Mi Maqueta Marklin Z

Un poco de software (y II)

2012-01-28T18:24:00.000+01:00

En el artículo anterior, decía que puede hacerse un programa para manejar desvíos (y otros artículos electromagnéticos tales como desenganchadores señales de brazo y relés), de una forma muy sencilla, de modo que con un programa así, construyendo una o más placas DEMU02 de mi sistema de control, y comprando una placa Velleman K8055 es posible tener un sistema de control por ordenador para los aparatos de vía que sustituye con ventaja a un cuadro esquemático realizado de forma artesanal.

Esbocé un poco la forma de hacerlo, pero una vez publicado el artículo, pensé que realmente sería muy sencillo hacerlo, tan sencillo, que podría terminarlo, poco menos que en un rato.

Así que me puse manos a la obra, y el resultado es positivo. La imagen de cabecera muestra la pantalla de ordenador con el esquema de vías que he hecho para la prueba. Como se ve, en cada desvío, hay un botón que, al presionarlo actúa sobre el desvío correspondiente y al mismo tiempo cambia de color, con lo que se convierte en una excelente señalización de la posición del desvío. He llamado CzLite a este programa.

En este pequeño vídeo se ve el programa funcionando. Como se puede apreciar no hay más que el ordenador con el programa funcionando, y una conexión por USB a la placa Velleman. Siento no haber tenido disponibles algunas placas DEMU y algunos desvíos para verlos moverse en correspondencia con las pulsaciones del ratón en los botones del programa, pero lo que si se ve muy bien son los leds indicadores de las salidas de la placa, encendiéndose y apagándose. Esto es lo esencial del tema, lo demás está ya super comprobado.

Bueno, pues tal como anticipaba, el programa que hace esto es sencillísimo. De hecho son apenas cincuenta líneas de programa en Visual Basic.

Como es habitual, he puesto en la página de descargas de este blog un enlace a una página de mi web desde la cual es posible descargarse el programa, tanto en modo ejecutable como en modo fuente. Las personas que tengan conocimientos de programación pueden basarse en el programa fuente suministrado para modificarlo y perfeccionarlo de acuerdo con sus necesidades, pero con el programa que se incluye en la descarga es posible ya manejar siete desvíos y es posible modificarlo para manejar una gran cantidad de desvíos (124 exactamente). En esa página de descargas hay instrucciones de como cargar el programa y de como modificarlo para incluir el esquema de vías necesario y situar todos los controles que se necesiten para manejarlo, así que no voy a repetir aquí esas instrucciones.

Lo que si voy a explicar es la forma de conseguir que las órdenes generadas por el programa actúen sobre la placa Velleman.

Como ya comenté recientemente Velleman suministra con su placa una librería DLL. También comenté que es mejor descargarla de la página de Velleman para garantizar que tenemos la última versión. Esta DLL hay que copiarla al directorio Windows/System del ordenador. Esta Dll suministra una serie de funciones, que hay que declarar en el programa. Por eso el programa lleva un módulo de nombre Welleman.bas con la declaración de variables:

Option Explicit

Declare Function OpenDevice Lib "k8055d.dll" (ByVal CardAddress As Long) As Long
' Declare Sub CloseDevice Lib "k8055d.dll" ()
' Declare Function ReadAnalogChannel Lib "k8055d.dll" (ByVal Channel As Long) As Long
' Declare Sub ReadAllAnalog Lib "k8055d.dll" (Data1 As Long, Data2 As Long)
' Declare Sub OutputAnalogChannel Lib "k8055d.dll" (ByVal Channel As Long, ByVal Data As Long)
' Declare Sub OutputAllAnalog Lib "k8055d.dll" (ByVal Data1 As Long, ByVal Data2 As Long)
' Declare Sub ClearAnalogChannel Lib "k8055d.dll" (ByVal Channel As Long)
' Declare Sub SetAllAnalog Lib "k8055d.dll" ()
' Declare Sub ClearAllAnalog Lib "k8055d.dll" ()
' Declare Sub SetAnalogChannel Lib "k8055d.dll" (ByVal Channel As Long)
Declare Sub WriteAllDigital Lib "k8055d.dll" (ByVal Data As Long)
' Declare Sub ClearDigitalChannel Lib "k8055d.dll" (ByVal Channel As Long)
Declare Sub ClearAllDigital Lib "k8055d.dll" ()
' Declare Sub SetDigitalChannel Lib "k8055d.dll" (ByVal Channel As Long)
' Declare Sub SetAllDigital Lib "k8055d.dll" ()
' Declare Function ReadDigitalChannel Lib "k8055d.dll" (ByVal Channel As Long) As Boolean
' Declare Function ReadAllDigital Lib "k8055d.dll" () As Long
' Declare Function ReadCounter Lib "k8055d.dll" (ByVal CounterNr As Long) As Long
' Declare Sub ResetCounter Lib "k8055d.dll" (ByVal CounterNr As Long)
' Declare Sub SetCounterDebounceTime Lib "k8055d.dll" (ByVal CounterNr As Long, ByVal DebounceTime As Long)

Este bloque está copiado directamente del programa ejemplo suministrado por Velleman. Como se puede ver, he dejado sólo tres funciones activas, que son las que se usan en este programa. El resto las he dejado comentadas.

Como decía el programa consta de un módulo denominado Welleman.bas y un único formulario, denominado Form1.frm. Al arrancar el programa se activa el formulario, así que lo primero que se ejecuta es el procedimiento Load del formulario Form1. Este procedimiento contiene las siguientes instrucciones:

Private Sub Form_Load()

Dim AnchoPixel As Integer
Dim AltoPixel As Integer

AnchoPixel = 1024 ' Resolucion de pantalla. Pixels ancho
AltoPixel = 600 ' Resolución de pantalla. Pixels alto

Me.Move 0, 0, AnchoPixel * Screen.TwipsPerPixelX, AltoPixel * Screen.TwipsPerPixelY
Me.Show

If Not AbreCanal(1) Then End ' Intenta abrir el canal de comunicación. Si no lo consigue termina

End Sub

Lo primero que hace este procedimiento es dar valor a dos variables que definen el tamaño que se desea dar a la ventana del programa. Aquí se le ha dado 1024 pixels de ancho por 600 de alto. La instrucción Move ajusta ese tamaño y la instrucción Show lo visualiza.

A continuación hace una llamada a la función AbreCanal. Esta función la veremos a continuación y lo que hace es "encender" la placa de comunicaciones. Como puede haber hasta cuatro placas de comunicaciones se incluye el parámetro 1 indicando que se debe abrir la primera placa. Esta función devuelve un valor True o False en función de si la placa ha respondido a la orden de apertura. Si la respuesta es False el programa termina, puesto que hay algo que no funciona.

Esta es la función AbreCanal:

Function AbreCanal(Canal As Integer) As Boolean

Dim CardAddress As Long 'Variables long para la función
Dim h As Long

CardAddress = Canal - 1 ' Puede abrir los canales 1 2 3 0 4 las direcciones de tarjeta son 0 1 2 y 3
h = OpenDevice(CardAddress) ' llama a la función y devuelve un valor h

Select Case h
     Case 0, 1, 2, 3 ' Si devuelve en h la dirección de tarjeta es correcto
           MsgBox "Canal " & Canal & " abierto", vbInformation + vbOKOnly
          AbreCanal = True
     Case -1 ' Si devuelve -1 no ha funcionado
          MsgBox "El canal " & Canal & " no funciona", vbCritical + vbOKOnly
          AbreCanal = False
End Select

End Function

Aquí hay por primera vez una llamada a una función de las incluidas en la DLL suministrada por Velleman. Se trata de la función OpenDevice que se invoca con la dirección de la tarjeta y devuelve en la variable h el mismo valor, si la apertura fue correcta, o el valor -1 si fué incorrecta. En ambos casos se emite un mensaje y cuando el usuario acepta el mensaje termina la función.

El otro objeto que tiene definido el programa es una matriz de "Command Buttons" de nombre Command1(). En la versión que se puede descargar desde mi página tiene definidos 8 elementos, numerados del 0 al 7. El primero de ellos Command1(0) tiene la propiedad Visible a False para que no se visualice en tiempo de ejecución. Se utiliza en tiempo de diseño para generar copias de si mismo y poder así hacer tantos elementos de la matriz de botones como sean necesarios. El resto son los botones que se activan al pulsarlos con el ratón y pasan de rojo a verde y viceversa, y emiten la orden de cambio.

Cuando presionamos cualquiera de estos botones se ejecuta el evento Command1.Click y la variable Index toma el valor del ídice del elemento pulsado. El código de este evento es el siguiente:

Private Sub Command1_Click(Index As Integer)

Dim Direccion As Integer
Dim Milisegundos As Single

Direccion = 2 * Index 'se asignan diecciones a cada botón segun su indice. De dos en dos
Milisegundos = 200 ' Tiempo de activación de los desvíos

If Command1(Index).BackColor = &HFF00& Then Command1(Index).BackColor = &HFF& Else Command1(Index).BackColor = &HFF00&

If Command1(Index).BackColor = &HFF00& Then ' botón verde
     SendData Direccion, Milisegundos ' Envía el dato para posición desvío en recto
End If

If Command1(Index).BackColor = &HFF& Then ' botón rojo
    SendData Direccion + 1, Milisegundos ' Envía el dato para posición desvío en curva
End If

End Sub

Aquí vemos que al ejecutarse este procedimiento, se calcula un dato denominado Direccion que es el dato que hay que enviar a la placa. Para hacerlo sencillo he hecho que la dirección se calcule a parttir del indice de cada botón, o sea de la variable Index. Asi para el primer botón Index vale 1 y Dirección se calcula igual a 2. Pra el segundo botón, la Dirección sale 4. Para el tercer botón la Dirección sale 6, y así sucesivamente hasta el botón numero 7 cuya Dirección es 14

La otra variable importante es Milisegundos Define el tiempo que va a durar el impulso que enviamos a cada desvío. Aquí está puesto fijo a 200 que representan 200 milisegundos.

La siguiente instrucción cambia el color de fondo del botón (variable BackColor del elemento de la matriz de botones) Si era verde lo pone rojo y si era rojo lo pone verde.

Y por último sea el color resultante verde o rojo se llama a la función SendData, que es la que efectivamente va a hacer la transmisión del dato. Obsérvese que en el caso de que el botón sea verde, o sea que queremos que el desvío se ponga recto, enviamos el dato Dirección, mientras que si el botón está rojo, queremos que el desvío se ponga en curva, y entonces enviamos el dato Direccion +1

O sea que, por ejemplo si presionamos el botón 4, y lo ponemos verde, llamamos a la función SendData con los parámetros 8 y 200 mientras que si lo ponemos rojo llamamos a la función con los parámetros 9 y 200. Se ve claro, el porqué asignamos la Dirección con valores de dos en dos.

Y por último, aquí está la función SendData:

Sub SendData(Dato As Integer, Tiempo As Single)

Dim segundos As Single
Dim t As Long
Dim N As Long

If Dato = 0 Then Exit Sub
segundos = Tiempo / 1000

N = Dato

WriteAllDigital N

t = Timer: Do While t + segundos > Timer: DoEvents: Loop

ClearAllDigital

End Sub

Como se ve, sencillamente convierte la variable de dirección (que aquí llama Dato) a entero largo con el nombre N También convierte el tiempo de transmisión que venía en milisegundos a segundos.

Entonces llama a la función de Velleman WriteAllDigital con el parámetro N. Es decir ordena que la salida de la placa muestre el valor N

Despues hace un loop para esperar el tiempo definido, que en nuestro caso serán 200 milisegundos, y entonces llama a la función de Velleman ClearAllDigital, que borra la salida de la placa.

Y eso es todo!. En este artículo he reproducido el código fuente del programa CzLite completo, tal como puede descargarse desde la página de descargas.

Como ya advertí en un artículo anterior, la parte de comunicaciones que a priori parece lo más difícil, es realmente mucho más sencilla de lo que cualquiera puede esperar, mientras que la parte gráfica, sobre todo cuando hacemos gráficos animados es mucho más dificil de hacer de lo que la mayoría espera. En este programa CzLite, la parte gráfica se ha reducido al mínimo, y por eso el programa ha resultado extraordinariamente simple. Por el contrario la parte de comunicaciones, no ha sido simplificada y de hecho, las funciones empleadas; AbreCanal, y SendData proceden del código del programa "grande" ControlZ.

Como vemos en el vídeo, hay unos Leds que se encienden en la placa Velleman cuando pulsamos los botones del programa. Supongo que muchos de mis lectores lo saben, pero aclaro que esos Leds están mostrando el nivel de tensión (0 voltios o 5 voltios) de los ocho bits de salida de la placa, bits que se activan para formar la expresión hexadecimal del dato que hemos enviado a la salida. Asumiendo que los leds encendidos representan los "unos" y los apagados los "ceros", los datos que enviamos se visualizan así:

0     00000000
1     00000001
2     00000010 --> Desvio 1 recto
3     00000011 --> Desvio 1 curva
4     00000100 --> Desvio 2 recto
5     00000101 --> Desvio 2 curva
6     00000110 --> Desvio 3 recto
7     00000111 --> Desvio 3 curva
8     00001000 --> Desvio 4 recto
------------------------------------------ etc

Las dos primeras direcciones no se usan porque la correspondiente a la posición recta es la 00000000 que en realidad es la posición de reposo, que adopta la salida cuando no hay ninguna orden

Nótese que esta tabla puede continuarse hasta el el valor 255, lo que da el enorme valor de 127 desvíos que sería posible manejar con este programa.

Y para el que no lo tenga claro, lo que hace el conjunto de placas DEMU1 DEMU2 y DEMU3 de mi sistema es activar con 12 voltios cada una de las 255 salidas que puede llegar a tener, en respuesta a las 255 posibles situaciones de la salida de la placa Velleman. Esta salida de 12 voltios se mantiene durante el tiempo que dura la activación de la salida, en definitiva durante 200 milisegundos en este caso.En definitiva hemos mandado un impulso de 12 voltios y 200 milisegundos de duracuón por esa salida. Si en esa salida está conectado el cable de un desvío éste se moverá en consecuencia.

Un poco de software (I)

2012-01-25T12:49:00.000+01:00

Pantalla del programa ControlZ en un ordenador de 1280 x 1024 pixels de resolución de pantalla.

Como saben mis lectores, en este blog voy publicando todos los avances que realizo en la construcción de mi maqueta. También voy explicando en los distintos artículos cómo y porqué voy haciendo cada cosa, y publico fotografías planos y esquemas de trazados de vía, esquemas eléctricos, etc. No sólo eso, sino que en las páginas de Descargas, a las que se accede desde el menú de la cabecera, publico esquemas eléctricos, plantillas de PCB, listas de material, y en definitiva todo cuanto se necesita para que si alguien quiere seguir mis pasos, pueda hacerlo.

Debo dejar claro, sin embargo que éste es un sistema absolutamente original, y distinto del sistema que se ha impuesto de forma absolutamente global. Me refiero, claro está al sistema digital, asi que el que quiera meterse por mi camino sabe que no va a encontrar prácticamente ningún producto comercial que venga en su ayuda, de forma que, como yo, tendrá que hacerse todo el hardware de forma artesanal.

Pero seguramente, con ser eso un problema, no es el mayor, porque realmente los elementos de hardware son bastante sencillos, y para el sistema de comunicaciones he podido utilizar una placa de comunicaciones comercial.

Sin embargo, apenas he comentado nada acerca del software que he desarrollado para mi proyecto, y que se materializa en el programa que he denominado "ControlZ". En mi último artículo me referí de nuevo a él, comentando que había podido ponerlo en marcha en un nuevo ordenador (más bien un mini ordenador) y en un nuevo sistema operativo (Windows 7). Así que ahora que estoy de nuevo metido en harina con el software, es una buena oportunidad para hablar de este tema.

Lo primero que hay que decir, es que el programa está incompleto, tan incompleto como el resto del proyecto, porque todo va avanzando en paralelo.

Sin embargo, en algunas ocasiones, se han dirigido a mi algunos lectores pidiéndome que les explique cómo, o les ayude a realizar un programa similar para sus maquetas. En todos los casos he contestado a esas demandas con explicaciones o incluso aportando piezas de software, pero tengo la sensación de que a ninguno de esos demandantes les han servido de mucho mis respuestas.

Y es que parece que estos comunicantes esperaban algún procedimiento maravilloso para dibujar un desvío en la pantalla, desvío que cambia de posición al pulsar con el ratón sobre él, o para dibujar un semáforo cuyas luces cambian de verde a rojo, o un desenganchador que parece que se levanta al pulsar sobre el mismo y no digamos ya, si de lo que se trata es de dibujar un velócímetro, cuya aguja se mueve por la escala indicando la velocidad en cada momento de la locomotora, o de dibujar una rotonda cuyo puente hacemos girar con el ratón y que como consecuencia hace que la rotoda de la maqueta se mueva.(ver: Rotondas digitales). Todo ello, como decía aquél, es "more transpìration than inspiration". Quiero decir que conseguir eso, es complicado, y requiere bastante experiencia en programación, y concretamente en programación de gráficos. Se da la circunstancia de que la programación ha sido mi actividad profesional durante muchos años, así que estaba dentro de mi alcance el abordar este tipo de software, pero precisamente en esa actividad profesional he podido comprobar como muchos programadores expertos patinan clamorosamente, cuando se enfrentan a ese tipo de programación.

Tomemos como ejemplo el conseguir que la aguja del velocímetro se mueva por la escala. Para ello hay que aplicar unos cuantos conceptos de trigonometría. Si se tienen, es fácil dibujar esa aguja móvil, pero si no se tienen, por mucha experiencia de programación que se tenga, no se será capaz de hacerlo.

Concretamente: las siguientes siete instrucciones de Visual Basic dibujan la aguja del velocímetro que vemos dentro de cada una de las ventanas de control de locomotora.

     Picture1.DrawWidth = 4
     Picture1.ForeColor = &HFFFFFF
     Picture1.FillColor = &HFFFFFF

     Picture1.Circle (0, 0), 6

     Grados = (VeloActual / VeloFondo) * 270
     Angulo = (225 - Grados) * 1.74532925199433E-02 'radianes
     Picture1.Line (-20 * Cos(Angulo), -20 * Sin(Angulo))-(51 * Cos(Angulo), 51 * Sin(Angulo))

Las tres primeras lineas establecen cómo se va a dibujar: Con trazo de grosor 4, con color blanco, y con color de relleno blanco.

La cuarta instrucción dibuja el circulito blanco que se sitúa en el punto de giro de la aguja.
En la quinta instrucción calculamos la proporción entre la velocidad actual, la que debe indicar la aguja, respecto de la velocidad de fondo de escala. Esta proporción aplicada al total de grados que abarca la escala, 270, nos da el número de grados que debe moverse la aguja.

En la siguiente instrucción cambiamos esa cifra de grados a radianes obteniendo el valor "Angulo"

Y en la última linea dibujamos la línea que representa la aguja trazando una línea entre dos puntos cuyas coordenaedas son: x=-20 * Cos(Angulo),   y= -20 * Sin(Angulo)    y   x=51 * Cos(Angulo),    y=51 * Sin(Angulo).

Observese que se está dibujando en el objeto "Picture1" que en una fase anterior se ha definido como un control de tipo picture con un sistema de coordenadas con el origen en el centro y 200 unidades de ancho y alto

El resultado se puede apreciar en el vídeo adjunto

Como se ve, intervienen las funciones trigonométricas seno y coseno, así que hay que tener claro su significado. Como antes decía, no hay nada mágico. Hay que calcularse el ángulo que debe tener la aguja, las coordenadas de los puntos extremos y dibujar una linea entre esos dos puntos extremos con un determinado color, y un determinado espesor. Realmente en programación, para dibujar, sólo hay dos instrucciones Line y Circle. Las dos las he usado aquí, y no hay ninguna más, asi que cada dibujo que queramos ver hay que componerlo a base de estas dos instrucciones.

Realmente estas dos instucciones corresponden a una regla y a un compás, y como sabemos, esos son los dos únicos instrumentos imprescindibles para dibujar.

Y para que la aguja realmente se mueva, el truco es el mismo que el del cine o la televisión: La aguja se está dibujando continuamente, cada vez en la situación que corresponde a la velocidad en cada momento. Esto también es poco habitual en programación: Realmente el programa está permanentemente metido en un bucle que redibuja continuamente los elementos gráficos que cambian. Por ejemplo en la esquina superior derecha de la pantalla de la cabecera vemos un cronómetro que va calculando los minutos y segundos que lleva funcionando el programa. Los números van cambiando porque el programa redibuja continuamente las cifras.

Si nos fijamos, en el caso de la aguja del velocímetro, hay una variable, de nombre VeloActual que determina la posición en que debe aparecer la aguja. Cada vez que se ejecutan esas instrucciones se dibuja la aguja de acuerdo a este valor. Se trata de una variable analogica, porque realmente su valor corresponde a la velocidad teórica de la locomotora en Kilómetros/hora, que varía de forma continua entre cero y el valor máximo.

En otros casos la variable es de tipo digital, por ejemplo un semáforo de dos luces, puede lucir en rojo o en verde.por lo que la variable que dice como se debe dibujar, solo puede tener dos valores. Bueno en realidad tiene cuatro posibilidades: encendido el rojo, encendido el verde, encendidos ambos y apagados ambos. Pero en todo caso, se trata de una variable entera que solo admite unos pocos valores. En este caso 0, 1 o 2 (el caso de los dos apagados no se contempla) Tratándose de semáforos, el nombre de esta variable es "Aspecto". Si algún lector se pregunta cuando se muestran encendidos simultáneamente el rojo y el verde la respuesta es que se muestran así en el modo de diseño, es decir cuando el usuario está definiendo que en una determinada posición, va un semáforo.

Bueno pues la rutina que dibuja un semáforo es la siguiente:

Case 1 'semaforos dos aspectos

    Destino.DrawWidth = Grueso
    Destino.Line (x - 3 * a, y)-(x + m, y), Negro 'palo
    Destino.Line (x - 3 * a, y + n)-(x - 3 * a, y - n), Negro 'base

    Destino.DrawWidth = Grueso * 4
    Destino.Line (x - m, y)-(x + m, y), Negro ' cabeza

    Destino.DrawWidth = Grueso

    Select Case Aspecto
        Case 1
            Destino.Circle (x + m, y), Grueso / 1.6, Rojo
        Case 2
            Destino.Circle (x - m, y), Grueso / 1.6, Verde
        Case Else
            Destino.Circle (x + m, y), Grueso / 1.6, Rojo
            Destino.Circle (x - m, y), Grueso / 1.6, Verde
    End Select

Ya sé que para la mayoría de los lectores, el presentar aquí estos segmentos de código puede resultar aburrido, pero, insisto, lo hago para aquellas personas que tengan conocimientos de programación, y que tengan curiosidad por saber cómo se pueden hacer este tipo de programas con gráficos móviles. Vemos como aquí la variable "Aspecto" hace que ejecuten unas u otras instrucciones del último bloque, y que en definitiva están dibujando un circulo de color rojo o verde.

Esta rutina es polivalente, ya que se usa para dibujar semáforos en más de una situación de programa. Por eso se usa la variable Destino que indica dónde hay que dibujar en cada caso. Las variables x e y especifican las coordenadas donde debe hacerse el dibujo, a es la altura del poste y m es la altura de la cabeza del semáforo. La variable "Grueso" indica el espesor de las líneas de dibujo, y las variables "Rojo", "Verde" y "Negro" contienen la definición binaria de esos colores.

Y naturalmente, el caso de los desvíos es análogo. Una variable, que por cierto también se llama "Aspecto" dibuja las lineas correspondientes a la posición del desvío. Hay desvíos con dos aspectos, y otros con tres, caso de los desvíos triples.

De hecho cualquier segmento de vía se dibuja igual que un desvío ya que puede corresponder a un trazo vertical, horizontal, inclinado a derecha, inclinado a izquierdas, y todas las combinaciones de esquinas que permiten cerrar los dibujos. Sin embargo, los tramos simples no tienen aspectos, por lo que se dibujan siempre igual, a diferencia de los desvíos.

Seguramente algún lector que tenga experiencia en programación se habrá visto sorprendido por el hecho de que el programa dibuja CADA VEZ cada elemento utilizando las instrucciones Line y Circle para dibujar las imagenes. Cuando se hacen cosas parecidas a esta, muchos programadores realizan previamente una gran cantidad de imágenes, utilizando un programa de dibujo (Paint o PhotoShop, por ejemplo), almacenan todas estas imágenes, y luego durante la ejecución presentan unas u otras imágenes en el lugar oportuno. Mi experiencia es que ese tipo de sistemas resultan más lentos, y mucho más difíciles de mantener, pero sobre todo, el dibujar los elementos cada vez durante la ejecución tiene la enorme ventaja de que puede dibujarse a cualquier escala sin más que dar un nuevo valor a las coordenadas. De esta forma se consigue muy sencillamente que se pueda hacer zoom sobre cualquier zona del dibujo y a cualquier grado de ampliación. También es posible utilizar colores variables con significados apropiados porque en definitiva para la rutina de dibujo los colores son variables cuyo valor le viene dado.

También es facilisimo adaptarse a las distintas resoluciones de pantalla. En la imagen de cabecera de este artículo vemos la imagen del programa en un ordenador de sobremesa con pantalla de 1280 x 1024 pixels, pero como contaba en mi anterior artículo, no he tenido la menor dificultad eh hacerlo funcionar en un pequeño ordenador con bastante menos resolución, incluso con proporciones distintas, ya que tiene una pantalla apaisada, tal como vemos en la fotografía de cabecera de mi anterior artículo (Un hito).

Si algun lector, que estaba considerando la posibilidad de hacer un programa para controlar su maqueta, se ha asustado al leer todo lo anterior, le hago la advertencia de que hacer un programa de la forma en que yo lo he hecho, es realmente un lujo, ya que el programa está hecho como si fuera a venderse, es decir que permite definir cualquier trazado de vías y colocar los desvios, señales, y demás elementos que sean necesarios. Esto está muy bien, porque permite hacer modificaciones con toda facilidad, y tiene las ventajas que he comentado en cuanto a la posibilidad de zoom y la adapatación a distintas resoluciones de pantalla, pero realmente se puede hacer un programa mucho más sencillo, si nos conformamos con que sea hecho específicamente para una determinada maqueta, y para una determinada resolución de pantalla. En un próximo artículo trataré más extensamente este tema.

Claro que aquí viene la segunda parte: ¿Como hacemos para que esas "ordenes" que el programa envía salgan del ordenador y lleguen a mover un desvío en la maqueta? Aunque parezca raro, esto es muchísimo más sencillo que lo que hemos explicado hasta ahora, pero de eso trataremos en el artículo siguiente.

Un hito

2012-01-16T20:11:00.000+01:00

Supongo que algunos lectores de este blog, habrán pensado más de una vez, "pero este tío, ¿cuándo va a poner en marcha la maqueta de una vez? Y es que en efecto, desde hace aproximadamente un año, se han ido sucediendo una serie de problemas, el principal de los cuales ha sido el traslado de domicilio, y las consiguientes obras de adaptación de la maqueta a su nueva ubicación.

Pero no ha sido éste el único problema: He tenido problemas con los dos ordenadores que manejo. El que utilizo habitualmente, que es un sobremesa, tuvo una serie de problemas de software que casi me hacen perder un montón de cosas. Afortunadamente tenía copias de seguridad, pero siempre falta algo.

El principal problema fue con el ordenador portátil que había ya asignado a controlar la maqueta. Este sencillamente se averió, sin reparación posible.

Sopesé varias opciones, pero al final decidí comprar un nuevo portátil, de los más sencillos y de pequeño tamaño, con la intención de usarlo primordialmente para manejar la maqueta, aunque si quería, para evitar problemas de compatibilidad, que tuviera sistema operativo Windows. Al final compré un Dell Inspiron mini, que podemos ver en la foto de cabecera.

Me vino con Windows 7, lo cual no me gustó demasiado, porque en el otro ordenador conservaba (y conservo) mi Windows XP de siempre.

Y esto me llevó a una cuestión: El desarrollo de mi programa de control de trenes está hecho en Windows XP. ¿Funcionará en Windows 7? La duda es bastante lógica, porque este programa, como mis lectores saben se mete en muchas interioridades, como son los gráficos animados, las comunicaciones por USB, etc.

La verdad es que el temor a lo que pudiera encontrarme ha sido otro de los motivos de que no me decidiera a probar a hacer el montaje en el nuevo ordenador, pero este fin de semana decidí que ya estaba bien de marear la perdiz, y me puse con el tema.

En primer lugar se trataba de volver a poner en marcha el entorno de desarrollo en Visual Basic del ordenador grande, cosa que no había probado desde la recuperación de las copias de seguridad. Tal como sospechaba faltaba algún módulo, pero afortunadamente pude recargar el Visual Basic y dejar todo operativo de nuevo. Así que me volvió a funcionar mi programa, y pude hacer una compilación del mismo sin problemas, que funcionó perfectamente con las placas Welleman.

El siguiente paso fue crear un paquete de instalación y cargarlo en el ordenador pequeño como quien instala un producto comercial. Aquí me esperaba problemas, pero para mi sorpresa el Windows siete se dejó instalar el programa sin problemas. Esto puede parecer elemental, pero la instalación es compleja y lleva un montón de librerías dll's varios módulos ejecutables, archivos de datos, etc. creados para un entorno de Windows XP antes de que existiese Windows 7. Mi enhorabuena a Microsoft.

Ya estaba yo aplaudiendo con las orejas, cuando al probar el programa, veo que todo funciona....excepto que la placa Welleman conectada al puerto USB no reacciona. Naturalmente si esto no se resuelve, todo el montaje no sirve para nada.

Bueno, ¡que no panda el cúnico! La placa Welleman viene con una dll que hay que instalar en el ordenador, y seguramente es la que no funciona. ¡vaya por Dios! la única que no es de Microsoft ni mía.

Rápidamente me metí en la web de Welleman a ver si tenían una nueva versión de esta dll...... Y... ¡ SI ahí estaba! Descarga, copia, instalación, prueba... ¡Y funcionando!

Asi que por fin, tengo el programa de control instalado y completamente operativo en el ordenador portátil. Al menos esta gente de Welleman son serios y cuando han comprobado que su sistema no funciona en Windows 7, han corregido el problema y lo han puesto a disposición de los usuarios. Me gustaría saber que me hubiera pasado si hubiese tenido este problema con la placa de Micropick que utilicé inicialmente.

El peligro de hacer estos desarrollos propios, es precisamente éste. Al paso que avanza la tecnología informática, puede uno encontrarse fácilmente con que con alguno de estos cambios algo deja de funcionar y el arreglo, suponiendo que se sepa localizar cual es el problema, lleva un tiempo prohibitivo para una sola persona. Las grandes empresas de Software pueden ir actualizando sus productos para mantener la compatibilidad con los nuevos sistemas, pero hacer esto para un programa que es ejemplar único y desarrollado por una única persona, resulta prohibitivo.

Afortunadamente, por esta vez he salvado el problema, y bueno, Windows 7 es un standard bastante actual, así que puedo estar tranquilo por un tiempo.

Neuschwanstein

2012-01-11T20:19:00.001+01:00

Supongo que mis lectores conocen el castillo de Neuschwanstein, un castillo-palacio construido en Baviera por Luis II, y que actualmente es uno de los principales destinos turísticos de esta zona. Lo curioso es que estamos hablando de un edificio construido a mediados del siglo XIX (1866) y no de un castillo medieval como parece a primera vista. Realmente podemos decir que es un elemento decorativo, fruto del capricho del rey, al que por algo llamaron "el rey loco". Realmente construyeron un bonito escenario entre el paisaje y la arquitectura.

Esto viene a cuento de que en muchas maquetas de trenes se utilizan castillos, sobre todo en los paisajes montañosos coronando las cimas de los puntos más altos del paisaje. En muchos casos, estos castillos se hacen a escala menor, ya que su situación en puntos elevados y de último término, favorece esta posibilidad Todas las marcas de accesorios para maquetas (Faller, Kibri, etc) tienen castillos. El problema como siempre en las escalas mayores que la Z es que un castillo, reproducido a escala H0 o N resulta un elemento muy grande, por lo que la solución es reproducir castillos muy pequeños (apenas una torre y algo más) o falsear descaradamente la escala.

Ya he comentado en otras ocasiones que la escala Z permite introducir en las maquetas elementos que resultan prohibitivamente grandes en otras escalas, ya sean, altos hornos, catedrales.... o castillos, sin tener que recurrir al truco de reducir la escala. Así que no es descabellado introducir en una maqueta de Z la reproducción de un castillo de una vez, como Neuschwanstein. Ya hace tiempo que me rondaba por la cabeza la idea de colocar un gran castillo coronando el promontorio que oculta la rampa espiral en la parte derecha de mi maqueta. En alguna ocasión he situado en esa zona una reproducción en papel de la iglesia de nuestra señora de Dresde, que compré y monté para mi primera maqueta, y que podemos ver en la fotografía. Sin embargo, si en aquella maqueta, esta iglesia quedaba bien situada, en la nueva maqueta no acabo de encontrarle un lugar adecuado, y los intentos que he hecho de situarla en la cima de ese promontorio, han resultado muy poco apropiados. Se trata claramente de un edificio "de ciudad" y por lo tanto subirla a la cima de un monte resulta poco apropiado.

Por otra parte, hace ya tiempo que tenía localizada una maqueta de papel del castillo de Neuschwanstein, y siempre he pensado que algún día, cuando comenzase con el tema de la decoración, me plantearía si utilizaba definitivamente la iglesia de Dresde o montaba el castillo de Neuschwanstein.

Quiero aclarar, para quien no lo conozca, que la construcción de maquetas de papel, es una alternativa muy válida al montaje de los típicos edificios de plástico para decoración de maquetas de trenes. Hay varias casas que fabrican maquetas de papel para armar a base de cortar y pegar adaptándose a las escalas ferroviarias.

Sin embargo, en general, estas maquetas de papel, pecan del defecto de ser demasiado simples. Todas caen en la tentación de "pintar el relieve" es decir, si una fachada tiene por ejemplo cornisas o pilastras, éstas están pintadas en el papel que forma el edificio, y para simular el relieve incluso se pintan sombras de estos elementos, lo cual naturalmente da un resultado totalmente falso. Sin embargo unos pocos fabricantes de estos modelos de papel, hacen que cada elemento arquitectónico tenga su correspondiente relieve ya que está formado por piezas que se montan y pegan para tener el relieve real. Naturalmente la construcción de este tipo de modelos es muy laboriosa porque todos esos elementos sólidos requieren multitud de piezas cuidadosamente recortadas y pegadas, pero el resultado no tiene nada que ver. Yo digo que los primeros hacen un recortable y los segundos una maqueta de papel. Realmente en todos los casos se llega hasta un cierto punto, y al final, determinados elementos están impresos, pero en general se debe llegar a imprimir las texturas y no los relieves.

He probado algunas marcas de fabricantes de estos elementos, y algunas me han decepcionado totalmente. Recuerdo que empecé una maqueta de la marca L´INSTANT DURABLE y ni siquiera la llegué a acabar porque aquello era una birria. Y el precio no era desde luego birrioso. Al final me he convencido de que los mejores modelos son los de la marca SCHREIBER - BOGEN. Invito a mis lectores a que visiten la web de este fabricante y su tienda on-line. Esta marca fabrica muchos modelos de papel, no solo de edificios, sino también de barcos, aviones, etc. Lo malo es que las escalas no corresponden a las escalas de modelismo ferroviario, aunque la verdad es que parece que se han dado cuenta de este fallo, y últimamente han sacado modelos ajustados exactamente a las escalas H0,N y Z y además marcan con los símbolos de estas escalas algunos modelos que están más o menos próximos a las mismas. Este es el caso por ejemplo de la iglesia de Dresde que monté hace unos años, cuya escala es 1/300. O sea que es más reducida de lo que corresponde a la escala Z pero aún así quedaba impresionante en mi primera maqueta, tal como se puede ver en la fotografía que he incluido antes. Por cierto, veo en el catálogo, que hoy, esa maqueta vale 16 €, así que una ventaja adicional, frente a los edificios de plástico es su menor precio. Claro que requieren un trabajo de montaje mucho mayor.

Ya que hablo del tema, quiero mencionar aquí a una empresa que fabrica modelos de papel para armar en las escalas ferroviarias: H0, TT, N y Z, y además de casi todos sus modelos hace las cuatro versiones. Me refiero a Effekt-Kartonmodellbau. Sus modelos son desde luego mucho más modestos que los de Schreiber-Bogen, pero se puede poblar con ellos una maqueta con mucha facilidad. En la fotografía de mi anterior maqueta, con excepción del edificio de la estación, y de la iglesia de Dresde, todos los demás edificios que se ven, son de esta marca.

Bueno, pues el caso es que el otro día, alguien me preguntó en un foro donde podría comprar un kit para la famosa maqueta de la iglesia de Dresde, y eso me hizo repasar, los puntos de venta que yo tenía localizados. Y lo que pasó es que uno de ellos había desaparecido, y en otro figuraba como "últimos ejemplares" así que se me puso la mosca detrás de la oreja, no fuera a ser que la famosa crisis estuviese dando al traste con estas empresas. Así que, me puse a buscar el kit del castillo de Neuschwanstein, no fuera a ser que cuando llegase el momento, me quedara sin él.

Lo encontré sin problemas, por cierto en una tienda española, Papel 3D. Así que pude comprobar que tal como yo creía se trata de un kit de Schreiber-Bogen, que la escala es 1/250 y que las medidas son 59 x 20 cm en planta por 30 de altura, lo cual me va perfecto, porque como al final hice la rampa en hélice en forma de óvalo, el promontorio que la cubre es mucho más largo que ancho. ¡Justo como la base de este modelo!

Así que, claro, hice el pedido y hoy lo he recibido. La verdad es que impresiona bastante, ya que estamos hablando de 12 láminas de tamaño DIN A4 llenas de cientos de piezas a recortar y pegar. ¡Todo un trabajo de chinos! Hay que tener en cuenta que esas maquetas, lo mismo que las de barcos y aviones de plástico o de madera, se venden para los aficionados al maquetismo, cuyo aliciente es precisamente el montaje, por lo que no se escatiman medios para que éste resulte entretenido. Estas maquetas, lo mismo que cualquier otra son un problema una vez montadas, porque no tienen más utilidad que su contemplación y ocupan mucho espacio. El hecho de que yo la vaya a usar como elemento de paisaje en una maqueta de trenes es algo fuera de su objetivo original.

La imagen reproducida sobre estas líneas, está sacada de la portada del cuadernillo del kit, y da una idea bastante buena del aspecto final de la maqueta montada. Comparándola con la imagen de la cabecera vemos que es una reproducción de una gran fidelidad. Espero que pronto pueda hacer yo una fotografía así de mi propia maqueta.

Por cierto. la asociación de el castillo de Neuschwanstein con la escala Z no es nueva. Hace años, Märklin lanzó una caja de iniciación que incluía un tren, reproducción del tren que utilizaba el rey Luis II de Baviera, que venía acompañado de una maqueta del castillo de Neuschwanstein.

Por las fotografías que yo he visto, esta maqueta de plástico está mucho menos detallada que la que estamos describiendo. He podido localizar en E-Bay un ejemplar de este castillo, y adjunto la fotografía publicada con el anuncio, que dio lugar a su venta por 129 dólares. Por cierto, en ese mismo anuncio se pueden ver las dimensiones de este castillo de plástico que traducidas a cm son 43 x 15, o sea que es también más pequeño que el de papel. Tratándose de una caja de iniciación es admisible esta falta de detalle y de exactitud en la escala, ya que ésto es prácticamente un juguete.

Y para final, seguro que algún lector se preguntará si estas maquetas de papel son lo suficientemente resistentes. En primer lugar, al hablar de "papel" estamos falseando un poco el tema. Se trata de un papel especialmente grueso, casi de una cartulina. Además se incluyen en el kit unas cuantas hojas de cartón, que están destinadas a reforzar determinadas piezas, según se indica en las instrucciones. Esto da lugar a una estructura rígida que mantiene la forma de la maqueta son ningún problema.

Además yo lo que hago con estos modelos es darles unas capas de barniz, acabando con un barniz mate. Esto impermeabiliza el papel y además aumenta su rigidez.

Como ya he dicho, tengo algunas de estas maquetas y las construí yace ya varios años. No he notado ningún deterioro ni decoloración ni nada parecido. Están como el primer día.

Electrónica de diseño

2012-01-09T20:33:00.000+01:00

Aunque ya he comentado varias veces que mi afición no es la electrónica, últimamente me he dedicado un poco a este tema, aunque desde luego orientado a los trenes, y más concretamente a los controles de tracción por corriente pulsada. En un artículo reciente, mostré un controlador (PWM09V) diseñado y construido por mi, del cual quedé muy contento.

Pero me quedaba el gusanillo de que se podría construir un controlador doble utilizando dos de las placas controladoras y una única fuente de alimentación, y montarlo todo en una caja. Como en mi último artículo hablaba de que quizá me meta en un camino, en cuanto al desarrollo de mi maqueta, en el cual voy a necesitar varios controles PWM, quise lanzarme a construir una unidad doble, y de paso probar una serie de perfeccionamientos que se me han ocurrido a la vista de los resultados del primer diseño.

Asi que he construido el equipo que vemos en la foto de cabecera, al que he denominado PWM09VD, o sea, lo mismo que el anterior pero añadiendo una "D" con el sentido de "Dual"

Los perfeccionamientos que quería introducir, además de hacerla doble, son estos:

Permitir un ajuste de la tensión de pico de la salida. El anterior tenía una tensión de pico fija a 9V (de ahí el nombre) pero en esta se permite un ligero ajuste, más o menos entre 8 y 10,5 V

Incluir un amperímetro para medir la intensidad de corriente que estamos haciendo llegar a las vías.

El primer cambio permite dejar ajustada una tensión de pico que determina la velocidad máxima de las locomotoras. He visto que los 9 V fijos del primer diseño son un poco cortos, y en todo caso al permitir ajustarlo se podría tener una velocidad máxima distinta, por ejemplo en una maqueta con locomotoras de vapor y en otra con trenes de alta velocidad.

El tema del amperímetro es un poco capricho, pero me parece interesante que podamos ver continuamente cuál es el gasto de corriente de la maqueta, sobre todo porque si sube en algún momento, indicará que algo está funcionando mal. Sobre todo, con una única locomotora en marcha, podremos ver cuál es su consumo, lo cual nos puede indicar si necesita una sesión de mantenimiento.

El primer tema lo resolví fácilmente utilizando un estabilizador de tensión ajustable, tipo LM350. El montaje es un poco más complejo que el de un estabilizador fijo, pero merece la pena.

Respecto del amperímetro, quería un amperímetro digital, así que busqué algo que me pudiera servir. Encontré uno de Welleman que me pareció adecuado (PMLED) , y lo pedí. Como saben mis lectores, he tenido muy buenas experiencias con la marca Welleman así que me pareció una buena compra.

Al final el famoso amperímetro me ha dado bastante guerra, pero he conseguido hacerlo funcionar. Mi principal queja, respecto de este elemento no es exactamente respecto al aparato en si, sino a su documentación, escasa y confusa. (la documentación a la que me refiero se puede bajar pinchando en el logo de PDF que aparece en el enlace que he puesto).

Por ejemplo, en un párrafo dice: "Aplicaciones: Voltímetro, termómetro, Phmetro, dBmetro, Vatímetro, capacímetro, luxómetro, LCRmetro, otras aplicaciones industriales y domésticas" Vale. Maravilloso. Pero ni una palabra de como se consigue hacerlo funcionar en ninguna de esas formas.

Se supone que es un aparato para gente que ya lo sabe usar, pero bueno, no estaría de más que diesen algunas indicaciones.

En el apartado Funcionamiento se explaya con la frase siguiente:

Si fuera necesario, añada los potenciómetros (no incl.) y un puente para el punto decimal:

(RA y RB son resistencias con capa de metal 1/2 W 0.5%)

Ante esta frase el desconcierto es total: ¿ Que tengo que añadir unos potenciometros? ¿cuales? ¿cuantos? ¿donde? ¿para qué? ¿porqué no están incluidos?

Y ¿a que resistencias Ra y Rb se refiere?

Para terminar de aclararlo incluye este cuadro:

¿Cómo que desconecte el potenciómetro de RB? ¿no habíamos dicho que no está incluído? ¡Yo no veo ningún potenciómetro!
Como se puede comprobar ni una sola imagen para dar luz en todo este maremagnun.

¡De locos!

Afortunadamente se me ocurrió mirar la explicación en inglés, y..... ¡Se hizo la luz!

Como se puede ver, en la versión inglesa no existe nada parecido a potenciómetros! Donde en español dice "Desconecte el potenciómetro" en ingles dice "Disconnect wire jumper" o sea "desconecte el puente", etc.

Tampoco es que sea maravillosa la explicación, sigue faltando alguna figura, pero al menos se entiende.

En definitiva: bronca para los señores de Welleman. La traducción al español es no solo confusa sino contraproducente. Lo malo es que está escrita en correcto español, así que se la ha hecho un traductor competente, pero que no tenía ni idea de lo que estaba traduciendo.

Bueno, al final, y para ayudar a los que puedan encontrarse con este problema en el futuro, el asunto es que estos "instrumentos digitales de panel" no son más que un voltímetro digital con un rango de lectura de 0 a 200 mV. Así que cualquier cosa que queramos medir con ellos hay que convertirla a una tensión en ese rango.

Para mi caso, que lo que quería era un amperímetro, la forma de hacerlo está en todos los libros clásicos de electricidad: se trata de hacer un "shunt". Es decir hacer pasar la corriente que queremos medir a través de una resistencia, y medir la caída de tensión que se produce en la resistencia.

Pero claro, si hacemos circular toda la intensidad a medir por una resistencia, esto hará que la resistencia se caliente, que la tensión se reduzca por la caída de tensión en la resistencia, etc. La solución a esto es un resistencia de un valor muy bajo. Tan bajo como un ohmio. Como curiosidad, los anillos de color de una resistencia de un ohmio son marrón negro oro y oro. El tercer anillo de color oro significa un factor de 0,1, que aplicado al valor de los dos primeros uno y cero, da un total de 10 x 0,1 =1

Bueno, pues está claro que esa resistencia produce una caída de tensión de un voltio por cada amperio, de manera que poniéndola en la alimentación de mi circuito, si lo ajusto para que la tensión de salida sean 10 voltios, si circula un amperio habrá una caída de tensión de 1 voltio por lo que al generador de pulsos le llegan 9 Voltios. Como normalmente circulan 100 o 200 Miliamperios, la caída de tensión es de 100 o 200 miliamperios que es lo que lee el "Instrumento digital de panel"

Esto me plantea un problema, porque yo quiero que a fondo de escala mi amperímetro marque 2 amperios que correspondería a estar funcionando a tope, algo así como con ocho locomotoras. Pero si vemos el cuadro proporcionado por Welleman vemos que da la opción de 200 mV a fondo de escala y de ahí pasa a 20 V a fondo de escala. ¡Rayos! y la opción de 2 V a fondo de escala ¿no es posible? Naturalmente que si, pero me ha tocado calcularme yo los valores de las famosas resistencias Ra y Rb. Tal como era previsible los valores son Ra=9 MΩ y RB=1 MΩ. Pero ¿Porqué no incluyen esta opción en su cuadro?

Bueno, pues con todo eso, ya funciona más o menos bien, aunque hay que tener en cuenta que por encima de 500 mA la caída de tensión en el shunt se debe apreciar en forma de caída de velocidad de los trenes.

Pero no acaban ahí mis problemas. De acuerdo con el folleto, el medidor digital necesita una alimentación de 9 V que según dice por algún sitio debe ser independiente de la tensión a medir. Pensé que quería decir que las variaciones de la tensión a medir no debían influir en la alimentación, así que hice una sección de alimentación para el medidor con un segundo estabilizador esta vez fijo a 9 V. Pero no: completamente independiente quiere decir completamente independiente o sea que aunque se trata en realidad de dos fuentes independientes al tener ambas la alimentación externa en continua con el mismo adaptador de red, la masa resulta común.... y no vale!

Bueno, ya en plan chapuza decidí alimentarlo con una pila de 9 voltios, pero claro tenía que conseguir que se encendiera y se apagara al encender y apagar la fuente principal, así que.....¿dónde tenía yo un relé?.... ¡claro un relé monoestable!... Pues si, tenía unos pocos relés monoestables, pero ¡De cinco voltios! no de 9 que es lo que me daba fuente prevista para el instrumento. Ah, Pero lo que si tengo por ahí es un estabilizador de tensión de 5 voltios..... ¡Bueno; Funciona!

Es una pena toda esta chapuza para hacer funcionar el amperímetro, porque en realidad me había esmerado para hacer este controlador con un cuidado estético importante. Prácticamente electrónica de diseño, pero al final el resultado no corresponde a ese cuidado.

Lo que si me han quedado muy bien son las placas de circuito impreso serigrafiadas. Ya comenté el año pasado (Un error afortunado) como es posible crear una imagen transferible con la serígrafía de componentes utilizando el papel para calcomanías que se vende para modelismo.

La imagen siguiente muestra el buen aspecto de estas placas con su serigrafía realizada por este procedimiento.

Es un poco pesado, porque este papel especial no absorbe la tinta de impresora, así que hay que esperar venticuatro horas hasta que la tinta se seque, pero si no hay prisa el resultado merece la pena. Una cosa curiosa es que la tinta azul se comporta muy bien, pero la tinta verde no, de manera que si hacemos el fondo verde, al final se obtiene una especie de color kaki. Así que he decidido "arduinizarme" y hacer mis placas con fondo azul. He comprobado que una vez todo terminado y perfectamente seco, la adherencia de la capa impresa a la placa es perfecta, de modo que no se levanta ni siquiera al apretar tuercas de radiadores o separadores contra ella.

Una vez colocados los componentes, las placas quedan con un aspecto profesional impresionante. En esta imagen vemos las dos placas generadoras de corriente pulsada que he utilizado en este controlador dual.

No es más que decoración, pero da una imagen muy profesional. Lo podemos comparar con la imagen del mismo circuito del controlador que hice inicialmente y que vemos a la izquierda.

Es el mismo circuito, pero la estética gana mucho.

Como ha quedado claro, este nuevo controlador, aunque funciona perfectamente no ha sido precisamente un éxito de diseño, así que no lo voy a poner en la página de descargas. Si alguien quiere hacerse un controlador dual, no tiene más que utilizar los circuitos realizados para el primer diseño, poniendo dos circuitos de generación de pulsos en lugar de uno. La fuente de alimentación vale perfectamente para un controlador dual.

Y antes de que alguien me lo pregunte, si, en este segundo controlador he puesto la rotulación en inglés. La razón es la falta de espacio, ya que al ser doble y llevar además el amperímetro, queda poco espacio para las rotulaciones, por lo que convenía que estas fuesen muy concisas.

Por ejemplo el conmutador del primer controlador llevaba las indicaciones "Adelante" "Paro" y "Atrás". Estas palabras son largas pero si las abreviamos quedan ilegibles. En cambio todo el mundo reconoce al menos la "R" como indicativo de marcha atrás (En las palancas de cambio de los coches una "R" indica la marcha atrás") También la "N" como inicial de neutro se emplea mucho para "punto muerto" o similar. Así que decidí que las iniciales F (forward) N(neutral) y R(reverse) son muy reconocibles en cualquier panel de mando. Lo mismo, la palabra "ON" es muy concisa para indicar que algo se ha puesto en marcha y hasta "OVLD" es una abreviatura conocida de Overload. También he suprimido, por falta de espacio el dial numerado de la primera versión, sustituyéndolo por los dibujos en forma de "ceja" que también se usan para indicar algo que aumenta o disminuye con el giro del mando. En definitiva, como decía antes, es una cuestión de diseño.

Cab Control

2012-01-03T00:09:00.000+01:00

Imagen de: http://www.taprk.org/eng/general/cmri.html

Últimamente he escrito en este blog, y en algunos foros, algunos mensajes en los que me he referido al sistema denominado "Cab Control", como forma de establecer los circuitos eléctricos de tracción de una maqueta analógica. Sin embargo siempre ha sido de una forma marginal mientras escribía sobre otro asunto, de manera que no he explicado muy bién en que consiste este sistema. Como me han hechos varias consultas sobre este tema, creo que merece la pena dedicar un artículo a comentarlo.

Insisto en que vamos a hablar de sistemas de maquetas analógicas, por lo que muchos considerarán que me estoy refiriendo a un tema obsoleto. Bueno, ya sabemos que el control digital ha superado todos estos sistemas, pero teniendo en cuenta las dificultades para digitalizar las locomotoras de la escala Z puede ser útil para personas que no deseen dar el paso a digital. ¿Qué mejor sitio que uno dedicado a la escala Z como éste para hablar de sistemas analógicos, teniendo en cuenta que la escala Z es nativamente analógica?.

Sin embargo, lo que aquí vamos a tratar se aplica tanto a la escala Z como a cualquier otra, y tanto a sistemas de corriente continua como de corriente alterna.

Veamos pues:

Hace tiempo, lei un artículo titulado nada menos que "Dioses frente a heroes" que hablaba de la distinta forma de concebir el funcionamiento de una gran maqueta, entre los europeos y los americanos. Viene a decir que los europeos tienden a manejar las maquetas desde un plano elevado (como los dioses) controlando varios trenes simultáneamente y manejando complejos sistemas de control y señalización, mientras que los americanos tienenden a adoptar el papel de maquinista del tren, y se ocupan de manejarlos individualmente a nivel del terreno (como los héroes), incluso caminando al lado de la maqueta y acompañando el movimiento del tren.

No se si esto es tan cierto como cree el autor de ese artículo, pero parece que hay algunas diferencias entre la concepción del hobby a uno y otro lado del Atlántico, y que curiosamente tienen un cierto reflejo en la distinta organización de los circuitos de control.

Todo ello surge en cuanto sentimos la necesidad de que en una maqueta circulen simultáneamente varios trenes y deseamos tener control individual sobre cada uno de ellos. Estas palabras, hoy en dia encienden en nuestra mente la palabra DIGITAL pero el mundo existía antes de Motorola y los aficionados habian conseguido esto muchos años antes.

Hasta la llegada del digital, lo usual en Europa era hacer, en las grandes maquetas, una serie de circuitos de tracción aislados unos de otros y alimentados cada uno de ellos por un controlador distinto. Estos circuitos aislados podían estar hechos de forma que un tren pueda circular idefinidamente por uno de ellos, mientras otros trenes lo hacían por otros circuitos también de forma indefinida. La imagen más típica que responde a este esquema es la clásica maqueta con varios óvalos concéntricos. Estos circuitos no son completamente independientes sino que hay una serie de desvíos para pasar de uno a otro. Naturalmente estos desvíos tienen entre si uniones aisladas para que la alimentación de cada circuito sea independiente, lo cual quiere decir que cuando un tren pasa de un circuito a otro, pasa de ser manejado por un controlador a ser manejado por el otro controlador. Por lo tanto cuando se produce esta transición, hay que cuidar de que los dos controladores tengan en ese momento la misma polaridad (ésto para corriente continua) y aproximadamente el mismo ajuste de velocidad para que no se note un brusco cambio de movimento al pasar la locomotora.

El esquema más sencillo de esta situación es el que refleja la siguente imagen (que ya he utilizado anteriormente)

Figura 1 - Doble óvalo

En esta imagen, y en todas las demás, represento los trazados de vía en la forma más esquemática posible. Por supuesto, esos dos óvalos no tienen que tener precisamente esa forma, sino que pueden ser trazados muy extensos y sinuosos. Lo esencial es que hay dos circuitos aislados por cada uno de los cuales puede circular indefinidamente un tren y cada circuitro es controlado por un controlador, que es siempre el mismo, es decir el controlador de la derecha siempre maneja el circuito rojo y el controlador de la izquierda siempre maneja el circuito verde.

Hay puntos de unión entre ambos circuitos que necesitan tener un aislamiento eléctrico, y que sólo se utiliza de forma exporádica cuando se desea pasar un tren de un circuito a otro. Esta situación requiere la atención del operador para manejar los desvíos y los controladores de forma que no se produzca un salto brusco al pasar el tren de uno a otro circuito.

Ya hemos visto también que en caso de ser los controladores de tipo PWM esta situación es poco deseable porque es inevitable el efecto "tirón" que se produce cuando la locomotra pasa de un PWM a otro.

Evidentemente podemos tener muchos más de dos circuitos, cada uno con su propio controlador, y podemos llegar a trazados muy complejos simplemente con esta topología. De hecho muchísimas maquetas, sobre todo las de nuestros padres y abuelos se hicieron con este sistema, y muchas de ellas siguen funcionando asi. Lo esencial es como digo que hay "n" sectores eléctricamente aislados y cada uno de estos sectores es controlado por un controlador determinado. Hay tantos controladores como sectores.

Sin embargo este tipo de circuitos tienden a resultar monótonos, ya que cada tren recorre solo una parte del circuito y solo en un sentido, de manera que pronto nos aprendemos ese movimiento. Una maqueta debe ser todo lo contrario, es decir debe siempre sorprender al espectador de manera que no se sepa por dónde van a aparecer los trenes, asi que buscando esta cualidad, muchos aficionados cambiaron la forma de diseñar sus maquetas, pasando del tipo"óvalo" al tipo "hueso de perro". Ya dediqué un artículo de este blog a los huesos de perro, exponiendo sus ventajas y sus inconvenientes, pero no hablé apenas de la alimentación eléctrica de esos trazados.

Figura 2 - Hueso de perro

Refiriéndonos a la figura 2, vemos que hemos convertido el doble óvalo de la figura 1 en un hueso de perro. Como ya sabemos el hueso de perro es un único circuito, de manera que un tren que lo recorra acaba por pasar por todos los puntos del trazado, circulando unas veces en un sentido y otras en sentido contrario y haciendo un recorrido mucho más largo y variado que el que hace un tren circulando en uno de los óvalos de la figura 1.

Como es un único circuito lo podemos alimentar con un único controlador. pero hay que tener en cuenta que si hacemos esto, y sólamente en el caso de los sistemas de corriente continua, tenemos un cortocircuito en cada una de las dos parejas de desvíos, ya que se unen dos vias con sentido contrario de circulación. Asi que un circuito asi solo puede hacerse con la vía de tres carriles de Märklin. Asi que hemos ganado mucho en cuanto a vistosidad y longitud del recorrido de los trenes pero al tenner ahora un circuito único y un solo controlador, sólo puede circular un tren al mismo tiempo. Por otra parte hemos introducido un problema eléctrico al crear un cortocircuito en el caso de corriente continua.

Una solución para solventar esto, es dividir el circuito en sectores, de manera que como al principio, tengamos varios tramos aislados y varios controladores, alimentando cada controlador a un tramo.

Figura 3 - Hueso de perro con dos sectores

En la figura 3 hemos mejorado esta situación en dos aspectos: Por un lado ahora volvemos a tener dos sectores, rojo y verde, manejados cada uno de ellos por un controlador distinto, asi que podríamos tener dos trenes circulando simultáneamente. Por otro lado hemos eliminado el cortocircuito en las parejas de desvíos intercalando una "via de intercambio" entre ambos circuitos. Como se puede ver, esta via está aislada electricamente de ambos sectores y se conecta mediante desvios a ambos sectores. Como está aislada de ambos, no recibe alimentación, asi que de momento no nos sirve para nada.

Sin embargo, hay una diferencia fundamental con el circuito de la figura 1. Allí un tren podía circular indefinidamente por el circuito rojo o por el circuito verde, y por lo tanto siempre estaba manejado por el mismo controlador. Aquí, en cambio, en el punto A el tren pasa de estar controlado por el controlador verde a estarlo por el rojo, y lo contrario ocurre en el punto B. Así que ahora cada tren cambia dos veces de controlador en cada vuelta al circuito. La operación de cambio de uno a otro controlador, que exigía el cuidado de que estuvieran en la misma polaridad y aproximadamente a la misma velocidad y que por lo tanto exigía la atención del operador, ahora se produce inevitablemente dos veces en cada vuelta de cada tren.

Lo esencial de este sistema de alimentación es que los trenes van pasando de un sector a otro, y por lo tanto de un controlador a otro a lo largo de su recorrido, a diferencia del caso anterior en que los trenes permanecen indefinidamente en un solo sector y bajo el mando de un único controlador. El que la topologia del circuito sea o no un hueso de perro es accidental, aunque lo he introducido asi, porque es la primera dificultad con la que se encuentra el modelista cuando decide usar esta forma de trazado.

Asi que, en su recorrido cada tren pasa continuamente de estar manejado por un controlador a estarlo por otro, de manera que hay que fijarse dónde está cada tren para saber sobre qué controlador hay que actuar para manejarlo, y tener cuidado de que no llegue al punto en que cambia de sector, porque entonces obedecerá al segundo controlador. Hay que mentalizarse de que los controladores manejan "zonas" y no "trenes". Como muchas veces las locomotoras responden de forma diferente a la misma tensión de la vía, nos podemos encontrar co que si ajustamos una zona para que una locomotora circule a una velocidad correcta, cuando otra locomotora llega a esa zona, circule demasiado despacio o demasiado deprisa. Si el operador pretende ajustar cada zona a cada locomotora en el momento que pase por ella puede fácilmente enloquecer

La única forma de que el operador no se vuelva loco, es que no toque los controladores y los deje permanentemente en la posición en que permiten el paso suave de un sector a otro, y más o menos ajustado a cualquier locomotora. Pero, si no debemos tocar los controles ¿para qué los queremos? ¿ no se trataba de controlar independientemente cada tren?

Y por último, ya que tenemos varios circuitos y varios controladores, querremos ver circular varios trenes simultáneamente, pero, ¿qué garantía tenemos de que uno de ellos no alcance al otro? ¿como podemos asegurar que en cada sector hay un solo tren, de modo que cada mando actúe en cada momento sobre un único tren?

Afortunadamente la respuesta a esas dos preguntas es la misma: lo que hay que hacer es establecer un sistema de bloqueo automático. Este sistema, que es el mismo empleado en el tren real, consiste en dividir un trazado de vía en sectores y garantizar que en cada sector sólo existe un tren. Estos sectores se llaman en español cantones y en inglés blocks, por lo que el sistema se llama acantonamiento, block system y también bloqueo automático.

Figura 4 - Circuito con acantonamiento

En esencia de lo que se trata es de poner a la entrada de cada cantón una señal, que impide la entrada de un tren si el cantón está ocupado por otro tren. Cuando el tren que ocupaba el cantón sale del mismo, se abre el paso de la señal que impedía el acceso al siguiente tren. En principio este sistema no tiene relación con los sectores en los que dividimos el circuito para su alimentación, pero ya que en ambos casos se trata de dividir la vía en sectores, lo normal es que los cantones se correspondan con los sectores electricos.

En la figura 4 hemos representado el mismo trazado anterior, pero ahora dividido en cuatro sectores eléctricos que a su vez son cuatro cantones de un sistema de bloqueo automático. Los circuitos ahora son el verde, azul, rojo y fucsia. los puntos de unión de estos cuatro circuitos son los marcados con A, B, C y D. y hemos puesto cuatro controladores que alimentan respectivamente a cada circuito.

Junto a cada uno de esos puntos de transición hemos dibujado una señal que sería la señal que evita la entrada de trenes al cantón que tiene detrás. No voy a explicar aquí como automatizar el funcionamiento de esas señales en una maqueta de trenes, pero está explicado en otro artículo de este blog: Cantones

He dispuesto dos cantones (azul y fucsia) en correspondencia con las vias de estación, por lo que doy por supuesto que esta estación tiene las vías suficientementemente largas. Asimismo he hecho coincidir las señales, y por lo tanto los principios de cada cantón, con lo que serían las señales de entrada y salida de una estación. Todo esto es accesorio, lo importante es que tenemos cuantro cantones coincidentes con los cuatro sectores.
Bueno, pues este sistema resuelve todos los problemas. Por un lado se garantiza que los trenes no se alcanzan, se garantiza que en cada momento cada controlador maneja un único tren, y no hay problemas de cortocircuito, ya que la via de intercambio de color turquesa en el dibujo, aisla las vias de paso de direcciones distintas, dibujadas aquí en azul y fucsia. Obsérvese que esta vía de color turquesa recibe alimentación desde el controlador fucsia o desde el controlador azul, según cual sea la posición del conmutador representado. Este conmutador tiene una posición intermedia que deja la vía aislada, asi que puede dejarse un tren estacionado en esa vía mientras otros trenes pasan por las vías azul y fucsia.

Siguiendo esta sistemática podemos hacer la maqueta todo lo grande que queramos, añadiendo cantones y controladores y realizando un trazado todo lo complicado que queramos. Lo esencial es que cada controlador maneja un sector de via, y que los trenes van pasando de un sector a otro cambiando por tanto de controlador.

Volviendo al artículo del principio, el operador "dispone" que los trenes circularán más rápido por aquella zona, más lento por aquella otra, y que por ejemplo cuando un tren entre en el sector azul que corresponde a la estación, puede tomar el control del mismo y detenerlo suavemente en la estación. Mientras tanto los trenes circulan solos, parándose y arrancándo automáticamente en las señales y obedeciendo los ajustes de velocidad preestablecidos en los diferentes controladores. Es en efecto una actitud "divina" por parte del operador.

Todo lo que hemos expuesto hasta aquí, se conoce en el argot de los modelistas americanos con el nombre de "Block Control", porque en efecto lo que estamos controlando es cada uno de los bloques del trazado empleando un controlador para cada bloque, y dejando que los trenes pasen de un bloque a otro.

Mmmm....¿un controlador por cada bloque? ¿y el bloque de color turquesa? Este bloque pasa alternativamente a ser manejado por el controlador fucsia o por el azul, pero no tiene controlador propio. Parece que va en contra de toda la filosofía de "un controlador y siempre el mismo para cada bloque" Esto es una pista para lo que veremos más adelante

Como comentábamos al principio, los modelistas americanos prefieren conducir su tren, manejando cuidadosamente la velocidad en cada momento, parando y arrancando en las señales, pero no de una forma automática, sino porque el operador lo ordena con su control. Para hacer esto, el sistema propuesto no vale, porque el operador tendría que estar continuamente cambiando de controlador, lo cual resultaría muy confuso e incómodo. El operador "heroe" quiere que su tren responda a un mando de forma continuada durante todo su trayecto.

Por supuesto, el sistema digital les ha venido a estos aficionados de maravilla, porque lo que ellos pretenden es justamente lo que se obtiene con el sistema digital. En cambio a los europeos les descoloca un poco, porque salvo que se recurra al mando por ordenador, el sistema de bloqueo que hace pararse a los trenes automáticamente delante de cada señal, dejándolos sin alimentación, no se lleva muy bien con el mando digital.

Pero, ¿y en una maqueta analógica, puede conseguirse que un único controlador maneje un tren durante todo el recorrido, permitiendo la circulación de varios trenes en el mismo trazado? La respuesta es afirmativa y la forma de conseguirla es lo que los americanos llaman "Cab Control", queriendo decir que cada controlador maneja una cabina de locomotora.

Para verlo más claro, vamos a dibujar en primer lugar, el trazado de la figura 4, pero representándolo de forma lineal y fijándonos solo en los cantones y en su alimentación. El dibujo será así:

Figura 5 - Block Control

Como vemos otra vez, cada uno de los cuatro bloques está alimentado por un controlador determinado, de manera que el circuito fucsia siempre está conectado al controlador 1, el verde al controlador 2, etc.

Pues bien: el sistema de "Cab Control" consiste en hacer esto:

Figura 6 - Cab Control

Como vemos, por cada circuito, hemos introducido un conmutadorde tipo rotatorio que permite conectar el circuito electrico del cantón a cualquiera de los controladores. Además he dibujado una posición vacía en cada comnmutador, de modo que poniendo el conmutador en esa posición el cantón queda aislado, lo cual quiere decir que podrá haber un tren aparcado en ese cantón.

Veamos como funciona esto: Supongamos que un tren circula por el cantón de color fucsia y tenemos el conmutador de ese cantón en la posición 2. Entonces será el controlador 2 el que regule la marcha del tren.

Cuando el tren se aproxima al punto A, lo que hacemos es poner el conmutador del cantón verde en la posición 2 de manera que cuando el tren pasa sobre el punto A los dos cantones fucsia y verde están alimentados por el mismo controlador numero 2. Así que el paso de un cantón a otro será siempre imperceptile por la locomotora, puesto que recibe alimentación de un mismo controlador. Al pasar por el punto A la señal de entrada en el cantón verde se pone en rojo, impidiendo que otro tren entre en el cantón verde. Una vez que el tren ha entrado ya en el cantón verde, el cantón fucsia queda liberado.

Al acercarse al punto B, lo que hacemos es poner el conmutador del cantón azul en la posición 2. De nuevo cuando el tren entra en el cantón azul, el controlador 2 alimenta los dos cantones contiguos al punto B, y de nuevo la transición se produce sin posibilidad de ninguna perturbación. Cuando el tren ha entrado ya en el cantón azul, se pone a rojo la señal del punto B y se pone a verde la señal del punto A.

Obsérvese que si en este momento viene un segundo tren manejado por el controlador 1, por el cantón fucsia, al aproximarse al punto A lo que se hará es poner el conmutador del cantón verde al cotrolador 1, de manera que este segundo tren entre en el cantón verde manejado por el controlador 1

Exactamente lo mismo ocurre cuando el primer tren llega al punto C el segundo al punto B, etc. de manera que cada tren se mueve indefinidamente, de cantón a cantón, controlado siempre por el mismo controlador.

Obsérvese que en todo este razonamiento no han entrado más que los controladores 1 y 2. En efecto, el número de controladores no depende del número de cantones que tenga el sistema, sino del número de trenes que queramos manejar simultáneamente.

En todos los sistemas de acantonamiento se tienen que cumplir dos condiciones: El número de cantones debe ser mayor que el maximo número de trenes que vayan a circular, y la longitud de cada cantón debe ser mayor que la longitud del mayor tren que vaya a circular. De manera que por ejemplo en una maqueta con ocho cantones el máximo número de trenes que pueden circular simultáneamente es de siete, así que con siete controladores es suficiente, pues en ningún caso van a circular ocho trenes. Pero podemos también poner un número menor, por ejemplo cuatro o cinco controladores, y manejar solo cuatro o cinco trenes simultáneamente.

He descrito el sistema en la forma más general posible, es decir con "n" cantones y "m" controladores. En muchas (muchísimas) instalaciones el número de controladores es sólamente dos, lo cual quiere decir que pueden manejarse dos trenes simultáneamente en una maqueta de por lo menos tres cantones. Si se usan sólo dos controladores tenemos la ventaja de que los conmutadores de cada cantón pueden ser sencillos conmutadores de palanca de dos posiciones, o mejor aún con posición central desconectada para dejar el cantón aislado. En caso de ser más de dos, se necesitan conmutadores rotativos.

Algún lector se preguntará: Pero bueno, ¿quién pone cada conmutador en la posición adecuada cuando se aproxima el tren a cada punto? La respuesta a esto, puede ser variada. Ya hemos dicho que los americanos prefiieren manejar todo manualmente, asi que para ellos es un aliciente tener que ocuparse de ir ajustando los conmutadores de cada cantón según se aproxima el tren que conducen. De hecho, sobre todo en las grandes maquetas de los clubs, está previsto que cada operador acompañe a su tren andando junto a la maqueta, de modo que los conmutadores están junto a cada cambio de cantón.

Nos puede parecer un engorro tener que andar ajustando la posición de los conmutadores de bloque, pero consideremos que aunque aquí hemos hablado de que cuando "el tren se acerca al punto se pone el conmutador..." en realidad cada conmutador puede estar en la posición necesaria con antelación, es decir tendremos preparado un itinerario de cantones lo mismo que preparamos un itinerario de desvios antes de que llegue el tren. Si nadie se queja de que hay que mover a mano los desvios tampoco debería quejarse de que hjaya que mover a mano los cantones.

Habrá que estar mucho más pendiente de los conmutadores cuando estén circulando simultáneamente varios trenes, ya que el ajuste para cada tren será distinto, asi que accionarlos manualmente requiere la atención de un operador para cada tren, y que al mismo tiempo se ocupa controlar la velocidad, de vigilar las señales y pararse manualmente ante ellas etc. Todo un trabajo de maquinista, digno de un heroe.

Pero no tiene porqué ser así. Según lo he descrito, el sistema de conmutación de controladores (vamos a llamarlo así) funciona prácticamente sincronizado con el sistema de señales del bloqueo automático, y como sabemos, éstas señales se pueden manejar muy bien de forma automática mediante sensores situados en las vías. Como sensores podemos utilizar las vías de contacto, ampollas reed, infrarojos, y hasta detectores de efecto Hall (a ver si los pruebo, por cierto)

Yo creo que para un sistema de sólo dos controladores, es suficiente un sistema basado en reles biestables, aunque no tendrían la posición de desconexión.

Pasar de ese punto, es decir, pasar a manejar mas de dos controladores posiblemente requiere algo de inteligencia, pero seguramente un microcontrolador puede hacer esa labor tranquilamente. Un buen desafío para mis lectores que se han metido en ese mundo.

Evidentemente un PC con el programa correspondiente puede hacer perfectamente ese cometido con la interfase adecuada y un sencillo programa. La página de la que he tomado la imagen de cabecera describe un sistema hecho asi con un ordenador muy sencillo. Por lo que se ve tienen un sistema con tres controladores ya que vemos los conmutadores rotativos con tres posiciones. (Recomiendo a los interesados en este sistema una visita a esa página, aunque evidentemente se le notan los años)

Queda muy claro que una de las ventajas de este sistema de control es perfectamente compatible con los controladores PWM ya que al mantener siempre el mismo controlador actuando sobre cada locomotora se evita radicalmente el problema del tirón descrito en un artículo anterior (PWM y III). Por eso en ese artículo mencioné el sistema "Cab Control" pero de una forma superficial toda vez que el objeto de ese artículo era otro. El autor del artículo "Gods versus heroes" antes mencionado, clama al final del artículo por un controlador para Märklin Mini-Club capaz de controlar las locomotoras con gran suavidad y lentitud. Estoy por regalarle un PWM09V.

Curiosamente, el sistema que yo tengo previsto para mi maqueta es prácticamente un "Cab Control" con la conmutación de cantones manejada por ordenador. Y digo curiosamente porque he llegado prácticamente a esta solución sin conocer previamente la filosofía del Cab Control. Cuando después de repensar y evolucionar mi sistema, (véase: "Acantonamiento electónico") he encontrado algunas referencias al Cab Control, he leído algunos artículos, y he reconocido que es casi exactamente lo que yo había pensado. ¡Qué bien: no estoy tan chiflado como pensaba!

Como resultado de todo esto, me estoy planteando un cambio de estrategia respecto de mi maqueta. Si me construyo unos cuantos controladores PWM como los descritos en artículos anteriores, puedo empezar a manejar mis trenes con un sistema cab control que puede ser inicialmente manual, y progresar hasta llegar a ser controlado por ordenador como estaba previsto inicicialmente.

¿A qué juega Märklin?

2011-12-29T12:18:00.000+01:00

El comentario que voy a hacer, ha surgido a veces en reuniones de aficionados a esta escala en algunas ocasiones, pero ayer pude sentirlo una vez más muy de cerca.

Resultó que un compañero de un foro, ofreció la venta de unos cuantos vagones, entre los que estaban tres de la referencia 8605 Este vagón es el clásico vagón cerrado de dos ejes que se ha usado en todos los ferrocarriles del mundo para el trasporte de toda clase de mercancías. Marklin ha fabricado este vagón desde el comienzo de la escala Z, pero curiosamente si miramos el enlace que he puesto en su referencia, aparece ahora en la base de datos de Märklin como "Article not produced anymore", es decir, si mi inglés no desfallece, parece que no sólo no lo fabrican ya, sino que no tienen intención de volverlo a fabricar.

Pero lo grave del caso, es que este caso no es una excepción, hay una determinada variedad de vagones que podíamos llamar "estándar" entre los que están este cerrado, pero también el de bordes bajos 8610, las góndolas 8622, los frigoríficos 8600, las cisternas 8611, etc que son los que la mayoría de los aficionados utilizamos para formar nuestros trenes de mercancías y que han figurado durante décadas en los catálogos, y que ahora, según dice Märklin no se van a fabricar anymore.

Por lo que se ve, Märklin pretende sacar al mercado solamente unos pocos vagones al año y venderlos en series muy cortas. A todos nos gusta tener alguno de estos vagones muy especiales, como el de la imagen superior, pero no se puede pretender formar trenes de mercancías que reproduzcan los reales a base de "piezas únicas" pensadas más para el coleccionismo que para verlos rodar en una maqueta.

El aficionado que quiere ver rodar sus trenes en una maqueta, necesita una variedad de vagones "standard" que se puedan comprar fácilmente y a precios económicos. Los trenes de mercancías se caracterizan por estar formados por cortes de vagones iguales, a veces en tal cantidad que el tren completo tiene un único tipo de vagones.

El tren que vemos en la imagen de la cabecera lleva diez vagones iguales del tipo 8605. Alguno de estos vagones proviene de mi primer set de iniciación, comprado hace más de treinta años. Algunos otros de estos vagones los compré tan sólo ayer a este compañero. El resultado es un tren de mercancías absolutamente fiel a la realidad.

Pero si yo fuese un aficionado que empieza ahora a meterse en esta escala, ¿cómo podría hacerme con diez vagones de ese modelo? Si fuera por Märklin, no podría porque ese vagón, ni ningún otro de tipo "standard" se fabrica ya anymore.

Afortunadamente tenemos el mercado secundario (léase E-Bay), pero hay mucha gente que se siente recelosa de comprar en E-bay, sobre todo cuando se le dice que tiene que entrar en el mercado de Alemania.

Si yo fuera un novato que estuviese pensando introducirme en la escala Z y alguien me dice que el principal y casi único fabricante, sólo saca media docena de vagones al año, eso si, muy especiales y muy caros, pero que no fabrica material mas normal a precios asequibles para poder formar composiciones de muchos vagones, me pensaría muy mucho dar el paso a esta escala.

En definitiva, la política de Märklin parece mucho más enfocada al coleccionista que al maquetista. La verdad es que tampoco trata muy bien al coleccionista con esa costumbre muy suya de sacar un producto especial y exclusivo en serie limitada, y luego volver a sacarlo al cabo de un par de años, pero es que por lo que parece se olvida totalmente de los que queremos hacer rodar sus trenes por nuestras maquetas.

Así que como de costumbre, me quedo perplejo cuando analizo la política comercial de Märklin. ¿no sería lógico que fabricase, al menos en cuanto a vagones de mercancías, una variedad de modelos sencillos y baratos para poder formar trenes reales con muchos vagones iguales? Además los moldes de esos vagones los tiene que tener ya super amortizados. Realmente lo ha hecho durante muchos años, ¿porqué ahora cambia de política? ¿A qué están jugando?

Navidad en Suiza

2011-12-22T01:29:00.001+01:00

El año pasado, publiqué un artículo (Queridos Reyes Magos....) en el cual contaba como mi regalo navideño, había consistido en el set de dos locomotoras cocodrilo suizas, que Märklin había distribuido como conmemoración de su 150 aniversario (Ref 88888).

También comenté que esta adquisición era atípica en mi colección, ya que me había centrado siempre en locomotoras de vapor alemanas y preferentemente de época II.

El caso es que desde entonces, tengo en mi colección esas dos cocodrilos suizas que junto con la E 44 de la DRG que tenía desde hace bastantes años, formaba un incipiente parque de locomotoras eléctricas.

A lo largo de este último año tuve la oportunidad de adquirir a buen precio en E-Bay una E 94, también de la DRG. La hemos visto protagonizar el video de demostración del control PWM09. Por cierto, no se si he tenido mucha suerte, pero todas las locomotoras que he comprado en E-Bay me han llegado siempre completamente nuevas o con un uso mínimo. No fue este el caso con la E 94, que aunque no estaba deteriorada tenía sígnos de haber rodado mucho. Mas bien muchísimo, Bueno, no me importó porque ya contaba con cambiarle el motor por uno de cinco polos, así que la desarmé totalmente, le di un buen baño de alcohol isopropílico, y le puse un nuevo motor y luces de Leds sumunistradas por Z.Hightech. Me ha quedado como nueva, Bueno, mucho mejor que nueva, porque esta locomotora, de referencia 8822, no ha tenido nunca motor de cinco polos, ni luces de Led. Por eso se la ve en el vídeo que antes citaba, encendiendo sus luces antes de arrancar, y moviéndose a velocidades super lentas.

Pero en todo caso, esta E 94 es también de la DRG, así que las dos locomotoras cocodrilos del aniversario seguían siendo las únicas no alemanas de mi colección.

Pero este año, me he decidido a volver a explorar el territorio helvético y mi regalo navideño ha consistido en el set de tren 81418 que pillé hace poco por E-bay. La verdad es que este año el regalo ha llegado con un cierto adelanto, así que habrá que atribuírselo a Papá Nöel.

Por contraste con el anterior comentario, este set está absolutamente nuevo, a pesar de que según el catálogo, dejó de fabricarse en 2005. Incluso la caja está perfectamente nueva y brillante, así que ha sido una buena compra.

La verdad es que siempre me había llamado la atención esa pequeña locomotora eléctrica (de nombre "Ae 3/6 II) con rodaje de "Pacific" que Märklin ha producido durante años con la referencia 8851 en color marrón. Esta, de color verde, sólo se puede adquirir como parte del set 81418, que incluye dos vagones y un furgón a juego. Siempre había pensado que acabaría por comprar una de estas locomotoras, asi que el otro día, vi el juego en subasta, y me fui por él.

La verdad es que es un tren precioso, con su furgón y sus dos vagones marcados con los llamativos logotipos de la SBB. Aunque son vagones iguales de 1ª y 2ª clase, tienen distinto número de matrícula. Supongo que la matrícula de la locomotora 10409 será también distinta de la versión marrón.

El único defecto, si podemos llamarlo así, es que se forma u tren demasiado corto, La solución evidentemente es buscar vagones sueltos que existen con la referencia 8748. De hecho ya he pillado uno y estoy a la espera de localizar algún otro.

Bueno, yo siempre he dicho que me gustaban las locomotoras de vapor, y las eléctricas de la primera época. Creo que sin salirme de Märklin, ya he completado todos los tipos de locomotoras eléctricas de esa primera época, y no parece que Märklin esté por la labor de sacar algo nuevo en esta línea.

Bueno, pues a ver cuando vemos todas estas novedades rodar por la maqueta!

PWM (y III)

2011-12-02T11:31:00.000+01:00

Habíamos quedado, para este artículo, en comentar el famoso problema que se produce cuando tenemos más de un controlador PWM y un tren pasa de una zona de vía alimentada por uno, a otra zona de vía alimentada por un segundo controlador.

A mi me llamó la atención sobre este problema, mi amigo Angel, que en su blog, escribió un par de artículos, ilustrados con vídeos acerca de lo que ocurría en estos casos. Estos son los citados artículos:

Transiciones I

Transiciones II

En resumen, el tema es el siguiente: En la imagen de la cabecera, la locomotora avanza de izquierda a derecha, y en un momento dado pasa de una zona de vías que he representado en rojo alimentada por un controlador PWM, a una segunda zona de vías representadas en verde, alimentadas por un segundo controlador PWM

He representado en rojo la corriente generada por el primer controlador y en verde la generada por el segundo controlador. Ambos gráficos (A y B) corresponden a pulsos de aproximadamente un 25% de anchura, y por lo tanto a una velocidad moderada, que será a la que se mueva el tren al llegar al punto de transición. Con el mando de uno y otro controlador puedo igualar prácticamente la anchura de pulsos, de manera que a uno y a otro lado del punto de cambio el tren se mueva a velocidad muy similar y no se debería notar ninguna anomalía al pasar de una zona a otra.

Pero, si bien puedo igualar la anchura de pulso de las dos ondas A y B, no puedo hacer nada para garantizar que estén en fase. De hecho, por muy iguales que sean ambos controladores las dos ondas tendrán frecuencias ligeramente distintas, de manera que aunque en un momento determinado coincida que estén en fase, enseguida perderán la sincronización.

Bien, pues lo que ocurre es que en una posición como la representada para la locomotora, las ruedas traseras toman corriente de la sección de vía roja, y por lo tanto con la forma de onda B y las ruedas delanteras toman la corriente de la zona verde, y por lo tanto con la forma de onda A. Como ambas ruedas están conectadas al motor, el motor recibe ambas ondas, y como resultado recibe una forma de onda que es la suma (más bien la envolvente) de ambas ondas que en este caso está representada en C.

Como se ve esta onda es también una onda cuadrada pero ahora sus pulsos son del orden del 50% de anchura, lo cual hace que la locomotora tienda a ir más deprisa. Esto solo dura mientras unas ruedas captan corriente de una zona y las otras de la segunda zona, lo cual se traduce en un "tirón" cuando la locomotora atraviesa de una a otra zona.

El efecto es más llamativo cuanto más larga sea la locomotora (porque estará más tiempo a caballo entre ambas secciones), cuanto más despacio se mueva, y además hay un factor aleatorio que depende de lo más o menos desfasadas que estén las ondas en el momento del paso,

Bueno pues este tirón es lo hace fea la circulación con varios reguladores PWM y puede ser la causa de su poca popularidad, a pesar de sus ventajas evidentes. Como ya dije en otro artículo, pienso que esta es la causa de que las principales marcas huyan de incluir controladores PWM en sus catálogos.

Sin embargo, no es difícil soslayar este inconveniente, y de hecho la forma de hacerlo es una buena práctica en cuanto a la alimentación de varios circuitos de vía, con varios controladores, aunque estos no sean de tipo PWM.

Como ilustración de lo dicho hasta ahora, véase el video siguiente. En la pantalla del osciloscopio vemos la señal producida por dos circuitos PWM idénticos (son los construídos por mi, según lo visto en el artículo anterior). Uno de ellos produce la onda roja y el otro la amarilla. El osciloscopio está sincronizado a la onda roja, que por lo tanto queda inmóvil en la pantalla, La amarilla, sin embargo, vemos que avanza constantemente porque su frecuencia es ligeramente difererente. Este efecto es inevitable, por muy iguales que sean ambos circuitos.

En un momento dado, se pide al osciloscopio que genere la onda SUMA de la roja y la amarilla. El resultado se muestra en la pantalla como una onda verde. Esto no es exactamente lo que llega al motor ya que la suma de dos ondas de 9 Voltios dá picos de 18 Voltios y esto no ocurre en el motor, que como decíamos recibe una onda envolvente y no suma de las dos componentes, pero ilustra bastante bien, el tipo de onda que llega al motor cuando se suman las dos componentes y cómo la forma de onda de esta suma varía grandemente según el punto de desfase que hay en cada momento entre las ondas componentes.

Visto el problema y su causa, veamos a continuación la forma de evitarlo:

El circuito más elemental, con el que todos hemos empezado es el típico óvalo alimentado con un solo controlador.

En este circuito, como el representado en la figura 1, no hay ningún problema, porque no hay ninguna transición entre dos circuitos.

Figura 1: óvalo con una alimentación

Podemos complicar cuanto queramos este circuito, añadiendo desvíos,más vías, apartaderos, vías de sobrepaso, etc etc. Mientras no haya más que un controlador no hay problema. Pero claro, el tema es que con esta situación no podemos hacer circular más de un tren al mismo tiempo.

Es curioso que, a día de hoy, dada la preponderancia de los sistemas digitales, muchas personas piensan que la única escapatoria a esta situación es pasar al sistema digital, donde en efecto, en un circuito así pueden circular independientemente varios trenes. Hace poco en un foro muy conocido, un comunicante decía que tenía trenes analógicos y quería hacer circular dos trenes simultáneamente, y que en su comercio le habían dicho que era imposible. Lo más curioso es que varias respuestas del foro iban en el sentido de darle la razón a la tienda, hasta que algunos veteranos, entre los que me contaba yo, le dijimos a él, y de paso a los otros comunicantes digitaladictos, que había muchas soluciones que se habían empleado desde muchos años antes de que se inventasen los sistemas digitales, con enormes instalaciones y multitud de trenes funcionando.

Pero vayamos poco a poco:

La primera ampliación que se suele hacer, consiste en convertir nuestro óvalo simple en un óvalo de doble vía. El deseo es imitar las líneas de doble vía, y hacer circular trenes por esta línea, cada uno por su vía en sentido contrario. Hay quien deja los dos circuitos de vía completamente aislados, pero evidentemente las posibilidades de juego aumentan mucho, si tenemos unos desvíos que permitan pasar de uno a otro de los óvalos. En resumen, en su forma más simple el circuito será algo así:

Figura 2 - Doble óvalo

Obsérvese, que lo que hemos hecho es poner unos desvíos que unen ambos óvalos. En la unión entre cada pareja de desvíos hay un aislamiento eléctrico (en el programa que he usado para dibujar las vías, AnyRail, las uniones aisladas se representan con un cuadradito a diferencia de las uniones normales, representadas con un circulito) A cada uno de los dos circuitos de vía así formados le alimentamos con un contralador distinto, de manera que el de la izquierda alimenta el circulo interior (verde), y el de la derecha alimenta el circuito exterior (rojo).

Cuando queremos pasar un tren de un óvalo al otro, además de mover los desvíos, habrá que ajustar los reguladores para que el tren encuentre a ambos lados de la unión aislada la misma polaridad, y aproximadamente la misma tensión. Esto ya es un poco delicado incluso con controladores normales (No PWM) ya que normalmente el tren sale de un circuito en marcha adelante pero entra en el otro en lo que sería marcha atrás. Desde luego si los controladores son PWM se produce el salto de un circuito a otro cuando el tren pasa sobre la unión, con el consiguiente tirón.

Hay una forma muy sencilla de solucionar todos esos problemas haciendo la conexión de la forma siguiente:

Figura 3 - Doble óvalo con controladores conmutados

Lo que hemos hecho es añadir dos conmutadores, de manera que el circuito interior (verde) puede alimentarse tanto del controlador de la izquierda (negro) como del de la derecha (violeta), y así mismo, el circuito exterior (rojo), se puede alimentar también de uno u otro controlador. Cuando hacemos circular dos trenes, conectamos cada circulo a un controlador de manera que ambos trenes funcionan de forma independiente.

Sin embargo, con un solo tren funcionando, podemos poner ambos óvalos conectados a un solo controlador, y entonces el tren podrá circular por ambas vias, pasar de una a otra por los desvios, y todo ello sin ningún problema, y sin que haya que tener cuidado de que ambas vías estén en la misma polaridad, porque siempre está controlado por una única alimentación. Evidentemente, los controladores pueden ser PWM pero como ahora no hay transición de un circuito a otro no se produce el problema del tirón.

Consideremos ahora que un tren un tren va circulando por uno de los dos óvalos, por ejemplo el rojo, y el comnutador del óvalo rojo está conectado al controlador derecho (violeta). Si en ese momento, con el tren en marcha y en cualquier punto del recorrido, cambiamos el conmutador, y el óvalo rojo pasa a tener alimentación del regulador izquierdo (negro), ¿que ocurre? Pues evidentemente, si este segundo regulador está bien ajustado en cuanto a sentido de la marcha y con una velocidad semejante al primero, no pasa nada y el tren continua su marca obedeciendo ahora al controlador izquierdo.

Pero resulta que si en este caso los controladores son de tipo PWM tampoco se produce ningún tirón, porque la conmutación de uno a otro controlador es instantánea y no se produce ninguna situación en la que unas ruedas captan tensión de un regulador y otras de otro.

Así que este tipo de conexión, no solo es más flexible, sino que es una buena forma de evitar los problemas de la transición entre conmutadores PWM.

En general es una buena práctica, tanto para controladores analógicos como (y sobre todo) para los PWM evitar cualquier situación en la que un tren pase de una sección de vías a otra, alimentadas por controladores distintos. Es siempre mucho mejor que cuando un tren pase de una sección a otra, en el momento del paso, a ambos lados de la unión tengamos la misma alimentación. Si luego es necesario que un tren pase a estar controlado por una segunda alimentación es mucho mejor que el cambio se produzca por una conmutación en la alimentación de la vía, incluso con el tren en marcha sobre ella. Si se respeta esta práctica. los controladores PWM no tienen ningún problema.

Tenemos la tendencia a considerar que un controlador corresponde a una sección de vía determinada, por lo que esta forma de conexión choca un poco con este concepto, pero la alternativa que aquí he descrito es mucho mas flexible y evita muchos problemas, y en cuanto se coge la costumbre resulta tanto o más fácil de manejar que la clásica. En Estados Unidos es mucho más popular que en Europa esta forma de conexión, hasta el punto que la han bautizado con el nombre de "Cab Control"

Hay una infinidad de variaciones, y no hay que pensar que estamos limitados a dos circuitos y dos controladores. Es más ni siquiera tienen porqué coincidir el número de controladores con el número de circuitos. En la siguiente imagen vemos un ejemplo de tres circuitos con dos controladores:

Figura 4 - Tres circuitos con dos controladores

Este es un caso clásico de una estación atravesada por dos circuitos (verde y rojo) en la cual tenemos una vía de sobrepaso(azul) que como las otras puede conectarse a uno u otro de dos controladores. Cuando queremos que un tren del circuito rojo pase a la vía central, conectamos el circuito rojo y el azul al mismo controlador, mientras el otro puede continuar manejando trenes en el circuito verde. Si queremos luego que esos trenes salgan por ejemplo del circuito azul al verde, conectaremos verde y azul al mismo controlador. Etc,etc

Quiero dejar claro que, en todos estos esquemas, he representado de forma simplificada los conmutadores para interconectar circuitos y controladores. En realidad cada uno de estos conmutadores debe manejar los dos hilos de alimentación de la vía. Es importante que tengamos en cuenta que el aislamiento entre los circuitos debe ser total, es decir tienen que estar aislados los dos carriles y hay que llevar los dos hilos de alimentación a cada sector. Asi que un esquema más real de lo que sería cada uno de estos conmutadores, es el siguente:

Figura 6 - Detalle de la conexión de los conmutadores

Se trata por lo tanto de conmutadores de tipo DPDT o "dos posiciones dos circuitos" de manera que se conmuten ambos conductores (normalmente marrón y rojo) de la alimentación.

Tambén podemos utilizar conmutadores de tipo "tres posiciones dos circuitos", de manera que tendrían una posición central en que el circuito quedaría aislado, Esto es particularmente apropiado para situaciones, como la vía azul de la figura 4. en la que podemos dejar trenes estacionados.

Estamos pensando en conmutadores manuales, pero determinadas funciones pueden automatizarse. Si en lugar de conmutadores manuales ponemos relés biestables de tipo DPDT, estos pueden ser accionados por contactos de vía (reeds, vías de contacto...) y así automatizar determinadas funciones que impliquen el cambio de controlador de alimentación para determinados sectores de vía.

El siguiente esquema, muestra una forma muy simple de conseguir una transición entre dos circuitos alimentados por PWM que funciona de forma completamente automática. Es el circuito que vemos funcionar con éxito en el segundo de los artículos del Blog de Angel antes referenciados

Figura 7 - Circuito de conmutación automática para dos controladores PWM

En el esquema, vemos una vía que se recorre en el sentido indicado por la flecha. La parte izquerda (roja) está alimentada por un controlador PWM, y la parte derecha (verde) está alimentada por un segundo controlador PWM. Lo que hacemos entonces es hacer entre ambas zonas roja y verde un tramo aislado, representado aquí en azul. En este tramo ponemos un contacto de vía (B) y otro en el tramo rojo, (A) poco antes del corte. El tramo azul sertá lo suficientemente largo como para que entre el contacto B y el corte entre la sección roja y la azul quepa holgadamente la locomotora más larga que tengamos, o incluso dos locomotoras si queremos hacer dobles tracciones.
Los contactos de las vias podrían ser las vías de contacto de Märklin o ampollas reed accionadas por imanes colocados en las locomotoras. El rele que he representado es un relé biestable de doble bobina y conmutador DPDT. Por ejemplo el que yo uso siempre: V23079-B1203-B301 de Tyco Electronics

Cuando un tren llega por la via roja, cierra el contacto A y entoces el relé conecta el tramo azul a la alimentación roja. En consecuencia cuando el tren pasa por la unión entre el tramo rojo y el azul, ambos tramos están alimentados por el mismo controlador, luego el tren pasa de uno a otro sin ninguna alteración. Cuando el tren alcanza el contacto B, el rele conmuta la alimentación del tramo azul y la une al controlador del tramo verde. Como todo el tren (al menos toda la locomotora) está sobre el tramo azul, la conmutación es instantánea y no se produce el efecto de tirón.

Cuando el tren alcanza el tramo de via verde, a ambos lados del corte la alimentación procede del controlador verde, luego de nuevo pasa sin ninguna alteración.

Como vemos la filosofía es siempre la misma: Cuando el tren pasa de un tramo a otro, ambos tramos están conectados al mismo controlador. Cuando el tren pasa de estar manejado por un controlador a estarlo por otro, se hace conmutando la alimentación de la via. Nunca el tren pasa de un tramo con una alimentación a otro con alimentación distinta.

El circuito está hecho para circulación en un sólo sentido. Con un poco más de complicación se puede hacer para ambos sentidos de circulación

Hay incluso una posibilidad toadavía más simple, y que se recoge en el esquema siguiente:

Figura 8 - Conmutación automática a la entrada de un cantón

Aquí ni siquiera hay un tramo aislado como el azul de antes. Cuando el tren cierra el contacto A el relé conecta el controlador de la izquierda al tramo verde, de manera que tanto el tramo verde como el rojo están manejados por el mismo controlador. Una vez pasado el corte, al cerrar el contacto B se vuelve a conectar el controlador de la derecha al tramo verde quedando el de la izquierda solo con el tramo rojo.

El problema de este sistema es que durante un cierto tiempo, TODO el tramo de vias a la derecha del corte, es decir todo el tramo verde, ha pasado a ser alimentado por el controlador de la izquierda, afectando por tanto a trenes que pudieran estar circulando en ese tramo verde bajo el mando del controlador derecho. Solo se debería emplear este sistema si podemos garantizar que cuando se produce esta conmutación no hay ningún tren en toda la extensión del tramo verde. Es decir, que conceptualmente el tramo verde es un cantón que está libre.

Como se puede apreciar, este automatismo está muy próximo al que se utiliza para conseguir automatizar la circulación de trenes en un circuito con acantonamiento. Si se hacen coincidir los tramos de vía que aquí hemos manejado con cantones (en el sentido de tramos de vía en los que no puede haber más de un tren simultáneamemte) los cortes de vía y los contactos que detectan los trenes pueden servir para ambas funciones. También se puede asimilar este circuito con los controles de bucles de retorno, utilizando los mismos sectores de vía y los mismos sensores

Esta filosofía es también la que se aplica en mi maqueta. (bueno que algún día se aplicará en mi maqueta). Yo voy a tener varios reguladores (en principio cuatro aunque con posibilidad de pasar a seis u ocho) y varios tramos aislados (ocho) El sistema de conmutación funciona exactamente como se ha descrito aquí, pero con la diferencia de que los controladores tienen mando electrónico, manejados por el ordenador, y los conmutadores que asignan los controladores a los tramos de vía. también son electrónicos y manejados por ordenador.

PWM (II)

2011-11-24T18:56:00.001+01:00

Acababa el artículo anterior exponiendo las dificultades que presenta el regulador de System Jörger y preguntándome si no habrá una solución que solvente esos problemas. Tengo que decir antes de nada que estos problemas aparecen cuando se pretende utilizarlo para situaciones para las que no está diseñado, es decir para grandes maquetas en las que hay más de un circuito, para manejar varias locomotoras a la vez, etc. Como elemento para manejar una pequeña maqueta con una circulación sencilla, el regulador de Jöerger es ideal.

Pero yo me pregunté: ¿no se podría hacer un regulador con mando por PWM, pero sin pretender hacer los automatismos para arranque suave, que cuando se utilizan en más de un circuito resultan perjudiciales, y dotarle de más potencia, de modo que pueda mover cómodamente dos o tres locomotoras? Y puestos a pensar, me di cuenta de que tenía todos los mimbres, puesto que en el circuito COLA1 tenía el diseño de un generador de pulsos de ancho variable, y en el diseño del Etapa de Potencia, tenía el diseño de una salida con una potencia más que suficiente. Así que como sólo faltaba hacer el cesto, me puse a ello, aprovechando que estaba liado con la realización de circuitos para el manejo de servos.

El diseño electrónico se ha materializado en este circuito:

Es un circuito muy sencillo, derivado del utilizado en COLA1, pero con una diferencia fundamental, ya que el pequeño transistor MPSA13, ha sido sustituído por el TIP110, montado además con un disipador. Esto hace que la corriente de salida pueda alcanzar tranquilamente los 2 Amperios. Naturalmente le he puesto una protección contra sobrecargas que en teoría corta a 1,85 Amperios.

Me plantee también la forma de alimentar este circuito. Podía haber pensado en una fuente de alimentación completa que se conectase a la red, pero he preferido seguir la tendencia actual de utilizar un "adaptador de red" que se conecta en un enchufe, y proporciona ya una corriente de tensión reducida y rectificada. En la tienda de electrónica me vendieron el adaptador que vemos en la imagen capaz de dar 2 Amperios a 12 Voltios.

¿Doce voltios? Si, en efecto parece excesivo toda vez que los trenes de Z no deberían pasar de 9 Voltios. El motivo de esto, es que no me fío de la calidad del adaptador de red, y he preferido complementar el circuito con un filtro y un estabilizador de tensión. El circuito de estabilización es el que vemos a continuación:

Aunque en esta fotografía no se ve, porque está situado debajo del disipador, el corazón de este circuito es un estabilizador L78S09 que también resiste 2 amperios Así que este circuito proporciona una corriente estabilizada de 9 Voltios con un limite de 2 Amperios. No lleva protección, porque el propio L78S09 incorpora sus propias protecciones contra sobrecarga y sobrecalentamiento.

En un principio hice un único circuito incluyendo el controlador y el estabilizador en una única placa, pero al probarlo me di cuenta que los disipadores que había usado resultaban pequeños y tanto el estabilizador como el regulador se calentaban en exceso. Tuve que buscar unos disipadores mucho más grandes, y me decidí entonces a hacer dos placas de circuito separadas. Una de las ventajas de hacer esto, es que puedo hacer por ejemplo un controlador dual con dos reguladores y un solo estabilizador. En teoría un estabilizador no puede alimentar dos reguladores ya que solo da 2 A que es el limite del estabilizador, pero ¿cuando iban a funcionar los dos reguladores a su máxima potencia simultáneamente?

Y podía decir que eso es todo, porque con esto ya funciona, pero he querido darme el capricho de hacer un montaje de aspecto profesional. No hay más que ver la fotografía de portada para darse cuenta de que efecto, he conseguido un acabado muy digno.

El montaje está hecho sobre una caja de la marca Retex, con forma de pupitre, cuerpo de plástico y tapa de aluminio. Sobre la tapa he pegado una lámina impresa con el ordenador y posteriormente barnizada, lo cual le da un aspecto muy profesional. La carátula es muy sencilla ya que contamos solamente con el mando del potenciómetro que regula la velocidad, un conmutador para el cambio de dirección, y dos pilotos para indicar el funcionamiento y la posible sobrecarga del circuito.

He bautizado este montaje como PWM09V lo cual no es muy original sabiendo que su misión es generar una corriente de tipo PWM con 9 Voltios de tensión.

Y ya en plan "chulo" le he puesto como marca, el logotipo del programa ControlZ.

Un pequeño comentario: los controladores PWM no llegan nunca a cerrar completamente la corriente. Con el mando al mínimo aún llegan a la locomotora unos pulsos muy cortos, con los cuales no se mueve, pero que tienen dos efectos curiosos: Por un lado se puede oír un ligero zumbido en la locomotora que a mucha gente le parece peligroso. Por otro lado, si las luces de la locomotora son de leds, en función de como esté hecho el circuito de luces, puede ocurrir que estos pequeños picos de tensión sean suficientes para encender las luces. Así que llevando el mando a cero, la locomotora se queda ronroneando y con las luces encendidas. La solución a esto es poner un interruptor para cortar la corriente que llega a las vías. Los reguladores de Jöeger llevan el clásico interruptor asociado al mando de velocidad, de manera que llevando el mando al mínimo y haciendo el click al final de movimiento la corriente se corta. Bueno es una solución, pero a mi no me gusta demasiado.

Lo que yo he hecho es utilizar un conmutador de tres posiciones para el cambio de marchas hacia delante y hacia atrás. Dejando el comutador en la posición central, cortamos la corriente. Por eso el mando está marcado con tres opciones "adelante" "paro" "atrás". Dejando el mando en esta posición central, la corriente está cortada. Pero lo curioso es que estando el regulador al mínimo, si movemos el conmutador a la posición "adelante" la locomotora no se moverá, pero se encienden las luces de marcha adelante. Por el contrario, si ponemos el pulsador en la posición de "atrás" se encienden las luces correspondientes a la marcha atrás. Todo esto naturalmente suponiendo que la locomotora cuente con luces de leds. Asi que de una forma muy simple se simula el efecto que todo el mundo asocia al mando digital: La locomotora es capaz de permanecer parada con las luces encendidas y cambiar el sentido de las luces según si va a moverse en uno u otro sentido, antes de empezar a moverse.

Por la parte trasera, la caja lleva la conexión para el adaptador de red, un interruptor general, para encender y apagar el equipo y las conexiones para conectar a la vía. Inspirado en los reguladores de Märklin que llevan unas pinzas para conectar los cables, he utilizado aquí algo muy parecido, Se trata de un conector del tipo utilizado para conectar altavoces en muchos aparatos, ya que también son unas pinzas que atrapan directamente el cable pelado.

En definitiva, que ha quedado muy bonito y muy profesional, pero claro la pregunta del millón es: ¿Y funciona?

¡Naturalmente! ¿Alguien lo había dudado? (aparte de mi naturalmente). Bueno el caso es que funciona perfectamente, tal como puede verse en el siguiente vídeo, en el que hago hincapié en las dos características más sobresalientes: La capacidad de controlar las locomotoras a velocidades muy lentas, y la posibilidad de manejar varias locomotoras de forma simultánea.

Yo creo que este regulador es una alternativa muy buena a las otras soluciones existentes para controlar nuestros trenes de escala Z, asi que como es habitual, próximamente se encontrará en la página de descargas de este blog, todo lo necesario para construir de forma artesanal uno de estos reguladores.

Y a todo esto, nos faltaba hablar de los problemas que surgen cuando alimentamos circuitos de vía contiguos, con reguladores de tipo PWM. Como el tema requiere algunas explicaciones un poco largas, lo dejaremos para un próximo capítulo.

PWM (I)

2011-11-23T19:42:00.000+01:00

A lo mejor algún lector se ha sorprendido de que el artículo anterior dijese que los circuitos utilizados para mover los servos y el control de velocidad que desarrollé en su momento (COLA01) fuesen tan semejantes, que incluso me había llevado al error de utilizar para el primero el mismo transistor utilizado para el segundo, lo cual no resulta muy adecuado, aunque desde luego funcionaba perfectamente.

Pero efectivamente sorprende la semejanza de ambos circuitos, ya que ambos se basan en el circuito integrado NE555. Es curioso que este integrado, que suele denominarse como "timer" tiene un montón de aplicaciones, todas ellas relativas a la generación de impulsos.

En nuestro caso, en ambos casos, se utiliza para crear lo que se denomina una señal PWM (Pulse Width Modulation) que es una onda cuadrada de ancho de pulso variable

Las imágenes muestran el aspecto de la onda generada. Como vemos es una onda cuadrada en la cual el valor de "ancho de pulso" puede hacerse variar respecto del periodo, desde un mínimo prácticamente nulo, hasta un máximo casi igual al periodo, lo que llega a convertir la onda prácticamente en corriente continua. En la imagen siguiente vemos tres ejemplos de ondas PWM en las cuales el periodo es siempre el mismo, pero el ancho de pulso adopta distintos valores equivalentes al 25, 50 y 75 por ciento del periodo.

En un motor de corriente continua, para regular la velocidad, lo que hacemos normalmente es ir aumentando la tensión desde cero hasta un máximo que en el caso de los motores de la escala Z es de 9 voltios. El problema de esto es que estando el motor parado, si vamos aumentando lentamente la tensión, hasta que no se llega a una tensión capaz de vencer el rozamiento (de las escobillas, los cojinetes del motor, el tren de engranajes, etc) el motor no se mueve. Cuando se alcanza esta tensión, que puede ser con tres o cuatro voltios, el motor arranca, pero ocurre que el rozamiento una vez en marcha es menor que con el motor parado, de manera que una vez que la locomotora arranca, lo hace ya con una cierta velocidad, y si entonces disminuimos un poco la tensión, provocamos una situación inestable que produce la parada de la locomotora en muy poco tiempo.

Supongamos ahora que alimentamos el motor con una onda cuadrada en lugar de corriente continua, de forma que el pulso pase de 0 a 9 voltios y viceversa cada cierto tiempo.

Cuando a la locomotora le llega el pulso de 9 Voltios, como esta tensión es muy superior a la que le hace arrancar, la locomotora arrancará con intención de salir corriendo a toda velocidad, puesto que le llegan 9 voltios, su máxima tensión. Sin embargo, antes de que se alcance esa velocidad máxima, por ejemplo un milisegundo después, la corriente pasa otra vez a cero, con lo que la locomotora tiende a pararse. De nuevo antes de que se pare llega otro pulso de 9 voltios, etc. En principio la locomotora iría a tirones, pero la inercia, principalmente la inercia de giro del rotor del motor, que actúa como un volante, estabiliza el giro, alcanzando una velocidad que viene a corresponder aproximadamente a un porcentaje de la velocidad máxima, equivalente al porcentaje del ancho del pulso respecto al periodo de la onda. O sea: si el pulso dura la mitad del periodo, la locomotora se moverá como si la alimentásemos con corriente continua de 4,5 Voltios, que es la mitad de la tensión máxima.

¿Cuál es entonces la ventaja? Pues que en el momento en que la locomotora recibe un pulso de 9 Voltios, supera todos los rozamientos y arranca (digamos que no sabe si el pulso va a ser muy largo o muy corto: arranca en cualquier caso) De modo que con pulsos extrordinariamente cortos que correspondan por ejemplo a un 10% del periodo, la locomotora se moverá como si la estuviésemos alimentando con 0,9 voltios, ¡pero se moverá! De hecho la velocidad es muy lenta, pero la locomotora no deja de moverse porque los pulsos de 9 Voltios vencen los rozamientos en cada periodo.

Hay otra ligera ventaja adicional: si queremos que una locomotora se mueva despacio con corriente continua , la tendremos que mantener alimentada con corriente continua de tensión reducida, por ejemplo 4 voltios. Por el contrario con una onda cuadrada, hay momentos en que la tensión es cero, pero cuando hay tensión, hay 9 voltios. Por lo tanto es menos sensible a las caidas de tensión que se pueden producir por un contacto deficiente entre las ruedas y las vías. Lo cual es un tema extraordinariamente importante en nuestra escala.

Se podrá pensar si esta forma de mover el motor puede representar algún problema para la locomotora, por ejemplo un mayor calentamiento. No hay ningún problema puesto que el calentamiento es siempre producido por la disipación de la energía electrica consumida en la locomotora y no transformada en movimiento. La onda cuadrada transporta una energía que es proporcional al ancho del pulso, llegando a ser igual a la tensión continua cuando el ancho del pulso iguala al periodo. O sea que si el periodo es del 50% la locomotora se calentará lo mismo que si la alimentamos con 4,5 voltios de continua, que es el 50% de los 9 Voltios que puede soportar. De hecho, a velocidades muy bajas, como la locomotora alimentada con onda cuadrada, se sigue moviendo, algo de energía se emplea en ese movimiento, mientras que con la continua equivalente la locomotora no se mueve, toda la energía se transforma en calor, luego el calentamiento será incluso mayor.

Todos los decoders digitales generan corriente PWM para alimentar los motores de las locomotoras a las que se conectan. Esto ha contribuido a la buena fama de los sistemas digitales, ya que la gente asocia este buen comportamiento al sistema digital, e incluso hablan de corriente digital, cuando en realidad, los motores conectados a los decoders digitales son alimentados por corriente PWM, que no es en absoluto digital ni podría serlo, ya que un motor es un dispositivo analógico, no digital.
Todo este sistema puede funcionar en principio con cualquier frecuencia, pero parece que para la escala Z resultan especialmente apropiadas las frecuencias por debajo de los 100 Hz. Esto corresponde a un periodo de 0,01 segundos, de manera que un pulso del 10% del periodo tendrá una duración de 0,001 segundos. Obsérvese que para frecuencias mucho más altas, del orden de Kilohercios, el sistema funciona exactamente igual, pero los efectos de la inductancia de las bobinas del rotor o el efecto del condensador antiparasitario ya no pueden ignorarse, así que es mejor quedarse en estas frecuencias bajas. En los sistemas que yo he diseñado procuro quedarme en frecuencias del orden de 40 Hz, ya que ir a frecuencias más altas, estaremos dentro del espectro de frecuencias audibles, y puede ocurrir que algunos elementos del motor entren en resonancia con esa frecuencia de modo que las locomotoras produzcan un sonido, lo cual puede resultar chocante (Y hasta alarmante). En algo tan pequeño como una locomotora de Z es imposible encontrar algo que pueda entrar en resonancia a 40 Hz

La consecuencia de todo esto, es que alimentando las locomotoras con una corriente pulsante de ancho de pulso variable (que es lo que conocemos como PWM) se obtiene una regulación superprecisa de la velocidad, y en particular a velocidades lentas y muy lentas, que no se pueden alcanzar con reguladores de tensión continua variable.

Con respecto a los servos, la situación es parecida, porque el driver genera también una señal de tipo PWM, pero en este caso, esta señal NO alimenta el motor, que recibe corriente continua constante de 5 V por dos hilos (normalmente rojo y negro) La señal PWM se hace llegar al servo por un tercer cable (normalmente blanco) y no llega al motor, sino a un circuito electrónico situado en el interior del servo. Variando el ancho de pulso de esta señal, el circuito del servo hace que el servo se mueva justo a la posición determinada por la anchura del pulso. Así que si el pulso se hace más ancho, el servo se mueve a la nueva posición que corresponde a ese nuevo ancho de pulso. Normalmente los servos están construidos de forma que con pulsos de 0,001 segundos se sitúan en la primera posición extrema de su recorrido, y con 0,002 segundos se sitúan en el otro extremo. Valores intermedios hacen que el servo se pare en una situación intermedia. El periodo de la señal es poco relevante, pero suele estar alrededor de los 0,02 segundos, o sea que se trata de señales PWM con un porcentaje de pulso respecto al periodo bastante bajo.

Explicado todo esto, cuesta trabajo entender la razón por la cual es tan difícil encontrar alimentaciones de tipo PWM para la escala Z. (no hablo de otras escalas, porque desconozco su mercado, pero en ellas la tendencia clara es ir a sistemas digitales, por lo que no se necesitan alimentaciones analógicas PWM). Ciñéndonos a la escala Z, yo conozco solamente tres productos que utilicen este sistema:

System Jörger Fabrica el más conocido de los reguladores PWM, al menos para Europa. En realidad fabrica dos modelos, uno más sencillo, que vende a 22 € y el modelo de luxe que vende a 39 €. En ambos caso se trata sólo del circuito, sin caja, alimentación, y ni siquiera conmutador de inversión.

Ztrack Snail Speed Controller Es curioso el nombre de este dispositivo ya que su traducción viene a ser "Controlador de velocidad de caracol" Es un modelo bastante sencillo pero al menos tiene caja y conmutador de inversión. Su precio: 35,75 $ Está pensado para ser alimentado con una pila, pero naturalmente podemos conectarlo a una alimentación portátil.

Gaugemaster Aunque Gaugemaster no lo aclara bien, parece ser que entre sus reguladores, los tipos denominados "UF" y "UDF" y que Gaugemaster identifica como Feedback producen corriente pulsada. Al menos eso se deduce de esta frase copiada de sus especificaciones; "FEEDBACK controllers feature a pulsed design, with excellent low speed running and Constant Speed over points, around curves and up and down gradients." El precio: 35 libras No incluye alimentación, pero si un panel para situar en un cuadro.

Y yo no conozco más oferta de controladores por corriente pulsada.

Lo primero que llama la atención, es la poca oferta que hay, pero sobre todo el hecho de que provenga de fabricante marginales ¿porqué no tenemos un regulador PWM fabricado por Märklin para la escala Z? ¿porqué los más conocidos fabricantes americanos o japoneses de esta escala no fabrican este tipo de alimentaciones? Como vemos por los precios, son productos algo caros pero no prohibitivos.

La explicación que se me ocurre es que estos productos tienen algunas limitaciones. Por lo que yo se, no funcionan bien con motores que no sean de escobillas, por lo cual esta podría ser la causa de su nula utilización en el mercado americano y japonnés que tienden a utilizar motores coreless.

Pero ¿y Märklin? sus antiguos motores de escobillas funcionan de maravilla con las alimentaciones PWM así que no hay motivo para que Märklin no oferte una alimentación de este tipo para su escala Z. Vista la enorme mejora en el comportamiento de sus locomotoras no se entiende que Märklin no lance un regulador PWM, obligando a sus clientes a sufrir con sus primitivas alimentaciones de corriente continua, o a recurrir a Herr Jörger.

Solo se me ocurre una explicación: Las alimentaciones por PWM tienen un problema cuando pretendemos utilizar mas de una en una maqueta con varios sectores de vía. En primer lugar los aislamientos entre los sectores contiguos de vías que vayan a reguladores distintos tienen que se totales (los dos carriles aislados) y además cuando un tren pasa por una zona de cambio de regulador, puede hacer "cosas raras" que luego explicaremos.

Ya hemos comentado que Märklin tiene la filosofía de que sus productos deben poder ser manejados por cualquier persona sin ninguna idea de electricidad y sin ninguna complicación. Así que un sistema que hace que en determinadas circunstancias un locomotora de "un tirón" o un "parón" al pasar de un sector a otro le parece inadmisible a Märklin. Bueno: es la filosofía de la marca.

Muchos aficionados utilizan los reguladores de System Jörger, y yo mismo, a la espera de resolver completamente el control de tracción por ordenador, tengo instalado en mi maqueta un control de System Jörger. Todos los videos de mi maqueta en los que vemos trenes circulando, están manejados por este control. Como se puede comprobar, en ningún caso circula más de un tren a la vez, porque efectivamente tengo un solo control instalado.

Esto me lleva a una cuestión: El control de System Jörger sólo permite manejar una locomotora. La causa es que tiene un limitador de corriente que interrumpe la alimentación cuando pasamos de 500 mA. Bueno, esa es la teoría, porque en realidad corta bastante antes, quizá con 300 0 350 mA. Es decir, que sólo puede manejar UNA locomotora. Jörger lo advierte en sus especificaciones.Esto tiene varias consecuencias negativas: En primer lugar, hay que olvidarse de trenes con dos cabezas motrices, como pueden ser el Senator o el VT11. Eso ya es francamente invalidante para muchas personas, aunque no es mi caso, ya que no tengo ese tipo de trenes.

Sin embargo, tampoco se puede hacer una doble tracción, con dos locomotoras, cosa que era bastante habitual en la época del vapor, así que eso si que me afecta. Y por último, en algunos casos, se puede dar el caso de que una locomotora, no llegue a arrancar con el regulador de Jörger. Posiblemente la locomotora necesita un limpieza, pero a mi, me ha pasado.

Por otra parte, este regulador tiene un sistema de "simulador de inercia". Es decir que si tenemos una locomotora parada y le damos marcha con el regulador de System Jörger, la locomotora se mueve inicialmente despacio y va ganando velocidad poco a poco. Se trata de un efecto de arranque suave más que de un simulador de inercia, porque la velocidad final se alcanza en unos segundos. Esto está muy bien, por ejemplo para un circuito con bloqueo por cantones en analógico, ya que los arranques en los semáforos serán suaves. Muy bien, peeeeeeero:

Supongamos que tenemos un trazado en que un tramo está alimentado con un regulador de System Jörger, y después de un corte aislado entramos en un segundo circuito alimentado por un segundo alimentador de Jörger. Ponemos los dos reguladores en la misma dirección y lo más exactamente posible a la misma velocidad. Si viene un tren a velocidad de crucero manejado por el primer regulador y llega al empalme, al pasar al segundo regulador, para este segundo se trata de un tren nuevo que no existía, de modo que al hacerse cargo del tren pretende hacerle un arranque suave. Como el tren no estaba parado, el resultado es un frenazo seguido de una nueva aceleración hasta la velocidad de régimen. No es de recibo.

Nótese que este problema no se debe a que el Jörger sea un PWM sino al efecto de arranque suave. En esa misma situación, es decir cuando pasamos de un circuito a otro, ambos regulados por controles PWM, hay otro efecto que con el Jörger se superpone al explicado, produciendo un comportamiento poco predecible y que veremos en el próximo artículo.

Así que aunque son batante buenos los System Jörger tienen sus problemas. En algunos foros en los que participo se han señalado estos problemas y los aficionados se quejan de que no encuentran una solución buena.

Bueno pues la solución,,,, en el próximo capitulo.

Llegan los servos (y III)

2011-11-21T20:53:00.001+01:00

Una de las cosas buenas que tiene el publicar en un blog las ideas que voy llevando a la práctica, es el hecho de que recibo comentarios y sugerencias de los lectores, bien directamente en el mismo blog, o bien en foros donde se comentan estos artículos.

Este es el caso del último artículo, donde comenté que había construido un circuito para manejar servos con un sistema compatible con los habituales para el manejo de los motores de bobinas.

Efectivamente, este circuito ha sido comentado en varios foros, y se me han hecho un par de sugerencias importantes: La primera es una crítica por haber utilizado un transistor Darlington en la etapa de salida del circuito. Ya comenté que había utilizado este transistor, porque me había fijado en el circuito que hice hace tiempo para el manejo de trenes (COLA01). Pero claro, en ese caso, a pesar de ser un circuito muy parecido, por el transistor de salida circula toda la intensidad que alimenta la vía, luego se necesita un transistor con una ganancia de corriente elevada. Por el contrario en el driver para servos, por la etapa de salida sólo circula una débil señal de control, por lo que no se justifica utilizar un transistor tan especializado como el MPSA13.

Pero la sugerencia más interesante que me hicieron era la posibilidad de ajustar el recorrido del servo. Esta posibilidad es interesante, puesto que permite, por ejemplo en el caso ser el servo que mueve el desvío, ajustar el ángulo que se mueve la leva exactamente a lo necesario, de manera que la varilla de acero que mueve los espadines del desvío se deforme lo justo para mantener la posición de las agujas, pero no más, ya que esto no hace más que endurecer el desvío frente al talonamiento.

Curiosamente, el circuito original en que me basé, tenía un potenciómetro, pero este potenciómetro tiene la misión de mover el servo al actuar sobre él. Como ya comenté yo lo sustituí por una resistencia fija y un conmutador, de manera que se tienen dos posiciones extremas fijas para la posición del servo.

En la figura vemos la situación de partida (A), la opción que yo empleé, con un conmutador (B) y la solución que he adoptado al final. De nuevo se utiliza un potenciómetro de ajuste, pero con la misión de preestablecer el ángulo de giro. Como se puede ver en la opción C, con el cursor completamente arriba estamos exactamente en el caso B. Si movemos el cursor hacia abajo, el movimiento es cada vez menor, hasta que situado en el punto inferior, el servo no se mueve nada. El potenciómetro se deja ajustado a la posición que proporciona el ángulo de giro requerido para cada caso.

Me convencí que con esta pequeña modificación, el circuito ganaba bastante en funcionalidad, así que merecía hacer el cambio. Lo malo es que esto supone rehacer el PCB, en definitiva rediseñar todo el dispositivo. La imagen de la cabecera muestra el resultado final, y se puede ver claramente en el centro el potenciómetro de ajuste (marcado como 10K 825 M). Si nos fijamos, abajo a la derecha, el transistor de salida también tiene un aspecto distinto del de la versión anterior. Se trata de un BC 107.

Pero si eso fuera todo, quizá no hubiese merecido la pena este nuevo artículo referido a los servos. Y es que gracias a que tuve que rehacer el diseño del circuito impreso, que ya es muy pequeño, me plantee que tenía que tener mucho cuidado con el nuevo circuito para que me cupiesen todos los componentes, incluyendo el nuevo potenciómetro, en el mismo tamaño de placa que tenía anteriormente.

Como ya he comentado, yo utilizo un programa de dibujo muy semejante a PhotoShop para diseñar los circuitos impresos, por lo que no tengo ninguna de las ayudas con que cuentan los programas especializados. Así que cuando diseño un circuito tengo que tener cuidado, no solo del espacio requerido para alojar los pines de los componentes por el lado del cobre, sino que tengo que cuidar de las partes superiores de los componentes no interfieran entre si. La parte de los pines es relativamente fácil de diseñar porque en general todos estos elementos tienen un "paso" de 2,54 mm (1/10 pulgadas). En cambio para la parte superior, hasta ahora, lo que hacía era medirlos con un calibre y además imprimir de vez en cuando el diseño del circuito y situar sobre el papel impreso los propios componentes para ver si cabían perfectamente o si chocaban unos con otros. Muchos elementos tienen una "huella" mucho mayor que la que corresponde a los pines, como es el caso de conectores, disipadores, condensadores, etc.

Como se ve, es un tema bastante entretenido, y además requiere tener encima de la mesa todos los componentes que se van a usar, cuando se diseña el circuito. Pero el otro día se me ocurrió una idea que me parece muy interesante, para todos aquellos que hacen sus propios diseños. Consiste en colocar en el scanner todos los componentes y sacar una imagen de cada uno de ellos. Teniendo la precaución de utilizar al escanear la misma escala que la utilizada al diseñar el circuito (yo uso 600 ppp) las imágenes que se obtienen son rigurosamente exactas en cuanto a su tamaño, por lo que pueden situarse en una capa del dibujo y usarlas como referencia super precisa del tamaño que ocupa cada componente.

Tampoco hay que obtener demasiadas imágenes. Por ejemplo no se trata de escanear una resistencia de cada uno de los valores posibles, sino una sola, o en todo caso una de cada uno de los dos o tres tamaños existentes. Ya sabemos que los colores de la imagen no corresponderán con los valores que deberían tener según el valor de la resistencia, pero aquí se busca exclusivamente el tamaño. Tengo así tres ventajas: El sistema es mucho más preciso, voy mucho más rápido, y no necesito disponer a la hora de diseñar el circuito, una muestra de cada componente, si es que ya lo había usado anteriormente y conservo la imagen. Puedo llegar a crear así una "librería" de imágenes de componentes.

Y una ventaja adicional: Durante la fase de diseño obtengo una imagen muy realista del circuito que estoy diseñando. Esto aparte de "ser bonito" puede servir como referencia para el montaje.

La imagen siguente es un ejemplo de la dicho: A la izquierda tengo una fotografía del circuito terminado (la misma de la cabecera) y a la derecha la imagen de componentes obtenida durante la fase de diseño.

Como se ve, la coincidencia es perfecta, pero lo bueno del caso es que la imagen de la derecha está obtenida durante la fase de diseño, es decir, antes de grabar el PCB y de montar el circuito. Sin esta herramienta, no hubiese sido posible saber con certeza si el relé que vemos a la izquierda, cabría entre el potenciómetro de ajuste y el conector de la izquierda. La imagen dijo que si cabía, y la realidad confirmó que así era.

Pensé que mi idea era original, pero al ver las imágenes obtenidas, las encontré "familiares". Yo ya había visto en alguna ocasión imágenes de este tipo. Por ejemplo recordé que en el artículo en que me basé para hacer mi primer controlador de velocidad, aparecía la imagen que se reproduce a la izquierda:

Al verla ahora, me doy cuenta que es una imagen tremendamente parecida, pero que las imágenes de componentes en ella son dibujos, no imágenes reales.

No tengo ni idea de cómo obtuvo esa imagen el autor del artículo, pero supongo que algunos programas de diseño son capaces de generarla. Lo bueno es que yo lo he hecho sin ninguna herramienta especializada.

Bueno, pues he quedado muy contento de esta idea que me facilita el diseño de circuitos impresos, y seguramente la emplearé en lo sucesivo. También incluiré estas imágenes en los documentos de descarga que pongo a disposición de mis lectores.

Por cierto, me comentan que para conseguir descargar los documentos que sitúo en la página de descargas, se exige que el usuario esté dado de alta como usuario de Google. No es mi intención limitar de ninguna forma el acceso a cualquier lector a estas descargas, pero parece que Google impone esa condición, y yo no tengo posibilidad de soslayarla. En todo caso abrir una cuenta en Google no supone ningún problema y pocas organizaciones habrá en Internet con más seriedad que ésta.

En todo caso, pongo a continuación el esquema eléctrico de este circuito con las reformas incluidas (pulsando en él se obtendrá la imagen a tamaño original)

Espero que sea de utilidad.

Llegan los servos II

2011-11-13T18:35:00.002+01:00

En el artículo anterior, quedé emplazado a construir un driver de servo, es decir un dispositivo capaz de manejar un servomotor de radiocontrol, haciéndole tomar dos posiciones extremas mediante un conmutador manual o un relé biestable.

Bueno, pues ya está: La foto de la cabecera muestra este dispositivo ya terminado y conectado a un servo de los que probé en el artículo anterior. Ha sido un bonito diseño puesto que al final el circuito mide solamente 39 x 36 mm y además tiene las dos posibilidades de utilización, la manual, por conmutador, y la automática, por relé.

Aunque el objetivo sigue siendo el manejo de las puertas de las cocheras, he querido probar a hacer el clásico sistema de mover los desvíos mediante un servo situado debajo del tablero, y eso es exactamente lo que muestra la imagen de la cabecera, que por este motivo parece estar cabeza abajo, y es que lo que vemos es la parte inferior del tablero y el servo con su circuito de control, colgados debajo mediante una pieza de aluminio atornillada al tablero.

Las conexiones que vemos son las siguientes. En la parte inferior vemos el cable tricolor que conecta el circuito al servo. A la derecha, los cables rojo y negro son la alimentación de 5 voltios que necesita el circuito. Y los tres cables rojo gris y verde que vemos en el centro van al conmutador, ya que esta imagen corresponde a la configuración para mando por conmutador manual.

En la siguente imagen vemos lo que hay encima del tablero:

Evidentemente he utilizado un desvío que estaba roto (los experimentos se hacen con gaseosa) el cual he modificado para esta prueba. Como se ve, lo primero que he hecho ha sido eliminar el motor de bobinas, incluyendo la parte de la base de plástico que soporta el motor. Es bastante fácil, yo lo he hecho cortando el plástico con varias pasadas de cutter. Sólo hay que tener una precaución: respetar la piececita de plástico blanco que une los espadines y sobre la que actúa el fino alambre de acero que está unido a la armadura del motor de bobinas. Además hay que preservar este alambre de acero porque lo vamos a volver a usar.

Después hay que taladrar un agujero alargado justo bajo el extremo de la citada pieza que une los espadines, y situar el montaje del servo de manera que la leva del servo quede precisamente bajo este taladro.

Utilizando el alambre desmontado del motor del desvío.lo he sujetado a la leva del servo con una gota de cola termofusible. Adviértase que he situado el servo en posición vertical con objeto de que el eje quede bastante hacia abajo ( y de paso ocupando el mínimo espacio lateral) y el alambre se conecta a la parte inferior de la leva. Así el alambre de acero conserva toda su longitud, y por lo tanto toda su elasticidad, de manera que el desvío resulta talonable, como el original de Märklin. Si no se desea que el desvío sea talonable se podría sujetar la varilla de acero más sólidamente a la leva del servo. La punta del alambre atraviesa el pequeño taladro que tiene la pieza que une los espadines ("traviesa móvil"), una vez que se ha eliminado la parte de esta pieza que cubre el taladro.

Respecto del circuito, está sujeto a la misma pieza de aluminio que soporta el servo mediante una cinta adhesiva de doble cara.

Y ya está! Basta conectar la alimentación de cinco voltios y estamos en disposición de mover el desvío actuando sobre un conmutador que podemos situar en un cuadro de mandos. El siguiente vídeo es una bonita demostración de como funciona.

En el vídeo se puede ver que se está manejando por medio de un conmutador. Como ya comenté esa es la forma más fácil (y por lo tanto la más barata) de mover los desvíos, pero tiene el inconveniente de que es incompatible con cualquiera de los sistemas empleados para mover los desvíos tanto en sistemas analógicos como digitales, (salvo los sistemas digitales especialmente preparados para mover servomotores) ya que éstos actúan por impulsos de tensión.

Así que hice el diseño del circuito incluyendo la posibilidad de manejarlo mediante impulsos de 12 voltios. Para ello hay que situar un relé en el zócalo que se ve vacío en las imágenes anteriores. En realidad el circuito completo tiene el siguiente aspecto:

El colector Molex de tres vías que se ve en primer término sirve para conectar los tres hilos clásicos, dos azules y uno amarillo, que llevan los desvíos con motor de bobina. Haciendo este cambio de conexión, este circuito se conecta y responde exactamente como un motor de bobinas clásico, así que puede manejarse con botoneras, con cuadros de mando, con pulsadores, con decodificadores K83, o en definitiva con cualquier sistema previsto para los motores que se mueven por impulsos de tensión.

En el siguiente vídeo vemos ya el circuito funcionando en esta segunda forma. Por cierto que para este segundo vídeo hice un cambio en la forma de sujetar el alambre de acero que mueve los espadines a la leva del servo se una forma distinta. Queda mucho más sólido y el movimiento es más potente, pero la fuerza que hay que hacer para forzar los espadines por un tren que entrase talonando el desvío, es excesiva, y por lo tanto haría descarrilar el tren. Naturalmente Märklin no vendería nunca un desvío que hiciese descarrilar los trenes si el operador comete un error, pero a mi me gusta mucho que los desvíos no sean talonables, de modo que nos ocurra en la maqueta lo mismo que ocurre con el tren real: si no situamos correctamente todas las agujas del itinerario provocaremos un descarrilamiento. Este es el vídeo, que puede localizarse también en YouTube y en la pestaña de vídeos de este blog:

En la última parte del vídeo se ve como se aprovecha el segundo conmutador del relé para sincronizar el cambio de luces de un semáforo con el movimiento del desvío. Por cierto que esto es una petición que he visto repetida en varios foros últimamente, aunque en mi opinión no tiene mucho sentido que un semáforo cambie sus luces sincronizadamente con la posición de un desvío. Yo la única situación en que le encuentro sentido a esto, sería la que que representa en el vídeo, en la cual el semáforo evitaría que un tren talonase el desvío, pero esto no se hace nunca en la realidad con un semáforo situado junto al desvío.

Me ha gustado mucho este experimento, aunque naturalmente no tengo la intención de cambiar los motores de los desvíos de mi maqueta por servos. La ventaja más clara que se obtiene es estética, al hacer desaparecer de la parte superior los atiestéticos motores de bobina. Por otra parte el movimiento es más "franco" aunque no precisamente más lento. Algunos desvíos con motores de bobinas fallan porque el motor parece estar muy justo de fuerzas, de manera que ante cualquier problema de suciedad o similar, el desvío funciona mal. Me cuesta mucho trabajo imaginar un desvío movido por un servo fallando por esta causa. El ruido es desde luego diferente, pero francamente no es más silencioso. También es cierto que los motores situados junto a las vías pueden interferir en algunos trazados con otras vías, aunque Märklin ha cuidado mucho la geometría para que esto no ocurra. Con los desvíos situados bajo el tablero no puede haber interferencia con las vías y cada servo puede colocarse en dos posiciones distintas por si en algún caso hubiese interferencia entre ellos. Como inconveniente hay que señalar que la colocación de los motores debe ser muy precisa para que las varillas de acero se sitúen adecuadamente respecto de la traviesa móvil. Esto implica que los desvíos deben estar colocados "muy definitivamente" antes de situar los motores.

Para mi, este sistema es ideal para una instalación de alto nivel modelístico donde se busque la máxima perfección en el trazado de la vía. Estoy hablando prácticamente de trazados realizados con vía artesanal, o al menos con desvíos artesanales como los que vimos en "Vía artesanal 1".

Como ya comenté en aquél artículo, uno de los problemas de los desvíos artesanales es que se necesita algún sistema para polarizar el corazón del desvío según cual sea la posición de los espadines. Como ya he comentado, este circuito tiene un conmutador sincronizado con el movimiento del desvío que resulta ideal para esta misión.

Así que lo tengo claro: si alguna vez hago algún diorama, módulo, u otra pequeña maqueta con gran precisión y realismo en el trazado emplearé este sistema de motorizar los desvíos, y sobre todo si son artesanales. De momento me voy a limitar a lo que tenía pensado: mover las puertas del depósito y del taller de locomotoras.

En la pestaña de Descargas de este blog, están accesibles los esquemas, palantillas para PCB, listas de materiales y demás elementos que permitirán a quién lo desee fabricar estos drivers para servo.

Llegan los servos I

2011-11-05T14:31:00.000+01:00

En un reciente artículo (Inventos del TBO) comenté que una de las formas de mover un desvío era mediante un servomotor de los usados en radiocontrol, para manejar aviones coches o barcos por control de radio. Incluso incluí un enlace a un vídeo de YouTube en el que se veía un desvío manejado de esta forma. También apunté que los servos podían utilizarse para más cosas, como pueden ser, por ejemplo, mover las puertas de las cocheras, mover las barreras de un paso a nivel.....

Y me quedé pensando: Yo tengo una cochera en rotonda con tres puertas, y además un taller con otra puerta más. ¿Porqué no experimentar con estos servos y tratar de ponerles un sistema de apertura y cierre a estas puertas? Aclaro que la rotonda (Märklin 8983), que procede de mi anterior maqueta, tenía de origen un sistema de apertura y cierre de puertas por un sistema de motor de bobinas análogo al de los desvíos, pero hace ya bastantes años que lo eliminé, porque no me funcionaba bien. En cuanto al taller (Faller 282733) no tiene previsto este sistema.

En principio, no me gusta distraerme con proyectos ajenos a la línea de trabajo que tengo pensada, porque a este paso no voy a tener nunca operativa la maqueta, y ahora que comienza una nueva temporada, tocaba volver a conectar todas las vías que se desmontaron por la mudanza. Sin embargo, he pensado que introducir un sistema de cierre de puertas en la rotonda al final del proyecto, sería mucho más complicado que hacerlo ahora que tengo la sección de la estación desmontada y por lo tanto puedo trabajar por encima y por debajo con toda comodidad. Así que éste puede ser el momento de probar esta nueva técnica.

Dicho y hecho; busqué por Internet unos servos baratos y los encontré en Inglaterra bajo el epigrafe: "Micro Mini Feather Nano 3.7g Servo 4 Park Fly Fox" Algo que se llama Micro Mini y Nano y además Feather no cabe duda que tiene que ser pequeño. Bueno pues esta mañana, mi BR89 los ha traído a mi taller, tal cono vemos en la foto de la cabecera. No cabe duda que son pequeños. Yo diría que son servos a escala Z.

Como ya adelanté en el artículo mencionado, los servos requieren una señal de control, que en su uso habitual es producida por el receptor del equipo de radiocontrol. Pero claro, aquí no hay radiocontrol ni receptor, ni nada parecido, así que hay que ingeniárselas para generar esa señal de control. También mencioné una página web denominada servomotores donde venía un esquema para hacer un circuito capaz de generar esa señal. El esquema en cuestión es el siguiente:

Así que había que construir ese circuito. Bueno, no es difícil, y además los elementos principales que son el circuito integrado NE 555 y el transistor de salida, los tenía de cuando hice mi primer control PWM de tracción ( véase "Cambio de oficio"). He utilizado incluso el mismo transistor de salida MPSA13.

Antes de diseñar un circuito impreso, he hecho un prototipo en la protoboard. La imagen siguiente muestra el circuito de prueba:

Y.... ¿funciona? Pues si; funciona. Véase la muestra:

Observo sin embargo que de tope a tope del potenciómetro, el servo gira apenas un octavo de vuelta, lo cual es muy poco porque debería girar media vuelta. No se si la culpa es del servo o del circuito, pero con el osciloscopio veo que en efecto se produce una onda cuadrada de ancho de pulso variable, pero la variación del ancho es muy pequeña. Podría experimentar con otros valores para algunos componentes, pero la verdad es que este movimiento corto es muy apropiado por ejemplo para mover un desvío, y tampoco se necesita más para abrir o cerrar una puerta.

Otra cosa que quiero probar, es el sustituir el potenciómetro por un conmutador. Para accionar un desvío, el tener que girar un potenciómetro no es apropiado, y aunque podía serlo para mover una puerta, no ese mi objetivo, así que lo que hay que hacer es eliminar el potenciómetro y sustituirlo por una resistencia del mismo valor. Después con un conmutador de dos posiciones, conectando lo que sería el cursor del potenciómetro a uno u otro extremo de la resistencia, tendríamos el mismo efecto que con un potenciómetro que situásemos alternativamente en sus posiciones extremas:

Esto es muy sencillo de hacer y además tiene una ventaja: Si utilizamos este sistema para accionar desvíos, estamos utilizando como elemento de mando un conmutador biestable (SPST) con lo cual tendremos un elemento de señalización en el tablero. Como ya vimos al hablar de las distintas posibilidades de manejar los desvíos, los conmutadores biestables eran una muy buena opción porque cuando los situamos en un cuadro de mando, su posición nos indica la posición del desvío.

Una nueva prueba, nos demuestra que efectivamente funciona bien:

No cabe duda que esta es una solución muy buena para todo aquél que quiera hacerse una maqueta con los desvíos movidos por servos y manejarlos con conmutadores desde un cuadro de mando. He podido comprobar además que uno de estos circuitos puede manejar perfectamente dos servos conectados en paralelo al mismo circuito de control, así que con un único conmutador se puede actuar sobre dos desvíos, que se moverán al unísono, por ejemplo cuando se hace un escape entre dos vías paralelas. Sin embargo con tres no funciona. Seguramente esto se puede modificar para manejar más servos sincronizadamente pero tampoco lo veo necesario.

Como digo la solución me parece excelente, y si hago algún módulo o alguna otra maqueta en el futuro seguramente utilizaré este sistema.

Sin embargo para mi maqueta actual tengo un problema. Si quiero mantener el mando por ordenador en los elementos que quiera mover mediante servos, no puedo manejar un conmutador desde el programa. Bueno si puedo: Evidentemente lo que tengo que hacer es poner un relé biestable, por ejemplo el ya conocido V23079-B1203-B301 de Tyco. Este relé tiene realmente dos conmutadores y puede manejarse con impulsos de 12 voltios como cualquier motor de bobinas.

Así que voy a hacer unos cuantos de estos circuitos "driver de servos" complementados con el relé, y así tendré un elemento para producir cualquier tipo de movimiento mediante un servo y que puede ser manejado de la forma estándar mediante impulsos de 12 voltios.

Ya tengo tarea.

Cumpleaños Feliz

2011-10-28T13:21:00.001+02:00

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, Estacionbrohl, Trainscape, Maqueta 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.

Otro invento

2011-10-24T00:29:00.000+02:00

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.

Inventos del TBO

2011-10-13T19:49:00.000+02:00

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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Mando y señalización de desvíos

2011-10-08T17:06:00.000+02:00

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.

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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

Automóviles

2011-09-29T11:37:00.001+02:00

Cuando hablamos de la decoración de una maqueta, hay que pensar no solo en un paisaje natural, formado por rocas y árboles, sino que en la mayoría de los casos, hay que introducir otros elementos debidos a la mano del hombre, como son los edificios, puentes, carreteras, etc.

Si la maqueta representa un paisaje muy agreste, esta participación puede ser mínima, pero en el extremo opuesto, si lo que representamos es una ciudad, todos los elementos de decoración deberán reproducir los edificios, las calles, el mobiliario urbano.... y los automóviles.

En mi caso, el elemento mas significativo de mi maqueta es una estación término bastante grande, y esto se da solamente en las ciudades, así que estoy obligado a reproducir, al menos en una gran parte, un paisaje urbano.

Los aficionados a otras escalas , no se darán cuenta de la dificultad que esto representa en la escala Z. Por ejemplo en escala H0 existen toda clase de edificios urbanos, tanto de época moderna como de estilos más clásicos, y todos los complementos necesarios, farolas, bancos, quioscos, semáforos, etc etc.

Sin embargo, para la escala Z la ausencia de este tipo de edificios es casi absoluta. Si repasamos los catálogos de las principales marcas, Faller, Kibri, Vollmer....no encontramos para la escala Z, más que las típicas "casitas campestres". Si que hay algunos edificios industriales y ferroviarios, pero prácticamente nada de edificios urbanos.

Este problema no se da con los paisajes campestres ya que en general éstos se fabrican artesanalmente con flocados y materiales de decoración que valen para cualquier escala. Los árboles, que normalmente se compran hechos, no presentan tampoco problema alguno, puesto que realmente un mismo árbol puede representar desde un arbolito en H0 hasta un gran árbol en Z. De hecho, la mayoría de los árboles que se venden para una escala determinada, son en realidad demasiado pequeños para esa escala, así que son perfectamente adaptables para la escala Z.

Afortunadamente algunos fabricantes se han dado cuenta de esa carencia y están tratando de producir elementos ciudadanos para la escala Z. Una de las marcas que más variedad de edificios urbanos en escala Z tiene es Luetke Modellban aunque con el problema de que se trata de edificios de resina que hay que pintar y decorar ya que tal como vienen quedarían bastante "sosos" (Por cierto, esta empresa fabrica unos puentes de ferrocarril muy buenos)

Referencia 73254 de Luetke modellban

En alguna ocasión, ya he mencionado que una alternativa, ante esta carencia de material urbanita, es la utilización de edificios de cartulina. Hay verdaderas maquetas de edificios para construir con la técnica del recortable cuyo resultado es espectacular. Yo descubrí hace tiempo una empresa (Effekt Kartonmodellbaus) que vende edificios recortables para construir y precisamente de edificios ciudadanos de una época que encaja perfectamente con la de mi maqueta. Esta empresa hace la mayoría de sus productos para cualquiera de las escalas H0, TT, N y Z. Hace ya tiempo que compré y construí un gran número de estos edificios, y los tengo guardados a la espera de utilizarlos en mi maqueta.

De hecho, los he usado como fondo en muchas fotografías, como la siguiente, que corresponde a mi antigua maqueta.

Otros accesorios, como pueden ser las farolas, también podemos encontrarlos, aunque desde luego en menos variedad que para las otras escalas. Brawa, por ejemplo fabrica una variedad de faroles urbanos y farolas de andén y de carretera que nos pueden venir bien para la ciudad.

Pero hay, (o la menos había) una carencia muy curiosa: Nadie fabricaba modelos de automóviles en escala Z. Para las escalas mayores, marcas como Viking fabrican una impresionante variedad de modelos de vehículos, así que tanto en H0 como en N no hay ningún problema. Pero ¿Quién fabrica modelos de automóviles para la escala Z?

Cuando yo empecé hace muchos años con esta escala, me fue imposible encontrar automóviles para poblar mis carreteras. Lo que si pude encontrar fueron camiones, fabricados por Kibri, así que pude poner unos cuantos camiones en la zona de mercancías de mi estación, pero me fue imposible encontrar ni un solo turismo.

Por lo que veo en su web, en Kibri siguen fabricando exactamente los mismos camiones y siguen sin fabricar ningún turismo. La fotografía muestra un camión de Kibri que ha estado muchos años en mi primera maqueta, y ahora espera su turno para ser colocado en la segunda. Aunque bién pensado parece un poco fuera de época... La carencia de modelos de automóvil fue lo que seguramente impulsó a Märklin a sacar unos pocos modelos de automóvil. Como es sabido, cuando Märklin lanzó la escala Z, ante la total ausencia de accesorios para esa escala, lanzó al mercado una serie de elementos de decoración, cosa que no hace con otras escalas que ya cuentan con proveedores de ese tipo de material. Es por ejemplo muy famosa la rotonda de cocheras que se sigue vendiendo, así como el puesto de carboneo, la grúa de agua y otros elementos que aparecen en la gran mayoría de las maquetas de Z. (por cierto que últimamente ha lanzado también unos edificios industriales en cartón).

Así que desde hace tiempo Märklin pone a disposición de los aficionados un set (Referencia 8952) de cuatro automóviles (VW Passat, Opel Record Caravan, BMW735 y Mercedes 500) que se ofrecen por ejemplo como complemento de los vagones de transporte de coches (Ref 8715). Los mismos coches pero en número de 12 se ofrecen en forma de kit para montar bajo la referencia 8904.

Referencia Märklin 8952

Estos modelos, que podemos ver en la fotografía de la izquierda, son verdaderos modelos, es decir semejantes a los de las escalas mayores. El parabrisas y los cristales es una pieza de plástico transparente, la carrocería es otra pieza distinta con el color de la carrocería, y el fondo con los parachoques y las ruedas es una tercera pieza de plástico negro. No hay por lo tanto nada de pintura.

Otra marca ha producido también algunos automóviles de escala Z. me estoy refiriendo a NOCH, que ha producido un juego de cuatro automóviles que podemos ver en la imagen de la derecha Sin embargo aquí hay una diferencia importante: Todo el coche es un único bloque de plástico del color de la carrocería y se han pintado los cristales, los faros y parachoques y los neumáticos.

Set de cuatro turismos de NOCH

Los cristales pintados no quedan demasiado bien, así que la calidad de este set es mucho peor que la del Märklin. No tengo referencias de precios, pero supongo que se vendería más barato. En la foto de la izquierda, podemos ver una fotografía de estos automóviles, y como se puede comprobar, la pintura se ha perdido en varios lugares.

No es difícil retocar la pintura, así que si nos vendiesen el plástico sin pintar, seguramente serían más baratos y podíamos pintarlos nosotros. En esta línea Märklin sacó en 2005, el set de coches 89021 que son 10 automóbiles moldeados pero sin pintura, se supone que para que el usuario los termine

La imagen de la derecha, muestra algunos modelos de este estilo (no son los de Märklin) Con un poco de paciencia, este tipo de modelos se pueden pintar y quedan suficientemente bien.

El problema de todo lo que hemos visto hasta ahora es que se trata de unos pocos coches. En una maqueta grande, cuatro coches desperdigados en ella, prácticamente desaparecen. Si uno quiere más coches se ve obligado a comprar más de un set, y por lo tanto a repetir los modelos. Además la cuenta empieza a subir.

Hace un par de años, descubrí un anuncio en E-bay que ofrecía 200 automóviles de escala Z por un precio muy barato. Me arriesgué a pedirlos y en unos días me llegaron desde Hong Kong, Efectivamente llegaron dos bolsas con 100 coches cada una, y con un aspecto francamente bueno, como vemos en la fotografía de la izquierda.

Puestos a sacarles defectos, tienen algunos: En primer lugar sólo hay cuatro modelos distintos, pero como los colores son variados, dan el pego, y parecen muchos modelos distintos (ver la foto de cabecera). Otro fallo es que resultan un poco grandes, ya que están a escala 1:200 (supongo que se fabrican para maquetas de arquitectura). Vistos de cerca, en la foto de la izquierda, vemos que son de tres piezas, como los del set 8952 de Märklin, aunque el moldeado es de peor calidad y vemos rebabas alrededor de los huecos de las ventanillas. Sin embargo, además tienen pintados los faros y los pilotos traseros, aunque no sean más que unos brochazos en blanco y rojo. En mi opinión, son una excelente opción sobre todo para hacer bulto, es decir, por ejemplo, para llenar una calle o una carretera de coches. Uno de los modelos representa un monovolumen, y a mi eso me resulta un poco chocante para la época de mi maqueta.

El chino que me vendió estos doscientos coches, ha progresado y ya tiene su propia página web. Esta es su dirección: Modelleisenbahn-figuren Vende también figuras de personas en cantidades grandes, aunque con el mismo truco: son sólo unos pocos modelos que se pintan en colores distintos.

Luego,claro están los modelos de élite como los de Micron Art, que son pequeñas maravillas hechas de latón fotograbado, pero que se venden en forma de kit, o sea que hay que armarlos y pintarlos.

Item 1019 de Micron Art

El modelo reproducido a la izquierda se vende al precio de 19,50 $ en forma de 10 hojas de latón fotograbado que permite construir dos ejemplares.

Hay alguna otra casa que fabrica algún modelo más, pero como podemos comprobar, el fallo de todos estas opciones es que hay muy poca variedad de modelos. En una calle o en una carretera, lo habitual es que los vehículos sean muy variados, así que si queremos conseguir esto, tendríamos que combinar modelos de bastantes fabricantes, y aún así, entre todos los que he mencionado hasta ahora, apenas salen quince o veinte modelos distintos.

Todo esto era así, hasta que leyendo el último número de la revista Trainini (Número 74 Septiembre 2011) veo un reportaje sobre una nueva (al menos para mi), empresa que fabrica ¡más de 100 modelos distintos de automóviles en escala Z!.

MWB modelo BMW 502 Cabriolet

Venden en una página web propia (Modellbau Wolfgang Baumann), Se trata de moldeados en resina y pueden comprarse en tres estados: "Basic", es decir el moldeado sin pintar por un precio de 6,40 €, "Exclusiv", pintado, a un precio de 14,29 €, y algunos modelos también en acabado "Premium", a 27,30 € y que incluye algunos elementos adosados. En la imagen de la derecha, un modelo Premium de un BMW 502 Cabriolet.

Lo curioso es que esta gente trabaja bajo pedido, de manera que podemos personalizar nuestro encargo, escogiendo por ejemplo el color de la carrocería. Llama la atención que esta empresa trabaje solamente para la escala Z, lo cual seguramente puede considerarse una prueba más de la pujanza que va alcanzando nuestra escala.

Casi sin querer, hemos dado un repaso a los métodos de fabricación de modelos en miniatura. El método más antiguo, es el de la inyección en plástico, que requiere una máquina de inyección en caliente y a presión y moldes metálicos, que por lo tanto son caros de producir, pero luego cada unidad producida tiene un coste mínimo.

El método de latón fotograbado requiere un utillaje mínimo, muy similar al que yo utilizo para producir placas para circuito impreso, por lo que incluso es abordable el que sea realizado de forma artesanal. Sin embargo el montaje y pintado resultan muy delicados.

El moldeo en resina requiere también muy poca inversión en los moldes, toda vez que el fraguado de la resina se produce químicamente y no se necesita trabajar en caliente. Los moldes pueden ser muy sencillos y muchas veces se realizan con silicona. Toda esta técnica es posible también llevarla a cabo de forma artesanal. Sin embargo, aquí se requiere partir de un primer elemento, del cual se saca el molde y luego se producen copias por moldeo con resina. Es más bien un proceso de replicado, pero ¿de dónde sale el original?

Y aquí llega una novedad que está tomando mucha fuerza últimamente, y que seguramente va a suponer una revolución en los próximos años: Me refiero a las llamadas "impresoras 3D".

Estos aparatos, parten del diseño de un sólido realizado con un programa de ordenador, y son capaces de "imprimirlo" a base de finas capas de resina, produciendo como resultado final un elemento sólido, que reproduce con exactitud absoluta el diseño creado en el ordenador.

Ya empiezan a verse por la red, páginas que ofrecen la creación de estos prototipos sólidos a partir de archivos creados por programas de diseño. Se utilizan bastante en medicina (prótesis), en el diseño de maquinaria, y desde luego también en la producción de maquetas para modelismo. Algunas casas tiene ya una "librería" de diseños que ofrecen a sus clientes, con la ventaja, por ejemplo de que pueden producir sus modelos a la escala que se requiera. En la reunión de Zeteros que comenté en mi artículo anterior, uno de los contertulios nos mostró un modelo de una pala cargadora que había adquirido en una de estas páginas que ofrecen modelos realizados con esta técnica.

Pala cargadora de http://www.shapeways.com/shops/stonysmith

También existe la técnica contraria, es decir el escaneado 3D el cual permite obtener el modelo virtual de un objeto real y luego mediante la técnica de impresión 3D reproducir exactamente el original... o.... ¡Reproducirlo a otra escala!

No se si estos de Modellbau Wolfgang Baumann hacen eso, pero sabiendo la enorme variedad de modelos de automóvil que existen en escalas grandes, incluyendo los modelos para coleccionistas de modelos de automóbiles, es bastante sencillo sacar un modelo virtual de uno de estos modelos, y reproducir una copia en escala Z. Este primer original se puede utilizar para clonarlo en resina, obteniendo así todas las unidades que queramos a un precio mínimo.

Estas impresoras 3D van a producir un gran impacto en el mundo del modelismo. Ya en la misma revista Trainini antes referida, aparecen unas páginas dedicadas a un modelo de una torre de enclavamiento que está realizada a partir de piezas realizadas con la técnica de la impresión en 3D. No falta mucho para que cada aficionado sea capaz de diseñar su propio edicifio, vehículo, o accesorio en su ordenador, y lo reciba al cabo de unos días reproducido en resina, listo para ser pintado y decorado. Esto incluye por supuesto carrocerías para locomotoras y vagones.........

Una maqueta excepcional

2011-09-25T20:44:00.000+02:00

Hace unos días.atendiendo a la invitación de Ángel, asiduo lector de este blog, nos reunimos en su casa un pequeño grupo de amigos, todos aficionados a la escala Z.

Uno de los motivos de la reunión, fue la presentación de la maqueta "SchwarzWaldBahn" que Ángel está construyendo desde hace ya casi tres años. Aunque todavía no está acabada (¿alguna maqueta lo está?), ya se puede ver prácticamente la totalidad del paisaje. Cuando Ángel comenzó la construcción de esta maqueta, abrió también un blog, donde ha ido contando todo el proceso, así que su maqueta y la mía tienen en cierto sentido un desarrollo paralelo.

Sin embargo Ángel ha seguido un camino distinto al mío, ya que ha optado por digitalizar todas sus locomotoras, y manejarlas con un sistema digital DCC. Por supuesto el dotar de decodificador a todas las locomotoras es un gran trabajo, pero el resultado es más "standard" y más sencillo que el camino por el que yo me he decidido. Como decía, Ángel ha publicado en su blog todas sus experiencias en cuanto a la digitalización de locomotoras y la utilización de leds para iluminación.

La verdad es que la maqueta está quedando preciosa, como atestiguan las fotografías que acompañan este artículo. Me llamó mucho la atención el buen resultado visual que se obtiene con el procedimiento empleado por Ángel para formar el terreno y que a la vez resulta bastante sencillo de realizar y no es excesivamente pesado. El lo explica detalladamente en su blog. Por mi parte el testimonio del excelente resultado.

El trazado es un hueso de perro con una raqueta en el nivel más bajo (formando una estación oculta) y la otra en el nivel más alto, con lo cual toda la linea se ve como un trazado de doble vía con una suave pendiente constante.

La reunión terminó con una animada charla alrededor de la mesa, donde se dio cuenta de los correspondientes "frutos de barbacoa". Alguno de los contertulios acudió con algún material de su colección, con lo que tuvimos ocasión de probar material "No Märklin"

Empezando por la derecha: Francesc, Jose Luis, Angel, Ignacio y Cesar

Tuvimos ocasión, por ejemplo de probar la Stuttgart de Railex (en la foto inferior), una vaporosa de Tenshodo, y algunas locomotoras y vagones de la americana AZL, todos ellos rodando sobre vías de MicroTack.

Stuttgart de Railex con su "vagón fantasma" donde va el motor

Hace poco, comentaba yo que el auge que la escala Z está teniendo sobre todo en Estados Unidos y en Japón han llegado ya a un punto en el que aunque Marklin, a causa de sus dificultades económicas cerrase o abandonase la escala Z, hay ya suficientes fabricantes, sobre todo en esos países que podrían mantener la escala con vida. Los contertulios estuvimos de acuerdo en que esto era así, y que estas marcas "no Marklin" están haciendo unos productos muy buenos, tanto en lo que respecta a su detalle, como en lo que respecta a su funcionamiento.

En definitiva una agradable jornada con un magnífico ambiente Zetero,

Desagravio

2011-09-14T00:47:00.000+02:00

Hace unos meses, escribí un artículo en el que incluía los nombres y los enlaces a una serie de programas para diseño de maquetas. No era mi intención dar una relación exhaustiva, pero la verdad es que el artículo no hacía ninguna referencia al programa AnyRail.

Sin embargo, desde entonces, he visto en algunos foros algunas alusiones muy favorables a este programa, así que me he decidido a probarlo, y debo decir que me ha sorprendido favorablemente, así que en desagravio por aquella omisión, escribo este artículo relatando mis impresiones.

En primer lugar, hay que aclarar que se trata de un programa sencillo, y que por lo tanto no incluye algunas de las características usuales en los programas más conocidos como WinRail o WinTrack. Me refiero especialmente a las espectaculares vistas en tres dimensiones con representación del relieve e incluso con imágenes tridimensionales de edificios, árboles y demás elementos del paisaje. Como ya he comentado en anteriores ocasiones mi experiencia se reduce al programa WinRail, con el cual llegué a crear imágenes tridimensionales del relieve, aunque sin detalles de decoración. La imagen de la izquierda es un ejemplo.

Nada de esto es posible con AnyRail así que para muchas personas esto supondrá un handicap muy importante. Sin embargo antes de descalificar AnyRail por esta causa hay que hacer una serie de consideraciones:

En primer lugar, la mayoría de las personas no llegan a ese punto del diseño en el que se definen las alturas del terreno, y se limitan a hacer trazados en planta. El principal motivo de no llegar a esto, es que definir la topografía del terreno es una labor complicada, y por lo tanto requiere un aprendizaje del manejo del programa mucho más profundo que el necesario para dibujar un trazado en planta. Incluso conociendo el programa suficientemente cuesta mucho introducir toda la información requerida para definir el terreno.

En segundo lugar la importancia de la información que aporta una imagen tridimensional es muy relativa, y tiene una importancia muy distinta para unos u otros usuarios. Los que tengan una formación técnica y estén acostumbrados a manejar planos, ya sean arquitectónicos, topográficos o industriales, no necesitan la imagen tridimensional para tener un concepto claro del proyecto que están haciendo. En la vida real, todos los proyectos se realizan con planos bidimensionales y si bien en la actualidad es posible obtener imágenes tridimensionales de la mayoría de los proyectos, estas imágenes se consideran como una ilustración o un "adorno" del proyecto, pero siempre la exacta definición de lo que se ha proyectado está en planos bidimensionales.*

Sin embargo, otras personas que tienen una formación distinta, pueden tener dificultad en interpretar imágenes planas, y para ellos resulta muy necesaria la posibilidad de ver una imagen espacial de su proyecto. Para estos, no sería adecuado un programa sin esta característica, como es el caso de AnyRail.

Realmente mi experiencia con Win Rail es que definir el terreno es algo muy complicado y el resultado no es exactamente bueno. En particular el programa tiene algunas "manías" como la insistencia en considerar que todo el perímetro está a cota cero. Me costó un trabajo enorme "engañar" al programa para que no lo considerase así, y sólo lo logré a medias. Sin embargo estos esfuerzos, tuvieron un premio, y es la posibilidad de que el programa me definiese las cuadernas que permiten crear el soporte para ese perfil de terreno. La posibilidad de imprimir plantillas a tamaño real de todas esas cuadernas, representa una ayuda considerable para la construcción de la maqueta, que yo utilicé en su momento.

Pues bien, está claro que AnyRail no pretende hacer nada de esto, y su objetivo es simplemente definir el trazado "en planta" de nuestra maqueta. La mayor facilidad que da es la posibilidad de definir "capas" de dibujo, de manera que las vías (y otros dibujos como rótulos etc) queden situadas en capas distintas que pueden activarse y desactivarse. También permite definir vías ocultas y dibujarlas de trazos u ocultarlas (cosa que por cierto WinRail no tiene)

Y vamos con las virtudes: La mayor, indudablemente, es la facilidad de manejo. A los cinco minutos de descargar el programa yo estaba ya dibujando esquemas de vías con la mayor facilidad. Es sencillo e intuitivo, lo cual, por cierto, es lo mejor que se puede decir respecto de la "usabilidad" de un programa de ordenador. Todo está donde uno espera encontrarlo y funciona como uno espera que funcione.

Otra virtud es la exactitud del dibujo, hasta el punto que los trazados de vías casi parecen fotografías.

Como se ve en la imagen, no sólo se dibujan exactamente las vías con sus traviesas, sino que aparecen también, con sus dimensiones exactas, los motores de los desvíos. Esto es importante, sobre todo cuando se trabaja con vía flexible para evitar interferencias con los citados desvíos.

El tratamiento de las vías flexibles es muy correcto, y se hace de un modo gráfico muy intuitivo a diferencia de WinRail que presenta ventanas con datos numéricos difíciles de interpretar para definir las vías flexibles. Una gran idea es que se puede definir un valor para el radio mínimo que deseamos que tengan nuestras vías, y el programa marca en rojo aquellas secciones de vía flexible que no alcancen ese radio, permitiendo el ajuste manual hasta conseguir eliminar las zonas con radio menor que el establecido. En la imagen se puede ver una vía marcada en rojo cerca de la rotonda, en que se ha rebasado este límite.

Algo más confuso es el tratamiento de la definición de cotas en altura para las vías y el consiguiente cálculo de pendientes. Al final he conseguido llegar a lo que quería definir, así que todo será que hay que acostumbrarse a cómo funciona el programa en este asunto. Me ha gustado como automáticamente se visualiza la vía que está por encima o por debajo cuando una pasa sobre otra en función de sus cotas, sin necesidad de ordenar un recálculo como requería el WinRail.

Y algo que seguramente es la mayor virtud, para los amantes de la escala Z. Es el primer programa que yo conozco que contempla ya las tres familias de vías para la escala Z, la de Märklin. La de MicroTrains y la de Rokuhan. Como saben los lectores de este blog, esta última acaba de salir al mercado, así que esto es una señal buenísima del interés de este producto por estar al día. Incluso aparece la vía de Peco que fabrica una única referencia para la escala Z.

Como prueba del programa he hecho el trazado de la estación principal de mi maqueta. El resultado es el que aparece en la imagen de cabecera. Si lo comparamos con el mismo diseño hecho con WinRail que aparece a continuación, vemos que el resultado es prácticamente igual. A primera vista, parecería que es normal que fuera idéntico, si se ha tratado de hacer el mismo diseño, pero no hay que olvidar que prácticamente todas las vias que componen este trazado son vias flexibles, de modo que lo que se demuestra es que en ambos casos se puede conseguir un trazado con vía flexible de acuerdo con lo que deseamos hacer

En resumen: Desde mi punto de vista un excelente programa, muy adecuado para principiantes y para quien no quiera, o no necesite, meterse en imágenes tridimensionales, sencillo de utilizar pero con toda la potencia necesaria para un trazado realista con vías flexibles.

* Hay una excepción: En el proyecto de tuberías en plantas industriales, como por ejemplo petroquímicas, refinerías, etc se utilizan desde hace mucho tiempo dibujos que representan las tuberías en perspectiva . Se utiliza la perspectiva isométrica, de modo que esos "planos" de tubería se denominan "isométricas". Modernamente hay programas de ordenador muy complejos para el diseño de este tipo de instalaciones que mantienen un modelo tridimensional virtual de la totalidad del proyecto.

Buenas noticias

2011-09-07T17:42:00.003+02:00

En alguna ocasión he comentado en este blog, que una de las mayores dificultades de la escala Z, es la poca disponibilidad de material. De hecho, los detractores de esta escala siempre la atacan aduciendo que "no quieren ponerse en manos de un único fabricante".

Desde luego la situación ha evolucionado en los últimos años, y ya no puede decirse de ninguna forma que la escala Z sea exclusiva de Märklin, ya que existen varios fabricantes más, tanto en Europa, como en Estados Unidos como en Japón. En los últimos meses a surgido, precisamente en Japón un nuevo fabricante, Rokuhan, que parece que llega con muy buenas ideas, y ha lanzado un excelente material de vía que ya empieza a distribuirse en Europa.

Sin embargo, precisamente en estos últimos años, la empresa Märklin ha pasado por una importante crisis económica, incluso con la intervención de un administrador judicial (véase Yo estuve allí). Esto ha hecho que haya cundido una cierta alarma entre los aficionados a esta escala, ya que, a pesar de todos los demás fabricantes, Märklin sigue siendo el productor mayoritario y casi absoluto de la escala Z en Europa.

Hace ya algunos meses, que se extendieron buenas noticias entre los aficionados, en el sentido de que la empresa estaba saliendo de la crisis, lo cual tranquilizó bastante a los aficionados. Hay que tener en cuenta que los poseedores de trenes Märklin son bastante cautivos de su marca, porque incluso en H0, el sistema de tres carriles se considera casi exclusivo de la marca. Yo siempre he pensado que si llegaba un día en que Märklin desapareciera, sus competidores, que ya producen algunos modelos para tres carriles, se lanzarían a la conquista de este "nicho de mercado" con todas sus fuerzas, de manera que los miles de aficionados que tienen instalaciones de 3 carriles podrían estar tranquilos.

La cosa no estaba tan clara para la escala Z, por lo menos hasta hace uno o dos años, porque el mercado de esta escala es infinitamente menor. Yo pienso que hoy en día ya hay suficientes fabricantes de esta escala que podrían llegar a cubrir el vacío de Märklin en el hipotético caso de su desaparición. Sin embargo posiblemente, si llegase este caso, tendríamos que pagar algún precio. Por ejemplo, el nivel de calidad, el tipo de enganche, etc para ponernos en el nivel de lo que hoy en día es por ejemplo la escala Z americana, con marcas como AZL o MTL. Por otra parte, importar en Europa modelos de USA o de Japón encarecería el producto y dificultaría las compras.

VT 10.5 DB "Senator" Modelo Märklin 88100

Así que que los zeteros europeos llevábamos bastantes meses con la "mosca detrás de la oreja", sobre todo por los importantes retrasos en los lanzamientos, y la aparente falta de la adecuada calidad en los que por fin se producían. Ejemplos bastante significativos han sido el lanzamiento del SENATOR que se ha retrasado más de dos años respecto de la fecha señalada y al final ha salido con algunos problemas que cuestionan mucho su éxito comercial. Otro ejemplo ha sido el reciente lanzamiento de la "Ludmilla" que también ha presentado una serie de deficiencias, que reflejó en su momento Angel en su blog.

DB CARGO BR 232 "Ludmilla". Modelo Märklin 81450

Yo he leído comentarios de todo gusto, desde que Märklin iba a abandonar la escala Z, hasta que estaba reteniendo la producción para preparar el lanzamiento de una escala Z digital.

Al fin, hoy, se ha difundido en la red una carta de Marklin (imagen de la cabecera) que firman el responsable de marketing: Lars Schilling y el director de producto Mini-Club: Jürgen Faulhaber en la que vienen a reconocer los retrasos habidos y la falta de calidad de algunos productos y se dan garantías de continuidad y de mejora de la calidad y del cumplimiento de los plazos. Todo ello son buenas noticias, sobre todo proviniendo de gente seria como suelen ser los alemanes, así que los aficionados a esta escala estamos, hoy, de enhorabuena.

Para los interesados, la carta íntegra, en formato PDF puede descargarse pulsando aquí. Naturalmente está en perfecto alemán, por lo que incluyo a continuación una traducción al español realizada por el traductor de Google:

Göppingen, septiembre 2011

Estimado amigo, mini-club, mini club, querido amigo,

durante casi 40 años, nuestro "pequeño", complementa la escala 1:220 Marklin Rango. Todavía fascinados por la miniaturización de sus simultánea alto nivel de detalle, las posibilidades técnicas y siendo la fiabilidad existentes de alta.

Tan viejo como esta pista también se teme que esta Modelo de una línea ferroviaria podría ser ajustado por Märklin. Poco antes de los 40 Aniversario de este tamaño, llegar a más clientes y más ansiosa, en general que preocuparse por el futuro de las preocupaciones de la división de modelo ferroviario más grave.

Demoras extremas de entrega y un adelgazamiento de la oferta por parte de su sentido Lo convierten en el mini-club partidarios alentadores.

Por las decisiones en el pasado, esto es sin duda uno de nosotros problemas causados por la cual pedimos disculpas a nuestros clientes en un primer momento sólo puede. Nos habían sucumbido a la ilusión de que otros socios externos podrán se los modelos de mini-club con la misma dedicación y la obsesión de nuestra propia gente para ser capaz de producir. El resultado, sin embargo, fueron muy largos Procesos observados en la serie a la calidad que requieren los criterios y finalmente fuimos capaces de entregar los productos.

Decisiones equivocadas no son ciertamente en la práctica ser evitado.

Sin embargo, sería más tan absurdo como si fuéramos a mantener a perpetuidad, a estas decisiones equivocadas. Nosotros tanto, he decidido hace varios meses, la producción de la Mini-Club Modelos tarda en completar por su cuenta otra vez. No tenemos suficiente Los empleados de la producción anterior en la casa para que nos ayuden en esta La aplicación con su experiencia y entusiasmo para este producto

. Apoyo Desafortunadamente también encontramos que en el modelo de la BR 232 de la unidad no continua a través de la serie corresponde a las especificaciones de nuestra calidad. Nosotros están trabajando en una solución. Una vez que estamos aquí para piezas de recambio Disponibles, vamos a reconstruir a los productos afectados a nuestros clientes.

Debería estar aquí, en los futuros modelos de esta serie fuera del período de garantía, similar Los problemas son, vamos a examinar estas afirmaciones en cuenta los intereses de nuestros clientes.

Hasta que las piezas de recambio están disponibles, sin embargo, le pedimos a los interesados a Paciencia. Gracias por su comprensión.

Vamos a necesitar para poner en marcha la nueva producción de una hora de inicio determinada, el también tienen efectos en los retrasos de entrega. Por tanto, estamos conscientes de que seguimos en este punto a nuestros fieles clientes, mini-club ser un esfuerzo. Sin embargo, usted puede estar seguro de que tenemos todo lo humanamente posible haré, para que estos retrasos serán eliminados tan pronto como sea posible. La El progreso de estas medidas, estamos también externamente por nuestros medios de comunicación como la televisión o la Marklin Märklin acompañar a la revista y documentado.

Por lo tanto, quisiera aprovechar esta carta abierta a nosotros en todo con el Mini-Club conectado a agradecer a la gente desde hace mucho tiempo por su lealtad y apoyo.

Este tamaño no es un apéndice sin amor en nuestra gama, sino también de nuestra propia con mucho entusiasmo y devoción abogado. Acabamos de completar la nueva estrategia para los próximos años en Esta canción pasó y estamos deseando que llegue el interesante y impulsos innovadores que queremos implementar en los próximos años.

El mini-Club sigue siendo un pilar importante en el que se demuestra en el futuro capaz de crear lo que la ingeniería alemana en la miniaturización capaces.

Le deseamos a usted continuó con alegría "joven" de Märklin. Acerca de la novedades en el Mini-Club le mantendrá en curso hasta la fecha.

ppa Lars Schilling i. A. Jürgen Faulhaber

Jefe de Marketing Delegado de Producto de Mini-Club

Bueno, más o menos se entiende, y lo más importante es que parece que dan garantías de continuidad y de retorno a la clásica calidad de la Marca. El año que viene se cumplen los cuarenta años del lanzamiento de la escala Z. ¡A ver si se lucen!

¿Escala Z o escala H0?

2011-07-31T20:12:00.004+02:00

Seguramente si alguno de los lectores de este blog ha visto el título, habrá pensado que ya está otra vez el pesado de Ignacio contraponiendo las ventajas de la escala Z frente a la escala H0.Pues en este caso el tema es bien distinto, porque la imagen de cabecera recoge algo que en realidad es una maqueta de escala 1/87, es decir de escala H0, pero en la cual vemos una locomotora y varios vagones que corresponden a la escala Z.

La imagen aclara bastante la paradoja, en cuanto vemos los "preisermanes" que ocupan el tren. El autor de esta preciosa maqueta ha tenido la idea de reproducir algo que sería parecido a un parque de atracciones, y en el ha incluido un tren que representa un tren a escala 1/3 como una atracción. Naturalmente los ocupantes del tren y su conductor son de tamaño normal, es decir H0 y ocupan los asientos de unos vagones plataforma con asientos, reproduciendo lo que normalmente se llama un "tren tripulado" al estilo de los que se pueden encontrar efectivamente en parques de atracciones

Evidentemente, el trenecito funciona perfectamente porque es una locomotora normal de Z circulando por un circuito de vías de esta escala.

No acaban ahí las maravillas de esta maqueta: El autor ha construido artesanalmente con madera y en escala H0 la emblemática estación de hojalata que Märklin comercializaba en sus primeros años.

Y ha utilizado este edificio de estación para crear la "estación de intercambio" donde pueden los viajeros abordar el trenecito de escala 1/3 o el tren de escala real (o sea H0) que vemos en la vía paralela. Por cierto que aunque ese tren "grande" es escala H0 en realidad es de vía estrecha, o sea de la escala H0m

El enlace siguiente es un álbum del autor de esta maqueta, Ignasi Camps Roca donde se pueden ver muchas más imágenes de esta maravilla.

https://picasaweb.google.com/Ignasibaga/ElTrenTripulatH013

Voy a mantener este enlace en la correspondiente página de enlaces de este blog, junto con otras grandes maquetas de la escala Z. La verdad es que la maqueta no es en si misma grande *, y la parte de Z menos, ya que es un ovalo con algunos complementos, incluyendo unas originales cocheras y un puente giratorio, también de fabricación artesanal, y en rigor tampoco es una maqueta de escala Z sino de escala H0 con un tren de escala 1/3 pero no cabe duda que el ingenio que ha llevado al autor a concebir esta instalación, y la forma primorosa en lo ha llevado a cabo, bien merecen figurar en ese particular "Cuadro de honor"

Enhorabuena Ignasi

* Rectifico: La maqueta SI es grande: 7 x 3 metros

Windows

2011-07-26T21:46:00.000+02:00

Se dice que hay que abrir las ventanas como metáfora para indicar que hay que dejar paso a nuevas ideas y conceptos.

Bueno, mi maqueta nació para estar encajonada en una habitación, en la que era imposible el acceso por los costados, así que al hacer la estructura del terreno, puse un cerco de madera cerrado en todo el perímetro, delimitando la altura del terreno en los bordes. Sin embargo ahora, al tener algo mas de espacio y al haber montado la estructura sobre ruedas, puedo desplazar la maqueta y tener acceso a todos los bordes. Esto va a suponer un gran alivio tanto a la hora de realizar la decoración, como a la hora de rodar los trenes y poder solucionar cualquier atasco que se produzca en las partes ocultas.

Pero esto requería, naturalmente abrir una serie de ventanas en el cerco perimetral. Hacer esto sin desmontar este cerco y sin que las cuadernas interiores y las pistas de las vías sufrieran ningún daño, ha supuesto un bonito desafío.

Al final lo he conseguido mediante la Dremmel equipada con una fresa, de modo que el corte de las ventanas está conseguido por fresado, no por serrado. Manejando la Dremmel desde el exterior y con el accesorio de campana, apenas asomaba la fresa un par de milímetros por el interior.

Además me he construido un útil para guiar la campana de la Dremmel de modo que el corte fuese recto y las curvas redondeadas. Con todo esto, la primera ventana me debió costar más de una hora hasta que ajusté todo, pero la última me ha costado un par de minutos.

Así que en un par de sesiones de trabajo he podido abrir las 22 ventanas que al final va a tener la maqueta.

Desde luego, tal como me temía, este método de corte por fresado ha producido una gran cantidad de polvillo, así que después de hacer las ventanas he tenido que aplicar una concienzuda sesión de aspirador, lo cual no ha venido nada mal, teniendo en cuenta todas las incidencias del traslado.

He quedado muy satisfecho del resultado final, y ya me doy cuenta que todas estas ventanas no sólo me van a permitir rescatar algún tren descarrilado, sino que me dan mucho mejor acceso a ciertos tramos de vía que antes sólo podía tocar desde arriba. Ya he visto alguna vía que no está demasiado bien y que ahora voy a poder retocar con facilidad.

Bueno pues el siguiente paso es ya volver a colocar los tramos de vía que desmonté para permitir el transporte en dos módulos separados.

Ya falta menos

2011-07-23T18:35:00.001+02:00

La verdad es que tengo muchas ganas de poner de nuevo en marcha la maqueta.pero antes de ponerme a ello quiero terminar todas las obras de sus alrededores, por dos motivos fundamentales. En primer lugar, todo aquello que produzca serrín o polvillo en las proximidades de la maqueta, va a ensuciar las vías, y por lo tanto si quiero hacer funcionar los trenes antes de acabar, voy a tener que limpiar continuamente la vía. Por otro lado, quiero sentirme cómodo para abordar de nuevo el trabajo en la maqueta, y ello supone por ejemplo tener todas mis herramientas a mano. Hasta hoy no he conseguido sacar todas de las cajas donde vinieron, de manera que me encontraba imposibilitado de abordar algunos trabajos.

Así que antes de nada he querido terminar el pequeño taller que queda dentro del habitáculo de la maqueta y que va adosado a lo que en fotografías anteriores veíamos que era la trasera de un mueble. Ahora ya he forrado esa trasera con paneles de fibra y he puesto unas estanterías así como luces y enchufes para poder trabajar cómodamente en ese espacio.

En la fotografía de cabecera y en la adjunta a estas líneas se puede ver como queda ese espacio de trabajo, encajado en el espacio que deja la forma de "L" de la maqueta. La verdad es que el espacio es muy justo, pero suficiente para que una persona se sitúe frente a la maqueta, o, girando la silla, frente a la mesa de taller.

En las fotos, el taller aparece "configurado" como taller de electrónica, puesto que las primeras tareas que me esperan van a consistir en terminar el sistema de control de tracción de los trenes. En otros momentos, seguramente cambiará su aspecto al de un taller de modelismo, según vaya ocupándome de la decoración.

Con esto doy por terminada esta fase, de manera que ya puedo empezara atrabajar directamente en la maqueta, aunque las primeras labores van a ser también aquellas que produzcan serrín, y en particular la apertura de ventanas en el contorno.

Nueva estructura

2011-07-03T23:41:00.000+02:00

Tal como comentaba en mi anterior artículo, he añadido unas patas a mi maqueta, que de esta forma ha pasado a tener una forma totalmente clásica, en lugar de la estructura basculante anterior. Esto, me ha dado la oportunidad de aprovechar el espacio bajo el tablero, cosa muy necesaria en la nueva casa a la que me he trasladado.

En la fotografía de la cabecera, se puede ver la maqueta ya montada en su nueva estructura, y con un par de cajoneras y varias cajas para aprovechar ese espacio.

Realmente la estructura es muy simple, ya que consta de ocho patas de pino de 40 x 40 mm, fuertemente unidas al faldón perimetral del tablero, y con un cerco de listones de 20 x 40 mm que une las patas a un nivel próximo al suelo. Esta estructura es más que suficiente para sostener la maqueta con firmeza, sobre todo por lo extremadamente fuerte que era su estructura primitiva, pensada para apoyarse en sólo dos puntos y voltear en ellos. En la fotografía pequeña, vemos las patas y su refuerzo que es la parte "resistente" de la nueva estructura.

Lo que si me ha fallado son las ruedas. Comenté que había utilizado una ruedas sobrantes de unos muebles de IKEA, pero no han dado buen resultado. Realmente las ruedas eran buenas pero su sistema de anclaje, compuesto por un espárrago de sólo 20 mm no ha resultado suficiente, y las ruedas se "tronchaban" con el peso. Así que he tenido que sustituir estas ruedas por otras que se sujetan mediante una placa con cuatro taladros en los que he puesto unos buenos pernos con sus tuercas y arandelas. Ha sido un trabajo incómodo pero ha quedado muy fuerte y seguro.

La nueva situación de la maqueta, tal como se aprecia en las varias fotografías de este artículo permite moverla en la habitación, de modo que puede desplazarse unos 80 cm hacia la derecha y unos 60 cm hacia delante. Esto permite abrir un pasillo de acceso a todos los bordes.

Por último, he completado el montaje instalando un sistema de iluminación consistente en un carril de techo con focos halógenos. Se obtiene una iluminación concentrada en toda la superficie de la maqueta, que espero resulte atractiva cuando la decoración esté terminada.

En esta última fotografía se ve que la pared de la izquierda es en realidad la trasera de un mueble. Este mueble crea una separación entre el espacio reservado a la maqueta y el resto de la habitación. Falta cubrir esta parte trasera con paneles de fibra y seguramente colocaré algún estante para colocar más cosas. En primer término vemos también una pequeña mesa auxiliar, que queda dentro del espacio de la maqueta y que servirá como mesa de taller.

Y por último, he puesto en la zona central un tablero montado sobre guías de cajones, de modo que se puede extraer, y formar así una pequeña mesita donde quedará el ordenador que utilizaré para manejar la maqueta.

En el mismo tablero, pero más atrás queda el "armario de control" conde va todo el hardware del sistema de control. Seguramente modificaré un poco el frente de ese armario para darle una forma más adaptada a su nueva situación. El tablero extraíble puede salir bastante más de lo que se ve en la imagen, de modo que el armario de control queda completamente accesible por la parte superior.

En resumidas cuentas, que poco a poco voy acercándome al momento en puedan volver a circular mis trenes, aunque todavía quedan varias tareas importantes, como son el restaurar todas las vías que desmonté para el traslado, y el abrir ventanas de acceso en los paneles laterales.

Metamorfosis

2011-06-18T20:21:00.001+02:00

Imagen: Wikipedia

Si algún lector se ha asustado pensando que después de la trigonometría la iba a emprender con Kafka, me apresuro a tranquilizarle. Me refiero con este título a la metamorfosis de la rana, que como todos sabrán cuando nace es un animal acuático, muy parecido a un pez, y que nada a impulsos de su cola. En España se les llama renacuajos a estas ranas en su estado inicial.
Cuando la rana va llegando a su madurez, sufre una serie de transformaciones, de las que quizá lo más llamativo es que le crecen las patas, inexistentes en la fase de renacuajo. La verdad es que esta transformación es bastante espectacular porque la rana pasa de ser un animal acuático exclusivamente nadador, a un anfibio, capaz de respirar aire y capaz de dar grandes saltos precisamente con esas patas que antes no tenía.

Bueno, y ¿a qué viene esto?. Pues sencillamente a que mi maqueta también se ha metamorfoseado y como está a punto de llegar a la fase adulta le han crecido patas, como a las ranas.

En la imagen anterior vemos los dos módulos en los que sigue dividida desde la mudanza, y podemos apreciar cómo en estos días estoy colocándole una patas terminadas en ruedas. Por cierto es la primera vez que aparece la maqueta en su nuevo emplazamiento, aunque en la fotografía apenas se aprecia.

Las patas son de cuadradillo de 4 x 4 cm y le he puesto unas ruedas procedentes de unos muebles de IKEA que al final monté sin ruedas.

Las ruedas me van a permitir desplazar la maqueta en su nuevo habitáculo, que aunque pequeño no es exactamente ajustado como el anterior, Esto me va a permitir, desplazando la maqueta gracias a esas ruedas abrir un pasillo de paso por todo el perímetro, lo cual me va a dar acceso desde todos los bordes. Con esto voy a tener la comodidad de poder trabajar desde cualquier borde, cosa que hasta ahora era imposible.

Desde luego pierdo la facilidad que antes tenía de poder voltear la maqueta para trabajar por ambos lados con el tablero puesto en vertical. Así que la comodidad que gano para poder trabajar por arriba, la pierdo en cuanto al trabajo por debajo. Afortunadamente casi todo el cableado está terminado.

Pero la consecuencia más importante de esta nueva situación es que ahora puedo abrir ventanas de acceso por todo el perímetro para poder alcanzar trenes que se atasquen o descarrilen en el interior de los túneles. En la situación anterior esto era imposible, así que tenía pensado que el decorado que cubre las vías ocultas se pudiera desmontar para poder levantarlo y tener acceso desde arriba a esas vías. Esto es posible, pero hacer un decorado desmontable es mucho más complicado y además es difícil disimular las uniones de las diferentes partes. Ahora podré hacer un decorado clásico, fijo a la estructura, y con posibilidad de alcanzar los trenes atascados desde ventanas perimetrales.

Le he dado unas cuantas vueltas al tema de cuál debe ser la altura de la maqueta, ya que ahora no tengo ningún condicionante. En general a mi me gustan las maquetas bastante altas, sobre todo en la escala Z, ya que si no, tenemos sólo una vista de pájaro de los trenes, y los techos no son precisamente el lado más favorecido de nuestros trenes. Además en la realidad, casi siempre vemos los trenes desde un nivel próximo al del tren. En la anterior casa, esta maqueta estaba situada con el tablero a 110 cm de altura, lo que es bastante alto, pero estaba condicionado por el sistema de volteo. Ahora he decidido ponerla un poco más baja con el tablero a 100 cm de altura. Espero que eso me permita trabajar con un poco más de comodidad, ya que antes tenía que estar casi siempre subido en una pequeña banqueta. Por otra parte, creo que se podrá tener una vista muy a nivel de los trenes estando sentado, y con una vista elevada pero no excesivamente alta, estando de pie.

Y por supuesto, después de la experiencia de la mudanza, estoy haciendo la nueva estructura de forma que sea desmontable, así que en vez de encolada, va montada mediante tornillos y tuercas.

Bueno, parece que dentro de poco voy a poder poner a funcionar mis trenes de nuevo. ¡Ya era hora!

Aveiro 2011

2011-06-06T13:04:00.002+02:00

El pasado fin de semana, tuvo lugar en la ciudad portuguesa de Aveiro el encuentro anual de los miembros del grupo LCTM, que como ya saben mis lectores aglutina el mayor foro de Internet en lengua española dedicado a los trenes Märklin.

La elección de la ciudad, se debió a que es la residencia de uno de los participantes en este foro, Fausto Vidal, que se ofreció como anfitrión para este encuentro. Gracias a los esfuerzos de Fausto, de su esposa Madalena y de un grupo de aficionados locales con los que colaboraron algunos distribuidores de Märklin portugueses, se puede decir que el éxito del encuentro fue total

No solamente se ocupó Fausto de la organización de la reunión, sino que llegó a ofrecer su propio domicilio para una barbacoa de despedida, de modo que tuvimos ocasión de admirar su maqueta, una impresionante instalación en H0 llena de detalles:

En cuanto a la reunión en si, resultó impresionante la "erudición trenera" de Joao Corte-Real acerca de los diversos modelos que Märklin ha fabricado a lo largo del tiempo de la locomotora eléctrica E-120 y también una charla acerca de las Cocodrilos blancas, Como yo estaba allí con mi pequeña cocodrilo blanca, tuve la oportunidad de fotografiarla junto a su hermana mayor.

Hubo también un par de ponencias acerca del tema de la evolución de los sistemas digitales y de la programación con Lockprogrammer de los Lockpilot y Lok Sound. que resultaron muy interesantes.

Pero por supuesto, y como ocurre con todos estos encuentros, lo más interesante es poder conocernos todos en persona, y compartir opiniones y comentarios acerca de nuestra afición, por una vez cara a cara, en lugar de hacerlo por Internet.

Así que después del éxito, la mayoría de los participantes empezamos a hacer planes para la reunión del próximo año. ¿Tendremos un "Madrid 2012"?

El pequeño vagón con el logotipo del grupo que se puede ver en la foto de cabecera es un recuerdo para los participantes en este encuentro. Lo guardaré cuidadosamente, porque estas cosas pueden convertirse en i¡una joya,,,, para los coleccionistas.

Un poco de informática

2011-05-30T18:52:00.002+02:00

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!

Una locomotora de leyenda

2011-05-27T17:01:00.000+02:00

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.

Un poco de trigonometría

2011-05-25T15:35:00.001+02:00

Imagen: http://fast-tracks.net/slideshows/general/index.html

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.