta y comenzaré de nuevo el trabajo de la nueva temporada. Desde luego lo primero va ser hacer circular de nuevo los trenes, con el control de vía por ordenador, pero todavía con el control de tracción manual.

Respecto del blog, me sigue sorprendiendo la buena acogida que sigue teniendo. Estoy a punto de llegar a las 100,000 páginas vistas lo cual me resulta bastante mareante. A pesar de que en todo este año apenas he comentado novedades, se ha mantenido un ritmo de más de 3000 páginas vistas al mes, y últimamente está subiendo de nuevo, superando las 4000 mensuales (a día de hoy 4741 páginas vistas en los últimos 30 días).

Una de las causas de ésta subida, es el hecho de que este blog se está empezando a conocer en el mundillo trenero. En parte porque últimamente estoy aumentando mi participación en foros muy conocidos como Railwaymania o Plataforma-N, en los que en ocasiones pongo enlaces a mi blog, lo cual hace que lleguen muchos visitantes nuevos. Por supuesto sigo recibiendo muchas visitas de foros en los que mi participación es más antigua, como LCTM, Escala-Z, o Arenales Railway. Incluso llegan enlaces de foros en los que no participo, porque otros participantes ponen referencias o enlaces a este blog. Tal ha sido recientemente el caso de Forotrenes. y el alemán Z-Freunde International e.V.


También he visto mi foro en listas de enlace de otras páginas, alguna de las cuales están en la elite de las dedicadas a este tema en la red.. Me refiero por ejemplo a Paco's Official Web Site, un referente en electrónica aplicada al modelismo ferroviario, a la magnífica página Trenes de Antonio Sanz, a la superfamosa página de Antonio Martinez, alma de LCTM, y cómo no, al blog de David K. Smith

Y sin ser tan famosas pero seguramente más cercanas están páginas como Agp-schwarzwaldbahn, EstacionbrohlTrainscapeMaqueta Marco Retama Mora Blog, Notas Perdidas en la Web, Ferromodelismo JuanjoM, Ferroamigos.

A todos sus autores mi agradecimiento

La verdad es que en este tema de las visitas al blog, me espera un reto: Si efectivamente soy capaz de poner en marcha un sistema de control de tracción para los trenes basado en mis ideas y funciona bien, las visitas se van a multiplicar.

Espero que dentro de un año estemos todos aquí comprobando el balance de este cuarto año.

Un saludo y felicidades a todos.

lunes, 24 de octubre de 2011

Otro invento


En el artículo anterior, hablaba de algunos sistemas más o menos ingeniosos para mover los desvíos de nuestras maquetas, calificándolos de "inventos del TBO", por su característica de utilizar elementos previstos para un fin determinado en una función completamente distinta.

Como ya dije, esa calificación no era en absoluto despectiva, ya que el aprovechar algo para un fin no previsto y obtener un buen resultado, es digno de elogio, y más si con ello se consigue un coste muy inferior al de los elementos comerciales que sustituimos con nuestro ingenio.

En esta misma línea, en los últimos días me he dedicado a construir el artilugio que aparece en la fotografía de la cabecera. No sé como llamarlo porque los elementos comerciales equivalentes tienen nombres dispares. Me refiero a lo que NOCH llama "implantador de hierbas para maquetas de modelismo" y Faller denomina como "aparato para colocar hierba". En las fotografías adjuntas vemos esos dos modelos comerciales


NOCH Item No. 60131 Gras-Master
Yo lo he llamado esparcidor electrostático de flocados, lo cual me ha parecido una descripción exacta de su función y funcionamiento. Es posible que muchos lectores ya sepan de lo que estoy hablando, pero seguramente alguno estará todavía bastante perplejo, así que merece que haga una pequeña introducción:

Cuando se decora una maqueta, hay zonas de paisaje que deben aparecer cubiertas de hierba. Para simular la hierba se vende un producto formado por pequeñas fibras (entre 2 y 5 mm de longitud) coloreadas, que hay que conseguir pegar sobre la superficie del terreno para simular la hierba. Estas fibras se venden de colores diversos para simular los distintos tonos de la hierba. En el argot modelistico, se denominan "flocados" a estas fibras

Cuando se desea cubrir una zona de suelo con estas fibras, lo que se hace es pintar la base con cola blanca rebajada con agua, y antes de se seque esparcir por encima este flocado. Un método tradicional, es colocar una cantidad de fibra en un salero o en un colador, y pasarlo por encima de la zona a cubrir, realizando movimientos de vaivén, o con ligeros golpes para que la fibra vaya cayendo y se deposite sobre la cola fresca, donde queda adherida. Cuando la cola se seca, queda una superficie cubierta por estas fibras que simula muy bien el color y la textura de un campo de hierba. Normalmente se utilizan varios colores de flocado, para conseguir variaciones de tono en la hierba, simulando las zonas en las que ésta estaría más fresca o más seca.

Faller 180691 Gras-Fix

Peeeeeero.... como siempre hay un inconveniente: Cuando las fibras caen sobre la cola, quedan tumbadas, por lo que al secarse permanecen en esa posición, que no es la correcta para simular la hierba, que siempre estará más o menos vertical. Entonces, alguien tuvo la idea de que si se crea un campo eléctrico de suficiente intensidad entre el depósito de fibras y el suelo, cuando las fibras caigan quedarán inmersas en dicho campo, y por lo tanto adoptarán la postura que corresponde a las líneas de fuerza (igual que las limaduras de hierro en un campo magnético), en este caso, verticales. Llevar a la práctica esta idea requiere por un lado hacer que la superficie del terreno sea suficientemente conductora, y por otro lado tener un dispositivo capaz de generar una tensión muy alta, aunque con potencia muy pequeña para que no resulte peligroso.

Afortunadamente, lo primero es inmediato puesto que la propia mezcla de agua con cola que esparcimos por la base es suficientemente conductora. Por otro lado si el utensilio que utilizamos para repartir la fibra, ya sea salero, colador, o similar, es metálico, también es suficiente para establecer el otro polo del campo eléctrico.  Respecto del dispositivo para crear unos cuantos miles de voltios de tensión, yo he visto en los últimos años unas cuantas versiones, siempre bastante complicadas.

Así que con esta idea, NOCH lanzó hace ya unos años su Gras-Master, y ha debido vender una buena cantidad de ellos a pesar de su elevado precio. Más recientemente Faller ha lanzado también su modelo denominado Gras-Fix. Sin embargo la construcción artesanal de uno de estos aparatos tiene una gran dificultad, ya que encontrar componentes, previstos para funcionar a varios miles de voltios es muy complicado, ya que estas tensiones no son habituales en los circuitos electrónicos. Esta era la situación hasta que.....

Hace unos años empezaron a verse en tiendas de alimentación y otros establecimientos que querían permanecer libres de insectos unas "lamparas insecticidas" que atarían a los insectos con una luz ultravioleta, y cuando el insecto se acercaba hasta tocar la lámpara era fulminado por una descarga eléctrica. El principio de funcionamiento consistía en un par de rejillas metálicas conectadas a un generador de alto voltaje. Si el insecto se introducía entre las dos rejillas producía un cortocircuito y la consiguiente descarga que lo dejaba frito. Aquí, por lo tanto existía un generador de alto voltaje, aunque esas lámparas eran grandes y caras, y por lo tanto no podía pensarse en utilizar su generador de voltaje para un esparcidor de hierba.

Pero la siempre emprendedora industria china, se basó en estas lámparas para crear una sencilla paleta matamoscas, con la forma de una pequeña raqueta de tenis, y que contenía en el mango un pequeño generador de alto voltaje. La zona de las "cuerdas" de la raqueta contiene unas rejillas conectadas al generador, de manera que si el entusiasta usuario persigue a la mosca y logra atizarle un "smash" producirá la consiguiente descarga que fulmina al insecto.

¡Pues ya tenemos aquí un generador de alto voltaje sencillo y barato! En seguida empezaron a surgir por la red, artículos, vídeos y tutoriales indicando cómo podía fabricarse uno de estos esparcidores de flocado a partir de una raqueta matamoscas. En casi todos los casos se utiliza un colador metálico que sirve tanto de recipiente como de rejilla conductora de la alta tensión. El aspecto final de estos elementos fabricados con un colador es semejante al modelo de Faller que vimos antes.

 La fotografía adjunta muestra una de estas raquetas. Corresponde a una que me regalaron en la reunión de zeteros de la que ya hablé en un reciente artículo.
Casi todos los artilugios que yo he visto construidos artesanalmente a partir de raquetas de este tipo, conservan el mango de la raqueta, que es donde está el circuito, y sustituyen la parte de las cuerdas por un colador metalico, pero yo prefería una disposición un poco más al estilo del modelo de NOCH, en el que el flocado está en un depósito cerrado, y por lo tanto no puede caerse por accidente mientras lo utilizamos. Así que pensé utilizar unos tarros de cristal utilizados como envase por una marca de yogurt que he comprado a veces, Como los frascos son de cristal y tienen una tapa que cierra muy bien al cuarto de vuelta, pensé que podía utilizarlos para guardar materiales sueltos como la arena para balasto o precisamente los flocados, así que he ido guardando unos cuantos.

Con esta idea en mente, se me ocurrió la forma de sujetar uno de estos frascos al final del mango de la raqueta, y cómo colocar una rejilla metálica en lugar de la tapa. El resultado es el mostrado en la fotografía de la cabecera.

Para los interesados en construir algo semejante, he fotografiado el proceso de construcción en un tutorial que puede consultarse aquí.

La verdad es que he quedado muy satisfecho del resultado. Por un lado al tener el flocado en un recipiente de vidrio se puede ver fácilmente cuánto queda, cosa que con el de NOCH no ocurre. Por otra parte podemos tener varios frascos con flocados de colores diferentes e intercambiarlos con toda rapidez y comodidad. Y por otra parte, estos frascos con sus tapas son un excelente recipiente para tener almacenados los flocados.

Respecto del resultado técnico, la verdad es que estoy sorprendido de lo bien que funciona. En la siguiente secuencia de fotografías podemos ver la preparación de la superficie con cola blanca, y un clavo al que se unirá la pinza de masa, el esparcido de la hierba, y el resultado obtenido, en un primer momento, es decir aún con la cola fresca.

Distribuyendo la mezcla de cola blanca y agua


"implantando la hierba"


Hierba recién esparcida
Aunque es difícil de apreciar en la imagen, podemos ver cómo efectivamente las fibras quedan verticales, reproduciendo perfectamente la imagen de la hierba.

En la siguiente imagen podemos ver cómo encaja esta hierba con un preisermán de escala Z (Bueno, éste debe ser un "pleiselmán" porque vino de Hong Kong)


Como puede verse, la hierba le llega a nuestro personaje, más o menos a la rodilla, lo cual da una imagen muy buena de la hierba crecida en un prado. Seguro que este paisano está pensando traerse las vacas a pastar por aquí. Nótese a la derecha de la imagen, cómo, en el borde de la zona de hierba, se ven perfectamente las fibras rectas y casi verticales.

Bueno, pues ya tengo mi invento del tebeo en marcha. A ver cuando lo utilizo en la decoración.

jueves, 13 de octubre de 2011

Inventos del TBO


Imagen de la web http://seronoser.free.fr/tausiet/tbo/TBO.htm
Antes que nada, pensando en lectores de este blog residentes fuera de España, aclaro que TBO (por "te veo") fue una revista infantil que se publicó en España desde 1917 hasta los '80. Tan popular fue que en España se llaman "tebeos" (y así lo recoge el Diccionario de la Real Academia) a estas publicaciones infantiles que en casi todas partes se denominan "comics". Una de las secciones de este tebeo era: "Los Inventos del Profesor Franz de Copenhague" que ha pasado al acervo lingüístico español como "los inventos del TBO" designado un artilugio complicado y retorcido para conseguir un resultado banal.

(Un inciso: me gustará ver como se las apañan los traductores automáticos con el párrafo anterior)

Viene todo esto a cuento de que en mi artículo anterior (mando y señalización de desvíos) me referí exclusivamente a la forma de conseguir el telemando y la señalización de los desvíos cuyo motor está formado por una doble bobina electromagnética, ya que así son la mayoría de los desvíos comerciales, que se venden equipados con sus correspondientes motores.

Sin embargo muchas marcas de vía venden por separado los desvíos y los motores, e incluso algunas no venden motores para sus desavíos. Por otro lado los desvíos que podemos construir con vía artesanal, tampoco tienen motores, así que hay un montón de situaciones en las que los aficionados se encuentran con desvíos que desean dotar de un sistema de motorización, y buscan la solución más eficiente para conseguirlo.

Lo primero que hay que decir, es que todas las soluciones que se buscan, están basadas en situar los motores de los desvíos debajo del tablero. Evidentemente se busca la estética, y además el evitar los problemas de interferencias entre los motores y las vías que se pueden producir en algunos trazados. Por lo tanto estamos hablando siempre de instalaciones permanentes (maquetas) ya que una vía que se monta y se desmonta no puede tener un motor bajo tablero.

Otra cosa que se busca es la economía, ya que los motores de desvió son caros. Esto da lugar a que el ingenio de los modelistas de lugar a ingeniosas soluciones aprovechando materiales de recuperación. Este tipo de aportaciones es lo que ha dado origen al título de este artículo, aunque por supuesto debo manifestar mi profundo respeto por todos aquellos que agudizan su ingenio para solucionar de forma eficiente y económica los automatismos de sus instalaciones.

Dejando por lo tanto aparte los motores de desvío normales, que las diferentes marcas de vía producen para sus propios desvíos, y que en ocasiones se pueden adaptar a desvíos de otras marcas, vamos a pasar revista a lo que podemos llamar sistemas alternativos de motorizar los desvíos.

En primer lugar, como solución más standard de todas, tenemos los motores bajo tablero de bobinas. Se trata naturalmente de una versión del clásico motor de doble bobina que veíamos en el artículo anterior, pero construido de forma que sea "universal" y se pueda colocar bajo el tablero.


Motor de bobinas Gaugemaster PM-1
 En la imagen de la izquierda vemos uno de estos motores, de la marca Gaugemaster. Como en casi todos los casos que vamos a ver, hay una varilla que atraviesa el tablero por una ranura, y que se introduce en un taladro que tiene (o se hace en) la traviesa móvil que une los dos espadines. El movimiento de esta varilla es lo que impulsa la traviesa y en consecuencia los espadines a una u otra posición. Si esta varilla es lo suficientemente elástica permite que los espadines se muevan de su posición a la opuesta forzados por las ruedas de los vehículos, el desvío resulta talonable. Vista la imagen, parece que la varilla de los Gaugemaster es demasiado rígida como para permitir este talonamiento. Ni que decir tiene que el sistema de mando de estos motores es idéntico al de los motores de bobinas que vimos en el artículo anterior. Gaugemaster hace una versión de este dispositivo con un conmutador para conseguir la polarización del corazón, tema que ya comentamos en su momento.


Del foro : http://www.trenminiatura.es/phpBB3/viewtopic.php?f=39&t=3046
 Uno de los inventos más curiosos en esta línea es el de un aficionado que ha utilizado un relé de tipo industrial. Un tipo muy común de estos relés lleva un electroimán que atrae una armadura y ese movimiento cierra unos contactos, que pueden conducir una elevada intensidad, por ejemplo 16 amperios. Se trata de elementos robustos y fiables y normalmente se activan con tensiones de 12 Voltios. Bien, pues este aficionado ha hecho un recorte en la carcasa de plástico, y ha soldado una varilla (un clip) a la armadura, de manera que aprovecha el movimiento de ésta para accionar el desvío.

Nótese que los contactos del relé no se utilizan para nada, salvo que se aprovechen para una señalización.

El sistema de mando en este caso es radicalmente distinto, ya que lo que hay que hacer es montar simplemente un interruptor (SPST) que de corriente o no a la bobina. Cuando la bobina recibe corriente la varilla se mueve a una posición, y cuando se cambia el interruptor a la posición de abierto, cesa la corriente y la varilla se mueve a la posición contraria. Por lo tanto en una de las posiciones el relé consume permanentemente corriente, lo que hay que tener en cuenta a la hora de diseñar la alimentación de una maqueta que equipe este tipo de dispositivos. No hay peligro de que la bobina se queme porque este tipo de relés industriales están previstos para que se pueda mantener indefinidamente la corriente en la bobina. Este tipo de relés, se venden por precios de alrededor de 5 o 6 €, así que el precio por desvío no resulta demasiado costoso.

Y ahora vamos a entrar en la categoría del movimiento lento. Todos los dispositivos que hemos visto hasta ahora, producen un cambio muy rápido en la posición de las agujas. Tanto, que todos ellos producen algún tipo de sonido al producirse el cambio. Es el típico "clack" que nos indica que el desvío se ha movido, pero que los aficionados consideran poco real. En realidad los desvíos reales motorizados, se mueven bastante rápidamente y producen un cierto sonido, pero movimento es muy distinto del que se produce por una bobina electromagnética.Veamos como se mueve una aguja real:


Asi que vemos que los espadines se mueven suavemente y de una forma bastante silenciosa. Naturalmente los buenos aficionados buscan la mayor semejanza con este comportamiento. Para conseguirlo recurren a varios métodos, que vamos a repasar.

En primer lugar tenemos los métodos comerciales. El más conocido es el distribuido por Viessman con la referencia 4554. aquí está su propaganda:



Como se puede ver en el video, el mecanismo consta de un motor que hace girar una varilla roscada, y ésta, arrastra una leva que toma un movimiento longitudinal para actuar sobre los espadines del desvío.

El desvio se mueve asi:


Efectivamente, el movimiento es mucho más bonito y mucho más real, pero ¿cuanto vale el Viessmann 4554? Pues unos cuarenta euros.

Asi que buscando la economía, algunos aficionados han realizado motores de desvío artesanales basados en el mismo principio: Un motor que mueve una varilla roscada que hace que una pieza se mueva en uno u otro sentido, y algún elemento que haga la función de un final de carrera para que el motor se pare al llegar a cada extremo del movimiento.

Un aficionado que está construyendo una gran maqueta en H0 y que tiene una gran Web donde cuenta todo el proceso, ha colgado en la red unos videos de motores de este tipo fabricados por el mismo:



Como se ve el resultado es bastante bueno, aunque evidentemente hacer todo ese artilugio para cada desvío de una gran maqueta es una buena cantidad de trabajo. También hay que considerar el coste de los motores, aunque en muchos casos se pueden conseguir de recuperación.

Respecto del sistema de mando de estos motores, es bastante similar a un motor de bobinas con finales de carrera, pero en la opción en la que utilizábamos un conmutador de dos posiciones. Obligatoriamente la alimentación será alterna, y los dos diodos que lleva este dispositivo envían las semiondas positivas o negativas al motor, haciendo que éste se mueva en los dos sentidos. Una señalización se podría hacer con un conmutador de dos circuitos DPDT.

Y todavía no hemos agotado el tema: Una solución muy elegante es utilizar un servo de los empleados en radiocontrol (Aeromodelismo, etc) . Un servo tiene una palanca que se mueve de una forma suave y potente al accionar el correspondiente sistema de mando, asi que es ideal para este fin. De hecho es incluso demasiado sofisticado, ya que un servo puede pararse en cualquier posición de su recorrido, y aquí sólo necesitamos que se detenga en los extremos.

Mecánicamente es la solución más sencilla puesto que basta conectar la palanca del servo con la traviesa móvil mediante una varilla que transmita el movimiento. No hacen falta finales de carrera ni ninguna otra cosa ya que el servo proporciona todas esas funciones. Por otra parte, tampoco son caros. Se pueden encontrar por 5 o 6 Euros, y por mucho menos en E-bay.


El video anterior, es muy significativo de la bondad de este sistema. Como se puede ver ha bastado situar el servo bajo el desvío y utilizar un fino alambre de acero par accionar éste. Este alambre parece lo suficientemente fino como para permitir el talonamiento del desvío.

Asi que esta parece la solución perfecta peeeeero..... Todo en la vida tiene su conrapartida. En este mismo video vemos, al lado del desvío, un "misterioso" circuito eletrónico. La cosa es que los servos esperan recibir de forma continua una señal "de posición" que por lo tanto no tiene nada que ver con ninguno de los sistemas de mando que hemos descrito hasta ahora. De hecho, la señal que el servo debe recibir es un tren de impulsos de ancho variable, o sea algo muy parecido, si no igual al control por PWM de una locomotora. En esta página tenemos una buena descripción de lo que es y cómo funciona un servo:

Servomotores.

Al final aparece el esquema de un circuito, que replico aquí y que podría utilizarse para manejar los desvíos de una maqueta mediante servos. Si nos fijamos en el esquema, el potenciómetro P1 es el que fija la posición de la palanca del servo. Si en lugar de un potenciómetro ponemos un conmutador con unas resistencias que simulen la situación del cursor para las posiciones extremas, al accionar ese conmutador, el servo se moverá a esas posiciones.



Si yo tuviese que utilizar un sistema artesanal para mover los desvíos, me iría indudablemente a un sitema de servos, ya que, al menos para mi es mucho más fácil crear una serie de circuitos de control iguales, que reproducir manualmente todo el sistema mecánico para cada desvío con el método de los motores y las varillas roscadas.

Los servomotores en las maquetas de tren tienen algunos otros usos interesantes, como son por ejemplo mover las barreras de un paso a nivel, las puertas de un depósito de locomotoras, etc.

Algunas centrales digitales tienen previsto el manejo de desvios accionados por servos, pero naturalmente si estamos tratando de sistemas analógicos, tendremos que solucionar el problema nosotros.

Y parecería que ya hemos completado todas las posibilidades, pero no es así. El otro día vi un vídeo, que además es de una maqueta de nuestra escala Z. El autor merece, desde mi punto de vista, el trofeo TBO al mejor invento para mover los desvíos. Mejor veamos primero el video:


El vídeo se hace un poquito largo, y además para mi es una demostración de lo que justamente no debe hacerse con la escala Z. Pero dejando este tema aparte, es llamativo el sistema que se ha currado este zetero para mover los desvíos ¡Utiliza unas manivelas que hace girar manualmente para manejar cada desvío! Supongo que por dentro tendrà unas varillas roscadas con un sistema parecido al de los minimotores que ya hemos visto.

Seguro que hay por el mundo muchos más inventos para mover los desvíos, pero al menos los más populares los hemos visto aquí.

Espero haber aclarado algunas dudas.



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sábado, 8 de octubre de 2011

Mando y señalización de desvíos



El otro día comenté (Una maqueta excepcional) que Angel, un buen amigo mío y asiduo colaborador de este blog, está terminando una excepcional maqueta en escala Z. También comenté que Angel había optado por utilizar un mando digital para la tracción de los trenes, pero sin embargo ha mantenido el control de desvios de forma analógica. Esta es una solución muy utilizada por los modelistas, toda vez que el manejo de los desvios mediante un mando digital no aporta ninguna ventaja significativa respecto de su manejo manual. Muchos opinan que más bien es todo lo contrario.

Si nos fijamos en la fotografía de la cabecera, vemos que en modo digital, habría que marcar primero en el mando la dirección del desvío y luego ordenar el cambio de posición. Esto implica saberse de memoria la dirección de cada desvío. y pulsar unos cuantos botones. En cambio, con un cuadro de mando analógico como el que también vemos en la fotografía, basta pulsar un pulsador o un conmutador para cambiar el desvío, y no necesitamos conocer su número o dirección, ya que el esquema de vias representado en el cuadro de mandos nos indica de un vistazo cual es cada desvío. Además podemos tener en el cuadro algún tipo de señalización que nos indique la posición de cada uno.

En mi opinión el manejo de desvios por medio de un cuadro de mando con el esquema de las vias es el procedimiento más seguro rápido e intuitivo. Por cierto que los ferroviarios están de acuerdo con esto, y han utilizado este tipo de cuadros en todos los puestos de mando hasta que la electrónica los desplazó, pero aún así la imagen de los monitores de los programas de control representa también estos mismos esquemas.

Así que, de nuevo, en mi opinión, los mejores sistemas para el control de desvios de una maqueta son, o un cuadro de control manual con el correspondiente esquema de vias, o un programa de ordenador que presente ese mismo esquema de vías en la pantalla de un ordenador. Como saben mis lectores yo he desarrollado para mi maqueta un control por ordenador que está actualmente operativo. En el mercado existen una serie de programas para realizar esta función.

Sin embargo en muchos foros en los que participo, veo comentarios acerca de los distintos métodos de conseguir el manejo y señalización en un cuadro de mando de los desvíos de una maqueta, y en muchos casos se manejan conceptos confusos y muchas veces erróneos. Estos días, en uno de esos foros, he respondido a un cortertulio una consulta sobre este tema, y me ha pedido que le proporcione esquemas eléctricos de la forma de hacer las distintas opciones que existen. En respuesta a su petición he realizado estos esquemas, pero una vez hecho el esfuerzo, me ha parecido más rentable incluirlos en este blog, donde puedo dirigir a cualquiera que pregunte sobre esto en el futuro, que dejarlos perdidos en una respuesta a una pregunta de un foro. Lo que aquí voy a comentar es aplicable a cualquier escala, y no precisamente a la escala Z, que no tiene algunas de las opciones que voy a describir.

Lo primero que hay que aclarar es que la gran mayoría de los motores de desvíos se basan en la utilización de dos bobinas, que al ser recorridas por una corriente eléctrica atraen una armadura. Cada bobina atrae la armadura en sentido contrario, de modo que la armadura se mueve hacia uno u otro lado según qué bobina se active, y una vez que cesa la corriente permanece en la última posición a la que se movió. Es por tanto lo que se llama un dispositivo biestable, ya que tiene dos posiciones posibles que permanecen estables incluso cuando se desconecta la corriente. Unidos a la armadura, normalmente mediante un resorte, están los espadines del desvío, que por lo tanto se mueven a una u otra posición, y permanecen en ella mientras no se active la bobina contraria. Cada bobina tiene dos extremos del hilo que la forma, pero un extremo de cada bobina se conecta a un cable común de manera que del desvío salen tres hilos: Uno comun y otros dos, cada uno de los cuales lleva corriente a una de las bobinas y esta corriente retorna por el común.

Con objeto de que el movimiento sea seguro, se procura que la atracción generada por las bobinas sea potente. Como ésta depende de la intensidad y del número de vueltas de hilo de cada bobina, se hacen bobinas de muchas vueltas de hilo, y para que no ocupen demasiado se utiliza un hilo fínisimo (hilo de cobre esmaltado), que por lo tanto tiene una cierta resistencia. La resistencia de este hilo es suficiente para limitar la corriente que circula por la bobina a un valor conveniente, pero que es relativamente alto, del orden de 1 Amperio. Una intensidad menor haría que la atracción fuera demasiado débil. Pero si tenemos una bobina alimentada por ejemplo con 12 Voltios y la intensidad que circula por la bobina es de 1 Amperio se produce una disipación de potencia de 12 x 1 = 12 Watios que se convierte en calor. Como la bobina en si ,es pequeña no puede disipar este calor, así que se calienta rápidamente y en muy poco tiempo la temperatura se eleva tanto que se funde el aislamiento del hilo, provocando un cortocircuito y su destrucción.

Así que las bobinas de los desvíos, se queman rápidamente (en 15 segundos por ejemplo), si se mantiene la corriente circulando por ellas.

Un tema que muchas veces da lugar a errores es la diferencia entre alimentar la bobina con corriente continua o alterna. Sorprendentemente la diferencia es poca, porque aunque tendemos a pensar que con una corriente alterna se producirá alternativamente una atracción y una repulsión de la armadura, en realidad no es asi. La armadura, es un núcleo de hierro dulce que no está magnetizado y por lo tanto no tiene un polo norte y un polo sur que atraiga o repela los polos magnéticos de la bobina. La armadura se mueve hasta situarse en la posición en que abarque el máximo flujo magnético (que es la posición que reprenta la energía más baja), independientemente de si este campo magnético es continuo o fluctuante. Ciertamente con corriente alterna hay una cierta fluctuación de la fuerza que impulsa la armadura, lo cual se traduce en un sonido en forma de zumbido cuando la corriente es alterna, pero la fuerza atractiva es similar en ambos casos.

Otra diferencia es que una bobina, por estar formada por un número grande de espiras de cobre tiene, además de la resistencia propia del hilo, una reactancia que se opone a la corriente y que es mayor cuanto mayor sea la frecuencia de la corriente. Por este motivo (para una misma tensión eficaz) la intensidad que circula por una bobina es mayor con corriente continua que con corriente alterna, y por ese motivo, es más fácil que se quemen las bobinas con corriente continua que con alterna, pero al mismo tiempo, el movimiento con corriente continua es más potente, ya que la intensidad es mayor,  y menos ruidoso, debido a la ausencia de zumbido.

La conclusión de todo esto, es que hay que garantizar que la corriente que alimenta las bobinas tenga una duración muy corta, del orden de un segundo. Este tiempo de ser suficiente para mover el desvío con seguridad y no produce un calentamiento significativo de la bobina. La foma en que los fabricantes se enfrentan a este problema, y la forma en que podemos garantizar que se cumpla esta condición da lugar a las siguentes formas de conexión.

En todos los esquemas que siguen, se representa a la izquierda el transformador que suministra la corriente para los desvíos (salvo un caso puede ser corriente alterna o continua) y a la derecha las dos bobinas B1 y B2 de un desvío. En la zona central se representa el circuito de mando, que puede estar realizado con botoneras o ser construido en forma de cuadro de mando.


Figura 1. Mando por pulsadores

La figura 1 es el esquema más sencillo y el más clásico para conseguir el telemando de un desvío. Como vemos, hay dos pulsadores P1 y P2, y al pulsar cada uno de ellos cerramos uno de los dos circuitos que alimentan cada una de las bobinas B1 y B2. Casi todas las marcas tienen accesorios para crear este sistema.
Referencia Märklin 70729

Por ejemplo Märklin (Ref 70729) ha fabricado desde siempre unos pupitres de mando, cada uno con cuatro parejas de pulsadores con los que pueden manejarse cuatro desvíos distintos.

La forma de garantizar que no quemamos las bobinas con este tipo de dispositivos se basa en que sólo circula corriente mientras estamos presionando el botón del pulsador, así que se confía en la responsabilidad del usuario para no presionar los botones un tiempo excesivo. Este es el único sistema propuesto por Märklin para la escala Z

El problema con estos pupitres es que la forma de saber a qué desvío corresponde cada botón consiste en anotar sobre el propio pupitre (para eso lleva la banda blanca) un número u otra referencia, y sabernos de memoria cuál es el número o referencia de cada desvío.

Cuando los aficinados deciden construir un cuadro de mando esquemático, si queren mantener este modo de control, tienen que poner dos pulsadores para cada desvío. Normalmente se utilizan pulsadores de los usados en electrónica. Debido al poco espacio con que se suele contar en estos cuadros, poner dos pulsadores por cada desvío puede resultar un poco problemático. Una alternativa es utilizar un conmutador del tipo que tiene una posición central estable, y dos posiciones laterales no estables (SPDT Center Off) *

Ambas opciones tienen una dificultad: Ninguna de las dos mantiene una indicación de cuál es la posición actual de cada desvío.

Normalmente se desea que en un cuadro de este tipo haya una indicación visual (señalización) de cual es la posición de cada desvío. Esto puede lograrse de dos formas: Si el elemento que accionamos para mover el desvío es un conmutador con dos posiciones estables, podemos asociar cada una de estas posiciones a una posición de las agujas, y por lo tanto de un vistazo, saber cómo está cada desvío. Otra opción es añadir en el cuadro de mando unas señales luminosas que indiquen esa posición. Hoy usamos leds, y podemos poner un par de leds, por ejemplo uno verde y otro rojo, y encender uno de ellos según la posición de las agujas. También podemos usar un led bicolor, que se encienda en rojo en una posición y en verde en la otra posición. En este artículo trataremos de explicar cómo conectar esos Leds para obtener una visualización luminosa de la posición de cada desvío.

Como decíamos, con el método de los pulsadores confiamos en que el usuario no deje un botón presionado durante tanto tiempo como para quemar el desvío. Para hacerlo  más seguro existe un método de garantizar que aunque el desvío siga recibiendo tensión, la corriente en la bobina se interrupa en cuanto deja de ser necesaria, es decir, en el momento en el espadín ya se ha movido a la nueva posición. Para ello se colocan dos "microswitches" que son accionados por el propio movimiento de los espadines. Cuando el espadín ha llegado a su posición final, se actúa mecánicamente sobre el microswitch y éste interrupe el paso de la corriente aunque el dispositivo que maneja el desvío, ya sea pulsador, conmutador o lo que queramos permanezca conectado. Estos microswitches se llaman también microinterruptores o interruptores de final de carrera. La palabra microswitch no hace referncia a su tamaño, sino a que se activan con una fuerza mínima. Esto es necesario porque en un desvío, el movimiento de los espadines es muy ligero, y aún así deben ser capaces de accionar estos microswitches


Figura 2 Pulsadores  con Finales de carrera

La Figura 2 muestra un circuito análogo al de la figura 1, pero en un desvío que cuenta con finales de carrera, representados por F1 y F2. Podemos ver que aunque actuemos sobre el pulsador P1, la corriente no llega a la bobina B1 al estar abierto el final de carrera F1. Si pulsamos P2, la corriente atraviesa F2 y llega a la bobina B2, que mueve el desvío, pero al moverse las agujas se abrirá el final de carrera F2 y se cerrará F1. Al abrirse F2 se interrupe la corriente en B2 de manera que ya no circula corriente aunque mantengamos pulsado P2 indefinidamente.  Al quedar cerrado F1 el desvío queda preparado para moverse en sentido contrario cuando pulsemos P1.

El hecho de que podamos mantener pulsados los pulsadores indefinidamente después de que el desvío ya se ha movido, sin ningún peligro de quemar las bobinas, permite sustituir estos dos pulsadores por un único conmutador
Figura 3. Conmutador SPDT y Finales de carrera
Al poner un conmutador tipo SPDT, como S1 en la Figura 3, en lugar de los pulsadores, tenemos dos ventajas: Por un lado hay un sólo elemento de mando por cada desvío, en lugar de los dos pulsadores del método anterior, y además la posición del conmutador es una indicación visual de la posición del desvío. Sin embargo confiamos toda la seguridad contra el calentamiento de las boninas al buen funcionamiento de los microswitches. Por supuesto este método vale sólo para desvios equipados com estos microswitches de final de carrera.

 Hay un tercer método que combina las ventajas de un sólo conmutador para el mando de los desvíos y además es válido para desvíos sin finales de carrera, aunque requiere algunos componente electrónicos. El esquema es el siguiente:



Figura 4. Mando por descarga de condensador
En este caso, tenemos para cada desvío una pareja de condensadores C1 y C2 que se cargan a la polaridad inversa uno de otro mediante el circuito formado por las resistencias y diodos R1 D1 y R2 D2. En la posición mostrada en la figura, El condensador C2 quedará cargado a la tensión de pico de la corrienre altera que proporciona el transformador. Si en ese momento cambiamos el conmutador S1 a la posición B, el condensador C2 se descarga a través del diodo D4 atravesando la bobina B2. El diodo D3 impide que la corriente de descarga circule también por B1. Asi que al mover el comutador hemos provocado una corriente de corta duración, ya que sólo se mantiene hasta que el condensador queda descargado.

Una vez que el conmutador se ha movido a una posición, por ejemplo a la A en la figura 4, y una vez que el condensador se ha descargado, queda una corriente residual que viene de R1, D1 y D3 que sigue circulando indefinidamente por la bobina. La resistencias R1 y R2 limitan esta corriente a un valor insignificante que no produce ningún calentamiento.

Este método tiene la ventaja de que es intrínsecamente seguro, puesto que la corriente que mueve las bobinas proviene de un condensador, y por lo tanto está limitada en el tiempo. Como vemos el dispositivo de mando es un sencillo conmutador cuya posición sirve de señalización para indicar la posición del desvío. Los componentes electrónicos que se necesitan son muy baratos. Hay un ligero inconveniente, y es que los condensadores tardan unos cuantos segundos (3 o 4 segundos) en recargarse después de cada movimiento, así que no pueden hacerse dos movimientos muy seguidos del mismo desvío.

Algo curioso es que en este caso la alimentación tiene que ser obligatoriamente por corriente alterna, aunque realmente el impulso que circula por las bobinas es de corriente continua. También es curioso que sólo hay un cable de mando que llega desde el cuadro a cada desvío, en lugar de los dos cables que requiere cualquiera de los otros métodos

Valores típicos para este circuito son:  resistencias de 1000 ohm para R1 y R2 y condensadores de 1000 uF y 16 V para C1 y C2 . Los diodos pueden ser del tipo 1N40xx
La maqueta de Angel, de la que comenzaba hablando en este artículo, tiene este sistema de mando para los desvíos.

Como hemos visto, salvo en el caso de los pulsadores, la posición del conmutador en el cuadro de mando nos indica la posición de cada desvío, asi que en rigor no hace falta nada más. Sin embargo, la mayoría de los aficionados desean que sus cuadros de mando tengan indicación luminosa del estado de cada desvío, así que vamos a modificar los anteriores esquemas para conseguie que haya un par de leds que se enciendan alternativamente indicando la posición del desvío.

En todos los esquemas siguientes, y por simplificar, no he dibujado la resistencia que debe llevar cada led para limitar la corriente que lo atraviesa. Es necesario poner estas resistencias que dependen del valor de la tensión de alimentación y de las características de cada led.

Empezando por el final, la forma de dotar de señalización al circuito de descarga de condensador es sustituir el conmutador SPDT por uno DPDT y utilizar el segundo circuito para conmutar la alimentación de dos leds para señalización. El esquema será el siguente:

Figura 5 Señalización para el mando por descarga de condensador
Como vemos en la figura 5, el  Conmutador S1 lleva ahora un segundo circuito (lineas en verde) que en función de la posición alimenta uno de los dos leds. En la figura se toma la corriente de la misma alimentación que el circuito de mando, pero podría ser una alimentación independiente, ya que este circuito de luces es totalmente independiente y solo se corresponde con la posición de los desvíos gracias a la sincronización mecánica del doble conmutador S1.

Este tipo de señalización puede utilizarse en cualquiera de los esquemas anteriores en los que el mando estaba formado por un conmutador SPDT. Si ponemos en su lugar un DPDT con este circuito tendremos automáticamente conseguida la señalización.

Sin embargo, para el caso de desvios con finales de carrera, existe una posibilidad más sencilla. Se trata del esquema siguiente:


Figura 6 : Señalización con Finales de carrera

Como vemos en la figura 6, Si conectamos unos leds directamente a los terminales de salida del conmutador, la cooriente le llega permanentemente a uno de los leds, ya que el conmutador permanece en esa posición hasta que que cambiemos la posición del desvío. Al cambiar a posición alternativa, la corriente llega al otro led, asi que se enciende uno u otro de forma permanente según la posición del desvío. Este es el método de señalización más simple, pero evidentemente requiere un conmutador biestable que mantenga indefinidamente alimentados los leds, y consecuentemente requiere que los desvíos cuenten con interruptores de final de carrera. Y desde luego requiere que estos funcionen bien. Marklin tiene un pupitre de control (Referencia 72710) de desvíos basado en este esquema, pero naturalmente no puede utilizarse en escala Z cuyos desvíos no tienen finales de carrera.
Referencia Marklin 72710
Normalmente se utiliza en H0 con las vias C y K que si tienen los famosos microinterruptores. En la figura de la izquierda vemos este dispositivo, similar  al 70729 pero con unos pequeños leds que se encienden según la posición del desvío.

Así que nos queda por solucionar el caso del sistema de mando por pulsadores, que realmente es el más utilizado. El problema es que para el caso de mando por pulsadores, la forma de obtener una señalización luminosa es la más complicada de todas, y ello proviene del hecho de que mientras ambos pulsadores están levantados, no hay ninguna parte del circuito que tenga tensión, y por lo tanto no hay ninguna forma de detectar eléctricamente la situación del desvío. Tampoco es posible hacerlo mecánicamente porque los dos pulsadores son independientes y ambos permanecen en la posición de reposo hasta que son pulsados.

La única solución es utilizar un relé biestable de dos bobinas (Por ejemplo el V23079-B1203-B301), conectado en paralelo con el desvío. Cada vez que se mueve el desvío, movemos también la posición del relé, y con ello conseguimos tener un juego de contactos en el relé que se conectan y desconectan en paralelo con la posición del desvío. Es esquema sería el siguente:


Figura 7. Señalización por relé biestable
En la figura 7 vemos como el relé R1 se alimenta en paralelo con las bobinas del desvio, de manera que su posición marca la situación del mismo. El circuito representado en verde iluminará uno u otro led en función de la posición del relé y por tanto señalará la posición del desvío. Por supuesto que este circuito es válido para cualquiera de las otras opciones, pero resulta evidentemente más caro y más complejo que cualquiera de los anteriores,

Naturalmente, todo lo dicho vale para el mando analógico de los desvios y se utiliza por tanto en maquetas analógicas, o en aquellas que aunque la circulación de trenes se controle de forma digital, se haya preferido mantener el sistema analógico para el control de los aparatos de via. Los sistemas digitales utilizan otras técnicas de mando y señalización, y sobre todo cuando pasamos al control de los desvíos mediante ordenador, estamos en una situación completamente diferente.

Y un comentario más acerca de los fines de carrera o microswitches. Al ser mi escala la Z no tengo estos elementos en ningún desvío, pero he podido comprobar, como en los foros que hablan de productos Märklin se comenta repetidamente que estos elementos son una fuente continua de problemas, de modo que en muchos casos se recomienda que sean anulados o eliminados. Para muestra, remito a este comentario de otro seguidor de este blog:  Maqueta de Marco Retama. Por este motivo he incluido en mi comentario algunas frases acerca de la poca fiabilidad de estos elementos y de lo peligroso que puede ser confiar a ellos, de forma crítica, la seguridad de los desvíos. Evidentemente si estos elementos se anulan, no podrán utilizarse ninguno de los esquemas que se basan en su presencia.

Editado 20/11/2013

En esta fecha se ha publicado en este blog un artículo dedicado a la forma de suministrar alimentación a los sistemas de mando de desvíos, que constituye un interesante complemento a este artículo
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El Enlace es este:  David contra,,, Titán


Editado 05/02/2014

En esta fecha se publica en este blog un artículo dedicado a un circuito elecrtrónico para mover desvíos por el método de descarga por condensador que incluye leds para señalización en un panel de control

El enlace es este: Otro Inventillo

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* Hay una forma de denominar los conmutadores y también los relés con unas siglas que definen su configuración. SPDT significa Single Pole Double Throw, que en español solemos decir como "Un circuito dos posiciones". Como la nomenclatura por letras es más precisa, la utilizo aquí. Se puede consultar el siguiente documento para ver el significado de todas esas siglas: Switches explained