ZZN V60 – digitální rekonstrukce

Pro svůj budoucí vlečkový areál jsem si pořídil lokomotivu V60 z limitky Tillig pro firmu Strupp. Dlouho dobu jsem lokomotivy z produkce DR tak trochu přehlížel. Chtěl jsem doma mít jen ty „opravdu české“. Bylo to popravdě dáno mojí neznalostí tehdejší reality provozu v ČSSR a obecně stavu v RVHP. Až postupnou četbou a získáváním informací od členů klubů se u mě situace změnila.

Pro zájemce o bližší informace a skutečném provozu této řady doporučuji celkem obsáhlý a pěkně zpracovaný článek na webu: Vlaky.net – Motorové lokomotivy na našich kolejích: řada 716 .

Hned na začátku uvádím, že mám k dispozici až verzi V60 Tillig z limitky ZZN (Strupp). Vím, že existuje i starší verze stejné lokomotivy a úplnou novinkou na trhu je kus z dílny Piko. U těchto variant neznám přesný stav věci a neměl jsem je rozebrané, takže je nebudu popisovat. Na základě prvotních jízdních testů musím souhlasit s kolegou MirkemTT, že pojezd má i přes spřažené nápravy překvapivě dobré chodové vlastnosti. Horší už je to po stránce digitalizace. Achillovou patou je nedostatek prostoru a jeho špatná dispozice. Výrobce počítal s dekodérem NEM651 a tomu do značné míry podřídil konstrukci odlitku pojezdu. Celkový pohled na odstrojený pojezd je na následujícím obrázku. Posuďte sami.

Dokumentační fotky jsou z různých fází vývoje, takže na některých je ještě původní sada bez přípravy na spřáhlo a jinde už je i digitální spřáhlo osazené. Šlo hlavně o jejich vypovídací hodnotu pro zobrazení daného detailu.

Po kompletním rozebrání lokomotivy jsem jako obvykle přeměřil vnitřní prostory, abych si udělal obraz o možnostech rozmístění komponent. Zjištění bylo neradostné. Není moc možností, jak dovnitř usadit dekodér s paticí a už vůbec ne zvukový. U drátového dekodéru je možná trochu větší kreativita. Já jsem při návrhu zvolil opět rozhraní Next18. Pustil jsem se do práce a navrhl desku plošných spojů, která umožňuje modelovější osvětlení dle provozu v dobách ČSD. Sotva jsem vývoj a první prototyp dokončil, vše pasovalo a krásně jezdilo, tak se mi ozval kolega železniční modelář Dan z Karviné s tím, že by bylo zajímavé, kdyby tahle posunka uměla digitální spřáhlo… Proč tyhle telefonáty nikdy nepřicházejí při tvorbě schématu?!? Je to ale výzva! Nikdy jsem spřáhlo nedělal. Jdu do toho! Práce se tak dostala zpátky na začátek… :-)

Vlastní vývoj popisovat nebudu. Je to hromada večerní nudy s papírem, tužkou, kafem, počítačem, osciloskopem a šuplerou, občas proložená trochou dobrého jazzu z YouTube. Jak sada vypadá, dokumentuje následující fotografie.

Při návrhu jsem se musel rozhodnout, jakou vlastnost obětuji, jelikož digitální spřáhlo má svá specifika a pro korektní nastavení vyžaduje dedikovaný výstup přímo z dekodéru. Nemůže být sloučené s jinou funkcí. Rozhodl jsem se vypustit variantu osvětlení v režimu postrk. To znamená, že koncová světla bude možné zapínat i vypínat, ale jen v kombinaci s čelními pozičkami. Nebudou moci svítit samostatně, jako to jde u jiných mých sad, kde je možné svítit i jen koncovými. Se sadou je možné dosáhnout těchto funkcí:

• Návěst – Čelo vlaku
• Návěst – Konec vlaku (jen spolu s čelními bílými)
• Návěst posun ČSD
• Samostatně ovládaný reflektor
• Digitální spřáhlo (i v automatickém režimu)

A teď k tomu praktickému, jak jsem vše vyměnil a upravil.

Demontáž karosérie

Karosérie drží za čtveřici plastových pacek na bocích a jednoduše se sundá prostým opatrným stiskem v místě boků kapot a následným povytažením karosérie směrem od pojezdu. Jde to velmi lehce. Pod karosérií je ukrytý poměrně masivní kovový odlitek pojezdu, který shora zakrývá původní deska plošných spojů. Originální elektronika je velmi prostá a má klasické jednoduché rozhraní NEM651. Vše odpovídá době vzniku konstrukce. Sestava je připevněná na pojezdu dvojicí šroubků, které jsou umístěné úhlopříčně a mírně asymetricky. Uchycení desky plní současně i roli fixace motoru, který není nijak zajištěný v pojezdu.

Úprava karosérie

Výrobce modelu u karosérie počítal jen se základním osvětlením. Vše vyřešil jednoduše pomocí jediného společného světlovodu na každém čele. Zdrojem světla je jediná LED dioda teple bílé barvy na každém čele, která je společná pro reflektor i čelní svítilny. S koncovým osvětlením nebylo počítáno vůbec. To lze považovat za logické, jelikož převážnou část provozního života strávila při posunu na domovské vlečce. Já upřednostňuji jít s dobou a udělat elektroniku modelovější i s koncovými svítilnami, což vyžaduje odvrtání imitace svítilen z karosérie. Čelní destičku plošného spoje jsem si navrhl s pozicí jednotlivých LED přesně v místě svítilen, aby nebylo nutné vyrábět složitě tvarované světlovody.

Postup úpravy výlisku karosérie je dvoufázový. V první fázi je třeba vyjmout tovární světlovod z karosérie, což se provede jednoduše jemným páčením pinzetou směrem dovnitř. Není přilepený, je jen vložený do otvorů. Následně jsem z továrního světlovodu odřezal kousky, které byly zapuštěné ve svítilnách, a ty jsem vsadil zpět do odstrojené karosérie a zakápnul lepidlem. Druhou fází je odvrtání koncových svítilen. Středy jednotlivých svítilen jsem si označil precizní rýsovací jehlou a následně je odvrtal pomocí ruční vrtačky a stopkového vrtáku o průměru 1mm. Světlovod jsem zvolil od LUX-Modellbau 8953 (LUX-Modellbau-8953-1mm/1m) stejně jako u jiných modelů. Uřízl jsem vhodnou délku a tu jsem vložil do otvoru koncové svítilny, zarovnal konec s vnějším čelem a zcela jednoduše zařízl skalpelem Tamiya z vnitřní strany. Vše šlo snadno a tak jsem nemusel nic brousit. I tady jsem vše zajistil kapkou lepidla.

Kde to bude prosvítat, se vždy ukáže až po prvním sestavení prototypu. :-) Ač nepoužívám žádné ultrasvítivé LEDky, tak bylo nutné začernit vnitřní stěny na obou čelech. Detail je vidět na následujícím obrázku. Provedení je shodné u obou čel. Zvažoval jsem, jestli jít cestou štětce a barev, nebo být líný a použít jen permanentní lihovou fixu. Vyhrála přirozená lenost! Zkusil jsem lihový fix a dopadlo to zcela uspokojivě. Nic neprosvítá a bylo to rychle suché. Drobné nedokonalosti je navíc možné snadno setřít uchošťourem a lihem. Tím je karosérie připravená a další úpravy už nejsou nutné.

Výroba clonek

Destičky čelního osvětlení vyžadují doplnění o clonky, které eliminují prosvítání mezi koncovými a čelními svítilnami. Já jsem si je vyrobil z plastového hranolu Evergreen 145 (Evergreen-145 plast) o rozměrech 1 × 2,5 mm (v sadě je přiložený dostatečný kousek).

Otevřeně se přiznávám, že jsem nepostupoval nijak vědecky. Prostě jsem hranolek přiložil vedle osazené čelní destičky s LED diodami a lihovým fixem s tenkým hrotem označil pozice otvorů. K odvrtání jsem použil ruční vrtačku Tamiya (Ruční vrtačka – Tamiya – Pin Vise D). Má zkušenost je taková, že při vyšších otáčkách, které poskytují ruční frézky Proxxon často dochází k tavení plastu a k ucpávání drážky vrtáku, která se pak velmi špatně čistí. Časový rozdíl je při tomto malém počtu (čtyři kusy na model) zanedbatelný. Volím proto ruční vrtačku. Naznačené pozice otvorů jsem odvrtal klasickým stopkovým vrtákem do kovu o průměru 1 mm od Proxxonu (PROXXON 28854 – Vrtáky 1 mm – sada 3 ks), který používám na vrtání desek plošných spojů. Až následně jsem otvory protáhl a zvětšil za pomocí kulaté frézy (průměr 1,4mm). Kulatá fréza má velkou výhodu při zvětšování otvorů v plastu oproti vrtáku do kovu v tom, že nemá snahu se „zakusovat“ a otvor zvětšuje rovnoměrně a symetricky. Kopinatou frézou jsem vše začistil od otřepů a vytvořil drobný náběh pro lepší usazení. Všechny součástky na digitalizačních sadách pájím ručně, proto není vše na setiny a jednotlivé destičky se mohou drobně lišit. Vytvořené clonky jsem před vlastní montáží ještě kompletně natřel černou barvou, abych minimalizoval prosvítání. Je třeba natřít i vnitřní stěny otvorů. Po zaschnutí jsem všechny nalepil gelovým sekundovým lepidlem Loctite a celou sestavu nechal do druhého dne vyschnout. Vždy, když cokoliv lepím sekundovým lepidlem, nechám vše důkladně vyvětrat, aby se mi „nezamlžila“ skla. Stejný postup doporučuji i Vám.

Úprava pojezdu pro digitální spřáhlo

Úprava pojezdu je nutná hlavně v případě, že se chystáte osadit digitální spřáhlo jako já. Pokud tuto funkcionalitu nevyžadujete, tak je sada přizpůsobená pro přímou zástavbu bez zásadních velkých úprav pojezdu.

S digitálním spřáhlem jsem zatím neměl moc zkušeností. Prošel jsem si weby a zkouknul videa. Následoval telefonát s Danem ohledně jeho preferencí a poté jsem vybral spřáhlo od firmy SD-modell a to ve verzi 1501 (SD-Modell typ 1501). Předem upozorňuji, že to není žádná levná legrace. Jedna sada (dvojice) vyjde na cca 1300 Kč.

S tím vyvstal další drobný problém a to, že digitální spřáhla tohoto výrobce v měřítku TT jsou určená do šachet. Model lokomotivy je i v tomto poplatný době vzniku a je nutné jej dovybavit. Celá kinematika s pružinkou se do modelu nevejde, ale je možné zakoupit sadu na úpravu přímo od Peho (Sada PEHO 126). Ta se skládá ze dvou dílů. Prvním je záslepka otvoru v rámu a druhou je vlastní otočná samovratná šachta s magnetem. Řekl jsem si, že nebudu vymýšlet složité frézování pojezdu na umístění pružinkové šachty, ale půjdu cestou již vymyšlené otočné šachty.

K instalaci záslepky pružinkového mechanismu je nejprve nutné odstřihnout původní strunu tak, aby nepřečnívala přes originální plastový výlisek, ve kterém drží a vymezuje spřáhlo. Aby nenastal klasický „konektorový efekt“, tak jsem už rovnou začal promýšlet budoucí protažení vodičů směrem k desce elektroniky. Na straně kratšího představku je vše výrazně jednodušší. Na čele je prázdné odsazení, které vodiče skryje a nebudou nikde zavazet. Postačí jednoduše vrtáček vhodné velikosti (průměr 2 mm), pár minut opatrného vrtání a není co řešit. Detail výsledku je vidět na následujícím obrázku.

Na straně delšího představku je to horší. Tam je v tomto místě přívod elektromotoru. Rozhodl jsem se využít prostor mezi plastovým ochozem a kovovým odlitkem pojezdu a protáhnout vodiče touto mezerou, kterou jsem jen drobně rozšířil za pomoci skalpelu, aby vodiče nebyly skřípnuté. Karosérie z vnitřní strany místo poskytuje. Zavazet to nebude. Detail je na následujícím obrázku.

Při první zástavbě na našem provozním setkání jsem pobavil své klubové kolegy, jelikož je návod v němčině. Nevím, jestli v češtině vůbec existuje. Moje znalosti tohoto jazyka se limitně blíží nule. Tak jsem využil Google Translate v mobilu. Ten dával zcela jednoznačnou odpověď ve smyslu, že opice jí banán, ale kde smí být použité sekundové lepidlo už tolik ne. Říkám si: „Víc hlav víc ví!“, tak se optám mezi ostatními členy. Sokolovna plná lidí. Někdo tady přece musí německy umět! Kohokoliv jsem se zeptal, tak mi dal naprosto protichůdný překlad oproti předřečníkovi… :-D Už chápu ten výstup z překladače! Jestli ho to podobným způsobem učili ti vývojáři… Po asi páté „jednoznačné odpovědi“ jsem s mírně se třesoucí rukou začal zalévat kryt šachty kvalitním vteřiňákem. Záslepky z Peho sady jsem ještě předtím drobně začistil a zdrsnil povrch, aby se vteřiňák lépe chytil. Taky jsem na té straně, kde je otvor v odlitku pojezdu, odvrtal vhodný otvor na budoucí protažení vodičů. Lepidlo jsem nechal důkladně zaschnout. Odlitek ze sady pasuje naprosto přesně a mírně doplní i čelník.

S již usazenými záslepkami jsem si lihovým fixem s tenkým hrotem nakreslil osu lokomotivy, abych věděl, kam otočnou šachtu přilepit. Nejprve jsem použil oboustrannou lepící pásku, která je součástí balení Peho, a poté opět vteřinové lepidlo. Dával jsem bedlivý pozor, aby nezateklo do pohyblivých částí. Detail je vidět na dalším obrázku.

Digitální spřáhla jsem usadil do šachet až po dokončení montáže elektroniky, abych je při dalším postupu nepoškodil. Přívodní vodiče vypadají celkem choulostivě.

Montáž nové elektroniky

Před usazováním digitalizační sady na pojezd jsem do ní vložil zvolený dekodér. Sada je připravená pro obyčejné dekodéry s rozhraním Next18. Opět doporučuji dekodéry Zimo, které mají největší potenciál v možnostech nastavení a to i u automatického spřáhla. Zvukový se bez úprav odlitku pojezdu na současné místo nevejde! Zkoušel jsem opravdu různé konfigurace umístění, ale bez frézování to nevejde nikam. Směr usazení dekodéru ukazuje obrys na desce.

Při připojování sady je výhodné vyjmout motor z pojezdu, jelikož není nijak připevněný a připojit jeho přívodní vodiče k ploškám. Dvojice slaněných vodičů černé barvy se připájí na spodní stranu DPS, kde jsou kulaté plošky s označením „M“. Může se Vám stát, že po zaklopení zjistíte, že došlo k záměně směru otáčení a tím i směru pohybu lokomotivy. Nevěšte hlavu! Není nutné vše rozebírat a znovu pájet. Stačí úprava CV registrů a všechno bude fungovat. V manuálu k sadě je postup popsaný. Detailní pohled na plošky pro připojení motoru je na následujícím obrázku.

Na horní hranu motoru jsem umístil distanční vložku pro zajištění motoru, kterou jsem vyrobil z protiskluzové pěnové pásky (je přiložená k sadě). Tím se sníží vliv vibrací motoru na desku elektroniky. Detail je vidět uprostřed následujícího obrázku. Z dosavadních zkušeností se mi potvrdilo, že to vyhovuje a funguje.

Nelekejte se dalšího trochu delšího popisu bez fotografií. Na konci odstavce je celková fotografie ze shora, která Vám ukáže vše slovy popsané. :-)

K finální montáži je ještě nutné upravit plastové distanční sloupky o průměru 2,2 mm, které se usadí mezi sadu elektroniky a pojezd (jsou součástí balení). Jejich detail je na obrázku 15. Bez úprav mají výšku 2mm. Pro potřeby uzavření karosérie jsem je zbrousil na smirkovém papíře na výšku 1,7 mm (+/- 0,1 mm). Ideální finální stav by měl být takový, že spodní hrana čelních destiček osvětlení dosedá na ochoz pojezdu a při dotažení šroubky k pojezdu nevzniká nadměrné pnutí, které by nepřípustně prohýbalo desku elektroniky. K jejich vložení mezi pojezd a základní desku elektroniky jsem použil jemnou pinzetu. Je dobré si oba „heftnout“ vteřinovým lepidlem k pojezdu (k desce plošných spojů raději ne), pak je usazení výrazně snazší. Po zaschnutí lepidla jsem sadu elektroniky usadil na její přibližnou pozici a dvojicí nerezových šroubků M2 se zapouštěnou hlavou jsem vše připevnil, ale nedotahoval. Sada nejde otočit špatně, jelikož pozice motoru vše definuje.

Před dalším postupem je nutná kontrola umístění dekodéru! S ohledem na velmi omezený prostor má dekodér kolem sebe jen velmi málo místa. Musí být proto vycentrovaný v pojezdu tak, aby se žádným bokem nedotýkal kovového odlitku pojezdu! Pokud desku umístíte skutečně symetricky, pak má kolem sebe cca 1 – 2 mm místa z obou bočních stran. Až po kontrole, že je vše přesně na svém místě, jsem šroubky dotáhl. Důvodem k důkladnějšímu postupu „vycentrování“ není kvalita desek plošných spojů. Ty se vyrábí na setiny. Příčinou je to kvalita šroubků s metrickým závitem s normálním stoupáním. Při této velikosti M2 se mi již opakovaně stalo, že šroubky nemají zcela symetrickou hlavu a při dotahování s deskou mírně hýbou do některého ze směrů. U jiných sad, které nemají pozici dekodéru takto těsnou, je to celkem jedno a desku elektroniky navrhuji s rozměrovými rezervami. Zde to nebylo možné, proto je nutný tento postup. U upevňovacích otvorů je jedna z děr schválně výrazně oválná a druhá má okolo sebe velkou plochu bez mědi, která umožňuje drobné úpravy jehlovým pilníčkem s přibroušením do oválu, aby bylo možné sadu elektroniky skutečně perfektně vystředit ve všech směrech. Je to velmi důležité nejen pro pozici dekodéru, ale i pro světla. Pokud si dáte tu práci, pak Vám zaručuji, že nic nebude nikde prosvítat a vše bude pasovat na desetiny!

Již sestavený pojezd s deskou elektroniky jsem uložil na záda (na desku elektroniky) a připájel vodiče od sběračů náprav na plošky s označením DCC na její přilehlé straně. Pokud máte chuť už-už připájet spřáhlo, tak zadržte!!!

Drobná odbočka o digitálním spřáhlu

Digitální spřáhlo má jednu zásadní vlastnost. Není určené pro trvalý provoz. Je možné ho používat jen impulzně. Není možné jezdit čtvrthodiny po kolejišti se zvednutým plíškem a například odrážet vozy na vlečky. Už výrobce v návodu píše, že maximální provozní doba je 4 sekundy a absolutní maximum je 10 sekund. Důvodem tohoto provozního omezení je ohřev cívky protékajícím proudem. Ta se není schopná sama dostatečně rychle ochladit sáláním a tak hrozí její zničení roztavením plastu.

Je nesmírně důležité spřáhlo připojovat až jako úplně poslední a až po kompletním nastavení všech CV daného dekodéru. Jen tak máte jistotu, že při jakémkoliv stisku funkčního tlačítka nedojde k jeho dlouhodobé aktivaci. Jednotliví výrobci dekodérů mají pod různými funkčními tlačítky v dekodéru již z výroby „namapované“ (přiřazené) výstupy. Do návodu proto vždy dávám i seznam CV, které je nutné vynulovat, nejen ty, které je nutné nastavit. U světel se nic moc nestane, jen to bude špatně svítit. U spřáhla může být takové přehlédnutí fatální.

Dokončení instalace

Před zaklápěním modelu jsem naprogramoval dekodér. V manuálu jsou všechna CV popsána včetně nastavení funkce automatického spřáhla a popisu vlivu jednotlivých hodnot na chování modelu. Model jsem vyzkoušel na domácím oválu a současně i pár minut zajel. Až v tuto chvíli jsem instaloval spřáhla.

Spřáhla jsem nejprve neusadil do šachet, ale jen připájel jejich přívodní vodiče na plošky na horní straně desky elektroniky. Dvojice plošek na každém čele je označená „S“ a znaménky + a −. Zvolené digitální spřáhlo pracuje správně jen při dodržení správné polarity, pak se korektně zvedá. To je dané konstrukcí s magnetem, který spřáhlo obsahuje. Pokud je zapojené obráceně, pak nedělá nic, proto je velmi výhodné si funkci nejprve vyzkoušet, označit polaritu vodičů a až poté je protahovat správným otvorem a směrem ke správné plošce. Je nutné nechat drobné rezervy vodičů u otočné šachty, aby se spřáhlo mohlo volně otáčet kolem osy šachty. Po protažení vodičů rámem až k horní desce elektroniky jsem usadil spřáhla do šachet a vodiče zakrátil na vhodnou délku s drobnou rezervou, kterou jsem uložil do prostoru mezi deskou elektroniky a pojezd. Jelikož model nebude ozvučený, tak jsem si pro ovládání zvolil funkci F4, ale vše jde přirozeně změnit.

Tím je montáž hotová a model je připravený. Stačí jen zaklopit karosérii zpět na pojezd. Na následujícím videu, které jsem natočil na YouTube, je vidět funkce automatického spřáhla.

Já jsem se smířil s tím, že tento model bude na vlečce neozvučený. Na takto zásadní operaci, kterou frézování pojezdu je, se zatím necítím, ale náš člen MirekTT se při poslední rozmluvě potutelně usmíval a říkal: „Uvidíme!“.

Na Mirkova slova došlo – pokračování článku je zde: https://www.modulybrno.cz/zzn-v60-zvuk

Digitalizační sada bude opět k dispozici v prodeji na e-shopu TT-Modelář (Eshop TT-Modelář – V60-TLG-WW-SET). Balení bude obsahovat kromě vlastní elektroniky i vše podstatné pro zástavbu. Sám nenávidím, když musím objednávat z několika obchodů různé drobnosti pro dokončení jednoduché montáže. Přiložený bude samozřejmě podrobný barevný návod.

V některém z dalších článků se zkusím zaměřit na dosavadní zkušenosti s digitálním spřáhlem, možné varianty zapojení a i nastavení CV pro jednotlivé výrobce dekodérů.