Per Approfondimenti bellissimo testo

REGOLAMENTO DEI SEGNALI F.S 1905

Compilato da Riccardo Bianchi

Biblioteca Storica Fondazione Ferrovie dello Stato - ROMA

http://www.fondazionefs.it/ffs/La-nostra-storia/Approfondimenti/Il-Regolamento-sui-segnali-delle-Ferrovie-dello-Stato

 2010

Apparato elettro-automatico applicabile alle

Ferrovie per prevenire l’urto dei convogli


di Silvio GALLIO e Ermes FERLINI


RFI – C.O.E.R. –

Reparto Gestione Circolazione - Bologna

 

Nelle nostre scorribande dentro la Grande Rete ci siamo imbattuti in alcune pagine di una antica e prestigiosa rivista: “Il Politecnico”. Proprio quello fondato, e a lungo diretto dal grande Carlo Cattaneo. Interessato al mondo ferroviario Cattaneo lo è sempre stato; una sua pubblicazione scientifica non poteva certo astrarsi dalle problematiche inerenti alle rotaie. E infatti quando un inventore, G. Ceradini, nel lontano 1867 e in mancanza della rivista “La Tecnica Professionale”, propone un suo apparato di sicurezza, lo fa in quelle autorevoli pagine. Abbiamo provato a leggere con odierni occhi di movimentisti. Speriamo che possa interessare.

L’INVENTORE PRESENTA

L’Apparato elettro-automatico di Ceradini è un altro dei tanti tasselli che costellano il variegato, scientifico e a volte persino cervellotico mondo interessato alla ricerca della sicurezza nella gestione del traffico ferroviario.

Questo apparato viene presentato dal suo ideatore dopo che, negli anni, una serie di proposte di apparecchi, a volte avveniristici a volte assurdi, furono avviate, in tanti diversi Paesi e fin dai primi giorni delle strade di ferro, da inventori, fisici ed ingegneri. E da chiunque si fosse posto il problema di ridurre, quando non eliminare, i gravi incidenti che colpivano la rete ferroviaria.

I raccapriccianti racconti di scontri e deragliamenti finivano -ieri come oggi- sulle prime pagine dei giornali, anche perché il numero delle persone coinvolte, in genere piuttosto elevato dato il tipo di trasporto, allargava, e ancora allarga, la percezione della gravità dei fatti. Queste difficoltà sono ben espresse da Ceradini nella prefazione del suo “Progetto di Apparato elettro-automatico applicabile alle ferrovie per prevenire l’urto dei convogli”, presentato del 1867 nella rivista Il Politecnico1 di Milano.

Leggiamo come Ceradini ammetta che, con l’uso della disciplina, la situazione fosse migliorata senza che però potesse ritenersi giustificata quella “beata tranquillità in cui riposano le imprese”. L’inventore puntualizza che un apparato di sicurezza non implica che vengano abolite le regole della sorveglianza in linea; ma la responsabilità deve essere ripartita fra “una mente che pensa” e organi che “ubbidiscono ciecamente alle leggi fisiche”. Per non scaricare solo sulle Compagnie la colpa degli scarsi progressi nella sicurezza, Ceradini non porta il suo attacco solo alle loro rapaci e avide mani. Anche chi presenta proposte tecnologiche ha la sua quota di “colpa”; si deve, infatti, stigmatizzare anche la troppa complicazione dei meccanismi, o il difetto di automaticità, che può rendere inopportuno anche l’apparato più ingegnoso.

Ceradini passa ad illustrare i difetti dei precedenti sistemi “di sicurezza”. L’accusa che egli muove ai suoi predecessori è quella di voler raggiungere molti risultati in un solo apparato. Vedremo, però, che anche lui riuscirà a proporre un sistema la cui sicurezza non sarà così “totale” come propugnava nelle pagine del “Politecnico”.

Resta comunque nella logica che, alla fine dei conti, la gestione dell’informazione prodotta dall’apparato e la relativa decodifica in termini operativi sia affidata al macchinista; l’apparato infatti gli permette di avvertire l’avvicinarsi di un convoglio davanti a lui, diretto nello stesso senso oppure in senso opposto, quando il tratto di binario fra i due treni si riduce ad una certa misura. Il macchinista ottiene informazioni cui non aveva accesso.

LA STAZIONE

L’inventore afferma che i vantaggi del suo apparto sono una maggiore semplicità di costruzione e un maggiore automatismo nella segnalazione, meno legato alla manualità e alla professionalità del personale a terra. Vero.

La funzione movimentistica del capostazione, ancora nel 1856, è piuttosto limitata al non permettere l’ingresso dei treni in stazione fino a quando non siano stati predisposti i necessari itinerari (il famoso “disco”). Oltre al permesso di ingresso, il capostazione dà al treno il “permesso” di partire. Egli infatti, testimone fermo in una data località, è informato dell’arrivo del previsto treno incrociante o del tempo trascorso dalla partenza di un precedente treno nella stessa direzione. Ma non è in grado di sapere se il treno precedente ha liberato la tratta. E, sul semplice binario, non sempre è in grado di garantire che il collega dell’altra stazione non gli stia erroneamente inviando un treno.

La stazione non è ancora il centro decisionale che permette di assicurare la libertà della linea e rimane la località dove i treni si ricoverano, i viaggiatori salgono, scendono, si ristorano e le merci vengono caricate e scaricate. Un po’ come le stazioni di posta a cavalli, dove la diligenza arriva quando può e la responsabilità del viaggio cade sul cocchiere. Solo l’uscita da questa logica macchinista = cocchiere ha permesso di elevare veramente la velocità in linea pur accrescendo la sicurezza del viaggio.

COSTO-PRODUTTIVITÀ

Quasi prima ancora di iniziare la descrizione della sua proposta, l’inventore avvisa che il costo degli impianti sarebbe diminuito quanto più i circuiti sarebbero stati lunghi. È ovvio infatti che, se una tratta viene divisa in sezioni più lunghe e meno numerose, diminuisce la necessità di apparecchiature fisse mentre la lunghezza totale dei cavi elettrici, e quindi il loro costo, resterà più o meno uguale.

Con l’Apparato giunge un aumento della produttività teorica della tratta. Sul doppio binario, la possibilità di mandare treni alla distanza di due/quattro chilometri l’uno dall’altro -spazio medio fra due/tre case cantoniere- ne permette l’invio in una successione di tempi estremamente brevi. A 40-50 Km/h, la velocità dell’epoca, due chilometri si percorrono, più o meno, in tre minuti; molti meno dei “classici” venti minuti che erano stabiliti per offrire un vantaggio ritenuto sufficiente al treno inviato per primo. Sul semplice binario è sempre possibile inviare per errore un treno verso l’altro ma l’apparato permette di evitare gli scontri.

Ceradini non si cura di sottolineare –dovrebbe essere ovvio- che più il “blocco” è lungo, meno blocchi si possono predisporre a parità di tratta, meno treni possono entrare in linea e quindi minore sarà la potenzialità della linea. L’inventore cerca solo di superare problemi di sicurezza e di elettrotecnica e non di gestione del traffico.

Questa forse è una prima piccola carenza che Ceradini non riesce o non vuole cogliere. Vedremo però altre carenze verso la fine di questo scritto. Non saranno solo carenze di Movimento. E non saranno piccole.

L’ENERGIA

Osserviamo un apparato strettamente connesso, ça va sans dire, con la realtà scientifica e tecnologica dell’epoca, quando gli studi sull’elettricità erano cominciati da poco tempo. Nel 1867 l’unica sorgente di energia elettrica disponibile è ancora la pila in una delle sue già diverse forme tecnologiche. L’utilizzo di tensioni e potenze più elevate, derivanti dall’utilizzo della dinamo, deve aspettare ancora alcuni anni; l’”Anello di Pacinotti” è del 1860 ma la produzione industriale di energia elettrica inizia nel 1870 con l’accoppiamento delle dinamo alle turbine idrauliche.

La tecnologia a sua disposizione obbliga Ceradini ad abbinare la sicurezza con un apparato a basso consumo. Qui il consumo è limitato ai pochi istanti in cui il tasto, toccando i capocicli permette il breve passaggio di corrente nei circuiti. Nessun segnale perennemente acceso, nessun circuito sempre sotto tensione. Un apparato, se vogliamo, all’avanguardia nel settore ecologico, che non impegna risorse energetiche oltre l’indispensabile.

E nonostante il basso consumo Ceradini ci presenta un apparato rivoluzionario, con già ben delineato il concetto di “blocco” che divide in parti una tratta; con i “Posti di blocco” definiti nelle cantoniere. Un apparato in cui, diversamente da altri ritrovati tecnologici dell’epoca, il treno si autoprotegge in entrambe le direzioni e contiene già l’idea di ripetizione dei segnali in macchina.

L’APPARATO

L’Apparato Ceradini è composto di due parti; una parte fissa, posta nelle stazioni, lungo i binari e nelle “case cantoniere” edificate a distanze pressoché regolari; un’altra è la parte mobile che invece trova posto nella locomotiva e interagisce con la parte fissa.

È la parte mobile dell’apparato che, fornendo l’energia nell’attimo dell’interazione, “occupa” un circuito. “Ogni locomotiva porta con sé la possibilità di disporre successivamente gli estremi dei singoli circuiti in modo che la tratta non possa essere contemporaneamente percorsa da un secondo convoglio senza che il macchinista ne sia avvertito, e insieme la capacità di togliere tale disposizione quando abbandona il circuito”.

Nessuna necessità di corrispondenza segnaletica fra le stazioni. Al di là del futuro Blocco Cardani, molto oltre l’ancor più lontano Blocco Elettrico Manuale, l’Apparato Ceradini assomiglia in maniera strabiliante al Blocco Automatico che anche oggi utilizziamo. La sola differenza con la segnaletica più moderna è data dall’uso di segnali acustici anziché ottici.

Ma a ben vedere, ed è paradossale, proprio per quest’uso di segnali acustici in macchina, l’apparato presenta concetti molto simili all’odierna avveniristica tecnologia segnaletica adottata per le linee ad Alta Velocità: nessun segnale sul terreno e informazioni sullo stato della linea fornite direttamente al macchinista, alla guida della sua locomotiva.

Una lettura con gli occhi “movimentistici” mostra anche un’altra caratteristica che Ceradini stesso sembra non aver colto. Poiché l’apparato funziona egualmente in entrambe le direzioni, sul doppio binario può essere usato in maniera banalizzata! Anche se nessuno, nemmeno l’inventore, sembra essersene accorto, si realizza il potenziale pieno sfruttamento dell’infrastruttura già agli inizi della seconda metà del 1800.

La parte fissa

Questa è costituita da apparecchi, bobine, interruttori, cavi elettrici e quanto necessario a generare la risposta della parte mobile in caso di -diremmo oggi- “evento anomalo”.

Nella figura 1 l’inventore illustra2 schematicamente un’ipotesi di sette case cantoniere che sorgevano in genere a circa 2 chilometri di distanza. I circuiti permettono quindi il distanziamento di un treno ogni cantoniera. Le cantoniere sono disegnate alternativamente ai due lati del binario solo per maggior chiarezza grafica e i circuiti si presentano nella realtà come normali cavi telegrafici; se la linea era a doppio binario erano necessari due Apparati.

Fig. 1 - Circuiti della parte fissa per una tratta composta da 7 case cantoniere;
distinguibili bobine e ruote degli Apparecchi alternati; fra i binari, capocicli e interruttori degli Apparecchi di contatto

Per prima cosa notiamo come le cantoniere agli estremi siano dotate di un solo circuito e Ceradini le chiama semplice stazione d’allarme mentre invece le cantoniere intermedie saranno dotate di due circuiti e chiamatedoppia stazione di allarme.

Con il circuito “a riposo”, tutti gli apparecchi di contatto, posti fra le rotaie assicurano la messa a terra nei rispettivi punti che Ceradini chiama “α”, “β”, “γ” ecc. Inoltre nei punti “b” e “b’ ” si stabilisce il contatto con laparte mobile al passaggio della locomotiva. Ceradini chiama questi (ed altri) punti “capocicli”. Ci permettiamo di “tradurre” capocicli con “componenti dell’apparato in cui il ciclo elettrico viene attivato oppure disattivato”. Il concetto e la funzione dei capocicli (quei “funghi” posti ai due lati della figura 3) si chiariranno nel corso della trattazione.

Sempre all’apparecchio di contatto, vengono inseriti ad un capo, nei punti “a”, “a’ ” i circuiti d’allarme, mentre l’altro capo viene collegato alle rotaie passando per la ruota di interruzione “d” e “d’ ”. La condizione di questo circuito varia da “normalmente aperto” a “chiuso” nei punti “d” e “d’ ”, al passaggio della locomotiva, per l’intervento di un apparecchio che Ceradini chiama apparecchio alternante. Questo apparecchio alternante, posto nella casa cantoniera, è altresì collegato in “c” e “c’ ” con un circuito disponente che contiene un elettromagnete e si collega a cavi che correranno su pali lungo la linea. Nella doppia stazione di allarme si notano i cavi dei circuiti disponenti che si incrociano. Proviamo a capire come si prevede che debbano funzionare questi congegni.

L’Apparecchio alternante:

In figura 2 possiamo vedere, di fianco e davanti, l’apparecchio alternante che –appunto– ha la funzione di “alternare la possibilità” della corrente elettrica di procedere o meno nei circuiti. A questa parte dell’hardware è destinato il compito di predisporre l’apparato per uneventuale allarme. Quando la parte mobile eccita il circuito disponente, la tensione mette in funzione l’apparecchio alternante.

Fig. 2 - L’apparecchio alternante: alterna la possibilità di passaggio di corrente nei circuiti

Questo componente dell’Apparato è costituito da “una [sic]elettromagnete” e da una ruota d’interruzione. L’elettromagnete è direttamente collegato tramite i cavi del circuito disponenteall’apparecchio di contatto (posto fra le rotaie e descritto più sotto) e al secondo elettromagnete della cantoniera successiva. Il nucleo dell’elettromagnete è collegato all’elemento “f” mantenuto a riposo dalla molla “h” (purtroppo invisibile nel disegno).

La ruota di interruzione presenta dei denti resi alternativamente “coibenti” (cioè elettricamente isolati) e “deferenti” (elettricamente conduttori). La ruota di interruzione comunica elettricamente con ilcapociclo “a” tramite il nottolino “m” e con le rotaie tramite il perno e le “fantine di sostegno”, il supporto a forma di “A maiuscola” che sostiene laruota.

Quando il circuito viene chiuso l’elettromagnete sposta l’àncora “f” che tramite un parallelogrammo di leve e bracci mette in movimento la ruota di interruzione. Questa gira per lo spazio di un dente passando da “dente isolato” a “dente conduttore”. Ciò permette il passaggio della corrente attraverso il nottolino “m”.

L’apparecchio di contatto

Fig. 3 - Con la grafica abbiamo ricostruito l’apparecchio di contatto con i quattro capocicli e, al centro, l’interruttore in posizione di riposo

L’apparecchio di contatto (ved fig. 3) è formato da due oppure quattrocapocicli (dipende se la stazione d’allarme sarà semplice oppure doppia) e dall’interruttore. L’interruttore viene descritto nella figura 4, dove possiamo osservare, a sinistra lo spaccato visto di fianco e, a destra, la vista. La leva dell’interruttore è il braccio “b”, meglio visibile a destra, che viene spostato da una delle ali montate sotto la locomotiva. In mancanza di sollecitazioni meccaniche questo pendolo è mantenuto in posizione normalmente verticale da un peso. All’interno della cupola, il braccio “b” è collegato ad un tamburo metallico i cui bordi esterni sono isolati tranne il piccolo settore posto sulla verticale. Con il braccio “b” in posizione verticale, la corrente elettrica passa dalle molle “r” o “s” e viene scaricata a terra attraverso il settore non isolato e il perno “n” (il circuito è chiuso). Con lo spostamento del pendolo, la tensione passa attraverso le molle “r” e anche “s” al circuito disponente composto dagli elettromagneti “c” e “c’ ” dell’apparecchio alternante e il filo che li collega (il circuito è aperto). Un treno proveniente dalla sinistra dell’immagine utilizza il lato isolato destro del cerchio “q”. Viceversa, per un treno proveniente da destra viene utilizzato il lato “p”.

Fig. 4 - Ancora elaborazione grafica: fianco (spaccato) e, a destra, vista dell’interruttore: interrompe la normale messa a terra dei circuiti

La parte mobile

La parte mobile dell’apparato Ceradini è dotata di una sorgente propria di energia elettrica che viene costantemente tenuta pronta a essere utilizzata. La funzione essenziale è quella di segnalare al macchinista l’efficienza dell’apparato e di determinare, in corrispondenza delle singole case cantoniere, la continuità dei circuiti fissi con la parte mobile e la discontinuità dei circuiti disponenti rispetto al suolo.

La parte mobile è composta di tre elementi: una pila, un apparecchio avvisatore e un apparecchio di contatto.

L’Apparecchio avvisatore

In figura 5, è disegnato l’apparecchio avvisatore rispettivamente di fronte e di fianco.

Fig. 5 - Apparecchio avvisatore; vista e fianco: a sinistra visibili 2 elettromagneti, il campanello, la levetta del fischio di allarme, in basso al centro la levetta per il reset dell’apparecchio

Essendo “avvisatore”, l’apparecchio ha il compito di fornire al macchinista indicazioni sulla libertà della via attraverso i segnali. I segnali a disposizione saranno tre: 1) un fischio della locomotiva in abbinamento “tocco più fischio”; 2) un tocco di campanello e perfino 3) “la mancanza di un tocco di campanello” che, d’altra parte, ne ha la stessa valenza semiologia in quanto segnale “negativo”.

Il tocco di campanello segnala che l’apparato funziona correttamente quando il convoglio impegna e quando libera la tratta passando suicapocicli, mentre l’abbinamento “tocco più fischio” indica la presenza di un altro convoglio davanti nelle vicinanze. La mancanza del tocco al passaggio davanti alla casa cantoniera diventa segnale di allerta per il macchinista perché indica un guasto o un malfunzionamento del sistema.

Il tocco di campanello, ad ogni cantoniera, viene avvertito due volte: la prima al passaggio della locomotiva sul capociclo che “occupa” il circuito disponente successivo e, subito dopo, quando il tasto tocca il capociclo che “libera” il circuito disponente appena abbandonato.

Il fischio viene emesso solo quando la locomotiva passa su uncapociclo attivato da un’altra. Con il fischio viene sempre emesso anche il tocco di campanello perché le due bobine dell’avvisatore sono collegate in serie con la pila.

Gli organi di controllo sono collegati con un elettromagnete debole che all’arrivo della tensione, muove un martelletto che produrrà il citato tocco. Viene contestualmente stabilito un contatto per cui la corrente ripercorre l’elettromagnete in senso inverso richiamando il martelletto nella posizione iniziale, pronto al successivo tocco.

Gli organi di allarme, sono in contatto con la parte destra dell’apparecchio avvisatore; se il relativo elettromagnete viene eccitato, si apre un apposito rubinetto del vapore e viene emesso il fischio generato da quella cupola posta sopra l’apparecchio. Una volta che il fischio sia partito può essere chiuso solo con un reset manuale del macchinista.

L’apparecchio avvisatore è collegato all’apparecchio di contatto. Le correnti sono deboli e quindi in grado di mettere in azione solamente il campanello. Per azionare il fischio, segnale di maggior pericolo, è necessaria l’azione di correnti più forti che arrivano all’apparecchio avvisatore, se le condizioni lo richiedono e lo permettono.

Il dispositivo che causa l’emissione del fischio apre, contemporaneamente, anche il circuito elettrico che dalla batteria porta corrente ai capocicli. Questa corrente viene meno per cui non si corre il rischio di un’indebita “occupazione” o “liberazione” di tratta quando la locomotiva, nello slancio, toccherà il successivo capociclo a ciò deputato. In tal modo anche la locomotiva dell’altro treno interessato può emettere il fischio quando impegna il primo capociclo di allarme incontrato.

Il tasto e le ali

In figura 6 si vede l’apparecchio di contatto nel momento in cui ilcapociclo viene attivato dal passaggio della locomotiva. Posti sotto la locomotiva (che qui non si vede) vengono montati due dispositivi che Ceradini chiama: tasto e ali. La Fig. IV mostra il contatto fra il tasto e uncapociclo dopo che un’ala ha posto in posizione obliqua il braccio “b” dell’interruttore; la Fig. V, con punto di vista verso il davanti della locomotiva, mostra le lamelle del tasto sopra il capociclo e a sinistra l’ala a contatto, con il braccio “b”.

Fig. 6 - A sinistra, fianco dell’ala che ha già spostato il braccio dell’interruttore: il tasto tocca il capociclo “b”; si attiva il circuito successivo. A destra la situazione vista da “fronte treno”

Il tasto (quell’oggetto triangolare col vertice in basso al centro della Fig. IV e meglio disegnato a contatto con il capociclo nell’adiacente Fig. V) è costituito da una sottile lamina di rame, stretta in una camicia di gomma e supportata da alcune molle; è quindi dotato di una certa flessibilità non disgiunta da una relativa rigidezza. È collegato all’apparecchio avvisatoredella locomotiva ed è sostenuto da una barra orizzontale cui sono appese anche le due ali.

Le ali sono due barre di ferro a “U” poste simmetricamente ai lati deltasto. Esse serviranno a spostare il braccio “b” dell’interruttoredell’apparecchio di contatto. La loro lunghezza è tale da mantenere il braccio in posizione non verticale (e quindi aperto il circuito) fino a quando il tasto avrà toccato tutti i capocicli dell’apparecchio di contatto. Si realizza così la discontinuità momentanea del circuito disponente rispetto alla “terra” quando il tasto tocca il capociclo. La batteria alimenta i solenoidi degli apparecchi alternanti “c” della cantoniera impegnata e “c’ ”della seconda successiva (ved. fig. 7) determinando l’occupazione della tratta. La liberazione avviene in maniera analoga quando il convoglio alimenta ilcapociclo “b’ ” della seconda cantoniera successiva.

I momenti del contatto fra il tasto e i capocicli sono quelli determinanti nel ciclo percezione-reazione-segnalazione. E finalmente, con Ceradini, vediamo cosa succede quando una locomotiva entra in tratta.

“MODO DI FUNZIONARE DELL’APPARATO”

Si supponga una locomotiva che entri in tratta in direzione da sinistra a destra nello schema di figura 7, toccando i capocicli posti fra le rotaie nei pressi della cantoniera n. 1. Tutti gli apparati sono “a riposo”; i nottolini e le ruote degli apparecchi alternanti non sono in contatto perché isolati dal dente coibente. Così quando il tasto tocca il capociclo “a” non si ha passaggio di corrente e, conseguentemente, nessun allarme.

Poi, mentre il tasto percorre il breve tratto “a-b” fra il primo e il secondo capociclo, l’ala ha già spostato il braccio “b” dell’interruttore in posizione non verticale (ved. anche figura 6). Questo spostamento fa ruotare il cerchio parzialmente isolato, interno all’interruttore (ved. anche figura 3); viene così predisposto l’apparecchio di contatto per deviare la corrente elettrica quando avverrà il contatto tra il tasto e il successivocapociclo.

Mentre il braccio “b” dell’interruttore viene mantenuto obliquo dalleali, il procedere del treno porta il tasto a toccare il capociclo “b”. La corrente elettrica che proviene dalla pila della locomotiva non viene più deviata a terra ma inviata all’elettromagnete “c” del primo apparecchio alternante. La tensione fa scattare l’àncora “f” che, tramite il sistema di leve, fa girare la ruota di interruzione per lo spazio di un dente. Questo passa, come abbiamo visto, da coibente a deferente ovvero conduttore. Si predispone così il capociclo “a” (il primo della casa cantoniera n. 1) per un allarme ad un eventuale treno successivo; questo, entrando in tratta, farà scattare l’allarme nella sua stessa locomotiva. Il primo treno si è autoprotetto a tergo.

La corrente elettrica procede, inoltre, fino alla cantoniera n. 3 e all’elettromagnete “c’ ”. Qui la ruota di interruzione, girando fino a un dente deferente (conduttore) si predispone per l’allarme di un treno in senso opposto, devia la tensione all’interruttore “γ” che avendo il braccio “b” in posizione verticale manda a massa la corrente chiudendo così il circuito. Il treno si è autoprotetto davanti.

Per rimanere nell’esempio, dopo che la cantoniera n. 1 ha attivato ilcapociclo “a’ ” della cantoniera n. 3, nella locomotiva di un eventuale treno che proceda in senso opposto, quando il tasto entra in contatto con ilcapociclo “a’ ” della cantoniera n. 3 parte il fischio di allarme.

Alla successiva casa cantoniera n. 2 il ciclo si ripete con la sola differenza di inviare la tensione all’elettromagnete dell’apparecchio alternate della cantoniera n. 4. Quando la locomotiva supera la seconda casa cantoniera sono attivi i capocicli di allarme “a” delle case cantoniere n. 1 e n. 2 e i capocicli “a’ ” delle cantoniere n. 3 e n. 4.

Fig. 7 - Tre momenti dell’avanzamento della locomotiva con relativi circuiti disponenti attivati

Il treno continua a correre e porta il tasto a toccare il capociclo “a” della cantoniera n. 3 (ved. fig. 8). Come nel caso delle cantoniere n. 1 e n. 2 non si ha passaggio di corrente. Quando, come nei casi precedenti, il tastotocca il capociclo “b”, la corrente attiva l’apparecchio alternante “c” della cantoniera n. 3 e “c’ “ della cantoniera n. 5. E così via. Il macchinista continua a percepire il “tocco” della campanella quando impegna la nuova tratta e, subito dopo, anche quando libera il circuito disponente appena percorso. La via è libera. Lo è davvero?

La “liberazione” del “blocco” alla cantoniera n. 1 avviene quando iltasto arriva a contatto con il capociclo “b’ ” della cantoniera n. 3 (il cui braccio “b” dell’interruttore è stato posto in posizione non verticale dall’ala). La corrente, a questo punto, passa dalla locomotiva all’elettromagnete “c’ ” che fa girare la ruota “d’ ”. Il dente della ruota, a contatto con il nottolino, passa da deferente (conduttore) a coibente(isolante). Si disattiva il capociclo “a’ ” della cantoniera n. 3 che era stato attivato dall’interruttore della cantoniera n. 1. Inoltre la corrente viene inviata all’elettromagnete della cantoniera n. 1, la relativa ruota di interruzione gira posizionando un dente coibente contro il nottolino e si disattiva il primo capociclo “a”. L’interruttore dell’apparecchio alternanteα” mette a terra il circuito, il sistema è “a riposo” e il “blocco” risulta libero. Un secondo treno può entrare nella prima tratta.

Fig. 8 - La locomotiva attiva il capociclo “a” e il relativo circuito (rosso) e poi il capociclo “b” disattivando il circuito precedente (celeste)

Naturalmente quando il treno impegna l’apparecchio alternante della cantoniera n. 4 si “libera” la tratta “protetta” dalla cantoniera n. 2 e così proseguendo.

La corrente generata dalla batteria posta sulla locomotiva deve attivare quattro elettromagneti; due sulla locomotiva e altri due, degliapparecchi alternanti, posti ai capi di ben 4 chilometri di cavo. Questo fatto rende la corrente stessa estremamente debole e tuttavia sufficiente ad eccitare l’elettromagnete di “bassa potenza” dell’apparecchio avvisatore; sufficiente per attivare il campanello ma non abbastanza da permettere all’apparecchio avvisatore di emettere fischio della locomotiva. In condizioni di “via libera” il macchinista, al passaggio del treno presso le cantoniere, percepisce due ”tocchi” del campanello; il primo conferma l’attivazione dei circuiti di allarme che potremmo definire di “protezione anteriore”; il secondo conferma la disattivazione dei circuiti di allarme di “protezione posteriore”.

Purtroppo, però non sempre la via è libera; se fosse sempre libera l’apparato sarebbe del tutto inutile. Possiamo avere due casi principali di occupazione della tratta: a) si ferma un treno che precede il secondo; b) due treni viaggiano in direzione opposta sullo stesso binario della stessa tratta.

Treni in successione

Si supponga che un treno (celeste) viaggiante da “1” a “7” abbia impegnato la tratta fra le cantoniere n. 4 e n. 5. Esso ha attivato i circuiti fino alla cantoniera n. 6 e ha “liberato” i circuiti che erano stati attivati alle cantoniere n. 1 e n. 2. In un treno che proceda nella stessa direzione, quando il tasto entra in contatto con il capociclo “a” della cantoniera n. 3, ancora attivato, mette in azione il fischio della locomotiva (ved. fig. 9).

Fig. 9 - La seconda locomotiva tocca il capociclo attivato dalla prima si sentono il tocco e il fischio

Il macchinista che sente il fischio, non sa se la locomotiva più avanti procede nella stessa direzione o gli sta venendo incontro. Inoltre l’apparato entra in loop e deve essere resettato. Ceradini suggerisce una metodologia per consentire al macchinista di avere una prima informazione; la vedremo al successivo punto.

Treni in senso contrario

Secondo caso, un treno (rosso) che procede da “7” a “1”, alla cantoniera n. 5 ha già attivato il circuito di allarme della cantoniera n. 3. Un treno procedente in senso opposto, regolarmente transitato dalla cantoniera n. 2 ha attivato i circuiti fino alla cantoniera n. 4.

Fig. 10 - I treni incontrano i capocicli attivati dall’altra locomotiva; in entrambe le locomotive si attivano tocco e fischio

I due treni, procedendo l’uno verso l’altro toccano i capocicli attivati dall’altro treno (ved. fig. 10) rispettivamente nel capociclo “a’ ” della cantoniera n. 4 per il treno da destra, e il capociclo “a” della cantoniera n. 3 per il treno da sinistra. L’apparecchio avvisatore del treno che per primo tocca il capociclo attivato fa partire il fischio e nello stesso istante interrompe il circuito di alimentazione. Il capociclo attivato rimane tale e l’apparecchio avvisatore del secondo treno, quando tocca questocapociclo, fa a sua volta partire il fischio e interrompe il circuito di alimentazione. Nel solo tempo strettamente necessario entrambi i macchinisti sono così avvisati del pericolo.

IN CASO DI ALLARME

Come si comporteranno i macchinisti (ai quali, lo ricordiamo, spetta tutta la responsabilità di procedere o meno)? L’adozione di un sistema automatico di controllo della libertà del binario avrebbe certamente permesso alle Compagnie ferroviarie di ridurre o addirittura eliminare i cantonieri. Ne deriva che sarebbe spettato al personale dei treni di attivarsi per ottenere informazioni e istruzioni. Nel 1867 i telegrafi erano, da tempo, di uso piuttosto comune e quindi dalle cantoniere o addirittura dalla linea -come permetteva l’Avvisatore Elettrico Vincenzi testato sulla Siena-Asciano nel 1863- era possibile mettersi in contatto con le stazioni. Ma Ceradini suggerisce anche altri comportamenti.

In caso di segnale di allarme, il macchinista, una volta arrestato il convoglio e riarmato l’apparecchio avvisatore, può retrocedere alla cantoniera e controllare lo stato della ruota di interruzionedell’apparecchio alternante; se dopo qualche minuto il dente della ruota di interruzione passa da conduttore a isolato significa che il treno “antagonista” ha liberato la tratta e quindi viaggia nella stessa direzione. Senza bisogno di M40 il macchinista può riprendere la corsa avendo ottenuto l’informazione di un altro convoglio “a distanza di blocco”.

Se invece la ruota di interruzione, non si muove, il macchinista può supporre che l’altro treno proceda in senso contrario oppure si sia fermato in linea. E seguire le procedure prescritte.

CASI PARTICOLARI

Un caso particolare potrebbe essere quello di un treno che si fermi dopo aver attivato i circuito alternante senza portare tutto il convoglio al di là della cantoniera. In questo caso un treno successivo si fermerebbe solo ad una tratta di distanza ma sempre all’altezza della cantoniera precedente e quindi distanza di sicurezza.

Un altro caso particolare, ipotizzato da Ceradini stesso, è la possibilemillimetrica contemporaneità dei contatti di due treni che procedono in senso contrario. In questo caso le due locomotive generano due correnti elettriche uguali e di segno opposto che si azzerano. In nessuna si avverte, quindi, il tocco di campanello. Caso pochissimo probabile e comunque l’assenza del tocco mette in allarme i macchinisti. Retrocesso il treno fino a rialimentare il capociclo, se si avrà il tocco sapranno che davvero un treno sta procedendo in senso contrario: se il campanello rimarrà silenzioso si tratterà di un guasto al circuito disponente.

CONCLUDENDO

Un apparato davvero interessante testimone dello sforzo tecnologico di un’epoca manipolatrice di risorse molto limitate; ne abbiamo visto e approvato ogni punto positivo, ogni idea rivoluzionaria. Ma era davvero efficiente, e sufficiente, sul fronte della sicurezza? Nelle ultime parole della presentazione Ceradini si sbilancia in un po’ di propaganda:

...se la pluralità degli apparecchi fissi considerata dal punto di vista economico può sconsigliarne l’applicazione, in pari tempo però la loro semplicità e la conseguente pluralità dei circuiti, di cui una singolare interruzione non rende inefficace l’apparato che rispetto ad una frazione trascurabile del binario, dovranno riguardarsi come la miglior guarentigia di perfetto successo3.

Alcune osservazioni sono allora necessarie.

  • Per prima cosa si deve notare che per un corretto funzionamento dell’intero sistema è necessario che tutte le locomotive siano dotate della parte mobile dell’apparato. La mancanza della parte mobile in una locomotiva toglie ogni possibilità per la stessa di colloquiare con il sistema, di rendergli nota la sua presenza e la sua posizione. Questa locomotiva “clandestina” rende incerta o addirittura pericolosa l’intera gestione del traffico e richiede l’attivazione di procedure manuali che abbassano il livello di automatismo nella sicurezza. Si torna alla “mente che pensa” mentre scompaiono gli organi che “ubbidiscono ciecamente alle leggi fisiche”; aumentano i tempi e quindi i costi di lavorazione.
  • Un secondo limite si osserva nel fattore meccanico. Il braccio “b” dell’interruttore, costretto a ripetuti violenti urti, corre il serio rischio di rompersi in breve tempo. Le ovvie conseguenze sembrano chiare, pesanti. Il problema è parzialmente risolvibile con una attenta manutenzione ma certamente costoso e foriero di insicurezze.
  • Un altro punto di discussione sulla affidabilità del sistema viene dall’ancora immatura tecnologia elettrotecnica. Ceradini stesso si trova in difficoltà nel quantificare le grandezze elettriche in gioco: “La pila, di cui il numero degli elementi può essere determinato dalla pratica, meglio che dal calcolo delle resistenze utili e passive, che entrano nel suo circuito in misura variabile”. Un forse troppo sbrigativo suggerimento di determinare la potenza richiesta dalle batterie con un metodo empirico-tautologico del tipo “se funziona vuol dire che funziona”. Peccato, ci viene spontaneo dire, che “se non funziona...Crash!
  • Parliamo ora dell’altra caratteristica negativa anticipata al punto 3. Ed è un’ipotesi, purtroppo, di una certa frequenza.

Poniamo che una locomotiva abbia toccato tutti i tasti delle cantoniere e abbia occupato e liberato i vari circuiti. Secondo l’apparato, la tratta fra le cantoniere è libera da treni quando la locomotiva ha “liberato” i capocicli della cantoniera di fine “blocco”. Ma se un treno si spezza (ed era fatto piuttosto comune) la locomotiva, passando sul capociclo previsto, segnalerà il ripristino dei circuiti. Carri e carrozze, però, non sono dotati diparte mobile e non intervengono nella manovra degli apparati. Solo le locomotive lo fanno.

Il macchinista di un treno che segue, essendo tutti i circuiti “a riposo”, percepisce i regolari tocchi del campanello e il convoglio prosegue, tranquillo e inconsapevole, alla folle velocità di 40-50 Km/h, verso il suo destino.

Ma la tratta non è libera! Il cantoniere che vede passare il treno senza coda può trovarsi anche a più di due chilometri di distanza e può non essere in grado di segnalare l’ostacolo in tempo utile. Oppure, peggio, non c’è più nemmeno il cantoniere, amaramente licenziato per colpa delle novelle diavolerie tecnologiche.

Nessuno, a terra, è in grado di avvisare il treno a seguito. Chi eviterà una catastrofe ferroviaria? Chi salverà uomini e mezzi? Questo Ceradini non lo dice.

Per “fortuna” nel 1867 i freni non sono ancora del tutto sicuri. La nostra ipotesi è che potrà intervenire il frenatore di coda scarrozzato nella sua angusta garitta. Sarà l’utilissimo collega, una volta frenato lo spezzone, con un’affannata e veloce corsa ad affrettarsi incontro all’eventuale treno inseguitore con una bandiera o una lanterna.

La critica definitiva

Il colpo finale al “perfetto successo” per un apparato con intuizioni, peraltro, rivoluzionarie, lo dà la mancanza di una sicurezza intrinseca al sistema. Aggravante: l’assenza di circuiti di diagnostica e segnalazione di un’anormalità. E questa, purtroppo, è la critica più “definitiva”. L’apparato Ceradini non si dispone automaticamente “a via impedita” in caso di guasto. E niente informa gli operatori della situazione. Unico dato, il sistematico tocco di campanello che assicura la sola continuità dei circuiti elettrici.

Esempio: una ruota di interruzione può rimanere bloccata (un insetto o un piccolo oggetto) mantenendo il dente “coibente” (isolato) a contatto col nottolino. In tal caso l’energia elettrica segue il suo normale percorso e viene scaricata a terra e il “tocco” del campanello si fa sentire anche se la sezione a valle è impegnata. Secondo l’inventore, abbiamo letto più sopra, “una singolare interruzione non rende inefficace l'apparato che rispetto ad una frazione trascurabile del binario”. Peccato che quella “trascurabile frazione” possa essere proprio quella dove si trovano interi treni con personale e viaggiatori!

E allora è logico che chi guida la locomotiva (e con lui tutti i trasportati) si chiedano: ”la via è davvero libera? Oppure non lo è, e l’apparato non lo segnala?

Questa terribile domanda segna la fine della tranquillità di chiunque utilizzi l’Apparato elettro-automatico applicabile alle ferrovie per prevenire l’urto dei convogli. L’apparato di Ceradini a quanto risulta, non è mai stato acquistato dalle Compagnie ferroviarie. E forse queste nostre ultime considerazioni sono state fatte anche da avveduti funzionari e dirigenti di un secolo e mezzo fa. Tutte le “terribili domande” devono avere una risposta. Sicura. Definitiva.

Ceradini non aveva previsto proprio tutto. Ma aveva fatto un grande passo avanti, aveva indicato la strada ed era arrivato lontano. Già nel 1867. Chissà chi lo ha seguito lungo quella strada.

Tratto da http://ostigliatreviso.altervista.org/tv-ost

BLOCCO ELETTRICO MANUALE

indice

Alla fine degli anni ’30 la linea ferroviaria Bologna-Verona, come tante altre linee importanti delle Ferrovie dello Stato, subì un importante ammodernamento tecnologico che consenti di migliorare notevolmente la sicurezza e la gestione della circolazione ferroviaria mediante l’installazione di un particolare sistema di blocco chiamato “Blocco Elettrico Manuale FS tipo 1938”. La stazione di Ostiglia, appartenente a questa linea, fu dotata appunto di tale sistema che rimase in funzione fino a pochi anni fa, quando la stazione venne dimessa per l’attivazione della nuova variante di raddoppio della linea ad Ostiglia (2008). Il sistema di blocco elettrico manuale installato nella stazione di Ostiglia non interessò mai direttamente l’esercizio ferroviario sulla linea Ostiglia - Treviso, la cui circolazione era gestita invece con il sistema a “Dirigenza Unica”. Ma vista la larga diffusione nella rete FS di tale apparato di sicurezza, fra cui la stazione di Ostiglia, esso merita un adeguato approfondimento tecnico.

Il sistema del Blocco Elettrico Manuale introdotto nel 1938 non fu il primo sistema di blocco elettrico adottato dalle FS ma bensì sostituì il più datato sistema di “Blocco tipo Cardani”, ideato verso fine ‘800 da Achille Cardani (1859-1935), capotecnico della Società Italiana per le Strade Ferrate del Mediterraneo. Il Blocco Cardani fu installato per la prima volta nel 1893 fra le stazioni di Genova Piazza Principe e Genova Brignole e visti gli ottimi risultati ottenuti venne esteso anche su altre linee della Mediterranea e adottato anche su alcune linee della “Rete Adriatica”. Con la nascita delle Ferrovie dello Stato nel 1905 questo sistema venne adottato come standard per il blocco elettrico e dal 1910 in poi si diffuse sempre più sulle linee principali delle Ferrovie dello Stato raggiungendo la sua massima estensione negli anni ’30. Nel 1938 con l’introduzione del ‘nuovo’ Blocco Elettrico Manuale FS, il sistema Cardani venne lentamente sostituito fino alla sua totale dismissione. E’ interessante segnalare che l’Istrumento di blocco tipo Cardani può corrispondere senza problemi ad un Instrumento di Blocco Elettrico Manuale FS con alcuni accorgimenti di tipo elettrico da applicare all’interno degli istrumenti. Anche il Blocco Elettrico Manuale FS 1938 è ormai in via di dismissione definitiva per lasciar posto ai sistemi più moderni di Blocco Elettrico Automatico.



GENERALITA' SUL BLOCCO ELETTRICO MANUALE

Nei sistemi di blocco elettrico (sia di tipo manuale che automatico) un tratto in piena linea ferroviaria compresa fra due stazioni è suddiviso in una o più sezioni, chiamate sezioni di blocco, ciascuna delle quali può essere impegnata soltanto da un treno per volta. Ogni sezione è protetta da un segnale di 1a categoria chiamato segnale di blocco. I segnali di blocco di ogni sezione sono comandati ciascuno dal proprio posto di blocco, nel quale sono installate tutte le apparecchiature di comando e controllo del sistema azionate dall'operatore (guardiablocco).
In genere i posti di blocco coincidono con le stazioni della linea ferroviaria e si dicono appunto coincidenti, oppure possono anche coincidere con dei bivi. I posti di blocco sono numerati progressivamente lungo la linea nel senso crescente delle progressive chilometriche.
Quando la distanza tra due stazioni supera i 4-5 km ed è rilevante il numero di convogli che debbono circolare sullo stesso binario, si rende necessario stabilire dei punti intermedi che suddividono quel tratto in più sezioni chiamatiposti di blocco intermedi, riducendo così il distanziamento dei treni ed aumentando la frequenza di essi.

Il sistema di blocco elettrico manuale subordina la disposizione a via libera del segnale di blocco, e quindi l’immissione di un treno nella sezione di blocco, all’esistenza di un apposito consenso elettrico, detto consenso di blocco. Inoltre il blocco elettrico manuale realizza la protezione del treno nella sezione, mediante la disposizione automatica del segnale di blocco a via impedita (occupazione del segnale tramite il circuito di binario) e non consente la concessione di un secondo consenso fino a quando il treno non sia uscito dalla sezione (liberazione della sezione tramite il pedale).
La sezione di blocco è sempre delimitata da due segnali: il segnale di blocco, che disciplina l’ingresso del treno nella sezione e, successivamente, lo protegge (generalmente in una stazione il segnale di partenza è il segnale di blocco), ed il segnale di uscita, che può essere il segnale di protezione della stazione successiva oppure il segnale di blocco della sezione contigua, se il tratto di linea è diviso in due o più sezioni da uno o più posti di blocco intermedi.
Il blocco elettrico è detto "manuale" poichè le varie operazioni di inoltro dei treni nelle sezioni di blocco avvengono con l'ausilio di un operatore (dirigente movimento o guardiablocco); diversamente è chiamato "automatico" quando queste operazioni avvengono automaticamente.
Nei posti di blocco che delimitano le varie sezioni di blocco (posti corrispondenti) sono installati due istrumenti di corrispondenza di blocco, detti istrumenti di blocco, uno per ciascuno, collegati tra di loro con una linea detta di corrispondenza (a due cavi elettrici), che consentono mediante la trasmissione di impulsi elettrici, lo scambio di segnali di corrispondenza e l’esecuzione delle operazioni di blocco.
Le parti essenziali dell'istrumento di blocco sono: due maniglie di comando Mr e Mc (Mr per la richiesta di consenso ed Mc per la concessione del consenso) e tre avvisatori ottici A1A2 e A3 che possono assumere vari aspetti (rosso, rosso barrato, bianco, bianco barrato, verde) e quindi dare all'operatore varie indicazioni sullo stato della richiesta/concessione del blocco elettrico.

In ogni posto di Blocco Elettrico Manuale vi sono due istrumenti di corrispondenza, ossia uno per ogni sezione di blocco che fa capo al detto posto; ad esempio nell'ufficio movimento della stazione di Ostiglia (posto di blocco n° 17) della linea Bologna-Verona, l'istrumento di blocco lato Verona corrispondeva con Roncanova (posto di blocco n° 19) e l'istrumento di blocco lato Bologna corrispondeva con Revere (posto di blocco n° 16).
Nelle stazioni gli istrumenti di blocco generalmente erano montanti sopra il banco di manovra FS dell'apparato centrale (idrodinamico o elettrico), presso l'ufficio movimento nel fabbricato viaggiatori, ed erano collegati elettricamente ad esso in modo tale che la manovra a via libera dei segnali di partenza (che fungevano da segnali di blocco della sezione) fosse subordinata al consenso di blocco elettrico richiesto e ricevuto.
Nel caso la stazione avesse due cabine di manovra separate, ad esempio cabina A e cabina B, un istrumento di blocco era installato presso la cabina A e corrispondeva con il successivo posto di blocco verso la direzione cui la cabina A comandava i segnali di partenza, e un istrumento di blocco era installato presso la cabina B e corrispondeva con il posto di blocco in direzione cui la cabina B comandava i segnali di partenza. In questo caso dunque la stazione aveva due posti di blocco distinti a seconda della direzione. Ad esempio nella stazione di Nogara (linea Bologna - Verona) vi erano due cabine A e B e due posti di blocco: Posto di Blocco n° 21 (corrispondente con Isola della Scala) presso la cabina A per i treni in direzione Verona e posto di blocco n° 20 (corrispondente con Roncanova) presso la cabina B per i treni in direzione Bologna.

 
Ufficio movimento stazione di Roncanova - Posto di blocco n° 19 della linea Bologna - Verona. Gli istrumenti di blocco FS di corrispondenza con Ostiglia (a destra) e con Nogara (rimosso, era a sinistra). Gli istrumenti di blocco erano collegati con il banco di manovra FS a 12 leve dell'apparato centrale elettrico ACE della stazione. A seconda della funzione le leve si distinguono per il colore dell'impugnatura: gialle, per il comando dei segnali di avviso; rosse, segnali di protezione e partenza; nere, scambi elettrici; celeste, passaggio a livello; marrone, leva di disabilitazione.  

 

ISTRUMENTO DI BLOCCO FS

L'istrumento di blocco è composto essenzialmente da un'incastellatura metallica, contenente le varie apparecchiature elettromeccaniche interne, chiusa da due coperchi di colore rosso, anteriore e posteriore.

Sulla faccia anteriore dell'istrumento vi sono:

a) la maniglia Mr situata in basso a sinistra che serve per la richiesta del consenso di blocco; questa maniglia può ruotare solo in senso orario e può assumere due posizioni:
1 - NORMALE (n): verticale verso il basso;
2 - RICHIESTA DI CONSENSO (rc): ruotata in senso orario di 120°.
Nei posti di blocco intermedi la maniglia Mr è impiegata anche per manovrare a via libera il relativo segnale di blocco per cui il consenso è stato richiesto. Essa può assumere dunque, oltre alle due posizioni fondamentali anche le seguenti:
3 - SEGNALI A VIA IMPEDITA (i): a 40° dalla posizione di richiesta di consenso;
4 - MANOVRA SEGNALE DI 1a CATEGORIA (m'): a 40° dalla precedente;
5 - MANOVRA SEGNALI DI 1a CATEGORIA e AVVISO (m''): a 40° dalla precedente e perciò a 120° dalla posizione di "richiesta di consenso".
La posizione 3 è prevista allo scopo di poter riportare temporaneamente a via impedita i segnali di blocco già manovrati a via libera, senza per questo annullare il consenso di blocco come accadrebbe se la maniglia Mr fosse riportata in posizione "normale": all'uopo la maniglia Mr può, se già trovasi nelle posizioni 4 o 5, essere riportata indietro nella posizione 3. Negli altri posti di blocco, che non siano intermedi e dunque dove tali posizioni 3-4-5 della maniglia Mr non siano previste, tale operazione è possibile tramite la leva rossa del banco di manovra FS, che può essere riportata nella posizione di manovra a via impedita del segnale senza per questo annullare il consenso di blocco.

b) la maniglia Mc situata in basso a destra che serve per la consessione del consenso di blocco; questa può ruotare solo in senso antiorario e può assumere tre posizioni: 
1 - NORMALE (n): verticale verso il basso;
2 - CONSENSO (c): ruotata in senso antiorario di 120°;
3 - BLOCCATO (b): ruotata in senso antiorario di altri 120° rispetto alla posizione precedente);

c) i due pulsanti Pr e Pc coassiali rispettivamente con le maniglie Mr e Mc. Premendo l'uno o l'altro dei pulsanti, indifferentemente , si invia corrente sulla linea di corrispondenza per dare i segnali acustici al posto corrispondente;

d) il bottone piombabile B, situato al centro, per la liberazione artificiale della maniglia Mc;

e) l'avvisatore A1, situato in alto a sinistra, che si riferisce ai consensi ricevuti, e che si presenta:
rosso con barra nera: normalmente, ossia quando il consenso non è ancora stato accordato e la maniglia Mr è normale;
rosso senza barra nera: quando, portata la maniglia Mr nella posizione di richiesta di consenso, l'istrumento è in grado di ricevere il consenso stesso;
bianco: quando il consenso è pervenuto;
bianco con barra nera: quando il consenso è stato occupato regolarmente dal treno;

f) l'avvisatore A2, situato in alto a destra, che si riferisce ai consensi concessi, e che si presenta:
rosso con barra nera: quando non sono soddisfatte le condizioni necessarie per poter concedere il consenso di blocco (condizioni k) e pertanto il consenso stesso non è stato concesso oppure quando il consenso, dopo essere stato concesso, è stato annullato;
rosso senza barra nera: quando dette condizioni K sono soddisfatte, ossia quando è possibile concedere un consenso ma il medesimo non è ancora stato concesso o è già stato annullato;
verde: quando è stato concesso il consenso di blocco;

g) l'avvisatore A3, situato sotto ai due precedenti e in posizione centrale. Esso si riferisce alla liberazione della maniglia Mc e si presenta:
rosso: normalmente;
verde: quando la liberazione della maniglia Mc è effettuata, ridivenendo poi rosso quando detta maniglia viene portata in posizione normale;

h) la lampada L situata nella zona centrale dell'istrumento, sulla sinistra, che si accende, restando poi accesa, quando perviene all'istrumento di blocco un segnale di corrispondenza;

i) il tasto Pd situato pure nella zona centrale dell'istrumento, sulla destra, per lo spegnimento della lampada L.

Posteriormente all'apparecchio è collocata una campana C per i segnali di corrispondenza in arrivo; essa può essere di due tipi aventi la stessa forma esterna ma timbri diversi. Quella marcata con la lettera S, di suono più acuto, è da impiegarsi di norma per l'istrumento posto alla sinistra di chi manovra e l'altra marcata con la lettera D, di suono più grave, è da impiegarsi di norma per l'istrumento posto alla destra.

Sempre posteriormente, i prolungamenti degli alberi delle due maniglie, Mr ed Mc, permettono di calettarvi eccentrici o manovelle atte a realizzare collegamenti in serratura, o di applicarvi, nel caso dei posti di blocco intermedi, la serratura per il collegamento meccanico delle maniglie.

L'istrumento di blocco è fissato con delle viti su un apposito basamento di ghisa, imbullonato all'incastellatura del banco di manovra FS. Sulla parte anteriore del telaio è fissata la morsettiera dell'aparecchio, mediante il sistema a piastra e contropiastra analogalmente ai relè FS, per permetterne la rapida sostituzione dell'istrumento in caso di guasto. La morsettiera comprende 56 contatti, disposti su 14 file verticali e 4 orizzontali, a cui sono collegati i vari circuiti di alimentazione dell'istrumento, i contatti della maniglia Mr, i contatti dell'orologio registratore, i circuiti del blocco e i contatti della maniglia Mc.















L'interno dell'istrumento di blocco

Internamente l'istrumento comprende una incastellatura metallica che sostiene i relè e tutte le altre apparecchiature interne. La parete verticale dell'incastellatura, sulla quale sono applicati i relè, divide l'istrumento in due parti distinte, ciascuna protetta da apposito coperchio: una posteriore che comprende i contatti e i collegamenti elettrici del blocco vero e proprio, l'altra anteriore che comprende invece i contatti azionati dalle maniglie da allacciarsi ai circuiti esterni, nonchè i dispositivi meccanici dei vari schermi indicatori.

Le varie parti interne che costituiscono l'istrumento di blocco sono:

relè e suoneria: i relè interni dell'istrumento sono sette (R1 - R2 - C1 - C2 - H - L - K), hanno uguali caratteristiche e sono intercambiabili fra di loro, tutti del tipo a piastra e contropiastra; il loro equipaggio mobile stabilisce tre contatti in eccitazione e due in diseccitazione, l'ancora di ciascun relè è prolungata al di fuori del coperchio con un appendice la quale permette il collegamento ai tiranti che azionano gli schermi colorati e gli altri dispositivi dell'istrumento; ogni relè ha due bobine collegate in serie; i relè R1, R2 e C1, C2 sono a due a due interbloccati fra di loro e collegati diodi raddrizzatori in modo da formare due distinti complessi polarizzati; la suoneria è collegata in serie al complesso R1 R2

gruppo dell'avvisatore A1: (fig. 8a) è costituito da un complesso di organi meccanici azionati dai relè R1, R2 agenti sullo schermo colorato e relè H e maniglia Mr agenti sulla barra nera dell'avvisatore stesso;

gruppo dell'avvisatore A2: (fig. 9a) è costituito da un complesso di organi meccanici azionati dai relè C1, C2 agenti sullo schermo colorato e relè K e maniglia Mc agenti sulla barra nera dell'avvisatore stesso;

gruppo dell'avvisatore A3: (fig. 10a) è costituito da un complesso di organi meccanici azionati dal relè L agenti sullo schermo colorato dell'avvisatore stesso, nonchè i dispositivi per lo sbloccamento e per la liberazione artificiale della maniglia Mc;

gruppo maniglie: è costituito dalle due maniglie Mr e Mc con i relativi alberi, pulsanti, camme, collegamenti e dispositivi meccanici per fissare le varie posizioni e impedire i movimenti nel senso inverso a quello stabilito; tutti gli organi accennati sono montati su di un supporto a se stante estraibile dall'incastellatura dell'istrumento (fig.5);

contatti elettrici azionati dalle maniglie e dai pulsanti costituiti dai tamburi di contatto calettati sugli alberi delle maniglie e dalle morsettiere con mollette striscianti sui tamburi fissate all'incastellatura dell'istrumento.

Gruppo avvisatori A1 A2 A3 e collegamenti meccanici con relè e maniglie

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

Gruppo maniglie

Riguardo al gruppo maniglie inoltre è importante approfondire il funzionamento dei seguenti dispositivi meccanici di collegamento:

Osservando la figura a lato (fig. 12), si può notare come attraverso la piastra (12), le camme (16) e (18) ed il gancio (9) a cui è collegato il relè L (vedi anche sopra fig. 10a), costituiscono il dispositivo di bloccamento della maniglia Mc e di collegamento fra le due maniglie.

Negli istrumenti di blocco installati sulle linee a binario unico, viene aggiunta inoltre la tacca (19), fissata alla piastra (12) mediante due viti.
Questo fa si che la maniglia Mr può essere ruotata soltanto se la maniglia Mc è in posizione normale; se la maniglia Mc fosse ruotata su "consenso" o su "bloccato" infatti la rotazione della maniglia Mr è impedita dalla tacca (19), che va ad infilarsi nell'intacca della camma (18); allo stesso modo quando la maniglia Mr è ruotata su "richiesta di consenso" o "manovra segnali" la camma (18) e la tacca (19) bloccano la piastra (12) verso destra e quindi attraverso il bottone (14) anche la maniglia Mc che è obbligata a rimanere bloccata sulla posizione di "normale".
Questa precauzione meccanica è di fondamentale importanza sulle linee a binario unico in quanto non può essere richiesto un consenso di blocco per la partenza di un treno e contemporaneamente concesso per l'arrivo di un altro sullo stesso binario; tale errore porterebbe alla collisione frontale di due treni nella stessa sezione di blocco.
Sempre coassiali agli alberi delle maniglie Mr ed Mc e posteriormente alle camme della figura 12, vi sonno altre due camme di forma particolare: la camma (4) sulla maniglia Mr e la camma (5) sulla maniglia Mc (vedi figura 13 a lato). Queste camme, attraverso le leve a scatto (7) e (8), i rullini (10) e (11) e l'azione della molla (12), fissano le corrette posizioni delle maniglie e ne impediscono la rotazione in senso contrario a quello stabilito, garantendo così la corretta successione delle operazioni dell'istrumento di blocco.

 

Circuiti elettrici dell'istrumento di blocco FS

I circuiti elettrici dell'istrumento di blocco FS sono rappresentati dai contatti dei relè e delle maniglie, con i numeri dei morsetti a cui fanno capo (figure 23 e 24), dai circuiti interni riguardanti il blocco vero e proprio (figure 25a-b-c), che fanno capo ai morsetti rossi dell'istrumento, e dal circuito di ripetizione ottica della corrispondenza di blocco (figura 25d).

I circuiti interni riguardanti il blocco sono:

- il circuito di corrispondenza; (figura a lato 25a)
- il circuito del relè H e del relè di consenso di blocco Bl; (figura a lato 25b)
- il circuito dei relè K e L. (figura a lato 25c)

Il circuito di corrispondenza fa capo ai morsetti 11-12-13-14 dell'istrumento; i primi due (11-12) sono destinati ad essere collegati alla sorgente di alimentazione ad una tensione di 144 Volt =, gli altri (13-14) alla linea di corrispondenza che collega elettricamente a distanza i due istrumenti corrispondenti relativi alla stessa sezione di blocco. La linea di corrispondenza fa capo direttamente ai contatti azionati indifferentemente dall'uno e dall'altro pulsante (Pr o Pc) in maniera che normalmente la linea stessa viene inserita sul ramo ricevente del circuito, mentre quando uno qualunque dei due pulsanti viene premuto, la linea è portata sul ramo trasmittente.
Il ramo ricevente comprende: due resistenze da 500 e 250 ohm, registrabili per regolare la corrente del circuito di corrispondenza in relazione alla resistenza della linea; il complesso polarizzato dei relè R1 R2 per la ricezione dei consensi di blocco, che aziona l'avvisatore A1; la suoneria C per la ricezione acustica dei segnali di corrispondenza, in parallelo al cui avvolgimento è inserita la bobina del relè A del dispositivo di rivelazione ottica della corrispondenza (lampada L e tasto di spegnimento Pd).
Il ramo trsmittente comprende: il complesso polarizzato dei relè C1 C2 per il controllo della concessione dei consensi di blocco, che aziona l'avvisatore A2; l'invertitore di corrente costituito da quattro contatti della maniglia Mc, per invertire la polarità sulla linea di corrispondenza quando detta maniglia è su "consenso"; i contatti del relè K che permettono l'invio della corrente di consenso solo se detto relè K, che somma tutte le condizioni necessarie per la concessione del consenso è eccitato.

Il circuito del relè H e del relè di consenso di blocco Bl (esterno all'istrumento) fa capo ai morsetti 15-16-17-18. Normalmente il relè H che aziona la barra nera dell'avvisatore A1 è diseccitato e pertanto l'avvisatore che è rosso presenta la barra nera. Quando la maniglia Mr viene portata su "richiesta di consenso" il relè H si eccita, attraverso i contatti dei relè R1 R2 e sparisce la barra nera dell'avvisatore A1. Pervenuto il consenso la polarità dei relè R1 R2 si inverte, dando colorazione bianca all'avvisatore A1; il relè H rimane in autoeccitazione attraverso i propri contatti dando alimentazione anche al relè Bl. Quando il treno al suo passaggio aziona il dispositivo di occupazione (pedale-circuito di binario), la tensione a 12 Volt che alimentava questo circuito viene a mancare e i relè H e Bl si diseccitano; nell'avvisatore A1 comparirà la barra nera. Non sarà più possibile rieccitare detti relè H e Bl se prima il complesso R1 R2 non ha riassunto la posizione normale in seguito all'annullamento del consenso di blocco da parte del posto corrispondente (risposta al "transitato" con la maniglia su "bloccato").

Il circuito dei relè K e L fa capo internamente ai morsetti 21-22-23-24-25-26-27-28. Fra i morsetti 23-25 e 24-26 devono essere inserite tutte le condizioni elettriche soddisfatte per poter concedere il consenso di blocco (condizioni K). I morsetti 21-22 devono essere collegati alla sorgente di alimentazione a 12 Volt; i morsetti 27-28 devono essere collegati alla stessa alimentazione ma attraverso i contatti del dispositivo che effettua la liberazione, contatti che normalmente devono interrompere il circuito e devono completarlo quando avviene la regolare liberaione della maniglia Mc. L'eccitazione del relè L si manifesta mediante l'avvisatore A3 che da rosso passa a verde. Normalmente il relè L è diseccitato. La sua eccitazione avviene quando la maniglia Mc è su "consenso" o "bloccato" e viene azionato dal treno il dispositivo di liberazione, nonchè i contatti dei relè C1 C2 siano C1 eccitato e C2 diseccitato (risposta al "transitato").
Una volta diseccitato il relè L stabilisce con i suoi contatti bassi e alle altre condizioni K l'eccitazione del relè K per la concessione di un nuovo consenso. Il relè K aziona la barra nera dell'avvisatore A2. Quando mancano le condizioni per la concessione del blocco il relè K è diseccitato e fa apparire la barra nera sull'avvisatore A2.

Il circuito di ripetizione ottica della corrispondenza di blocco (figura 25d) comprende un relè A, un relè B, una lampada L e un tasto Pd. La bobina del relè A è connessa ai morsetti della suoneria; due contatti alti di A sono inseriti sul circuito del relè B.
Ogni qualvolta perviene all'istrumento di blocco un segnale di corrispondenza, il relè A si eccita determinando l'eccitazione anche del relè B, il quale poi si mantiene in autoeccitazione, facendo restare accesa la lampada L. In questo viene segnalato al guardiablocco che è pervenuto un segnale di corrispondenza.
Per spegnere la lampada e riportare il circuito nelle condizioni di normalità basta premere il pulsante Pb che taglia il circuito del relè B.

 

ESERCIZIO DEL BLOCCO ELETTRICO MANUALE

Le operazioni per l'ingresso di un treno in una sezione di blocco, dal posto di blocco A al posto di blocco B, sono le seguenti:

Figura 1. - Normale. Ma nel posto B non è

verificata qualche condizione K (avvisatore A2 barrato). Il consenso dal posto B non può essere concesso.

Figura 2. - Normale. Nel posto B sono verificate tutte le condizioni K. Il consenso dal posto B può essere regolarmente concesso.
Figura 3. - Il posto A dispone la maniglia Mr in posizione di "richiesta di consenso" (nell'avvisatore A1 sparisce la barra nera) e preme il pulsante Pr inviando al posto B i segnali di corrispondeza (due tocchi per invio treno passeggeri, tre tocchi per invio treno merci). Il posto B riceve i tocchi della campanella secondo il segnale di corrispondenza inviato dal posto A e lì ripete con il pulsante Pc a segno di "inteso".
Figura 4. - Il posto B dispone la maniglia Mc in posizione di "consenso" e preme il tasto Pc per 2 secondi inviando ad A il segnale di "concessione del consenso". Nell'avvisatore A1 del posto A il dischetto diventa bianco, nell'avvisatore A2 del posto B diventa verde. Il consenso di blocco è stato concesso.
Figura 5. - Il posto A ricevuto il consenso di blocco può manovrare il segnale di blocco a via libera tramite la leva del banco di manovra FS (che con il consenso si è liberata) oppure, se trattasi di posto di blocco intermedio, ruotando ancora la maniglia Mr dell'istrumento nelle posizioni successive.
Figura 6. - Il treno impegna con il primo asse il circuito di binario del dispositivo di campagna dell'occupazione ed effettua l'occupazione del consenso di blocco. Il segnale di blocco si dispone automaticamente a via impedita e sull'avvisatore A1 del posto A appare la barra nera.
Figura 7. - Il posto A dispone nella posizione "normale" la maniglia Mr (e, se il segnale di blocco era stato disposto a via libera tramite la leva del banco di manovra FS, ridispone tale leva in posizione normale) e trasmette il segnale di "transitato" con il pulsante Pr al posto B (1 tocco, 2 tocchi vicini, 1 tocco).
Figura 8. - Il posto B udito il segnale di "transitato" ruota subito la maniglia Mc su "bloccato" e risponde al transitato in segno di inteso tenendo premuto per 2 secondi il pulsante Pc. Questo provoca, sull'avvisatore A1 del posto A e sull'avvisatore A2 del posto B, l'apparizione del dischetto rosso.
Figura 9. - Il posto B richiede il consenso di blocco alla sezione successiva e una volta ottenuto manovra i segnali a via libera. Sull'avvisatore A2 appare la barretta nera.
Figura 10. - Il treno occupa il circuito di binario del posto B e provoca la disposizione a via impedita del segnale. Non appena azione il pedale e abbandona con l'ultimo asse il circuito di binario provoca la liberazione della sezione di blocco fra A e B e libera la maniglia Mc del posto B dalla posizione di "bloccato". Sull'avvisatore A3 appare il dischetto verde.
Figura 11. - La maniglia Mc del posto B può essere riportata sulla posizione "normale". Il dischetto verde dell'avvisatore A3 ritorna rosso e sparisce la barra nera sull'avvisatore A2.

 

Liberazione artificiale della maniglia Mc

Come descritto precedentemente, la maniglia Mc dell'istrumento che si trova in posizione di "bloccato", viene liberata dal passaggio del treno, che aziona il dispositivo di campagna di liberazione (pedale-circuito di binario) alla fine della sezione di blocco.
Se questo non avviene, ad esempio a seguito di un guasto del dispositivo di liberazione, la maniglia Mc rimane legata su "bloccato" e il dischetto dell'avvisatore A3 permane rosso. In questo caso il guardiablocco dovrà disporre il segnale di blocco a via impedita (se non si fosse già disposto automaticamente) e provvedere alla liberazione artificiale della maniglia Mc.

Per liberare la maniglia Mc dalla posizione di "bloccato" occorre spiombare il coperchietto del bottone B, premere il bottone B e tenendolo premuto ruotare la maniglia Mc sulla posizione "normale". In questo modo si riporta l'istrumento nelle condizioni iniziale ma questa operazione annulla la sicurezza del blocco elettrico. Il bottone B andrà subito ripiombato con piombo provvisorio e l'operazione andrà registrata per iscritto sul modulo Modulo M.125.

Prima di effettuare la liberazione artificiale della maniglia Mc il guardiablocco deve essere assolutamente certo che tutto il treno sia effettivamente transitato completo sul dispositivo di liberazione e con i regolari segnali di coda.
Nel caso in cui, anche se del tutto anormale, il guardiablocco abbia già sbloccato artificialmente la maniglia Mc e non sia certo che il treno sia effettivamente transitato dal suo posto, egli quando riceva una nuova domanda di consenso dovrà astenersi dal fare qualunque manovra con gli istrumenti di blocco.

Gravissimi incidenti si sono già verificati quando il guardiablocco liberava artificialmente la maniglia Mc, mentre un treno, che egli riteneva già passato, impegnava ancora la sezione di blocco.


Video didattico delle FS sull'esercizio del blocco elettrico manuale:

Segnali acustici di corrispondenza del blocco elettrico manuale

 

N. Segnale Pulsante da premere Significato corrispondente ANNOTAZIONI
1 .. Pr Domanda di consenso per l'invio di un treno viaggiatori I segnali 1 e 2, per distinguere la specie dei treni, vengono iniziati da una stazione e ripetuti da tutti i posti di blocco successivi
2 ... Pr Domanda di consenso per l'invio di un treno merci o dilocomotiva isolata
3 -
(durata 2 secondi)
Pc Concessione del consenso Il guardiablocco dopo aver ripetuto al posto precedente, in segno di inteso, il segnale 1 o 2, se è in condizioni di accordare il consenso richiestogli, deve portare la maniglia Mc in posizione di consenso e poi dare il segnale 3
Bloccamento della sezione Il guardiablocco dopo aver ricevuto dal posto corrispondente il segnale di transito 4 e dopo aver portato la maniglia Mc in posizione di bloccato deve dare il segnale 3
4 . .. . Pr Avviso che il treno è transitato regolarmente dal posto Il segnale 4 vale qualunque sia la specie del treno inviato e la sua direzione
5 .. ... Pr Avviso che il treno spedito è spezzato Il segnale 5 si da in luogo del segnale 4, quando è necessario
6 .... . Pr o Pc Avviso che sul binario corrono carri in fuga (linea a semplice binario), avviso che sul binario dispari corronocarri in fuga (linea a doppio binario) Il segnale 6 o 7 si dà al posto di blocco verso il quale i carri sono diretti. La direzione da cui provengono i carri in fuga resta individuata dall'istrumento il cui campanello gli ha dato squilli corrispondenti al segnale 6 o 7
7 .... .. Pr o Pc Avviso che sul binario pari corrono carri in fuga

Immagini sul Segnalamento

Collezione Cristian Rossi