ACCESORIOS FUNCIONALES.-

INTRODUCCIÓN.-

Accesorios funcionales son todos aquellos que además de completar la estética de una locomotora realizan también un trabajo real para el funcionamiento de la misma. Mientras la función de algunos es imprescindible, la de otros puede ser opcional. En cualquier caso muchos de ellos pueden fabricarse en nuestro taller, mientras que aquellos que requieran una mecanización mas crít ica y perfecta conviene adquirirlos ya hechos de un distribuidor acreditado si no tenemos aún la experiencia suficiente para hacerlos.

La siguiente lista indica el grado aproximado de complejidad en su construcción y que puede variar según la experiencia del modelista, habiendo piezas que según su tipo o diseño pueden presentar a su vez distintos grados de dificultad.

ACCESORIOS FUNCIONALES Y GRADO DE DIFICULTAD PARA SU CONSTRUCCIÓN.-

Engrasadores mecánicos.-

Son accesorios que por regla general van montados en ambos laterales de las pasarelas de la carrocería y cerca de los cilindros. Disponen de una cubeta con tapa para rellenarlos de aceite denso especial para el vapor (consultar la sección "lubricación de los motores de vapor"). La conexión del engrasador se hace mediante una bieleta que une la leva del engrasador con la cruceta de la resbaladera del vástago del pistón. El movimiento de vaivén de la distribución mueve la leva y los mecanismos internos del engrasador, y que consisten en una leva excéntrica que alternativamente presiona o relaja un micro pistón o buloncito que con cada vaivén vertical inyecta una pequeña cantidad de aceite en el circuito de alimentación del vapor, para un aporte lento y continuo de lubricante a las distribuciones y cilindros.

Son mecanismos relativamente sencillos pero bastante engorrosos para fabricarlos. Muchos modelistas los compran ya hechos, pero comprobando siempre que funcionen bien, ya que algunos pueden estar desregulados y entregar demasiado aceite, o por el contrario demasiado poco. En el primer caso veremos que las paredes interiores de la chimenea presentan una costra creciente y muy oleosa que se elimina fácilmente en frio con un viejo cuchillo largo. En el segundo caso las paredes aparecerán secas y carbonizadas, indicando que deberemos poner rápidamente solución so pena de dañar los motores.

Engrasadores por condensación de vapor.-

Sirven para engrasar algunos mecanismos que funcionan con vapor, como por ejemplo los compresores, pistones para frenado, etc. y se pueden intercalar tanto en serie como en paralelo a la línea de alimentación de vapor. El proceso de engrase es en ambos casos el mismo.

Los montados en serie son los del tipo más sencillo, disponiendo de una cazoleta con una entrada de vapor por un lado, y otra en el extremo opuesto que da salida hacia el mecanismo que deba ser engrasado. Tienen también un tapón superior para el rellenado de aceite y una purga inferior para drenar el agua de condensación que se vaya acumulando con el uso.

En el caso de los montados en paralelo, la conexión se hace por medio de un racor en "T", donde parte del vapor entrará dentro del depósito del engrasador que deberá estar lleno de aceite para vapor. Allí poco a poco se irá condensando y decantando en el fondo, desplazando por ende el aceite hacia arriba, lubricante que se verá forzado a salir hacia el mecanismo que deseamos engrasar por el mismo tubo en "T" por donde entró inicialmente el vapor.

Con el uso la cazoleta del engrasador se irá llenando de agua que habrá que sacar cada cierto tiempo, para ello se abre el vapor del mecanismo, se afloja la purga de la parte inferior del engrasador y se deja escapar el agua hasta que veamos que comienza a salir aceite, momento en que deberemos cerrarla de nuevo. Seguidamente cerramos el vapor de la línea y abrimos la tapa superior del engrasador para rellenarlo con mas aceite antes de seguir con el funcionamiento normal.

La razón para montar uno en serie o en paralelo radica principalmente en que los primeros son mas pequeños y sencillos, por tanto mas indicados para las locomotoras de menor tamaño que suelen montar dispositivos mas reducidos y por ende con menor consumo de aceite, mientras que los paralelos disponen de un depósito de lubricante mucho mas grande y apropiado para las locomotoras de mayor porte que suelen montan compresores u otros accesorios mas dimensionados.

Engrasadores de copa o por gravedad.

Suelen instalarse en las cabezas de las bielas, resbaladeras y otras piezas externas. Se pueden comprar hechos o bien fabricarlos con latón en el taller. Actúan por gravedad, dejando caer poco a poco pequeñas gotas de aceite sobre las juntas, bulones y demás piezas con giro o rozamiento.

NOTA IMPORTANTE: Es esencial que todos los engrasadores (de cualquier tipo) sean vigilados para que no se queden sin aceite, o sus conductos de descarga se bloqueen por la suciedad. Lo contrario ocasionaría daños serios en la mecánica de la locomotora.

Inyectores.-

Son accesorios muy delicados que es mejor comprar ya hechos y bien calibrados. Disponen de 4 entradas, dos en línea hacia los lados y otras dos hacia abajo.

Las dos primeras (horizontales) dan paso a dos conos o embudos fresados y en contraposición, es decir, con sus partes estrechas enfrentadas en la zona media del inyector y las anchas mirando hacia afuera. Una de ellas da entrada al vapor de la caldera mientras que su opuesta envía agua a presión a la misma.

Las otras dos conectan con la parte media del cuerpo del inyector por su parte inferior. Una aporta el agua fría de los depósitos mientras que la otra es un sencillo desagüe para derrames.

Su funcionamiento es muy simple y sin mecanismos movibles:

El vapor entra por uno de los conos que al estrecharse acelera su velocidad, creando un vacío (efecto venturi) que absorbe el agua del tubo de aporte inferior. Esta mezcla de agua y vapor pasa a gran velocidad hacia la también parte estrecha del segundo cono, que al ir abriéndose hará perder velocidad a la mezcla pero confiriéndole una presión suficiente para entrar en la caldera a través de la válvula de no retorno, consiguiendo así aumentar el nivel de la misma.

Los inyectores suelen trabajar dentro de un estrecho margen de presiones (máxima y mínima), por lo que hay que estar atentos al momento adecuado para utilizarlos, abriendo en primer lugar el grifo del agua fría e inmediatamente el del vapor, regulándolo hasta que cese el derrame inferior y se escuche un silbido entrecortado característico indicador de que el agua está siendo inyectada.

Válvulas de seguridad.-

Son también accesorios de precisión. Si no se tiene suficiente experiencia para mecanizar es mejor comprarlas de un fabricante solvente, ya que serán las que ajusten las presiones máximas de alivio de la caldera. Se montan sobre el domo de presión y siempre dos por seguridad, ya que una de ellas debe saltar medio kilo antes que la otra, lo que asegura que si la primera se bloquea por suciedad o restos de cal, la segunda cumplirá la labor de liberar la presión y no permitir que la caldera llegue a

Válvulas de paso.-

Consisten en simples grifos de paso para el agua o el vapor. Se pueden tanto comprar como fabricar en el taller en base a cuerpos de latón o bronce. Llevan un volante o leva para actuar sobre su apertura y cierre. Los racores de salida pueden ser roscados, con conectores para tubo de cobre o con ambos sistemas combinados en cada extremo.

Válvulas de no retorno.-

Parecidas a las anteriores se distinguen en que el cierre es automático, y en que solo dejan pasar el flujo en un sentido. Algunas pueden además llevar un volante de cierre para el caso de que falle el cierre automático.

En su interior montan un sistema con muelle y una bola de inox o Viton (goma especial) para permitir el paso del flujo en un sentido y quedar cerradas automáticamente en sentido contrario, de ahí lo de no-retorno.

Se emplean para dar entrada al agua fría en la caldera e impedir que salga el vapor de su interior, y se suelen instalar (una o dos) en la entrada lateral de la caldera e intercaladas en las líneas procedentes de los inyectores, del compresor o de las bombas de carga manuales y excéntricas.

Silbatos.-

Son accesorios importantes pues le dan personalidad a la locomotora. Los hay ya hechos aunque los modelistas mas avezados pueden fabricarlos usando tubos de latón o bronce de diferentes longitudes y grosores. Es una pieza cuyo funcionamiento suele ser un misterio hasta que se prueba, ya que la longitud y grosor del tubo, así como los pasajes de acceso del vapor deberán tener unas medidas adecuadas o no sonará. Para los que se animen a fabricarlos hay que tener en cuenta que seguramente habrá que hacer varias pruebas hasta dar con el tono deseado.

Se debe tener en cuenta que no suelen sonar igual al probarlos con aire comprimido que con vapor, o incluso pueden silbar muy bien con uno y no con el otro.

Las válvulas para accionar los silbatos son de construcción parecida a las de no retorno, pero éstas disponen de una leva accesible a la mano del maquinista que al bajarla deja pasar el vapor hacia el silbato para hacerlo resonar.

Tubos de cobre y sus conexiones.-

Para conducir el agua o el vapor desde o entre las distintas partes o accesorios de la locomotora se usan tubos capilares industriales de cobre como los utilizados, por ejemplo, en los sistemas de refrigeración. Para estas dos escalas los más convenientes son los de 4 y 6 m/m de diámetro exterior, y se encuentran fácilmente en almacenes de fontanería, refrigeración o suministros industriales.

Son fáciles de curvar usando un alicate curvador, o bien a mano teniendo cuidado de que no se aplasten en los codos. Hay que tener en cuenta que muchos tipos de cobre recocido solo admiten un número limitado de movimientos antes de quedar rígidos, aunque pueden recuperar parte de su flexibilidad calentándolos al rojo y sumergiéndolos súbitamente en agua fría.

Si fuera necesario variar el diámetro de una línea en concreto se pueden usar reductores, o bien introducir un tubo de 4 dentro de otro de 6 (acoplan perfectamente) y hacer entonces una soldadura de estaño o plata similar a las de la fontanería común.

Las conexiones de los tubos a los accesorios o distintas partes de la locomotora pueden hacerse de varias formas:

Por soldadura directa de estaño o plata, usando los racores que a veces algunos accesorios traen consigo, o finalmente por medio de accesorios neumáticos industriales. Estos últimos se presentan con terminales macho, hembra o combinaciones de ambas y en distintas roscas, siendo las más convenientes para los trabajos de modelismo las de gas 1/8, y la métrica 8/100.

Entre otros muchos accesorios de conexión, los más interesantes para el modelista son los siguientes (tanto con roscas macho como hembra):

• Tés simétricas o con distintas combinaciones.

• Codos.

• Machones simétricos o reductores.

• Racores rectos.

• Mini entronques.

• Tapones.

• Otros accesorios para roscas distintas.

Todos ellos disponen de casquillos para hacer completamente hermética la unión del tubo, y pueden ser así mismo modificados o construidos por el modelista en el taller, aunque ésta última opción supone un importante volumen de trabajo. Se adquieren en almacenes de suministros induistriales o especializados en neumática o hidráulica.

Si se compran accesorios ya hechos, tales como inyectores, engrasadores, etc, suelen venir en roscas métricas o imperiales, para lo que deberemos disponer de terrajas y/o machos de la medida adecuada para montarlos. Existen también racores planos lisos con dos perforaciones para soldar los extremos de los tubos antes de acoplarlos.

Compresor tipo Westinghouse

Diagrama de un compresor

Compresores.-

Inyectar agua en la caldera es una de las tareas más importantes del maquinista. Si ésta se llena demasiado la locomotora no funcionará bien, perderá temperatura, llegando incluso a detenerse, con además el riesgo de que entre agua en los pistones pudiendo provocar roturas en los mecanismos motores. Por el contrario, un nivel muy bajo llevará a una situación poco deseable con peligro de romper la caldera o crear un escape peligroso como antes se comentó.

Los inyectores son piezas críticas al tener un margen estrecho de funcionamiento (presiones máximas y mínimas de trabajo), las bombas manuales son lentas si no nos anticipamos a la recarga, y las de excéntrica dependerán de que la locomotora esté en movimiento, por lo que un accesorio muy cómodo y fiable es un compresor.

Si no se tiene muy buena experiencia como mecánico es mejor comprarlos ya hechos, aunque son elementos caros. Se pueden conseguir tanto en el extranjero como en algunos clubes españoles que los fabrican por encargo.

Los hay del tipo Westinghouse, con dos pistones verticales, y los llamados caballitos, mucho mas sencillos y baratos pero que también dan buenos resultados en locomotoras pequeñas o medianas.

Van montados verticalmente sobre la pasarela lateral o bien adosados a un lateral de la caldera y precisan de un engrasador de vapor a su entrada. Uno de sus pistones actuará como motor de vapor moviendo al otro que hará las veces de bomba aspirante impelente del agua que se inyecta en la caldera. Se ponen en marcha y se paran accionando una simple válvula de paso, y deberán disponer de un tubo de descarga para el vapor que ya ha trabajado (escape).

Compresores similares también se pueden usar para crear aire comprimido, existiendo algunos modelos de triple cuerpo que hacen ambas funciones a la vez.

Bombas de carga de agua por excéntrica.-

Se suele comprar el casting del cuerpo de la bomba, normalmente en bronce, para mecanizar su interior de acuerdo a un plano (hay bastante variedad sobre todo en el Reino Unido). Una vez mecanizado junto con sus tapas y demás componentes, se instala en el chasis debajo de la caldera conectando el vástago de salida del pistón por medio de una rótula y una bieleta, hasta un aro o doble abrazadera que rueda ajustado a una excéntrica pasada por uno de los ejes motores entre ambas ruedas.

De este modo al rodar la locomotora la excéntrica creará un movimiento alternativo en la bomba que aspirará agua de los depósitos para inyectarla en la caldera. Las hay de simple y de doble efecto.

Bombas de carga de agua manuales.-

Similares a la anterior, son normalmente de simple efecto. Se suelen montar, por ejemplo, dentro de los depósitos laterales dejando que sobresalga la leva de accionado a través de una pequeña ranura para moverla a mano. También se montan a veces en el tender y tanto pueden ser fabricadas como adquiridas ya terminadas.

Bomba de carga de agua eléctrica.-

Consiste en una bomba eléctrica auxiliar de 12 voltios, similar a las utilizadas para el agua sanitaria en yates y caravanas, pero de menor tamaño y mayor presión de salida, como mínimo 10 kilos por centímetro cuadrado o mas.

Puede ir colocada dentro o bajo el vagón de apoyo del maquinista (u otro lugar donde quede fuera de la vista), e instalada conjuntamente con una pequeña batería como las utilizadas en los ciclomotores o incluso menores. Se completa la instalación con un pulsador que sea de fácil acceso para el maquinista, pero nunca un interruptor ya que un simple olvido hará que la caldera pueda sobrellenarse, bajando la presión interior, e incluso llenar de agua el tubo seco de alimentación a los cilindros.

Son bombas muy económicas, fáciles de encontrar en el mercado, constituyendo un auténtico botón del pánico ante situaciones extremas en que por el motivo que sea la caldera ha bajado peligrosamente su nivel, algo que jamás debería ocurrir.

Si bien algunos modelistas muy puristas consideran ésta solución poco menos que un pecado mortal, opino que bienvenido sea un accesorio mas para algo tan delicado como es no perder el nivel de la caldera en un momento dado. Esta nueva ayuda permitirá también que el conductor pueda mirar mas hacia las vías, y si no que se lo pregunten a los avezados y a veces estresados maquinistas de vapor en aquellos circuitos que reciben una apreciable cantidad de viajeros y deben dar constantes viajes, pero manteniendo correctamente y a la vez todos los parámetros de una locomotora de vapor, (algo no tan sencillo como una unidad eléctrica o de motor térmico), momentos en los que sería deseable disponer de mas manos y ojos.

Manómetros.-

Son instrumentos de precisión que nos indicarán la presión interna de la caldera. Se suelen montar flotantes, es decir con una pequeña espira del propio tubo de cobre que le evita así vibraciones y golpes. Prácticamente todos los modelistas los compramos de calidad y ya hechos.

Niveles y sus válvulas de cierre..

Van instalados en la placa de la puerta del hogar dentro de la cabina, y su misión es la de indicar en todo momento que nivel de agua hay en la caldera. Es un instrumento sencillo pero que debe estar bien hecho (sin fugas) e instalado verticalmente (o casi), mientras que su vidrio de visionado debe abarcar con holgura la distancia hasta el mínimo nivel antes de que el cielo del hogar quede sin cubrir por el agua.

Es de extrema importancia tanto su correcta colocación como el mantener lecturas frecuentes, ya que si el cielo del hogar quedase al descubierto, el extremo calor de la caja de fuegos dañaría la caldera pudiendo provocar una fuga e incluso una explosión.

A este respecto no está de mas recordar que toda caldera debe llevar instalado un fusible en el cielo del hogar (la parte más alta de la caja de fuegos), y consistente en un taladro con un racor roscado y relleno de estaño, porque si el nivel del agua dejara de cubrir la plancha del cielo del hogar, la temperatura del metal subiría peligrosamente, por ello el estaño del fusible fundiría mucho antes que el cuerpo de la caldera, liberando el pasaje del fusible que dejará escapar rápidamente todo el vapor directamente sobre la parrilla del combustible apagando el fuego.

Los niveles pueden llevar dos grifos de cierre en sus extremos, de esta manera si se rompiera el vidrio se podría detener el escape de la presión interior de la caldera, siendo imprescindible en cualquier caso montar una envolvente transparente alrededor del tubo nivel para evitar quemaduras en caso de rotura. También se hacen niveles integrados dentro de un cuerpo único normalmente de bronce o latón, y con una tapa de vidrio plano muy grueso que hace prácticamente imposible su rotura. Los hay industriales y de reducido tamaño.

En todo caso resulta muy conveniente montar una válvula de alivio en la parte inferior del nivel y abrirlo a voluntad del maquinista para limpiar y/o aclarar las burbujas en el vidrio vertical, ya que muchas veces se puede falsear la lectura del nivel del agua. La salida se suele hacer mediante un tubo de cobre de escape dirigido hacia los bajos de la locomotora para evitar quemaduras al operar dicho grifo.

Esquema de un regulador

Esquema del montaje del regulador y su mando de control

Regulador.-

Van alojados dentro del domo de presión, y accionados por medio de un mando (varilla) que sale normalmente a cierta distancia por encima de la puerta del hogar. Este mando es controlado por el maquinista que lo puede accionar bien por empuje o por rotación del mismo.

Se fabrican con bronce y su mecanización presenta un grado de dificultad medio, aunque muchos instalan en el domo una válvula industrial de acero inoxidable ya hecha, y que además de funcionar perfectamente ahorra mucho trabajo.

Ventilador.-

Es un accesorio económico pero imprescindible tanto para el encendido como para el mantenimiento del tiro a máquina parada. Aunque pueden encontrarse ya hechos, normalmente todos los modelistas los fabrican usando un simple tubo de cobre de un diámetro adecuado.

Este tubo va conectado a una válvula en la cabina para darle entrada de vapor, mientras que el extremo opuesto termina en la caja de humos formando un circulo con el final taponado y dispuesto de forma concéntrica con la tobera de escape. El aro formado dispone de pequeñas perforaciones en su parte superior, de forma que al abrir el grifo de alimentación el vapor de la caldera saldrá despedido hacia la chimenea creando una succión en la caja de humos que arrastrará a su vez el fuego del hogar a través de los tubos, calentando la caldera, aumentando la presión y avivando el fuego.

Tobera de escape.-

Es otro accesorio sencillo pero muy importante, formado por una pieza cilíndrica, con un taladro central y que va alojada en la base de la caja de humos. Por su parte inferior recibe los tubos de escape de los cilindros, mientras que su parte superior se estrecha un poco para acelerar el vapor de escape y eyectarlo con velocidad hacia la base de la chimenea. Esto crea una enorme succión en la caja de humos que absorbe los gases de la caja de fuegos a través de los tubos de la caldera de una forma análoga al ventilador y con los mismos resultados, pero obviamente mucho mas efectivos.

Las toberas deberán estar perfectamente alineadas con el eje central de la chimenea para obtener el efecto eyector deseado, lo contrario solo provocará turbulencias dentro de la caja de humos y pérdida importante del rendimiento.

Purgas.-

Al ser los líquidos incompresibles, las purgas o válvulas de alivio son imprescindibles para evitar graves roturas internas del motor, provocadas por el agua que pueda quedar dentro de ellos por condensación.

Cada cilindro llevará dos alojadas en sus extremos inferiores, con el fin de conectarlos con el exterior y poder evacuar el agua de la condensación durante los arranques.

Son accesorios de bronce o latón que se suelen comprar ya hechos por su pequeño tamaño, aunque también pueden fabricarse en el taller, y que van roscados al cuerpo del cilindro. Disponen de una timonería para poder gobernarlas desde la cabina, y siempre es imprescindible instalar debajo de la parte frontal de la locomotora una barra fuerte de protección, para evitar degollarlas o dañarlas en los descarrilamientos.

También hay sistemas que integran las cuatro purgas en un solo cuerpo que suele ir alojado en algún lugar debajo o en el lateral del chasis, y que dispone de una sola válvula común comandada por un mando (varilla) desde la cabina para abrirlas o cerrarlas. Las cuatro salidas de los dos cilindros llevan un racor roscado que conecta con cuatro tubitos de cobre que terminan en el citado cuerpo central de purga. El escape de la purga central consiste normalmente en otros dos tubitos que terminan en la parte delantera inferior de los cilindros para que descarguen allí el vapor condensado, dando así mas realismo al funcionamiento de la locomotora.

Frenos.-

En locomotoras pequeñas suelen ser solo accesorios ornamentales, los cuales son explicados en su sección correspondiente. Si se desea hacerlos funcionales será necesario unir las levas de soporte laterales de cada par de zapatas en cada eje, por medio de travesaños (P.Ej. pletinas) para que se muevan y actúen al unísono.

A su vez, todos esos travesaños deberán actuar conjuntamente para que todas las zapatas aprieten por igual sobre sus correspondientes llantas para obtener la misma potencia de frenada.

Para ello los travesaños van unidos por una varilla que termina en un reenvío hasta un mando manual en la cabina.

Los frenos también pueden ser accionados con vapor, para ello se precisará de un pistón colocado bajo la cabina, y el uso de una válvula de tres vías con tres posiciones:

1. POSICIÓN CENTRAL: Desconectado.
2. POSICIÓN DERECHA: Frenado.
3. POSICIÓN IZQUIERDA: Liberar frenos y descarga de vapor del cilindro.

El vástago del pistón moverá una leva común con el mando manual, pero con un taladro corrido para que ambos sistemas puedan actuar sin interferirse entre ellos.

Muchas locomotoras carecen de zapatas en las ruedas motoras delanteras, ya que normalmente existe muy poco espacio entre las tapas del cilindro y las propias ruedas.

En la sección de "material remolcado" pueden también encontrarse varias fotos de frenos que, aunque aplicados a coches y vagones, pueden ilustrar mas sobre este tema.

Enganches.-

Normalmente en la escala de 5 pulgadas se utilizan los normalizados tipo TJV, diseñados por el ya fallecido Sr. Marcelo Fernandez de Barcelona, apreciado y recordado pionero en éste mundo del modelismo tripulado. En el documento fotográfico de muestran algunas fotos de los mismos.