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Ferrovias e ferreomodelismo
Engates: modelos e protótipos (II)

Marcos Bertossi – Centro-Oeste DC-16-17 (31 Jul. 1991)

II - Ferreomodelismo

Os engates utilizados no modelismo ferroviário podem ser divididos em 3 categorias:

Fantoche (Dummy) — É a cópia visual do protótipo (sistema de mandíbulas), mas sem partes móveis, operacionais. Este engate não realiza as operações de engate e desengate automático, sendo utilizado normalmente em exposições e outras aplicações onde a operacionalidade não é necessária.

Engate automático sem escala — É o engate que não se parece com o protótipo, mas realiza as operações de engate e desengate automaticamente, por meios mecânicos ou magnéticos.

Engate automático semi-escala — São modelos muito parecidos com os protótipos, diferindo principalmente na forma de trabalho da mandíbula. As operações de engate e desengate automático de processam por meios mecânicos ou magnéticos, tal como nos sem escala. São largamente utilizados nos Estados Unidos e Canadá, por conferirem à composição um aspecto mais real.

Engate de gancho e anel em ferreomodelos antigos

Desenvolvimento

Os primeiros modelos ferroviários — surgidos praticamente junto com as ferrovias-protótipo — eram muito rudimentares, em comparação com os atuais. As operações de engate e desengate realizavam-se manualmente, pelo sistema de pino e barra que ainda é utilizado, hoje, para acoplar o tênder à loco a vapor.

Com a evolução tecnológica, o modelismo ferroviário chegou ao engate sem escala — mas já automático — ainda no século passado.

O primeiro tipo conhecido foi o sistema gancho/anel, cujo desengatamento se realizava mecanicamente, através do contato com uma rampa existente na via — e que devia ser levantada pelo operador da mini-ferrovia (Fig. 7). O sistema incluía um anel fixo e um gancho móvel, com um pino para baixo. Ao passar sobre a rampa levantada pelo operador, o pino fazia subir o gancho, desconectando-o do anel do vagão seguinte. Este tipo de engate foi desenvolvido na Inglaterra.

O refinamento seguinte do sistema gancho/anel foi a introdução do anel móvel e do gancho com garra para prender o anel por baixo (Fig. 8). A rampa podia ser fixa, dispensando seu acionamento manual pelo operador da mini-ferrovia. Ao passar sobre a rampa fixa, o pino sempre levantava o gancho — e o anel com ele, devido à garra, o que impedia o desengate. Só quando os carros eram empurrados (e não puxados), aproximando-se uns dos outros, criava-se condições para o desengate sobre a rampa. Este é o princípio do "desengate frouxo".

Um grande passo no aperfeiçoamento dos engates automáticos no ferreomodelismo foi a colocação do gancho e do anel na mesma peça, presente em ambas extremidades de cada vagão — somente assim, qualquer vagão poderia engatar-se a qualquer outro, mesmo após passar por um laço (loop) ou triângulo, invertendo suas testeiras. O desenvolvimento deste duplo engate foi realizado por James Dechert e Eric La Nal.

Com o passar do tempo, a Mantua — e, em seguida, a Tyco — desenvolveram um engate gancho/anel estampado em metal, que era mais compacto que os outros da época, mais barato e mais seguro de guardar, onde o anel era ajustado facilmente, no corrediço abaixo do gancho. Por muitos anos, o engate Mantua foi considerado um padrão, no hobby.

Com o crescente detalhamento dos modelos, tornou-se necessário melhorar ainda mais o visual dos engates. Foi quando Baker desenvolveu um engate com o mesmo princípio do primeiro engate mecânico "não-frouxo" (Fig. 9). Note que o anel era fixo e o gancho, móvel.

Algumas firmas ainda utilizam este tipo de modelo. Um dos melhores modelos desse tipo é o da Rivarossi, porém invertido: o anel é móvel e fica sobre o gancho, fixo. Foi o engate adotado pela Atma e, ainda hoje, pela Frateschi. Conforme evoluiu da rampa mecânica para a "rampa" magnética, bastou alterar o tipo do pino inferior. Outras firmas européias, como a Roco (Fig. 9A), ainda utilizam o princípio do gancho/anel, usualmente com rampa mecânica.

Engates de ferreomodelismo com rampa mecânica para desengate

Outro passo rumo a um maior realismo foi o engate lançado pela Model Die Casting (Fig. 10), usando um sistema de mandíbulas: ao passar pela rampa de desengate, o pino inferior liberava a abertura da mandíbula. Este engate não teve muito sucesso, pois não engatava bem nas curvas, com carros de tamanhos diferentes (ver CT-1/6).

Somente na década de 50 os irmãos Edwards desenvolveram o engate com mandíbula articulada por meio de um pivô — hoje universalmente conhecido pela marca Kadee. Inicialmente, não teve grande aceitação, mas hoje é o engate de maior popularidade entre os modelistas ferroviários do mundo inteiro (ver CO-23/11, CO-23/13, DC-3/7 e DC-5/13).

Engate de ferreomodelismo com rampa mecânica, de 1947

Julho de 1947 — Há 44 anos, a Model Railroader, com 80 páginas, custava 35 centavos de dólar. A escala HO
acabava de ultrapassar a marca de 50% dos leitores da revista. Graceline Automatic Couplers anunciava este engate automático de mandíbula (ver Fig. 10) com rampa mecânica, para escala O. Cada rampa custava 35 centavos e o par de engates, 25 centavos.

Engate de ferreomodelismo em plástico, usado hoje pelas marcas mais populares dos Estados Unidos

Enquanto o Kadee estava ganhando popularidade, outro engate foi introduzido — o Horn-Hook ou X2F (Fig. 11) — constituído por uma única peça plástica, que já incluía a mola. Foi produzido em massa, para os modelos HO norte-americanos, mas a mola plástica não apresentou os resultados que se esperava, sendo preciso substituí-la por uma mola metálica e uma caixa de fixação — encarecendo o produto.

A idéia de uma padronização foi realizada, tanto que muitos chamam o Horn-Hook de "engate NMRA". Seu grande defeito é que não foi suficientemente testado pelas fábricas, após sua criação.

Vale lembrar que a NMRA — Associação Nacional de Modelismo Ferroviário dos Estados Unidos — é a entidade normativa norte-americana, que estabelece os padrões e tolerâncias a serem seguidos pelos fabricantes, para se tentar obter a intercambiabilidade dos materiais das diversas marcas (ver CO-12/6, CO-17/10, CO-21/3).

O desenho do X2F foi criado pela NMRA e distribuído a todos os fabricantes mas, na correria destes para colocarem grandes quantidades de engates Horn-Hook no mercado consumidor, algumas marcas eram totalmente diferentes das outras, fazendo malograr a tentativa de padronizar o engate.

O X2F é encontrado nas versões para desengate com rampa mecânica (Fig. 11A) e com rampa magnética (Fig. 11B). As grandes falhas do Horn-Hook são sua aparência draconiana, a dificuldade para desengatar e a tendência de jogar os vagões para os lados (quando engatados), devido à rigidez da mola plástica. Este problema se agrava quando o engate é montado no truque (o chamado truque Talgo), provocando descarrilamentos.

Assim, o baixo desempenho do X2F acabou beneficiando o Kadee, por ter aparência bem mais próxima do protótipo e oferecer suavidade de trabalho.

Quando o Kadee foi lançado, o desengate só se realizava mediante uma pequena chave de fenda — o desengate realmente manual. Com o passar do tempo, foi introduzido o desengate mecânico, por meio de um pino inserido na mandíbula, numa extensão do pivô (Fig. 12). Finalmente, foi lançado o Kadee para rampa magnética (Fig. 13).

Podemos citar, ainda, outros tipos de engate que tentam concorrer com o Kadee mas, até o momento, nenhum deles chegou a ameaçar seu reinado.

Um destes, lançado pela Mantua (Fig. 14), na forma se parece com o engate-protótipo, mas seu funcionamento deixa a desejar.

Outro lançamento importante, nos anos 80, foi o engate Mate-a-Matic 2000 pela AHM (Fig. 15), relançado agora pela Silver Spike com o nome de Magic-Couple 2000.

A grande vantagem deste último engate, sobre seus concorrentes, é que ele é compatível tanto com o Kadee quanto com o X2F — enquanto estes são incompatíveis entre si —, além de ser mais barato que o Kadee. Suas desvantagens são sua aparência draconiana e — mais uma vez — o sistema de mola plástica, responsável pelo fracasso do X2F.

Kadee

Desenvolvido pelos irmãos Keith e Dale Edwards na década de 40, o nome deste engate é formado pelas suas iniciais (K e D). Inicialmente, o desengate era realizado inserindo-se manualmente uma pequena chave de fenda entre as trombas dos engates, ou por uma rampa mecânica. Só nos anos 50, com o desenvolvimento do modelo n° 5, foi lançado o sistema de desengate magnético.

É um engate metálico dotado de mandíbula bastante, semelhante à do protótipo e que gira em torno de um pivô, que se estende para baixo na forma de uma tromba, imitando os tubos de conexão de ar comprimido (freios). Uma pequena mola lateral mantém a mandíbula na posição fechada.

O sistema inclui uma caixa, para ser instalada debaixo da extremidade do chassi do vagão. A haste do engate é então fixada dentro desta caixa, com certa folga, controlada por outra pequena mola. Esta mola permite certo jogo à haste do engate, nas curvas, trazendo-a de volta ao alinhamento com a reta (posição central), tão logo seja possível.

Os engates Kadee têm 3 tipos de haste:

Funciona de modo muito semelhante ao protótipo pois a mola, além de trazê-la de volta à posição central (reta), também permite que o engate estique um pouco, ao ser tracionado, suavizando o funcionamento geral da composição.
A haste é fixada pelo furo central e a mola da caixa (mola de chapa) apenas re-centraliza após as curvas.
A haste é fixada pelo furo central e a mola da caixa (mola espiral) apenas re-centraliza após a curva.

Para engatar, basta comprimir um engate contra o outro, de modo que as mandíbulas se abrem e tornam a fechar, por ação das molas laterais.

A ~~Fig. 17~~ mostra o funcionamento do desengate Kadee através da rampa magnética chamada Delayed-Action (Ação Retardada), mais forte que a rampa magnética tradicional:

Ao parar os engates sobre a rampa de Ação Retardada, as mandíbulas abrem, como fariam na rampa magnética tradicional.
Ao recuar ligeiramente a locomotiva, a rampa de Ação Retardada (mais forte que a rampa tradicional) faz com que até as hastes dos engates sejam atraídas para fora da posição central.
A locomotiva avança suavemente, no momento em que as hastes estão descentralizadas, e as mandíbulas não podem se fechar. A locomotiva empurra o vagão para o local onde deve ser deixado, adiante da rampa magnética de Ação Retardada.
Ao deixar o vagão no local desejado, longe da rampa magnética, e recuar a locomotiva alguns milímetros, as hastes de ambos os engates voltam à posição centralizada. A partir daí, basta encostar de novo para que volte a engatar normalmente, a qualquer momento.

Note que a polaridade da rampa magnética é horizontal, transversal à direção da via férrea — ao contrário do sistema Frateschi, onde o ímã tem sua polaridade na posição vertical.

O engate Kadee pode ser instalado de 3 maneiras diferentes:

Na extremidade do corpo do vagão, sob o chassi, colando ou aparafusando ali a caixa que contém o sistema de centralização da haste do engate. Vagões Athearn, Roundhouse, Walthers etc. já são moldados com a caixa para receber o Kadee.
Nos truques. A própria Kadee fabrica truques Bettendorf, Arch-Bar e Andrews, todos tipo Talgo — ou seja, com a caixa própria para receber o engate Kadee.
Utilizando um dos alongadores fornecidos pela Kadee (conversion bolsters), especialmente para carros de passageiros, devido à distância maior do engate até a cabeceira do carro.

Ao instalar o engate Kadee, deve-se conferir sua altura em relação aos trilhos, bem como a altura padrão da tromba (ver CO-23/11). Para simplificar o controle, existe um gabarito da própria Kadee.

A altura do engate pode ser aumentada (A) adicionando pequenas arruelas entre o truque e o chassi do vagão, ou (B) cortando parte do chassi do vagão, para instalar a caixa em posição mais elevada.

Para reduzir a altura do engate, pode-se colar a caixa um pouco mais abaixo do chassi do vagão, inserindo de entremeio uma ou duas chapas finas de estireno.

Recomenda-se uma manutenção periódica nos engates Kadee, limpando as partes que sofrem contato (mandíbula e haste) e verificando as molas (lateral ao engate e interna à caixa) e a tromba. Só após esta verificação, deve-se lubrificar a caixa de fixação do engate, com o grafite em pó que os chaveiros usam para lubrificar fechaduras.