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La chaîne de commande

Elle est simple a priori avec des rails, du matériel roulant et une source de courant, appelée « régulateur » chez Märklin, transformateur ailleurs car on est en basse tension. Il y a toujours des interrupteurs pour couper le courant, soit intégrés dans le régulateur, soit sur le circuit. Le courant passe par des conducteurs (ils conduisent le courant) mais on trouve aussi fils ou câbles).

Les Rails

Pour faire circuler des trains il faut commencer par installer des rails.

Le format Z est au 1/220ème ; l’écartement entre les deux rails est donc de 6,5mm environ.

Le catalogue de rails de Märklin est basé sur une longueur standard de 110mm pour les rails droits mais il y a aussi des rails de 55mm.

Il y a des rails droits, des rails de télécommande, des coupures, des dételeurs à la fois en 110 et 55m. Les aiguillages et le rail d’alimentation sont en 110mm. Dans la catégorie des rails courbes 3 rayons sont disponibles avec, enfin, un rail courbe spécial pour rattraper la déviation due à l’aiguillage.

L’écart standard entre deux rails est de 25mm. En principe cela suffit pour éviter les accrochages.

Il y a bien évidemment un rail souple de 690mm et  des rails de compensation.

Le tableau ci-dessous donne les dimensions des rails et leur référence. Elle commence toujours en 85, sauf les heurtoirs, la boucle de retournement, la table tournante et le pont transbordeur, qui sont en 89.

Les rails sont équipés de traverses souples. La plupart d’entre eux ont des marques indiquant, où placer les clous de fixation, mais cela ne suffit pas toujours. Les clous se tordent alors de rire. En principe il faut laisser un peu d’espace entre les traverses et le support, de l’ordre de l’épaisseur d’une feuille de papier; c’est difficile à réaliser.

Les traverses se terminent par une sorte de crochet pour faciliter l’assemblage des rails et un maintien provisoire en attente des clous. Au bouts de chaque rail il y a des éclisses, qui permettent d’assurer la continuité des voies. Ces éclisses sont très fragiles ; il faut vérifier scrupuleusement leur état avant d’assembler les rails.

Si on veut isoler des portions de voie il est nécessaire d’ enlever les éclisses et de les remplacer par des éclisses isolantes en plastique (8954). Elles sont plus épaisses, que les éclisses métalliques et provoquent des déformations de la voie ; il faut faire très attention en les montant. Dans le sachet 8954 il y a aussi des éclisses métalliques pour remplacer celles, qui seraient abîmées ; elles sont difficiles à installer et se plient facilement en deux. La continuité de la voie est souci primordial, si on veut éviter les déraillements.

Il est à peu près impossible d’arriver à réaliser un montage sans déformation. C’est notamment le cas, qui se présente avec les aiguillages enroulés, même neufs. Toutefois cela va rester marginal comme on le voit ci-dessous, même si la photo utilisée comme fond d’image est un peu ancienne  et que des rails ont été déplacés. Dans l’ensemble c’est assez proche. mais la prise de vue n’était peut-être pas optimale.

Les traversées

dès le départ il a été décidé d’installer des traversées. Cependant, si cela permet de réduire l’espace occupé par les aiguillages, cela peut présenter des inconvénients en fonction de l’itinéraire envisagé. Il y a donc eu des modifications au fut et à mesure de l’évolution du réseau.

T1 sur le circuit 1 = enlevée puis remise pour un meilleur profil des voies

T2 et T3 en gare de RENNES = inchangées

T4 sur le circuit 4 = supprimée malgré le raccourcissement des voies en gare (110mm en moins!)

T5 sur le circuit vert = supprimée puis réinstallée malgré les contraintes, qui en découlent

T6 sur le circuit jaune = installée pour créer une liaison supplémentaire avec le circuit vert

 

 

L es régulateurs

En principe on a besoin d’une alimentation 10V en courant alternatif  (CA ou AC mais on utilise plus généralement l’abréviation anglaise) pour les télécommandes et les aiguillages, plus la table tournante et le pont transbordeur. 

Il faut ensuite une alimentation 10V en courant continu CC ou DC) pour la traction. 

Deux alimentations supplémentaires ont été introduites : une pour les relais temporisés et une autre pour les Leds afin de ne pas perturber la traction. En effet le courant utilisé pour la traction peut être amené à changer de sens, pas les deux autres. De plus accumuler beaucoup de Leds va consommer beaucoup de courant au total.

Il faut garder en mémoire que les circuits des Leds (à l’exception de la Led bicolore vert/bleu _ page 61-22) et celui des relais temporisés sont totalement indépendants des circuits de traction.

Pour le courant traction il y a les régulateurs de Märklin ; il y a malheureusement de très nombreux modèles, qui correspondent à des périodes différentes et à des formats différents. Il y a notamment des régulateurs en 15V, qui sont construits autour d’un transformateur. Les trains roulent plus vite mais ce n’est certainement pas bon pour leurs moteurs. La limite recommandée pour le format Zest de 11 volts.

Les régulateurs utilisés sur An Dro et Hanter Dro sont des 67013 ou 67020 entièrement électroniques, donc plus léger, que les 15V , mais peut-être aussi plus fragiles. Ceux, qui sont livrés dans les boites de départ n’ont probablement pas la même durée de vie car un régulateur seul vaut le même prix, qu’une boite de départ.

L’intérieur est à peu près vide.

Tous les régulateurs Märklin utilisent le même code couleur en sortie (ce n’est pas le cas des régulateurs des autres marques) :

 _ brun et rouge pour le courant de traction; on est en courant continu.

_ gris et jaune pour els accessoires. Dans les anciens régulateurs on est en courant alternatif, Malheureusement dans les nouveaux (référence 67020) on est en courant continu.  Ce changement n’était pas évident (il manque juste la mention « mini-club » sur le boîtier) et peut expliquer els nombreux dysfonctionnements rencontrés.

Un interrupteur rotatif permet de modifier la tension et le sens du courant de traction. Le régulateur est protégé en cas de court-circuit.

Pour les relais temporisés et les Leds un simple transformateur 12V suffit mais il manque la protection contre les courts circuits, c’est pourquoi on voulait utiliser un courant alternatif redressé par un pont de diodes. Tous les raccordements aux « accessoires » sont donc à revoir.

Sur le circuit d’essais Hanter Dro ce sont des alimentations pour rubans à Leds, qui ont été installées au début avant d’être remplacées par des régulateurs Märklin; ce n’est toujours pas satisfaisant et  il faudra trouver autre chose.. 

Des variateurs de tension ont été essayé mais, même avec des variateurs prévus pour 0-12V, la plage de variation est souvent trop courte. C’est encore pire avec les 0-40V. Il faudra essayer d’autres variateurs pour rubans à Leds (souvent vendus sous le nom de DIMMER), sachant, que les locomotives ne démarrent pas au premier volt; il en faut bien 3.

Sur An Dro il y a 5 régulateurs Märklin en parallèle ; en principe ce n’est pas recommandé ou plutôt il faut les relier entre eux, du moins les anciens modèles carcel ne figure plus sur les nouveaux. Jusqu’ici cela n’avait pas posé de problème mais la situation s’est dégradée en 2021. A l’inverse les deux régulateurs du circuit Hanter Dro ont toujours présenté des problèmes ; ce sont peut être ceux des boites de départ. C’est peut être aussi une conséquence de l’encombrement sous le tableau des commandes avec des contacts non sollicités. Une reprise de l’ensemble du réseau électrique s’impose. Il en sera question dans la page 63-21, qui traite du « piano ».

En principe on devrait pouvoir se passer du courant alternatif pour les aiguillages mais cela semble indispensable pour els relais à impulsion  (appelés aussi relais statiques).  C’est pour cela, qu’un régulateur Trix a été acheté. Il est prévu normalement pour le format HO et possède bien une sortie « accessoires » en 14 volts. La sortie Traction est également en 14 volts mais avec un pont de diodes on descendra à 11 Volts, la tension  maximale tolérée pour le format Z.

Des essais sont prévus eu printemps.

Les conducteurs

Entre les sources de courant et les rails il faut des conducteurs. Pour le format Z la section recommandée est 0,14mm² ; cela permet de faire passer jusqu’à 1A , ce qui est en phase avec la puissance maximale des régulateurs : 10VA.

Les conducteurs sont des conducteurs souples formés le plus souvent par l’assemblage de 7 conducteurs de 0,16mm de diamètre environ.

Pourtant les conducteurs, qui sont fixés sur les aiguillages, sont beaucoup plus fins.

On trouve actuellement sur le net des conducteurs plus souples, qui sont formés de 18 brins de 0,1mm (on retrouve rigoureusement la même section de 0,14mm²). Seront-ils aussi solides ?

La plupart des conducteurs disponibles sur le net se réfèrent au classement américain des conducteurs ; comme le 0,14mm² n’existe pas, il faut se rapprocher de la classe AWG25, qui n’autorise , qu’un courant deux fois plus faible, ou du AWG26 avec un courant maximum encore plus faible. Le AWG24 est moins répandu apparemment.

Pendant un temps un grand nombre de conducteurs ont été remplacés par des nappes; trop rigides elles ont fini par poser plus de problèmes, qu’elles n’apportaient de solutions. En fait elles n’étaient pas assez souples et « tiraient » sur les soudures, qui lâchaient rapidement. Elles sont en cours de démontage. Il y en a malheureusement sous la piste de la gare de RENNES.

Sous réserve de vérification à poursuivre en 2022 le problème de l’intensité ne se pose pas pour la traction ni pour la commande des aiguillages ou des relais ; par contre il y a le cumul des Leds. Il était prévu d’installer des ampèremètres sur le réseau An Dro pour avoir une idée de l’intensité consommée. Pour le moment cela ne fonctionne pas correctement. C’est encore un point à reprendre en 2022 car sur un circuit isolé cela fonctionne correctement.

Les couleurs des conducteurs

Il y a au maximum 11 couleurs différentes. C’est insuffisant pour départager les différentes applications. Il est donc absolument nécessaire d’identifier correctement les conducteurs à partir de celui des équipements (voir aussi la page 61-31 ).

Tous les régulateurs Märklin utilisent le même code en sortie ; il a été conservé :

gris et jaune en courant alternatif, brun et rouge en courant continu.

Par convention sur le réseau An Dro et sur le circuit Hanter Dro le conducteur de couleur rouge est relié aux rails extérieurs dans le cas des boucles et le conducteur brun aux rails intérieurs. Les coupures se font toujours sur le rail extérieur, donc sur le conducteur rouge (avec une seule exception, la voie centrale V20 de la gare de RENNES, pour des raisons d’encombrement).

Il reste quelques nappes avec des couleurs, qui ne correspondent jamais aux affectations prévues, raison de plus de les supprimer.

Tableau des affectations principales

 Sur le tableau ci-dessous il n’y a que le conducteur  bleu pour apparaître à deux endroits : les aiguillages (en AC) et les relais temporisés RT. (en DC) En fait c’est plus compliqué car  il faut rajouter les Leds. Le conducteur noir s’arrête à l’interrupteur de type MTS auquel  la Led est associée; on a donc des conducteurs blancs, rouges, orange, vert, bleu.  Il y a en plus une autre exception : les Leds bicolores, qui indiquent le sens du courant sont en prise directe sur les circuits; il n’y a pas de conducteur noir ni violet mais des couples vert-bleu. Enfin le fonctionnement des ampèremètres peut nécessiter de passer par une alimentation séparée; dans ce cas on prendra des conducteurs de couleur rose et blanche. Le risque d’interférence est faible car ces conducteurs iront du régulateur Z4-Accessoires aux 5 premiers PCB du piano;

Heureusement le conducteur central jaune des aiguillages doit être raccordé à la sortie jaune des régulateurs; de même le conducteur central gris des télécommandes est raccordé au gris des régulateurs. Cela ne crée donc pas de confusion supplémentaire.

Attention: Pour le moment il n’ a pas de Led de couleur  jaune sur le réseau mais cela peut changer.

Les interrupteurs

il faut pouvoir couper le courant de traction sans passer par le bouton  rotatif des régulateurs. Il y a donc tout un ensemble d’interrupteurs, qui seront également utilisés pour couper des signaux provenant de rails de télécommande.

Au début on s’est servi des interrupteurs Märklin : Il y  a 3 modèles différents:

un interrupteur à glissière, un pupitre avec un seul circuit en entrée mais 4 sorties différentes et un pupitre avec 4 circuits indépendants.

Ils ont été peu à peu remplacés par des interrupteurs miniatures (mini toggle switch = MTS).

Il y a plusieurs modèles mais ils surtout tous identiques dans leur présentation avec, ce qui est important, un diamètre unique de fixation de 6,35mm (1/4 de pouce). Seule la largeur des MTS change en fonction du nombre de circuits à raccorder.

Il y a des interrupteurs avec un seul circuit ; il y en aussi avec deux, trois et quatre circuits, qui sont tous indépendants. Il y en a avec une position centrale (ON-OFF-ON) ou seulement deux positions ON (ON-ON). Il y a enfin des interrupteurs momentanés (MOM). 

Leur problème majeur : la difficulté de souder les conducteurs sans faire fondre le plastique, dont ils sont constitués, surtout quand il s’agit d’atteindre les broches intérieures. Il faut aussi arriver à discipliner les conducteurs. Le risque de court-circuit est permanent. C’est d’ailleurs au niveau des soudures, que les nappes nous ont causé le plus de problèmes.  .

Les autres moyens de connexion

Les Relais

On y reviendra mais c’est l’occasion  d’aborder le problème des relais.

Il s’agit de transférer un signal venant d’une télécommande vers un aiguillage, un inverseur…

Au début on a utilisé des relais fournis par Märklin, notamment le relais universel 8945, à gauche. Il permet de commander deux circuits en même temps. Ses dimensions sont identiques à celles de l’interrupteur 8946 au centre. Il y a même une commande manuelle.

Come c’est un système de curseur, qui se déplace, il y a eu pas mal de problèmes de contact. Ils ont été remplacés par des relais de typeHFD2.

Märklin avait commercialisé des inverseurs de courant construits sur le même modèle (à droite, référence 8947) mais a cessé leur vente. On retrouve ici le même problème de fiabilité, qu’avec les relais 8945.autres 

La solution retenue est l’utilisation de relais bistables de type HFD2. Il y a plusieurs fournisseurs de produits similaires mais c’est celui, qui a été acheté en premier. La tension de fonctionnement peut varier mais elle est suffisamment large pour notre usage

Sous le relais il y a 10 points de raccordement. Les 4 les plus proches servent à commander le relais. Il y a deux positions désignées en anglais par SET et RESET, qui peuvent aussi être « activation » et « remise à zéro ». Les 6 autres sont les circuits à commander. Le courant entre par les deux emplacements les plus proches des premières broches; il ressort par les 4 dernières. Curieusement la position SET correspond aux deux dernières broches. Ce type de relais peut être câblé pour servir d’inverseur.

Par rapport aux relais Märklin on a un fonctionnement plus fiable, résistant  même à pas mal d’erreurs de câblage. A l’inverse il n’y  a pas de commande manuelle.

Un autre inconvénient : la commande se fait en courant continu contrairement aux relais Märklin, qui sont commandés en courant alternatif. Ils sont donc été montés par paire sur des circuits imprimés avec des pont de diodes. C’est probablement inutile mais cela fonctionne. Il y a actuellement près 20 circuits imprimés identiques. Ils sont surtout interchangeables.

Redresser le courant entrant est probablement inutile car le relais réagit très vite mais certaines télécommande sont paresseuses et risquent d’envoyer un signal trop long. On a eu un problème avec les interrupteurs momentanés alors, que els pupitres Märklin envoient un signal très bref.

les pupitres 

Les aiguillages sont commandés normalement à partir de pupitres. Ce sont des boitiers rectangulaires avec 4 circuits. Il y a plusieurs générations, qui ne sont pas toujours compatibles (il y a un modèle blanc plus haut); on est donc resté au modèle ancien. La coupure très franche. Ce n’est pas le cas avec les interrupteurs momentanés, ce qui a provoqué des échauffements importants des aiguillages. 

Pour le moment ils sont incontournables mais on peut commander les aiguillages à partir de télécommandes (à l’exception des aiguillages enroulés et des traversées; c’est lié probablement aux caractéristiques de leur bobine électromagnétique) .