VEICOLI FERROVIARI

VEICOLI FERROVIARÎ

FERROVIARÎ I veicoli ferroviarî si distinguono da quelli in uso sulle strade ordinarie per i seguenti caratteri: applicazione dei bordini ai cerchioni delle ruote; solidarietà delle ruote con l'asse; conicità dei cerchioni; parallelismo degli assi; posizione delle ruote sotto la cassa; applicazione del carico sugli assi esternamente alle ruote.

Gli organi costitutivi dei veicoli ferroviarî sono il rodiggio, il telaio, la cassa. Al telaio sono connessi gli organi di sospensione, di trazione e repulsione, e gli organi di frenatura.

Rodiggio è l'insieme delle sale montate del veicolo. Sala montata o treno di ruote è l'asse con le ruote calettate su di esso. Consta perciò dell'asse, dei due centri di ruota, e dei due cerchioui.

L'asse (fig.1) consta delle seguenti parti: il fusello B, la portata di calettamento D, il corpo dell'asse F, il colletto di arresto A, la portata di otturatore C, il cordone E.

Le ruote sono costituite dal centro di ruota e dal cerchione. Il centro di ruota può essere a razze ovvero a disco pieno o ondutato (fig. 2). Preferite sono le ruote a disco, che non presentano l'inconveniente delle ruote a razze di sollevare polvere e aumentare la resistenza alla trazione.

Il calettamento del centro di ruota sull'asse si ottiene introducendo l'asse nel foro del mozzo, tornito internamente a un diametro leggermente minore di quello della portata di calettamento, a mezzo di pressa idraulica.

Il cerchione (fig. 3) circonda il centro di ruota, e fornisce la superficie di rotolamento. È munito di bordino, ed è profilato in modo da ristabilire, con la minore perdita di materiale, la forma della superficie di rotolamento, quando, in seguito ad usura, si è modificata. Il profilo comprende: una faccia interna tornita a superficie cilindrica e corrispondente alla superficie esterna della corona del centro di ruota; due facce piane, la cui distanza costituisce la larghezza del cerchione, variabile da 130 a 135 mm. La tavola di rotolamento è inclinata di 1/20, e ha una larghezza di 60÷65 mm.; ad essa segue un tratto di 25÷30 mm. inclinato da 1/7 a 1/10, e una piccola smussatura. Dalla parte opposta la tavola di rotolamento si raccorda al bordino. L'altezza di questo, misurata fra la tangente al punto più basso e la retta condotta dal punto medio della tavola di rotolamento, è di 30-35 mm. Lo spessore del bordino si misura 10 mm. al disotto dell'orizzontale condotta per l'estremo della tavola di rotolamento ed è di mm. 30. Lo spessore del cerchione nuovo è di 65 mm., ma raggiunge talvolta i 75 e anche i 90 mm. Con successive ritorniture, necessarie per ristabilire il profilo, tale spessore in esercizio diminuisce, ma non sotto i 25 mm. Per fissare il cerchione alla corona del centro di ruota, la superficie interna viene tornita con diametro che è di 1/1000 inferiore al diametro della superficie esterna della corona. Il cerchione viene riscaldato e applicato al centro di ruota, e resta ad esso fissato in seguito al ritorno alla temperatura ambiente.

L'adesione ottenuta col procedimento suddetto non si ritiene però sufficiente, e il collegamento cerchione-corona si completa con sistemi diversi. Il più diffuso e adatto è costituito dal cerchiello di sicurezza (fig. 3), che, foggiato a coda di rondine, è incastrato per metà nel cerchione e per metà nella corona, ed è ribadito in essi. Nella sala montata la distanza fra le due facce interne dei cerchioni costituisce lo scartamento delle ruote.

Le boccole rispondono a due esigenze. Servono difatti a fare sopportare il peso del veicolo da parte degli assi e alla indispensabile lubrificazione dei fuselli. Esse sono sostanzialmente costituite (fig. 4) da una scatola a sezione verticale rettangolare nella cui parte inferiore è contenuto l'olio lubrificante. Questo viene portato a contatto del fuso a mezzo del guancialetto ungitore, sostenuto dal portaguancialetto. Il fusello penetra nella boccola attraverso al foro posteriore, e un otturatore di feltro, cuoio o cartone, disposto in apposita cavità, impedisce la fuoruscita dell'olio e l'entrata della polvere. Al disopra del fusello si trova il cuscinetto, adotto alla metà superiore, di metallo antifrizione (83% dí stagno, 6% di rame, 11% di antimonio) o di bronzo (84% di rame, 16% di stagno) rivestito di metallo antifrizione. Sulla superficie a contatto col fusello sono praticate delle scanalature, atte a meglio ripartire il lubrificante, dette per la loro forma zampe di ragno. Un cuneo è interposto fra cuscinetto e boccola, e una piastra anteriore bullonata assicura la chiusura della boccola. Nei veicoli moderni si adottano boccole con cuscinetti a rulli o a sfere (fig. 5).

Il telaio, di forma rettangolare, è costituito da due fiancate o longheroni, da due traverse di testa o testate, da traverse intermedie. Travi diagonali a croce di S. Andrea rendono la struttura indeformabile. Le varie parti sono costituite da profilati di ferro omogeneo, collegati fra loro, per l'immediario di piastre, con chiodatura, o a mezzo di saldatura.

Se le fiancate hanno lunghezza limitata, come nel̈ veicoli a due lati nominali; quando la lunghezza è notevole, come si verifica nei veicoli a tre assi o a carrelli, le fiancate vengono costruite come travi armate, cioè i profilati vengono rinforzati con puntoni e tiranti (fig. 6).

Le piastre di guardia o parasale (fig. 7) sono destinate a mantenere le sale in una posizione invariabile rispetto al telaio, permettendo solamente gli spostamenti verticali. Sono di solito di lamiera d'acciaio, chiodate alle fiancate, e abbracciano la boccola penetrando nelle scanalature laterali in essa praticate come innanzi si è detto. Salvo che non si tratti di assi radiali, dei giuochi di 1÷2 mm. si lasciano fra boccole e piastre di guardia per facilitare l'iscrizione del veicolo in curva.

La distanza l che intercorre fra i centri geometrici delle sale si dice passo rigido.

In Italia, sulle linee che hanno curve di raggio non minore di 250 m. nei binarî di corsa, e di 150 m. nei binari di stazione è ammesso il passo rigido di m. 4,50. In ogni caso esso non può scendere al disotto di m. 2,50 pe le ferrovie a scartamento normale.

Il peso del veicolo si scarica sui fuselli degli assi con l'interposizione di molle di sospensione, le quali hanno lo scopo di smorzare gli urti, e rendere dolce il movimento del veicolo, nonostante le inevitabili disuguaglianze del binario.

Una molla si può definire come un corpo elastico facilmente deformabile, interposto fra corpi rigidi e destinato ad assorbire sotto forma di lavoro interno di deformazione la forza viva di uno o di entrambi i corpi di cui costituisce collegamento, riprendendo la forma primitiva al cessare delle cause che hanno prodotto la deformazione. Si chiama flessibilità di una molla la deformazione in mm. che essa subisce sotto il carico di una tonnellata. In pratica la flessibilità varia fra i 12 e 25 mm. per le molle destinate ai veicoli merci, fra i 30 e 40 mm. per i bagagliai, e intorno agli 80 mm. per i veicoli viaggiatori. In vetture di lusso a sospensione multipla la flessibilità complessiva può raggiungere i 140 mm. Quanto ai veicoli merci, poi, molle di flessibilità notevoli non sarebbero ammissibili. Date difatti le differenze notevoli del peso che grava sulle molle, secondo che il veicolo è carico o scarico, si modificherebbe oltre il tollerabile l'altezza dei respingenti sul piano del ferro.

Le molle generalmente adottate nella sospensione dei veicoli ferroviaiî sono molle a balestra, costituite da varie foglie di acciaio di lunghezza decrescente, riunite solidamente fra loro a mezzo di staffa.

Quanto al collegamento col telaio esso avviene a mezzo di biellette a 8 (fig. 7). Per rendere possibile per altro la regolazione della tensione è spesso adottato un apposito braccio di regolazione. Nei veicoli a lungo passo, superiore cioè a m. 4,50, e fino a m. 9, occorre, per l'iscrizione in curva, assicurare una notevole convergenza degli assi al centro della curva.

Nei veicoli a tre assi occorre anche assicurare lo spostamento trasversale dell'asse intemiedio. Per conseguire questi scopi si lasciano fra boccole e parasale giochi assai maggiori che nei veicoli ad assi rigidi di passo fino a 4,50 m. Questi giochi sono: per gli assi estremi 20 mm. nel senso trasversale al veicolo e 35 mm. al massimo nel senso longitudinale con un minimo di mm. 2,5 l. Per l'asse intermedio, 100 mm. nel senso trasversale e 4 mm. nel senso longitudinale. Gli assi dotati di così notevoli giochi, per la proprietà che hanno di convergere verso il centro della curva, si dicono assi radiali. Con tali assi la sospensione a biellette innanzi indicata non è più ammissibile. Si adottano perciò anelli inclinati da 30° a 45° ottenendo la cosiddetta sospensione libera, nella quale inoltre il collegamento mollaboccole deve essere rigido. La sospensione medesima riporta l'asse nella sua posizione normale all'uscita della curva.

Gli organi di trazione e repulsione, quantunque, nei veicoli di tipo europeo, siano indipendenti tra loro, si possono comprendere sotto la definizione comune di organi destinati a trasmettere gli sforzi longitudinali fra i veicoli successivi componenti il treno. Anche qui la trasmissione avviene attraverso organi elastici, cioè molle a elica, a bovolo o a balestra.

L'attacco normale nei veicoli europei è il doppio attacco centrale (fig. 8). Ciascun gancio di trazione porta articolati un gancio di riserva e un tenditore semplice; ciascun gancio di riserva porta a sua volta articolata una maglia di riserva. Il tenditore è costituito dalle due maglie e dalla vite con doppia filettatura di senso opposto.

La trasmissione dello sforzo di trazione fra i veicoli contigui del treno avviene secondo due modalità diverse:

1. il gancio di trazione trasmette, per l'intermediario di molle, lo sforzo alla testata del telaio, e questo al gancio di trazione dell'altra testata; la trazione si dice in tale caso discontinua;

2. i due ganci di trazione di uno stesso veicolo sono uniti fra loro da un'asta di trazione, e lo sforzo viene trasmesso attraverso questa per l'intermediario di molle agenti nell'uno o nell'altro senso a seconda della direzione dello sforzo. La trazione si dice continua.

Nel primo caso il telaio è interessato nella trasmissione dello sforzo, e questo è eguale alla resistenza alla trazione deì veicolo al quale il telaio appartiene, aumentata della somma dell'analoga resistenza di tutti i veicoli successivi. Tale sistema è impiegato nei veicoli viaggiatori. Nel secondo caso lo sforzo al quale è sottoposto il telaio è limitato alla sola resistenza alla trazione del veicolo cui appartiene. Questo sistema trova impiego nei veicoli merci. La fig. 9 rappresenta il castelletto di trazione nel caso della trazione continua.

Gli organi di repulsione sono costituiti da repulsori o respingenti, applicati alle testate del telaio simmetricamente rispetto all'attacco centrale. Il respingente (fig. 10) consta del gambo, del disco, della molla e della custodia. I dischi dei respingenti in una medesima testata sono l'uno piano e l'altro convesso, e disposti in tutti i veicoli in modo che chi guarda la testata trovi sempre il disco piano a destra e quello convesso a sinistra o viceversa. Con ciò si garantisce che nella composizione dei treni vengano a contatto sempre un disco piano e un disco convesso, il che è indispensabile per ovvie ragioni.

Nelle lunghe vetture per viaggiatori i due respingenti di una stessa testata vengono coniugati con un sistema a bilanciere in modo che nelle curve sia assicurato il contatto dei dischi dal lato esterno alla curva. Un dispositivo di tale tipo è indicato nella fig. 11, nel quale tipo la molla a balestra è utilizzata sia per la trazione sia per la repulsione. Qualunque sia il sistema, le molle dei repulsori vengono montate con una tensione iniziale che può raggiungere i 2000 kg.; la tensione di attacco nella composizione dei treni viaggiatori può raggiungere i 2400 kg.; con ciò le trepidazioni e il moto di serpeggiamento vengono attenuati.

Oggi sono entrati in uso repulsori del tipo Sieger (fig. 12) a manicotto universale e custodia girevole con molle ad anelli. Gli anelli, esterni e interni, sollecitati su ogni fibra a sola trazione o a sola compressione, permettono una completa utilizzazione del materiale, per modo che, a pari volume con una molla a bovolo, quella ad anelli può assorbire un lavoro del 50% più elevato. Altro considerevole vantaggio è che, mentre nella molla a bovolo il lavoro immagazzinato viene integralmente restituito, in quella ad anelli una gran parte resta assorbito sotto forma di lavoro di attrito.

In America è d'impiego comune l'agganciamento automatico. L'apparecchio più comunemente adottato è l'aggancío M. V. B. "Standard D" (fig. 13).

È facile dimostrare che la marcia di un veicolo ferroviario è tanto più stabile quanto maggiore è il rapporto fra il passo del veicolo e la parte a sbalzo. L'aumento del passo importa difficoltà d'iscrizione del rodiggio in curva, difficoltà alle quali si è fatto fronte con l'impiego degli assi radiali. Tuttavia, per quanto si possa studiare con ogni cura la sospensione dei veicoli ad assi indipendenti, e isolare con materie elastiche, o con particolari dispositivi di smorzamento, il telaio dalla cassa, non si riesce ad eliminare, moleste trepidazioni. A superare tali difficoltà, e nello stesso tempo ad accrescere la capacità dei veicoli, si è provveduto con le vetture a carrelli.

Il carrello è costituito, come un qualsiasi veicolo a due assi, dal telaio collegato al rodiggio mercé organi di sospensione. Il passo rigido del carrello è sempre abbastanza piccolo (m. 2,50 o m. 3) perché ne sia assicurata l'iscrizione in curva senza la necessità di lasciare giochi apprezzabili fra boccole e parasale. La sospensione delle fiancate del carrello è doppia, effettuandosi a mezzo di molle a balestra e pendini verticali con l'intermediario di molle a elica (fig. 14). Alle fiancate medesime è sospeso mediante quattro biellette inclinate e oscillanti, con appoggi a coltello, una traversa, che porta due molle doppie a balestra; su queste appoggia la traversa danzante, costituita da una trave di legno consolidata da lamiere imbottite. Sulla traversa danzante sono disposte: la ralla di appoggio del telaio principale, e due piastre di scorrimento laterali, corrispondenti ad analoghe piastre della traversa del telaio principale. Un gioco di circa 5 mm. vi è fra le piastre di scorrimento quando il telaio è orizzontale. Lo spostamento laterale e nei due sensi della traversa danzante è limitato da molle ad elica fissate in apposite sedi alle fiancate del carrello.

Nei carrelli a tre assi con passo di m. 3,70 vi sono due traverse danzanti, simmetriche rispetto all'asse intermedio, e collegate da una trave longitudinale che porta la ralla di appoggio.

Il tipo di carrello descritto è quello europeo, adottato dalla Compagnia dei vagoni-letto fin dal 1895, e perciò indicato anche come carrello W. L: È ora diffuso altro tipo di carrello (fig. 15) M. C. B. (Master Car Builders), sorto in America, nel quale, allo scopo di ripartire il carico di una fiancata ugualmente su due fusi, è impiegato un bilanciere longitudinale, che appoggia con le sue estremità sulle boccole ed è detto collo di cigno. Le fiancate del carrello appoggiano sui due bilancieri per l'intermediario di molle ad elica simmetriche rispetto al piano medio trasversale del carrello. Nulla di diverso vi è per quanto riguarda le modalità di sospensione del telaio principale.

Nei recenti treni articolati i carrelli intermedî sono posti sotto il punto di vista di unione di due casse, che sostengono attraverso un dispositivo di snodo. Si hanno così 3 carrelli per due casse, 4 carrelli per tre casse (elettrotreno delle ferrovie italiane dello stato), ecc.

Oltre che nei veicoli viaggiatori, i carrelli sono impiegati anche in quelli merci per la necessità di accrescerne la capacità e quindi la lunghezza. La sospensione però è semplice anziché multipla. Un tipo comune di carrello per veicoli merci è il carrello Diamond (fig. 16).

La cassa dei veicoli ferroviarî è la parte destinata a contenere il carico da trasportare; dipende quindi dalla natura del carico. Sotto tale punto di vista i veicoli ferroviari possono essere distinti secondo che sono destinati al trasporto delle merci, al trasporto delle persone o al trasporto misto di merci e persone. Nel primo caso il veicolo si dice carro, nel secondo carrozza, nel terzo bagagliaio.

Elementi caratteristici dei carri sono la tara (peso a vuoto del carro) e la portata (peso massimo di merci che il carro può trasportare). Il trasporto è tanto più economico quanto minore è il rapporto della tara alla portata e il progresso nella costruzione dei carri è consistito nell'aumento della portata. Infatti la tara del carro cresce meno rapidamente della portata, poiché molti organi, come sale montate, organi di trazione e repulsione, freni, ecc., restano gli stessi. A parità di portata complessiva, un parco carri costituito da veicoli di grande portata ha una tara minore di un parco carri costituito da veicoli di portata minore. L'impiego di grandi portate rappresenta perciò un'economia nella spesa d'acquisto. Inoltre, essendo minore complessivamente il numero degli organi soggetti ad avarie, si ha anche una minore spesa di manutenzione. Infine, si ha una migliore utilizzazione dei binarî di stazione e degli scali merci, tenuto conto che, a parità di portata, la lunghezza complessiva di un treno composto di carri di grande portata è minore di quella di un treno composto di carri di piccola portata. Peraltro, occorre osservare che va distinta la portata assoluta dalla portata relativa. Un carro difatti può essere incompletamente utilizzato nel senso che non viene utilizzata, nell'uso, la sua intera portata. Ove la natura del traffico in un dato esercizio ferroviario fosse tale da realizzare questa eventualità, l'aumento della portata assoluta diventerebbe antieconomico. Pertanto l'impiego di portate elevate è consigliabile solo per quei trasporti per i quali è assicurata la piena utilizzazione della portata.

I carri si distinguono in carri coperti, scoperti e carri speciali; gli scoperti in carri a sponde alte, a sponde basse, carri piatti e carri a bilico.

Per i carri coperti l'elemento principale da prendere in considerazione è il volume della cassa, per quelli scoperti il tonnellaggio, per i carri piatti la superficie di carico. Per tutti i carri la tendenza è per l'aumento della capacità considerata nei tre elementi sopra specificati. In Europa si costruivano carri da 10 tonn., ora se ne costruiscono da 15, 20 e 30 tonnellate. La tara per tonnellata varia da 530 a 630 kg. Di norma i veicoli della portata di 20 o più tonnellate sono veicoli a carrelli, per la necessità di non superare per ogni asse îl peso di 14.000 kg. Tale limite, evidentemente meno elevato che per gli assi delle locomotive, è giustificato dal diverso tipo di sollecitazione indotta nell'armamento e nelle opere d'arte metalliche. A differenza delle locomotive, difatti, le sollecitazioni indotte da un treno di carri sono ritmiche e ripetute. In America portata e peso per asse sono assai più elevati che in Europa.

La cassa dei carri coperti è costituita da un rivestimento esterno di legno, su ossatura di ferro. A rendere impermeabile il tetto lo si ricopre con tela olona spalmata di olio di lino cotto e poi verniciata. Il pavimento è costituito di grosse tavole di quercia. Questi carri sono destinati al trasporto di merci comuni. Per quelli destinati al trasporto del bestiame si adottano aperture in alto chiudibili con portelle scorrevoli. Quanto alle porte, esse sono disposte lateralmente, sono scorrevoli in basso e guidate in alto: apposita chiusura permette l'applicazione dei piombi.

Nei carri destinati al trasporto delle derrate ortofrutticole vi è un rivestimento interno di legno. Essi sono muniti di apertura di aerazione e sono detti carri refrigeranti. Allo stesso scopo sono impiegati i carri detti isotermici, dotati di un isolamento di sughero: una certa quantità di ghiaccio all'interno del carro permette di conseguire una temperatura atta alla buona conservazione delle derrate. Si fabbricano oggi carri dotati di vero e proprio impianto frigorifero e di condizionamento dell'aria; questi impianti entrano in funzione automaticamente quando la temperatura all'interno del carro sale oltre il limite prestabilito. Si tratta però di carri di costo molto elevato.

I carri aperti a sponde alte da m. 0,80 a 1,20, sono destinati al trasporto di grossi colli, o merci alla rinfusa. Per essi si preferisce oggi la costruzione interamente metallica; spesso fra le due parti di testa scorre una barra longitudinale che può funzionare da piovente, ove il carro si voglia adoperare come carro coperto. Per la copertura s'impiegano in tal caso copertoni impermeabili.

Le sponde dei carri a sponde basse hanno altezza di m. o,40 e sono ribaltabili. Quanto ai carri piatti essi sono muniti solamente di guaine distribuite lungo l'orlo del pavimento, e destinate a portare gli stanti in ferro adatti a trattenere il carico. Se il carro piatto porta il bilico si dice carro a bilico. Il bilico è costituito da una traversa di ferro, munita di ralla al centro del pavimento, e suscettibile quindi di ruotare su due guide laterali circolari a mezzo di rotelle. Due carri a bilico, accoppiati possono essere utilizzati al trasporto di lunghi pezzi, come travi, rotaie, pali, ecc. Il carico grava sui due bilici, e i due carri, quando il carico è rigido, funzionano come i due carrelli di un veicolo a carrelli.

I carri speciali sono quelli destinati a trasporti specializzati, come carbone, minerali, liquidi, cavalli di lusso, ecc. Si hanno quindi carri serbatoi, carri a tramoggia, carri scuderia, ecc., nei quali la cassa è studiata in relazione alla funzione cui deve soddisfare. Questi carri sono in generale di proprietà degl'industriali che eseguono il trasporto o di società che li noleggiano. Sono iscritti però nel parco ferroviario agli effetti delle loro caratteristiche tecniche di circolazione.

I bagagliai sono veicoli destinati contemporaneamente al trasporto dei bagagli dei viaggiatori, e degli agenti di scorta al treno. Costruttivamente sono simili ai carri, ne differiscono per il rivestimento esterno e interno analogo a quello delle vetture viaggiatori; sono inoltre forniti di speciale arredamento come banchi, scaffali, casseforti, ecc. Quelli in composizione ai treni merci sono ad unico compartimento; ma ve ne sono a due e tre compartimenti per treni viaggiatori. Uno dei compartimenti, qualora ve ne siano tre, è destinato al trasporto di effetti postali. Il bagagliaio prende allora il nome di bagagliaio-postale.

Sulle linee principali il servizio postale assume importanza rilevante, e pertanto vi viene destinato uno speciale veicolo con arredamento interno specializzato. Detto veicolo assume il nome di ambulante postale.

Per la cassa dei veicoli viaggiatori, in Italia, dal 1922 in poi è stata impiegata sulle ferrovie la struttura metallica, secondo tre principî diversi:

a) struttura tubolare, nella quale le pareti laterali, il telaio e il tetto costituiscono un insieme unico e continuo: le pareti hanno una vera e propria funzione resistente (figg. 17 e 18);

b) struttura a ossatura, nella quale il traliccio orizzontale, costituito dal telaio, è collegato a due travi a traliccio verticali laterali. Queste sono unite in alto dalle membrature curve del testo e sono controventate dalle due parti frontali e da quelle divisorie inteme. Le lamiere di rivestimento esterno non hanno alcuna funzione resistente (fig. 19).

c) struttura mista, nella quale si riscontra ancora un'ossatura, ma le lamiere di rivestimento contribuiscono a resistere agli sforzi verticali (figure 20 e 21).

Dal punto di vista costruttivo sono da rilevare due tendenze: l'una caratterizzata dall'impiego di lamiere imbottite, piegate, riunite mediante saldatura; l'altra caratterizzata dall'impiego di profilati normali e lamiere lisce, in modo che l'esecuzione non riesca troppo specializzata.

Il rivestimento si effettua con lamiera di acciaio di piccolo spessore, preferibilmente con lamiere di allumino o leghe leggiere. All'interno le lamiere sono semplicemente dipinte, se si tratta di vetture di 3ª classe, sono ricoperte di linoleum, similcuoio, ecc., se di 1ª o 2ª classe. Nelle vetture-ristorante si pratica sulla lamiera la decorazione in lacche alla cellulosa; raramente si applica oggi il rivestimento interno di legno. Le pareti divisorie interne necessarie per la suddivisione in compartimenti, isolati o disimpegnati con corridoio, sono anch'esse metalliche, costituite per lo più da lamiere di acciaio fissate a leggieri tralicci in profilati o lamiere piegate. Tetto e pavimento sono ugualmente di lamiera metallica.

L'isolamento calorifico è per lo più affidato all'intercapedine d'aria interposta fra rivestimento interno ed esterno; talvolta l'intercapedine è riempita con agglomerato di sughero, o con altri isolanti analoghi.

L'impiego di leghe leggiere nella costruzione della cassa è stata dapprima limitato alle lamiere di rivestimento o a pezzi dell'arredamento interno, come armature di sedili, membrature di mensole portabagagli, ecc., conseguendo tuttavia una riduzione di tara non trascurabile. La tendenza moderna è per l'estensione dell'impiego delle leghe leggiere e, specialmente in America, si hanno costruzioni quasi complete di tale materiale.

La costruzione interamente metallica delle vetture ferroviarie offre maggiore sicurezza, riduzione notevole nelle spese di manutenzione, maggiore resistenza agli urti, aumento delle dimensioni della vettura e quindi dei compartimenti. Questi vantaggi spiegano il suo rapido estendersi.

Quanto alla distribuzione interna, le vetture ferroviarie sono costruite secondo tre tipi diversi: il tipo "inglese", quello "americano" e il tipo "europeo continentale".

Nel tipo inglese i compartimenti sono del tutto separati l'uno dall'altro, le entrate laterali e distinte; nel tipo americano non esistono compartimenti, i sedili con lo schienale ribaltabile sono disposti lateralmente, in modo da lasciare un corridoio centrale di passaggio; gl'ingressi sono alle estremità. Nel tipo europeo continentale la separazione in compartimenti è egualmente realizzata, ma un corridoio laterale disimpegna i varî compartimenti. Gl'ingressi sono alle estremità.

Il tipo inglese offre il vantaggio di ridurre notevolmente la tara per posto offerto, ma rende difficile la disposizione e l'uso delle ritirate, e condanna i viaggiatori all'immobilità. Nel tipo americano vi è lo svantaggio di una comunione, talvolta non desiderabile, dei viaggiatori. Il tipo continentale europeo evita questi inconvenienti.

Le vetture viaggiatori, in relazione alle tariffe, sono di 1ª, 2ª e 3ª classe. Il numero di posti offerti per compartimento e l'arredamento interno costituiscono la differenziazione fra le classi.

Oltre alle ordinarie vetture di 1ª, 2ª e 3ª classe, sono impiegate sulle linee di grandi comunicazioni le vetture-ristorante e le vetture-letto, con arredamenti particolarmente adatti alla loro destinazione. Le figure 22 e 23 ne dànno la pianta schematica.

Per l'illuminazione delle carrozze ferroviarie sono stati impiegati sistemi e dispositivi varî a olio, a gas, ad acetilene, elettrici. Oggi il sistema generalmente adottato è quello elettrico con lampade a incandescenza. La corrente può essere fornita o da batterie di accumulatori, o da generatori elettrici. Si preferisce di norma impiantare il generatore sotto il telaio di ciascuna carrozza, il moto di rotazione essendo trasmesso da una delle sale del rodiggio. Un sistema così fatto deve rispondere alle condizioni seguenti:

a) la direzione della corrente deve essere indipendente dalla direzione di movimento del treno;

b) la tensione di alimentazione delle lampade deve essere indipendente dalla velocità variabile del treno;

c) l'illuminazione deve funzionare anche durante le fermate. Numerosi sono i sistemi che rispondono più o meno perfettamente a tali condizioni: ad esempio, il sistema Stone, il sistema Vicarino, il Wittfeld A. E. G., il sistema Aichele (Brown-Boveri), il sistema Rosenberg.

Sulle ferrovie italiane dello stato è adottato il sistema a batterie di accumulatori, il cui impianto su ciascuna carrozza è estremamente semplice, e non richiede l'opera di personale specializzato per la manutenzione.

I sistemi di riscaldamento oggi più diffusi sono: il riscaldamento a termosifone e quello a vapore. Il primo è impiegato solamente nelle vetture-letto e vetture-ristorante. Del secondo esistono varî sistemi: Haag, Laycock, Heint-Westinghouse, Westinghouse, ecc. Sulle reti interamente a trazione elettrica si usa il riscaldamento elettrico, per lo più accoppiato con quello a vapore.

Nel sistema Heintz-Westinghouse l'impianto comprende (fig. 24): una conduttura generale percorrente il treno, resa continua a mezzo di speciali accoppiamenti fra due carrozze, alla quale viene inviato vapore dalla caldaia a 4 kg./cmq.; una conduttura di vapore a bassa pressione sotto ogni vettura, conduttura che alimenta i radiatori; una conduttura di scarico dell'acqua di condensazione. Le tre condutture sono collegate a uno speciale organo di regolazione detto saturatore, contenente una materia estremamente sensibile alle variazioni di temperatura; essa opera quindi in modo che i radiatori siano alimentati in ragione inversa alla quantità di calore che emanano, cioè in modo da assicurare sufficientemente la costanza della temperatura nel compartimento. L'immissione del vapore nella condotta generale può essere regolata, a mezzo di rubinetto, dal personale del treno, mentre un altro rubinetto in ciascun compartimento consente di sopprimere il riscaldamento.

La ventilazione e il ricambio dell'aria viziata delle carrozze con aria pura presa dall'esterno non sono stati finora estesamente applicati in Europa. Spesso al disopra dei finestrini un'apertura a feritoia regolabile a registro permette l'ingresso dell'aria esterna. Impiegati sono anche aspiratori, del tipo a torpedo, ad esempio, i quali agiscono per rarefazione dell'aria provocata dal moto stesso del treno. Nelle carrozze-ristorante sono impiegati ventilatori di tipo ordinario, i quali hanno l'effetto di produrre correnti d'aria fresca, ma non provvedono a rinnovare l'aria. Nelle moderne costruzioni, specialmente americane, si vanno sempre più diffondendo impianti completi di climatizzazione che provvedono alla ventilazione con contemporaneo riscaldamento e umidificazione dell'aria. Alcuni elettrotreni delle ferrovie italiane dello stato ne sono provvisti.

Per permettere al personale del treno e ai viaggiatori il passaggio da una carrozza a un'altra, le testate contigue di due carrozze sono riunite, limitatamente alla parte centrale, da una specie di soffietto, costituente la intercomunicazione centrale chiusa. Il cielo e le pareti sono di cuoio e foggiati a mantice; il pavimento è costituito da due piattaforme a cerniera, che rimangono sovrapposte ma indipendenti, in modo da lasciare libero il dislocamento reciproco delle testate delle due vetture.

I viaggiatori dallo stesso compartimento in cui si trovano possono segnalare al personale del treno eventuali pericoli o disgrazie a mezzo del segnale d'allarme. Generalmente è impiegato il segnale d'allarme ad aria compressa.

Per assicurare il servizio cumulativo, cioè per assicurare la circolazione del materiale rotabile di una rete su un'altra rete di uguale scartamento, occorre che i veicoli siano costruiti secondo alcune norme fondamentali valide per tutti. Queste norme risultano fissate in un accordo per l'unità tecnica delle strade ferrate, al quale hanno aderito tutte le nazioni europee continentali, meno la Russia e la Spagna, che hanno le ferrovie con scartamento diverso da quello delle altre reti. Ciascuno stato aderente rende obbligatorie nel proprio territorio le norme concordate, le quali di tanto in tanto vengono sottoposte a revisione. Le disposizioni principali relative ai veicoli riguardano la distanza fra le sale estreme, lo scartamento delle ruote, la larghezza e lo spessore minimo dei cerchioni, l'altezza dei respingenti sul piano del ferro, la distanza fra asse e asse dei respingenti, il diametro dei dischi dei respingenti, la loro sporgenza sul gancio di trazione, ecc. Particolari prescrizioni riguardano le dimensioni trasversali dei veicoli. Nel 1913 fu stabilita la sagoma limite internazionale (gabarit passepartout; v. ferrovia), e furono fissate le diminuzioni di larghezza da portare nei veicoli eccedenti una lunghezza determinata.

Se nelle ferrovie non esistessero curve, i veicoli potrebbero avere la dimensione trasversale massima della sagoma limite, qualunque sia la loro lunghezza. Per la presenza delle curve invece, le dimensioni devono essere tali che il veicolo resti sempre contenuto nel solido generato dalla sagoma muoventesi col suo asse diametrale verticale sull'asse curvo del binario, e col suo piano normale all'asse stesso. Secondo il ptotocollo della Conferenza di Berna del 1913, la larghezza massima della sagoma deve essere ridotta in maniera che il veicolo posto nella posizione più sfavorevole in una curva di 250 m. di raggio in un binario con scartamento di m. 1,465, non presenti in nessun punto un'eccedenza superiore a 25 mm. sulla sagoma limite. I veicoli rispondenti a tale requisito portano un contrassegno che si dice contrassegno di transito.