Premessa: le notizie e le caratteristiche tecniche riportate di seguito sono state rielaborate traendo spunto dal fascicolo “Istruzione sulle locomotive elettriche a corrente continua 3000 volt, gruppi E.626 – E.636”, edizione del 1° Luglio 1975 a cura del Ministero dei Trasporti – Azienda Autonoma delle Ferrovie dello Stato.

In questa sezione andremo ad analizzare, più o meno nei dettagli, le varie evoluzioni a livello tecnico che nel corso dei decenni hanno interessato il gruppo E.636. Come tutte le cose di questo mondo anche le locomotive, di qualunque gruppo esse facciano parte, hanno sofferto o soffrono tuttora dei cosiddetti “mali di gioventù”, i quali sono stati poi risolti grazie ad un impegno costante e ad un’attenta valutazione da parte dei progettisti e delle maestranze dei risultati ottenuti dalle varie prove e, perché no, anche dai vari inconvenienti originati da scelte tecniche ai tempi considerate all’avanguardia ma che in seguito hanno dimostrato tutti i loro limiti come conseguenza dell’arretratezza dei progressi tecnologici all’epoca delle suddette sperimentazioni.

A differenza del gruppo E.626, del quale ricordiamo costituisce un’evoluzione, la E.636 fu concepita per permettere viaggi ad una velocità di marcia superiore, nonché di avere migliori prestazioni lungo quelle difficili tratte ferroviarie italiane con curve a raggio limitato, considerando il tipo di territorio lungo il quale queste tratte si snodano. Ecco quindi la scelta di creare una locomotiva dotata di tre carrelli ed uno snodo centrale il quale articola due semicabine. Ciascuna delle semicabine poggia su un carrello di estremità, mentre in corrispondenza dello snodo centrale (o articolazione) poggia su un carrello intermedio.

Vediamo ora in dettaglio le principali caratteristiche delle locomotive E.636:

 Tipo di rodiggio  Bo + Bo + Bo

Lunghezza tra i respingenti

18,250 metri

Distanza tra gli assi estremi

13,550 metri

Distanza tra i perni dei carrelli

5,200 metri

Passo rigido

3,150 metri

Diametro delle ruote a cerchioni nuovi

1,250 metri

 

21/65 (velocità massima ammessa 110 km/h)

Rapporti di trasmissione

28/65 (velocità massima ammessa 120 km/h) *

 

24/74 (velocità massima ammessa 110 km/h)

Numero totale di motori

6

Potenza complessiva

Unioraria KW 2100 – Continuativa KW 1800

Peso totale in servizio

101 tonnellate

Peso massimo per asse

16,9 tonnellate

Peso completo del carrello

21 tonnellate

Peso di una singola semicabina

19 tonnellate

Peso di una sala montata

2,670 tonnellate

Peso di un motore completo

4,480 tonnellate

L’insolito rapporto di trasmissione 24/74 fu adottato in origine esclusivamente su uno ristretto gruppo di unità dotate di carrelli di tipo sperimentale (E.636.271/272/273/274/275).

*: il rapporto 28/65 è stato soppresso nel 1990.

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La cabina

Come già detto in precedenza la E.636 è costituita da tre carrelli indipendenti sui quali si appoggia una cabina snodata nella parte centrale. Le locomotive dalla 001 alla 275 erano dotate di un appoggio sferico, mentre le unità dalla 276 alla 469 avevano montati particolari pattini laterali di appoggio sulle travi oscillanti dei carrelli. Tale tipo di articolazione rendeva quindi possibile l’iscrizione in tutte le curve, poiché facilitata dal fatto che in tali frangenti era possibile la rotazione di una semicabina rispetto all’altra; inoltre rendeva possibile una equa distribuzione dei pesi sulle sale montate. Per quanto riguarda le unità dalla 001 alla 275 le rotazioni dei carrelli lungo il piano orizzontale sono libere e leggermente frenate da appoggi laterali limitatori delle oscillazioni delle semicabine sulle travi oscillanti dei carrelli stessi, mentre per quanto riguarda le unità dalla 276 alla 469 sono dotate di pattini di appoggio delle semicabine sui carrelli che provvedono allo smorzamento per attrito. Tali pattini lavorano in bagno d’olio.

Fu anche studiato un sistema per eliminare il problema del serpeggiamento sia in curva che in tratte rettilinee grazie all’adozione di particolari smorzatori idraulici applicati tra le due semicabine.

La realizzazione delle semicasse e relativi telai vedeva l’impiego di strutture in lamiera e profilati saldati tra di loro in modo da formare la cabina; le due semicabine venivano poi unite da un mantice flessibile in tessuto impermeabile, facilmente riconoscibile, sostituito in seguito da un analogo in gomma dalla durata maggiore.

Nella parte superiore della cabina troviamo i quattro serbatoi principali dell’aria compressa (freno ed apparecchiature elettropneumatiche varie), i quali sono saldati con l’intelaiatura delle semicabine in modo da renderle maggiormente resistenti alle sollecitazioni.

La cassa comprende un ampio scomparto centrale atto all’installazione delle varie apparecchiature elettropneumatiche e dei numerosi circuiti sia ad alta che a bassa tensione (cabina AT); troviamo poi le due cabine di manovra posizionate alle estremità, le quali sono collegate da un unico corridoio posizionato lateralmente dal quale è possibile anche l’ispezione, previo sblocco di particolari sportelli scorrevoli (correlato a preventiva messa a terra dei pantografi), di alcune apparecchiature posizionate all’interno della cabina AT. La cabina di alta tensione è inoltre fornita di apposite bocche di ventilazione, posizionate sia sulla parete esterna che su quella lato corridoio, le quali hanno la funzione di favorire il ricambio d’aria all’interno della cabina dato che le apparecchiature ivi presenti sviluppano calore, il quale specialmente nei mesi caldi dell’anno può risultare deleterio alle suddette apparecchiature. Sul lato esterno, in corrispondenza della cabina AT, abbiamo quattro sportelli di ispezione suddivisi in due per semicassa, atti per la verifica dall’esterno di determinate apparecchiature.

 

 

 

I carrelli

I carrelli (del tipo I1250 con passo di 3150 millimetri e sale del diametro di 1250 millimetri), provvisti di trave oscillante, sono simili tra loro ma non sono né uguali né intercambiabili. Vediamo ora di differenziare le varie unità del gruppo E.636 in base a modifiche e sperimentazioni fatte nel corso degli anni a carico di questi:

1) Le unità dalla E.636.001 alla 108 sono caratterizzate da carrelli estremi che poggiano sul perno centrale e da un carrello intermedio che poggia su pattini laterali, inoltre sono dotate di cuscinetti degli alberi cavi con sede esterna sferica. La trasmissione del movimento avviene grazie ad un sistema con albero cavo e foglie di molla. Le boccole esterne delle sale sono provviste di cuscinetti a strisciamento.

2) Abbiamo alcune eccezioni che riguardano le unità dalla 109 alla 161, dalla 172 alla 175, dalla 184 alla 194 e dalla 199 alla 201, le quali sono dotate di boccole esterne delle sale provviste di cuscinetti a rulli.

3) Le unità dalla 162 alla 171 sono dotate di boccole esterne di tipo “Athermos”. Nel corso degli anni le sale di tali unità sono state modificate e fornite di boccole con cuscinetti a rulli.

4) Quelle comprese dalla 176 alla 183 sono state attrezzate con un tipo di trasmissione sperimentale a doppio albero cavo. In seguito le sale sono state sostituite con altre dotate di doppio albero cavo di tipo definitivo.

5) Si continua con le unità 195, 196, 197 e 198, caratterizzate dall’aver ricevuto un tipo sperimentale di trasmissione a semplice albero cavo e tamponi di gomma (di tipo “Negri” a foglie libere); a queste unità sono state applicate in seguito sale con trasmissione a semplice albero cavo e foglie di molla.

6) Dalla 202 alla 243 abbiamo i cuscinetti degli alberi cavi che risultano essere del tipo a sede esterna cilindrica.

7) Dalla 244 alla 270 la trasmissione è a doppio albero cavo.

8) Dalla 271 alla 275 troviamo una trasmissione a semplice albero cavo con tamponi di gomma. Queste unità sono inoltre caratterizzate dall’avere i motori di trazione non completamente sospesi ma poggianti da una parte sull’albero cavo e quindi sulla sala tramite i tamponi di gomma, mentre dall’altra parte sono collegati al telaio del carrello attraverso un tampone di gomma del tipo “Hyperblock”. Le modifiche che hanno interessato queste unità videro la sostituzione dei carrelli con altri dotati di trasmissione a doppio albero cavo.

9) Abbiamo infine le unità dalla 276 alla 469 nelle quali l’appoggio delle semicabine sui carrelli avviene sui pattini laterali di tutti i tre carrelli.

Nelle prime 108 unità troviamo le sabbiere (dispositivi contro lo slittamento delle ruote sui binari) che in origine erano interne alla struttura dei carrelli, mentre nel corso del dopoguerra sono state rimpiazzate da quelle esterne, peraltro montate in origine su tutte le unità post-belliche.

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Telaio, sospensione e collegamento semicabine-carrelli

Ciascun carrello è costituito da un telaio rettangolare le cui fiancate, le testate e le traverse, sono unite tra di loro da raccordi ad ampio raggio; il tutto rappresenta l’ossatura del carrello stesso e forma un’unica trave tubolare con sezione a scatola di lamiera saldata elettricamente. Tra le lamiere verticali delle fiancate sono ricavate le finestrature relative ai parasala delle boccole e quelle relative all’alloggiamento delle estremità della trave oscillante. Il telaio del carrello è rinforzato internamente da apposite traverse; una di queste, di forma tubolare, ha la funzione di serbatoio dell’aria compressa.

Le travi oscillanti di ogni carrello sono anch’esse costituite da una struttura a scatola a sezione rettangolare e sono sospese al rispettivo telaio del carrello grazie a due molle longitudinali a balestra collegate all’esterno delle fiancate attraverso due pendini articolati. Queste molle lavorano con l’asse verticale delle rispettive staffe in posizione inclinata rispetto le fiancate del carrello ed hanno una azione di richiamo per le oscillazioni trasversali delle semicabine di una certa ampiezza, oltre la quale si ha l’intervento di appositi arresti di riserva previsti sulle travi medesime. Quattro biellette a doppio snodo sferico provvedono a guidare le travi oscillanti nel loro movimento, collegandole all’intelaiatura dei carrelli.

Il telaio del carrello poggia su quattro molle a balestra grazie ad otto puntoni articolati caratterizzati dall’avere una lunghezza regolabile; queste quattro molle sono a loro volta sospese su di un perno articolato posizionato in apposite appendici inferiori delle boccole. Le travi oscillanti dei tre carrelli sopportano il peso della cassa, la quale ricordiamo che è costituita da due semicabine articolate tra loro grazie allo snodo centrale. E’ opportuno ricordare nuovamente che le suddette semicabine gravano ciascuna per due terzi su un carrello estremo e per un terzo sul carrello intermedio. Sui due carrelli estremi le due semicasse gravano su ciascuna trave oscillante o tramite un unico appoggio sferico oppure mediante appoggi snodati costituiti da pattini sistemati in apposite vaschette, posizionate presso le due estremità della parte superiore della trave. Sia gli snodi che i pattini lavorano in un bagno d’olio.

Sul carrello intermedio il sistema di appoggio è unico per tutte le locomotive ed è costituito da pattini snodati alloggiati in vaschette posizionate sulla relativa trave oscillante. I tre carrelli sono collegati alle semicabine tramite tre perni che provvedono a trasmettere loro le forze di trazione e di frenatura.

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Sale montate

Le sale montate sono con fusi esterni e portano l’albero cavo o gli alberi cavi per la trasmissione del movimento. Sull’albero esterno è fissato da un lato il disco di contegno della ruota dentata e vi sono stati ricavati due fusi interni per i cuscinetti a strisciamento di appoggio del motore di trazione. Le ruote sono del tipo a razze o a disco di acciaio laminato a seconda del tipo di trasmissione adottata.

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Le boccole

Per quanto riguarda le unità dalla 001 alla 108 le boccole portanti esterne in acciaio fuso sono similari a quelle delle locomotive appartenenti al gruppo E626, con cuscinetti a strisciamento e con doppia lubrificazione, a stoppino nella parte superiore al cuscinetto ed a guancialetto in quella inferiore del fusello. Anche in questo caso numerose unità del gruppo E.636 sono state soggette a modifiche e sperimentazioni; le locomotive dalla 109 alla 161 e dalla 172 alla 469 sono state dotate di boccole del tipo a scatola in acciaio fuso con cuscinetti a rulli. Tali boccole sono a tenuta ermetica allo scopo di evitare che il grasso lubrificante dei cuscinetti risulti inquinato.

Verso gli anni ’50 nacquero, il CIPCE (Centro di Informazione e Pubblicità delle Ferrovie Europee) e l’O.R.E. (Office de of Recherches et d’Essais), l’O.R.E. aveva lo scopo di mettere in comune i risultati sperimentali tecnici raggiunti dalle amministrazioni aderenti.
In questo contesto i tecnici FS ebbero interesse verso le boccole Athermos, di costruzione francese.
Erano boccole ad olio con lubrificazione forzata, che assicuravano lubrificazione della superficie di contatto cuscinetto-fusello meccanicamente anzichè per capillarità.
Questa veniva ottenuta attaverso una paletta fissata sulla testa del fusello che ruotando con esso, sollevava e lanciava l’olio contro le pareti della boccola e del cuscinetto.
Il motivo di questo interesse era il minor costo delle boccole di questo tipo rispetto alle boccole applicate normalmente su tutti i rotabili FS, a parte alcuni tipi di carri merci.
Ne venne decisa l’applicazione sperimentale su 10 macchine E.636.162>171, di prevista costruzione.
Entrate in servizio nel 1957 presso il DL di Bologna, furono poi spostate a Torino per essere poi assegnate nel 1963 al DL di Bussoleno per la linea del Fréjus.
Tutte con rapporto 21/65 e dotate di dispositivo bitensione, questo consentiva il regolare funzionamento dei servizi ausiliari sotto la tensione di 1.500 V SNCF a Modane.
Vennero controllate ogni 3 mesi, principalmente per verificare il livello dell’olio, con risultati che dimostrarono, che oltre a far ridurre l’attrito alle bassissime velocità a causa delle lubrificazione forzata, le perdite d’olio risultarono minime.
L’esito fu positivo ma non ebbe seguito.
Le 10 locomotive di Bussoleno continuarono a viaggiare, ma mancando gli assi di ricambio, quelli con boccole Athermos vennero sostituiti gradualmente con assi tradizionali dotati di boccole e rulli, questo in sede di grande riparazione.
Alla fine degli anni ’70 non c’era più traccia di E.636 con boccole Athermos.

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La trasmissione del movimento

La trasmissione elastica del movimento Trasmissione elastica del movimento a doppio albero cavo
E’ ottenuta attraverso l’azione di appositi ingranaggi e grazie ad un sistema elastico di trasmissione del movimento. Ricordiamo che i motori di trazione sono completamente sospesi (tranne che nelle unità 271, 272, 273, 274 e 275) per cui si rese necessaria l’adozione del suddetto sistema elastico al fine di permettere ai carrelli di ricevere la spinta dei motori, grazie ad opportuni ingranaggi. Sulle unità dalla 001 alla 175 e dalla 184 alla 243 tutto questo è stato possibile grazie ad una trasmissione del moto tramite ingranaggi dal motore ad un albero cavo, di opportuno diametro, in modo che l’assile della sala montata possa spostarsi liberamente nel suo interno, sostenuto da supporti solidali con la carcassa del motore di trazione.

Sull’albero cavo è da un lato fissato in modo rigido il sostegno porta ingranaggi, sul quale viene fissata la corona dentata collegata allo stesso tramite un sistema adottato sulle unità del gruppo E626, mentre sulle flange di estremità sono saldamente fissati i perni di trasmissione del movimento, collegati alla sala montata attraverso mezzi elastici di tipo a foglia di molla. Essendo quindi il motore di trazione fissato al telaio del carrello e quindi soggetto a spostamenti verticali causati dal molleggio, questo trascina verticalmente l’albero cavo e la ruota dentata fissata all’albero cavo stesso.

La corona dentata riceve il movimento da un pignone attraverso un ingranaggio intermedio, ivi posizionato a causa della consistente distanza tra l’asse del motore di trazione e dell’albero cavo. Questo ingranaggio intermedio ruota su di uno speciale perno di sostegno fissato al coperchio del motore. Riassumendo il movimento viene trasmesso dal pignone all’ingranaggio intermedio e da questo alla corona dentata e di seguito all’albero cavo. A sua volta questo trasmette il movimento alla sala montata tramite il sistema elastico costituito da pacchi di foglie di molla a lamina.

La trasmissione “a foglie di molla” è del tipo a foglie libere; ciascuna ruota è provvista di sette doppi fasci di molle di acciaio a foglie piane. Ciascuna coppia di fasci viene abbracciata da una coppia di rulli solidali con le flange dell’albero cavo.

Sulle unità 195÷198 e 271÷275 sono stati in origine montati mezzi elastici in gomma (tamponi) allo scopo di collegare i centri ruota ed i perni delle flange degli alberi cavi. Le unità 195÷198 sono dotate di centri ruota a razze, mentre sulle altre sono del tipo a disco allo scopo di semplificare l’applicazione dei tamponi in gomma. Le locomotive 195÷198 sono state in seguito unificate con quelle della serie 109÷161, ovvero con trasmissione del movimento a foglie di molla mentre le unità dalla 271 alla 275 sono state unificate con quelle della serie 276÷469.

Le locomotive 176÷183, 244÷270 e 276÷469 sono state sottoposte all’applicazione del tipo di trasmissione del movimento a doppio albero cavo. Le unità 176÷183, dotate di trasmissione tipo “Negri”, sono caratterizzate dall’avere centri ruota a razze del medesimo tipo di quelli previsti per la trasmissione a foglie libere; inoltre sul centro ruota lato opposto degli ingranaggi furono adottati sistemi elastici di trasmissione, mentre l’altro centro ruota non risultava collegato a nessun albero cavo. Sulle unità 244÷270 e 276÷469 le sale montate furono dotate di centri ruota a disco in acciaio stampato.

La trasmissione di tipo definitivo consiste in un albero cavo tronco conico (interno) con le estremità a flangia circolari, posizionato fra l’asse cavo propriamente detto uguale a quello della trasmissione a foglie libere, e con l’assile calettato sui centri ruota. Essa si effettua in definitiva tramite due articolazioni elastiche chiamate “silentbloc”, le quali collegano i due alberi cavi interno ed esterno ed inoltre l’albero cavo interno al centro ruota e quindi alla sala montata. Questi silentbloc si comportano come uno snodo sferico. La trasmissione del moto alla sala montata avviene quindi da un solo lato tramite un solo centro ruota.

In conclusione il movimento viene trasmesso dal pignone all’ingranaggio intermedio, da questo alla corona dentata e relativo sostegno e quindi all’albero cavo esterno ad essa solidale; questo a sua volta, tramite il sostegno della corona dentata trasmette il movimento attraverso i silentbloc alla flangia corrispondente dell’albero cavo interno dal quale, attraverso la flangia opposta e sempre attraverso i mezzi elastici denominati “silentbloc”, al centro ruota corrispondente ovvero alla sala montata.

I rapporti adottati per il gruppo E.636 sono il 21/65 ed il 28/65, entrambi con ingranaggio intermedio a 33 denti. I cambi di rapporto di trasmissione sono possibili previa sostituzione del pignone del motore e modifica della posizione della piastra di sostegno del perno dell’ingranaggio intermedio, facendola ruotare di 180° .

L’intero accoppiamento di ingranaggi è racchiuso in apposite custodie in lamiera denominate “carter”, le quali contengono il grasso lubrificante. Inoltre gli ingranaggi sono posizionati tutti da un lato, quindi le carcasse dei motori sono tre a destra e tre a sinistra.

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Collegamento tra motore ed albero cavo

L’albero cavo ruota sostenuto da una coppia di cuscinetti a strisciamento applicati sui fusi ricavati sull’albero cavo medesimo. Tali cuscinetti sono così diversificati: a sede esterna sferica per le unità 001÷201 ed a sede esterna cilindrica per le unità 202÷469. Essi sono solidali al motore tramite due boccole di appoggio contenenti l’apposito olio per la lubrificazione.

L’olio viene portato a contatto con il fusello da un guancialetto di lana; la parte che sfugge assialmente cade in due vaschette laterali delle boccole stesse, dalle quali è possibile il recupero tramite un dispositivo ad aria compressa che provvede a riportare l’olio a contatto del fusello in corrispondenza del guancialetto. Il recupero dell’olio lubrificante avviene in modalità automatica ogni qualvolta si disponga il rubinetto di comando della pompa Friedmann in posizione di alimentazione.

 

 

 

Il fissaggio dei motori di trazione al telaio

I motori sono fissati saldamente al telaio dei carrelli, da un lato in corrispondenza delle traverse di testa e dall’altro in modo diretto. Lo smontaggio dei motori è possibile rimuovendo un regolo di appoggio ed agendo dal basso.

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La pompa di lubrificazione “Friedmann”

Ogni carrello della locomotiva è provvisto di una pompa multipla ad aria compressa denominata “Friedmann“, la quale provvede a lubrificare gli snodi delle biellette di guida delle travi oscillanti dei carrelli, i fusi degli alberi cavi e le facce dei parasala. Queste pompe vengono comandate a distanza tramite l’aria compressa dal macchinista, mediante il periodico utilizzo di un apposito rubinetto posto in cabina di manovra.

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Snodo e collegamento delle due semicabine

Il collegamento delle due semicabine è reso possibile tramite due travi in acciaio fuso rigidamente fissate alle due testate interne dei rispettivi telai. La trave applicata alla semicabina anteriore è provvista di due grossi rebbi cilindrici distanziati tra di loro, tra i quali è alloggiata la mensola centrale a scatola di cui è provvista la trave applicata alla semicabina posteriore. Sull’appendice inferiore di tale mensola sono ricavati i due fori tronco conici di alloggiamento del perno centrale di collegamento delle due semicabine con il carrello intermedio. Il suddetto perno è assicurato alla trave tramite un dado di bloccaggio sull’estremità superiore filettata. Le due travi sono collegate tra loro da un perno ad asse orizzontale, le cui appendici cilindriche estreme sono alloggiate nei fori ricavati sui rebbi della trave della semicabina anteriore, mentre la parte cilindrica centrale è collegata alla trave della semicabina posteriore tramite il doppio snodo cilindrico costituito dai mezzi cuscinetti e da quelli corrispondenti.

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Gli smorzatori idraulici

Tali dispositivi servono per evitare i moti di serpeggiamento causati dalla presenza dello snodo tra le due semicasse costituenti la cabina stessa. Ogni smorzatore è costituito da un cilindro con esternamente due perni, dentro i quali scorrono due stantuffi collegati da un’asta la quale, nella parte centrale, porta a sua volta un altro perno. Le due parti cilindro ed asta porta-stantuffi sono collegate alle testate delle due semicabine, ma a mezzo dei perni di sostegno del cilindro e l’altra a mezzo del perno dell’asta degli stantuffi. Due coperchi chiusi formano con gli stantuffi quattro camere. Per garantire la tenuta tra guarnizione anulare ed asta degli stantuffi, le parti cilindriche di tale asta sono rese molto levigate e speculari mediante una copertura in cromo a spessore e rettifica. Delle camere suddette, tutte completamente piene di liquido, sono attive quelle estreme mentre le due interne, comunicanti tra di loro grazie ad un grosso tubo, hanno il compito di raccogliere il liquido che sfugge lungo la parete cilindrica delle camere attive e di rifornire quest’ultime attraverso le valvole a sfera di ritenuta collocate sugli stantuffi stessi. Le inevitabili perdite di liquido vengono in questo modo compensate. L’azione di smorzamento si genera per passaggio di liquido da una all’altra delle due camere esterne, lungo il canale esistente nell’asta di collegamento degli stantuffi e viene graduata tramite un dispositivo di strozzamento costituito da un foro calibrato realizzato su ciascuna estremità dell’asta stessa nel quale si inserisce, ad un certo punto della corsa, la valvola a spillo fissata sui coperchi di estremità, la cui parte terminale è a forma tronco conica. Il liquido passa in un primo momento attraverso l’intera sezione del foro calibrato; in seguito, quando l’estremità tronco conica dello spillo si inserisce nel foro, il liquido passa con maggiore difficoltà. Infine, quando la parte cilindrica entra nel foro, il liquido passa esclusivamente attraverso una piccola sezione anulare che rimane libera tra spillo centrale e foro, realizzando quindi il massimo smorzamento. Infine gli stantuffi, proseguendo la corsa, raggiungono appositi paracolpi in gomma, i quali proteggono gli smorzatori evitando che essi vadano a colpire contro i coperchi di estremità. Il liquido di riempimento degli smorzatori è costituito da una miscela composta per un 50% da glicerina e da un 50% di acqua. Allo scopo di compensare in maniera costante le inevitabili perdite di olio durante l’esercizio, ciascun smorzatore comunica con un serbatoio di olio applicato sulla testata interna di una delle semicabine.

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L’impianto frenante

L’intera azione frenante è suddivisa su ben 12 cilindri a freno, precisamente uno per ogni ruota, in modo che la timoneria del freno sia ridotta esclusivamente ai tiranti inferiori di collegamento tra i portazoccoli di una medesima ruota. Tali tiranti sono muniti di un apposito registro a vite situato presso una estremità. I carrelli estremi sono inoltre muniti di timoneria per il freno a mano (detto anche FRENO A CHIOCCIOLA) azionabile dalle sovrastanti cabine di manovra. Azionando il volantino del freno di ogni cabina vengono frenati due soli assi della locomotiva. Per consentire i movimenti relativi tra le semicabine ed i carrelli il collegamento è stato realizzato mediante un albero a cannocchiale ed un doppio giunto cardanico il quale riceve il comando, attraverso una coppia di ingranaggi conici, dal volantino di manovra che lo trasmette o a mezzo di una chiocciola e relativo leveraggio ai portazoccoli (nelle unità 001÷108) oppure tramite una coppia di ingranaggi conici e relativa trasmissione flessibile agli stessi portazoccoli (nelle unità 109÷469). I serbatoi ausiliari del freno sono posizionati trasversalmente alle fiancate dei carrelli e contribuiscono all’irrigidimento degli stessi. Le valvole distributrici sono poste, una per carrello, nelle immediate vicinanze dei rispettivi serbatoi ausiliari, per cui le tubazioni hanno il minimo sviluppo possibile. Il rubinetto del freno, a sette posizioni, era del tipo a “L” (Westinghouse) ed interagiva con il sistema frenante tramite la condotta generale, estesa fino agli accoppiatori flessibili di testata. In questo modo vengono alimentati i tre distributori ed i tre serbatoi ausiliari ubicati presso i carrelli, passando per le doppie valvole di arresto; tutto questo è collegato ai cilindri del freno. Alle doppie valvole di arresto sono connesse anche le condutture del freno moderabile, connesso agli accoppiatori di testata con la possibilità di frenare una eventuale locomotiva di rimando.

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I rubinetti dei freni

1) freno moderabile: agisce solo sulla locomotiva, ed in origine era comandato da un volantino, successivamente sostituito da un leveraggio di tipo RA-M2. Nella parte superiore della prima foto situata in basso a sinistra ecco come si presentava in origine il freno moderabile (di colore rosso, fotografato a bordo della E.424.075). La foto successiva a destra raffigura un freno moderabile montato su una unità del gruppo E.646, ma analogo a quello delle E.636 .

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2) freno continuo: il freno continuo automatico agisce invece su tutto il treno. Nella prima foto a sinistra, in basso, il comando originario a sette posizioni (E.424.075); a destra invece il “più recente” Oerlikon FV4. E’ un freno di tipo “negativo”, e viene definito automatico in quanto qualora la continuità del circuito frenante non fosse più presente (ad esempio in caso di rottura di una conduttura), la frenatura di emergenza viene automaticamente applicata.

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Come frenare una E.636

Il macchinista, agendo tramite l’apposito rubinetto, crea una depressione nel serbatoio di comando. Tale calo di pressione provoca una diminuzione della pressione all’interno della condotta generale, fino a raggiungere un valore pari a quello presente nel serbatoio di comando; la velocità con cui ciò avviene dipende dalla lunghezza del treno, quindi più il treno è lungo e più questa procedura richiederà tempo. Il serbatoio ausiliario rileverà quindi questa variazione di pressione e si svuoterà fino al raggiungimento della pressione della condotta, inviando una quantità d’aria ai cilindri dei freni pari all’entità della depressione. Per esempio: il macchinista crea una depressione di 1 bar, partendo da una pressione iniziale di 5 bars, nel serbatoio di comando; nella condotta principale la pressione gradualmente scende fino al valore di 4 bars, e la pressione dell’aria inviata ai cilindri dei freni sarà pari a 1 bar. In caso di una frenatura di emergenza la condotta dei freni viene messa direttamente in comunicazione con l’atmosfera esterna, con diminuzione immediata della pressione e questo provoca un arresto del treno molto più rapido.

Per sfrenare la locomotiva, il macchinista agisce in senso contrario sul rubinetto del freno, e questo provoca un aumento di pressione nel serbatoio di comando; la pressione nella condotta dei freni viene quindi ristabilita (l’aria viene presa direttamente dai serbatoi principali e, se presente, dalla condotta principale) al valore presente nel serbatoio di comando. I cilindri dei freni scaricano così l’aria al loro interno direttamente all’esterno, fino a quando la loro pressione raggiunge un valore pari all’entità della depressione. Ad esempio: il macchinista necessita di rilasciare parzialmente i freni, e per poterlo fare ripristina la pressione nel serbatoio di comando (p. es. da 4 a 4,5 bars), e la pressione finale nei cilindri dei freni sarà di 0,5 bars. Per una sfrenatura più rapida è altresì possibile sovraccaricare leggermente la condotta generale, fino al raggiungimento di una pressione proporzionale all’entità della depressione presente in precedenza, fino a un massimo di 7,2 bars; subito dopo la pressione nella condotta scende a 5,5 bars e viene riportata al valore di 5 bars in un tempo di 240 secondi circa.

Nelle unità con freno a 7 posizioni il circuito frenante è tuttavia differente, e l’azione frenante non è regolabile in fase di rilascio. Quando il macchinista mette il controllo del freno sulla posizione di “rilascio”, i freni vengono completamente rilasciati, e se si verificasse la necessità di una nuova frenatura in un tempo più breve del previsto c’è il rischio di una perdita di capacità frenante, questo perché non ci sarebbe una quantità d’aria sufficiente per una frenatura ottimale.

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Condutture pneumatiche

Le condutture pneumatiche per l’impianto frenante e per l’apparecchiatura elettrica hanno origine da due compressori elettrici posti in cabina AT di tipo “Westinghouse C38” da 1075 litri al minuto, del medesimo tipo di quelli montati sulle locomotive del gruppo E.626. Tali compressori operano in parallelo, mediante apposite valvole di ritenuta, su una unica condotta che fa capo al separatore dell’olio; da questo l’aria compressa passa ad una prima coppia di serbatoi destinata all’alimentazione dell’apparecchiatura ed in seguito ad una seconda coppia, separata dalla precedente da una valvola di ritenuta, preposta per l’alimentazione del freno. Il volume d’aria a disposizione del freno è quindi quello totale, mentre il consumo d’aria per l’apparecchiatura pneumatica non pregiudica in alcun modo la riserva prevista per il freno. La regolazione della pressione è ottenuta nella stessa modalità prevista per le locomotive E626, ovvero interrompendo l’alimentazione dei motori dei compressori tramite un pressostato. Alla prima coppia di serbatoi fanno capo due distinte tubazioni, la prima in arrivo dai compressori e l’altra che va verso l’alimentazione delle varie apparecchiature (elettrovalvole, pantografi, invertitore, tromba, fischio, sabbiere, tergicristalli). Le prime 108 unità furono caratterizzate dalla presenza di un compressore meccanico come accadeva a bordo delle E626, E326 ed E428, ma dato l’esiguità dello spazio disponibile non era possibile adottare sistemi con bielle per il prelievo del moto come avveniva sulle sopraccitate locomotive; per risolvere il problema fu ideato un nuovo tipo di compressore da 1410 litri al minuto, il quale risultava applicato al carrello posteriore e che prelevava il moto grazie agli ingranaggi della corona del sesto asse. In seguito venne messa in dubbio la sua utilità, per cui le unità post-belliche non vennero dotate di questo compressore, il quale venne in seguito eliminato a partire dagli anni 50.

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La condotta di ventilazione dei motori di trazione

I due motoventilatori-dinamo, azionabili tramite l’apposita pulsantiera nella cabina di comando, sono sistemati uno per ogni semicabina in prossimità delle pareti interne adiacenti di ciascuna semicabina e forniscono l’aria per la ventilazione di tre motori di trazione attraverso due condotte separate ubicate nelle due semicabine. La condotta di aspirazione è diversa per le unità 001÷124 rispetto a quella delle unità 125÷469. Sulle prime la presa d’aria verso l’esterno è ubicata nella parete laterale, lato corridoio, mentre nelle altre unità restanti la presa d’aria è realizzata sul tettuccio. Allo scopo di inviare ai motori aria pulita sono stati previsti appositi filtri immediatamente dopo le prese di aspirazione. Sotto il pavimento del corridoio è posizionata la “condotta premente”, la quale è uguale in tutte le locomotive; alla stessa fanno capo le prese per i vari motori di trazione, costituite da piccoli mantici di tela allo scopo di consentire il movimento relativo tra semicabine e carcasse dei motori.