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Les moteurs d’aiguille à servo-moteur

État de l’art

Un panorama des solutions existantes

lundi 17 juin 2013, par Jean-Luc

Comme indiqué dans « Abandon du fil à mémoire », j’ai finalement adopté les servo-moteurs pour actionner les aiguilles. De manière plus générale, tous les dispositifs mécaniques (aiguilles, signaux, portes des remises) seront actionnés par des servo-moteurs.

Je ne pars pas de rien puisque mon camarade Pierre a déjà mis en œuvre ce genre d’actionneur. On trouve en outre de nombreuses implémentations sur Internet.

Avantages et inconvénients

Les avantages sont les suivants :

  • Couple conséquent permettant des montages avec du frottement et des alignements qui ne sont pas tirés au cordeau ;
  • Vitesse de déplacement pilotable précisément ;
  • Positions extrêmes réglables par l’informatique, servo par servo ;
  • Moins de fabrication personnelle (comparé au fil à mémoire) et donc moins de temps passé sur des détails mécaniques qui me passionnent moins que le modélisme ou l’électronique et l’informatique.

Les inconvénients existent :

  • Couple conséquent qui nécessite de monter des butées. Sans quoi, un mouvement non maîtrisé du servo-moteur peut entraîner de la casse ;
  • Le pilotage nécessite une informatique plus complexe ;
  • Le bruit n’est pas nul contrairement au fil à mémoire mais il n’est pas non plus important comme pour les actionneurs à électro-aimants.

Les mises en œuvre existantes

Les mises en œuvre d’actionneurs d’aiguille au moyen de servo-moteurs sont légions. Voici un modeste panorama.

Montage direct sous la plateforme de voie avec le plan du palonnier perpendiculaire à la plateforme

Dans ce cas, la tige de commande est fixée directement sur le palonnier puis traverse la plateforme. Il s’agit du montage le plus simple comme montré sur les photos ci-dessous. Il est aussi très classique.

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Le servo déposé
Photo Reinhard Heckmann

Pour : Très simple, peu coûteux, encombrement très réduit.

Contre : Ajout de fins de course délicat car le palonnier est perpendiculaire au corps du servo. Pas de butées.

Montage avec pivot sous la plateforme avec le plan du palonnier parallèle à la plateforme

Il s’agit également d’un montage classique. D’ailleurs des supports existent dans le commerce chez Tam Valley Depot etchez Motrak Models.

Le servo est monté à l’envers et la tige de commande passe par un trou qui sert de pivot. Cette vidéo sur Youtube illustre le mécanisme.

Pour : Très simple, peu coûteux si on fait le support soit même, encombrement raisonnable.

Contre : L’ajout de fins de course complique beaucoup le montage et n’est pas commode car le palonnier est perpendiculaire au corps du servo. Pas de butées.

Montage avec renvoi d’angle sous la plateforme

Ce montage est un peu plus compliqué dans la réalisation. Le montage proposé par le Cercle Ferroviaire de Nancy illustre bien le principe. La plus grande complexité s’explique par l’introduction d’un contact de fin de course pour basculer l’alimentation du cœur.

Pour : Conception monobloc permettant une mise au point sur l’établi. Fin de course prévu d’origine. Pas de butées

Contre : Coûteux, assez compliqué, un seul fin de course. Pas de butées.

D’autres montages plus simple existent comme ceux que l’on peut voir sur le blog de Dirk avec l’avantage de pouvoir installer des tringles plus ou moins longues selon la configuration. Ce montage est assez proche de celui présenté à la section suivante.

Pour : Simple, peu coûteux, adapté à des configurations atypiques.

Contre : Fins de course compliqués à ajouter. Pas de butées

Montage avec tringlerie sous la plateforme

Ici, le servo est monté sans renvoi d’angle et de côté par rapport à l’aiguille. Le montage est donc à réserver à des zones où le dégagement latéral est confortable. On peut voir ce type de montage sur le site d’OpenDCC ou sur la dernière photo de cette page du site TTbahn.de

Pour : Simple, peu coûteux, adapté à des configurations atypiques.

Contre : Fins de course compliqués à ajouter. Pas de butées

Montage avec tringlerie sur la plateforme

Le montage est à réserver à des zones où le relief va permettre de camoufler le mécanisme et où le servo sera monté au bord du réseau comme dans la photo ci-dessous.

Montage sur la plateforme avec tringlerie de commande
Photo Reinhard Heckmann.

ou encore dans ce forum.

Pour : Simple, peu coûteux, adapté à des configurations atypiques.

Contre : Fins de course compliqués à ajouter. Pas de butées

Montage avec pivot sous la plateforme et le plan du palonnier perpendiculaire à la plateforme

Il s’agit du montage choisi et incidemment celui mis en œuvre par mon camarade Pierre. Ce montage est peu voire pas utilisé. Je n’ai trouvé qu’un seul montage qui soit similaire sur le site RailRoad24.de

Voici la vidéo d’un prototype préliminaire qui montre le fonctionnement de ce montage.

Fonctionnement du montage choisi

Pour : Fins de courses prévus d’origine, montage assez simple.

Contre : Encombrement.

L’ajout des contacts de fin de course n’est pas montré ici mais a déjà été fait et sera présenté dans un prochain billet.

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