23/09/2020.

Des lanternes amovibles

J’ai déjà installé les lanternes que je viens de décrire, équipées d’une LED 0603, dans pas mal de matériels, surtout marchandises. Il y a cependant quelque chose qui me chiffonne : le problème est que les voitures équipées ne peuvent plus être placées qu’en queue de train. Depuis un moment, je réfléchis à une lanterne qui serait amovible. Seuls seraient visibles, en l’absence de lanterne, deux petits trous pour le passage des connexions électriques, au niveau du porte-lanterne.

Pour parvenir à ce résultat, les LED 0603 sont un peu trop larges pour rentrer dans la lanterne sans coincer. Le mieux sera des 0402 (1 × 0,5 mm). Dans ce cas, la connexion pourrait se faire sur un connecteur au pas de 1 mm. Ça existe, mais ce n’est pas facile à trouver.

Équipement d’une voiture Est Roco avec les lanternes REE

Équipement d’une voiture Est Roco. Les lanternes sont fixées à demeure.

Recherche de connecteurs adaptés

Il me faut donc des connecteurs « carte à carte » (pin header) au pas de 1 mm en montage CMS. En effet, comme déjà fait pour des fanaux incorporés, le circuit imprimé sera collé sur la paroi de bout de la voiture. Tous les composants (il n’y a que le connecteur en fait…) doivent être de l’autre côté de la carte.

Voici ce que j’ai trouvé :

Connecteur femelle CMS, pas de 1 mm

Ces connecteurs sont intéressants en particulier parce qu’ils peuvent recevoir les broches mâles par l’arrière, à travers des trous percés dans le circuit imprimé.

Étude du projet

Une fois à peu près sûr de pouvoir me procurer de type de connecteur, je peux lancer le projet.

Je vais me baser sur l’équipement d’une voiture UIC. J’ai de nombreuses compositions qui se terminent par une telle voiture. Mais il y a aussi, pêle-mêle, des DEV, des WL MU, U, F, des Rapide Nord, des USI, etc. Il faudra donc que je m’assure que le circuit pourra s’adapter à de nombreux cas différents.

L’idée de départ est de munir l’arrière de la lanterne d’un connecteur mâle qui s’enfichera dans le dossier percé de la voiture. Les broches mâles convenant aux connecteurs femelles trouvés ont une section carrée de 0,3 mm. Mais, à la réflexion, je vais utiliser des broches rondes faites en maillechort ø 0,3 mm, ce qui permettra des trous plus discrets (un carré de 0,3 mm a un cercle circonscrit de 0,43 mm, ce qui m’obligerait à percer à 0,5. Les broches rondes se contenteront de 0,4).

Voici les premiers dessins du projet. À droite, vérification (théorique) d’implantation sur une B5Dd2 UIC déjà équipée de fanaux. En effet, je pense combiner sur le même circuit les deux possibilités : lanternes amovibles et fanaux incorporés. De plus, intégration de résistance série, et deux groupes de pastilles d’alimentation, pour le cas où il faudrait raccourcir le circuit.

ImplantationVérification sur UIC

Montage d’une lanterne

Note : la plupart des photos qui suivent sont prises pendant la fabrication, à l’aide de mon microscope numérique qui m’est finalement bien utile pour travailler avec de si petits composants. Mais la qualité des photos est bien médiocre.

Fabrication d’un gabarit

En raison de la petitesse des composants, il est nécessaire de faire un gabarit pour placer et souder la LED sur ses broches.

Dans une plaque de bakélite assez épaisse, je perce deux trous ø 0,3 espacés de 1 mm. Il faut un peu de jeu pour placer puis extraire les broches : j’agrandis donc légèrement les trous avec un équarrissoir (percer à ø 0,4 donne trop de jeu). Deux guides en époxy sont collés de part et d’autre, séparés de 0,5 mm, formant une rainure pour guider la LED. Cette rainure est agrandie à la fraise ø 1 près des trous pour permettre le passage du fer à souder (panne CMS obligatoire !).

Gabarit

Cliquez sur l’image pour zoomer.

Préparation des broches

Je coupe deux tronçons dans du rond maillechort ø 0,3; l’un de 6 mm, l’autre de 7 mm. Cette différence de longueur a deux justifications : faciliter l’introduction dans la lanterne, et rappeler la polarité de la LED.

Une extrémité est chanfreinée sur du papier abrasif.

Chanfreinage des brochesChanfreinage des broches

L’autre extrémité est aplatie en l’écrasant avec une pince plate, puis pliée à 90°, et enfin raccourcie à moins de 0,5 mm (sur la photo, c’est encore un peu trop).

Aplatissement des brochesPliage des broches

Pour finir, la partie à 90° est étamée. L’excès d’étain doit être enlevé, avec une tresse à dessouder par exemple.

Soudage de la LED

Les deux broches sont introduites dans le gabarit, qui doit être placé en hauteur, car les broches dépassent à l'arrière. La LED est placée ensuite, en repérant sa polarité (les LED utilisées, bien que minuscules, ont un repère de polarité assez visible). Il faut ajuster au mieux sa position. À ce propos, j'ai acheté en même temps que ces LED une paire de brucelles spéciales CMS en acier amagnétique. Je m’en félicite, car tout autre objet en acier, pointe à tracer, lame de tournevis, attire irrésistiblement la LED.

Deux tout petits, mais encore trop gros, tronçons de soudure (flèches), sont déposés à proximité des broches. La LED est maintenue avec un pic à cocktail, et soudée. Immédiatement après, test de fonctionnement.

LED posée dans le gabaritTest de la LED

Montage de la LED

Le fond de la lanterne est percé de deux trous ø 0,4 distants de 1 mm. Attention : pour le centrage, ne pas se fier au cercle arrière, qui n’est pas coaxial avec l’avant. Donc percer par l’avant.

Lanterne percée et LED équipée

La LED équipée est introduite dans la lanterne. Attention à la polarité. Je place systématiquement l’anode (le +), donc la broche plus longue, vers le haut.

Introduction de la LED dans la lanterneIntroduction de la LED dans la lanterne

L’ensemble est fixé dans l’étau, avec interposition d’un morceau de papier paraffiné, puis une goutte de colle cyanoacrylate est déposée, suivie immédiatement par la pose du « verre », ce qui aura pour effet de chasser l’excès de colle éventuel vers le bas. La colle fuit légèrement par les trous, ce qui favorisera la tenue des broches.

Fixation dans l’étau

La perpendicularité est rectifiée en plaçant une cale (pic à cocktail ici) sous le papier. Bien que la cyano soit censée durcir très vite, je préfère attendre une paire d’heures.

Collage de la lanterne

Voici la lanterne terminée.

Lanterne terminéeLanterne terminée

Encore un test de fonctionnement…

Test d’allumage

Cliquez sur l’image pour faire le test d’allumage.

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