27/06/2020.

Vue de voitures Mistral et PBA attelées

Voitures A4Dtux Mistral 69 Jouef et A8u PBA Trix attelées avec l’attelage à 4 pôles.

Présentation du projet

Depuis longtemps, je fais des essais d’attelages électriques pour rames (quasi) indéformables : rames de banlieue, TEE. J’ai fait presque autant de tentatives que j’ai de rames différentes : RIB, VB2N, RGP, TEE PBA et Mistral… Le temps est venu de passer à une réalisation sérieuse.

Cahier des charges

Cet attelage doit être muni de quatre contacts. En effet, il doit être adapté aux rames dont un véhicule comporte un décodeur de fonction, qui contrôle :

Avec en plus le commun d’alimentation, on obtient bien un total de quatre conducteurs.

Il peut être asymétrique, c’est-à-dire ne permettant pas de retourner une voiture dans une rame.

Il doit être adapté aux boîtiers NEM, simple à fabriquer et le moins encombrant possible.

En revanche, l’attelage ne sera pas automatique si cela pose trop de difficulté. Le fait que les rames visées soient indéformables permet de se passer de cette fonctionnalité.

Enfin, il doit être d’un prix modéré.

Conception

Fort de mes expériences passées, j’ai retenu le principe d’une barre d’attelage de type Ribu (Viessmann) munie de barrettes de contacts au pas de 1,27 mm. Je l’ai déjà fait avec de telles barres, ou avec des circuits imprimés maison. Dans ce dernier cas, je n’utilisais que du simple face, par facilité ; l’usinage des formes en queue d’hirondelle était pénible et long. La grande nouveauté est de faire appel à un prestataire qui pourra me fournir des circuits professionnels, en double face cette fois.

Voici le dessin 3D de cet attelage.

Dessin 3D

L’attelage combine deux fonctions :

Noter que les accrochages sont différents entre les deux extrémités : lorsqu’on tire sur deux voitures pour les désaccoupler, la barre doit toujours céder côté connecteur femelle, au risque sinon d’arracher les fils côté mâle. Pour cela, les plans inclinés sont plus doux du côté femelle que de l’autre.

Grâce au circuit imprimé double face, on peut à volonté câbler 2 à 4 fils. Le raccordement des fils se fait aux extrémités des queues, donc sans problème particulier de passage. Par expérience, le connecteur femelle doit être de préférence toujours à 4 points, sinon il est trop fragile, car il est en porte-à-faux sur son circuit. Même comme cela, il faudra manipuler l’attelage avec douceur…

La queue de la partie femelle est allongée de 1,5 mm, de façon à pouvoir raccorder des fils en dessous en évitant un conflit avec la partie mâle.

Le soudage est facilité par le fait que les zones à souder, à l’extrémité des queues, sont plus écartées qu’au niveau des connecteurs : pas de risque de faire des ponts de soudure entre contacts.

Matériel

Circuits imprimés

Les circuits imprimés, que j’ai commandés chez JLCPCB, ont apparemment posé des difficultés, car le temps de fabrication a été de quatre jours au lieu de 1 habituellement. Après un échange de mails et quelques corrections, les dessins ont été acceptés, mais le résultat n’est pas parfait. Le contour montre des attaques excessives de la fraise de détourage dans les angles. Ce défaut n’est pas aussi apparent dans tous les exemplaires. Néanmoins, on verra que le fonctionnement est à peu près correct.

Défauts des circuits imprimés

En plus du défaut constaté ci-dessus, il y en a un autre dont je suis cette fois l’unique responsable, c’est que les repères des plages à souder sont à la fois trop petits et tronqués. Or ils sont très utiles pour éviter les erreurs de branchement. J’ai corrigé ce défaut dans les fichiers en déplaçant les textes sur la partie large des circuits.

Dessin 3D avec textes corrigés

Connecteurs

Les connecteurs, au pas de 1,27 mm, sont disponibles en plusieurs nombres de points chez TME.

Il faut que l’épaisseur des connecteurs mâles et femelles soit la plus égale possible, pour faciliter l’alignement. Ainsi, dans la marque choisie (Connfly), les barrettes mâles DS1031 ont une épaisseur de 2,5 mm, alors qu’il existe deux épaisseurs de boîtiers femelles : 2,4 (DS1065-07) et 1,8 (DS1065-01). Il vaut donc mieux choisir la série DS1065-07 qui, de plus, a des broches plus robustes.

Petit problème : les barrettes mâles ne sont pas disponibles chez TME en forme coudée (série DS1031-02). Apparemment, elles ne sont pas faciles à trouver. On verra une parade dans la suite. Voici à toutes fins utiles le document constructeur (Data sheet) en PDF.