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mercredi, 28 juin 2017

Un funiculaire en HO - Etape 6

Le montage et le test des premiers éléments ont été effectués.

Le motoréducteur est vissé sous la planche de 10 mm et la poulie est montée dessus. C’est un simple fil de couture qui sert de câble de traction.
Le motoréducteur est commandé par un transformateur ROCO standard. Vitesse variable, inversion du sens de marche, tout fonctionne correctement. La vitesse de traction, assez lente, est tout à fait satisfaisante.
Sur la voiture, on peut voir sous les sièges, des tiges en fer de 3 mm de diamètre qui servent de lests.

La ligne test fait 700 mm de long et gravie 280 mm. Elle comporte dans sa partie basse une courbe de 1000 mm de rayon. On voit que ce parcours est bien courbe car le fil est plaqué sur l’intérieur des guides.
Il me parait important de pouvoir proposer une voie en courbe plus intéressante qu’une simple ligne droite.

Au départ ce sont des boutons poussoirs qui devaient automatiser l’inversion. Mais il est vite apparu que cela ne fonctionnerait pas. Ce sont donc des contacts REED qui vont être utilisés : des interrupteurs à contact magnétique. L’aimant se trouve dans le bloc sans fil. Une fois extrait de son contenant en plastique, il se présente sous la forme d’un cylindre qui tient juste sous les bancs de la voiture : idéal !
Le contact est lui inséré sous la voie dans un trou percé dans la plateforme. Il n’est pas possible de le mettre sous la plateforme, la distance étant trop grande pour l’action de l’aimant.

Le schéma électrique permettant l’automatisation de l’exploitation est simple. On pourra encore le complexifier un peu pour permettre une bascule entre exploitation automatique et manuelle. Les plus doués en électronique pourront ajouter une tempo lors de la bascule et des accélérations / freinages selon la position de la voiture.

La vidéo du réseau test en fonctionnement montre les deux modes d'exploitation, manuelle et automatique. Ici c'est un transformateur ROCO qui est utilisé mais dans la version finale, le système aura sa propre alimentation.
Il y a encore un problème en courbe avec la voiture qui a tendance à se dandiner. Les roues, de conception personnelle, n’ont pas assez de jeu. Et en courbe on a une légère réduction de la largeur de la voie. Ce petit défaut sera corrigé au prochain tirage.

La caisse de la voiture a été modélisée. Il a fallu épaissir les détails les plus fins, ce matériau plastique n’admettant pas des fils de moins de 0,7 mm de diamètre. Le toit étant supporté par des tiges assez fines, les angles ont été renforcés pour limiter toute déformation. Il faut voir qu’on aura un objet réel entre les mains et qu’il ne doit pas casser lors des manipulations.

La gare supérieure, qui sera la seule représentée dans la maquette prototype, a aussi été modélisée. Elle suit les grandes lignes de la gare du Mont-Dore mais avec une machinerie bien plus petite et des parois ouvertes sur les côtés pour qu’on puisse voir les quais.
Rendez-vous pour la fin juillet pour la suite, le temps de faire imprimer les nouveaux modèles.

lundi, 19 juin 2017

Un funiculaire en HO - Etape 5

Les premiers éléments sont bien arrivés.

En premier lieu il y a le motoréducteur à vis sans fin. C’est un élément entièrement en métal qui a l’air d’une réalisation soignée. Il fonctionne bien dans les deux sens.
Il y a par contre un problème non anticipé. Lorsqu’on coupe le moteur, il a quand même une certaine inertie et à pleine vitesse il fait un demi-tour pour s’arrêter. Il va falloir repenser les dispositifs de fin de course.

Viennent ensuite les éléments en impression 3D. Ils sont tous réussis. La poulie se monte correctement sur l’axe du motoréducteur.

Pour la voiture, les roues se montent elles aussi correctement. Il faut un peu de rodage pour que la résistance au roulement s’estompe. Toutefois comme on est sur du plastique, il ne faut pas espérer un roulement sans frottement. L’important est que la voiture puisse descendre la pente sans rester bloquée.

Il va falloir maintenant faire un premier assemblage test.

mardi, 23 mai 2017

Un funiculaire en HO - Etape 4

Les premières pièces sont maintenant prêtes pour partir chez l’imprimeur. Beaucoup de pièces ont été plus ou moins retouchées. Il n’y a que les pièces de bases qui doivent permettre de rendre le modèle fonctionnel. L’habillage et le décor suivront lorsque tout sera bien au point.



Rendez-vous un peu après la mi-juin pour la réception et la mise en œuvre de tout cela.

jeudi, 18 mai 2017

Un funiculaire en HO - Etape 3

Après réflexion, il est temps maintenant de passer à une première étude.

Tout d’abord, le kit doit rester simple à réaliser, fiable et bon marché. Le plus logique est alors de se contenter d’une voie unique avec une seule voiture. Eventuellement on pourra faire une voie double avec deux voitures en juxtaposant deux voies simples. Mais dans ce cas, et contrairement à la réalité, les deux voitures ne seront pas reliées entre elles.

Voici une maquette numérique de l’ensemble du système.

La pente est de 40 % soit la valeur du funiculaire du Mont-Dore. Cette pente présente un avantage car elle forme un angle qui tombe juste à 21,8° (en fait 21,801409486351811770244866086….). Ce sera plus commode pour la modélisation.
Avec 50% on aurait eu 26,565…° et l’approximation aurait été moins bonne.


En 1 le moteur (cliquer sur la vue ci dessus pour voir les N°). Il s’agit d’un motoréducteur à vis sans fin 12 V DC. Il tourne à 34 tours par minute sous 12 V. Avec un treuil de 1,4 cm de diam, la voiture montra de 149 cm par min soit 2,48 cm par seconde.
En baissant la tension on pourra ralentir la vitesse et en inversant la tension, le faire tourner dans l’autre sens. Du moins c’est la théorie, on verra bien à la pratique.
L’axe comporte un méplat d’une taille qui semble variable. Eventuellement il faudra le reprendre à la lime.
Ce type de motoréducteur se trouve à moins de 10 € sur Amazon.


En 2 se trouve le treuil qui vient se monter sur l’axe du moteur. La poulie du treuil est maintenue en place par une bride clouée dans la planche de support.

En 3 ce sont les guides qui remplacent les poulies du modèle réel. Le fil, en jaune, sera ainsi maintenu latéralement. En fait ils ne sont réellement utiles qu’en courbe, en ligne droite on pourrait s’en passer.
Ces guides s’intercalent entre les traverses de la voie.

La voie est une voie Tillig pour le TT de 12 mm d’écartement. Je l’ai choisi pour l’aspect de ses traverses qui ressemble aux traverses en fonte, souvent utilisées sur les voies des funiculaires.


En 4 se trouve la voiture qui reprend le plan de celle du Mont Dore. Il n’y a encore que le châssis.
Les roues sont aussi en impression 3D pour éviter d’avoir à dépendre d’un fournisseur.
Le dessous des banquettes est dégagé pour pouvoir mettre des lests métalliques. Car pour obtenir une bonne tension du fil de traction, il faudra sans doute ajouter du poids. En effet la voiture, même avec sa carrosserie, ne devrait pas dépasser 20 g.
Et si le fil est mal tendu, il risque de sortir des guides.

Voici le dessous de la voiture. J’ai essayé au maximum se soigner la rigidité de l’ensemble vu le plan un peu particulier en escalier du plancher.
En 5 se trouve le guide du fil de traction (cliquer sur la vue ci dessous pour agrandir). Les bords sont arrondis pour éviter d’accrocher les guides de la voie. Mais normalement avec 0,6 mm de jeu de chaque côté, il ne devrait pas les toucher. D’ailleurs le guide est mis juste en arrière de l’essieu amont pour qu’en courbe le déport n’entraine par un accrochage.
En 6 se trouve le taquet qui sert à fixer le fil de traction sur la voiture.


Il va maintenant être temps de passer à une première phase d’impression pour voir si ces plans fonctionnent vraiment.

lundi, 15 mai 2017

Un funiculaire en HO - Etape 2

Avant de commencer à rentrer dans le dur du travail, il vaut mieux regarder ce qui se fait déjà en modélisme au niveau des funiculaires.

Tout d’abord Brawa a publié un funiculaire en HO (ref 6310) et en N (ref 6410). Les modèles, sans doute assez anciens, sont d’une esthétique passe partout.

Les gares ne sont pas extraordinaires et réduites au stricte minimum.

Toutefois l’évitement Abt est bien réalisé. Sur ce plan ou voit comment doit être posée la ligne. Pour s’assurer que le fil se plaque bien sur les poulies de la voie, le plan de roulement est légèrement bombé.

Mais contrairement à la réalité, il y a deux fils – un en aval et un en amont – qui relient les voitures. Cela permet de tendre les fils entre les deux grandes poulies des extrémités. On peut aussi faire passer un courant électrique pour éclairer les voitures.
C’est un système astucieux. Par contre je ne l’ai jamais vu fonctionner. Est-ce fiable sur la durée ?


Voici trois autres exemples de réalisations qui couvrent tous les principaux systèmes :

D’abord un très beau réseau HO consacré uniquement au funiculaire urbain de Bregille à Besançon. Il a aujourd’hui disparu. On a là un véritable évitement Abt totalement fonctionnel (enfin je suppose) et exact.
Plus de détail : http://railminiature25.free.fr/php/funiculaire.php

Ensuite une montagne impressionnante avec un funiculaire qui semble être de type trirail. Il est plus simple à réaliser que l’évitement Abt.
La source : http://trains-ch.skyrock.com/29.html

Le dernier exemple a été présenté à Railexpo 2016. Il s’inspire du funiculaire du Mont Dore mais est en fait un modèle à deux voies séparées comme au Tréport. C’est la solution la plus simple si on utilise deux voitures. Photo : Le Train N°345.

Je dois maintenant faire un choix sachant que je dois fournir des modèles simples à concevoir, à un prix pas trop élevé (donc pas avec des pièces trop grandes), simples à installer et fiables à exploiter.

jeudi, 11 mai 2017

Un funiculaire en HO - Etape 1

On m’a demandé si je pouvais réaliser un funiculaire en HO. Une petite ligne de funiculaire est un agrément intéressant pour animer un décor montagneux ou même de ville car il existe aussi des lignes urbaines. C’est de plus un projet très complet qui inclut des parties décoratives mais aussi fonctionnelles dans plusieurs matériaux en impression 3d.

Je pense qu'il est intéressant de faire partager cette expérience. Ce projet s’achèvera par la construction d’un module avec une petite ligne de démonstration fonctionnelle.

Dans un premier temps, il faut d'abord regarder des exemples réels. Trois lignes sont intéressantes.

Il y a le funiculaire du Mont Dore ou du Capucin. Mis en service en 1898, il a été classé au monument historique. Il gravit 175 m pour 448 (40% de pente) parcouru à l’horizontal. C’est une voie métrique.

Les voitures sont jolies et les gares sont intéressantes sans être trop grandes.

La gare amont dispose d’un mécanisme visible qui sera intéressant à reproduire. Le mécanisme serait animé réellement.


Un autre funiculaire très intéressant est celui du Pic du Jer à Lourdes. Inauguré en 1900, il gravit 475 m sur 976 m (48% de pente). Les voitures, refaites dans les années 1950, sont peu esthétiques. Par contre la ligne possède de belles gares, des viaducs, des tunnels et des portions en courbes.
La gare aval est vraiment très soignée. Malheureusement, même en miniature, elle prendrait trop de place.

La gare amont est originale avec ses quais construits sur un arc.

Le viaduc principal est une bien belle construction.


Le funiculaire de Saint-Hilaire-du-Touvet, situé près de Grenoble, date de 1924. Son dénivelé est 716 m sur 1400 m soit 51% de pente. Comme au Pic du Jer, il y a des tunnels, des ponts et des courbes.

Les gares sont sans grand intérêt bien qu’il y ait un arrêt intermédiaire qui donne accès à une via-ferrata. Par contre les voitures sont plus originales.
La seconde génération de voitures avait une caisse métallique et comportait un pantographe. Ce pantographe devait servir à alimenter des accessoires de bord mais pas la motorisation qui dans les funiculaires est dans l'une des gares, la gare haute en général.

Ce dispositif a été abandonné avec la troisième génération de voiture à l’esthétique plus retro. Le modélisateur 3d que je suis remarque immédiatement que la maquette de ce véhicule sera plus solide que celle du Mont Dore qui comporte de nombreuses parties fines.


Pour finir, remarquons que ces trois funiculaires sont du type à voie unique, à deux voitures et à évitement Abt. C’est un évitement automatique avec des aiguillages fixes.

Sur ce plan, le N°2 est l’évitement Abt.

C’est le plus complexe à réaliser. Je pressens des difficultés à la fois dans la réalisation et dans le fonctionnement. En effet sur le modèle réel, le rapport poids / tension interne dans le câble est plus favorable que sur une maquette. Autrement dit, en miniature, la rigidité du fil risque de l’emporter sur la tension et faire sauter le fil des poulies.

C’est un point à étudier.

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