Como todos sabemos, la función del cambio de agujas (también llamado desvío o "agujas" simplemente), es cambiar de vía un tren. El cambio de agujas es un punto delicado, donde el tren es vulnerable, ya que un fallo puede implicar el descarrilamiento casi seguro.
Veamos una representación muy simplificada de un cambio de agujas:
A la aguja se puede acceder desde la punta (el lado donde están los espadines), para tomar cualquiera de las dos direcciones:
- Directa o recta.
- Desviada.
Cuando accedemos desde cualquiera de los dos lados opuestos a la punta, se dice que accedemos desde el talón. Si se accede desde el talón, por ejemplo desde la vía desviada, los espadines deben estar lógicamente orientados en posición desviada, salvo que la aguja sea del tipo "talonable", en cuyo caso, no importa como estén posicionados los espadines (en dirección directa o desviada), ni desde dónde accedamos (desde vía directa o desviada), el tren pasará sin problemas, aunque los espadines estén en posición contraria. Por ejemplo si accedemos desde la vía desviada, y los espadines están orientados posición recta, el desplazamiento de las ruedas moverá los espadines a posición desviada, y éstos volverán a su posición recta de forma automática, por medio de uno mecanismo de retroceso, cuando haya pasado el eje. Aquí vemos un ejemplo de un vídeo de youtube, donde se ve claramente, que los espadines están en posición recta, el tren accede desde la vía desviada, los espadines se desplazan a posición desviada, pero vuelven a su posición recta:
https://youtu.be/JQaSoJKBbj4
La ventaja de este sistema, es la simplicidad de explotación. En el vídeo, la aguja que se observa está (en principio), siempre en posición recta, y cuando el tren accede desde el talón, desde la posición desviada, pasa sin tener que maniobrar la aguja. Y cuando acceda desde la punta, pasará recto, sin problemas. Se evita tener que estar maniobrando la aguja.
En una aguja talonable, una vez el eje/bogie delantero haya rebasado los espadines, bajo ninguna circunstancia debería hacer marcha atrás, hasta que el último eje de la composición hubiera superado la aguja, porque entonces el eje delantero seguiría por vía recta mientras que el eje trasero lo haría por vía desviada.
Si la aguja no es talonable, y un vehículo accede desde el talón, estando los espadines orientados en dirección contraria, el daño del cambio sería inevitable (y seguramente el descarrilamiento).
En la transposición a escala tenemos exactamente la misma situación: las agujas puede ser o no talonables. Evidentemente, si la aguja no es talonable, y accedemos desde el talón, estando los espadines orientados en dirección contraria, nada se romperá, como mucho el tren descarrilará y allí estará nuestra mano, presta a resolver la incidencia, lamentándonos por no haber cambiado la aguja de posición. Los desvíos talonables son muy utilizados en modelismo, por su sencillez.
Un ejemplo de utilidad de cambio de aguja talonable, lo tendríamos en un bucle (representado de forma unifilar, por sencillez):
Accederíamos al bucle desde el punto A.
El punto B sería el cambio de agujas, cuyos espadines podrían estar siempre en posición recta (dibujado con tramo fino continuo) o siempre posición desviada (dibujado con tramo de puntos finos).
El tren invertiría siempre su sentido de desplazamiento al salir del bucle, sin necesidad de tener que maniobrar la aguja.
Ahora bien, en las agujas de modelismo, tenemos la posibilidad de "polarizar" o no los corazones de las agujas. Cuando me introduje en este mundillo, vi que Peco, tenía dos gamas de vías, la "insuflog" y la "electrofog". La primera, está más orientada hacia el aficionado novel, el que no tiene ningún conocimiento de electricidad, o simplemente el que no quiere complicarse la vida. Tiene un inconveniente (para mí muy serio), y es que en el "corazón" de la aguja (es la parte del cambio de aguja, en forma de "punta de flecha"), corresponde simultáneamente a la parte izquierda de la vía desviada, y la derecha de la directa (o al revés, todo depende del sentido de desplazamiento y si el desvío está a izquierda o derecha). Como sabemos, en el sistema de alimentación DC, un raíl lleva un polo (+) y el otro el (-). En digital, la tensión en la vía es alterna cuadrada, va cambiando (+) y (-) miles de veces por segundo, y a efectos de explicación, podemos considerar que cuando un raíl está a polaridad (+), el otro carril estará al (-), y viceversa.
Como vemos en el dibujo de arriba, si en el corazón no tuviéramos las dos zonas aislantes, habría un cortocircuito, al unir el (+) de la vía desviada y el (-) de la recta (recordemos que la polaridad no es fija, va cambiando alternativamente). Las zonas aislantes, siempre van a estar. Ahora bien, en la gama "insuflog" (que significa aislante), todo el corazón, es aislante. Esto significa, que dependiendo del tipo de desvío, podemos tener una longitud de 40-60mm (o más), con un raíl sin alimentación. El resultado es que las ruedas que estén pasando por el corazón, no van a estar captando corriente. Si la locomotora tiene varios ejes y las vías están bastante limpias, probablemente la máquina pasará sin incidencia. Pero si la locomotora tiene pocos ejes (dos por ejemplo), es altamente probable que se detenga en el corazón. No olvidemos, la rabia que nos da cuando una locomotora se para porque no le llega la corriente.
En contraposición a la gama "insuflog" de Peco, tenemos la "electrofrog", que podríamos considerar como conductora, es decir, el corazón va a estar alimentado, dependiendo de la posición de los espadines. Según el dibujo de más arriba (AGUJAS3.JPG), la aguja está en posición recta, y por tanto el corazón debe estar alimentado al raíl que en ese momento tiene el potencial (-). La forma más sencilla de resolverlo, es mediante un final de carrera conmutado asociado a al movimiento de los espadines, de forma que en posición desviada, alimenta el corazón a la polaridad del raíl que está al (+), mientras que cuando los espadines están en posición recta, el corazón estaría conectado al raíl que tiene el potencial (-). A este sistema de alimentar el corazón de la aguja, según la posición de los espadines, se le llama "polarizar" el corazón. Los 40-60mm del corazón de la aguja, estarían permanentemente alimentados, por lo que la marcha de las locomotoras serían muchísimo mejor.
El final de carrera (que es un interruptor eléctrico, con un común y un contacto normalmente abierto y otro normalmente cerrado), suele venir con los accionamientos de las agujas (bobinas de Peco, o motores de accionamiento lento), pero no con los servos.
Polarizar la aguja tiene otro problema, si los espadines llegan a tocar en su desplazamiento el raíl contrario, antes de que lo haga el final de carrera (o viceversa). Este tema ya lo traté en el hilo https://www.forotrenes.com/foro/viewtop ... 16#p688952 y no es objeto de este hilo, que trata sobre las agujas talonables.
En el sistema electrofog, el corazón está permanentemente alimentado, según la posición de los espadines. Esto significa, que el concepto de aguja talonable no es de aplicación al sistema electrofrog o de corazones polarizados. Si accedemos desde el talón a una aguja electrofrog, y el espadín están posición contraria, sí o sí, tendremos un cortocircuito en el momento que el primer eje de la locomotora toque el corazón de la aguja, que va a estar a una polaridad contraria.
Vemos lo que pasa, cuando accedemos desde el talón, desde dirección desviada, a una aguja electrofrog (es decir, con corazón polarizado) que tiene los espadines en posición recta:
https://youtu.be/MNymYRrss4Y
En efecto, en el momento el primer eje toca el corazón de la aguja, se oye una especie de zumbido, lo que delata que tenemos un cortocircuito, e instantes después, la centralita casera corta la alimentación, y emite unos pitidos. Ojo, porque si el automotor no tuviera instalado el stay alive, en el momento se oye el zumbido, se habría detenido inmediatamente, pero como tenemos el stay alive, hay una pequeña reserva de energía, de unos pocos segundos, por eso el automotor sigue desplazándose hasta los espadines, y descarrilando, debido a que su poco peso, no puede desplazar los espadines. Locomotoras más pesadas con stay alive sí llegan a desplazar los espadines...pero el cortocircuito estaría ya hecho, requiriendo el reame de la instalación.
He creado un sistema, que corrige la posición de las agujas automáticamente, en caso de que accedamos desde el talón, y el espadín esté en posición contraria. Según este esquema unifilar:
Supongamos que tenemos un tren en el canton 1. A través del Railcom, detecto la dirección que tengo en todos los cantones. Si la dirección del tren que hay en el canton 1, es la misma que la del mando, significa que estoy controlando ese tren. Si en el cantón 3 no hay ningún tren, y la velocidad del mando es mayor a cero, el sistema detecta si la posición de los espadines es la correcta, y en caso negativo, desplaza los espadines, evitando el cortocircuito. El flujograma sería:
Y el resultado es este:
https://youtu.be/Jctgiokvgv0
Habrá quien piense que he activado manualmente la aguja, y después he accionado el regulador de velocidad para mover el automotor...pero no es así. Al aumentar la velocidad del automotor, partiendo de cero, mi centralita casera ha movido los espadines a posición desviada. El sistema no es perfecto (ni pretende serlo)...simplemente una ayuda, que evitará cortocircuitos cuando acceda desde el talón, y por descuido, no cambie la posición de las agujas.
Veamos el resumen, para concluir:
- Las agujas tienen punta y talón.
- Cuando accedemos desde el talón, si la aguja es talonable, no importa cómo estén los espadines.
Además, en modelismo ferroviario tenemos:
- Agujas con corazón aislado (insuflog, en terminología de Peco), que son de más sencilla instalación eléctrica, pero con menor fiabilidad de marcha de los trenes.
- Agujas con corazón conductor o polarizado (electrofrog, en terminología de Peco), cuya instalación es algo más compleja (pero no mucho), y que al tener el corazón conductor, da más fiabilidad de marcha, especialmente en locomotoras cortas.
- Las agujas con corazón aislado (insuflog), pueden ser talonables.
- Las agujas con corazón conductor (electrofrog), no pueden ser talonables.
- Con el sistema que he presentado, no convierto a la aguja electrofrog en talonable (porque sigue sin serlo), pero sí se supervisa si un tren accede desde el talón, moviendo los espadines a la dirección correcta, para evitar el cortocircuito.
Un saludo a todos.
Dvorak
(Paco para los amigos).