SINALIZAÇÃO NA MAQUETE - PARTE 01 - PÁTIOS

Olá, Amigos!

Andei relendo minhas publicações mais antigas e em uma delas e prometi fazer um artigo sobre Sinalização em Maquetes Ferroviárias, mas por vários problemas não pude, até hoje, cumprir essa promessa. 
Vamos ver se agora eu pago essa promessa.
Apesar de não ser impossível, é muito difícil implantarmos um sistema de sinalização realístico em nossas maquetes. Com a informática e o sistema DCC e também para o sistema DC, é possível comprar programas de sinalização que simulam até mesmo sistemas existentes na ferrovias reais para colocar em uma maquete, mas para nós aqui no Brasil e no sistema DC, não creio que seja, ao menos, necessário, por um simples motivo.
Tudo que fazemos ao construir uma maquete ferroviária é simular uma realidade. Nossas casas são ocas por dentro, nossas figuras humanas e veículos que andam pelas ruas não se mexem, nosso cenário é composto de gesso, papelão, flocos de borracha e plástico, então por que não fazermos um sistema de sinalização que simule, o máximo possível, um sistema realista, mesmo não operando de maneira plena. 
Não há uma necessidade tão grande de um sistema de sinalização realista em uma maquete nas dimensões das que normalmente temos por aqui, a não ser que seja uma maquete muito grande, em um clube, com vários operadores e e que se proponha a sessões de operações realistas.  

Não é um assunto simples, nem minha proposta encerra o assunto, pois cada um tem sua visão sobre o mesmo e, além do mais, hoje em dia, temos o DCC e isso é mais um complicador e talvez seja por isso que muito poucos não colocam um sistema de sinalização real, ou até mesmo simulado, em suas maquetes.
Vamos pensar primeiramente em uma maquete DC e depois vamos ver o que podemos fazer no sistema DCC.

MINHA PROPOSTA DE SINALIZAÇÃO NO SISTEMA DC

Quando penso na sinalização para o sistema DC, eu gosto de usar a sinalização para indicar, ao operador, se uma linha está livre ou não, além de dar um efeito decorativo a maquete que ficará mais completa. Na verdade é para isso que servem os sinais, nas ferrovias reais, sinalizar as condições de tráfego em uma via.

PÁTIOS - Principalmente em pátios, eu uso os sinais para indicar se a linha está energizada (sinal verde) ou desligada (sinal vermelho). 
Uso uma fonte separada do controlador principal para isso, então, mesmo com o controlador desligado (zerado), o sinal continuará indicando se a linha está livre (energizada - sinal verde) ou não (desligada - sinal vermelho). 

A fonte separada para sinalização, desvios e também para luzes, é importante pois dependendo da quantidade de desvios, sinais e luzes, o consumo de corrente fica muito grande e principalmente quando acionamos os desvios há sempre uma queda na tensão das luzes e estas normalmente piscam, portanto ao construirmos nossas maquetes devemos providenciar fontes separadas para cada uma dessas finalidades. Nada muito rebuscado, um transformador com a potência adequada, um ou dois diodos e a fonte já está construída (Ver exemplos acima).

Para implementarmos esse circuito de seleção basta usarmos uma chave DPDT (Double Pole, Double Throw - dois polos, duas posições), sendo que em um polo faremos a energização ou não do pátio e no outro polo faremos a seleção entre o sinal vermelho e verde do sinal, como mostrado na figura abaixo.

Para sinalização dos pátios, usaremos um sinal anão com duas luzes (vermelho e verde), seja com LED's ou Lâmpadas Coloridas com uma ligação comum entre as duas luzes (3 fios) associado a uma chave DPDT. 
Uma sessão da chave DPDT comandará a alimentação do trilho ligando e desligando o fio positivo que alimenta a linha. O trilho negativo estará ligado diretamente ao polo negativo do barramento de alimentação. A outra sessão da chave DPDT fará a seleção entre a luz vermelha e verde do sinal anão. 
Quando o trilho for alimentado, a luz verde estará acesa, do contrário a luz vermelha estará acesa.
Para que esse sistema funcione a contento os sinais deverão ser construídos com três fios, sendo um para a luz verde, outro para a luz vermelha e um terceiro para a junção das duas lâmpadas  ou LED's (comum). Sinais com apenas dois fios, que usam LED's contrapostos não funcionam nesse sistema. 
Esse arranjo também funciona para pontes sinaleiras, que acionam sinais no alto, mas sempre deverá haver um fio comum a todas a Lâmpadas ou LED's de cada sinal.

Note que a estrutura ao lado, aparentemente tem apenas dois fios para cada sinal, muito comum em nosso mercado, então ela deverá ser modificada com uma ligação comum entre as duas luzes para poder ser usada no nosso esquema. O mesmo acontece com sinais anões, mas nesse caso á mais fácil encontrar sinais anões com o arranjo de ligação de três fios.

LINHA PRINCIPAL (Casos Especiais) - Isso funciona muito bem no que tange aos pátios, mas quando se trata de linhas principais, a abordagem tem que ser diferente pois nas linhas principais tem trens em várias direções de tráfego, velocidades diferentes, então mesmo com a linha desenergizada, um trem pode ainda estar esperando uma indicação do sinal para prosseguir ou não, então o sistema de sinalização a ser adotado para esse tipo de linha, tem que ser muito mais elaborado e/ou planejado.
Muitos modelistas gostam de associar o acionamento do desvio a um sinal junto a ele, ou seja, quando o desvio está virado para a linha curva o sinal está vermelho e quando está para a linha reta, ele fica verde. 
Pode parecer lógico e até mais fácil, mas eu não gosto desse sistema. Para mim, os sistema de sinalização e o sistema de acionamento dos desvios devem ser independentes um do outro. Eu prefiro em um tempo acionar o desvio e em um segundo tempo acionar o sinal, só então liberando a linha para o trem que está a espera. 
Mesmo não sendo partidário desse sistema, em determinadas situações ele pode ser útil.

CASO ESPECIAL 01 - Na construção da Maquete da Fábrica, usei esse mesmo esquema na sinalização de um desvio que ficava escondido dentro de um túnel. O desvio ligava dois ramais independentes a uma terceira linha, formando um "Y" e ficava dentro de um  túnel. 
Saber para que lado o desvio estava virado era difícil então coloquei dois sinais de pedestal nas entradas dos túneis de modo que pudessem ser vistos do painel de controle. O desvio era acionado por uma máquina Tortoise. 

Como sabemos os Tortoise são dispositivos com um motor interno que aciona os desvios de maneira lenta e têm em seu mecanismo interno um par de chaves reversíveis (DPDT - Ver figura ao lado e abaixo). 
Usando-se essas chaves pode-se fazer alguns circuitos interessantes para usarmos na maquete.
No meu caso, quando o desvio estava acionado para uma determinada entrada, esta mostrava um sinal de pedestal com a luz verde acesa, enquanto na outra entrada, o sinal mostrava a luz vermelha, sinalizando para o operador que o desvio não estava posicionado para aquela entrada. 

Ao acionarmos a máquina Tortoise, esta acionava o desvio e suas chaves internas faziam a comutação entre as luzes, indicando para qual entrada o desvio estava alinhado. 
Do painel de controle da maquete, é possível observar os dois sinais e saber a real posição do desvio e então fazer a parada do trem, adequadamente, antes da entrada do túnel que ostentasse a luz vermelha.
Alguns poderão perguntar: E quanto a Entrada C, como seria sinalizada?
Este caso se enquadra em um novo tópico que iremos abordar mais tarde, muito provavelmente em um novo artigo. Me cobrem se não acontecer.

CASO ESPECIAL 02 - Em outro local da Maquete da Fábrica, eu construí um pátio de ultrapassagem, onde queria manter um trem longo, parado, enquanto um outro trem, vindo em sentido contrário ou não, pudesse fazer a ultrapassagem deste. As linhas seriam alimentadas por apenas um controlador DC, e a linha principal deveria mostrar o sinal verde inicialmente. Em seguida, eu teria que desligar a linha onde o trem estivesse estacionado, enquanto alimentava a linha onde se daria a ultrapassagem, porém, também queria que a linha onde o primeiro trem fosse estacionar ficasse alimentada, mas com o sinal indicando luz vermelha, para que o operador parasse o trem quando chegasse ao sinal. Depois que o trem parasse, a linha de ultrapassagem, seria alimentada, mas também com o sinal vermelho, para que o segundo trem também parasse no sinal. Finalmente, seria dado luz verde para o trem que fosse seguir em frente, seja na linha principal, seja na linha de ultrapassagem.
Parece complicado, não? Sim, parece, mas nem tanto. Vamos dar uma analisada no problema mais sistematicamente. Então temos:
-Linha principal ligada, com luz verde e linha de ultrapassagem desligada, com luz vermelha.
-Linha principal ligada, com luz vermelha e linha de ultrapassagem desligada, com luz vermelha.
-Linha principal desligada, com luz vermelha e linha de ultrapassagem ligada com luz vermelha.
-Linha principal desligada, com luz vermelha e linha de ultrapassagem ligada com luz verde.
Essas são as quatro situações que eu desejava, então eu precisava de uma chave com quatro posições e pelo menos um polo para ligar, ou não, a alimentação das linhas principal e paralela, mas ainda precisava fazer a lógica dos sinais, então necessitei de, pelo menos, mais 3 conjuntos de chaves (outros 3 polos - total de 4 polos - 4 posições) para ligação dos sinais (Veja o esquema abaixo).

Pela chave S1 eu faço  alimentação das linhas principal e paralela, somente dependendo do controlador DC. Nas posições 1 e 2 da chave S1, a linha principal é alimentada (só a linha principal) e nas posições 3 e 4, eu alimento a linha de ultrapassagem (só a linha de ultrapassagem), então com o sinal verde ou com o sinal vermelho as duas linhas podem receber o trem e o operador deverá providenciar a parada no sinal. Note que enquanto a linha principal etá alimentada, a linha de ultrapassagem está desligada.
Ao mesmo tempo, a chave S2, na posição 1, liga a lâmpada verde do sinal da linha principal, as chaves S3 e S4 mantêm a lâmpada vermelha da linha de ultrapassagem acesa. Quando a chave S2 passa para a posição 2, ela desliga a lâmpada verde da linha principal e liga a lâmpada vermelha da linha de ultrapassagem. Enquanto isso a chave S1 mantém a alimentação na linha principal. 
Quando a chave S1 chega à posição 3, ela alimenta a linha de ultrapassagem e desliga a alimentação da linha principal. 
A  chave S2 , posição 3, por sua vez,  mantém a lâmpada vermelha do sinal da linha de ultrapassagem acesa, enquanto as chaves S3 mantém a lâmpada vermelha da linha principal acesa e S4 mantém a lâmpada vermelha do sinal da linha paralela também aceso.  
Na posição 4 a chave S2 acende a lâmpada verde da linha paralela, a chave S3 mantém a lâmpada vermelha da linha principal acesa e a chave S4 sai do circuito.
Observe que não falei na posição ou acionamento dos desvios de entrada e saída do pátio. Isso vai depender do operador das locomotivas envolvidas na manobra. 
O operador é quem vai optar por qual linha ele fará a ultrapassagem, que tanto pode ser pela linha principal como pela paralela e para isso, ele deverá fazer as manobras necessárias nos desvios e também nos sinais.
Outra coisa importante é que esse pátio pode ser utilizado nos dois sentidos, então deverá haver um outro conjunto de sinais no outro extremo do pátio. O circuito de controle pode ser um só e basta fazer a ligação em paralelo dos sinais nas duas pontas do pátio. Observe também que os sinais devem ser do tipo de 3 fios e não de dois como é bastante comum encontrarmos em nosso mercado.
Tem pelo menos dez anos que projetei este circuito para a Maquete da Fábrica e pode ser que lógica empregada naquela época esteja diferente, mas o circuito funciona e mantém sua função.
Chaves rotativas, com vários polos e muitas posições são difíceis de serem encontradas nos dias de hoje (na época já foi bem difícil encontrar esta), mas uma outra maneira de implementarmos esse circuito é empregando circuitos lógicos. Não me perguntem como, pois lá se vão mais de quarenta anos que estudei esses circuitos e para lembrar de tudo novamente, muitas e muitas horas de estudos serão necessárias.
Esse é um caso em que podemos implementar a sinalização na linha de pátios e, em certos casos como o descrito acima também na linha principal e de nossas maquetes. 
O que alguns de vocês podem estar esperando é que eu fale sistemas de sinalização de tráfego na maquete, mas vou dar uma parada nesse texto, por enquanto e prometo voltar em breve com esse assunto, inclusive falando sobre DCC.

Espero que tenham gostado e que este artigo lhes possa ser útil de alguma maneira. 

Até uma próxima vez.

J.Oscar