Baureihe
E 101/E10-12

Locomotiva unificata DB
Nella foto: E 10 384 aerodinamica ("Bügelfalte") in livrea sperimentale (modello Liliput)

Scheda tecnica

Dati generali


Numerazione E 10 101÷510
Impiego treni veloci
Rodiggio Bo'Bo' Costruttore
(mecc./elettr.)
vari
Consegna 1° esemplare 1956 N° esemplari prodotti 410
Trasmissione
Siemens ad
anello elastico
Alimentazione
CA monofase
162/3Hz 15kV
Vmax (km/h) 150 Potenza (kW) unioraria 3.700
continuativa 3.620

Misure e masse


Lunghezza ai resp.
16.490 mm
Massa in servizio 84,6 t
Diametro ruote portanti non applicabile
Carico assiale 21 t
Diametro ruote motrici 1.250 mm Passo 3.400 mm

Prestazioni


Categoria
Massa rimorchiata
Velocità Pendenza
Treni veloci 600 t
140 km/h
2‰
Treni veloci 500 t 140 km/h 5‰
Treni veloci 750 t 120 km/h 5‰
Treni veloci 600 t 90 km/h 11‰

Premesse storiche

Per i 4 nuovi tipi di locomotive unificate specializzate (E 10.1, E 40, E 41 ed E 50),
furono stabiliti nuovi requisiti di prestazione, con parametri e compiti specifici per ciascuno dei 4 gruppi. Quelli assegnati alle E 10.1 sono riportati in scheda tecnica. Da notare che, nonostante la specializzazione per i treni veloci - evidenziata dalla livrea blu cobalto - alle E 10.1 furono comunque attribuite anche le prestazioni per treni merci: 800 t a 100 km/h sul 5‰ (merci veloci) e 1.200 t a 65 km/h sul 3,5‰ (merci raccoglitori). I primi esemplari furono consegnati nel 1956 a cura di Krauss-Maffei (parte meccanica) e Siemens (parte elettrica), ma nella produ- zione, che proseguì fino al 1969, furono coinvolti anche Henschel e Krupp per la parte meccanica e AEG e Brown-Boveri per quella elettrica. In totale, furono prodotte 410 E 10.1/E 10.12: quelle consegnate dal 1968 in poi furono diretta- mente classificate come BR 110.

Tecnica

Esteticamente e strutturalmente derivate dal prototipo E 10 002, per via del lungo periodo di produzione (13 anni) le E 10.1 hanno seguito l’evoluzione della tecnica: nuovi e migliori apparati e componenti furono progressivamente installati sulle macchine di nuova costruzione, così come su quelle di costruzione precedente, in occasione delle revisioni. La conseguenza fu una miriade di varianti, anche estetiche, per cui si può dire che difficilmente una E 10.1 era esattamente uguale ad un’altra. Tuttavia, gli elementi rilevabili a colpo d’occhio per le E 10.1 allo stato d’origine sono:


<-- cassa a frontale stondato, faro di profondità e fanali bianchi, griglie discontinue sul lato destro e continue sul lato sinistro (E 10 101÷215)



cassa come i precedenti esemplari ma con gruppi    -->
ottici a due fanali: rossi di coda (sup.) e bianchi (inf.)
(E 10 216÷287)


<-- cassa Bügelfalte (="a piega di pantalone") con fron tale aerodinamico, carenatura che includeva i fusti dei respingenti, faro di profondità e gruppi ottici a due  fanali, griglie di aerazione continue anche sul lato destro (E 10 288÷410).


Da notare che le E 10 101÷215 hanno poi ricevuto anch’esse, in sede di revisio- ne, i gruppi ottici a doppio fanale e quindi sono diventate indistinguibili dalle macchine successive. In tutte le serie era presente sul tetto una sovrastruttura principale che accoglieva le apparecchiature AT, con relative griglie per il raffreddamento, nonché un'ulteriore sovrastruttura, più piccola, per lo scarico all'esterno dell'aria di raffreddamento del trasformatore. Una botola consentiva l'accesso al tetto dal compartimento delle apparecchiature elettriche.

Parte meccanica

La cassa delle E 10.1 consisteva di uno scheletro in tubolari di acciaio rivestito in lamiera, mentre il telaio era in scatolato di acciaio con la classica struttura a due longheroni collegati da traverse, alla quali erano vincolati gli organi di repulsione ed aggancio (quelle di estremità), le ralle dei carrelli ed il trasformatore. Cassa e telaio erano realizzati ricorrendo alla saldatura integrale e formavano un'unica struttura autoportante con sagoma limite compatibile con quella SBB.
I carrelli erano anch'essi in scatolato di lamiera, integralmente saldati, con ralle sferiche pressoché rigide longitudinalmente, ma libere di muoversi trasversal- mente di +/- 20 mm e verticalmente di +/- 25 mm. La sospensione primaria consisteva di una coppia di molle elicoidali inserite in apposite guide con pendini ed elementi in gomma per ammortizzare eventuali moti anomali delle boccole, del tipo a rulli. Anche per la sospensione secondaria si ricorse alla combinazione tra molle elicoidali e tamponi in gomma, interposti tra cassa e barra trasversale del carrello (sospensione a 4 punti). Se necessario, per assicurare maggiore stabilità e capacità trattiva, i carrelli potevano essere vincolati tra loro tramite un accoppiamento diagonale.
Le apparecchiature elettriche furono sistemate lungo l'asse centrale in modo da ridurre il più possibile le masse sospese. Questa particolare attenzione dedicata alla qualità di marcia portò ad ottimi risultati, anche se poi le prove alla velocità massima evidenziarono qualche problema.
La trasmissione era una versione migliorata di quella Siemens ad anello elastico sperimentata sulla E 44 038 e sulla E 10 003 ed azionava assi con ruote da 1.350 mm, agendo su entrambi i lati. Era completamente ammortizzata longitudinal- mente e trasversalmente ed in grado di compensare, grazie all'anello elastico, gli inevitabili "strappi" dei motori all'avviamento. L'impianto frenante era del tipo Knorr ad uno stadio: i ceppi dei freni erano due per ogni ruota.

Parte elettrica

I pantografi erano del nuovo tipo DBS 54a (installato su tutte le nuove locomotive unificate), più leggero dei precedenti e dotato di strisciante doppio, che consen- tiva un'eccellente captazione con un solo pantografo, tipicamente quello posterio- re. L'interruttore principale era del tipo BBC DBTF 20i 200, a soffio d'aria com- pressa per l'estinzione dell'arco e tarato a 200 MVA. Il trasformatore, con una potenza di 4.040 kVA e raffreddato ad olio, aveva un nucleo suddiviso in 3 elementi: uno per le correnti di commutazione, uno per le correnti di potenza ed uno per la compensazione del fusso magnetico. Questa soluzione consentiva alla locomotiva di assicurare le prestazioni richieste anche con un calo di tensione in linea del 10%. Il trasformatore era in grado di assicurare 400 kW per il riscaldamento elettrico, 70 kVA per gli apparati ausiliari e 32 kVA per la frenatura elettrica (o, per brevi periodi, 80 kVA, per alimentare, tramite un raddrizzatore e un potenziatore di campo, il flusso magnetico nei 4 motori). Questi ultimi erano monofase a 14 poli ed eccitazione in serie del nuovo tipo WB 372-22, totalmente sospesi e montati nel carrello e con un raffreddamento particolarmente curato che consentiva una potenza continuativa inferiore solo del 5% a quella unioraria. La commutazione era ottenuta tramite un controller servoassistito a 28 gradini con regolazione fine del carico, telecomandabile in modalità "Ab-Auf" da carrozze pilota per treni reversibili. Un compressore ausiliario, montato su tutte le locomo- tive unificate DB ed alimentato da una batteria da 110 V, facilitiva le operazioni di attivazione della macchina all'inizio del servizio.
La frenatura elettrica, di tipo reostatico a corrente continua, e con 5 livelli di modulazione, consentiva un significativo risparmio dei ceppi dei freni, due per ogni ruota (impianto Knorr monostadio). Completavano la dotazione le apparec- chiature ausiliarie ed i sistemi di sicurezza (compreso l'InduSi).

Evoluzione

Le qualità di marcia non del tutto soddisfacenti alle velocità massime e la necessità di identificare le migliori soluzioni tecniche per una marcia regolare a 200 km/h ed oltre, velocità previste per la E 03 già in sviluppo, indussero ad effettuare sperimentazioni su macchine di serie. Pertanto, nella seconda metà del 1963 la E 10 299 e la E 10 300 furono attrezzate per corse di prova fino a 200 km/h con pantografo posteriore tipo DBS 54a ed anteriore monobraccio, e con carrelli e trasmissioni di nuova concezione. Sulla E 10 299 fu montata una nuova trasmissione progettata da Henschel, sostanzialmente una variante di quella Alsthom sperimentata sulla E 10 001. Sulla E 10 300 fu invece montata una variante della trasmissione SSW a cardano ed anello elastico. I 200 km/h furono raggiunti senza particolari problemi il 28 ottobre 1963 (E 10 299) e il 22 novembre 1963 (E 10 300) dimostrando la validità delle soluzioni adottate e fornendo utili indicazioni per modifiche da applicare alle E 10.1 di nuova costruzione e, retroattivamente, a quelle già consegnate.
Dalla 399 in poi fu montato un nuovo controller, sempre a 28 gradini e telecomandabile in modalità "Ab-Auf" da carrozze pilota per treni reversibili, del tipo Siemens W29T con regolatore di carico a tiristori. 

E 10.12 per Rheingold e Rheinpfeil

Nel 1962, come soluzione temporanea in attesa dell'entrata in servizio delle E 03, per il traino della coppia di treni Rheingold/Rheinpfeil, che circolavano sulla linea della sponda sinistra del Reno, furono consegnate le E 10 239÷244, dotate di diverso rapporto di trasmissione e carrelli migliorati che le rendevano idonee a Vmax= 160 km/h e verniciate in una livrea blu-crema, intonata a quella delle carrozze di questi treni. Per distinguerle, la classificazione originaria fu aumentata di 1.000 e divenne E 10 1239÷1244: furono pertanto riclassificate come E 10.12.
Dal settembre 1962 al marzo 1963, queste macchine furono progressivamente riportate al loro aspetto e classificazione originaria, sostituite dalle E 10 265÷270 di nuova costruzione, dotate di cassa più aerodinamica (cosiddetta “Bügelfalte”) cui cedettero i carrelli da alta velocità. Anch'esse in livrea blu-crema, furono riclassificate E 10 1265÷1270. La E 10 1270 nel corso di alcune corse di prova per verificare il comportamento dinamico dei pantografi raggiunse i 180 km/h sulla Forchheim-Bamberg.
Nel corso del 1963, per avere a disposizione un maggior numero di macchine per questi servizi, le E 10 250÷254 furono modificate e riverniciate in blu-crema come le E 10 239÷244, ma senza essere riclassificate, perché già ad ottobre di quell’anno furono riportate allo stato originario. I carrelli furono utilizzati per le E 10 1308÷1312 di nuova costruzione, con cassa aerodinamica e livrea blu-crema: assegnate al Bw Norimberga Hbf, furono dotate sperimentalmente di trasmetti- tore VHF per il controllo della circolazione dei treni sulla Norimberga-Würzburg.
Riepilogando, ci sono state:
- undici E 10.12 "temporanee" a cassa normale --> 1239÷1244 e 250÷254
- dieci E 10.12 "definitive" a cassa aerodinamica --> 1265÷1270 e 1308÷1312

Impiego

Dopo gli usuali collaudi dei primi esemplari di pre-serie, le E 10.1 furono ordinate in numeri consistenti: originariamente concentrate presso solo 10 depositi, alla fine del 1965 ne erano già entrate in servizio 301 tra E 10.1 ed E 10.12 (la E 10 1309 fu la millesima locomotiva DB di nuova costruzione ad entrare in servizio), tanto che divennero ubiquitarie sulle linee elettrificate della DB. Le percorrenze giornaliere fin da subito raggiunsero valori ritenuti impossibili sino a quel momento: ad es. la E 10 178 già nel luglio 1959 segnava una percorrenza giornaliera di 1.100 km e nel 1963 la E 10 253 percorse fino a 1.400 km/dì al traino del ‘Rheinpfeil’ tra Monaco e Francoforte. L'entrata in servizio della E 03 sottrasse alle E 10 alcuni dei servizi veloci e, come sempre accade, progressiva- mente queste macchine sono state relegate a servizi meno importanti e presti- giosi, ma la loro validità è testimoniata dal fatto che il ritiro dal servizio è iniziato solo nel 2000 e che ancora nel 2008 erano circa 120 le BR 110 attive. Inoltre da questo progetto sono derivate le BR 111 "universali". Con l'entrata in vigore della classificazione EDV le E 10.1 e le E 10.12 furono riclassificate rispettivamente BR 110 e BR 112.