Přestavníky v H0
Od doby co jsem začal dělat tyto stránky, mně přišlo spousta dotazů týkajících se přestavníků u vyhybek H0. Jaké je vhodné použít, čím se dají nahradit, jaké zkušenosti mám z tím či jiným přestavníkem. Rozhodl jsem se tedy, že celý problém tak nějak zesumíruji. Článek jsem rozdělil do několika okruhů:
U pětšiny typů přestavníků jsem uvedl i orientační cenu. Ty ceny jsou opravdu čistě orientační, protože se skutečné ceny mění každým dnem.
Na úplný závěr článku je anketa, týkající se přestavníků.
Ke každému typu vyhybek náleží od výroby určitý typ přestavníku, u některých vyhybek se přestavník dá oddělit od jiných ne. K některým se dodává samostatně.
PIKO vyrábělo celý sortiment kolejiva s nepříliš modelovým U profilem kolejnice. Toto kolejivo bylo určeno spíše pro modeláře začátečníky, či pro hraní s vláčky. Pro modeláře bylo v NDR vyráběno profilové kolejivo značky PILZ - viz níže v textu.
Staré vyhybky PIKO byly vyrobeny z černého plastu podobného bakelitu (bakelit to ovšem není, protože tento plast se teplem taví). Vzhledově vyhybka nevypadala nic moc, a ani provedení za moc nestálo. V provozu se totiž na vyhybkách vlaky občas vykolejovaly.
Tyto vyhybky existovaly ve dvou provedeních: S elektrickým přestavníkem a s ručním.
Popis: Vyhybky s ručním přestavníkem se objevovaly u dětských sad označovaných jako PIKO JUNIOR. Přehození vyhybky probíhalo pomocí páčky připomínající skutečnou výměnu. Součástí přestavníku bylo i výměnové návěstidlo německého typu. Proporce se skutečností nebyly zachovány, z pevnostních a funkčních důvodu byly tyto součásti větší. Při hře dětí s těmito výhybkami docházelo často k ulomení výměny. Některé z těchto výhybek měly pomocný kontakt, který pouštěl proud do koleje na kterou bylo postaveno.
Cena: už se nevyrábí, na burzách, v bazarech, apod. kolem 50 Kč
Vzhled: Elektrický přestavník u těchto výhybek byl neoddělitelný. Velikostí byl obrovský, nepůsobil vůbec modelově. Při použití těchto výhybek na složitějším zhlaví docházelo ke kolizím mezi čtyřnápravovými osobními vozy a krytem přestavníku.
Vybavení: Přestavník měl koncové vypínání a kontakty pro zpětný ohlas. Ty se daly použít pro různé automatizační účely na kolejišti. Přestavník měl velikou cívku navinutou na kovovém tělu, která přežila i velké přehřátí.
Zkušenosti: Přestavník byl sice robustní, ale nebyl kdovíjak spolehlivý. Při častějším přehazování docházelo často k uváznutí přestavníku kdesi uprostřed mezi krajními polohami a nebylo jej možno elektricky přehodit tam ani zpátky. Tuto závadu měly na svědomí kontakty koncového vypínání. Když se použilo napájení trvalým proudem, které bylo u těchto vyhybek možné právě kvůli koncovému vypínání, tak pro změnu kontakty občas nerozpojily a což vedlo k přehřátí cívky elektromagnetu a destrukci vyhybky. Elektromagnet se ohříval i při častějším přehazování, což vedlo naštěstí jen k deformaci krytu přestavníku. Ani funkce zpětného ohlasu nebyla na 100% spolehlivá. Při vyřazení koncového vypínání a správného seřízení kontaktů zpětného ohlasu však fungovaly přestavníky vcelku spolehlivě.
Cena: už se nevyrábí, na burzách, v bazarech, apod. kolem 50 Kč
Novější výhybky PIKO byly opět vyrobeny z černého plastu, na rozdíl od starých vyhybek měly naznačená léta na pražcích. Jazyky i srdcovka vypadaly jemněji. Celkově vyhybky vzhledově působily lepším dojmem. Provedení vyhybek bylo také lepší, k vykolejování již tak často nedocházelo.
Popis: Vyhybky s ručním přestavníkem se objevovaly u dětských sad označovaných jako PIKO JUNIOR. Provedení přestavníku bylo obdobné jako u starých vyhybek - viz výše.
Cena: už se nevyrábí, na burzách, v bazarech, apod. kolem 50 Kč
Popis: Elektrický přestavník u těchto výhybek je neoddělitelný. Jeho velikost je už docela rozumná, není sice zrovna malý a nenápadný, ale při srovnání např. s moderním přestavníkem ROCO o mnoho větší není.
Vybavení: Vyhybky jsou vybaveny koncovým vypínáním a zpětným ohlasem. Přestavník má miniaturní cívky, které snadno podlehnou přehřátí.
Zkušenosti: Tyto výhybky jsem na svém kolejišti nepoužíval. Zkušenosti ostatních modelářů jsou takové, že přestavník je mnohem nespolehlivější než u starého provedení.
Cena: už se nevyrábí, na burzách, v bazarech, apod. kolem 50 Kč
Popis: Elektrický přestavník u těchto výhybek je neoddělitelný. Velikostí je poměrně rozměrný.
Vybavení: Vyhybky jsou vybaveny koncovým vypínáním a zpětným ohlasem. Přestavník má poměrně veliké cívky, které jsou ovšem navinuty na tělu z umělé hmoty. To se při přehřátí nataví na pohyblivé jádro cívky.
Zkušenosti: Přestavník není zrovna spolehlivý. Problémy jsou stejné jako u ostatních přestavníků PIKO. Při častějším přehazování dochází k uváznutí přestavníku uprostřed mezi krajními polohami a není jej možno elektricky přehodit tam ani zpátky. Tuto závadu mají na svědomí kontakty koncového vypínání. Při častějším přehazování se elektromagnet se ohřívá, což často vede i k destrukci přestavníku. Při vyřazení koncového vypínání se spolehlivost zlepší (vyhybka na obrázku je má odstraněné).
Cena: už se nevyrábí, na burzách, v bazarech, apod. kolem 50 Kč
Koleje značky PILZ byly v dobách před více jak 20ti lety jediným opravdu modelovým kolejivem H0, které se dalo ve státech bývalého východního bloku sehnat. Koleje mají výšku profilu 2,5 mm a i v dnešních poměrech se nemají za co stydět. Vypadají stále docela dobře a i spoustu dnešních modelářů je stále používá. Sortiment kolejiva obsahoval několik druhů vyhybek, např.:klasické, štíhlé, obloukové, angličany, trojcestné,…
Popis: Přestavník je samostatný, k výhybkám se kupoval zvlášť. Přidělává se do úchytu vedle vyhybky na její levou nebo pravou stranu. Existuje provedení pro pravou, levou a anglickou vyhybku. Vyskytuje se ve starším a novějším provedení. Rozměry přestavníku jsou poměrně veliké, na kolejišti působí dost rušivě. Přestavník má nahoře imitaci výměníkového návěstidla.
Vybavení: Přestavník nemá koncové vypínání, ale má kontakty pro zpětný ohlas či jiné funkce. Tyto kontakty se často používají pro napájení kovových srdcovek u vyhybek PILZ. V horní části přestavníku je funkční imitace výměníkového návěstidla. Přestavník má poměrně veliké cívky, které jsou ovšem navinuty na tělu z umělé hmoty. To se při přehřátí nataví na pohyblivé jádro cívky.
Zkušenosti: Tyto přestavníky na svém kolejišti moc nepoužívám. Zdají se mi vcelku spolehlivé. Při častějším přehazování se elektromagnety se citelně ohřívají, což často vede i k destrukci přestavníku.
Cena: už se nevyrábí, na burzách, v bazarech, apod. kolem 50 Kč
Popis: Přestavník u vyhybek ROCO bývá samostatný a kupuje se zvlášť, u vyhybek ROCO HobbyLine je však neoddělitelnou součástí vyhybky. Přidělává se do úchytu vedle výhybky na její levou nebo pravou stranu. U výhybek ROCO s podložím se přidělává do úchytu zespod výhybky. Přestavník není moc velký, ale k nejmenším také nepatří. Jeho velikost je však akceptovatelná.
Vybavení: Přestavník není vybaven koncovým vypínáním ani zpětným ohlasem. Přestavník má poměrně velikou cívku, navinutou na kovovém těle, která odolává přehřátí, na rozdíl od zbytku přestavníku.
Zkušenosti: Tyto přestavníky jsou velmi spolehlivé a bezproblémové. S jednou velkou výjimkou. Tyto přestavníky jsou vyrobeny z měkkého plastu, který se deformuje už při malém ohřátí. Při častém přehazování se elektromagnet ohřívá jako u ostatních přestavníků, zde již ovšem při malém ohřátí dochází k deformacím pohyblivých součástí přestavníku, při větším přehřátí pak k deformaci celého přestavníku. Na to je třeba dávat velký pozor! Takto poškozené přestavníky pak, pokud ještě fungují, už spolehlivé nejsou.
Cena: samostatný přestavník podle provedení cca 450 až 550 Kč
Vyhybky FLEISCHMANN jsou vybaveny pružinkou, která přitlačuje jazyk vyhybky do strany. Vyhybka tedy nemůže být přestavená někam doprostřed.
Popis: Přestavník u vyhybek FLEISCHMANN je samostatný a lze jej koupit zvlášť. Montuje se vedle vyhybky na její pravou nebo levou stranu. Existuje přestavník pro pravou a levou vyhybku. Je možné jej namontovat i vzhůru nohama do otvoru v desce kolejiště, pak lze zaštěrkovat, zatravnit či jinak zamaskovat a neruší při pohledu na kolejiště. Rozměry se tento přestavník řadí k nejmenším. K výhybkám FLEISCHMANN je možné samostatně dokoupit i imitaci výměnového návěstidla.
Vybavení: Přestavník je vybaven koncovým vypínáním.
Zkušenosti: S těmito přestavníky žádné zkušenosti nemám.
Cena: samostatný přestavník cca 450 Kč
Vyhybky PECO jsou vybaveny zařízením, které přitlačuje jazyky vyhybky do jedné nebo druhé strany. Vyhybka tedy nemůže být přehozená někam mezi krajní polohy.
Popis: Přestavník je u vyhybek PECO samostatný. Montuje se přímo pod vyhybku, pak je nutno do základní desky kolejiště vyrobit pod vyhybkou díru. Výhodou takto umístěného přestavníku je, že neruší při pohledu na kolejiště. Přestavník je možno pomocí speciálního adaptéru přidělat i vedle vyhybky. Přestavník je také možné doplnit o přídavný přepínač s kontakty zpětného ohlasu. K výhybkám PECO je možné samostatně dokoupit imitaci výměny s návěstidlem.
Vybavení: Přestavník sice není vybaven zpětným ohlasem, ten lze ovšem dokoupit.
Zkušenosti: Přestavníky jsou poměrně hlučné, ale jsou velmi spolehlivé.
Cena: přestavník 200 Kč, mikrospínač 260 Kč
Skutečné vyhybky se přestavují pomocí lanovodů nebo elektromotoricky, pohyb jazyku je sice poměrně rychlý, ale plynulý. Modely vyhybek vybavené elektromagnetickými přestavníky přehazují jazyky takřka mžikově. Tento "velký" prohřešek řeší elektromotorické přestavníky.
Popis: Přestavník FULGUREX je poměrně robustní. Doba přehození je cca 2 s.
Vybavení: Přestavník má dva přepínací kontakty zpětného ohlasu + další 2 lze dodatečně namontovat.
Zkušenosti: Dříve patřil mezi kvalitní a spolehlivé výrobky, pak šla kvalita dolů. Dnes už jsou lepší, ale stále nedosahují původních kvalit. Zkušenosti modelářů jsou různé: jedni je chválí kudy chodí, jiní je jak můžou haní. V čem se většinou shodnou, tak v tom, že jsou velmi hlučné. Já s těmito přestavníky žádné zkušenosti nemám.
Cena: 330-500 Kč
Popis: U přestavníku HOFFMANN lze nastavit dobu přehození od 0,3 do cca 1 s.
Vybavení: Přestavník má 1 volný přepínací kontakt + další lze dodatečně namontovat.
Zkušenosti: S tímto typem přestavníku nemám žádné zkušenosti.
Cena: cca 300 Kč
Popis: Přestavník CONRAD je velmi podobný přestavníku HOFFMANN. Jeho velkou výhodou je nižší cena než u ostatních elektromotorických přestavníků. Doba přestavění je cca 0,3 s.
Vybavení: Přestavník existuje ve dvou verzích. Jedna má 1 volný přepínací kontakt, druhá nemá žádný volný přepínací kontakt.
Zkušenosti: S tímto typem přestavníku nemám žádné zkušenosti.
Cena: cca 200 Kč
Popis: Přestavník TILLIG je sice určen pro velikost TT, má ovšem měnitelný zdvih jazyků od 3 do 10 mm. Je tedy použitelný i pro velikost H0. Doba přehození je cca 2 s.
Vybavení: Přestavník má výstupy na zpětný ohlas.
Zkušenosti: Přestavník je údajně hlučný. Já s tímto přestavníkem nemám žádné zkušenosti.
Cena: cca 500 Kč
Zajímavé informace o motorických přestavnících jsou na stránkách lokopin.wz.cz v sekci testy.
Pokud z finančního či jiného důvodu nechceme či nemůžeme u vyhybek používat továrně vyrobené přestavníky, máme také šanci. Sám jsem tento problém řešil, mám na svém kolejišti cca 20 vyhybek značky PILZ bez přestavníků. Nákup přestavníků PILZ by na burzách a v bazarech by sice možný byl, finančně bych to také utáhl, ale nevím jak bych takové množství přestavníků sháněl. Také se mi nelíbily jejich rozměry a tak jsem si řekl, že by bylo dobré vyrobit nějaké přestavníky, které by se přidělaly pod výhybku dospod kolejiště. A tak jsem začal tvořit a upravovat.
Je to asi nejjednodušší cesta. Ve skrytém nádraží jsem u vyhybek PILZ použil přestavníky od starých poškozených vyhybek PIKO (viz výše). Přestavník jsem od vyhybky odřízl. U mechanizmu pohybu jazyků jsem odstranil nýtek, který jej spojuje s jazykem. Toto kovové táhlo jsem přilepil k plastovému táhlu vyhybky PILZ. Přestavník jsem nakonec přilepil na desku kolejiště rovnoběžně s vyhybkou a to tak daleko aby vyhybka správně přehazovala na obě strany. Řešení se v provozu osvědčilo, u přestavníku jsem odstranil kvůli větší spolehlivosti koncové vypínání.
Předchozí řešení je ovšem použitelné jen ve skryté části kolejiště, protože přestavník vypadá hrozně. Možná by jej bylo možné přidělat ze spodu pod vyhybku, kdyby se nějak vyřešilo napojení táhla na jazyky, nemusel by to být problém. Nezkoušel jsem ovšem, jestli přestavník pracuje nohama vzhůru.
Podobným způsobem, jako v případě u přestavníku PIKO vedle vyhybky, jsem vyřešil i připojení přestavníku ROCO k vyhybce PILZ. Toto řešení jsem použil, protože pod vyhybkou není dostatek místa pro další typ přestavníku popsaného níže v textu.
Takto nějak lze určitě k vyhybce připojit jakýkoliv tovární přestavník.
Přestavník také můžeme zkusit vyrobit si sami. Konstrukce mohou být různé, já jsem použil obdobné principy jako jsou použity u většiny továrních výrobků, tj. přeměna pohybu z cívky na jazyky vyhybku pomocí tvarové drážky.
Provedení přestavníku je dobře patrné z obrázku. Cívka s jádrem je použita ze staršího semaforu PIKO. Na jazyky vyhybky je připojen pružný drát procházející otvorem v plechové desce přestavníku a deskou kolejiště. Přestavníky jsem montoval podélně pod vyhybku. Kontakty na přestavníku jsem používal pro napájení srdcovek u vyhybek PILZ. Přestavníky jsou velmi spolehlivé a ani jejich výroba není kdovíjak složitá. Konstrukce se dá jistě mnoha způsoby modifikovat.
K výrobě přestavníků je možné výužít také telefonní relé.
Cena: v podstatě zadarmo - co dům dal
Přestavníky s paměťovým drátkem jsou mezi modeláři stále poměrně málo známe a ještě méně rozšířené. Mají však některé výborné vlastnosti, díky kterým stojí za to se jimi začít zabývat:
Jako každé zařízení mají ovšem také záporné vlastnosti:
O co tedy konkrétně jde? K přestavování vyhybek se zde využívá vlastností speciálního drátku tenkého jako vlas. Ten se po ohřátí zkrátí zhruba o 3% své délky. Po vychladnutí se opět roztáhne. K ohřátí se samozřejmě využívá jeho vlastní odpor, takže se nám při průchodu proudu drátkem drátek zkracuje. Toto je způsobeno speciálním materiálem drátku, kdy dochází k vnitřním přeměnám v materiálů z martenzitické struktury ve studeném stavu na austenitickou v teplém stavu. Každá z těchto struktur má jinou velikost zrna a tudíž je jiná celková délka drátku.
Konkrétních příkladů použití je mnoho, záleží na fantazii. Pro přestavení vyhybky je potřeba cca 10 cm drátku. Ten je napnut mezi pevným bodem a nějakým pákovým mechanizmem spojeným s jazyky vyhybky. V jedné poloze jsou jazyky vyhybky přitlačovány pružinou v druhé drátkem. Několik konkrétních provedení je na následujících obrázcích.
Takovéto uspořádání přestavníků jsem použil na svém kolejišti já. Takto uspořádaný přestavník má určité výhody/nevýhody. Výhodou i nevýhodou současně je pákový převod u přestavníku. Zatímco zdvih drátku je něco kolem 3 mm tak zdvih na konci pákového mechanismu je zhruba dvojnásobný. Zdvih jazyků je ovšem něco kolem 4 mm. Rozdíl je vykompenzován pružností drátku použitého na páku. Výhoda je ta, že jazyky vyhybky jsou přitlačovány ke koleji určitou silou. Ovšem pozor, drátek MemoryWire nesmí být namáhán velkou silou - viz níže (proto je také použito pružné struny v mechanismu přestavníku). Skutečné provedení přestavníků zabudovaných v kolejišti je na následujících obrázcích.
Určitou nevýhodou může být příčné uspořádání přestavníku vzhledem ke kolejím. V některých částech kolejiště není takovýto přestavník možné nainstalovat.
Následuje další z mnoha provedení možných provedení přestavníků, tentokrát určený pro zabudování podélně vedle vyhybky.
Také existuje možnost vyrobit přestavníky s tzv. T-element. Spotřeba drátku je sice dvojnásobná, ale není nutné trvalé napájení drátku. T-element svou nestabilitou vyvolá přitažení jazyků vyhybky do jedné z krajních poloh. K ovládání se použijí tlačítka. Tlačítko je nutné držet po určitou dobu (cca 2 s), než dojde k přestavení vyhybky. Při použití přestavníků s T-elementem se ovšem zbavíme výhody pomalého chodu přestavníku.
Teď bych se zmínil o některých fyzikálních vlastnostech drátku MemoryWire. Drátek nesmí být mechanicky přetěžován. Maximální dovolená síla činí 2 N (tedy 200 g). Drátek také nesmí být přetěžován tepelně. Proto se jej nepokoušíme pájet a spojujeme jej pouze mechanicky.
Napájecí napětí je v případě cca 10 cm dlouhého drátku cca 2,5 až 3 V. Rozhodně ne více než 3 V. Vyšší napětí vyvolá přehřátí a destrukci drátku. Napětí je různé podle délky drátku (mění se odpor), pro kratší drátek menší, pro delší pochopitelně větší. Drátkem při napájení prochází proud cca 200 mA, což může při více přestavnících působit určité problémy. Ty se dají minimalizovat vhodným navržením zhlaví tak, aby při obvyklé poloze vyhybky byl drátek bez napětí a jazyky vyhybky byly přitlačovány pružinou.
Tyto přestavníky se mi velmi osvědčily. Po vyladění jsou 100% spolehlivé. Pracnost jejich výroby se pohybuje v přijatelné míře.
Cena: 1,2 m drátku + příchytky a pružinky cca 600 Kč, což by mělo stačit tak na 10 přestavníku, tedy cca 60 Kč/kus.
Následuje video s pohybem vyhybky s přestavníkem MemoryWire. Pohyb vyhybky není mžikový, jako u vyhybek s elektromagnety.
Pokud někoho přestavníky s drátkem s tvarovou pamětí či drátek samotný zaujaly, pak se více dozví třeba na internetové adrese www.litomysky.cz. Na této adrese jde drátek i zakoupit.
U většiny přestavníků jsem psal o jejich možném poškození vlivem přehřátí. K tomu může dojít buď při častém přehazování nebo častěji selháním techniky či člověka.
Pokud nemáme přestavníky vybavené koncovým vypínáním musíme je ovládat krátkým sepnutím většinou pomocí tlačítek. Zde je jeden z prvních kamenů úrazu. Protože přestavníkem vyhybky protéká poměrně velký proud dochází občas k přitavení kontaktů v tlačítkách, což vede k tomu, že přestavníkem prochází stále proud a vede to k jeho destrukci. Tento problém se mi na kolejišti vyskytl u různých továrně vyráběných klávesnic (PIKO, ZEUKE/TILLIG,…) i některých jednotlivě kupovaných tlačítek. Osvědčila se zvonková tlačítka. Ta šedivá hranatá s průhledným krytem. Výhodou také je snadné umístění piktogramu.
Problémy se objevují i u různých kolejových kontaktů umístěných v kolejích. Zajímavé je, že když se rozpojí či vykolejí vlak, tak se v 9. z deseti případů zastaví tak, aby stál na kolejovém kontaktu. Zkrátka Murphiho zákony fungují na jedničku. Důsledek je jasný.
Také musíme počítat se selháním lidského faktoru. Buď se při pohybu kolem kolejiště náhodně dotkneme tlačítka, s kolejištěm si mohou také hrát i děti, těm některé věci také nevysvětlíte.
Řešením předchozích problémů může být přidání dalšího tlačítka sériově připojeného ke klávesnicím.
Ovládání je pak "dvouruční", jedním prstem se sepne požadované tlačítko druhým pak přídavné. Takto máme ošetřeno i náhodné stisknuti tlačítka.
Dalším řešením může být tento pomocný obvod.
K ochraně přestavníků slouží v tomto případě elektrolitický kondenzátor velké kapacity (1500-3000µF, který se nabíjí přes diodu a žárovku. Dalších zapojení a pomůcek se dá najít v literatuře spousta.
Pokud používáte vyhybky s koncovým vypínáním je tu možnost napájet je trvalým napětím pomocí přepínačů. Nevím jak jsou spolehlivé přestavníky od FLEISCHMANNa a jiné, ale u starých výhybek PIKO bych koncovému vypínání nevěřil. U těch totiž to koncové vypínání spíš nefungovalo než fungovalo. Takže vyhybka při napájení přepínači se poměrně brzy spálila.
Tento problém řeší níže uvedený obvod
Přestavníky výměn jsou řízeny přepínači. Při přepínání kontaktu se kondenzátor střídavě nabíjí nebo vybíjí. Nabíjecí či vybíjecí proud při vhodně zvolené kapacitě kondenzátoru (1000-2500µF) spolehlivě přestaví. Po nabití kondenzátoru již další proud prakticky neprochází. Toto zapojení je vhodné i pro přestavníky bez koncového vypínání.
Pokud máte k tématu přestavníků nějaké informace a nechcete si je nechat pro sebe, napište mi. Za jakékoliv připomínky budu rád.