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COME REALIZZARE UN CAPPIO DI RITORNO IN DCC

di Andrea Altrocchi

Sono diversi i casi in cui le due rotaie possono dare origine a situazioni di corto-circuito.

Questo accade quando le rotaie vengono "elettricamente" a contatto, come se si posasse un pezzo metallico a cavallo delle stesse. Pensiamo ad esempio al triangolo di inversione, utilizzato per invertire il verso delle locomotive a vapore, al posto della piattaforma girevole, o alla stessa piattaforma che, quando il ponte ruota di 180 gradi, genera un corto-circuito.

Ma il caso più classico è di certo la cosiddetta racchetta o anello di ritorno, in cui uno scambio viene chiuso su se stesso, assumendo appunto la forma di una racchetta da tennis.

Il veicolo passa sul binario di ingresso, entra nel cappio, lo percorre, e poi esce sullo stesso binario utilizzato per l'ingresso. E’ sicuramente utile per invertire il posizionamento del convoglio, soprattutto nel caso di una motrice asimmetrica, come ad esempio una locomotiva a vapore.

Il cappio può essere realizzato sia in analogico che in digitale, ma in questa guida si tratterà solo quello in DCC, ovvero in digitale.

In questo caso il cappio va completamente isolato dal resto dell'impianto con una doppia interruzione su entrambe le rotaie. La polarità del cappio si inverte proprio mentre il convoglio e' INTERAMENTE entrato nel cappio stesso.

Il passaggio della PRIMA ruota, nel caso che l'alimentazione del cappio non sia in fase con quella del resto dell'impianto, provoca un corto quando transita nella giunzione; è questo corto, monitorato dall'invertitore, prima che venga avvertito dall'alimentatore (booster), che fa sì che l'invertitore reagisca riallineando le fasi del circuito che alimenta con quello di ingresso; lo stesso avviene in uscita col transito della prima ruota sulla giunzione.

Quindi è basilare che la lunghezza del cappio sia almeno pari al convoglio più lungo che si vuol far circolare, più almeno un decimetro di sicurezza. Infatti, se così non fosse e qualche vagone si trovasse ancora nella parte di tracciato fuori dell’anello di ritorno, le ruote metalliche, passando sui sezionamenti, provocherebbero un corto circuito con rischio di danni all’alimentatore.

Altro aspetto rilevante, dato che il treno entra ed esce dallo stesso scambio, riguarda proprio il deviatoio. Se questo ha il cuore isolato, può anche essere tallonato all'uscita, ma se ha il cuore polarizzato deve essere deviato mentre il treno si trova all'interno del cappio (manualmente oppure con qualche meccanismo elettronico).

Un deviatoio è "tallonato" quando, essendo disposto per una determinata direzione, viene impegnato da rotabili che provengono dal lato opposto alla posizione degli aghi sul ramo per il quale il deviatoio non è disposto. In tal modo i bordini delle ruote forzano l'ago ed il convoglio passa senza alcun problema.

Il decoder della locomotiva, provvede ad alimentare il motore sempre nello stesso modo (caratteristica costruttiva dei decoders che è obbligatoria se si vuole la "NMRA DCC conformance") ed un apposito relais provvede alla commutazione dei binari.
La logica di funzionamento è uno standard mondiale che deve essere rispettato da tutti i fabbricanti, ed il relais che controlla il cappio è del tutto indipendente dal sistema DCC usato.

Se ad esempio si utilizza il digitale Piko, si può usare il relais della Lenz o della NCE o il Digitrax PM 42 che ne gestisce addirittura 4.
Dato che il relais commuta la polarità quando uno dei due isolamenti del cappio è attraversato da un asse con un carico elettrico sopra, è obbligatorio usare locomotive che non abbiano le prese di corrente sfalsate sulle ruote (come le vecchie Rivarossi, ad esempio). Se si utilizzano solo motrici prodotte dagli anni 80 in poi, non c’è alcuna controindicazione.

Nulla di complicato dunque: si isola il cappio ad entrambe le estremità, si collega il relais apposito (due cavi ai binari del cappio ed altri due cavi ad uno qualsiasi dei binari afferenti) e si può incominciare a giocare...

Importante: il cappio va alimentato a parte e solo con l'uscita del relais. Quando il treno entra o esce dal cappio, il relais rileva il corto ed automaticamente inverte la polarità di questo.

Un relais molto conveniente, in termini di costo e reperibilità, è probabilmente il Lenz LK200.

Qui possiamo osservare il relativo sistema di collegamento elettrico.

Un altro prodotto in commercio che si può utilizzare allo scopo, è il KSM-SG Reverse-Loop Module.

Anche qui possiamo osservare il relativo sistema di collegamento.

 

Esiste poi anche un sistema decisamente più economico e che consiste nell'invertire manualmente la polarità delle rotaie, una volta che il treno è entrato nel cappio. Non è chiaramente un sistema automatico ma, visti i costi, una riflessione è giusto farla. E’ infatti sufficiente un interruttore a 2 o 3 posizioni tipo questo:

Si prendono due fili che provengono dall'alimentatore e si collegano all’interruttore;

si collegano all'interno del tratto isolato del cappio 4 fili (2 per rotaia);

si collegano in maniera opportuna questi 4 fili all'interruttore, in modo che con una posizione dell’interruttore si alimenta la rotaia DX (la fase) e la rotaia SX con il neutro, mentre con l'altra posizione si alimenta la rotaia DX con il neutro e la SX con la fase.

Una volta che il treno è entrato tutto nel tratto isolato, si gira l'interruttore ed il treno prosegue senza problemi la corsa.

L'unica accortezza da avere è quello di alimentare il tratto isolato allo stesso modo in cui è alimentato il tratto da cui entra il treno (cioè se nel binario esterno al cappio è la rotaia dx ad essere alimentata con la fase, anche il tratto isolato deve avere la fase sulla rotaia dx). Una volta che il treno è completamente dentro il tratto isolato, si inverte la polarità ed  una volta che il treno è uscito, si rimette l'interruttore nella posizione iniziale.

Ecco lo schema con i collegamenti:

Il sistema ha i suoi pro e i suoi contro, dipende soprattutto da come si prevede di gestire la circolazione sul cappio.

Il contro consiste chiaramente nel mancato automatismo e nella relativa "velocità" di azionamento dell'interruttore, ma se il cappio dovesse essere particolarmente lungo il disagio potrebbe essere marginale.

Il pro è naturalmente il costo, in quanto un interruttore del genere (commutatore a levetta a due vie o doppio deviatore) si trova nei negozi di componenti elettronici tra i 5 e i 6 euro (2014).