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Gril caché en voie flexible
  par Séb Richet
Bonjour à toutes et tous ! Tout d´abord, rappelons les faits :
Sur la liste de discussion de Ptitrain, à la suite des envolées de Doc Toofoo puis de Yannick Scher, tendant à la suppression (dans les endroits cachés) des aiguillages, chers et peu fiables, une jolie question est posée : peut-on réaliser une desserte de plusieurs voies en utilisant une voie flexible, toujours dans le but avoué de faire l´économie d´aiguillages ?
Rappel : Configuration habituelle en gare pour une desserte de six voies de passage. Il faut un aiguillage par déviation, soit dans le cas présent, dix aiguillages au total.
Le coût moyen d´un aiguillage électrique simple (en gare cachée, il n´est pas nécessaire de mettre des moteurs lents) est de 15 euros. Le coût total des aiguillages hors voies, alimentation et câblage est de cent cinquante euros. Le schéma électrique de commande est aussi un casse-tête. La consommation de courant dans certaines configurations est dramatique.
Est-il possible de remplacer ces aiguillages par une voie flexible qui, munie d´une commande de déplacement adéquate, permettrait de desservir ces six voies pour un coût modique ?
La question soulevée sur la liste Ptitrain est simplement digne de Doc Toofoo !
Le premier problème à résoudre est de compenser le déplacement d´un rail par rapport à l´autre durant les phases de torsion de la voie flexible.
En effet, le rail présentant un rayon de courbure plus faible dépassera davantage si la voie est courbée et soit :
— viendra buter sur les voies à desservir,
— ne sera plus assez guidé par les traverses.
La proposition d´Alain Fraval de réaliser un S résout ce problème. Le S (symétrique) permet de compenser les longueurs des deux rails dans leur parties courbes.
Le S est obtenu en bloquant la première extrémité non mobile, rails compris, et en forçant la deuxième extrémité à être parallèle à l´axe passant par la première.
Deuxième problème : le décalage qui augmente avec la déviation.
Non seulement la courbe décrite nŽest pas simple, mais de plus le premier rail déplacé dépasse plus que le deuxième et vient en butée sur le premier rail rencontré de la voie desservie. En clair, lorsque la voie est déviée, le second rail continue son déplacement et bute sur le premier de la voie desservie (ce sera plus simple à voir sur une photo !).
Pour résoudre le problème de la butée, on peut jouer sur trois tableaux :
— insérer un coupon de voie (rails non solidaires) sur la partie mobile. Ceci nécessite la mise en place dŽune glissière de guidage de lŽextrémité mobile de ce coupon. Une vraie usine à gaz en perspective !
— jouer sur le jeu acceptable entre les deux voies. le risque de déraillement est important et qui plus est cela interdit des déviations importantes (donc interdit une desserte de nombreuses voies) ;
— déplacer la partie mobile de la voie en arrière et la ramener pour lŽaccoupler à la voie desservie. Cela permet de réaliser des têtes de couplage (éclisses ou autres) pour garantir un positionnement rigoureux et réduire les risques de déraillement.
La troisième solution est, pour le moment, retenue (cŽest là que le temps de réflexion est primordial... Patience !).
La courbe mathématique optimum nŽétant pas disponible dans les ouvrages de maths appliquées (elle est très complexe car elle dépend des modules de flexion et des forces de rappel et de frottement), un essai de terrain a été réalisé. Sans vérification aucune, lŽextrémité se comporte de manière similaire à un cosinus. Autrement dit, le déplacement est minime pour une faible déviation puis augmente plus rapidement.
Les deux S flexibles sont indépendants. Un train peut entrer et un autre sortir au même moment. Nous ne nous intéressons donc pour cette démonstration quŽà la réalisation dŽun seul S.
Attention : sur le dessin les courbes apparaissent comme séparées des parties droites, il sŽagit dŽune seule et même voie flexible (les tracés de coupe sur le dessin sont des artefacts du logiciel que jŽai utilisé pour les dessins !).
JusquŽà un écart dŽune quinzaine de degrés, il nŽa pas été observé de tendance de la voie à se vriller. Les efforts sont restés faibles. Au-delà il faut faire des essais, certaines voies étant plus souples que dŽautres.
Le coût est très faible, deux voies flexibles et peu de matériel additionnel (un peu de bois et éventuellement de métal pour une version simple).
Ce système permet de desservir, vu la longueur de la partie mobile, 6 à 10 voies sans problème. Il nŽest pas nécessaire de prévoir un espace entre les voies desservies, au moins jusquŽau point de contact. Cela peut être réalisé avec la voie flexible ensuite. Toutefois dans ce cas la gare cachée sera alors plus longue (compromis nombre de voies/longueur).
Cas de voies espacées pour éviter les accrochages. LŽécart fonctionnel est présent dès la desserte. La gare est courte mais le système accepte moins de voies (le S schématisé représente la voie flexible de desserte du système).
Cas de voies non espacées . LŽécart fonctionnel est rétabli après le deuxième S pour éviter les accrochages. La gare est plus longue mais le système accepte plus de voies.
Pour les besoins du test, et pour ne pas sŽembêter inutilement, la première solution est retenue. Ceci ne renie pas la valeur de la deuxième (qui est simulée par un coupon de voie courbe — voir photos ci-après).
Plutôt que dŽessayer de contrôler la courbure du S, on peut laisser la voie flexible le faire dŽelle-même. Non seulement ça simplifie la conception mais, qui plus est, ça garantit un optimum de répartition des forces à condition que la voie coulisse librement.
La seule première contrainte est donc de maintenir lŽextrémité de la partie mobile de la voie flexible parallèle à lŽaxe passant par la partie fixe. Une double glissière répond à lŽobjectif. Le test est réalisé avec une glissière en bois (une planchette longue et une petite réglette).
Une bande sur rouleau ou une glissière sur rails (tiroirs) peut jouer le même. rôle. Ici la commande se fait avec une simple poignée.
Un essai est mené à blanc sur une voie flexible en H0e Roco. Il est concluant. La voie se courbe de manière adéquate et le déplacement de la réglette est optimum. La méthode est validée.
Deuxième point : gérer le décalage des rails (butée avec la voie desservie) tout en positionnant la voie face à la voie de destination.Là encore il n´y a pas “une” mais “des” solutions, toutes présentant des avantages et des inconvénients :
— si on gère le mouvement de la planchette par un moteur pas à pas luxueux, alors le positionnement rigoureux est garanti et décaler la voie revient à “tirer” sur la voie flexible et la relâcher au moment opportun. Cette méthode est écartée pour son coût ;
— on peut provoquer un décalage forcé de la voie flexible grâce à une tige sur toute la longueur de la glissière (accrochée ou non à celle-ci). Ce système mécanique relativement simple peut être conjugué à un petit plot de centrage pour se positionner face à la voie desservie ;
— et pourquoi s´attaquer à la voie en S ? On peut aussi faire en sorte que toutes les voies de la gare débutent par une partie flexible qui peut être repoussée avant déplacement de la planchette ;
— toujours dans le même ordre d´idée, pourquoi se limiter alors à un mouvement plan… alors que relever les voies est encore plus simple ?
C´est finalement ce dernier système qui est le plus efficace et surtout le moins coûteux !
Déplacement : 1° les voies sont relevées ; 2° la planchette est déplacée et se positionne en face de la voie à desservir ; 3° les voies sont abaissées ; 4° une coulisse est poussée pour bloquer le tout en position plane.
Ce système rudimentaire s´accommode fort bien de centrages multiples et de positionnements faciles. Il autorise l´usage de guides. Il permet aussi une gestion aisée de l´alimentation électrique qui n´est pas abordée ici (on peut imaginer des lamelles de chrysocale/bronze venant en contact, par exemple).
Dans notre cas, dont le seul objectif est de valider la fonction S, seuls des tronçons mobiles sont installés et la commande de bascule est simplifiée à l´extrême. Il faut tout de même y adjoindre une patte mobile pour bloquer la bascule en position plane, condition sine qua non pour faire passer des véhicules lourds et surtout des locomotives ! En réalité, il faudrait lui préférer une petite glissière à deux positions du type ci-dessous .
Ce type de montage permet de provoquer la bascule et de bloquer la plaque en position plane pour éviter son déplacement lors du passage des trains.
Passons maintenant à la réalisation pratique. Le “miséramodélisme” bat ici son plein ! Matériel specifique pour cet essai :
— un fond de cadre pour photo (dont le verre à explosé), “isorel” ( “homasote” ) ;
— du contre-plaqué de base (chutes) ;
— une boîte à fromage en bois (si, si !... avec une pensée émue pour à la fois Doc Toofoo et Lisieux ! ) ;
— de la colle à bois ;
— une patte en métal (récupération de classeur usagé) [pas nécessaire si on évite l´erreur numéro 1] ;
— une tige en cuivre (support de ballon offert).
Matériel non spécifique (il aurait été nécessaire en toute circonstance) : quelques petites vis, des coupons de voie H0e, une voie flexible H0e (Roco)
Outillage :
— mini-perceuse et foret (1 mm), une meule (pas obligatoire) ;
— une lame de scie à métaux (pour couper le bois !) ;
— une pince (pour enlever les éclisses) ;
— un tournevis ;
— un cutter ;
— un poids (pour les phases d´encollage) ;
— un fer à souder et un chouille de soudure.
Tout d´abord, partons d´un schéma sérieux !
En jaune est figurée la position de l´extrémité de la voie (et non de chaque rail). La courbe est sensiblement celle d´un cosinus pour une faible déviation.
Bien que paraissant niais, ce petit schéma représente quelques mois de travail en commun sur la liste, et perso — la nuit ! — pour tenter de simplifier à l´extrême la partie technique du système. Objectif : réalisable par tous, fonctionnel et quasiment gratuit !
Note : Comme se plaît à dire M. Kalashnikov : “On m´a souvent raillé parce que mon fusil-mitrailleur était simple. C´est justement là qu´était la complexité !”... Je suis d´accord avec lui mais je préfère tout de même une application moins meurtrière !

La première réalisation est sommaire. La voie est bloquée par deux serre-joints et une première expérience est menée.
La glissière principale est une longueur de contre-plaqué sur laquelle ont été collés deux morceaux de bois de récupération (boîte à fromage) entre lesquels glisse un troisième morceau de bois sur lequel est fixée la voie.

Pour pallier ce défaut, une lamelle de métal a été ajoutée.
Une solution plus sérieuse eut été de choisir une lamelle mobile en bois plus large et de la maintenir de chaque côté. 		Ceci n´est pas optimum (erreur numéro 1) : — la voie tend à se relever âpres de nombreux aller-retours ;
— la plaquette mobile ne dépasse pas de la voie de chaque côté.
Astuce : pour ne pas avoir de jeu, prendre des lamelles bien coupées, passer un coup de lime à plat pour réduire les frictions, positionner la lamelle mobile et venir coller les deux lamelles fixes de chaque côté. Ne pas coller la lamelle mobile (!) et s´assurer que cette dernière peut coulisser librement !
En vue de recevoir la lame en métal... voici le guide qui a été confectionné (ne pas tenir compte de l´indication “à consommer avant” !).

Un coupon de voie est soudé à la voie flexible pour éviter le déplacement des rails du côté de la partie fixe.

Un jeu fonctionnel est nécessaire. Il doit être ajuste au plus court ! (C´est ici que la liberté de mouvement de la voie dans la partie mobile est décisive.) 		Les wagonnets passent sans problème (malgré un positionnement approximatif dû à ma vue basse !).
La plaque est relevée à chaque mouvement vers une autre voie.
Côté voie flexible, les rails ne risquent plus de s´accrocher à la voie desservie.

Côté voie desservie, un très léger jeu suffit.

Le fonctionnement en trois étapes !
1. La plaque est en position basculée, la voie flexible est amenée à destination. 		Les deux jeux fonctionnels ne posent pas de problème de passage.

2. La plaque est mise en position horizontale.

3. La plaque est verrouillée dans cette position. (Faire l´inverse pour se déplacer de nouveau !)
Vue générale.

Indispensable : il faut maintenir la voie flexible pour éviter qu´elle ne fléchisse. Toutefois, il faut aussi limiter les efforts de friction ! Le soutien n´est donc pas généralisé. 		Ce qui se passe si on ne relève pas la plaque : une collision de rails !

Le mouvement de l´extrémité de la voie flexible est très net.
Prochaine étape : réaliser la même chose, en plus luxueux,
en vue d´une motorisation.
Sébastien

Textes et icionographie : Sébastien Richet pour Ptitrain
Note — Les textes ci-dessus n´engagent pas la responsabilité du magazine Ptitrain.
ni celle de leurs auteurs, ni celle de personne !
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Ptitrain, l´e-magazine du train éclectique... — Directeur de la publication Christophe Franchini.
Rédacteur en chef Jean-Denis Rondinet. — Rév. 01.10.2007 14:46