Los trístemente célebres actuadores Märklin para desvío C.

Los microswitches de final de carrera que han portado hasta ahora los actuadores 74490 de Märklin, se ven afectados por el problema de arco eléctrico que se produce cuando se desconecta cualquier interruptor.

A manera de ilustración, aquí hay un ejemplo con un conector de alta tensión:

http://www.youtube.com/watch?v=WZZxXVS9Qyc&feature=player_embedded

Lo mismo que sucede con ese interruptor de alta tensión sucede en los microswitches de final de carrera, claro que en este caso será una chispa pequeña. Sin embargo esa chispa reiterada termina dañando los contactos del interruptor, los cuales con el daño se vuelven resistivos. Al tener resistencia el microswitch y estar conectado en serie con una de las bobinas del solenoide, consume parte del voltaje de ese circuito y consecuentemente el voltaje que queda disponible en los bornes de la bobina ya no es suficiente para accionarla correctamente.

En pruebas que he efectuado al reparar actuadores de este tipo, el voltaje en los bornes de la bobina del solenoide ha llegado a bajar de 16 Voltios para actuadores sin daños a 10,6 Voltios para actuadores que estaban presentando problemas.

El problema del arco eléctrico en los interruptroes es muy conocido y la solución también, pero esa solución hubiese obligado a Märklin a tener unos actuadores para operación en digital y otros para operación en corriente alterna (analógica). Al fabricar uno que sea funcional en ambas corrientes, lo han hecho obviado el problema que se da en los microswitches y que luego se traduce en la inoperancia de los desvíos.

Respecto del problema del arco eléctrico, se puede consultar este artículo:

http://zeus.dci.ubiobio.cl/~eleduc/capitulo1/interruptores.html

En el caso de los interruptores de final de carrera, por sus dimensiones, la forma más sencilla de reducir el problema del arco eléctrico, sería utilizando interruptores sellados al vacío. Como lo indica el artículo que se cita en el segundo enlace: "La alta rigidez dieléctrica que presenta el vacío (es el aislante perfecto) ofrece una excelente alternativa para apagar en forma efectiva el arco. En efecto, cuando un circuito en corriente alterna se desenergiza separando un juego de contactos ubicados en una cámara en vacío, la corriente se corta al primer cruce por cero o antes... Esto hace que el arco no vuelva a reencenderse. Estas propiedades hacen que el interruptor en vacío sea más eficiente, liviano y económico."

Una solución rápida y de bajo costo consiste en puentear los microswitches de final de carrera, lo cual se puede hacer de la siguiente forma:

1)- Para iniciar con la revisión y reparación del actuador es necesario abrir la caja en la cual está contenido el solenoide. Es necesario doblar levemente las seis cejillas que mantienen unidas ambas partes de la caja del actuador, ubicadas donde se indica en esta imagen:

2)- Luego se retira la tapa de la caja para exponer el solenoide. Esto es lo que encontraremos dentro de la caja:

3)- Se procede a medir la conductividad de los dos microswitches que están colocados en el dispositivo y la resistencia de ambas bobinas del solenoide (las cuales en digital funcionan con corriente directa):

El primer microswitch resultó en buen estado (Resistencia: 0 Ohmios)

Pero el segundo microswitch presentó una resistencia de 6 Ohmios

Ambas bobinas presentaron una resistencia de 12 Ohmios

4)- El resultado de esas mediciones explica por qué, en este caso, el actuador solo operaba en un sentido.

Cada uno de los microswitches está conectado en serie, con su respectiva bobina del solenoide. Según las fórmulas que se utilizan para calcular el voltaje disponible en cada uno de los consumidores de un circuito en serie:

voltaje en consumidor = (voltaje total / resistencia total) * resistencia del consumidor

Para el caso de la bobina que está conectada en serie con el microswitch que presentó una resistencia de 6 Ohmios, esta operación da el siguiente resultado:

voltaje en la bobina = (16 Voltios / 18 Ohmios) * 12 Ohmios

Voltaje en la bobina = 10,66 Voltios

Es claro que este voltaje de 10,66 Voltios es insuficiente para que la bobina se magnetice lo suficiente para accionar el núcleo del solenoide.

5)- Así las cosas, es necesario sustituir o bien deshabilitar los microswitches. Ambas soluciones son únicamente recomendables para desvíos que sean accionados digitalmente, caso en el cual el mecanismo de seguridad que representan esos microswitches, resulta innecesario.

Advertencia: Esta reparación no es recomendada para desvíos operados en forma analógica.

He optado por puentear las patillas de los microswitches, utilizando estaño fundido. Los puntos en los cuales se debe añadir la soldadura son dos, que se pueden ver aquí:

Iniciamos con una gotita de soldadura en la punta de la soldadora, con lo cual será más sencillo fundir el estaño de las patillas de cada microswitch. Luego iremos agregando estaño hasta lograr que las tres patillas queden unidas por una sola soldadura. Así lograremos que el microswitch quede puenteado y por tanto deshabilitado. Repetiremos el proceso con el otro microswitch.

Debemos tener cuidado que, durante este proceso, los microswitches no se desplacen de su posición original, ya que luego podrían interferir con el desplazamiento del brazo del actuador.

6)- Luego se vuelve a colocar el mecanismo en su caja y se cierra la caja doblando las cejillas que se habían abierto en el primer paso y se verifica el funcionamiento del actuador en ambos sentidos.

7)- Aunque en mi maqueta no tengo experiencia con actuadores para desvíos K, algunos compañeros me han contado que igualmente fallan. Revisando alguno de estos actuadores, he comprobado que igualmente tienen microswitches de final de carrera, razón por la cual la solución aquí propuesta, puede fácilmente ser intentada para los actuadores de vía K, con la facilidad que la caja de estos se abre y cierra a presión.

El Switchboard en Petrabahn.

Luego de haber recuperado el funcionamiento normal de mi maqueta, me he dedicado a algunas labores pequeñas que debo completar, antes de continuar con la construcción del nivel superior.
Le di el acabado final al pupitre donde tengo instalada la computadora, con la idea de que fuera similar al de la gaveta prefabricada que le instalé. El resultado fue el siguiente:



Como pueden ver, en la pantalla de la computadora, tenía visible el Switchboard o Panel del Control de la maqueta, mismo que es parte de la programación con el TrainController de Railroad & Co.
Aquí hay una imagen más detallada del panel:



Con tres nuevos bloques que añadí durante el pasado fin de semana, llegué a 37 en total, de los cuales 36 tienen contactos físicos (por vía de contacto) de entrada y de parada y uno solo tiene únicamente contacto físico de entrada y un contacto virtual de parada.
En la imagen del panel de control aparecen 38 bloques, esto es porque el que está al lado derecho de los botones de rutas y operaciones aún no está alambrado.
Los tres nuevos bloques buscaban agilizar la circulación y hacerla más segura. En pruebas que he hecho durante los días siguientes el resultado ha sido satisfactorio.
Estoy ahora ocupado en asignar las preferencias de uso de los carriles de la estación, con el fin de asegurar un flujo de trenes variado, aleatorio y sin bloqueos. Ya les contaré más sobre este tema en un futuro artículo.

Bloques más largos en la estación principal.

En el anterior artículo les contaba sobre la construcción de un pupitre para colocar la computadora en Petrabahn.
Como ese pupitre está integrado a la mesa de la maqueta, gran parte del trabajo lo tuve que hacer dentro del cuarto del tren, incluyendo acabados con un router (no conozco el nombre de este aparato en español), cortes con sierra caladora y acabados con lijadora orbital. Consecuentemente, terminé ensuciando toda la maqueta con aserrín de ese fino, que no se ve, pero que los trenes resienten al rodar.
Luego de finalizado el pupitre, cuando intenté retomar la operación de los trenes, se quedaban detenidos por todos lados. Poco a poco fui limpiando la vía con la ayuda de un borrador Noch (ref. 60140), una aspiradora de mano y un par de vagones (uno con aspiradora y el otro con rodillo abrasivo) de la marca LUX-Modellbau. Fue laborioso, principalmente en las zonas de la estación oculta (la cual ahora si está oculta) y en los carriles que son túnel. Pero como dice el refrán, a pellizcos se mata a un burro, así que finalmente recuperé el funcionamiento normal de los trenes en Petrabahn.
Creo que por lo laborioso de la limpieza, que confieso nunca, en 5 años y medio de operación de mí maqueta, había tenido que hacerla así de profunda, me he dedicado en las últimas semanas a usarla, quiero decir a jugar con ella y he tenido abandonados los trabajos de construcción. Sin embargo el pasado fin de semana tomé ánimo y decidí alargar tres de los carriles que tengo en la estación de pasajeros.
En la estación principal de mi maqueta hay cinco carrilles para llegada de trenes. Dos de ellos medían 143 cms, mientras que los otros superan 160 cms. Por esa razón en el TrainController tengo subdivididos los trenes de pasajeros en "trenes largos" cuando miden más de 140 cms. y "trenes cortos" si miden menos que eso. Los dos carrilles más cortos no permiten que a ellos lleguen trenes largos.
En esta foto de la estación principal los dos carriles más cortos son los laterales que están bajo el techo. Los tres más largos son el central bajo el techo y los dos que están a la derecha, con el tren de vagones Silberlinge y con el automotor Senator.



Recientemente había adquirido una V 200 (ref. 39804) con su respectivo tren Blauer Enzian (ref. 42610). Ya armado tiene una longitud de 151 cms. Con esta compra pasé a tener tres "trenes largos". Los otros dos son: 1)- V 216 + 5 vagones Silberlinge y 2)- BR 03 + F-Zug de cuatro vagones (ref. 43929).
Cuanto agregué el tercer "tren largo" comencé a tener bloqueos, pues a veces los tres carriles más largos estaban ocupados y llegaba otro “tren largo”.
Los tres carriles de la estación que están bajo techo terminan en sendos topes. Yo uso vía C, y los topes son un tanto aparatosos, con un montículo de balasto simulado, luego del tope.
Buscando ampliar un poco los carriles, me decidí a cortar los topes, para ganar un poco de espacio. Usando una sierra que compré recientemente en Micro-Mark, la cual se puede ver en el siguiente enlace.

http://www.micromark.com/Miter-Box-and-Saw-Set,6751.html

Esta sierra viene con la guía de corte. Con ella aserré los topes justo donde comienza el montículo de balasto. La sierra cortó con facilidad el metal de los rieles, pero curiosamente tuvo mayor resistencia o fricción al cortar la base plástica. Luego de esto el colega Omar Dengo me indicó que esa sierra es para cortar metales suaves o madera, pero que con los rieles de vía C, pronto perdería sus filo.
Hecho el corte, los topes han quedado como los de vía M, como se aprecia en esta foto:



Con esto, pude cambiar, en cada bloque, una sección 24172 por una 24229 y gané en longitud 5,7 cms. Hecha esta modificación de nuevo pasé a tener solo dos trenes largos, ya que la BR 03 + F-Zug ahora entra bien en cualquier bloque de la estación.
El flujo de trenes en Petrabahn, con solo dos trenes largos, estaba bien controlado desde hace mucho tiempo. Hice dos pruebas de poco más de una hora cada una y no hubo ningún bloqueo que la programación del TrainController no pudiera resolver.

Pupitre de mando (no es Märklin)

Este fin de semana he estado alejado de la computadora y del mundanal ruido, porque me dediqué a la carpintería en Petrabahn. Recientemente cambié de computadora por una más potente que me permita utilizar el TrainController de mejor forma. Con esa nueva computadora vino un monitor más grande que el que tenía. Ahora es de 19 pulgadas (diagonal). Este nuevo monitor no cabía bien en el espacio donde tenía el anterior. Muy provisionalmente eliminé la repisa donde tenía colocado el anterior monitor y monté el nuevo sobre una caja de cartón de gran tamaño. A todo esto, mi plan era hacer un espacio más adecuado para colocar el monitor, el teclado y el ratón y que fuera más ergonómico que el anterior, pues iba a terminar con túnel carpal de escribir con un teclado a casi un metro de altura. Compré una gaveta en una ferretería. Una gaveta de esas de armar, que se pueden añadir a un escritorio. Eliminé una pata esquinera de la mesa de la maqueta, la cual siempre me estorbó cuando me sentaba en la computadora. En general modifiqué esa esquina de la mesa, para hacer un pequeño pupitre (que no es Märklin), donde pudiera colocar todo el equipo. Me tomó más tiempo del que pensaba, porque tuve que fabricar algunas piezas de madera que son difíciles de medir y complicadas de cortar, pero valió la pena, porque ahora el espacio de trabajo es mucho más cómodo que antes. A continuación algunas fotos del proceso constructivo:

Cruzando el Abismo.

El pasado 10 de enero, despues de 21 meses de suspensión, se reiniciaron las labores de colocación de vía en mi maqueta Petrabahn. La labor anterior fue la construcción de la estación oculta, en abril del 2009!!!!!!!
En la foto panorámica de la maqueta, que pueden ver a continuación, se puede apreciar el estado de la maqueta por los últimos 21 meses:


Así que, previa limpieza de las herramientas en desuso y reactivación de la mesa de trabajo, me he dedicado a colocar los soportes del puente provisional, que continúa en lugar de los topes que en la foto panorámica se ven al lado izquierdo, sobre el monitor de la computadora.
Previo a esto, he buscado una nueva ubicación al 6021/6051, así que reciclando la caja que hace tiempo había fabricado para la CS1, la he ubicado junto al teclado de la computadora, justo sobre el CPU de la computadora, como se aprecia en esta otra foto:

El título que he escogido para este mensaje obedece a que el puente a construir tendrá un cañón bajo él de 61 centímetros, unos 53 metros a escala HO. He comprado el puente del viaducto Bietschtal para colocarlo en ese lugar, pero de momento no puedo hacerlo, pues estorbaría la decoración de la parte que está detrás.
Para evitar daños al puente, he optado por colocar provisionalmente dos perfiles de aluminio de los utilizados para hacer marcos de ventana. Me los han fabricado con la misma longitud que el modelo de Faller de ese puente suizo.
Con la ayuda de un nivel electrónico comprado en Micro Mark, he verificado la pendiente del lado opuesto del puente, para asegurarme que fuera igual que la ya construida. He cortado la regla de la altura adecuada y luego, con la ayuda de un nivel/plomada laser, he podido alinear, con precisión, esa regla, para que quedara en la misma línea que la vía ya colocada, a 109 centímetros de distancia, unos 95 metros a escala. En esta foto se ve la ubicación de la regla en cuestión:

Ese laser me ha permitido, literalmente, cruzar el abismo y llegar al lugar preciso del otro lado.
Pueden ver los perfiles de aluminio ya colocados, en la siguiente foto:

Pero no solo hablo de cruzar el abismo material, sino que el reinicio de las labores en Petrabahn, representa para mí cruzar el abismo de dudas que me han mantenido alejado de las labores de carpintería en mi maqueta.
Agradezco a todos los compañeros que me han alentado a continuar con el proyecto, con sus comentarios positivos respecto de Petrabahn.

Sistema para lograr la transición entre dos circuitos

El sistema que se describe en este documento permite hacer la transición entre dos sistemas de control que estén conectados, cada uno, a distintas secciones del trazado de una maqueta ferroviaria con vía de tres rieles (3R).

Es posible de esta forma, sin utilizar “rocker insulators” (aisladores de mecedora), lograr la transición entre una sección del trazado que esté alimentada por un Control 6021, o por un booster, y otra sección del trazado que esté alimentada por la Central Station o por una Mobile Station.

Este documento NO trata sobre la conexión del 6021 como esclavo de la Central Station, ya que esa posibilidad fue considerada por Märklin y se incorpora en las nuevas Central Station.

El punto en discusión es cómo conectar dos sistemas de control a un mismo trazado, de forma que la primera controle una parte del trazado y la segunda la parte restante. O bien como seccionar un trazado para controlar una parte con el 6021 (no como esclavo de la CS) y controlar la otra parte con una CS o con una Mobile Station. También aplica para la conexión de un booster al trazado.

Es conveniente analizar primero la función de los "rocker insulators" (literalmente aisladores de mecedora). Este tipo de aislador cubre tres pines del riel central, de forma que no haya contacto del patín con ellos. Adicionalmente están hechos en forma de prisma (parecen un techo de dos aguas), de forma que cuando el patín pasa por el aislador, se levanta al frente, haciendo contacto únicamente con la sección de la cual va saliendo. Una vez que el patín llega a su centro, se inclina hacia el frente, entrando en contacto con la sección a la cual está ingresando. Debajo del aislador, tiene que haber un corte de corriente que separa las dos secciones. En el caso de que se involucre una CS o un MS, también deben estar aislados ambos rieles. Con ese aislador se evita que el patin puentee las dos secciones que están aisladas, ya que por un breve instante el patín no hace contacto con ninguna de las secciones.

Ahora bien, el problema que presentan los "rocker insulators" es que en el momento en que el patín hace el movimiento de mecedora, la locomotora queda sin suministro de electricidad. Si la velocidad de la locomotora no es suficiente, termina detenida sobre el aislador.

El sistema que aquí se describe permite la transición de un sistema a otro, sin que se presente el problema que causan los "rocker insulators", aunque debo aclarar que el costo es muy diferente.

Para este sistema se requieren dos relays universales Märklin 7244, tres detectores (vías de conmutación, vías de contacto, contactos magnéticos o detectores infrarrojos), en el diagrama se usan vías 24994 y 16 aisladores normales, para la vía que estemos utilizando.

El sistema funciona así:


1)- Se crean tres secciones aisladas en la vía. Las de los extremos corresponden a las que están alimentadas por cada control y la central es la que hace la transición de un control a otro. Para claridad de la explicación denominaré las secciones aisladas como "X", "Y" y "Z", siendo "Y" la sección del centro. Estas secciones deben aislarse tanto en la línea viva con en la línea neutra. En caso que se utilicen trenes con dos o más patines, las secciones deben ser tan largas como la distancia más larga entre dos patines.

2)- Se coloca en cada sección aislada un detector, que en el caso del diagrama adjunto corresponde a las vías de conmutación 24994. Estos los denominaré Detector X, Detector Y y Detector Z. Si se utilizan trenes con dos patines, el Detector X y el Detector Z deberán ubicarse justo al inicio de la sección.

3)- A uno de los relays, que denominaré Relay A-B (primario), se conectan los cables que van a la línea neutra y al positivo de la sección Y. Esto de forma que cuando el relay esté en posición A, alimente la sección Y con la corriente del control que alimenta la sección X y que cuando se cambie el relay a la posición B, alimente la sección Y con la corriente del control que alimenta la sección Z.

4)- Al otro relay, que denominaré Relay C-D (secundario) se conectan los cables que accionan el Relay A-B. Esto, de forma que cuando el Relay C-D está en posición C, el Relay A-B se pase a posición B y si el Relay C-D está en posición D, el Relay A-B se pase a posición A. El punto clave aquí es que el correspondiente cable azul del Relay A-B, recibirá corriente solo cuando se active el detector de la sección Y.

5)- Cuando una locomotora o automotor pasa por el Detector X, se acciona el Relay A-B a la posición A, de forma tal que la sección Y pasa a estar alimentada por la misma corriente que la sección X. Adicionalmente el Detector X, cambiará el Relay C-D a la posición C.

6)- Cuando la locomotora llega al Detector Y, conecta el cable azul del Relay A-B que lo accionará a la posición B. En este momento la corriente de la sección Y pasa a coincidir con la de la sección Z, que es alimentada por el otro control. El tren puede continuar su marcha e ingresar al circuito del otro control que alimenta la sección Z.

7)- Si la locomotora circula en sentido contrario, sea de la sección Z a la Y y luego a la X sucede lo siguiente: El Detector Z, acciona el Relay A-B a la posición B, de forma tal que la sección Y pase a estar alimentada por la misma corriente que la sección Z. Adicionalmente el Detector Z, cambiará el Relay C-D a la posición D.

8)- Cuando la locomotora llega al Detector Y, conecta el cable azul del Relay A-B, que lo accionará a la posición A. En este momento la corriente de la sección Y pasa a coincidir con la de la sección X, que es alimentada por el otro control y el tren puede continuar su marcha.

Marco Retana Mora

Cartago, Costa Rica

Concentrador de Puertos S 88

Desde que mi CS1 (ref. Märklin 60212) falló en forma irreparable, tuve que pasar a operar mi maqueta Petrabahn con un 6021/6051, conectado por medio de un adaptador Serial/USB a la computadora netbook que uso para ese fin. La desventaja del 6051 es su baja velocidad de comunicación con la computadora. Mientras que la CS1 operaba con un enlace de 100 Megabaudios/segundo, el 6051 tiene una velocidad de apenas 2400 baudios/segundo.
Desconozco la velocidad de procesamiento de esas centrales, pero obviamente en eso también la CS debe aventajar con creces a la vetusta interface.
Petrabahn la opero con el TrainController de RR & Co., de forma que es deseable una buena velocidad de comunicación. Al gestionar con la 6051 los comandos para las locomotoras, los comandos para los desvíos y la lectura de los retromódulos S 88, la interface pasaba operando a tope. Esto lo puedo afirmar porque el adaptador Serial/USB tiene LEDs que indican el trasiego de información entre la netbook y la interface. Esos LEDs se mantenían parpadeando constantemente durante todo el tiempo que estaba operando Petrabahn, aún con todo en estado de reposo. Claro, esto se debe a que la interface debe verificar el estado de los puertos de los S88.
No puedo afirmar que sea a consecuencia de esa operación intensiva, pero la comunicación netbook/interface ha sido poco estable y a menudo se cae. Operando con TrainController, una caída de la comunicación no supone detención de todas las locomotoras y automotores, sino que estos siguen a la velocidad que tenían al momento del corte de comunicación. Como la interface está de baja, no hay activación de rutas, con lo cual los trenes siguen por donde pueden, dependiendo de la posición que tenían los desvíos al darse el corte de la comunicación. Realmente hay que estar atento a la operación, lo cual no es el chiste si lo que queremos es operación automática.
Con el fin de liberar de “obligaciones” a la interface, adquirí recientemente un concentrador de decoders S88, fabricado por LDT (Littfinski Daten Technik). El aparato se denomina HSI 88 USB (High Speed Interface), el cual se puede ver en esta foto, ya conectado:


La función del HSI 88 es leer las señales de los decoders S88 y transmitirlos directamente a la computadora, sin pasar por la interface. La interface queda así liberada de la lectura de los S88.
El HSI 88 tiene tres conectores para los decoders S88. Con solo esta ventaja, la lectura de los S88 será tres veces más rápida. El HSI 88 tiene capacidad para tener conectados hasta 31 decoders S88 de 16 puertos cada uno, en cada uno de los tres conectores. Son 496 puntos de detección por cada conector, para un total de 1488.
Por supuesto en Petrabahn no es necesaria toda esa capacidad, pues en la actualidad estoy usando 4 decoders S88 y hay dos más programados para el resto de la maqueta que no está construida.
El manual del HSI 88 recomienda distribuir los S88 en forma pareja en los tres conectores, pues con ello se logra la mayor velocidad de lectura. Así las cosas, conecté dos S88 en el conector izquierdo, dos más en el conector central y dejé el conector derecho libre para los futuros dos. Así quedó de momento:


El HSI 88 debe conectarse además al transformador principal de la maqueta y también a la computadora por medio de un cable USB.
Luego tuve que actualizar la conexión de cada contacto en el TrainController. Para los S88 que quedaron en el conector izquierdo, bastó con cambiar el sistema digital de “Märklin 6051” a “LDT HSI-88 left bus”. Para los decoders 3 y 4, que ahora quedaron conectados al conector central, tuve que cambiar el nombre del sistema digital a “LDT HSI-88 center bus” y cambiar la dirección del decoder 3 para que ahora sea el 1 y al decoder 4 para que ahora sea el número 2. Esto porque la numeración de los S88 es independiente para cada uno de los tres conectores del HSI 88.
A continuación procedí a efectuar una prueba de operación en Petrabahn. Las vías de contacto fueron leídas en forma correcta, ahora directamente del HSI 88. Encontré un inconveniente en uno de los bloques, pero deberé revisar la configuración para determinar si por error dupliqué la asignación de un puerto S88 para dos contactos en el TrainController.
Lo que si es más que evidente es que ahora el 6051 no procesa tanta información. Sólo se activa si hay variaciones de velocidad en las locomotoras o si hay activación de desvíos. Pero el flujo de información es considerablemente menor. Con la maqueta en reposo, quiero decir con todos los trenes detenidos, ninguna schedule activa y ningún desvío en funcionamiento, el 6051 intercambia información con la computadora cada 5 segundos. Con los trenes en operación y con activación de desvíos, la comunicación aumenta, pero a veces pasa hasta esos mismos 5 segundos sin activarse.
Ya contaré más adelante si esto se ha traducido en una mayor estabilidad en la operación por medio del 6021/6051.