Questa pagina è dedicata ai "neofiti", cioè a coloro che si affacciano per la prima volta nel fantastico mondo del modellismo ferroviario cioè dei "trenini elettrici" che tanto hanno fatto sognare generazioni di bambini e ragazzi prima dell'avvento della tecnologia computerizzata, ma che ancora oggi sanno donare a chi ne coglie lo spirito giusto soddisfazioni inimmaginabili come nessun altro divertimento analogo può dare.

Non rimanete spaventati dalle nozioni che andrò ad illustrare qua sotto ma siate stimolati a cimentarvi, la poca fatica sarà ripagata nel tempo da tanta soddisfazione.

Viene trattato solo il sistema tradizionale (peraltro più economico) e non quello "digitale" (più professionale e ricercato) a cui si rimanda alle specifiche di ciascun produttore. Il riferimento di seguito è alla scala "H0" ma normalmente utilizzabile anche per impianti in altre scale.

Negli elenchi dei numeri da catalogo dei vari pezzi indicati vengono riportati anche, tra parentesi, quelli "vecchi" fuori catalogo, casomai se ne reperissero ancora.

Gli schemi elettrici e le descrizioni che troverete qui non saranno magari completamente esaustive, visto la vastità delle tematiche qui appena descritte, ma vuol servire a chiarire le idee a chi, non abituato a cimentarsi con semplici problemi di impiantistica elettrica, vuol realizzare il "minimo indispensabile" per un proficuo funzionamento del suo impianto di trenini elettrici.

Gli schemi sono riportati in maniera semplificata e generalizzata per renderli più chiari al lettore, vanno presi come esempio base senza nulla togliere alle eventuali descrizioni (e schemi) allegati alle confezioni degli accessori qui descritti, da leggere sempre con attenzione, che possono variare leggermente a seconda della marca utilizzata, ma che concettualmente seguono quanto qui sotto indicato.

Ricordatevi di fare sempre delle prove elettriche prima di fissare il tutto....

Interno di una locomotiva

Nell'immagine qui a lato (locomotiva D 445 FS Lima 208151, 208052 o HL2012) si nota come è fatto l'interno di una locomotiva, in particolare lo schema elettrico di base, con i fili che portano la corrente dal carrello folle (a sinistra nella foto) a quello motore (motore Lima tipo "G" in questo caso). Le ruote di tutti i treni in CC = Corrente Continua (escluso Märklin quindi) sono isolate tra loro perchè le 2 rotaie fungono da conduttori dei due poli di corrente, positivo e negativo. Nell'immagine si vede anche la zavorra centrale e le lampadine del sistema di illuminazione, che su alcune locomotive potrebbero non esserci. Modelli di produttori diversi o nuove edizioni possono avere delle differenze anche grandi rispetto a quanto illustrato (es trasmissioni a giunto cardanico con motore centrale ecc.) ma il concetto di base del funzionamento resta sempre lo stesso. Alcuni produttori puoi usano mettere anelli di gomma su alcune ruote mortici per aumentare la forza di trazione; anche il peso complessivo della locomotiva conta in questo aumenta la forza di trazione. Ora troviamo in commercio anche locomotive con circuiti elettronici (es. i "decoder digitali") per il loro funzionamento e quindi l'apposita scheda va a sovrapporsi a quanto qui illustrato, sempre tutto all'interno della locomotiva stessa.

Tipi di binario

I binari hanno sempre la stessa larghezza interna tra le rotaie, detto "scartamento", in scala H0 ciò è sempre 16.5 mm. altrimenti i bordini interni alle ruote di ciascun veicolo (locomotive o vagoni) non potrebbero mantenere stabile la marcia. Per il resto, la cosiddetta "geometria" del binario, ogni fabbricante usa le sue misure, anche se poi ci sono degli elementi standard comuni, come i raggi di curvatura indicato qui sotto (diametro al centro del binario):

• R1 o "industriale", diametro "circa" 50 cm. (Fleischmann o Roco), può essere percorso solo da piccole locomotive e vagoni corti, utile anche per linee tramviarie o per ferrovie industriali (come al vero);
• R2 diametro "circa" 72 cm (minimo indispensabile per usare carrozze lunghe oltre 25 cm.);
• R3 diametro "circa" 85 cm (ottimo per il doppio binario parallelo al R2);
• (ecc.)
• ricordo inoltre, ovviamente, che un cerchio si compone di 360° quindi:
  • se avete rotaie curve da 30° ne occorreranno 12 per un cerchio intero, 6 per metà, 3 per un quarto e via dicendo (Lima Hobby Line 1998, Lima/Hornby, Rivarossi, Jouef, Mehano, Roco, Fleischmann, Piko, ecc.)
  • mentre se avete rotaie curve da 36° ne occorreranno solo 10 per un cerchio intero, 5 per metà, 2 e 1/2 (18°) per un quarto di cerchio (Lima ante 1998 o Fleischmann Profi);
  • più semplice se avete rotaie curve da 45°, ne bastano 8 per un cerchio intero, 4 per metà e 2 per un quarto (Lima ante 1998, Fleischmann ecc.)
  • e via dicendo....

per cui occorre vedere le varie tipologie, spesso nei cataloghi di ogni fabbricante sono indicate anche le misure e le combinazioni possibili nei casi limite (ecco perchè è sempre utile acquistare anche il relativo catalogo di riferimento). Può essere utile, per chi ha buona praticità nell'uso di utensili di precisione, l'uso di binari flessibili, da adeguare e tagliare nei punti opportuni con estrema precisione (pena il deragliamento del treno), ma io personalmente preferisco i binari di lunghezza standard predefinita dai vari costruttori, da combinare tra loro, come quelli che si trovano in una qualsiasi confezione "iniziale" (e di cui le note in queste pagine si riferiscono).

Altra cosa degna di nota, certi produttori indicano alcuni binari come "binari di compensazione":

• possono essere dei binari curvi (normali) di angolatura opportuna per "compensare" il binario curvo di uno scambio e quindi, mettendolo in direzione contraria, si ottiene un binario perfettamente parallelo al binario diritto in uscita dallo scambio stesso;
• ma possono anche essere binari diritti di compensazione delle lunghezze standard (vedi norme di ciascun fabbricante).

Consiglio sempre, una volta stabilito che marca volete utilizzare (univocamente o in maniera privilegiata) di acquistare un suo catalogo in modo da vedere la geometria e le combinazioni, oltre alle misure standard, dei suoi binari appunto, per meglio progettare il vostro plastico.

Una cosa importante è invece un altro tipo di compatibilità. I binari normalmente in commercio sono:

• binari per corrente continua a 2 rotaie (2 conduttori) come nell'immagine in alto. A ciascuna rotaia corrisponde un polo di alimentazione del treno; è di uso generalizzato a moltissimi produttori (Lima, Rivarossi, Jouef, Mehano, Roco, Fleischmann, Piko ecc.). Le ruote dei treni sono isolate tra loro.
• binari per corrente alternata a 3 rotaie (2 o 3 conduttori, sistema Märklin) come nell'immagine in alto (sotto): entrambe le rotaie sono normalmente collegate tra loro elettricamente (a "massa") ed il conduttore centrale (che può essere una rotaia o più recentemente dei punti di contatto, con un deciso miglioramento estetico) porta l'altro polo di alimentazione. Le ruote dei treni non sono isolate e le locomotive hanno un pattino sotto che striscia sulla "terza rotaia".

Non è possibile, elettricamente, collegare i 2 tipi di binario tra loro, salvo rarissimi casi specifici che esulano da questa trattazione generalizzata. Qui di seguito negli schemi si considera solo il binario a corrente continua a 2 rotaie. Nulla vieta invece, di utilizzare semafori o accessori Märklin anche in un normale impianto in corrente continua (Lima, Mehano, Roco, Fleischmann ecc.) purchè non si utilizzino tratti di binario di questa rinomata casa tedesca che ha appunto un sistema a sè stante.

Non collegate binari (e quindi locomotive) di un sistema (esempio CC = corrente continua) al trasformatore dell'altro sistema (es CA = corrente alternata) altrimenti danneggereste in modo irreparabile il motore.

Trasformatore e collegamento

Il Trasformatore è il sistema di comando del trenino elettrico. Lo si trova normalmente compreso nelle confezioni di avvio, altrimenti va benissimo per es. Lima 602066. 602067 o 602070 o ancora R965+R991 (oppure gli anziani 502052, 502053, 502054, 502056, 502057, 502060, 602052, 602053, 602060), Mehano F350, F371 o F372 (ottimo rapporto qualità/prezzo), Fleischmann 6725 o 6735, Rivarossi 4009 o 4011 (anche i vecchi 4002 o 4003) o ancora Roco 10725+10727. Si ha sempre una manopola di regolazione della corrente che ha anche funzione di invertitore di marcia (a seconda della rotazione della manopola verso desta o sinistra dal punto "0" centrale il treno andrà in direzioni opposte). In alcuni trasformatori l'inversione di marcia è regolato da un'apposità levetta (es. Lima/Hornby R965, Mehano F350 o Rivarossi 4002 e 4003) oppure da un curioso sistema automatico che scatta se si ruota la manopola oltra la posizione zero (es. verso sinistra, Mehano, simile al sistema Märklin). Tutti i trasformatori hanno di solito allegato lo schema di collegamento, qui semplificato a lato. I cavetti potrebbero anche essere dello stesso colore e

Rotaie isolate - sezionamenti

Per tenere ferma una locomotiva, per esempio in stazione o nei binari di scalo/rimessa, in modo da poterne usare nello stesso tempo un'altra, occorre avere dei binari sezionati, cioè con una rotaia isolata elettricamente ed un interruttore collegato. Così si potrà togliere corrente a quel tratto e lasciarvi in sosta una locomotiva. Occorrono 2 giunzioni isolanti (vedi disegno, es. Lima 600877, Fleischmann 6403 o 6433, Piko 55291, Roco 42264 o 42611 ecc.) messe sulla stessa rotaia (indicate in rosso) al posto di quelle normali metalliche, a distanza opportuna (almeno 30 cm. circa) ed un interruttore ON/OFF (interruttore da quadro nei negozi di elettrotecnica o Lima 603067, Fleischmann 6921 o 6923, Märklin 72730 ecc.) collegato con un cavo di alimentazione con la giusta polarità (es. morsetto Fleischmann 6401). Il tratto di binario isolato può essere indifferentemente diritto o curvo in base al vostro impiego e giudizio.

Collegamento di uno scambio elettromagnetico

Ecco qui lo schema di collegamento di uno scambio elettrico. Alcuni produttori hanno a catalogo appositi scambi elettromagnetici, altri forniscono separatamente i motori (elettromagneti) per motorizzare gli scambi, ma lo schema elettrico non cambia. Occorre avere una uscita in corrente alternata (14 volts) dal vostro trasformatore (es. Lima 602067 o 602070, Mehano F372, Fleischmann 6725 o 6735, ecc.) o acquistarne appositamente uno a parte con la sola uscita in alternata (es. Lima 602055, Fleischmann 6706, Roco 10725 ecc.). Certi produttori forniscono cavetti di 3 colori per gli scambi, altri invece sempre 3 cavetti ma di solo 2 colori, nessun problema, una è la massa e gli altri sono i 2 poli per le 2 posizioni dello scambio. Vanno collegati come da schema (confrontate sempre con lo schema allegato alla confezione dello scambio acquistato). Di solito occorre una pulsantiera di comando apposita, non interruttori ON/OFF perchè il comando è ad impulso, (es. Lima 603065, Mehano già inserita nella confezione dello scambio F278 o 279, Fleischmann 6920, Märklin 72720, ecc.);

Collegamento di un semaforo a 2 luci
(con fermata automatica del treno)

Ecco qui lo schema di collegamento di uno semaforo / segnale luminoso. Occorre avere una uscita in corrente alternata (14 volts) dal vostro trasformatore o acquistarne appositamente uno a parte (es. Lima 602067, Mehano F372, Fleischmann 6725 o 6735, ecc.). I collegamenti qui sono un po' piu complessi perchè da un lato c'è quello per le luci del semaforo (corrente alternata) mentre dall'altro quello relativo al binario isolato del treno (corrente continua). In sostanza il collegamento per il binario è uguale a quanto descritto sopra per le "rotaie isolate", solo che nell'interruttore/deviatore di comando è compreso anche quello per il semaforo. Il collegamento, vedi a lato, per il semaforo prevede sempre 3 cavetti, uno di massa, e 2 per le 2 luci (solitamente rosso/verde). Molto comodo l'interruttore di comando Lima art. 603067 che comanda allo stesso tempo il semaforo ed il sezionamento senza mettere in corto circuito le 2 diverse correnti utilizzate (va bene anche il Fleischmann 6921). Ovviamente prestare attenzione a collegare il cavetto che alimenta la rotaia isolata con il lato dell'interruttore corrispondente alla luce verde del semaforo!

Per i semafori ("segnali luminosi") vedi per es. Lima 600022, 600023 o 600029 (che contengono gia l'interruttore di comando e le sezioni di binario isolato da inserire opportunamente), Fleischmann 6226, Roco 40020 o 40021, ecc. I semafori sono indicati per esempio all'uscita delle stazioni o anche lungo la linea, prima di entrare in stazione, per consentire manovre nella stessa.

Esistono anche, in commercio, semafori funzionanti a mano (più economici) come per esempio il Lima 600028 ad ala mobile. In questo caso si utilizza lo schema sopra indicato per i sezionamenti ma non si potrà comandare insieme la posizione del semaforo ed il blocco del treno.

Ciruciti elettrici separati (per esempio per 2 treni indipendenti su 2 anelli di binario separati)

Se si dispone di 2 o più convogli e, soprattutto, si hanno 2 percorsi diversi, per esempio 2 ovali concentrici che simulano il doppio binario, è possibile gestire 2 treni indipendenti sia come velocità che come senso di marcia. Basterà avere 2 trasformatori, uno per ogni circuito (anello), e mettere delle opportune giunzioni isolanti (tutti i fabbricanti di binari ne hanno a catalogo e tante sono compatibili tra loro, es. Lima 600877, Fleischmann 6403 o 6433, Roco 42264 o 42611 ecc.) in plastica (indicate in rosso) per isolare, su entrambe le rotaie, i punti di congiunzione, per esempio tra gli scambi. Occorre un'isolamento doppio (sulle 2 rotaie) per ogni punto di connessione tra i 2 anelli, per esempio se ci sono più scambi accoppiati. I treni possono essere quindi comandati separatamente, sia come senso di marcia che come velocità. Se si vuole far passare un treno da un anello all'altro (fermo restando che l'altro treno dev'essere fermo ad un binario sezionato o.... tolto dai binari) occorre, oltre a girare gli scambi (vedi schema elettrico) dallo stesso lato, anche le manopole dei trasformatori (o le levette di inversione di marcia a secondo dei traformatori utilizzati) devono essere girate nello stesso senso di marcia. Gli scambi sono accoppiati tra loro come indicato e cosi anche il loro (eventuale) comando elettrico cosi da risultare sempre accoppiati per la posizione diritta o deviata (per ulteriori dettagli su questo collegamento vedi sopra al paragrafo "Collegamento di uno scambio elettromagnetico").

Alimentazione con Linea aerea (per 2 treni indipendenti sullo stesso binario)

Se si dispone di locomotive elettriche, con "pantografo" (organo di presa di corrente molleggiato sul tetto della locomotiva) è possibile, se questo è elettricamente funzionante e collegato al motore, comandare la locomotiva usando l'apposito filo, detto Linea Aerea o "catenaria", che come al vero sovrasta i binari delle linee elettrificate. In questo caso sarà possibile, con un circuito semplicissimo, comandare 2 locomotive indipendentemente sullo stesso binario, una elettrica (con pantografo in presa, a destra nella foto) ed una non elettrica, quindi diesel o a vapore (a sinistra nella foto). Ecco qui sotto il semplice schema di collegamento dove il trasformatore 1 alimenta solo il binario (quindi la locomotiva di sinistra) mentre il trasformatore 2 con un polo alimenta il binario e con l'altro il filo di contatto aereo (quindi la locomotiva a destra). Prestare attenzione, posizionando la loco elettrica, di rispettare i giusti poli di corrente: per via delle ruote isolate se la locomotiva elettrica fosse invertita non funzionerebbe perche il motore riceverebbe lo stesso polo sia dal binario che dal filo (basta fare qualche prova se si hanno dubbi). La velocità e la direzione di marcia delle 2 locomotive sarà indipendente. La situazione è ovviamente cumulabile con quella indicata qui sopra nel caso di 2 anelli concentrici. Si potrebbe giungere ad avere ben 4 locomotive (e relativi treni) in totale in circolazione. Attualmente (2008) in commercio, si trova la nuova serie LIMA (HC8004 Palo di stile italiano, HC8005 Palo di stile italiano con attacco corrente, HC8006 e HC8007 elementi di linea aerea lunghi risp. 260mm. e 360 mm.) di facile montaggio ed a prezzi abbordabili, altrimenti vi sono le linee aeree funzionanti nei catologhi dei fabbricanti Märklin (compatibilissima con la corrente continua) o Vollmer (Oberleitung), di stile tedesco/europeo, mentre fino ad alcuni anni fa anche Lima (vecchia serie) e Rivarossi le avevano a catalogo, di stile prettamente italiano (come illustrato sotto). La linea aerea deve sempre essere circa al centro del binario (verificare durante l'installazione con il pantografo della locomotiva la giusta posione). Se occorre, nelle curve, sagomare opportunamente la linea aerea, oppure usare (come al vero) sezioni opportunamente corte e pali in numero maggiore. Verificare sempre anche che la posizione dei pali, soprattutto in curva, non crei fastidi alla circolazione delle carrozze più lunghe. E' anche possibile prevedere di elettrificare cosi solo i binari principali e lasciare quelli previsti per esempio per il ricovero vagoni (passeggeri o merci) senza linea aerea (come al vero) e fare quindi le manovre in quel caso solo con locomotive a vapore o diesel.

Annotazioni generali

Gli schemi qui indicati sono semplificati. Se sono presenti più scambi o semafori possono essere utili, per i fili di "massa", le scatole di derivazione (es. Lima 603066, Fleischmann 6940 ecc.) che permettono di distribuire la stessa corrente su più fili senza fare inutili e dannosi grovigli. I fili andrebbero anche fissati in ordine sotto al piano del plastico, con fori opportuni vicino al trasformatore ed agli interruttori (il cosiddetto "quadro di comando") nonchè vicino a scambi e segnali. Alcuni produttori (come Rivarossi. Roco o Märklin) prevedono l'uso di apposite spine da fissare alle scatole di comando ed ai binari, occorrerà dotarsi quindi anche di queste se si utilizzano queste marche.

Come già detto in altra pagina, a seguito del cambio di gestione Lima (ora di proprietà Hornby), i suoi articoli potrebbero non essere rintracciabili facilmente e quindi ho indicato, per quanto possibile, articoli similari di altri produttori.

Sistema MÄRKLIN: la perfezione!

Spezzo una lancia a favore di questa rinomata ed ultracentenaria casa tedesca costruttrice di ottimi modelli ferroviari (spesso interamente in metallo), perchè il sistema da questa utilizzato differisce, a parita di "scartamento" da quello della maggior parte degli altri produttori di "trenini elettrici". Come sopra indica nel paragrafo "Tipi di binario" questa casa usa ancora il vecchio ma consolidatissimo sistema in "corrente alternata a 3 rotaie" per i suoi treni elettrici. E' quindi un mondo a se stante, ma se lo scegliete vi troverete a che fare con modelli di treni di alta qualità, non sempre economici ma sicuramente duraturi nel tempo, molto a lungo e, salvo la periodica lubrificazione delle trasmissioni delle locomotive (consigliato ogni circa 40 ore di funzionamento) come in alto indicato, non necessita di ulteriore manutenzione nè di regolare pulizia delle rotaie. Se in Italia è un marca un po' di nicchia, così non lo è per esempio in Svizzera, Austria o Germania dove peraltro i prezzi sono anche più concorrenziali. Ricordo che una volta fatta la scelta difficilmente si potranno utilizzare locomotive di altri fabbricanti, salvo siano costruite appositamente per la "corrente alternata C.A." mentre non vi è in genere nessun problema a utilizzare vagoni di altri fabbricanti. L'inverso, cioè l'uso di vagoni Märklin su impianti tradizionali in "corrente continua" è possibile solo previa sostituzione (già dal rivenditore) degli assi delle ruote (non isolati) con altri isolati, pena il corto circuito del vostro impianto.

Impianti "digitali" (nel vasto mondo dell'elettronica)

Questi impianti sono l'ultima generazione nel campo del modellismo ferroviario, grazie all'uso diffuso dell'elettronica e di microprocessori. Il funzionamento è completamente diverso da quello tradizionale ma per certi versi addirittura più semplice una volta installato. Invece che dover isolare i binari per tener ferme le locomotive, per esempio, si può avere l'intero impianto di binari "sotto tensione" e far funzionare, una alla volta (meglio che tutte insieme!) più locomotive semplicemente comandando, tramite l'apposito "trasformatore digitale" (il pannello di controllo), il relativo "decoder" presente sulla locomotiva che viene attivato tramite un apposito codice. Semplifica molto l'impianto all'inizio perchè evita appunto sezionamenti ed altro, è possibile poi automatizzare anche gli scambi con lo stesso sistema. Il rovescio della medaglia è che i decoder non hanno costo zero, quindi oltre alla spesa iniziale, non proprio il massimo dal punto di vista economico, bisognerà mettere in conto un nuovo decoder per ogni locomotiva o apparecchio da comandare. Diciamo che il sistema va bene ed è indicato su impianti medio-grandi, con almeno 4 o 5 treni/locomotive da comandare, o quando si fa un grande scalo merci dove vengono manovrati e composti più treni, o ancora se si desidera illuminare le carrozze ed avere oltre che una luce sempre pressochè costante anche la persistenza delle luci accese anche quando il treno è fermo (nei sistemi tradizionali, salvo appositi accorgimenti, levando la tensione elettrica alla locomotiva si spegnerebbero anche tutte le altre luci del treno). Ulteriori funzioni aggiuntive sono presenti nei modelli più recenti, come il rumore realistico della locomotiva, il fischio, il rumore del freno ecc. Per ulteriori informazioni consultare i siti dei principali produttori, come FLEISCHMANN - INTELLIBOX MODELTRENO - MÄRKLIN - PIKO - ROCO ecc.