Trpasličí návěstidlo

^[1]Nestává se mi často, abych své články zásadně předělával. V případě popisu stavby trpasličího návěstidla a (následně) návěstidel na krakorec jsem se dostal do slepé uličky, neboť jsem si ne vlastní vinou až pozdě uvědomil, že nejsem schopen tyto statě uzavřít návodem, jak taková návěstidla ovládat, tj. rozsvítit. Vývoj nového dekodéru pro návěstidla DIGI-CZ 019 je de facto již dokončen, ale nevyzkoušen v praxi, resp. v systému ostatních ovladačů, s čímž ovšem souvisí i zapojení LED v návěstidlech, což jsem netušil.

Tento text (rozdělený na dvě části) se věnuje sestavení návěstidel, což považuji za užitečné pro ty, kteří se o to chtějí pokusit. O jejich zapojení a hlavně event. ovládání přes dekodér bude časem připraven další článek.

  Zdá se to snadné, jako všechno, ale základní otázkou je, které návěstidlo (od kterého výrobce) vybrat pro úpravu na trpasličí návěstdilo? V měřítku 1:160 naštěstí u nás zase až tolik výrobců není. Lze zakoupit návěstidla hotová (sestavená), anebo jako stavebnice z leptu. Několik modelů jsem vyzkoušel. Podle mne v zásadě vyhovují všechny, byť fajnšmekři mohou mít k modelům některých výrobců výhrady např. stran velikosti stínítek, průměru sloupku atd. A to nemluvím o volbě mezi systémy CCCP, AŽD aj. Já spíše sledovat snadnost, resp. pracnost sestavení stavebnic návěstidel, příp. možnost úpravy některých modelů prodávaných jako komplet pro použití jako trpasličí, hlavně pak na krakorec, který jsem mezi tím vyvinul a nabízím ho v N-šopíku – ZDE ^[2].

  Aniž bych zdržoval popisem kladů a záporů některých stavebnic, resp. hotových výrobků, protože by to mohlo být i subjektivní hodnocení, pro model trpasličího návěstidla v měřítku N jsem použil stavebnici z vyleptaného mosazného plechu od Radka Mende, který jsem od něho dostal k otestování. Nabyl jsem přesvědčení, že tahle velmi jednoduchá koncepce je to „pravé ořechové“. Nutno ovšem zdůraznit, že kromě šikovně udělaného leptu a jeho sestavení autor excelentně vyřešil i osazování LED SMD na dvoustrannou desku plošného spoje.

  Troufám si říci, že trpasličí návěstidlo je z hlediska sestavení jednodušší, než návěstidlo na sloupu, anebo na krakorci, byť výsledné rozměry jsou v řádu jednotek milimetrů. Aby nedošlo k mýlce, na mém kolejišti budou trpasličí návěstidla jen pro posun, tedy se dvěmi světly v barvách bílé a modré. Zadruhé, u tohoto návěstidla není třeba řešit připájení ke sloupu nebo krakorci.

Popis dílů na aršíku a další díly nutné k sestavení návěstidla

  Na aršíku z mosazného plechu tl. 0,2 mm je vyleptáno několik dílů. Jelikož neznám jejich přesnou terminologii stanovenou autorem, označil jsem si je následovně (a v tomto textu je i tak budu nazývat):
– čelní deska,
– stínítka,
– rám pro LED SMD (na rámu jsou příčky),
– stupačka,
– centrovací přípravek,
– lišta pro označovací pás.

^[3]

Obr. 1, 2 – Lept světelného návěstidla (zde pro tři světla) a deska plošného spoje – autor Radek Mende (obrázek leptu deformován kvůli event. padělatelům)

.

K vytvoření návěstidla jsou dále potřeba:
– speciální oboustranně pokovená deska plošného spoje (DPS),
– LED SMD 0604 (použil jsem typ 0402),
– mosazná trubička ∅ 0,8 mm,
– drátky (lakovaný, ∅ 0,1 – 0,15 mm),
– plastové trubičky, resp. žlaby a další plastové díly k sestavení podstavce, vč. kuprextitu a konektoru.

Poznámka: U trpasličího návěstidla jsem některé díly nepoužil.

.

Postup sestavení trpasličího návěstidla

  Pro snadné spájení dílů návěstidla je potřeba si zhotovit přípravek. Použil jsem „umělé dřevo“¹⁾ a do něho vyvrtal nejdříve dva, a posléze tři otvory (když jsem stavěl třístavové návěstidlo pro krakorec). Rozteče otvorů přesně korespondují s otvory v čelní desce návěstidla. Nic jsem neměřil, jen jsem jehlou vytvořil důlky podle otvorů v čelní desce přiložené na „dřevěný“ hranolek. Průměry vyvrtaných otvorů přesně odpovídají vnějšímu průměru stočeného stínítka (vrtáno ∅ 1,2 mm, následně dopilováváno kulatým mikro-pilníkem, hloubka odpovídá délce stínítka).

^{[4] [5]}

Obr. 3, 4 – Přípravek pro montáž návěstidla (zde ještě se dvěma otvory). Dole drážka pro ohýbání stínítek

.

  Z aršíku se vystřihnou a začistí čelní deska a stínítka. Stínítko se snadno stočí podle dříku vrtáku ∅ 1 mm v drážce, kterou jsem si vypiloval kruhovým pilníkem v jedné boční stěně přípravku z „umělého dřeva“. Konečný tvar zaoblení stínítka jsem doladil mezi čelistmi kleštiček.

  Stínítka se prostrčí z rubu čelní deskou, příp. se upraví vytvarování jejich konců, aby absolutně přesně zapadla do vybrání v otvorech v čelní desce. (Poznámka: V tom se zásadně liší konstrukce a uchycení stínítek podle R. Mende od konstrukce I. Kučery.)

  Celek se opatrně zasune do přípravku a jednotlivá stínítka se z rubu připájí mikro-kapičkou cínu. Je-li spoj dobře ošetřen tavidlem, cín se pěkně rozlije a maličko i proteče okolo stínítek na lícní stranu čelní desky. Stínítka pak dokonale drží.

  Čelní deska má rub a líc. Na rubu je okolo otvorů vyleptaná obdélníková drážka pro zapuštění rámu, do kterého se vkládá deska plošného spoje (DPS) s připájenými LED SMD.

^[6]

Obr. 5 – Stínítka jsou z rubu připájena do čelní desky návěstidel

.

  Vytvaruje se zadní rám návěstidla; podle doporučení autora se ohýbá ryskou ven. Zadní rám má nahoře delší a dole kratší příčku, které slouží k připájení návěstidla ke stožáru.
Poznámka: U trpasličí verze návěstidla jsem rám otočil o 180° a delší příčka, kterou jsem ohnul dolu, mi posloužila k upevnění návěstidla do podstavce. Kratší příčka se může odstřihnout.

^[7]

Obr. 6 – Rám připájený z rubu k čelní desce (s příčkou dolu)

.

  Připravený (přesně vytvarovaný) rám se zezadu připájí kapičkou cínu k rubu čelní desky. Při pájení rámu je nutné mít sestavu se stínítky zasunutou v přípravku, jinak se může rozpadnout.

Poznámka: Rám je velmi titěrná součástka a proto ohýbat jej jen tak v ruce (v kleštičkách) možná dokáže Mistr. Sám si asi pro chystanou „sériovou“ výrobu vypiluji z hliníku hranolek, okolo kterého se bude tento díl ohýbat, aby byly všechny rámy stejné. Jde hlavně o to, aby rám měl dostatečnou vnitřní šířku, aby do něho šly pohodlně vkládat DPS s LED SMD.

. ^[8]

.Obr. 7 – Skelet trpaličího návěstidla

.

Instalace LED SMD na DPS

 Jak už jsem zdůraznil, oproti všem ostatním dostupným modelům návěstidel je v koncepci modelu Radka Mende užitečnou novinkou použitá speciální DPS pro připájení LED SMD (vyrobeno v Číně). Víme, že DPS dnes není problém vyrobit, sám jsem je použil několikrát, např. k upevnění LED SMD v čelech některých lokomotiv, které jsem osvětlovat dvoubarevnými LED SMD. Ale speciální DPS, o které hovořím, je zvláštní v tom, že pájecí plošky jsou přesně definované v rozteči otvorů pro světla v čelní desce a současně podle šířky LED SMD typ 0604, a dále že plošky jsou z lícové i rubové strany propojené prokovenými otvory. A ještě, plošky na jedné straně jsou ve svislé linii rovněž vnitřně propojené, takže k nim lze připojit společné anody, nebo katody LED SMD. Geniální věc.

  Radek Mende má vlastní postup, jak k nim postupně pájet LED SMD 0604 a posléze drátky. Já jsem použil menší LED SMD typ 0402, ovšem s předem napájenými drátky, které jsem měl donedávna v nabídce N-šopíku. Právě takto připravené LED zjednodušily jejich připájení na DPS. Samozřejmě, menší LED SMD se bezproblémově vešly na DPS:
.
Z destičky se odřízne potřebný kousek podle počtu světel návěstidla. U trpasličího návěstidla, které jsem stavěl, jsou dvě světla, tedy dva páry plošek. DPS jsem začistil (zabrousil), aby šla s jistou boční vůli vložit do rámu návěstidla.

Po změření si kde je anoda a katoda LED SMD s připájenými drátky stačilo prostrčit drátky skrz otvory v DPS (bílá nahoře, modrá dole), tuto i s LED otočit a položit na rovnou desku, nástrojem sestavu přitlačit, aby se „ledky“ srovnaly a byly přitištěné svými pájecími ploškami k DPS, „učesat“ drátky do jednoho směru (směrem k delší příčce rámu) a konečně trefit se páječkou s mikro-kapkou cínu na hrotu na pájecí bod. Cín přichytí drátek, proteče otvorem a současně fixuje LED z druhé strany. Je dobré, když se pájení povede tzv. „na první dobrou“.

Poznámka: V tomto místě musím s velkou lítostí důrazně upozornit, že až posléze jsem se od autora dekodéru pro návěstidla (DIGI-CZ 019) dozvěděl, že zapojení LED SMD se společnou anodou, resp. katodou není správné, pokud bude návěstidlo ovládáno právě tímto dekodérem. Že zapojení obou diod musí být jiné (proti sobě). Netuším však v tomto okamžiku, jak budou zapojeny tři a více LED ve vícestavových návěstidlech. Bohužel, tato naprosto zásadní věc, důležitá pro sestavení trpasličího návěstidla, mi v současnosti není jasná a nemohu tudíž sloužit radou… Budu tedy pokračovat v popisu sestavení trpasličího návěstidla, jak jsem ho dokončil,

  Nakonec jsem celou sestavu DPS, LED i drátky opatrně přetřel nevodivým lakem (od ELCHEMCo) a nechal vše pořádně zaschnout.

  V mém případě jsem důsledně dbal na stejnou orientaci anod a katod pájených LED SMD. Jak jse uvedeno v poznámce výše, v případě ovládání návěstidel dekodéry DIGI-CZ 019 bude zřejmě zapojení LED jiné.

.

Konečná úprava a zhotovení podstavce

  Sestavené návěstidlo jsem zepředu natřel černou barvou. Pak jsem párátkem nanesl několik kapek nevodivého laku dovnitř rámu. Lak je hustý, takže navzlínal po vnitřních stěnách rámu a také zatekl do otvorů pro LED v čelní desce tak „šikovně“, že po zaschnutí tam vznikly jakoby vyklenuté plošky. Kdybych to chtěl vymyslet, tak se mi to nepovede.

  Druhý den jsem ještě jednou kápnul do rámu trošku nevodivého laku a využil ho nyní jako lepidlo. Zasadil jsem do něho DPS s LED SMD a drátky jsem přihnul jedním směrem (směrem dolu, podél příčky rámu).

  Pro podstavec jsem si připravil několik plastových dílů, kousek destičky z kuprextitu a čtyř-pinový konektor.

  Z plastových „žlabů“ Raboesch (Rab 0356 – prodává Petr Litomyský) jsem odřízl kousky délky cca 30 mm. Spojením dvou žlabů vznikne trubička o ∅ 7 mm.

  Z plastové kulatiny ∅ 5 mm jsem si nařezal dílky 3 mm dlouhé, do nic jsem provrtal vedle sebe dvě dírky o ∅ 0,8 mm a mezi nimi na obvodu vypiloval drážku. Do ní jsem zalepil přihnutou příčku návěstidla. Dírkami jsem prostrčil drátky od LED SMD. Kolečko i s návěstidlem jsem na jedné straně pak zalepil do plastového „žlabu“.

^[9]

Obr. 8 – Cuprextitová destička s konektorem, ke které jsou připájené drátky od LED SMD

  Z cuprextitu tl. 1,5 mm s dělenými pásy vodivé fólie jsem si připravil plátek, který jsem připiloval tak, aby se vešel mezi oba žlaby (obr.). Jelikož jsem neměl cuprextit s měděnou fólií na obou stranách, na druhou stranu jsem přilepil dva úzké proužky měděné fólie používané na opravy tištěných spojů. K takto připravenému plátku jsem připájel čtyř-pinový konektor a na plošky pak drátky od LED SMD. Poznamenal jsem si zapojení pro opakovanou výrobu. Přilepil jsem druhou polovinu žlabu a tím jsem de facto vše uzavřel do „trubičky“. Vznikl podstavec. Takto sestavené trpasličí návěstidlo s podstavcem se bude vsunovat do trubičky s větším průměrem, která bude zalepená do kolejiště. Z druhé strany se připojí konektor se čtyřmi vodiči k ovládání světel návěstidla.

  Na návěstidle jsem opravil nabarvení (vepředu černou, vzadu šedou barvou), černou barvou jsem natřel i tu část podstavce, která bude na kolejišti vidět.

^{[10] [11]}

Obr. 9, 10 – Trpasličí návěstidlo (N) vytvořené z leptu od R. Mende

.

*       *      *

  Vlastnoručně jsem si vyzkoušel, že světelné návěstidlo z tvůrčí dílny Radka Mende se sestavuje relativně snadno. Je to samozřejmě piplačka, vždyť samotné návěstidlo má rozměr 5,1 x 3,5 mm, ale tak to u modelů v měřítku N prostě chodí. Vyplatilo se mi udělat si přípravek, který popisuji. Snad může pomoci i detailně popsaný postup sestavení.

  Chtěl jsem Radkovi poděkovat a hlavně pochválit ho, ale on by zase děsně zpychnul. Už tak při svých cca 190 cm živé výšky nosí nos výš jak já…

___________________

1) „Umělé dřevo“, resp. dřevoplastový kompozit (z anglického Wood-plastic composite, ve zkratce WPC) je zcela ekologický materiál, kombinující dřevo a plast. Technologie výroby WPC byla vynalezena již před více než dvaceti lety v Severní Americe. Používá se ve stavebnictví zejm. tam, kde je z nějakého důvodu nutné použít dřevo (terasy, obložení domů apod.),. ale současně je snaha zabránit běžné degradaci dřeva vlivem povětrnostních vlivů (hniloba, plísně, sesychání atd.).  Dnes se vyrábí v mnoha barvách a také tvrdosti. Kromě řady  pozitivních vlastností odolává i poměrně vysokým teplotám. Blíže viz např. ZDE ^[12].

Foto hlav

.