Illuminiamo i caboose - parte prima

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madmax77
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Illuminiamo i caboose - parte prima

Messaggio da madmax77 » 28/01/2017, 14:10

Il post è la continuazione di viewtopic.php?f=17&t=174&p=356#p356, dove ho cercato di capire come i caboose utilizzavano le luci di posizione (marker lights).

Mi sono spesso chiesto come mai mentre le carrozze passeggeri in scala HO sono sempre complete di arredamento e predisposte per l’illuminazione interna, lo stesso non avviene in genere per i carri caboose.
Volendo rimediare con del faidate in rete si trova abbastanza materiale su soluzioni per illuminare il carro, meno sul come realizzare l’arredamento. E’ vero che esistono dei kit, anche economici, per arredare, tipo questo:
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Ma non ho trovato grandi descrizioni di persone che hanno lavorato sul tema. In tutti i casi riuscire a fare entrambe le cose risulta alquanto complesso, per cui mi sono limitato al primo obiettivo, e quella che segue è la descrizione dell’esperienza.


Il progetto
I carri caboose considerati sono modelli della Athearn, in scala HO. Il primo riproduce un prototipo di cupola caboose della Santa Fe.
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L’illuminazione, costituita da LED, prevede di utilizzare un LED bianco a luce calda per illuminare l‘interno, e due LED posti alle due estremità del carro come luci rosse di posizione (marker lights). L’ulteriore assunto è di comandare le luci in DCC, utilizzando un decoder funzioni; ci sono comunque implementazioni che funzionano (anche) in continua.
Questo è l’esempio di un prototipo:
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Le marker lights vengono illuminate per segnalare la fine del treno: l’illuminazione su un lato esclude quella sul lato opposto, quindi i due LED vengono collegati ai fili bianco e giallo di un decoder funzioni; l’accensione avviene con il tasto F0 del throttle della centralina DCC, invertendo il senso di marcia si accende un LED e si spegne l’altro. La luce interna è collegata al filo verde e comandata dal tasto F1.
Lo schema sotto mostra il circuito da implementare:
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Ma andiamo con ordine con il descrivere la realizzazione.


Captazione della corrente
Dopo avere disassemblato il carro, il primo problema da risolvere è relativo a come captare la corrente per alimentare il decoder e quindi i LED.
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Va da sè che il tutto avviene dalle ruote del carro che sono a contatto con le rotaie. Queste devono essere metalliche, e ovviamente isolate una dall’altra dall’asse che le congiunge.

Sono possibili tre opzioni:
  • Sostituire i carrelli, acquistando ad esempio questo articolo
    La soluzione migliore è probabilmente quella di modificare i carrelli in dotazione, acquistando un kit apposito, tipo questo
    Infine, come ho fatto io, si può ricorrere a una soluzione fai da te, illustrata qui.
Il metodo prevede di riutilizzare le piastrine a corredo dei ganci Kadee n. 5. Avendo sostituito quei ganci nei miei carri, mi sono ritrovato con delle piastrine inutilizzate; comunque, se dei ganci di recupero non sono di disponibili, è sempre possibile acquistare il set di piastrine di ricambio (#634: Centering Spring for #3(old style), NO.5®) dal sito della Kadee o da un negozio di modellismo che tratta materiale americano.
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La piastrina va tagliata nella parte esterna (l’alluminio è molto sottile e si taglia facilmente con una forbicina) in modo che si incastri perfettamente nella sede sopra i carrelli; la parte superiore del carrello va limata in modo che la piastrina di rame aderisca perfettamente.
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Si pratica un piccolo foro sulla piastrina e sul carrello. Si fissa la piastrina con una piccola vite che autofiletta la plastica del carrello. A lato della piastrina si crea un ulteriore foro, questo veramente minuscolo, per fare passare il filo che andrà saldato con un po’ di stagno.
Le due barrette laterali della piastrina devono essere divaricate e piegate opportunamente, in modo che esercitino un’adeguata pressione sulla parte interna della ruota, pressione che deve essere sufficiente ad assicurare un buon contatto, ma non così elevata da impedire alle ruote di girare.
Il foro per la saldatura deve essere rivolto verso la parte interna del carro.
Si salda un filo su ciascuna piastrina, utilizzando colori diversi per ciascun lato del carro.
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Con grande pazienza e molto olio di gomito si pratica una coppia di fori per ogni lato del telaio con un trapano a mano, e si prosegue forando la barretta di ferro della zavorra. Si fissano i carrelli al telaio e si fanno passare i fili attraverso i fori.
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La parte relativa alla alimentazione è così completata.


L’impianto centrale
Una buona regola per assicurare che la corrente arrivi senza singhiozzi al decoder è di unire i fili del decoder alle terminazioni opportune con delle saldature. Questa soluzione però rende molto difficile intervenire in un tempo successivo, costringendo a rimuovere le saldature per effettuare eventuali successive modifiche. Sono ricorso allora all’utilizzo al gruppo di morsetti mostrato in figura, che si è rivelato il più pratico.
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Si tratta dei tipici morsetti utilizzati per la realizzazione di circuiti elettronici, dove le dimensioni contano e lo spessore dei fili in gioco è estremamente ridotto. I fili vengono bloccati fissando delle piccole viti.
Ho accoppiato due morsetti uguali saldando fra di loro gli spinotti che servono per fissare il morsetto alla scheda che ospita la circuiteria elettronica.
L’idea è quella di fissare tutti i fili del decoder a un lato, tutto il resto dall’altro.
La foto riporta un’immagine dei lavori in corso, con i fili di alimentazione che escono dalla parte inferiore del carro, e i due morsetti uniti in attesa delle saldature; i morsetti sono incollati a una piccola lastra di stirene, da incollare alla zavorra metallica, che serve ad evitare contatti indesiderati fra i morsetti nel caso degli elementi metallici di questi tocchino direttamente la zavorra.
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Comunque, una volta completata la predisposizione dei morsetti, può essere utile collegarvi i fili di alimentazione, eventualmente prima quelli che insistono su un carrello, poi quelli che insistono sull'altro, e una lampadina a 12 - 16 volt, e fare circolare il carro su un circuito di prova, per verificare che la corrente arrivi correttamente e che la prima parte del lavoro sia stata eseguita con sufficiente perizia.


Continua ......
Ultima modifica di madmax77 il 29/01/2017, 23:47, modificato 4 volte in totale.
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Mario

madmax77
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Re: Illuminiamo i caboose - parte seconda

Messaggio da madmax77 » 28/01/2017, 23:29

I marker lights e l’illuminazione interna
Per realizzare i marker lights sono ricorso a dei tubicini recuperati da dei decoder per scambi con massicciata; le dimensioni sono di circa 3 mm di lunghezza x 3 di diametro esterno. Diversamente si può acquistare un tubo in styrene della Evergreen e tagliare due piccole sezioni cilindriche: l’articolo appropriato potrebbe essere il “Part No.” 224 che espone un diametro esterno di 3,2 mm.
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La foto mostra i lavori in corso. Oltre al micro LED con i fili rosso - polo positivo, e nero - polo negativo, si vede un primo faretto, dipinto di rosso, che è già stato realizzato; resta da inserire il micro LED e chiuderlo con una superficie rossa trasparente. La parte posteriore è stata chiusa con una sezione circolare di styrene dello spessore di 0,5 mm, ritagliata con una pinza fustellatrice; è stato necessario un po’ di lavoro di limatura per adattarla al foro del cilindretto. Una volta inserita in sede ed incollata ho lasciato asciugare il collante e poi ho praticato due piccolissimi fori dove fare passare i fili dei LED. Sulla superficie cilindrica è stato praticato un foro più ampio che serve ad incastrare il faretto nel perno del roofwalk.
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Sopra il numero a 6 cifre, si vede un ulteriore foro utilizzato per portare i fili del LED all’interno della cabina del caboose.
I LED sono a luce bianca; per ottenere una luce rossa ho acquistato su Amazon per pochi euro una cover trasparente rossa per smartphone.
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Utilizzando la solita pinza fustellatrice ho ricavato dei dischetti rosso trasparente da inserire nella cavità del cilindretto della marker light.


La connessione dei LED e del decoder
Nella figura sottostante si vede un primo arrangiamento delle connessioni.
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I fili provenienti dal decoder sono fissati al morsetto che compare in primo piano, mentre le connessioni relative all’impianto, esempio i fili di alimentazione provenienti dai carrelli del caboose, sono fissati al morsetto più distante.
Il LED bianco in secondo piano serve a illuminare l’interno del carro.
La resistenza da 1,65 kOhm è in serie al filo blu del decoder. Il blu è il polo positivo che, grazie allo spezzone di filo viola visibile in primo piano, è acceduto da due diverse prese; questo perchè i cavi dei LED dei marker lights sono molto più sottili della presa del LED interno, e quindi richiedono che la vite di chiusura sia stretta molto di più.
Nell’immagine successiva sono evidenti i collegamenti delle marker lights, con i loro fili ultrasottili. I fili rossi sono il polo positivo, e sono collegati assieme; i due neri sono fissati uno in corrispondenza al filo bianco del decoder, l’altro al filo giallo.
La figura dimostra anche il test finale di accensione delle luci primi di rimontare il carro.
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Il decoder è stato rivestito da una "mutanda" di carta per evitare che, venendo a contatto con la zavorra metallica del carro, si possano verificare dei cortocircuiti.

Le due successive figure mostrano il caboose in visione notturna e in condizioni di luce normale con marker light acceso. Il colore rosso della luce è in realtà più vivo di quanto appare in fotografia, ma risulta comunque un po’ pallido.
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L’aspetto del caboose è forse più credibile a luce spenta.
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Una nota sul decoder e la sua programmazione
Come decoder ho utilizzato un Uhlenbrock 73800 a 4 uscite.
Dato l’utilizzo del tutto basico che se ne deve fare, va benissimo un qualunque decoder funzioni economico. Non è stato necessario cambiare le impostazioni di fabbrica, tranne ovviamente l’indirizzo. E’ comunque opportuno programmarlo prima di installarlo nel carro, e per farlo è necessario metterlo in serie a un carico, ad esempio una lampadina da 12 volt, come spiegato in dettaglio da questo articolo. L’unica osservazione riguardo a quanto suggerito dall'articolo, è che la predisposizione dell’ambiente necessario può essere semplificata: basta una sola resistenza in serie sui 3 LED e, anzichè operare con delle saldature, è più pratico e veloce usare una breadboard e i relativi connettori che sicuramente possedete se vi siete cimentati in progetti con Arduino o similari.
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Per ora è tutto.
Ci sentiamo al prossimo caboose.


Mario
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Mario

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