En el artículo anterior, explicaba los motivos que me habían llevado a dedicarme a poner en marcha el puente giratorio y dejarlo ya instalado y funcionando. También expliqué que es un puente que tiene ya unos cuantos años y que la última vez que lo usé, funcionaba con un sistema informatizado. Como ahora quiero volver a los orígenes, quiero manejarlo de nuevo con un mando manual, pero el mando original que venía con el puente hace ya años que desapareció, en algún cambio de maqueta. Es posible que alguien considere que eso es un paso atrás, pero realmente el mando informatizado (a base de mover el ratón por la pantalla y hacer click en la imagen del puente) no aporta nada y es más sencillo utilizar un mando manual.
Asi que me puse a ver cómo funciona el puente y cómo podía hacer un mando para manejarlo manualmente. Realmente el funcionamiento del puente lo tenía ya claro porque lo estudié, precisamente cuando hice el mando informatizado. (Véase Puente giratorio de Noviembre de 2009) así que se trataba de pensar un circuito que permitiera realizar el movimiento del puente de una forma cómoda e intuitiva.
La conclusión se recoge en el siguiente esquema:
En la posición primera, la más a la izquierda. el puente gira indefinidamente hacia la izquierda
La posición segunda, hace que el puente siga girando a la izquierda hasta que se enfrenta a una salida. En ese punto se para y queda indefinidamente en esa posición.
La posición tercera hace que el puente siga girando hacia la derecha hasta enfrentarse a una salida, en ese punto se para
En la cuarta posición. el puente gira indefinidamente a la derecha.
Con esto, el puente se puede manejar de forma muy intuitiva. No recuerdo bien como funcionaba el mando original, pero me suena que era algo parecido, aunque creo que las posiciones extremas tenian un resorte que hacía retornar el mando a una de las posiciones centrales.
Me ha dado un poco la tabarra hacer este cableado hasta que me he dado cuenta que el conmutador que estaba usando, estaba fallando. Pero bueno, al final ha funcionado bien y lo podemos ver en el vídeo que se incluye más abajo.
En la imagen siguiente vemos, a la izquierda, como queda ese conmutador, que he montado provisionalmente en el futuro panel de mando de la estación, y a la derecha, la imagen de la parte de atrás, donde podemos ver el cableado. Se puede apreciar que llegan dos cables, uno rojo y otro negro, y salen tres, verde, gris y amarillo. Estos colores corresponden al esquema que veíamos más arriba.
Con este montaje ya funcionaría el control de movimiento del puente
Pero queda una cuestión, que es un verdadero quebradero de cabeza para muchos modelistas. Me refiero al tema del bucle de retorno. Ya sea en analógico como en digital si tenemos el caso de una locomotora que entra al puente desde una vía exterior, lógicamente la polaridad de los carriles del puente debe ser coincidente con la de la vía exterior, para que el tren circule de una a otro sin problema.
Pero si entonces hacemos que el puente gire 180 grados, precisamente porque lo que queremos es cambiar de sentido la locomotora, nos ocurrirá que al volver a enfrentarse el puente con la vía exterior, la polaridad de los carriles será inversa de la de la vía exterior, y por lo tanto creamos un cortocircuito.
Eso, claro, suponiendo que tanto la vía exterior como el puente están conectados a la alimentación de tracción.
Realmente el puente de Märklin es un poco redundante en este sentido, porque por un lado tiene una conexión para alimentar las vías del puente, pero por otro lado, las vías del puente llevan en sus extremos unas pletinas que contactan con los carriles de la vía externa, de manera que cuando el puente se conecta a una salida, los carriles quedan conectados a los de la vía externa.
Esto está muy bien, si queremos que las vías externas reciban alimentación desde las vías del puente, porque así siempre tendrán la misma polaridad que el puente, y además el puente hace de conmutador, alimentando solo la vía que está enfrentada en ese momento al puente. Esto es perfecto para las vías de cocheras de una rotonda, o para apartaderos con un uso similar, pero no tiene sentido para las vías que conectan el puente con el resto de la maqueta. No se puede pretender que todas las vías de la zona de maniobras de la estación, tengan corriente según la posición del puente, y menos aún que la polaridad cambie cada vez que el puente gire media vuelta.
La otra solución, es la opuesta, es decir dejar las vías del puente sin alimentación y dejar que éste reciba corriente desde las vías externas cuando se enfrente a ellas, a través de las pletinas de contacto de los carriles del puente. Esta solución es mejor, pero tiene un problema: Es posible que en alguna posición del puente quede conectado a dos vías externas, una en cada extremo, porque se de el caso que la entrada de estas vías sea diametralmente opuesta. Si se da este caso, el puente recibiría alimentación por ambos extremos y habría que garantizar que la polaridad de esos dos extremos es siempre coincidente, pero sobre todo el problema de esto es que si como es habitual las vías donde quedan estacionadas las locomotoras se dejan sin alimentación para que la locomotora se quede estacionada, resulta que al enfrentarse con el puente, si este recibe alimentación por el otro extremo, la locomotora que estaba estacionada recibirá alimentación y se moverá, cuando queramos mover otra locomotora desde o hacia el puente desde la vía opuesta.
Una tercera solución que es la que en mi opinión es más perfecta, consiste en alimentar tanto las vías externas como los carriles del puente. En este caso lo que hay que hacer es aislar las vías externas para que no se conecten al puente, y eso puede hacerse de dos formas: Una es poner eclisas aislantes entre las vías externas y el pequeño trocito de vía que tiene cada salida del puente, y otra, más drástica, que es eliminar las pletinas que conectan las vías del puente con las vías de la salida. Resulta que en mi anterior maqueta, el puente estaba conectado así, es decir que le quité las pletinas, así que ya no tengo marcha atrás, y estoy obligado a esta forma de aislar las vías.
En definitiva, con este sistema, las vías externas, y toda la zona de maniobras recibe alimentación desde un controlador, y se puede mantener para todas las vías la misma polaridad. Si alimentamos las vías del puente con esa misma polaridad desde el mismo controlador, las locomotoras podrán entrar al puente y salir de él sin problemas.
Pero ¿qué ocurre si queremos precisamente dar la vuelta a una locomotora? en ese caso cuando la locomotora entre al puente, la paramos en él y hacemos un giro de 180º, pero entonces los carriles se habrán invertido y la locomotora no puede salir del puente porque tiene que pasar de una a otra polaridad.
Una solución sencilla a esto es poner un conmutador (DPDT) en modo inversor y actuar manualmente sobre él para cambiar la polaridad de las vías del puente cuando se produzca este problema.
Pero se me ocurrió que en realidad tenemos algo muy parecido a un bucle de retorno (más que algo parecido es que es un bucle de retorno, porque la locomotora vuelve a salir en sentido contrario al que entró), así que si podemos automatizar un bucle de retorno podemos hacer lo mismo en este caso.
Lo que pasa es que aquí lo que manda no es el paso de una locomotora por un punto, sino el giro del puente al dar media vuelta. Así que la solución que he adoptado es análoga al caso del bucle de retorno: poner unos sensores, Hall en este caso, que detecten el paso de un imán situado en el puente, cuando este gira y pasa por determinados puntos.
La forma práctica en que lo he hecho es la siguiente: En la parte inferior del puente, he colocado un imán de los usados en las locomotoras para accionar los sensores. En la imagen precedente, podemos ver el puente desmontado, y la flecha señala el imán. Para que no sobresalga demasiado por debajo, hice en la tapa de la caja de engranajes donde va colocado, un inicio de taladro, sin llegar a traspasar la tapa de plástico, y luego puse el imán con pegamento.
Después en el foso del puente, puse dos parejas de sensores Hall en posiciones diametralmente opuestas. En la imagen de la cabecera de este artículo podemos ver el foso del puente visto desde abajo y señaladas con flechas las dos parejas de sensores Hall .
No se si a alguien le puede extrañar que estos sensores estén por la parte de abajo del fondo del foso.
Efectivamente los sensores detectan, a través del plástico del fondo, el paso del imán situado en el puente, pero eso no es problema ninguno, porque el campo magnético no se altera en absoluto por atravesar una pieza de plástico. De esta forma, por la parte superior del puente no se ve absolutamente nada, y además tenemos los sensores en la parte inferior, cerca de donde los necesitamos.
Bien pues hecho esto hay que conseguir que el paso del puente por encima de cada uno de estas dos parejas, provoque la inversión de la polaridad de los carriles del puente.
El hecho de poner dos sensores en cada uno de los dos puntos diametralmente opuestos, es porque el sistema debe funcionar tanto si el puente gira en un sentido como en el otro. Entonces poniendo dos sensores, cuando el puente pasa por encima activa primero un sensor y luego otro. Cada sensor cambia la polarización en un sentido, de manera que al pasar el puente hacia un lado se activa primero un sensor y luego otro, y la polaridad queda en correspondencia con el último sensor activado. Si luego viene el puente girando en sentido contrario, se activan también ambos sensores, pero el último en activarse es el contrario al caso anterior, de manera que la polarización queda ahora en sentido contrario al que tenía. Esto ocurre igual en ambos puntos que están separados 180 grados, de manera que si el puente girase continuamente en un sentido o en el otro, la polaridad de las vías cambiaría dos veces en cada vuelta. O dicho de otro modo: con el puente en cada mitad del circulo, la polaridad de las vías coincide siempre con la polaridad de las vías exteriores.
Realmente no es obligatorio que las dos parejas de sensores estén exactamente a 180 grados. En realidad pueden estar dos puntos cualquiera con la condición de que a un lado queden las vias exteriores de una polaridad y a otro lado las de polaridad contraria.
Para conseguir la inversión de la polaridad de alimentación, podemos usar un relé biestable, pero como además tenemos que proporcionar alimentación a los sensores Hall, me pareció más cómodo usar uno de mis circuitos BLKS03, que lleva ya el relé, y además proporciona alimentación a los sensores y permite hacer un cableado más sencillo que partiendo de cero con un relé, que habrá que montar en alguna placa perforada o algo así.
En la imagen de la cabecera, se puede ver perfectamente el BLKS03 que está situado también debajo del foso, y por lo tanto muy próximo a los sensores. Se puede apreciar también en la imagen de la cabecera, como los cables que alimentan los carriles del puente (cables rojo y marrón) van desde la salida del BLKS03 a la regleta donde se conectan al puente.
Para ver el resultado, he grabado el siguiente vídeo. Aunque es un montaje provisional, podemos ver en funcionamiento el puente tanto en cuanto al manejo del giro del puente, gracias al conmutador que se ha descrito antes, como en cuanto al cambio de polaridad automáticamente, conseguido también con el procedimiento descrito
Lo interesante del video es que no se está utilizando ningún mando adicional, al propio conmutador de cuatro posiciones, que maneja el giro, y un controlador, que podría ser cualquiera de cualquier tipo, aunque aquí se ha usado un PWM72 por la facilidad de parar, arrancar y cambiar el sentido de la marcha pulsando botones, sin necesidad de modificar el ajuste de velocidad. Por lo tanto el manejo es sencillo e intuitivo. Como vemos en la imagen, se puede mover el puente en cualquier dirección, dando tantas vueltas como queramos y siempre las vías del puente tienen la misma polaridad que las de las vías externas. Asi que en todos los casor la locomotora puede entrar y salir del puente a cualquier vía, sin que se pueda producir un cortocircuito por inversión de polaridad.
Adviértase que éste es el caso "difícil" en que hay vías diametralmente opuestas que quedan enfrentadas pero no eléctricamente comunicadas cuando el puente se sitúa en la posición que une una vía de un lado con la del otro. Cada vía conserva su alimentación independiente y puede dejarse aislada con independencia de la posición del puente y de la alimentación de la vía opuesta
