Garden railway

Train de jardin

Edit:02 avril 2017, Cre:14 juil. 2009

Cintreuse de voie

Pourquoi une cintreuse

Ayant acheté de la voie Peco G-45 en maillechort, je me suis demandé comment la cintrer.
Le maillechort étant particulièrement élastique et les rails en code 250 étant moins larges qu’en code 332, il est pratiquement impossible de cintrer ces rails manuellement. Un rail seul peut être cintré avec un rayon d’environ 400mm et revenir droit lorsqu’on le relâche. En fait, il pourrait utilement être livré roulé.

Il est facile de trouver des cintreuses de rail mais la seule cintreuse de voie disponible semble être le modèle suisse ‘Train-Li’. Un cintreuse de voie semble nettement plus pratique qu’une cintreuse de rail.

Aussi, après un temps de réflexion j’ai décidé de concevoir une cintreuse, le problème principal étant que je ne possède plus d’atelier.

J’ai décidé d’utiliser les éléments à ma disposition.

  • Des morceaux de chêne restant suite à la construction d’une bibliothèque
  • Des roulements de rollers (J’en ai un bon stock, ceux-ci étant le composant de base de ma machine CNC)
  • Des vis et boulons divers

Aussi, comme j’en ai l’habitude, je me suis installé face à mon écran et ai commencé à faire des plans sur Autocad.
Les plans de la version bois sont en ligne depuis 2009 mais il y a depuis 2016 une version imprimée en 3D (voir plus loin).

Photos

Vous trouverez dans les pages suivantes le résultat. La cintreuse est très rigide et fonctionne bien.
Sur cette version révisée il y a deux roulements à épaulement sur la barre centrale coulissante. Les épaulements des roulements maintiennent la cintreuse en place sur les rails et rendent son utilisation très aisée (voir le plan révisé et les photos).

Et le résultat:

Les plans

Les plans sont joints avec une version non réglable (collée-vissée) similaire au prototype. Si vous suivez les cotes du plan, la cintreuse est utilisable pour des voies en code 332 ou 250 dont l’écartement entre la face extérieure du rail et la face intérieure de l’autre rail est d’environ 48 mm (45 + 3mm). Pour les voies en code 200, l’écartement devra être légèrement réduit et on prendra garde a l’espace entre les roulements et les traverses de voies.

Il faut noter que je n’ai testé cette cintreuse que sur ma voie Peco en Maillechort.

J’ai tenté avec succès de souder les éclisses de rails avant cintrage. La cintreuse crée une légère cassure à la jonction mais c’est raisonnable et ceci peut être partiellement corrigé à la main.
J’ai découvert à cette occasion que le maillechort est beaucoup plus facile à souder que le laiton, sa conductivité thermique étant bien plus faible. On peut utiliser un fer d’une puissance de 100W (il faut 200 à 250W pour une voie en laiton).

Les roulements étant de type ZZ (flasqués), il ne faut jamais les huiler, ce qui dilue la graisse.

Astuces

  • Utiliser du bois dur uniquement, le chêne est très bien mais un bois à grain plus fin permettrait peut-être une meilleure précision.
  • C’est de la mécanique, pas de la menuiserie, vous devez être très précis lors des perçages. Il n’est nécessaire d’être soigneux que pour les cotes fonctionnelles, c’est à dire:
    • La hauteur des roulements à axes horizontaux.
    • La distance entre les roulements à axes verticaux (largeur de voie + 1 largeur du haut du rail)
  • Tracer précisément et pointez avec un clou pour positionner le trou avant perçage.
  • Ne percez qu’avec une perceuse à colonne.
  • Hélas, le bois est un matériau hétérogène et vos trous peuvent dévier légèrement. Pour une petite correction, ovalisez le trou dans la direction souhaitée et positionnez un cure-dent imbibé de colle dans la direction opposée. Ceci vous permettra de rattraper une erreur de 0,5 à 0,8 mm.
  • Si votre trou est vraiment trop éloigné, repercez à 6mm et coller une cheville en bois avant de recommencer.
  • Vous pouvez légèrement ajuster la hauteur en utilisant des rondelles d’épaisseur différentes.
  • Coller les pièces avant d’installer les vis de fixation (en maintenant l’ensemble avec un poids). C’est plus facile de faire les réglages comme ceci. Attention à ne pas coller la barre centrale.
  • La barre centrale doit coulisser et doit être lubrifiée avec de la paraffine. Poncer si nécessaire.
  • Les roulements de roller se trouvent partout ou l’on vend des rollers. Utilisez les moins chers, ils sont très suffisants vu la faible charge. Les moins chers que j’ai trouvé étaient en vente en grande surface pour 4,5 Euros les 16. Attention, c’est la taille standard mais les rollers pour enfants ont parfois des roulements plus petits.
  • Les roulements épaulés sont un peu plus difficiles à trouver (il n’en faut que deux). J’ai trouvé les miens chez Conrad pour 6.25 Euros la pièce sous la référence 215295-62. Ce sont des roulements 688 avec un épaulement (parfois référencés comme F-688).
  • Le temps de fabrication va de 2 à 3 heures suivant vos compétences et votre équipement. Souvenez-vous qu’il s’agit d’un travail de précision.

Usage

Cintrez votre voie progressivement en faisant de nombreux movements aller-retour et en déplaçant étape par étape la barre de poussée. Vous ne devez pas forcer. Notez sur un papier l'index final requis pour un rayon donné. Cet index est spécifique à chaque type de voie et à chaque matériau. En particulier le maillechort a un gros retour élastique.
Après avoir cintré une section, vous devez raccorcir le rail intérieur. Ceci peut se faire en le coupant avec une 'Dremel'.

La version imprimée en 3D

Utilisant environ 90g de filament PETG filament et nécessitant 4h à 6h d'impression (suivant la vitesse de votre imprimante), C'est plus rapide (car vous faites autre chose durant l'impression) et plus facile à construire que la version en chêne et vous n'avez aucun réglage à faire. La géométrie étant identique à la version bois, l'usage est le même.
Un filament PLA avec une bonne résistance mécanique pourrait être testé avec l'avantage d'une plus grande rigidité que le PETG, qui tend à se déformer un peu sous charge. Il faut être conscient que c'est une pièce mécanique soumise à des charges importantes et la durabilité d'une construction en PLA n'est pas assurée. Les nouveaux filaments ASA pourraient êtres aussi intéressants car leur rigidité est supérieure à celle des autres plastiques.

La conception a été faite avec OpenSCAD (page en anglais) et est publiée sur GitHub avec les fichiers stl et une nomenclature complète (en anglais).
Paramètres d'impression:

  • Matériau: PETG, ASA, Polyamide(Nylon).

C'est une pièce de mécanique, ausi l'impression doit être robuste:

  • Épaisseur de couche: 0.3 - une bonne épaisseur de couche améliore la résistance -
  • Remplissage 100%
  • 3 parois
  • 5 couches à la base et 5 ccouches sur le haut
  • Vos couches doivent êtres parfaitement fusionnées, aussi il est préférable d'imprimer avec une bonne température, même si cela crée des filaments.

Sur la plupart des imprimantes, vous aurez des difficultés à extruder du PETG avec des couches de 0.3mm à une vitesse supérieure à 50 mm/s. Ceci dépend aussi du type de PETG que vous utilisez, car certains s'extrudent plus facilement que d'autres. N'utilisez pas de couleurs sombres et si vous avez des problèmes d'adhésion, réduisez la vitesse (mais pas l'épaisseur des couches).
Mon propre temps d'impression est de 3h30 sur la D-Box, ceci avec une tête spécialement configurée pour l'impression du PETG (grande longueur de chauffe), aussi très peu d'imprimantes peuvent imprimer à ce débit sans problèmes d'adhésion.

Cintreuses de voie du commerce

Massoth 8105001 Review 239 Euros Nouveau modèle 8105101
Train-Li Easy bend duo track Video 335$

(c) Pierre ROUZEAU
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Page mise à jour le 02/04/2017 22:29