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Le câblage 2° partie A : les aiguillages |
| Sur ce
réseau, j'utilise deux sortes d'aiguillages, le TILLIG ELITE code 83 et le ROCO LINE code 83. Voici deux aiguillages apparemment identiques, angle de déviation 15 °, longueur 228 mm pour TILLIG et 230 mm pour ROCO. Pourtant, ils sont très différents dans leur conception tant mécanique qu'électrique. Une autre option choisie pour ce réseau est la commande des aiguillages par mini *TCO's répartis tout le long de la voie. Ce réseau ne sera pas équipé de système de conduite informatisé, les signaux **DCC ne serviront pas pour commander les aiguillages. *TCO = Tableau de Commande Optique, c'est à dire un tableau qui regroupe la commande et la visualisation de position des aiguillages. **DCC = Digital Comand Control, c'est à dire signal digital de commande des locomotives superposé au courant traction. Le DCC sera décrit en détail sur page Technique / Câblage 3° partie. Cette page est en partie inspirée du travail de Allan Gartner (voir Liens) sur son site : Wiring for DCC |
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Présentation des aiguillages |
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En haut, TILLIG avec lames continues et flexibles, il n'y a pas de discontinuité mécanique ni électrique dans les aiguilles. En bas, ROCO avec lames discontinues, les aiguilles sont articulées par une "charnière". Elles sont interrompues mécaniquement et sont électriquement reliées par frottement. Cette configuration représente la majorité des aiguillages disponibles sur le marché. |
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Fonctionnement électrique des aiguillagesRemarque : les couleurs Bleue et Rouge ci après ne représentent pas les couleurs des fils connectés à l'aiguillage.Elles servent simplement à différentier les "polarités des différentes pièces pour illustrer l'explication du fonctionnement. Les petits traits bleus et rouges à l'extrême droite des aiguillages représentent les "polarités des rails qui y seront connectés. |
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| TILLIG
ancien modèle
: Les aiguilles B et la pointe de coeur sont connectées électriquement. Il faudra donc prendre 2 précautions : A : limiter l'épaisseur des boudins de roue pour éviter les couts-circuits entre l'aiguille (en vert) et le rail fixe (en rouge). L'aiguillage est conçu pour les roues aux normes NEM 310 et 311 (voir Liens MOROP), pour les anciens véhicules . . méfiance ! C : utiliser des éclisses isolantes pour éviter les courts-circuits avec les rails suivants. ROCO : Les aiguilles E et la pointe de coeur sont isolées électriquement. Pas de danger de court circuit entre l'aiguille D et le rail fixe car les deux pièces sont au même potentiel. F : pas de risque de court-circuit avec les rails suivants. Les pivots P assurent le contact entre les parties mobiles et fixes des aiguilles. |
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| Durant l'année 2011, Tillig a
modifié électriquement ses aiguillages code 83 comme suit : TILLIG ancien modèle : (Réf 85341-85342) Les aiguilles B et la pointe de coeur sont connectées électriquement. Il faudra donc prendre 2 précautions : A : limiter l'épaisseur des boudins de roue pour éviter les couts-circuits entre l'aiguille (en vert) et le rail fixe (en rouge). Voir image précédente. C : utiliser des éclisses isolantes pour éviter les courts-circuits avec les rails suivants. TILLIG nouveau modèle : (Réf 85343-85344) Ce nouveau modèle est un compromis entre l'ancien Tillig et le Roco, il garde toutefois ses caractéristiques mécaniques, longueur et angle. Les aiguilles E et la pointe de coeur sont isolées électriquement. Pas de danger de court circuit entre l'aiguille D et le rail fixe car les deux pièces sont au même potentiel. F : utiliser des éclisses isolantes pour éviter les courts-circuits avec les rails suivants. |
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| Détails des modifications : (ancien modèle à gauche et nouveau à droite). Vue de dessus, à droite : A coupure entre aiguille et pointe de coeur. Vue de dessous, à droite : B pontages qui connectent les aiguilles aux rails fixes externes. C borne à souder permettant la polarisation de la pointe de coeur. |
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| Attention ! ! ! Les 2 petits morceaux de rail (1 et 2) qui font électriquement partie de la pointe de coeur, ne sont pas collés sur les traverses. Il y a un risque de glissement de gauche à droite ( par exemple lors du nettoyage des rails) et par là, un risque de court-circuit entre les aiguilles A et la pointe de coeur. Il est impératif de coller ces 2 petits rails en y déposant 2 mini-gouttes de cyanoacrylate sur les points marqués "collages". |
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TILLIG ancien modèle |
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Aiguillage en position "droit": L'aiguille est en contact avec le rail Bleu B L'aiguille qui doit être polarisée Bleu, est proche du rail fixe polarisé Rouge. (A) La sortie de la pointe de coeur C doit être isolée du rail suivant pour éviter un court-circuit. Aiguillage en position "dévié": L'aiguille est en contact avec le rail Rouge D L'aiguille qui doit être polarisée Rouge, est proche du rail fixe polarisé Bleu. (E) La sortie de la pointe de coeur F doit être isolée du rail suivant pour éviter un court-circuit. En résumé : 1 - il faut inverser la polarité de l'aiguille en fonction de sa position. 2 - il faut isoler les deux rails de la pointe de coeur C et F au moyen d'éclisses isolantes, pour éviter un court-circuit avec les rails suivants. |
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TILLIG nouveau modèle |
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| Aiguillage en
position "droit": L'aiguille gauche est en contact avec le rail Bleu L'aiguille A polarisée Rouge comme le rail à proximité => pas de risque de court-circuit. La pointe de coeur est isolée du reste de l'aiguillage et doit être polarisée Bleu La sortie de la pointe de coeur C doit être isolée du rail suivant pour éviter un court-circuit. Aiguillage en position "dévié": L'aiguille droite est en contact avec le rail Rouge L'aiguille B polarisée Bleu comme le rail à proximité => pas de risque de court-circuit. La pointe de coeur est isolée du reste de l'aiguillage et doit être polarisée Rouge La sortie de la pointe de coeur D doit être isolée du rail suivant pour éviter un court-circuit. En résumé : 1 - il faut inverser la polarité de a pointe de coeur en fonction de la position de l'aiguille. 2 - il faut isoler les deux rails de la pointe de coeur C et D au moyen d'éclisses isolantes, pour éviter un court-circuit avec les rails suivants. |
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Vu du dessous, voici le câblage correspondant à l'aiguillage TILLIG ancien modèle. Les fils bleu et blanc alimentent les rails fixes. Le fil vert alimente la pointe de coeur et les aiguilles via un inverseur qui déterminera la polarité en fonction de la position de l'aiguillage. Cet inverseur doit être impérativement lié mécaniquement au mouvement de l'aiguillage. Sur le nouveau modèle, le câblage est identiquement pareil, il est même prévu une petite cosse pour souder le fil vert. |
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ROCO |
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Aiguillage en position "droit": L'aiguille A est en contact avec le rail Bleu L'aiguille B polarisée Rouge comme le rail à proximité => pas de risque de court-circuit. La pointe de coeur C est isolée du reste de l'aiguillage et doit être polarisée Bleu Aiguillage en position "dévié": L'aiguille D est en contact avec le rail Rouge L'aiguille E polarisée Bleu comme le rail à proximité => pas de risque de court-circuit. La pointe de coeur F est isolée du reste de l'aiguillage et doit être polarisée Rouge En résumé : 1 - il faut inverser la polarité de a pointe de coeur en fonction de la position de l'aiguille. 2 - il n'est pas nécessaire d'isoler les 2 rails de la pointe de coeur. 3 - Les pivots P des aiguilles mobiles offrent une continuité électrique par frottement. |
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Vu du dessous, voici le câblage correspondant à l'aiguillage ROCO Les fils bleu et blanc alimentent les rails fixes. Le fil vert alimente la pointe de coeur via un inverseur qui déterminera la polarité en fonction de la position de l'aiguillage. Cet inverseur doit être impérativement lié mécaniquement au mouvement de l'aiguillage. |
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Petite variante de l'image précédente : Voici le câblage correspondant à l'aiguillage triple ROCO. Les fils bleu et blanc alimentent les rails fixes. Les fils verts alimentent les deux pointes de coeur. |
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Gros plan sur les pivots de l'aiguillage ROCO. Notez que seul, le frottement, assure le contact entre la partie mobile de l'aiguille (en bas) et sa partie fixe (en haut). Malgré les bonnes caractéristiques du maillechort composant ces pièces, il est à craindre l'apparition de mauvais contacts avec le temps. |
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Ces mêmes pivots vus de dessous. Pour éviter l'apparition de mauvais contacts, j'effectue deux pontages en fil de 0.4 mm² entre le pivot et la partie fixe de l'aiguille. Notez la forme en Z pour augmenter l'élasticité mécanique de ce pontage. |
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Motorisation de l'aiguillageQuel que soit le type d'aiguillage utilisé, nous avons vu que la polarité du coeur doit être inversée en fonction de la position de l'aiguille.Pour réaliser cette inversion de polarité, plusieurs possibilités existent. Sur la plupart des moteurs d'aiguillage, il existe un inverseur asservi au déplacement de l'aiguille. Sur ce réseau, j'ai choisi d'utiliser des moteurs LEMACO - LEMATEC (voir Liens). Ces moteurs ont la particularité d'offrir un mouvement relativement lent et des contacts électriques de très bonne qualité. Leur inconvénient est le bruit de fonctionnement assez important et très difficile à limiter. |
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Moteur LEMACO en montage "sous la table". La commande mécanique est composée d'un **palonnier (issu de l'aéromodélisme) ainsi que d'une corde à piano de 0.6 mm formée en "Z" pour absorber la différence de débattement tout en exerçant une légère pression sur l'aiguille. Notez les 4 inverseurs dont : 2 sont utilisés en "fin de course" pour le moteur 2 pour la polarisation de la pointe de coeur. Avec une légère modification du câblage moteur, il est possible d'utiliser les 2 inverseurs "fin de course" pour visualiser la position du moteur sur le TCO. Notez aussi que chaque aiguillage est câblé avec un code de couleurs si cher à mes principes de câblage. **Palonnier : pièce noire en forme de croix |
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Comme le préconise le fabricant, vous pouvez récupérer l'emballage plastique pour capoter le moteur. Cela le protègera de la poussière et gardera les contacts en bon état. |
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Deux aiguillages à commande "déportée". Cela permet de fixer les moteurs dans des endroits facilement accessibles pour faciliter les opérations de maintenance. J'ai pu ainsi déporter un moteur jusqu'à 1 mètre de l'aiguillage qu'il commande. Dans ce cas, j'utilise un tube en laiton de 1mm de diamètre intérieur sur lequel je soude des pattes de fixation et une corde à piano de 0,6 mm. Au montage, j'applique un lubrifiant siliconé sur la corde à piano avant de l'introduire dans le tube, afin d'éviter la corrosion de celle-ci. Notez que chaque moteur est équipé d'un connecteur SUB-D 9 Mâle pour faciliter la maintenance. Tous les moteurs sont ainsi interchangeables facilement. |
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Comme je l'ai énoncé en début de chapitre, le défaut mageur de ce type de moteur est le bruit excessif et peu réaliste qu'ils émettent. Dans le but de réduire ce bruit, voici un "amortisseur" fabriqué à partir de mousse d'emballage. Vous trouverez une descrition complète de sa réalisation sur la page Câblage 2° partie B |
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Détails de montage des palonniers |
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| Voici deux types de palonniers :
30 et 40 mm. Une corde à piano de 0,8 mm, longueur 80 mm est pliée à l'entraxe des trous de palonnier (3mm). Cette aiguille sera recoupée, après montage, au raz de la traverse de commande de l'aiguillage. Le palonnier et l'aiguille sont fixés sur un support en C.P. de 15 mm durant le collage. La colle époxy est préparée avec un cure dent sur un bout de papier (pas d'outils à nettoyer). Détail du collage : l'aiguille est bien coincée durant la polymérisation de la colle, le bout de papier jaune sous le collage évite que le palonnier ne se retrouve collé au support de collage. Détail de l'axe de rotation, une vis M3 x 25 maintenue par une rondelle et un écrou sur le plan de voies, la rondelle blanche qui soutiendra le palonnier est fabriquée en plasticard 1 mm à l'aide d'emporte-pièces. |
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Assemblage terminé. Le réglage du couple de serrage est grandement facilité par l'usage d'un écrou-frein. Toutefois, si vous ne disposez pas de ce type d'écrou, vous pouvez le remplacer par deux écrous normaux en montage écrou - contre écrou. Les palonniers et écrous-freins sont disponibles chez les détaillants en aéro-modélisme tels que Mantua-model Center (voir Liens). Les écrous-freins sont aussi disponibles chez Conrad (voir Liens) |
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Câblage de la commande du moteur Lemaco |
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Voici une petite modification à apporter au moteur avant câblage en vue de visualiser sa position via les inverseurs "fin de course". Enlever le fil blanc visible sur les deux photos de gauche et nettoyer les contacts de toute trace de soudure. Le résultat est visible sur les deux photos de droite. |
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Ci-contre, les différentes bornes à câbler avec leur numéro et la couleur des fils qui y sont soudés. Sur mon réseau, les numéros des bornes correspondent aussi aux numéros des pin's du connecteur SUB-D 9 Mâle qui équipe chaque moteur. Les couleurs représentées ici correspondent à mon code des couleurs, libre à vous de définir un autre code si'il ne vous convient pas. |
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Chaque borne recevra, après soudure, une gaine thermo-rétrécissante pour l'isoler de sa voisine. |
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Schéma de câblage du moteur : Le moteur est alimenté en 12V AC. Les Led's rouge et verte donnent la position de l'aiguillage, il vous est possible d'inverser les led's si les couleurs ne correspondent pas à votre montage. Le câblage ne pose pas de difficulté particulière sauf peut-être pour la connexion des fils blancs (4 - 6) au bus DCC. Pour cette opération, voyez ci dessous. |
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Câblage de la pointe de coeur |
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| Considérons
pour cet exemple que le Bus qui alimente ce canton est de
couleur Bleu - Blanc. Votre aiguillage doit être en place et son moteur doit y être mécaniquement connecté. La centrale DCC doit être débranchée des rails. Aucun consommateur ne doit être sur les rails de ce canton (loco, wagon éclairé, etc . . . ) Connectez la commande du moteur et son alimentation.( bornes 1, 2, 3, 7, 8) Connectez le coeur de l'aiguillage à la borne 5 du moteur. Connectez les rails au Bus du canton (Bleu - Blanc) |
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| 1 - connectez un ohmmètre entre
rail blanc et bleu et mesurez isolation (R
> 10 Kohms), si inférieur : il reste un consommateur dans ce canton ! 2 - actionnez le moteur pour positionner l'aiguillage "droit" comme ci-dessus. 3 - connectez un ohmmètre entre l'aiguille (en vert) et successivement les fils venant des bornes 4 et 6. 4 - connectez celui des 2 qui est en continuité (R < 10 Ohms) au fil bleu du Bus. 5 - actionnez le moteur pour positionner l'aiguillage "dévié" comme ci-dessous 6 - vérifiez continuité (R < 10 Ohms) entre l'aiguille (en vert) et le fil venant des bornes 4 - 6 restant. 7 - connectez ce fil au fil blanc du Bus. 8 - connectez un ohmmètre entre rail blanc et bleu et mesurez isolation (R > 10 Kohms), si inférieur : vous devez vérifier votre travail ! |
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| Remarque : pour
l'aiguillage ROCO, la procédure est exactement la même sauf aux point 3
: l'ohmmètre doit être connecté à la pointe de coeur au lieu de l'aiguille. |
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Câblage du moteur Tortoise |
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Voici un autre exemple de moteur d'aiguillage : le très célèbre moteur Tortoise si cher aux modélistes U.S. Etant donné qu'il ne comporte que 2 inverseurs, il faudra user d'une astuce pour pouvoir : - polariser la pointe de coeur - visualiser la position de l'aiguille Vous pouvez vous référer à l'image précédente pour identifier les différentes parties de l'aiguillage : - rail droit - gris ou blanc - rail gauche - bleu - pointe de coeur - vert Voici la notice complète de ce moteur |
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