Il trenino di Adriano

DEVIATOI



Gli scambi utilizzati inizialmente in questo plastico erano stati acquistati usati su ebay. Erano scambi elettrificati comandati utilizzando due elettromagneti impulsati.
In seguito il loro aspetto, con quell'orrenda appendice contenente le bobine, ci ha indotto ad apportare modifiche sostanziali. Comunque chi fosse interessato al driver realizzato per comandare gli scambi suddetti può guardare qui.
Ma ritorniamo alla più recente versione. Non possiamo dire che sia interamente farina del nostro sacco, infatti nelle fasi iniziali del nostro lavoro ci eravamo inbattuti in un sito WEB nel quale si descriveva l'utilizzo di un comune relé come attuatore per uno scambio. Una volta deciso di adottare la stessa soluzione abbiamo cercato il suddetto sito sia per dare all'autore il dovuto credito sia per analizzare i dettagli della soluzione da lui adottata. Ahimè non siamo stati in grado di ritrovare la pagina in questione.
Comunque di questa soluzione alla fine è rimasto ben poco. Del relè, opportunamente smembrato, abbiamo usato solo la bobina.


Prima di tutto i deviatoi utilizzati sono quasi tutti nuovi e sono mostrati qui a destra. Siamo partiti da deviatoi manuali a cui abbiamo applicato un motore da noi costruito. Quello mostrato è un deviatoio destro che useremo come esempio. Per quello sinistro valgono le stesse considerazioni con le opportune variazioni.
Il primo passo consiste nel modificare lo scambio in modo che possa alloggiare l'attuatore.

A tale scopo rimuoviamo la barra di azionamento e sostituiamola con una ricavata da un pezzo di basetta ramata. Nelle figure a fianco vediamo il deviatoio così modificato sia visto dall'alto che dal basso.

La basetta ramata consente di saldare i due chiodini usati per fissare le rotaie ma occorre rimuovere un tratto di rame tra i due binari onde evitare di cortocircuitare l'alimentatore.

Qui sotto vediamo lo stato finale del deviatoio con i chiodini opportunamente tagliati e la lamina di rame asportata nella zona centrale. Si vede anche, in basso, l'asola su cui si aggancerà l'attuatore.

L'attuatore

Nella figura a destra mostriamo lo schema di principio dell'attuatore.
La bobina, una volta eccitata, attrae il piastrino di ferro a cui è saldato il filo di acciaio che trascina la barra di azionamento dello scambio. Diseccitando la bobina, l'elasticità della lamina di ottone richiama la barra ripristinando lo stato iniziale.

Il supporto dell'attuatore è stato realizzato con la stampente 3D. Per la realizzazione del modello noi abbiamo usato OpenScad. Chi si trova a suo agio con software 3D interattivi può usare Blender.
Entrambi sono software gratuiti multipiattaforma. Noi li abbiamo usati su LINUX ma sono disponibili anche su MS Windows. Qui si possono scaricare i file STL editabili con Blender o altro software di modellazione 3D e i file SCAD editabili con OpenScad dei supporti sia destro che sinistro.

A sinistra vediamo sia il modellino 3D del supporto per il deviatoio destro, sia il supporto stesso realizzato.


Mostriamo nella figura a destra l'attuatore montato. La bobina, ottenuta sacrificando un comune relè a 12V, è stata incollata sul supporto con una colla epossidica. Il piastrino di ferro e il filo di acciaio inox sono stati saldati sulla lamina di ottone da 0.3mm la quale è stata poi incollata sulla sede appositamente creata nel supporto.
Occorre ora verificare che il piastrino di ferro venga attratto dalla bobina quando questa venga eccitata. In caso contrario si deforma opportunamente la lamina di ottone.

Mettere tutto assieme

A questo punto l'attuatore è stato montato con una vite su una basetta di vetronite opportunamente sagomata. Questa si applica al deviatoio con delle piccole viti.
Il risultato finale è mostrato sotto. Il filo di acciaio inox opportunamente piegato è stato inserito nell'asola della barra di azionamento.
Prima di stringere il dado da 3mm occorre regolare l'orientamento dell'attuatore in modo tale che il deviatoio si trovi correttamente nella posizione deviata quando la bobina è eccitata altrimenti nella posizione diretta.
Il deviatoio montato. Si vedono qui tutti i componenti con il filo di acciaio inserito nell'asola della barra di azionamento
Il deviatoio montato è mostrato nella precedente figura. I due fili azzurri servono per assicurare un sicuro contatto tra gli aghi mobili e i tratti di binario fissi.

Risultato finale

Qui a sinistra mostriamo finalmente una coppia di deviatoi montati. Come si vede il meccanismo di attuazione è nascosto alla vista. Esso è accessibile dalla parte inferiore della tavola, come mostrato nella figura a destra.
In caso di necessità, con un po' di pazienza l'attuatore può essere smontato senza dover smontare lo scambio.
Con una modesta complicazione si potrebbe aggiungere una levetta per comandare manualmente il deviatoio. Noi abbiamo deciso di farne a meno preferendo utilizzare, per la messa a punto e le prove, un programma appositamente preparato.
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