tram e trasporto pubblico a Roma

Note di trazione elettrica

La Newry and Bessbrook, prima tramvia elettrica per servizio merci
con rotabili rotaia-strada, 1884-1948

Uno dei tanti sogni mai realizzati degli inventori nel campo del trasporto pubblico è stato un sistema rotaia-strada, ossia un rotabile che possa indifferentemente utilizzare un binario ferroviario o una strada ordinaria; e abbiamo visto, in epoca a noi vicina, vari tentativi in tal senso, tutti finiti in fallimento poco dopo gli usuali iniziali trionfalistici proclami sull'innovativo sistema (si veda, ad esempio, il TVR di Nancy). Ma anche in passato ci fu qualcuno che si avventurò su questa strada e, almeno nel caso che ci accingiamo a raccontare, con notevole successo, forse proprio per la mancanza di mezzi innovativi, mancanza che spingeva gli inventori a spremersi le meningi verso soluzioni semplici.

Nel sud-est dell'Irlanda del nord, nella contea di Armagh al confine tra l'Ulster e la Repubblica irlandese, si trova la città portuale di Newry e, a circa 5 km da questa, il villaggio di Bessbrook, che oggi più che villaggio appare come un sobborgo di Newry. Ora accadde che allo scorcio del secolo XIX Bessbrook fosse sede di una fiorente industria tessile, rappresentata quasi esclusivamente dalla Bessbrook Spinning Co., fondata nel 1845 da un certo John Grubb Richardson (1813-1891), che costruì la fabbrica e l'adiacente villaggio volutamente al di fuori del centro abitato di Newry; fabbrica e villaggio saranno gestiti da Richardson e dai suoi successori fin circa la fine del secolo secondo certe loro particolari idee sociali1. I prodotti della Bessbrook Spinning dovevano essere trasportati a Newry che, oltre ad essere collegata al mare da un canale, ad un certo momento fu collegata con Belfast da una ferrovia, la Great Northern Railway, mentre, in senso contrario, da Newry a Bessbrook dovevano essere trasportati i materiali necessari alla Spinning, primo fra tutti il carbone; questo trasporto bidirezionale era condotto a mezzo di carri a trazione animale sulle strade non certo agevoli di allora.

Anche se già da tempo si pensava ad un tronco ferroviario tra Bessbrook e Newry, fu solo nel 1883 che la direzione della Spinning, nella persona di Henry Barcroft (1839-1905), si rivolse ad un personaggio già allora noto per i suoi studi sulla trazione elettrica, Edward Hopkinson, per la costruzione di una tramvia che potesse risolvere il problema del trasporto delle merci tra i due centri.


J.G. Richardson, Edward e John Hopkinson

Edward Hopkinson (1859-1922), da non confondere con il suo più famoso fratello John noto per aver formulato le leggi dei circuiti magnetici, veniva da una famiglia di ingegneri e fisici. Studiò con William Siemens, fratello del celebre Werner, e prese parte alla costruzione delle prime linee a trazione elettrica: la Bessbrook and Newry Tramway, della quale ci stiamo occupando, la Snaefell Mountain Railway, la Blackpool-Fleetwood e la City and South London Railway.

Il Barcroft si era rivolto ad Hopkinson avendo già in mente la possibilità di applicare la trazione elettrica alla linea per la presenza nella zona di numerose cadute d'acqua che avrebbero potuto fornire l'energia necessaria, come effettivamente avvenne; ciò dimostra una buona dose di lungimiranza e anche di audacia in Barcroft, nell'affidarsi ad un sistema allora ancora poco più che sperimentale. Barcroft lasciò a Hopkinson la massima libertà nella progettazione della linea, richiedendo come uniche condizioni che la stessa utilizzasse dei carri merci in grado di circolare anche su strada ordinaria al traino di cavalli e che la spesa globale non risultasse superiore a quella che si sarebbe avuta con la trazione a vapore. Il programma di massima, concretato da Barcroft e Hopkinson, prevedeva dieci treni al giorno in ogni senso con un totale di 200 tonnellate di merci trasportate oltre ad un limitato traffico viaggiatori; il materiale di trazione sarebbe stato in grado di rimorchiare 18 tonnellate nette a 10 km/h o 12 tonn. a 15 km/h.

I lavori iniziarono nel novembre 1884 e terminarono undici mesi dopo, nell'ottobre del 1885; la linea iniziò l'esercizio regolare nell'aprile 1886, esercizio che avrebbe conservato per ben 62 anni, fino alla chiusura avvenuta nel 1948. La Newry and Bessbrook è la seconda tramvia elettrica costruita in Irlanda (la prima è la Giant's Causeway Tramway, tramvia del Cammino dei Giganti, aperta all'esercizio nel 1883).

Il tracciato

Il capolinea di Newry della Newry and Bessbrook si trova nella Edward Street, ancor oggi esistente, presso il termine di un raccordo con la Great Northern Ry., ovviamente non più esistente; da qui la linea si affianca dapprima per 1200 metri alla GNR, seguendo poi il corso di un canale, il Camlough fino alla prima stazione di Craigmore. Risalendo poi la vallata di Craigmore con rampe anche del 20 per mille, la linea incontra una strada pubblica con un passaggio a livello lungo 46 metri (Millvale Crossing) e raggiunge la stazione di Millvale; qui si taglia una prima volta il Camlough ed è installata la centrale idroelettrica che fornisce l'energia alla linea. Il canale è di nuovo tagliato a 1200 metri da Millvale e la linea termina alla stazione di Bessbrook con annesso deposito. La lunghezza totale della linea è di 4875 metri con un dislivello tra le due stazioni di estremità di 57 metri. Qui sarebbe conveniente, per maggior comprensione, presentare una piccola mappa della linea, ciò che non è possibile non essendo stata trovata nessuna pianta dell'epoca della ferrovia; fallisce anche ogni tentativo di tracciarne il percorso su carte o mappe di oggi per le profonde modifiche che i luoghi interessati hanno subito dagli anni Quaranta ad oggi.


La linea accanto ad una cascata del Camlough.

Alle stazioni sia di Bessbrook che di Newry la linea dispone di anelli per l'inversione di marcia, una caratteristica insolita nelle prime costruzioni tramviarie; a Newry vi è un breve tronco a due binari per sosta e ricovero di rotabili, mentre a Bessbrook uno scambio porta ad un piccolo deposito. La linea è a binario semplice, anche se la sede è prevista per un eventuale secondo binario.

Il passaggio a livello di Millvale Crossing è protetto da sbarre a chiusura automatica che secondo il regolamento dell'epoca devono mantenere chiusa la via tramviaria ed aprirla solo per il passaggio di un treno. Il comando delle sbarre, secondo una invenzione del Barcroft, è idraulico a mezzo di un galleggiante che a riposo, sbarre chiuse, si mantiene ad un certo livello in un serbatoio; un rotabile in avvicinamento, a circa 50 m dal passaggio a livello, aziona una leva che scarica il serbatoio e il galleggiante, scandendo, apre le sbarre; con analoga manovra, dopo il passaggio a livello, il serbatoio è riempito e il galleggiante torna in alto chiudendo le sbarre (le quali sbarre si saranno ridotte ad una leggera stecca di legno, altrimenti troppo grandi avrebbero dovuto essere serbatoio e galleggiante; in ogni caso non sappiamo se e quanto a lungo il sistema abbia funzionato).

Armamento e ruote strada-rotaia

Lo scartamento del binario di corsa è di 914 mm (3 feet). Le rotaie sono in realtà quattro (non si potrebbe quindi, a rigore, parlare di "binario"...), due utilizzate come usuale dai mezzi di trazione e dalle rimorchiate viaggiatori e due, esterne alle prime, utilizzate dalle ruote dei carri merci, che non sono dotate di alcun bordino, secondo un sistema inventato nel 1880 da Alfred Holt. Le rotaie per i carri sono presenti solo in parte negli anelli dei capolinea, nei quali si prevede il passaggio dei carri dalla rotaia alla strada ordinaria e viceversa.

Alfred Holt (Liverpool, 1829-1911), spirito multiforme che spaziava tra le costruzioni e le imprese, è rimasto noto per aver fondato, con il fratello Philip, la Blue Funnel Line, una compagnia di navigazione.


Armamento della linea: A, rotaie per i carri stradali (ruote senza bordino); B, rotaie per le ruote con bordino;
C, rotaia di contatto; D, ruote dei carri stradali. Carro merci rotaia-strada: S, asse sterzante; G, H, organi di aggancio.

La fascia di rotolamento della ruota dei carri, priva di bordino, è larga 70 mm, adatta quindi alla circolazione su strada ordinaria; nella circolazione su sede tramviaria ogni ruota appoggia su una rotaia piana da 10 kg/m, che si affianca esternamente alle usuali rotaie di corsa da 21 kg/m, il dislivello tra le superfici di rotolamento delle due rotaie essendo di 22 mm circa. Le ruote dei carri sono quindi guidate sui fianchi; oltre a ciò sono folli sugli assi, migliorando la marcia in curva ed uno dei due assali è girevole attorno ad un asse verticale centrale, onde poter essere sterzato nella marcia su strada. I carri pesano 1200 kg e hanno un carico utile di 2 tonnellate; hanno organi di repulsione alle estremità e organi di aggancio centrali, quello lato assiale girevole essendo previsto anche per l'attacco dei cavalli.


Anelli capolinea a Newry e a Bessbrook (il tratto in rosso indica il binario dotato di rotaia per ruote stradali).


A Bessbrook un treno si instrada al punto A dello schema sopra riportato e un dettaglio del rudimentale scambio;
a Newry un treno in sosta al punto B ed uno al punto C.

Linea di contatto

E' formata da una terza rotaia, montata al centro della sede tra le due coppie di rotaie di corsa, costituita da una barra di acciaio a sezione ad U rovesciato di circa 8,8 cmq, appoggiata ad una serie di blocchi di legno paraffinato fissati alle traverse; i vari tratti della rotaia di contatto sono collegati tra loro da connessioni in rame. Il circuito di ritorno è costituito dalle rotaie di corsa, sia quelle per i carri che quelle per le ruote ferroviarie, dotate tutte di connessioni in rame ai giunti avendosi così una sezione totale, per le quattro rotaie di corsa, di circa 78 cmq; le quattro rotaie sono poi collegate a terra in più punti.

La barra di acciaio di presa di corrente ha una resistenza di 0,024 Ω/km e le quattro rotaie di corsa, in parallelo fra loro, formano un circuito di 0,132 Ω/km, onde la resistenza totale del circuito di alimentazione, per l'intera linea, è di 0,156 Ω/km; l'isolamento della rotaia di contatto è risultato variabile da 550 a 620 Ω/km, ciò che, a detta dell'esercente, dà una corrente di perdita di 0,154 A/km pari, alla tensione di esercizio di 258 V, ad una potenza di 0,06 CV/km.

In corrispondenza del passaggio a livello di Millvale Crossing la rotaia di contatto è interrotta e l'alimentazione alle motrici è data da un tratto di linea aerea posto a 4,50 metri di altezza, automaticamente impegnato da un trolley posto sulle vetture, che allo scopo ha una forma particolare; sembra che, almeno da una certa epoca in poi, anche gli anelli di estremità siano stati dotati di filo di contatto in luogo della terza rotaia, almeno quello di Bessbrook.

Mezzi di trazione e rotabili viaggiatori

La dotazione di origine della linea comprende due elettromotrici e una carrozza viaggiatori. Le due motrici, numerate 1 e 2 di costruzione Ashbury per la cassa e Mather & Platt per l'equipaggiamento elettrico, sono tra loro del tutto simili e differiscono solo per la lunghezza, la 1 essendo di 10060 mm e la 2 di 6600 mm di cassa; sono montate su due carrelli a due assi, uno dei quali motore e l'altro portante, entrambi di 1370 mm di passo. Il motore (detto nella letteratura tecnica del tempo "dinamo" secondo una vecchia abitudine) è una macchina bipolare Hopkinson, con gli induttori di notevole lunghezza, montata sul telaio del carrello occupando quasi tutta l'altezza disponibile nella cabina di guida. Il motore trasmette il moto all'asse interno del carrello tramite una catena, mentre i due assi sono accoppiati da bielle esterne (un po' come sulle motrici Böker dei Castelli romani). Ogni motrice dispone di due prese di corrente: una coppia di pattini montati sui carrelli per la marcia con alimentazione da terza rotaia e un trolley per il passaggio sotto il filo aereo in corrispondenza del passaggio a livello, di tipo particolare, molto simile nel funzionamento al trolley Siemens formato da una intelaiatura fissa e da un piccolo archetto mobile (una barra di acciaio di 25 mm di diametro) che permette l'impegno della linea aerea senza bisogno di alcun intervento da parte di personale.


Poco dopo l'apertura della linea, a Millvale Crossing, treno con motrice 1 e tre carri.


Schizzo della motrice 1 (M, motore; B, biella) e schema della presa di corrente.


Le motrici 1 e 2.
La 1 sembra abbastanza ritoccata nel sottocassa (cfr. con lo schizzo riportato più sopra) ed ingrandendo
si vede una piccola figura umana che non si capisce da dove venga.

La motrice 1 è di prima e seconda classe (24 posti in 1. e 10 in 2.) e la 2 di sola seconda (24 posti). Completa il parco viaggiatori una rimorchiata di terza classe, sembra numerata 3, anch'essa a carrelli, con cassa lunga 10060 mm e capace di 44 posti; è costruita dalla Starbuck & Co. di Birkenhead. Le motrici sono dotate di un rudimentale controller per l'avviamento reostatico e di un freno a mano che agisce su entrambi gli assali del carrello motore sottostante; un secondo freno, agente sul carrello portante può essere azionato da un apposito agente; rimorchiano normalmente tre o quattro carri, ai quali è spesso aggiunta una rimorchiata viaggiatori, oppure sei carri.

Negli anni successivi il parco rotabili della linea subisce numerose vicissitudini. Nel 1921 la motrice 1, per le condizioni nelle quali oramai è ridotta, è demolita ed una seconda 1 è fornita dalla Hurst, Nelson & Co. di Motherwell; ha una lunghezza di 8000 mm e una capacità di 40 viaggiatori. Lo stesso costruttore fornisce poi una ulteriore motrice, la 4 delle stesse dimensioni della 1(II), ma dotata di compartimento bagagli e capace di 32 viaggiatori e due rimorchiate per 20 passeggeri, una aperta, numerata 5 ed una chiusa, la 6. Le motrici 1(II) e 4 abbandonano l'arcaica struttura a carrello monomotore con trasmissione a catena ed appaiono equipaggiate con carrelli maximum traction, presumibilmente dotati ognuno di un motore; il controller è dell'usuale tipo per tramvie urbane e anche la presa di corrente dal filo aereo diviene molto simile ad un usuale trolley ad archetto (anche se è differente nelle due motrici).


Motrici 1(II) e 4: notare il diverso tipo di trolley sulle due motrici.
La 1(II) si trova accostata al piano di carico del capolinea di Newry; sullo sfondo il piazzale del raccordo con la GNR, con alcuni carri merci.
In entrambe le immagini il frontale posteriore della 1(II) appare parzialmente chiuso da una specie di protezione.

Nel 1928 entrano in servizio sulla linea due rimorchiate provenienti dalla Dublin United Tramways Co., di capacità 26 e 24 posti, che saranno numerate 7 e 8. Nel 1942 anche la motrice originaria 2 si presenta alquanto malandata (e ne ha ben donde, dopo 56 anni di servizio!); è pertanto ricostruita allungando il telaio, ma mantenendo carrelli, motore e cabina di guida, utilizzando la cassa di una vettura tramviaria proveniente dalla Dublin and Lucan Electric Tramway. All'interno è divisa in due compartimenti, uno a cinque e l'altro a quattro moduli; sembra che in queste condizioni sia stata pochissimo impiegata, ma sarà l'unica motrice della linea a salvarsi, conservata nello Ulster Folk & Transport Museum di Cultra. La rimorchiata 6 si salverà in parte, con la cassa utilizzata come gazebo nel giardino di un convento a Bessbrook.


La motrice 2(II) a Bessbrook (IRRS Archive).
 L'immagine è datata 1948, ma deve trattarsi di un errore perchè la vettura appare pressochè allo stato di origine,
ben diverso da quello successivo alle modifiche del 1942 visibile nell'immagine del museo di Cultra)
.

Ciò che è veramente notevole nella ricostruzione della 2 nel 1942 è che si sia mantenuto, forse per motivi di economia in periodo bellico, il primitivo motore bipolare Hopkinson a induttore verticale, che non solo aveva sulle spalle più di 50 anni di servizio, ma si presentava, dal punto di vista elettromeccanico, come un vero esemplare da museo. Certamente il motore avrà subito, nel tempo, innumerevoli riparazioni; sarà stato certamente più volte riavvolto l'indotto e ricostruito il collettore, saranno state rifuse le bronzine dei supporti per l'indotto, ma la sostanza sarà rimasta sempre la stessa, un esempio di come le macchine del passato erano in grado di affrontare il trascorrere degli anni. Il vecchio personale ricordava questa motrice come particolarmente veloce ("the fast car"), ciò che appare strano essendo carrelli e motore gli stessi della motrice di origine.


La motrice 2(II) preservata in museo.
Dettagli del carrello motore: A, indotto; J, bobine dell'induttore; B, biella;
K, controller; Z, ruota dentata e catena di trasmissione (J. Wayman).


La cassa della rimorchiata 6 usata come gazebo.

Carri merci

La dotazione iniziale della linea comprende 22 carri costruiti dalla Ashbury Carriage Co. di Manchester, probabilmente tutti adatti all'impiego strada-rotaia; tre di questi carri appaiono nell'immagine del treno a Millvale Crossing; la maggior dei carri sembra essere stata a sponde basse, ma non sono mancati esempi anche di carri chiusi. I carri sarebbero stati numerati da 1 in poi, con sovrapposizione di numeri tra rotabili viaggiatori e carri, niente di eccezionale per l'epoca.


Un carro strada-rotaia che sembra numerato 8; un carro a mezze sponde e uno chiuso, numerati risp. 10 e 7 (IRRS Archive); un treno con carro merci intercalato.

Successivamente in molte immagini appare un carro chiuso intercalato tra mezzo di trazione e rimorchiata viaggiatori, sembra in funzione di carro freno2, che deve necessariamente essere dotato di rodiggio usuale e assali fissi anche perchè in caso contrario non sarebbe in grado di percorrere gli anelli terminali; quando anche le rimorchiate viaggiatori saranno munite di freno a mano scomparirà il carro intercalato, i treni essendo composti dall'usuale coppia di motrice e rimorchio.

Stazione generatrice

E' situata a Millvale, 140 metri prima della stazione terminale di Bessbrook e utilizza una caduta del Camlough con un salto di 8,50 metri e una portata di 13000 mc al giorno con una turbina ad asse orizzontale che comanda le dinamo per cinghie; alla velocità di 290 g/m, la turbina fornisce 62 CV ed è controllabile manualmente oltre che a mezzo di un regolatore centrifugo. Si hanno due dinamo tipo Edison-Hopkinson costruite dalla Mather and Platt di Manchester, con eccitazione in derivazione, ognuna delle quali fornisce 250 V e 72 A, ossia 18 kW, alla velocità di 1000 g/m; secondo il costruttore, una sola dinamo sarebbe sufficiente ad alimentare l'impianto; in realtà sembra che le due macchine debbano spesso funzionare in parallelo, con tutte le difficoltà del caso. In marcia normale le dinamo raggiungerebbero un rendimento del 92 %.

Osservazioni

  1. Sembra che i due fratelli Hopkinson fossero tutt'altro che d'accordo sul sistema di presa di corrente da adottare, il John detestando la terza rotaia per le perdite di corrente che causava; alla fine anche l'Edward si sarebbe convertito al filo aereo, ma i materiali per la linea di Bessbrook erano già stati ordinati e la stessa nacque quindi a terza rotaia.
  2. Alcuni ricercatori avanzano l'ipotesi che negli anni Venti sia stata abbandonata la presa di corrente a terza rotaia in favore della linea aerea su tutta la linea; in realtà in tutte le immagini l'archetto appare bloccato un posizione rialzata ad un certo livello e spesso è contemporaneamente presente la rotaia di contatto, ciò che farebbe pensare che la motrice marciasse con l'archetto alzato, per poter impegnare il filo di contatto quando necessario, anche in assenza di linea aerea.
  3. Dal 1921 in poi la linea dovrebbe disporre delle tre motrici 1(II), 2 e 4 (ammesso che la 2 seguiti ad essere impiegata, ciò che appare poco probabile) e cinque rimorchiate (3, 5-8), quest'ultimo quantitativo apparendo in eccedenza rispetto alle reali necessità del traffico; infatti le immagini ci mostrano sempre una sola rimorchiata agganciata in coda ai treni. Anche il numero iniziale di 22 carri appare eccessivo rispetto all'esigua quantità di materiale motore disponibile.


Dopo aver sottopassato il viadotto della GNR; a Millvale Crossing;
in partenza da Bessbrook l'ultima corsa, il 12 gennaio 1948.

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1 La famiglia Richardson era di origine quaquera (chi scrive non ha una chiara idea sui quaqueri, ma sicuramente erano degli emeriti rompiscatole) e Bessbrook doveva essere una specie di villaggio precursore di Ivrea di olivettiana memoria; basti dire che i Richardson ne facevano da padroni assoluti ed in paese non era ammesso alcun pub, né vi fu presente, fino al 1890, un posto di polizia dato che, secondo i loro principi sociali, gli uomini sono capaci di amministrarsi in modo autonomo e senza alcun bisogno di autorità costituita (salvo la loro). Bellissimo anche il fatto che, in barba al loro socialismo, avessero previsto tre classi per una linea lunga nemmeno 5 km; sicuramente, la rimorchiata di terza classe sarà stata riservata ai workers (quando non bastava allo scopo il carro merci), mentre sulla motrice avranno preso posto gli employees in seconda e i directors, oltre ai membri della famiglia Richardson, in prima.
2 E' il brake van, largamente impiegato in passato sulle ferrovie britanniche, oltre che in Australia e in India; corrisponde in parte al caboose americano ed ai carri con frenatore che si intercalavano sui treni merci privi di freno continuo.

Fonti.
G. Richard, nota su La Lumière électrique, vol. XXXII, n. 18 del 4 maggio 1889.
E. Hopkinson, Electrical Tramways, su Minutes of the Proceedings of the Institution of Civil Engineers, vol. XCI, 1887-88.
D. Kinnear Clark, Tramways - Their Construction and Working.


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