Baureihe BR 010-2

Locomotiva unificata DRG e     rimodernata DB
Nella foto: BR 01 DRG con deflettori
Wagner (modello Roco)


Scheda tecnica

Dati generali


Numerazione BR 01 001÷232 Impiego treni passeggeri veloci
Tipo locomotiva a tender separato Costruttore Borsig, AEG, Henschel, etc.
Rodiggio 2'C1'h2 Consegna 1° esemplare 1925
Gattung DRG S 36.20 N° esemplari prodotti 232
Vmax (km/h) 120/130(1) Potenza (kW/CV) 1.648/2.231

Misure e masse


Lunghezza ai resp. (con tender) 23.940 mm Massa in servizio
108,9
     111,1 t(1)
Diametro ruote portanti ant./post. 850/1.250 mm
1.000/1.250 mm(1)
Carico assiale 20 t/asse
Diametro ruote motrici 2.000 mm Tender (tipo)
2'2' T.32
   2'2' T.34(1)
Passo 4.600 mm Tender
(scorte carbone)
10 t
(1) dalla 01 102 in poi

Prestazioni


Pendenza Massa rimorchiata Velocità
0‰ 800 t 100 km/h
10‰ 500 t 50 km/h

Premesse storiche

Una delle maggiori priorità della neo-costituita DR era l'acquisizione di nuove locomotive per treni veloci. Per soddisfare con la massima urgenza questa necessità, furono inizialmente prese in considerazione anche quelle locomotive delle ex-Länderbahnen che avevano dato buona prova e sembravano passibili di ulteriore sviluppo. Si esaminarono pertanto la XX HV sassone, la S 10 prussiana, la S 3/6 bavarese e anche la P 10 prussiana, ma si lasciò perdere questo approccio perché:

Borsig e Henschel lavorarono per prime su un progetto di locomotiva unificata, cui poco dopo si dedicò anche Maffei. La Commissione Ristretta per le Locomotive, nella riunione del settembre 1922 a Chemnitz, assegnò però alla Borsig la gestione dello Vereinheits Büro (VB - Ufficio per l'Unificazione) incaricato della progettazione finale delle locomotive unificate. Il VB venne costituito il 1 novembre 1922 sotto la direzione di August Meisters e presentò i primi progetti alla Commissione Ristretta nella riunione del marzo 1923.

BR 01 (surriscaldamento) e BR 02 (doppia espansione): il confronto

Nello schema iniziale DR erano stati previsti 12 Gruppi di locomotive unificate, di cui 2 per le locomotive per treni veloci: il BR 01 con rodiggio 2'C1'h2 e il BR 02 con rodiggio 2'C1'h4v. Con la contemporanea costruzione di una macchina a cilindri gemelli e di una compound si volle fare un confronto diretto delle due filosofie costruttive in due macchine per il resto assolutamente uguali. Il confronto di per sé sarebbe stato superfluo, poiché le varie Länderbahnen avevano realizzato ottime macchine che combinavano il motore compound con il vapore surriscaldato, a testimonianza della validità del concetto. Tuttavia della Commissione faceva parte l'Ing. R. P. Wagner, convinto seguace di Garbe e delle sue idee riguardo all'inutilità del motore compound a fronte del vapore surriscaldato, che era stato rafforzato nelle sue convinzioni da un viaggio di studio negli USA, dove venivano costruite le più veloci e potenti macchine a vapore surriscaldato e cilindri gemelli. Purtroppo Wagner non teneva in debito conto, consapevolmente o meno, il fatto che i progettisti americani ragionavano su una scala diversa da quella europea e che i relativi concetti non potevano essere applicati tout court alle relativamente piccole macchine europee. Così la costruzione di 10 BR 02 può essere considerata come un compromesso per tener conto dei sostenitori del motore compound presenti nella Commissione Locomotive, compromesso, però, concepito per dimostrare, una volta per tutte, la superiorità del vapore surriscaldato. Tant'è vero che, alla presentazione del progetto, i costruttori di macchine compound della Germania meridionale presenti in Commissione predissero subito che il progetto della BR 02 rischiava il fallimento, a causa di una progettazione inadeguata del motore. Tuttavia Wagner la spuntò, grazie anche all'influenza sulla DRG di grandi aziende come Krupp e Borsig/AEG, e Maffei pertanto rinunciò alla costruzione di due macchine. Le prime 10 BR 01 costruite nel 1926, da Borsig (01 001÷008) e AEG (01 009÷010) furono utilizzate per il confronto con le 10 BR 02 e le 20 macchine vennero così ripartite:

In base alle esperienze condotte a Grunewald e nei tre depositi durante il normale esercizio, nel 1927 la Commissione Locomotive optò per la costruzione in serie delle sole BR 01. Le dieci BR 02 furono successivamente sottoposte alla ricostruzione come locomotive a cilindri gemelli dal 1937 al 1942 presso la Raw Meiningen e riclassificate come 01 011 e da 01 233 a 01 241.
(2) Reichsbahn ausbesserungwerk: Officina Manutenzione della Reichsbahn
(3) Bahnbetriebswerk: Deposito locomotive

Tecnica

Le BR 01 della DRG

Le BR 01, fino alla fine del loro servizio furono le locomotive-simbolo della DRG, e poi della DB e della DR, ma all'inizio crearono molti problemi e presentarono molti 'mali di gioventù', tipici peraltro dei nuovi progetti. Per questi motivi vennero apportate più di 200 (!) modifiche, di cui qui verranno trattate solo quelle più importanti.
I serie (01 001÷010) e II serie (01 012÷076) Queste macchine erano caratterizzate dalla caldaia con tubi lunghi 5.800 mm. Il diametro dei cilindri (650 mm), risultava però eccessivo rispetto al rendimento della caldaia e all'attrito delle masse in movimento. Per tale ragione la locomotiva tendeva a presentare forti moti di serpeggio e la caldaia non forniva una pressione sufficiente al raggiungimento della velocità massima con i treni più pesanti.
III serie (01 077÷101): per ovviare agli inconvenienti rilevati nelle prime due serie, si installò una caldaia Tipo Wagner, con tubi lunghi 6.800 mm per sfruttare meglio i benefici termodinamici derivanti dal surriscaldamento, visto che la camera a fumo di questa caldaia, anche se necessariamente più corta di 1.000 mm, risultava adeguata alle necessità. Inoltre, il diametro dei cilindri fu ridotto a 600 mm: questa modifica fu progressivamente applicata anche alle BR 01 delle due serie precedenti.
Su tre locomotive della III serie (01 087, 088 e 089), fu montato sperimental- mente l'iniettore a vapore Friedmann al posto della pompa di alimentazione alternativa. Fu comunque mantenuto, come secondo dispositivo di alimentazione l'iniettore di tipo unificato che utilizzava vapore spillato direttamente dalla caldaia. L'iniettore Friedmann in teoria univa i vantaggi della pompa alternativa e del preriscaldatore a superficie (elevato preriscaldamento dell'acqua di alimentazio- ne) a quelli del normale iniettore, di costruzione più semplice. Tuttavia nell'uso normale non dimostrò vantaggi significativi rispetto al preriscaldatore, così le tre locomotive furono riconvertite a quest'ultimo.
IV serie (01 102÷190): fino alla 01 149 fu montato il forno in rame come nelle serie precedenti: a partire dalla 01 150 venne invece installato un forno in acciaio IZ II. Al posto della pompa a doppia espansione Nielebock-Knorr da 350 l/min montata fino a quel momento, fu impiegata una nuova pompa Knorr con regolatore Tolkien, tarata a soli 250 l/min. per diminuire il rischio di afflusso di acqua fredda ai regimi di lavoro più alti. Contemporaneamente anche la portata dell'iniettore fu ridotta da 350 l/min a 250 l/min.
Inoltre la Vmax consentita fu elevata da 120 Km/h a 130 Km/h. Di conseguenza il diametro delle ruote del carrello di guida fu aumentato da 850 mm a 1.000 mm per ridurre il numero di giri degli assi. Fu anche potenziato il sistema frenante: i freni a ceppo singolo sugli assi accoppiati furono sostituiti da freni ‘a forbice' a due ceppi e anche l'asse del carrello portante posteriore, sino a quel momento non frenato, fu dotato di freno a ceppo singolo, anteriore. A partire dal 1935 molte macchine furono dotate, già in fabbrica, o retroattivamente, di Indusi.
V serie (01 191÷232): il normale regolatore venne sostituito da un regolatore Karl Schulz a compensazione di pressione, il che determinò la rimozione delle analoghe valvole, nonché di quelle di sicurezza, dal gruppo cilindri.

Le BR 01 "umbau" della DB

Dopo la sua costituzione nel 1949, la DB cominciò a cercare nuove strade per migliorare l'efficenza termica ed il rendimento delle caldaie delle BR 01, visto che queste erano di vecchia concezione e mostravano i segni dell'età e della scarsa manutenzione del periodo bellico.

Le BR 01 con preriscaldatore a miscela Henschel

In occasione della scadenza della revisione generale, nel 1950/51 le BR 01 112, 142, 146, 154 e 192 ricevettero un nuovo forno integralmente saldato, dotato di camera di combustione. Poiché questa sporgeva per 985 mm nella caldaia, la lunghezza dei tubi fu ridotta e le valvole di sicurezza furono spostate in avanti. Parimenti fu modificato il rapporto tubi di fumo/tubi bollitori in modo da incrementare la superficie di surriscaldamento e poter ottenere un miglior spunto all’avviamento. Contemporaneamente a queste modifiche (o subito dopo) queste macchine ricevettero il preriscaldatore a miscela Henschel MVR. L’estetica della macchina non ne trasse giovamento, perché la cassa di miscelazione fu spostata da metà caldaia a sopra la camera a fumo. L’alimentazione della caldaia avveniva tramite una turbopompa non aspirante VTP-B-250 da 250 l/min., collocata sotto al praticabile sinistro, all’altezza del 3° asse accoppiato, mentre una pompa dell'aria a doppia espansione fu collocata sul lato destro, a metà veicolo. Il preriscaldatore a miscela forniva acqua calda anche con locomotiva in folle o ferma, migliorando così il rendimento della locomotiva. Tuttavia, la sostituzione con nuove caldaie complete risultava più economica, ed il programma rimase limitato a queste 5 locomotive, che sono state radiate ben prima di molte BR 01 con caldaia DRG: tutte hanno cessato il servizio entro l'ottobre 1968, tranne la 01 192 che nel 1958 fu dotata della nuova caldaia ad alto rendimento (vedi più avanti).

Le BR 01 ‘Umbau'

Su queste macchine, che mantenevano la caldaia DRG, per migliorare il tiraggio fu modificato l'eiettore, il camino fu ristretto e il ceneratoio venne dotato di uno sportello supplementare per controllare il flusso d'aria. I cilindri, che ormai per la maggior parte presentavano un elevato grado di usura, furono sostituiti con altri in fusione unica.
Una significativa modifica fu l'arretramento a metà veicolo della pompa dell'aria e della pompa di alimentazione, precedentemente collocate in nicchie nella camera a fumo ed ora montate su appositi sostegni. Lo spostamento procurò due vantaggi: miglior accesso alle pompe e aumento della massa aderente (parimenti si ridusse il carico assiale del carrello di guida). Inoltre determinò lo spostamento della pompa a doppia espansione, che dopo il 1957 fu sostituita con quella ad alta portata Tipo Wülfel. La DB effettuò altri interventi che modificarono l'estetica delle macchine: abolì la lastra inclinata frontale e collocò un praticabile alla base della camera a fumo, raccordandolo da ambo i lati ai praticabili laterali, in modo da formare un praticabile continuo. Fu inoltre rimosso il volantino centrale dal portello della camera fumo, sostituito da un sistema di chiusura laterale. Infine tutte le locomotive furono dotate di deflettori di fumo Witte al posto degli originali Wagner. Esteriormente, le BR 01 così modificate risultarono pertanto simili alle macchine di nuova progettazione DB, ma queste modifiche non furono applicate in modo omogeneo: così alcune macchine avevano la lastra inclinata frontale e altre no (idem per il nuovo praticabile sotto la camera a fumo) ed in alcuni casi non fu effettuata alcuna modifica!
In via sperimentale, la 01 077 fu equipaggiata con una turbina aspirante al posto dell'eiettore, mentre sulla 01 122 furono sperimentati i cuscinetti a sfere sulle bielle motrici e su quelle di accoppiamento. Infine, una parte del parco delle BR 01 ricevette valvole di compensazione Müller. 

Le 01 con nuova caldaia ad alto rendimento

Verso la fine degli anni '50 divenne evidente che, nonostante i buoni progressi dei programmi di elettrificazione e dieselizzazione, non si sarebbe potuto fare a meno delle BR 01 per i dieci anni successivi. Inoltre il livello di affidabilità delle locomotive a vapore (98.000 km di percorrenza tra un guasto e l'altro) era ancora superiore a quello delle locomotive Diesel (89.000 km) ed elettriche (82.000 km). Pertanto la DB nel 1957 decise di rimodernare 80 BR 01 installando una nuova caldaia ad alto rendimento che consentisse un contenimento dei costi, concepita in base a due criteri fondamentali: realizzazione con saldatura integrale e rigorosa standardizzazione per garantire una sostituzione senza lavori di adattamento.
La nuova caldaia (utilizzata anche per le BR 01.10) era dotata di camera di combustione e constava di una sezione cilindrica (anteriore) e di una conica (posteriore) con ampia capacità d'acqua, il cui rivestimento era però a sezione circolare, affinché si potesse utilizzare la preesistente cabina senza adattamenti. La superficie di riscaldamento diretto era passata a 22 mq, dai 17 mq della caldaia unificata DRG. Furono anche modificati numero e diametro dei tubi surriscaldatori e di quelli bollitori: il risultato complessivo fu che, rispetto alla caldaia unificata, diminuì la superficie di riscaldamento totale (da 230 mq a 117 mq), ma aumentò quella di surriscaldamento (da 85 mq a 100 mq). Una caldaia analoga fu sviluppata per le BR 03 (utilizzata anche per BR 03.10 e BR 41).
La caldaia era timbrata a 18 bar, trasformabile in qualsiasi momento per l'alimentazione a gasolio ed ottimizzata per un regime di griglia di 75 kg/mq e una produzione di vapore di 14,47 t/h, non molto superiore a quella della caldaia unificata (14,09 t/h). Come si vede (e come già fatto con le BR 01 Henschel) la DB seguiva la filosofia DRG, puntando sulla capacità della caldaia di reggere un regime costante di produzione di vapore per incrementare la prestazione allo spunto. La caldaia era alimentata da un iniettore collocato sotto la cabina, sul lato sinistro, e da un preriscaldatore a miscela a semplice espansione Tipo 1957, integrato con una pompa d'alimentazione e collocato a sinistra della camera a fumo. Esteriormente era caratterizzata da un fumaiolo a sezione larga e molto basso e da un solo duomo, perché le sabbiere erano state collocate internamente ai praticabili laterali, affinché il personale non dovesse salire sulla caldaia quando la macchina era sotto la linea aerea. Le locomotive così modificate furono anche sottoposte a modifiche del frontale analoghe a quelle descritte per le umbau.
Questa caldaia all'inizio creò problemi: il regolatore a vapore surriscaldato si sporcava con la fuliggine e poteva essere azionato solo con grande sforzo. Inoltre la superficie di griglia, appena sufficiente, richiedeva molta abilità da parte del fuochista per evitare che la temperatura scendesse al disotto del punto di condensazione del vapore. Probabilmente anche per questi motivi, rispetto al piano iniziale solo 50 macchine furono dotate della nuova caldaia tra il 1958 ed il 1961. La modifica fu eseguita presso l'AW Nied e solo su macchine della IV serie. La caldaia era prodotta dalla MFE e da Jung, ma due caldaie vennero approntate dalla stessa AW Nied (01 138 e 211). In realtà furono 51 le macchine a ricevere la nuova caldaia, perché sullla 01 131 nel 1966 fu montata la caldaia della 01 122, radiata nel 1965 dopo un incidente. Nonostante la caldaia fosse predisposta, la modifica per l'alimentazione a gasolio non fu eseguita, perché furono preferite le BR 01.10, che presentavano un maggior rendimento.

Impiego

Nel giugno 1931 le prime 100 BR 01 erano state prese in consegna dalla DRG ed erano state distribuite, oltre ai già citati Bw Erfurt P, Hamm e Hof, ai Bw Berlino Anhalter Bf., Lehrter Bf, Francoforte (M) 1, Hannover, Kassel, Magdeburg, Offenburg. Le locomotive di IV e V serie furono assegnate anche alle RBD Halle, Dresda, Colonia, Königsberg, Norimberga e Osten, tanto che le macchine erano presenti in quasi tutto il territorio dell'allora Reich tedesco. Nel 1943, a causa dell'andamento della guerra, molte macchine dei Bw orientali vennero spostate in quelli occidentali. Poiché nel corso degli ulteriori eventi bellici le BR 01 dovettero essere accantonate, nel 1945 quasi nessuna risultava atta al servizio.
Dopo la II G.M. le 01 026, 030, 035, 038, 053, 110, 145, 155, 201, 214 e 238 dovettero essere demolite a causa dei danni riportati in guerra. La DB rimase quindi con 165 macchine, che ripristinò e impiegò estensivamente, ma se a metà del 1961 ne risultavano in carico ancora 156, la cui manutenzione era affidata alla Aw Francoforte-Nied, con l'orario invernale 1973/74 la dotazione era scesa a quattro BR 01 come locomotive di riserva presso il Bw Hof, loro ultima sede prima della sparizione dai binari DB.
La DR aveva invece in carico 65 macchine, che impiegò principalmente per il traino di treni veloci pesanti sulle linee Dresda-Berlino e Magdeburg-Rostock. Una parte delle macchine, fino alla 01 101, ricevette nuovi carrelli di guida con telaio saldato, con ruote da 1.000 mm. Le BR 01 che non furono inserite nel program- ma di ricostruzione come BR 01.5 e mantennero l'aspetto originale furono asse- gnate, sino al 1973, a tre Bw: Berlino Osb, Dresda e Wittemberge. In tale anno la DR aveva ancora sotto pressione 17 macchine con i deflettori di fumo Wagner (in parte accorciati, in parte presi dalle BR 44) che rimasero in servizio sino ai primi anni '80. Numerose BR 01 sono state conservate per i posteri: 4 di queste sono tuttora atte al servizio.