Il plastico sociale: tecniche di costruzione
La linea aerea |
Premessa
Speriamo di non peccare di presunzione nel voler affrontare in
questa pagina un argomento così vasto. Il nostro intento non è quello di
redigere un manuale ma solo delle note sulla costruzione e messa in opera della
linea aerea sul nostro plastico. Vogliamo tuttavia precisare che, come in tutta
la realizzazione del plastico, anche sulla catenaria stiamo mettendo la
massima attenzione, cercando di imitare la realtà. Abbiamo abolito qualsiasi
semplificazione modellistica con la stessa precisione con la quale si è affinato
il nostro gusto nei confronti dei rotabili. Se ci accusate di precisione
maniacale ci fate solo piacere.
La realtà La linea aerea della Pontremolese presenta nella
realtà soluzioni varie e disparate. Questo è dovuto al fatto che la
palificazione della linea risale al periodo anteguerra quando vi fu installato
il sistema trifase. Le normative di allora richiedevano, più che una
standardizzazione, l'impiego del palo opportuno per il tipo di impiego. In
seguito le traversie subite durante la guerra e le modifiche agli impianti di
stazione, hanno spesso portato ad interventi localizzati con sostituzioni
parziali. Autocostruzione
Una riproduzione fedelissima avrebbe forse comportato qualche
critica di colleghi troppo pignoli. Nessuno si sogna di criticare le ferrovie
reali ma sul plastico ci si permette di controllare la planarità delle rotaie e
via dicendo. Tipo M28 standard per piena linea Tipo M8a standard per stazione e piena
linea usi particolari Tipo M30 standard di stazione "alto"
(doppia mensola ecc.) Abbiamo inoltre costruito un quarto tipo di palo dovuto al fatto che,
diversamente dalla realtà, i pali modellistici "sotto terra" sono più
lunghi e terminano con una parte filettata per poterli fissare con dado e
rondella al piano stradale. Ci serviva invece un palo lungo e pieno come quelli
veri per poter essere usato a vista, esterno, sui ponti: Tipo M8a "nudo" palo a vista da esterno
ponte o muraglione Tutto un'altro capitolo sono le sistemazioni a portali della stazione di
Grondola, i portali di ingresso alle stazioni e i segnali a traliccio.
Le misure adottate rispecchiano la scala
1/87 anche se, grazie anche la grande varietà della sistemazione reale,
abbiamo fatto qualche semplificazione. Abbiamo "assorbito" la diversa
scala dell'altezza della linea di contatto, al vero 5000 sul plastico 65
solo sull'altezza del palo lasciando le altre misure in scala.
Sulla linea sono presenti solo pali "tubolari" ma praticamente di
tutti i tipi.
In stazione si incontrano i tipi M8e, M8d, M30, M30d, M8, M8a,
M20, M19, M31, M32, e in piena linea i tipi M8a, M26, M27, M28. Percorrendo la
linea si incontrano spesso situazioni fuori norma , pali "piantati" a
distanze diverse dal binario, e anche ad altezze diverse, ricorrendo spesso a
compromessi con la natura circostante. Questi fuori standard sono corretti con
mensole di diversa lunghezza e fissate più in alto o più in basso (rispetto al
palo).
Abbiamo così deciso, anche per facilitare la costruzione, di
standardizzare la linea aerea del plastico utilizzando solo tre tipi di palo:
palo |
l |
a |
b |
c |
d |
e |
f |
M8a |
95 |
40 |
41,5 |
14 |
1,9 |
2,5 |
3 |
M28 |
94 |
35 |
32 |
27 |
1,9 |
2,5 |
3 |
M30 |
113 |
53 |
40 |
22 |
1,9 |
2,5 |
3 |
Le problematiche da risolvere, se si ha la pazzia di affrontare
una autocostruzione, non sono poche.
Il palo deve essere tagliato, tornito e
filettato. In microtornitura devono essere costruiti gli isolatori. In fusione
di resina il basamento. Acquistati sul mercato dadi, rondelle tondini e fili. In
fotoincisione devono essere riprodotti tutti i rimanenti pezzi.
Fatti i
dovuti conti, si ritiene che, per una esigenza di meno di 100 pali, è
conveniente acquistarli belle e fatti (o in scatola di montaggio). Ottime ditte
costruttrici, anche in Toscana, possono adattarsi anche a necessità particolari
e forse anche oltre i 100 pali si possono ottenere delle buone condizioni tanto
da dissuadere dall'autocostruzione. L'esigenza sul nostro plastico è sui 500
pali e abbiamo deciso di imbarcarci in questa impresa!
Questo disegno può
dare un'idea della complessità:
Le misure riportate in questo disegno sono più comprensibili se confrontate
con il disegno inserito nella pagina interbinario dove si spiega anche la corretta distanza
del palo dal binario.
Per meglio comprendere le argomentazioni seguenti si
osservi che nel disegno qui sopra è rappresentato un tirante esterno. La
poligonazione di questo tirante sarà 0 se coincide con il centro del binario,
esterna (rispetto al palo) se il tirante sposterà il cavo di contatto 1,5mm più
esterno rispetto il centro del binario. La fune portante rimane sempre fissata
al centro del binario.
Altezza e poligonazione
Autocostruiti, montati e comprati belle e pronti, i pali vanno posizionati in maniera corretta .
|
In buona pace con le norme NEM 102 e 201 ma senza utilizzare le formule proposte, abbiamo deciso per un'altezza della linea aerea di 65 mm e una poligonazione di 3mm. Ma non ci siamo fermati qui, abbiamo considerato anche la sopraelevazione del binario in curva e l'effetto che questo produce. In rettilineo l'area di poligonazione si trova al centro del binario ed è sufficiente intervallare i pali con tiranti con poligonazione esterna ed interna, in curva si hanno differenti geometrie. Un plastico in H0 non richiederebbe sopraelevazioni in curva perché il momento di massa dei modelli non è in scala (non fosse altro perchè la forza di gravità è la stessa) e potremmo permetterci di far sfrecciare i nostri treni su ardite curve. Tuttavia per motivi estetici la rotaia esterna viene sopraelevata posizionando un listello di 1 mm sotto il sughero di massicciata. Il pantografo di una elettromotrice che transita su quella curva si viene a trovare spostato verso l'interno della curva con un scostamento di S = 65 / 16,5 = 3,9 . |
L'area di poligonazione si sposta verso l'interno della curva e viene allargata fino alla massima larghezza consentita di 6 mm. In questo modo il profilo esterno di quest'area coincide quasi con il centro del binario. La poligonazione sarà eseguita con tiranti a poligonazione 0 (centro del binario) i cui pali sono intervallati della distanza D: D = 2 * radice quadrata ( R2 - ( R - 6)2) I risultati di questa formula sono riassunti nella tabella qui sotto. Se si usano intervalli fra i pali più corti si restringe l'area di poligonazione. Vedremo, curva per curva, di adottare una distanza che appaghi anche l'occhio. |
Raggio |
distanza max fra pali |
1000 |
219 |
1500 |
268 |
2000 |
310 |
La catenaria
Occupiamoci adesso della corretta stesura della fune portante e del filo di contatto.
Come al vero riprodurremo la fune portante non regolata. Gli impianti più recenti sono a "doppia regolazione" ovvero anche la fune portante termina con un sistema di tesatura con contrappesi. L'aspetto delle catenaria in quel caso è molto differente perché la fune e il cavo di contatto subiscono le stesse dilatazioni e i pendini, fissati al cavo di contatto, non devono scorrere sulla fune portante e sono diversamente intervallati.
Nel nostro caso la fune portante é fissa ed è rigidamente collegata ad ogni
palo, con il dilatamento aumenta solo l'altezza delle anse fra un palo e l'altro
provocando un abbassamento o alzamento della linea di contatto che è
regolata.
La linea di contatto non è un cavo unico ma è formata da spezzoni
uno di seguito all'altro. Le lunghezze degli spezzoni sulla Pontremolese sono di
circa 1000 metri, con lunghezza variabili in funzione della configurazione del
tracciato. Il punto di regolazione automatica, più sotto descritto, si può
trovare anche in galleria (in presenza di gallerie lunghe) e in curva, ma in
genere è stato preferito dai tecnici delle ferrovie anticiparlo o posticiparlo
in modo da posizionarlo in un tratto allo scoperto abbastanza rettilineo, gli
spezzoni sono così di diverse lunghezze.
Ogni spezzone è fisso al centro
(ancorato alla fune portante), mentre alle due estremità è collegato ad un
sistema a carrucole e contrappesi che lo mantengono tesato con una forza
costante (in stazione, in presenza di brevi spezzoni si può avere la regolazione
solo da un lato). Sulla linea di contatto sono fissati i tiranti (in
corrispondenza di ogni palo) e i pendini. I tiranti servono solo alla corretta
poligonazione (spostamento della linea dall'asse del binario) e sono costruiti
in modo da permettere lo spostamento del cavo nel senso longitudinale. I pendini
servono a sostenere il cavo di contatto e sono a lui fissati con morsetto a
bullone (vedi sezione), mentre sono solo accavallati sulla fune portante in modo
da poter scorrere su questa. Nelle campate lunghe, in rettilineo (con più di 8
pendini), i pendini estremi scorrono non sulla fune portante ma su opportuni
cavallotti corti o lunghi a seconda della distanza dal punto di regolazione.
Il cavo di contatto ha una sezione tipo un 8 per permettere il fissaggio dei pendini e dei tiranti. Gli spezzoni di cavo vengono ordinati e forniti della lunghezza necessaria per ogni posa. In piena linea vengono posati due cavi di contatto. I pendini di ogni cavo sono distanti circa 8 metri. La distanza esatta dipende dalla lunghezza della campata: fino ad una certa distanza si impiegano lo stesso numero di pendini via via allargandoli dopo quella distanza si impiegano due pendini in più (uno per cavo) stringendoli e così via da 6 a 14 pendini.Ci sono delle ben precise tabelle di posa, in pratica si possono ammirare soluzioni di ogni tipo, anche un numero di pendini dispari. I pendini dei due cavi si alternano con distanze costanti e tutta la linea appare con un pendino ogni 4 metri circa. In stazione sui binari di precedenza e sugli scali vieni usato un solo cavo di contatto. |
Sul plastico sono adottate alcune soluzioni semplificative. Viene impiegato un solo filo di contatto di diametro 0,4 mm che in scala è molto vicino alla sezione reale dei due cavi accoppiati. Inoltre, poichè il plastico sarà digitale, non c'è alcuna necessità che la linea aerea sia "funzionante" , cioè che porti tensione alla motrice. Il dover costruire una linea aerea di semplice aspetto estetico ci semplifica un po' la vita, non essendo necessario la sua stesura in galleria e il suo isolamento. Dovrà essere solamente resistente tanto da sopportare la spinta delle molle dei pantografi, e ovviamente non dovrà causare impuntature.
Linea aerea su uno scambio
La linea di contatto sopra uno scambio deve essere realizzata in modo da evitare che il pantografo si impunti sull'incrocio. Invece di adottare una X rigida sullo stesso livello si preferisce lasciare che i due cavi di contatto scorrano liberi ed indipendenti uno sopra all'altro.
Ovviamente si favorisce la linea a corretto tracciato. La linea di contatto della deviata (blu) che proviene da un terminale regolato due pali prima, passa sopra la linea di contatto di corretto tracciato (rossa) e prosegue per il tracciato in deviata. Nell'incrocio le due linee di contatto sono tenute vicine da un opportuno cavallotto (nero) che lascia scorrere le due linee longitudinalmente ma le vincola in altezza. Questo cavallotto è importante perchè una elettromotrice provenendo dalla deviata alza inevitabilmente, con il pantografo, linea di contatto della deviata e questa deve fare alzare anche la linea di contatto del corretto tracciato per evitare impuntature |
Si noti come il tirante che precede e quello che segue il cuore dello scambio portino entrambi la poligonazione dallo stesso lato del cuore del deviatoio. Questo accorgimento fa in modo che il pantografo si inclini da quel lato favorendo "l'ingresso" del cavo di contatto della deviata. Un disegno può spiegare di più di mille parole (l'inclinazione del pantografo è fuori scala). |
Sezionamento ad aria
Al vero la corrente continua presente sulla linea aerea ha la stessa polarità ed è identica in qualsiasi tratto. I tratti della catenaria sono però isolati fra loro per permettere il sezionamento e disalimentare, per qualsiasi motivo, ogni tratta indipendentemente. La linea del binario pari è isolata dalla linea del binario dispari. In presenza di uno scambio che incrocia i due binari si adotta un sezionamento ad aria. Questo sezionamento sarà cortocircuitato dal pantografo di un locomotore che transita in deviata ed è evidente che deve incontrare la stessa alimentazione (anche sul plastico). Per rendere indipendenti le due linee aeree si adotta una doppia palificazione (nel disegno 45 e 46 ) con doppio tirante.
Lo schizzo riportato qui
sopra riproduce il primo scambio che si incontra entrando in stazione a
Pontremoli provenendo da nord. Incominciamo con la numerazione.
In stazione i binari
vengono numerati in progressione assegnando il numero 1 al binario più vicino al
fabbricato viaggiatori, ed è evidente che la numerazione cambia a seconda della
posizione di questo. In piena linea si identifica il binario legale "pari" (2)
da quello "dispari" (1) esattamente come per la numerazione dei treni. La
numerazione è dispari se si riferisce ad un treno diretto verso SUD e verso EST
mentre è pari se è diretto a NORD e a OVEST.
I pali della linea aerea sono
numerati stazione per stazione progressivamente a partire dal portale di
ingresso - sezionamento lasciando il numero 1 e tutte le numerazioni dispari a
sinistra e il due con tutte le numerazioni pari a destra. I numeri progressivi
sono riferiti ai pali dei binari di linea, la palificazione dei binari di
precedenza e di scalo assume una numerazione non progressiva. Si assegna lo
stesso numero del palo di linea a cui viene aggiunto un numero progressivo pari
o dispari a seconda del lato. Ovviamente tutto è numerato: gli spezzoni di cavo
i terminali di regolazione ecc.
Nel disegno viene riportata solo la linea di contatto a tratto pieno. A tratteggio è rappresentata la stessa linea che, finita la sua funzione, scorre più in alto fino a raggiungere il terminale.
Il sezionamento ad aria è facilmente ottenibile con due pali opportunamente posizionati in modo da permettere la stesura di due cavi di contatto che corrono paralleli fra i due pali senza toccarsi. Per questa configurazione vengono usati i puntoni. Il pantografo percorrendo la deviata striscerà su entrambe le linee. La prima linea di contatto della deviata, finito il tratto parallelo, termina sul prossimo palo (oppure potrebbe essere riutilizzata per uno scambio successivo). La seconda linea di contatto del tratto parallelo termina anche lei al palo successivo (o potrebbe proseguire per tutta la deviata in presenza di uno scambio inglese)
Il puntone è fatto come un tirante ma lavora
spingendo il cavo di contatto. Il suo impiego è necessario proprio in casi
come questi dove la presenza di un'altra linea molto vicina non permette
la posa di un tirante esterno. Nota 1 : più sopra si è spiegato perchè prima e dopo il cuore dello scambio la poligonazione è sempre dalla parte del cuore |
L'impianto di stazione
Passando alla pratica bisogna procedere come al vero. Si
stendono i binari di stazione seguendo un disegno più particolareggiato
possibile (dobbiamo ricorre ad un disegno in scala perché Pontremoli sul
plastico è lunga 6 metri). A posa avvenuta si deve correggere il disegno
riportando su questo la distanze e le sistemazioni effettive. |
Linea di contatto non regolata
Sul
plastico non è necessario effettuare una regolazione automatica del cavo di
contatto per questi motivi:
le temperature all'interno del locale si spera non subiranno grosse oscillazioni, la linea aerea del plastico è riparata dal sole d'estate e dal vento d'inverno, e anche se il riscaldamento del locale non dovesse essere continuo, la temperatura durante l'esercizio sarà abbastanza costante e potrà oscillare al massimo dai 15 ai 30 gradi. In queste condizione si valuta che la deformazione dei fili di rame rimanga molto contenuta
Gli scenari riprodotti sul plastico sono abbastanza corti, la linea è interrotta come al vero da frequenti gallerie, che fanno in modo che la linea aerea a vista sia lunga in genere sui 2-3 metri. Il punto più lungo è la stazione di Pontremoli che con il tratto che porta fino alla galleria Castello è lunga quasi 10 metri. Anche qui un provvidenziale soprapasso di una strada ci permette di interporre una interruzione con regolazione non a vista.
La riproduzione modellististica delle carrucole del terminale regolato porta a costruirle, se in scala perfetta, non funzionanti, Se riuscissimo a farle funzionanti mantenendo la scala precisa risulterebbero molto delicate non atte a sostenere e tesare il cavo di rame da 0,4mm o comunque soggette a rompersi al primo sguardo troppo violento.
Messa in opera della catenaria
La messa
in opera della catenaria è un'operazione un po' delicata. Si procede stendendo
prima il cavo di contatto tesato fra i tiranti, poi la fune di sostegno
affastellata fra i pali, e quindi i pendini di sostegno utilizzando opportune
dime.
Il cavo deve essere tesato fra i tiranti di due pali contigui (ho visto
fotografie di plastici pubblicati sulle riviste con la linea aerea che faceva la
curva come il binario !). Si parte da un terminale nascosto e regolabile in
galleria. Questo terminale è formato da una semplice barra filettata fissata su
una squadretta con due dadi, il cavo fissato sul questa barra può, anche
successivamente, essere allentato o tirato. Si prosegue saldando il cavo ai
tiranti palo per palo. Per un corretto lavoro si procede con una dima,
costituita da un blocchetto di alluminio che si incastra sul binario, che da la
giusta altezza e riporta la mezzeria del binario, e con un tendifilo spostabile,
che tiene tesato il filo da saldare alla corretta tensione. Il lavoro deve
terminare saldando il cavo di contatto al terminale opposto per non lasciare i
tiranti sotto uno sforzo che non sarebbero in grado di reggere visto che, anche
loro, sono stati realizzati in scala. Il terminale regolato a vista è stato
realizzato in fotoincisione non funzionante ma sufficientemente robusto da
sopportare la tensione del cavo.
Per ultimo, ma non il meno importante, il
sostegno della catenaria in galleria. Mensola, tirante e isolante fune sono
stati realizzati in un unico pezzo in fotoincisione (ogni pezzo è stato
realizzato da due elementi fotoincisi sovrapposti per dare maggior profondità)
.Questi elementi sono impiegati solo all'ingresso della galleria sotto ogni
portale, come da disegno qui sotto.
I precisini avranno da obiettare che in
genere il binario pari e quello dispari seguono la poligonazione dallo stesso
lato, è vero, volevo vedere se eravate attenti.
Una corretta stesura della
fune portante prevede il suo ancoraggio sopra il portale prima di proseguire
all'interno della galleria.
La linea aerea |
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