Bici con trasmissione a cinghia, la bellezza della semplicità

E’ trascorso molto tempo dal primo modello a due ruote, ma la bicicletta è ancora oggi, senza dubbio, il mezzo di locomozione più diffuso al mondo; sem plice, economico e che praticamente tutti hanno usato o avuto a disposizione almeno una volta.
Negli ultimi decenni, anche sulla spinta di una accresciuta e più generale coscienza ambientalista, il mercato della bicicletta ha conosciuto nuovo slancio, segmentandosi in una miriade di modelli, in grado di soddisfare le più svariate esigenze della clientela globale cui si rivolge: da passeggio, mountain bike, corsa, elettriche, free style, pieghevoli, da bambino, etc..
La necessità di questa diversificazione ha spinto i progettisti a declinare il concetto di “due ruote” in forme anche molto diverse tra loro, attraverso l’applicazione di nuovi materiali e lo sviluppo di soluzioni tecniche innovative per approcciare e risolvere problematiche di per se classiche. Fra queste, anche la trasmissione della trazione alla ruota posteriore, che da sempre sulle biciclette è demandata alla catena, è stata oggetto di riconsiderazioni e riflessioni, una volta deciso di non utilizzare il parametro costo come il solo fattore discriminante di scelta fra le alternative. Alcune varianti sono risultate molto interessanti e funzionali, ma la soluzione con trasmissione a cinghia è senz’altro quella piu’ attrattiva e che esprime le maggiori potenzialità future, visto anche l’ormai consolidato impiego che trovano negli negli scooter e nelle moto, con ottimi risultati.
La bicicletta con trasmissione a cinghia ha il vantaggio di non produrre alcun rumore durante la pedalata ed il cambio marcia, data l’assenza di parti metalliche in strisciamento relativo, visto che tanto le cinghie quanto le pulegge di utilizzo sono realizzate in materiale polimerico. Inoltre, il  preciso accoppiamento geometrico del sistema cinghia-puleggia e l’elevato rendimento della trasmissione, si traducono in una pedalata sempre fluida e leggera. Inoltre la manutenzione è ridotta al minimo.
Gli svantaggi nell’uso di una cinghia sono pochi e riguardano per lo più chi vorrebbe modificare la propria bicicletta in una a trasmissione con questo nuovo sistema, infatti, data la sua stessa natura, la cinghia non avendo le maglie non può essere unita come le catene. Nel caso delle bici tradizionali c’è quindi bisogno di aprire il telaio per poter montare la cinghia, che è un pezzo unico, ed è poi necessario un sistema di tensionamento come un movimento centrale eccentrico o di tipo sliding dropouts. Il tutto è invece facilmente superabile se si adotta un telaio base specifico, già predisposto per usare una cinghia (tipo fodero posteriore obliquo smontabile), che integri anche il sistema per il tensionamento statico della cinghia.
Da ultimo resterebbe il problema del cambio, dato che la cinghia non consente l’adozione di deragliatori; questo inconveniente è oggi facilmente risolvibile sulla ruota posteriore utilizzando un cambio interno al mozzo, con l’apposita puleggia dentata in sostituzione del pignone o comunque utilizzandola come bicicletta a scatto fisso; non è invece possibile, per una trasmissione a cinghia, l’uso di sistemi di cambio per variare il numero di denti e diametro della corona dentata anteriore.
Viste le sempre più crescenti richieste del settore, negli ultimi anni Megadyne ha sviluppato una linea di cinghie dentate di trasmissione apposistamente disegnate per l’uso su bicicletta, in sostituzione della catena: la “Gold HS 8M” e la “Platinum HHT 8M”, entrambe nel passo metrico da 8 mm ed in larghezza base da 10 a 11,5 mm,  scelte per consentire di mantenere la posizione della “linea catena” su valori molto vicini a quelli standard della catena.
In collaborazione con la americana Delta Cycle si sono poi studiate una serie di soluzioni che hanno portato alla realizzazione e commercializzazione di kits completi, tanto per impieghi su bici di nuova concezione e disegno, quanto per la conversione ed adattamento di biciclette tradizionali.
In particolare, è stato sviluppato ed ottimizzato un dispositivo anti-salto cinghia, integrato direttamente con il sistema di tensionamento della cinghia stessa, di tipo sliding dropout.

Nella foto 1 si può osservare il gruppo completo, montato sulla forcella posteriore della bicicletta e la puleggia dentata in plastica stampata, su cui ingrana la cinghia in gomma Megadyne.
Il sistema anti-salto messo a punto, garantisce una sicurezza assoluta contro la possibilità di scalettamento dei denti, anche in presenza di carichi dinamici estremamente elevati; ciò è tanto piu’ importante se si considera che anche con le catene e’ possibile avere dei deragliamenti indesiderati, che possono dar luogo anche a  dannose cadute.
Nella foto 2, un particolare dello stesso gruppo, con la trasmissione sottoposta ad un carico dinamico del 20% superiore a quello limite previsto

dalla normativa europea EN14764 per l’omologazione della bicicletta.
Si può osservare come la cinghia sia tenuta in posizione, anche in presenza di sollecitazioni assiali estreme e carichi dinamici sul ramo teso della cinghia dell’ordine di 3500 N.
La presenza del dispositivo anti-salto consente inoltre di poter lavorare con un minimo precarico statico di tensionamento sulla cinghia, a tutto vantaggio di una maggiore fluidita’ e silenziosità di pedalata ed una minore sollecitazione sul telaio stesso; questo perché il dispositivo anti-salto, nel normale utilizzo non interferisce con la funzionalita’ della trasmissione, esercitando la sua azione di contenimento, in modo progressivo, solo al di sopra di prefissati valori limiti di coppia motrice sull’asse delle pedivelle.
Le cinghie della serie GOLD HT costituiscono una soluzione entry level, destinate prevalentemente a bici da passeggio, da bambino e comunque per tutti quei casi in cui si privilegia l’economia di costo della soluzione rispetto alla ricerca della prestazione estrema. Sono caratterizzate da una struttura polimerica in gomma sintetica, con inserti resistenti in fibra di vetro ad alto modulo, identici a quelli utilizzati nelle cinghie dentate per il comando distribuzione nei motori auto.
Come nel caso della foto 2, le GOLD HT garantiscono comunque la piena rispondenza alle piu’ strette normative per bicicletta, con ingombri estremamante contenuti ed un peso complessivo inferiore ai 60 grammi per uno sviluppo medio da 1200 mm.
Le cinghie della serie Platinum HHT sono invece nate per soddisfare, senza altri compromessi, la richiesta di prestazioni estreme. Sono caratterizzate da una matrice polimerica di ultima generazione, in mescola HNBR ad alta durezza, in cui sono annegati inserti resistenti in una speciale costruzione ibrida di vetro-carbonio. Alla estrema leggerezza della struttura, le cinghie della serie Platinum HHT uniscono una elevata rigidità longitudinale, che garantisce sempre  allungamenti molto ridotti in esercizio, una pronta risposta del sistema alle sollecitazioni ed una durata ed affidabilita’ ai massimi livelli.
Tests di laboratorio comparativi, condotti su una cinghia da 1200 mm di sviluppo,  passo 8M e 11 mm di larghezza (fig.1), evidenziano che la coppia limite di una Platinum HHT è decisamente superiore a quella di una cinghia Gold HS e praticamente costante lungo un ampio range di tensioni assiali statiche di montaggio; ne segue, che anche con tensioni di installazione relativamente basse, le cinghie Platinum HHT sono già in grado di esprimere il massimo delle prestazioni.
Le elevate caratteristiche e prestazioni delle Platinum HHT hanno reso possibile, in collaborazione con RIZOMA[1], la trasmissione della  metropolitan bike 70|011, una city bike dal design estremamente raffinato e realizzata, senza compromessi, con materiali di altissimo pregio quali carbonio per il telaio, alluminio e carbonio per sellino e manubrio, alluminio per le pulegge.
Il risultato: una trasmissione a cinghia al top delle prestazioni, dal design essenziale, pulito e pienamente integrato nella filosofia RIZOMA di “rifiutare le solite scelte”.