Frimousse le chat : le chat ferrovipate !

Dcc : module électromécanique pour boucle de retournement

 

 

1 Mon réseau que je pourrais qualifier de type "os de chien" possède deux boucles de retournement. Vers le plan. La traction est alimentée par du courant alternatif Dcc pilotée actuellement par une centrale Prodigy Express de chez MRC. Le problème des boucles de retournement est que par sa nature même, un court circuit est inévitable du fait que le rail extérieur se retrouve en contact avec le rail intérieur. Le commerce propose des petits modules qui remédient à cet inconvénient en détectant de façon électronique ce court circuit et en inversant les phases au moment où le passage du train provoque ce court circuit. C'est très théorique et ça ne marche pas à tous les coups. Ainsi sur mon réseau de façon aléatoire c'est la centrale qui détecte la première ce court circuit si bien que tout s'arrête.

De plus ces petits modules coûtent autour de 60€ sur mon réseau il m'en faut 3 : les deux côtés de l'os plus le pont tournant ce qui fait une certaine somme. Mon principe de base étant un maximum d'argent pour le matériel roulant j'ai conçu un système électromécanique qui revient à 10€ environ.

2 Il existe au moins trois types de boucle de retournement.

2.1 La ligne à voie double qui fait 1/2 tour. C'est le cas de l'os !

2.2 La ligne à voie unique avec une boucle bouclée par un aiguillage avec un seul sens de circulation dans la boucle.

2.3 La ligne à voie unique avec une boucle de retournement bouclée par un aiguillage avec deux sens de circulation.

3 Principe de fonctionnement.

3.1 Puisqu'il s'agit d'inverser deux phases sur une portion de voie donnée au moment du passage du train, j'utilise un relais bistable alimenté par la voie puisque nous sommes en Dcc. La Dcc étant un courant alternatif et les bobines de mon relais acceptant du courant redressé j'insères un pont de diodes entre les rails et les bobines.

3.2 Pour commander ce relais il faut détecter le passage du train. Il existe plusieurs moyens pour détecter un train : par cellules infrarouges, par détection de sa consommation, par pédale de voie... Pour ma part j'ai choisi la technologie des ILS (interrupteurs à lame souple).

3.3 Les ILS se posent sur la voie. Les locomotives sont équipées d'un aimant qui ferme le contact à son passage dessus. C'est donc un contact à impulsion comme un bouton poussoir. Attention les rames réversibles tels que T.G.V., Turbotrain ou autres doivent impérativement en être équipés aux deux bouts ainsi que certaines machines en fonction de leur empattement électrique.

3.4.1 La totalité de la boucle ou une partie dont sa longueur est obligatoirement celle du convoi le plus long plus L2 (empattement électrique) pour sécurité doivent être isolés électriquement sur les deux rails.

3.4.2 On appelle empattement électrique la mesure de la distance séparant les roues de captage d'un train donné. Exemple cet autorail X 2800 Roco que j'ai numérisé mesure 32 cm entre tampons et a 26 cm entre roues capteuses d'électricité. 26 cm est l'empattement électrique.

  • Si L2 = 30cm l'autorail de mon exemple pose aucun problème et il faudra l'équiper d'un aimant placé dans l'empattement électrique.
  • Si l'empattement électrique est inférieur ou égal à L2 un aimant est suffisant.
  • Si l'empattement électrique est supérieur à L2 (cas d'un turbotrain éclairé ou du Cisalpin Lima...) un aimant à chaque extrémité sera installé.

En conclusion L2 est calculé en fonction de votre matériel et de la place dont vous disposez.

Ceci est valable pour tous les automatismes commandés par Ils comme passage à niveau.

3.5 Quand le train se présente la portion isolée doit être en phase avec le reste de la ligne côté amont.

3.6 Le train pénètre de toute sa longueur plus 10 centimètre sur la portion isolée et rencontre un premier ILS qui bascule le relais inversant les phases à l'intérieur de la zone isolée permettant la sortie côté aval.

3.7 Le train sort de la zone isolée, parcourt toute sa longueur plus 10 centimètre et rencontre un deuxième ILS qui remet le relais en position initiale : un autre convoi peut s'engager dans la boucle. 10 centimètre est une marge de sécurité.

3.8 Dans la version os de chien la zone isolée peut constituer un canton. Des contacts supplémentaires peuvent actionner un signal et en permettre l'intégration dans un bloc système électronique ou électromécanique. Ceci fera l'objet d'un autre article quand j'en serais à concevoir mon bloc système.

4 Les composants :

  • 1 relais miniature bistable, 12V AC avec des contacts supportant 2 ampères en 30V, environ 3€ 80 chez Conrad.
  • 2 ILS miniatures Ref Conrad 503878 1.05€.
  • 4 ou 6 diodes 1N4004 suivant le type de boucle à environ 30 centimes pièce.
  • Un petit morceau de carte avec piste.
  • Du fil de câblage.
  • De la gaine thermorétractable de 3mm.

Comme vous le voyez rien de bien onéreux.

En plus il faut des aimants néodynes pour les locos. Au 5 avril 2014 sous la référence 81876, Conrad en vend 10 pour 3.75€.

 

5 L'os du chien : schéma de base qui servira pour les autres cas de figure.

 

6 La ligne à voie unique avec une boucle bouclée par un aiguillage avec un seul sens de circulation dans la boucle.

Appliquer le même câblage que pour l'os. Les coupures doubles seront placées de chaque côté de l'aiguillage.

Penser que la longueur de la boucle est égale à la longueur de la zone d'inversion électrique. Les ILS sont placés conformément aux indications données pour l'os.

Une variante : souvent la boucle est cachée et on y insère une zone de stockage (gare cachée) Dans ce cas Ils 1 est placée immédiatement après l'aiguillage de sortie.

 
7 La ligne à voie unique avec une boucle de retournement bouclée par un aiguillage avec deux sens de circulation.

7.1 Cas de la boucle simple. C'est l'aiguillage qui renseigne le dispositif sur le sens de circulation.

7.1.1 Principe de fonctionnement. Dans ce cas nous aurons besoin de 4 Ils et d'un contact inverseur supplémentaire actionné par l'aiguillage qui détermine quels seront les Ils à alimenter en fonction du sens de marche. Par conséquent le câblage sera un peu plus important du fait d'une impossibilité d'alimenter les ILS par la voie à l'endroit de leur implantation.

Penser que la longueur de la boucle est égale à la longueur de la zone d'inversion électrique. Les ILS 1 et 2 sont placés conformément aux indications données pour l'os.

Les Ils 1 et 3 commandent la bobine 1 et les Ils 2 et 4 commandent la bobine 2

 

7.1.2 Câblage des Ils

 

Pour économiser du fil la carte relais doit être placée au plus prés de l'aiguillage. Le courant Dcc sera prélevé soit sur les rails, soit sur la carte.

7.2 Cas de la boucle avec gare cachée. Les aiguillages doivent être placés entre Ils 4 et Ils 1.

8 Réalisation pratique.

8.1 La carte

8.2 Implantation des Ils et de la carte.

Pour économiser du fil la carte doit être au plus prés de Ils 1.

Les diodes des Ils seront soudées ensemble (attention aux polarités) puis isolées dans de la gaine thermorétractable.