MODIFICATION DES AIGUILLAGES PECO EN VUE DE LA POLARISATION DU COEUR

 

RAPPEL DU PROBLEME

LES SOLUTIONS

 

 

1) RAPPEL DU PROBLEME

 

Le problème bien connu des aiguillages PECO à coeurs polarisés, est qu'ils sont livrés avec une polarisation du coeur par le contact des aiguilles avec l'un ou l'autre rail, en fonction de la position: voir figure suivante, a) et b). Ceci a pour effet de polariser l'intégralité de la partie centrale de l'aiguillage à la tension du rail avec lequel une aiguille est en contact.

Malheureusement, ce contact est notoirement insuffisant, et il est indispensable de le doubler par un contact électrique, à l'aide d'un inverseur asservi sur la position de l'aiguillage.

Par contre, si ce contact en parallèle n'est pas parfaitement synchronisé sur la position de l'aiguille, il peut se produire un court-circuit. Par exemple, dans le cas de la figure AIGM-1 a), au moment de la commutation pour mettre l'aiguillage dans l'état b), si le contact parallèle au niveau du coeur passe trop tôt dans l'état du rail rouge, avant que l'aiguille n'aie quitté sa position (bleue), il y a court-circuit.

 

Figure AIGM-1: Principe de la modification.

 

A l'échelle HO, on peut utiliser, pour réaliser cet inverseur de polarisation du coeur, des contacteurs mécaniquement couplés aux moteurs d'aiguillages.

Par contre, à l'échelle N, la situation est plus compliquée, car vu le faible débattement de l'aiguille (2mm), les moteurs PL10 ou Conrad ne vont pas en bout de course, et il est donc difficile (et peu sûr) d'utiliser les contacteurs de fin de course.

On y parvient quand même, avec les moteurs Conrad, en transmettant le mouvement par un morceau de corde à piano assez souple qui "encaisse" la différence de débattement. Mais pour utiliser cette méthode, il faut retirer le ressort intégré dans l'aiguillage, sinon la corde à piano "souple" n'a pas suffisamment de force pour "basculer" l'aiguillage.

Dans le cas de mon réseau, je n'ai pas voulu retirer ce ressort, qui présente l'avantage d'assurer un collage bien franc des aiguilles contre les rails, ce qui n'est pas le cas, à mon avis, avec la seule corde à piano.

Et donc, pas d'autre solution que d'utiliser un contacteur non synchronisé sur le moteur d'aiguillage, et donc d'adapter le fonctionnement en vue d'éviter ces problèmes de court-circuits.

Heureusement, la traversée jonction double code 55 est conçue d'origine par PECO selon le principe adopté pour cette modification, et est fournie avec les fils de polarisation des coeurs. Donc pas de modification à faire dessus: OUFF!!!

 

2) LES SOLUTIONS

Cette page présente deux approches:

- l'approche "chirurgicale", décrite dans les deux liens figurant au début de la section 2-1).

- l'approche "électrique", que je n'ai pas exprérimentée, mais que j'avais gardé en réserve au cas au la méthode "chirurgicale" aurait posé trop de problèmes.

 

2-1) LA SOLUTION "CHIRURGICALE"

Ce qui suit est l'application directe de la méthode présentée par Jean-Louis Simonet:

"MODIFICATION DES AIGUILLAGES PECO ELECTROFROG"

L'auteur avait lui-même adapté une autre méthode proposée par Allan Gartner

"MODIFICATION DES AIGUILLAGES POUR LE FONCTIONNEMENT DIGITAL"

J'ai hésité un moment entre les deux méthodes, le gros avantage de la seconde étant de ne pas avoir à tronçonner les rails. Mais, selon moi, le problème le plus critique reste la soudure à faire sur des tronçons de rails très courts, et donc sans inertie thermique. Or, ce problème m'a paru plus critique dans le cas de la deuxième méthode, où on doit faire une soudure sur les deux minuscules bouts de rails situés en aval du coeur.

Le but de cette section est donc de donner quelques indications sur la façon dont j'ai appliqué la première de ces deux méthodes.

Cette modification consiste en 3 phases:

Figure AIGM-1 c): les 3 phases de la modification

2-1-1) COUPURE DES RAILS

Pour la coupure des rails, j'ai utilisé un disque à tronçonner mince (0,5 mm d'épaisseur), sur perceuse Dremel + flexible. L'intérêt du flexible ( figure AIGM-2) est de pouvoir attaquer le rail presque perpendiculairement avec le disque, du fait qu'on n'est pas gêné par l'épaisseur de la poignée. En effet, la poignée d'extrémité du flexible a un diamètre de 2,5 mm, au lieu de 5cm pour la perceuse elle-même.

J'ai appliqué la "recette" suggérée des morceaux de "sopalain" mouillé, pour limiter l'échauffement du rail au moment du tronçonnage: très efficace.

J'ai coupé les deux rails en même temps: en N, il est presque impossible de les couper l'un après l'autre. Les coupures doivent être faites au plus près du coeur, mais en amont du pontage qui relie les différentes partie du coeur, sous l'aiguillage.

Choisir la vitesse de rotation la plus faible

L'idéal serait d'éxécuter cette opération sans relever et rabaisser le disque, mais il est très difficile d'évaluer le moment où la coupure est terminée. On est donc obliger de procéder en plusieurs itérations, et il faut faire très attention à bien replacer le disque au même endroit: chaque erreur de positionnement élargit l'entaille, qui doit rester la plus étroite possible.

 

Figure AIGM-2: le "patient", avant l'opération.

 

La figure AIGM-3 montre l'aspect des deux entailles pratiquées sur les rails. Noter qu'il ne reste plus que 4 points d'attache (tirefonds) sur chacun des tronçons de rails auxquels sont rattachées les aiguilles. Il faudra donc redoubler de prudence au moment de la soudure des fils de pontage sur ces rails (voir paragraphe suivant).

 

Figure AIGM-3: Les deux entailles en amont du coeur.

 

A ce stade, toutefois, un petit problème est apparu sur l'un des aiguillages: le rail tronçonné s'était un petit peu relevé après tronçonnement au disque (moins de 0,5 mm). J'ai recollé en mettant un point de colle cynaolit sur le tirefond le plus proche de la coupure, et j'ai mis sous presse pour bien rétablir le niveau correct (figure AIGM-4). Résultat correct.

 

Figure AIGM-4: recollage du rail (colle cyanolit).

 

2-1-2) PONTAGES RAILS EXTERNES / RAILS INTERNES

La réalisation des deux connexions entre rail interne et rail externe est de loin l'opération la plus délicate.

Il faut impérativement disposer d'un fer à souder à panne pointue, tel que celui de la figure AIGM-5. J'utilise de la soudure standard étain-plomb de 1mm de diamètre, et je règle le fer à 380°C. C'est un peut plus que la température souvent recommandée de 350°C, mais avec une panne fine, il vaut mieux remonter un peu cette température, ce qui va permettre d'opérer très rapidement.

 

Figure AIGM-5: Fer à souder à panne pointue.

 

Autre outil pratique: un mini-étau (figire AIGM-6), qui permet de maintenir la pièce bien calée et immobile pendant la soudure: rien de plus désastreux qu'un déplacement imprévu de la pièce au cours de cette opération délicate.

 

Figure AIGM-6: Mini-étau pour maintien de l'aiguillage.

 

 

Il faut souder d'abord le rail interne avant le rail externe.

La raison en est que la première des deux soudures est la plus facile à faire, et il faut donc la faire sur le rail le plus "sensible", à savoir le rail interne, car il a beaucoup moins d'inertie thermique que le rail externe (qui fait toute la longueur de l'aiguillage).

J'ai utilisé du fil monobrin de 0,5mm, avec gaine plastique. Le monobrin est référable ici au multibrins, qui sur cette courte distance, risque de se détoronner un peu, ce qui compliquerait considérablement l'opération.

Chacune des opérations au fer à souder doit durer 5 secondes maximum. Si la soudure n'a pas pris au bout de 5 secondes, il faut arrêter, refroidir le rail avec une éponde mouillée, et recommencer. Surtout sur le rail interne, laisser le fer à souder au contact pendant 10 secondes entrainer la fusion des attaches en plastique du rail.

J'ai fait l'opération sur des aiguillages PECO N code 80 et code 55. Sur le code 80, pas de problème. Sur le code 55, c'est déjà plus délicat!!

Ce temps de 5 secondes peut (peut-être) être un peu rallongé en utilisant la technique des "sopalins" mouillés, comme le suggère Jean-Louis Simonet. Mais je ne l'ai pas essayé.

Pour mémoire, on ne soude jamais directement un fil sur un rail. On commence d'abord par étamer le rail (et donc déposer un point de soudure dessus), puis on étame le fil à souder séprément, et enfin, on rapporte le fil au contact du point de soudure sur le rails, et on soude l'ensemble des deux. Cette séquence en trois phases est illustrée sur la figure suivante (figure AIGM-7).

 

Figure AIGM-7: Soudage du fil sur le rail interne.

 

La séquence de opération de soudage d'une connexion rail interne / rail externe est la suivante:

 

 

Figure AIGM-8: Soudage du fil sur le rail interne.

 

 

Figure AIGM-9: replier le fil sous le rail extérieur, et couper à 2 mm au-dessus du rail extérieur.

 

L'aspect final de la connexion est montré par les figures AIGM-10 et AIGM-11.

 

Figure AIGM-10: Aspect final des deux soudures.

 

Figure AIGM-11: aspect final des connexions (fils noirs sur les deux aiguillages de gauche).

 

2-1-3) POLARISATION DU COEUR D'AIGUILLAGE

La dernière phase consiste à souder un fil sur le coeur de l'aiguillage. Ce fil est destiné à être raccordé au pôle commun d'un relais bistable, commandé en même temps que le moteur, et qui applique donc au coeur la tension d'un rail ou de l'autre, en fonction de la position de l'aiguille.

Dans le cas de l'aiguillage code 80 (au milieu sur la photo AIGM-12) , j'ai soudé le fil sur le pontage en fil étamé placé sous le coeur de l'aiguillage. C'était possible parce que les fils affleuraient suffisamment en surface.

Dans le cas de l'aigullage code 55 (le plus à gauche), je ne suis pas arrivé à faire cette soudure sur le pontage, et je l'ai donc faite sous les deux petits morceau de rails situés en aval du coeur.

Pour info, la photo suivante montre aussi, à droite, le dessous de la TJD code 55, équipée d'origine (heureusement!!!).

 

Figure AIGM-12: les fils de polarisation des coeurs. A droite, la TJD PECO code 55.

 

Enfin, la dernière photo montre comment les entailles pratiquées sur les rails sont comblées avec de l'araldite (rapide). Un morceau d'adhésif est placé sur le côté interne du rail, pour empêcher la colle de couler de ce côté, et la (mini) goutte d'araldite est déposée sur le dessus, avec l'aiguillage incliné à 45°, comme montré sur la photo. L'excédent est enlevé au cutter après séchage.

 

Figure AIGM-13: Remplissage des entailles à l'araldite.

 

 

 

2-2) LA SOLUTION ELECTRIQUE