Tapiolan srk:n pienoisrautatiekerho

Kauniainen on Tapiolan kerhon ensimmäinen rata joka sähköistettiin pelkästään komento-ohjauskäyttöä varten. Kauniaisiin oli alunperin ajateltu opastinturvalaitosta jotta aseman ohjaus olisi nopeampaa, ja koska opastimien seuraaminen on yleisöllekin kiinnostavaa. Opastrinturvalaitosta rataan ei kuitenkaan koskaan saatu asennettua.

Sähköistyksen huomioonottaminen runkovaiheessa

Koska radan runko on pengerlevyn yläpinnasta tukilevyn alapintaan n. 90 mm päätettiin vaihdemoottorit upottaa niin, että ne kiinnitetään pengerlevyn alapintaan.

Tästä syystä runkolevyyn ja tukilevyyn tehtiin aukot tai "kaivot" moottoreita varten. Nämä porattiin rasiaporalla. Kaapelointia ei haluttu radan alle roikkumaan. Siksi alimman levyn (tukilevyn) yläpintaan koverrettiin kuumalankaleikkurilla kaapelikanavat joiden kautta johdot vedettiin. Ajovirran syöttöä varten tarvittiin myös "kaivoja". Nämä tehtiin vain alimpaan levyyn, jotta runkoa ei tarpeettomasti koverrettaisi. Syöttöjohdot kiskoista pöydän läpi kaapelointikaivoihin vedettiin niin, että korkkilevyyn porattiin reikä ja loppu tehtiin paksulla sukkapuikolla

Mössölevyyn on helppo tehdä syvennyksiä sähköistystä varten rasiaporalla (huom! Keskiterä menee pöytien välistä, levyä siirrettiin ennen kuin pora meni läpi asti -- pöytä on edelleen ehjä;)

Pengerlevyn alapintaan tullaan kiinnittämään vaihdemoottorit. Tässä näkyy pengerlevy sen jälkeen kun se on leikattu muotoonsa. Tunnelitien kohdalle tulee kaksi vaihdemoottria, ja ne on asennettava tavallaan "ilmaan": 3 mm läpinäkyvästä muovista asennettiin radan alle tunnelitien alikulkuun tuki johon moottorit kiinnitettiin. Somistuksen yhteydessä tullaan tunnelitien alikulkuun sijoittamaan ehkä muutama bussi tai rekka moottreita piilottamaan. Muiden vaihdemoottreiden kiinnityslaput asennettiin kaivojen pohjalle vasta levyjen yhteenliimauksen jälkeen.

Loput moottorit tulivat "umpilevyn" kohdalle ja näiden "kaivot" näkyvät tässä kuvassa. Tässä näkyy myös Tunnelitien alikulku ja alikulkuun tulevien vaihdemoottoreiden kiinnityslevyä varten tehdyt kolot.

Alimmassa levyssä on sekä moottoreiden että syöttölankojen "kaivot" ja ne yhdistettiin alalevyn yläpintaan kuumalankaleikkurilla leikatuilla kanavilla kaapelointia varten.

Moottorit asennettiin puuruuvilla kaivon pohjalle liimattuihin styreeninlevyn palasiin.

Syöttölangat vedettiin pengerlevyn läpi niin, että ensin porattiin 3mm reikä korkista läpi ja sitten isolla sukkapuikolla loput tähdäten alla oleviin kaivoihin. Johdot niputettin kanavien kautta yhteen ja varustettiin väliaikaisesti sokeripalalla, kunnes päätetään lopullisesta syöttövirtaliittimestä

Bilteman releessä ei ole riittävästi voimaa kääntää joustokielivaihdetta 14 voltilla. Siksi releelle annetaan kick-start: Näin rele saa aluksi 28 volttia mutta pitovirta tulee 14 voltin piiristä.

Vaihteet käännettiin väliaikaisista vaihteenkääntöpaneeleista, jotka asennettiin radan päällec (ratapihan kummassakin päässä kolmen kytkimen paneelit!)

Asema-alueen vaihdelohkoihin asennettiin väliaikaisesti D-liittimet vaihteiden tehonsyöttöä varten. Liittimet tullaan lopullisesti kiinnittämään poikkivasoihin, jotta ne saadaan riittävän tukevasti kiinni.

Kaksi viikkoa Model-Expoon! Ajatukset on nyt seuraavat:

Aseman kummankin pään lohkojen alle asennetaan yksi prossu hoitamaan opastimien "pehmeää" syttymistä ja sammumista. Himmeiden sytyttämisien ja sammuttamisien lisäksi nämä valitsee lähtökulkuteitä muodostettaessa oikean opastimen, jonne vihreä valo syttyy, sekä pitää huolen että tulo-opastin näyttää vi / vi+ke opasteen vaihteiden mukaan ja ohjaa esiopastimia niitä oikein vilkuttaen.

Kojetaulusta tulee vain kaksi opastinkäskyä per aseman pää — esmes Helsingin puoleisessa päässä lähtö Helsinkiin tai tulo Helsingistä. Kojetaulusta ohjataan vaihteita ja vaihteiden asennon mukaan syttyy oikea lähtöopastin vihreäksi.

Lisäksi tarvitaan tieto, onko esmes tulo Helsingistä -opasteessa lisäksi annettavissa tulo-opastimen kanssa samassa mastossa olevalla esiopastimella tieto että juna voi jatkaa edelleen kohti Turkua (vaihteet samalle raiteelle ja Turun päässä lähtöopastin vihreä).

Junien havaitsemiseksi rataan aennetaan junailmaisimia. Minimitarve on nyt 6 ilmaisinta per aseman pää, ja nämä on ryhmitelty siten, että Helsingin pään ilmaisimet haistaa junat aseman raiteilla 1 ja 2 ja Turun pään ilmaisiment haistaa raiteet 3 ja 4. Raiteelle 5 ei tule ja vetoraiteille ei tule ilmaisinta (ei esikuvassakaan!)

Vaihderyhmät jaetaan kolmeen ilmaisinpiiriin, niin että 1. raiteen päissä olevat vaihteet on omanaan 2. raiteen päissä olevat omanaan ja raiteiden 3 ja 4 päissä olevat vaihteet omanaan. Lisäksi on haisteltava junat lähtösuunnan linjalla. Näin tarvitaan 12 ilmaisinta koko liikennepaikalla.

jossa NE/LM 555/556 ajastinpiiri on korvattu kuusikko-schmitt triggerillä 40106. Näin kuuden ilmaisimen "paketista" tulee kompakti ja helppo rakentaa. Ilmainta tarvitsevan raiteen toinen johdin (musta) viedään virtamuuntajan läpi. Kolme kierrosta riittää, jotta voidaan havaita 15 kilo-ohmin resistanssi kiskojen välillä Lisäksi tarvitaan maa, syöttö ja 6 signaalilankaa kojetauluun. Ilmaisimien muuntajia on mulla 30 kpl hankittuna! Ei yhtä halpoja kuin artikkelissa mutta niitä on nyt!

Tässä vaiheessa ei kannata tehdä sarjaliikennettä kojetaulun ja radan välille, sillä kaapeleita jää niin vähän kytkettäväksi että yhdellä 25-napaisella kaapelila selvitään per aseman pääty.

Kauniaisten keskimmäinen lohko joudutaan kytkemään ääripäihin opastimen ja junailmaisimien sekä Helsingin puoleisen 4- ja 5-raiteen vaihteen vuoksi. Raidetta 5 ei oleta käyttöön sillä makasiinilevikettä ei ole tehty, ja siksi kaluston putoamisvaara on ilmeinen.

Opastimet kytketään asemalohkojen alla oleviin prossuihin seuraavasti: jotta riittävä määrä lähtöjä saadaan, ohjataan opastimien ohjaus siirtorekisterin kautta samaan tapaan kuin PC-eliminaattorin ohjaus: kahdella siirtorekisterillä saadaan lähtöopastimet, tulo-opastimet ja niiden kanssa samassa mastossa olevat esiopastimet sekä tulo-opastimien esiopastimet kytkettyä.

Tälläkin kertaa tehdään kytkennät nyt niinkuin vanhan radan logiikassa: yksi 25-napainen riittää liittämään logiikan asemalohkoon ja yksi 9-napainen liittämään pidemmän piuhan päässä olevan tulo-opastimen ja samassa mastossa olevan esiopastimen sekä tulo-opastimen esiopastimen. Näin vikatapauksissa voidaan logiikka ottaa työpöydälle tarkasteltavaksi vain asentamalla 25—25 ja 9—9 suorat välikaapelit purkin ja radan välille.

Rataan tulee lisäksi liitin kojetaulua ja tehosyöttöä varten. Tehosyöttöön tarvitaan maa, 12 ja 24 voltin syötöt (12 volttia logiikka ja opastimet ja vaihteiden pitovirta, 24...28 volttia tarvitaan vaihteiden kick-starttiin). Vaihteita ohjataan maadoittamalla. Kojetaululiittimessä on siis suoraan vaihteenohjausnavat, jolloin logiikkaa sisältävän kojetaulun hajotessa voidaan kojetaulu irroittaa ja tilalle kytekä suoraan apukojetaulu, jossa vaihdekytkimet ja opastimen ohjauskytkimet. Opastinlogiikan pettäminen ei estä vaihteiden toimintaa, ja se voidaan myös irroittaa radan alta vaikka kesken ajon.

Näin fail-safe toteutuu, ja samalla — mikäli jokin osa järjestelmästä jää tekemättä (todennäköisimmin se logiikkaohjattu kojetaulu) — on rata silti täysin ajettavissa.

Napojen järjestys liittimissä on vielä sovittava, ja päästään langoittamaan, vaikka opastinlogiikkaa ei olisi vielä saatu valmiiksi!

Rataan tulee siis tavallaan kiinteästi asennettavaksi vain junailmaisimet, sillä ajovirran vieminen liittimien kautta on tuhlausta.

Piilopihalle ehdotan vaihteista riippumatonta opastilogiikkaa, eli pannan tulotolpat ja muut heebelit, mutta ohjataan puhtaasti kytkimin sillä osa vaihteistakin on käsikäyttöisiä!

Myöhemmin (ensi vuosituhannella) voidaan varsinaiseen kojetauluun asentaa kasoittain LEDejä ja varustaa se kaukokäyttöliitynnöin (COM, Ethernet, Siemens).

Myöhemmin voidaan myös tehdä liikenne radan ja kojetaulun välille sarjaliikenteellä tapahtuvaksi (RS485 tms), mutta nyt on turha polttaa ruutia moiseen...

...ja seur päivänä...

Siirsin myös junailmaisimien DCC-virrat D-liittimien kautta kulkeviksi, jolloin myös ilmaisimet voidaan tehdä valmiiksi erillään ja liittää rataan pistokkeella, sekä siirsin tehonsyöttöliittimet keskipalaan. Opastinlogiikka tullee lukemaan vaihderyhmien ilmaisimia ja pudottaa opastimet punaisiksi. Näin vipukytkimellä tapahtuva opastinten ohjaus edellyttää kytkimen palauttamisen punaiseksi ennen kuin se menee uudestaan vihreäksi jos on hätä-kojetaulu käytössä, jolloin opastimet toimii suunnilleen loogisesti ilman kojetaulun "turvalaitettakin".

Kauniaisten aseman alle tulee paljon liittimiä. Idea on, että mahdollisimman moni asia on irroitettavissa radasta korjausta tai huoltoa varten ilman että koko rata halvaantuu. Rataa voidaan ajaa ilman kojetaulua, ilman opastinlogiikkapurkkeja ja jopa apukäyttösähköä. Jos junailmaisimet irroitetaan radasta on niiden tilalle pantava oikosulkupala.

25-napaisia D-naaras-liittimiä on Kauniaisten ison aseman äärilohkoihin tulossa neljä. Liittimet asennetaan aseman reunalohkojen sisempään poikkipienaan niin, että keskipalaa kohti tulee Keskipalan liitin ja Kojetaulun liitin, ja moduuliin päin opastinlogiikan liitin ja junailmaisimien liitin.

Tulo-opastimien 9-napainen liitin tulee opastinlogiikkapurkkiin (aivan niinkuin vanhan radan isolla asemalla) Huom: Pinni 5 on varattu siniselle valolle! Näin kaikki tulo-opastimet saadaan samanlaisella kytkennällä kytkettäväksi!

Keskipalaan tulee kaapelien päähän keskipalasta ääripaloihin tulevat 25-napaiset koirasliittimet, ja 25-napaiset D-naaras-tehonsyöttöliittimet (Hovinmaan tekemiä mustia purkkeja varten). Vain yksi liitin tavallaan tarvitaan, mutta kaapelin päässä roikkuva lohkojen yhdyskaapeli kytketään kuljetuksen ajaksi noihin liittimiin.

Tällä järjestelyllä saadaan asennuksen aikana äärilohkoja syötettyä yksinään Keskipalan liittimen kautta ja toista ääripalaa ja keskipalaa yhdessä keskipalan tehonsyöttöliittimestä. Näissä kaikissa on navat 1—6 kytketty samalla tavalla ja koska tehonsyöttöpurkeissa ei ole muita napoja kytkettynä toimii järjestely kuten vanhalla radallakin (siellähän tehonsyöttö kytkettiin testausvaiheessa kojetaulun liittimeen.)

Vain Maa, +28V ja +14V -liitännät tehdään paksulla johtimella (johdin juotetaan napojen väliin). Samoin kytketään paksulla johtimella keskipalaan johtavat DCC N ja DCC L (N=neutral, eli musta, L=Live eli ruskea). Näin saadaan koko ratapihan yli apukäyttösähköt ja DCC-sähköt paksuja johtimia pitkin ja käyttäen aina kahta liittimen napaa yhdessä.

Ajovirran paluujohtimet ilmaisinjärjestelmän kautta voidaan vetää kiskoista Ilmaisin-liittimeen parikaapelilla (musta/sininen). Vaihteiden kääntö voidaan vetää myös parikaapelilla, vaikka listaus suosittaakin paksua sinistä kaapelia. Muut liittimien väliset kytkennät tehdään "märklin"-johdolla. Värikoodaus linkin päässä näkyvän xls:n kakkossivulta.

DCC-liitännät tehdään edelleen sokeripaloilla, kunnes parempi tapa on keksitty!

Ajovirtasyöttöön näet liittyy myöhemmin tuleva linjasuojastus: meidän kannattaa miettiä, kuinka linjasuojastuskaapelointi (radan pilkkominen ilmaisimia varten ja opastimien liitännät sekä mikäli ajetaan yksiraiteiena tai kaksiraiteista myös väärään suuntaan linjan suunnanvaihtotiedot) hoidetaan. Kaikki kannattaa koittaa sovittaa samaan kaapeliin. Tällä ei ole mitään kiirettä vielä.

Mitään ei ole kiveen kirjoitettu, edetään nyt suurin piirtein näin, niin saadaan kahdessa viikossa rata takaisin ajokuntoon. Kehitellään sarjaväylä/Ethernetliikennettä sun muuta sitten näyttelyn jälkeen!

Rataan jää kiinteästi kaapeliduksi Kick-Start-laitteistot (se Biltema-kuva) ja vaihteiden kertaajareleet jotka kääntää vaihteiden risteyksen napaisuuden.

Muutetaan vielä liitäntöjä niin, että nämä neljä 25-napaista D-liitintä kytketään yhdellä 37-napaisella itse moduuliin. Näin vielä suurempi osa kaapelinnista vioidaan tehdä moduulista irrallaan. Toivottavasti vuoden 2004 aikana saadaan kehitettyä uusi vaihtenkääntöjärjestelmä, sillä Biltema-rele ei ole hyvä joustokielivaihten vaihdemoottorina.

Viikonloppu ennen Model-Expoa

Joo — otetaan lusikka kauniiseen käteen: Sähköistys palautetaan Turun näyttelyn tilaan, sillä opastimet on vielä tekemättä asentamatta ja junailmaisimet ja logiikka kokoamatta.