Un cerveau
pour des servos (7)

Page créée le 26/12/2014 ; mise à jour le 23/12/2023.

Les servos et leur installation (suite)

Quelques photos en situation

La première photo montre la commande de l’aiguille par le bras supérieur de la manivelle. Avouez que c’est discret et facilement camouflable, même si ça ne reproduit pas le mécanisme réel. Le ressort de maintien en position d’origine est supprimé. De toute façon, il sautait à chaque fois que je nettoyais les voies !

Commande d’aiguille

Cliquez sur l’image pour voir la transmission de plus près.

La deuxième photo montre l’envers du décor, avec, de gauche à droite, le servo, le commutateur Peco encastré dans le circuit imprimé et le bornier de raccordement. Les fils rouge et noir sont ceux du feeder DCC ; le jaune est celui du cœur d’aiguille ; le bleu, raccordé au jaune et donc au cœur, est le fil de retour au pupitre, qui permet d’allumer les LED indiquant la position de l’aiguille. Le bornier est débrochable pour permettre le retrait facile du support en cas de problème.

Servo en situation

Pour installer le support avec suffisamment de précision par rapport au trou de pivotement, j’ai prévu un gabarit de perçage et d’alignement en aluminium, que voici.

Gabarit de montage

Expérimentation avec des microrupteurs

Cette expérimentation est en cours. Les avantages de ces microrupteurs sont leur fiabilité (ils équipent les boutons des souris), leur faible taille et leur faible prix (autour de 1,50 €), et aussi le courant commuté relativement important, de 3 à 5 A. Ne pas oublier que des courts-circuits peuvent se produire sur une aiguille. Leur inconvénient est lié à la très faible course du poussoir : le réglage est donc délicat. Voici une petite vidéo (53 s) sur le sujet.

Voir la vidéo (2,6 Mo).

Maquette d’essai

Le commutateur Peco a été démonté (il reste le bornier devenu inutile). Le microrupteur est fixé sur la table, ce qui ne serait pas pratique en situation réelle.

Autre solution purement électronique

On peut associer au Switchpilot un module chargé de la commutation des cœurs d’aiguilles, c’est le Switchpilot Extension. Il se connecte directement sur le précédent, et possède quatre sorties (une par aiguille) à double inverseur à contacts secs. On peut régler la commutation soit immédiatement à la réception de l’ordre, soit avec un retard pour tenir compte de la course de l’aiguille, avec CV 49 = 15 pour indiquer que les quatre servos sont concernés. Mais le retard lui-même n’est pas réglable.

Switchpilot Extension

J’ai acheté un tel module, car j’avais des difficultés avec un (1 seul sur 7) des commutateurs Peco, qui commutait de façon aléatoire. Ce module fonctionne parfaitement, mais…

…mais il y a un inconvénient de taille : ce module ne reflète pas la position exacte de l’aiguille ; il indique seulement que l’ordre de changement de position a été reçu. Si par exemple le connecteur du servo est débranché ou a un fil coupé, il ne bougera pas, et pourtant le cœur d’aiguille sera commuté et la LED du tableau de contrôle s’allumera. Ce n’est donc pas un dispositif sécuritaire. Et ce n’est pas propre au Switchpilot Extension, mais c’est valable aussi pour les autres solutions citées à la page 2, à savoir le Smartfrog et le Frog Juicer.

Avec un commutateur actionné directement par le servo, ce type d’incident ne pourrait pas se produire. Le seul défaut encore possible serait une fermeture incomplète de l’aiguille, due à un obstacle tel qu’un grain de ballast mal placé, comme dans cette vidéo extraite d’un film SNCF des années cinquante sur la sécurité.

Voir la vidéo (3 Mo).

Mais, pour éviter cela, il faudrait que le commutateur soit lié à la position réelle de l’aiguille, chose qui paraît difficile à l’échelle 1/87^e. Difficile, mais peut-être pas impossible…

Cinq ans après…

Effectivement, pas impossible. C’est ce que je viens d’essayer quelque cinq ans plus tard… Comme le temps passe ! J’ai acheté il y a déjà bien longtemps des microrupteurs (ou microswitch en bon franglais) supportant 3 ampères, encore plus petits (12,8 × 5,8 × 6,6 mm) et moins chers, chez Conrad, mais il y en a aussi, encore un peu moins chers, et de grande marque, chez TME.

Je vous explique en détail dans une vidéo comment j’en ai implanté un sur mon montage d’essai.

Voir la vidéo (80 Mo).

Cette fois, on a bien un contrôle positif de la commande de l’aiguille, c’est-à-dire que, si l’aiguille commandée ne se déplace pas correctement à cause d’une panne de la transmission ou d’un blocage dû à un corps étranger, l’alimentation du cœur ne sera pas commutée, et la signalisation au pupitre ne changera pas, du moins dans un sens d’actionnement.

Utilisation d’un micro-rupteur

Ici, l’inconvénient supplémentaire cité plus haut du réglage délicat dû à la faible course du microrupteur ne joue pas, grâce à la souplesse de la transmission : en cas de blocage, le servo peut quand même tourner sans risque de casse.

Pour avoir ce contrôle dans l’autre sens, il faut ajouter un deuxième microrupteur de l’autre côté. C’est parfaitement faisable, même si, malgré le faible encombrement de ces composants, cela peut parfois poser des difficultés d’implantation. Mais je l’ai quand même fait, en étudiant une autre implantation du microrupteur, d’ailleurs plus logique, horizontalement. Cela permet d’utiliser les point de fixation du microrupteur (avec des vis de diamètre inférieur à 2 mm, par exemple celles-ci), et le microrupteur dépasse peu (5,8 mm par rapport à une épaisseur de ballast de 5 mm). Si le ballast est plus mince, couramment 4 mm, on pourra envisager un encastrement. Vidéo à venir.

Dans ce cas, on ne câble que le contact NO (normalement ouvert) de chaque microrupteur.

Schéma électrique

Voici le schéma électrique correspondant au dernier cas envisagé. Le microrupteur S1 contrôle la position « voie directe » de l’aiguille, alors que S2 contrôle sa position « voie déviée ». Dans la première position du dessin, S1 est actionné par la traverse mobile de l’aiguille ; S2 est au repos.

Cliquez sur l’image pour changer la position de l’aiguille.

Dans le cas d’un seul microrupteur, S1 n’existe pas, et le fil qui aboutit sur sa borne NO est relié à la borne NC de S2. Notez que le schéma à un seul microrupteur n’est acceptable que pour une tension aussi basse que celle du DCC (20 V maxi). En effet, les contacts NO et NC sont tellement proches que, pour une tension plus élevée, un arc permanent pourrait s’établir entre les deux, amenant à la destruction plus ou moins rapide de l’appareil.

Mise en œuvre

Voici l’implantation de deux microrupteurs par aiguille, sur deux aiguilles enroulées Peco. Cette fois, les microrupteurs sont donc disposés horizontalement, directement sur le support des voies.

Leur levier est trop bas par rapport à la traverse mobile de l’aiguille, ce qui a conduit à souder perpendiculairement une plaquette de maillechort de récupération. Concrètement, lorsque je soude cette plaquette, je ne sais pas de quel côté sera installé le microrupteur. Cette plaquette est donc placée de façon à dépasser de chaque côté. Elle sera raccourcie sur le « chantier ».

Soudage d’une plaquette sur levier de microrupteur

Vue générale :

Installation de microrupteurs sur aiguilles enroulées Peco

Vue rapprochée :

Installation de microrupteurs sur aiguilles enroulées Peco, vue rapprochée

Remarques :

Il a suffi d’entailler le liège du « ballast » sur environ deux centimètres pour installer les microrupteurs avec leurs petites vis de fixation.
Le microrupteur de gauche est actionné, celui de droite est relâché. Les plaquettes perpendiculaires sont bien visibles.
On voit du côté droit la manivelle de transmission du servo qui se trouve sous la table.

Conséquence directe de cette installation : je n’ai plus besoin du Switchpilot Extension !

Un cerveau pour des servos (7)