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Tecnica filoviaria

La meccanica del filobus articolato del 1941

Questo articolo è stato scritto sulla base di due documenti ATAG del 1941: una descrizione del filobus articolato a cura del Servizio studi e collaudi ed una breve monografia sullo stesso ad opera dell'ing. R. Saglio all'epoca direttore dell'azienda.

Filobus tipo 18 ed E-42

Le immagini sottostanti sono relative a due tipi di filobus articolato, che si differenziamo tra loro in piccoli particolari. I disegni di cui in a) sono del filobus allora noto come tipo 18, quello effettivamente costruito, che ha circolato come 8001 fino al 1953 sulla linea per Monte Sacro. In b) appaiono invece i disegni di un rotabile designato come tipo E-42, che differisce dal tipo 18 sembra solo per un maggior numero di posti a sedere; si tratta senz'altro di un rotabile previsto per la futura rete della zona dell'esposizione del 1942, restato, per quanto è noto, allo stato di progetto.

E' da notare che in entrambe le serie di disegni la veduta dal lato senza porte è alla rovescia, come se si trattasse di un rotabile per circolazione a mano sinistra: evidentemente il disegnatore, per non dover ridisegnare tutta la vettura, ha preferito grattar via le porte e, chissà perchè, anche i trolley e presentare in tal modo l'altra fiancata della vettura ed è strano che con il rigore che allora regnava all'ATAG abbiano ammesso una tale imprecisione.

a) Filobus tipo 18.

b) Filobus tipo E-42.

Casse e articolazione

Le caratteristiche essenziali di questo nuovo tipo di filobus articolato a tre assi, che hanno consentito di risolvere il problema del veicolo filoviario a grande capacità e massima agibilità possono riassumersi in quanto segue.

Il filobus è costituito da due casse tra loro collegate, la prima appoggiata su un assale anteriore a ruote sterzabili ed un assale posteriore motore rigido e la seconda montata su un carrello sterzabile ad assale motore e appoggiata alla parte terminale del telaio della prima mediante una ralla sferica.

Le due casse sono collegate tra loro da una ralla sferica che permette una facile inscrizione del veicolo nelle curve.

In corrispondenza della ralla sferica di articolazione tra le due casse è inserito un terzo elemento (giostra) che nelle curve, mantenendosi sempre in posizione mediana tra le casse, permette di frazionare a metà lo spostamento angolare che si determina, in curva, tra le stesse. Questo terzo elemento deriva direttamente dalla giostra Urbinati, già applicata con successo alle vetture tramviarie articolate della STEFER ed alla vettura articolata sperimentale dell'ATAG; non restringe la sezione della corsia passeggeri e le due casse vengono così a costituire internamente un ambiente unico.

L’adozione dell’articolazione a giostra unitamente alla soluzione, più oltre descritta, del carrello posteriore motore e sterzante ha consentito la costruzione dì un filobus dì ben 18 metri di lunghezza, ad ambiente unico, capace di percorrere qualsiasi tracciato stradale normalmente percorso da autobus e filobus a due assi, quindi anche con curve di 10-11 metri di raggio.

Quest'ultima affermazione non sembra sia stata confermata dall'esercizio, dal momento che abbiano visto circolare il filobus articolato sempre ed esclusivamente sulla linea per Monte Sacro, dotata di curve solo agli anelli terminali, dal 1941 al 1953, ossia per i suoi 12 anni di vita.

Assali sterzanti

Poiché il filobus è montato su tre assali necessita, per una regolare e corretta iscrizione in curva, rendere sterzanti, oltre le ruore del primo assale, anche quelle del terzo e, dato che si è ritenuto necessario che anche le ruote del terzo assale, come quelle del secondo, fossero motrici, l'intero terzo assale è stato montato su un carrello sterzante munito di motore.

Il carrello sterzante T è imperniato al di sotto del telaio S del secondo elemento di cassa ed è comandato per la sterzatura, a mezzo di un vero e proprio timone, dalla coda del telaio del primo elemento, a mezzo di una biella di accoppiamento Z. Le ruote del terzo assale, nel percorso in curva, anzichè seguire il percorso delle. ruote sterzabilì anteriori, seguono esattamente il percorso delle ruote del secondo assale, cioè quello intermedio. Tale risultato è assai importante e costituisce una delle maggiori prerogative del nuovo filobus, poiché nei percorsi in curva la coda del rotabile va ad ingombrare la zona stradale come la coda della prima cassa e quindi come un normale veicolo a due assi. La disposizione adottata per la sterzatura del terzo assale permette in misura sufficientemente pratica anche la marcia all’indietro del filobus.

Il rendere motrici e simultaneamente direttrici le ruote del terzo assale mantenendolo direttamente collegato alla cassa avrebbe comportato la soluzione di problemi complessi per l'epoca (giunti omocinetici e simili); con il il carrello sterzante si ottiene, con una certa approssimazione, lo stesso risultato pur mantenendo rigido l'assale.

Con la disposizione adottata del carrello posteriore sterzante si è potuto ripartire tra il secondo e il terzo assale lo sforzo di trazione, col vantaggio di evitare così di sollecitare l'articolazione sia in trazione che in frenatura o quanto meno di ridurre tale sollecitazione. Poiché, infine, il secondo e terzo assale sono a ruote accoppiate, si sono ottenute otto ruote motrici e frenanti elettricamente su dieci (aderenza 8:10).

Elemento intermedio

L’articolazione tra le due semicasse (giostra) è una delle parti caratteristiche della vettura filoviaria a tre assi; benchè derivata dall'analoga adottata su rotabili tramviari, vale la pena di esaminarla con qualche dettaglio nell'adattamento ad un rotabile su gomma.

E' costituita da una bussola cilindrica A, B del diametro massimo consentito della larghezza del rotabile, disposta verticalmente tra le due semicasse; presenta due grandi aperture, diametralmente opposte destinate alla intercomunicazione fra le i due ambienti; è imperniata direttamente sul complesso della ralla sferica C, D e superiormente sul cielo delle semicasse.

Un semplice dispositivo composto da una leva a bilanciere imperniata sulla prima casa e da due biellette collegate una alla bussola e l'altra alla seconda cassa, obbligano l’intero corpo della bussola a mantenersi costantemente con il suo asse trasversale secondo la bisettrice dell’angolo formato dalle due semicasse, quando il veicolo percorre una curva.

Allo scopo di permettere alta bussola cilindrica di seguire i movimenti indipendenti dalle due semicasse nei piani verticali la stessa è sezionata verticalmente in due semicilindri A, B dei quali uno è imperniato inferiormente sulla ralla sferica portata dal telaio anteriore e l’altro sulla porzione della ralla fissata alla semicassa posteriore; superiormente ogni semicilindro è imperniato sulla semicassa contigua.

Un dispositivo, composto di una leva a bilanciere e di due biellette, obbliga l’intero corpo della bussola a mantenersi costantemente con il suo asse trasversale secondo la bisettrice dell’angolo formato dalle due semicasse quando il veicolo percorre una curva; la bussola si mantiene in tal modo centrata ripartendo lo spostamento ugualmente tra le due semicasse. Il comando della bussola è dato dal bilanciere K imperniato sul telaio anteriore. le estremità del quale sono collegate rispettivamente alla bussola mediante la biella M ed alla semicassa posteriore mediante la biella N.

La continuità della bussola è ristabilita lateralmente da una connessione elastica costituita da una fascia di gomma speciale destinata ad assorbire le deformazioni che le derivano dal fatto di essere ciascun semicilindro solidale rispettivamente con la corrispondente semicassa; è ristabilita sul pavimento della vettura da una piattaforma circolare H divisa in quattro settori, ciò che le permette di far fronte agli svergolamenti che si verificarsi tra le due semicasse.

Trazione e frenatura

L’apparecchiatura elettrica di trazione è analoga a quella delle altre vetture filoviarie e comprende due motori da 80 CV azionanti rispettivamente il secondo e il terzo assale. I due motori sono perennemente collegati in serie e le posizioni di marcia normale, dopo quella di avviamento, sono quattro: una con reostato escluso e motori a piena eccitazione e tre con altrettanti gradi di riduzione di eccitazione.

La marcia è comandata dal conducente a mezzo di un pedale, ma l'esclusione del reostato è automatica e ripartita in numero notevolissimo di posizioni, a mezzo di un dispositivo completamente automatico, controllato da un soccorritore di accelerazione che ne regola la progressività, in modo che l’avviamento può avvenire rapidamente e nello stesso tempo con dolcezza, senza strappi o discontinuità. Si tratta dell'avviatore ARG, largamente utilizzato negli equipaggiamenti TIBB.

I sistemi di frenatura di esercizio del filobus sono tre: il freno a mano, il freno elettrico reostatico e il freno ad aria compressa.

Il freno a mano, a leva a cricco, comanda il secondo e il terzo assale.

Il freno ad aria compressa agisce su tutti gli assali a mezzo di sei tamburi di freno ed è comandato dall'usuale pedale del freno. E' ad azione diretta, moderabile del tipo speciale Westinghouse ed automatico in caso di rottura di una condotta; a mezzo di un rubinetto di comando disposto a portata di mano del conducente permette di effettuare una frenatura rapida di soccorso, qualora, per una causa qualunque, il freno ad azione diretta, a pedale, risultasse inutilizzabile. Il freno ad aria segue sempre, nell'azionamento a mezzo del pedale, l'azionamento quello del freno elettrico: il pedale del freno, nell’abbassarsi, comanda per un certo tratto di corsa l’azione del freno elettrico, che agisce con progressività e controllo automatico a mezzo dello stesso dispositivo di avviamento sopra accennato, mentre nel secondo tratto di corsa del pedale interviene anche l’azione frenante del freno ad aria, perdurando pure l’azione del freno elettrico.

Altre caratteristiche

Il nuovo filobus è previsto per la marcia di emergenza su batteria d’accumulatori a 72 V.

E' provvisto di tre accessi a doppia porta; uno di ingresso dà l’accesso al veicolo dalla piattaforma posteriore assai ampia e capace, a seguito della quale è presente il tornello di incarrozzamento dei passeggeri a posto fisso per il fattorino che, in caso di grande affluenza di passeggeri, può rapidamente adattarsi a doppio posto per fattorino. Due doppie porte di uscita per i passeggeri sono disposte l'una centrale sulla seconda semicassa in prossimità dell'articolazione e l'altra anteriore sulla prima semicassa. Tutte le porte sono a comando pneumatico e quella centrale è provvista di pedana automatica con un dispositivo che ne permette l’apertura, a rotabile fermo, soltanto se in prossimità di essa vi siano passeggeri in procinto di scendere.

L’arredamento interno della vettura è molto confortevole e sobrio pur nella massima semplicità; i sedili, salvo quelli disposti sui passaruote, sono tutti fronte marcia e del tipo ATAG. I finestrini sono del tipo tripartito, per facilitare al massimo l’areazione. Il filobus è completato dai vari apparecchi di illuminazione e segnalazione prescritti.

Caratteristiche e dati del filobus articolato.
Ordine di servizio ATAG.

rev. A1 10/07/21