Il movimento centrale, parte prima

Torno in questa rubrica con un argomento di sicuro interesse: il movimento centrale.

Come è facile intuire dal titolo, l’articolo sarà diviso in più parti: una teorica, questa, divisa in due parti. Una dedicata ai movimenti a perno quadro, l’altra ai movimenti e guarniture a perno passante, che saranno quindi trattati insieme.

Poi ci sarà una parte pratica (penso anch’essa divisa in più sezioni), dove mostrerò le corrette procedure per il montaggio/smontaggio e come fare manutenzione, per quei movimenti che lo necessitano.

E mostrerò come smontare la guarnitura, perché se prima non la rimuoviamo non possiamo lavorare sul movimento. Ho bisogno però di avere sottomano le bici con i diversi standard, e al momento sono a “corto” di biciclette montate con Shimano Hollowtech.

In questo primo articolo le immagini non sono tutte mie ma parecchie le ho prelavate dalla rete, sacchegiando per lo più dai cataloghi; la parte pratica invece sarà corredata da immagini mie, almeno per tutti quei componenti che possiedo.

Quello che leggerete in basso è sempre materiale prelevato dal libro che sto scrivendo, e in effetti avrei dovuto inserirlo nella rubrica “Pedalare bene”; però sarebbe stata una seccatura per voi saltare da una categoria all’altra per leggere parte teorica e pratica, quindi alla fine ho risolto così.

L’ho già detto, lo ripeto: il blog ha troppi limiti nell’impaginazione, oramai qui regna la confusione. E siccome ho il pallino della fruibilità, voglio cioè che quello che scrivo sia facilmente comprensibile, utile e facile da consultare, appena terminato il libro (che sta impegnando tutto il mio tempo altrimenti dedicato alle attività a tema ciclistico) inizierò a progettare un sito, dove poter inserire in modo ordinato e giustamente catalogato sia il materiale già presente qui che il tanto che è pronto e attende solo la revisione e la creazione delle immagini a corredo.

Basta chiacchiere, mettiamoci in movimento…


Il movimento centrale è il meccanismo, ospitato nella sede telaio che per questo è chiamata scatola movimento, che consente la rotazione della guarnitura.

Un asse cui sono collegate le pedivelle che ruota su cuscinetti contenuti in calotte appositamente dimensionate.

Questo il principio, poi la messa in pratica è tutt’altra cosa, perché, al solito, esistono numerose tecnologie diverse per giungere al medesimo risultato.

Così come esistono numerosi standard per il dimensionamento della scatola movimento, tali da rendere necessari degli adattatori per poter utilizzare una data tecnologia su un certo telaio.

Partiamo dall’inizio.

Movimento centrale a perno quadro.

Il sistema con asse in acciaio che ruota su cuscinetti contenuti nelle calotte è stato per decenni il più utilizzato.

L’asse può avere o l’aggancio delle pedivelle tramite le chiavelle;

0522 Asse movimento centrale a chiavella0523 Chiavella

o con le estremità filettate maschio, dove cioè la pedivella viene serrata con un dado;

0524 Asse movimento centrale filettatura maschio

o con le estremità filettate femmina, dove cioè la pedivella viene serrata con un bullone.

0525 Asse movimento filettatura femmina

In questi ultimi due casi il profilo dell’asse nel punto di innesto con la pedivella è sempre quadrato, da qui la denominazione di movimento a perno quadro.

Prima notazione tecnica. La filettatura femmina, quella cioè che richiede un bullone per la chiusura, è quasi sempre di diametro M8, tranne rari casi di biciclette più antiche, quindi teoricamente facilmente reperibile in qualunque ferramenta.

Quello che però cambia, e per questo la reperibilità in negozi non specializzati in biciclette è solo teorica, è il passo della filettatura, inteso come distanza tra le spire che la formano. Che è 1 e non 1,5 come i bulloni normalmente in commercio.

Quindi non è possibile installare un qualunque bullone M8 ma è necessario sia M8x1. Oppure ricorrere a una filiera e modificare il bullone acquistato in ferramenta. Non è operazione che consiglio, procurarsi due bulloni adatti è facile in un negozio di biciclette. Avere la filiera ha senso solo se uno si costruisce degli attrezzi per poter lavorare sul movimento, come per esempio un fermo per tenere in sede la chiave per svitarlo, perché usarla per modificare dei bulloni renderà comunque la filettatura poco tenace.

Seconda notazione tecnica, con una notizia cattiva e una buona. La cattiva è che il profilo quadrato ha due standard diversi, uno detto ISO e l’altro JIS; la buona è che gli standard sono solo due, una rarità nel ciclismo.

La differenza tra i due sistemi non è immediatamente visibile a occhio nudo, perché risiede nella diversa conicità della parte finale del perno quadro, leggermente più stretto di due gradi l’ISO rispetto al JIS.

Nelle immagini in basso il differente profilo tra i due standard; le foto le ho prelevate dalla rete.

 

 

ISO
ISO
JIS
JIS

Questa differenza, oltre a rendere non perfetto l’accoppiamento tra pedivelle e movimento che usano sistema diverso (c’è chi monta uguale e dice che non c’è differenza: sbaglia) modifica anche la linea della catena, perché le pedivelle entrano più in profondità sul perno, circa due millimetri per lato per lo standard ISO, e restano più esterne di uguale lunghezza per lo standard JIS.

La tecnologia ISO è utilizzata da Campagnolo e pochi altri; Shimano e la maggioranza dei costruttori usano standard JIS.

Oltre che per distinguersi nella dimensione del tratto finale del perno, i movimenti a perno quadro di distinguono per la tecnologia di costruzione, che può essere aperta, cioè con il movimento scomponibile in tutte le sue parti, o sigillato, cioè un unico blocco, non scomponibile né revisionabile: quando non gira più bene si sostituisce in toto.

I movimenti aperti sono facilmente revisionabili e, soprattutto, sono regolabili.

Una calotta, la destra, è fissa al telaio, serrata molto stretta. La si rimuove solo per la sostituzione e necessita di un attrezzo specifico.

0528 Movimento centrale perno quadro a calotte aperto

La sinistra è composta da due parti, la calotta vera e propria e un anello filettato che funge da fermo per la calotta. L’abilità sta nel serrare quanto basta perché l’asse non accusi gioco laterale, non abbastanza perché lo schiacciamento dell’insieme calotta-cuscinetto-profilo di fermo dell’asse sia frenato.

Con il sistema aperto possiamo trovarci al cospetto di movimenti molto economici o di media e alta gamma, dipende.

Di solito quelli più economici, cioè costruiti con materiali deboli e lavorazioni meno accurate, li riconosciamo dal sistema usato per avvitare la calotta sinistra, dove è ricavato il profilo esagonale per una normale chiave inglese. I sistemi di qualità superiore hanno invece dei fori, nella maggior parte dei casi sei, ed è necessaria una chiave dedicata.

 

0529 Movimento centrale calotte vecchio tipo 030530 Movimento centrale calotte Campagnolo 6 fori 02

L’anello di fermo può avere profilo esagonale nel caso dei movimenti più economici, o avere la circonferenza segnata da piccoli incavi, sui quali agire anche in questo caso con apposito attrezzo.

 

0531 Movimento centrale calotte vecchio tipo 010532 Movimento centrale calotte vecchio tipo 02

I cuscinetti possono essere sciolti o ingabbiati. Cuscinetti sciolti significa che le sferette sono libere, non collegate le une alle altre; cuscinetti ingabbiati significa che le sfere sono racchiuse in una struttura che le mantiene in posizione.

Il sistema a cuscinetti sciolti è riservato ai movimenti più economici, quello a cuscinetti ingabbiati ai movimenti di gamma superiore.

Non è regola assoluta, perché anche movimenti di fattura economica possono avere i cuscinetti ingabbiati. Ma del resto non esiste alcuna regola assoluta in una bicicletta: ci può essere solo un sistema più usato rispetto a un altro, però le combinazioni sono infinite.

I movimenti sigillati si distinguono proprio per essere un unico pezzo, con la calotta destra solidale alla cartuccia movimento e quella sinistra da avvitare per serrare il tutto alla scatola movimento.

I cuscinetti sono contenuti all’interno della cartuccia, una volta usurati non è possibile sostituirli, andrà cambiato tutto il movimento.

Tranne rari casi, per fortuna costa davvero poco ed ha vita utile molto lunga, quantificabile in anni per un ciclista medio.

Richiedono sempre un attrezzo apposito, quale dipende dal costruttore e, al solito, c’è la tendenza a utilizzare ognuno un proprio disegno per l’ingaggio attrezzo-calotta.

 

0534 Movimento centrale sigillato 010535 Movimento centrale sigillato 02

I movimenti sigillati non sono solo a perno quadro, ISO o JIS che sia: esistono altri standard che si caratterizzano per la forma del tratto finale del perno, il profilo cioè di innesto con la pedivella.

0533 Movimento centrale perno quadro sigillato

Il “profilo alternativo” al perno quadro più diffuso è lo Shimano Octalink.

0537 Movimento centrale Shimano Octalink

 

 

Il nome indica il numero di innesti del profilo stellare. I vantaggi, a detta del produttore, sono nell’asse di diametro maggiore rispetto al perno quadro, quindi maggiore rigidità, e nel sistema di accoppiamento pedivella-movimento, più solido. Questo standard non ha soppiantato il perno quadro, se per logiche commerciali o tecniche non posso dirlo. Veri difetti non ne ha, tranne la prima versione che aveva l’asse troppo corto per garantire il migliore accoppiamento con la pedivella; volendo può essere rimossa senza l’estrattore specifico, perché l’inserimento è meno tenace del perno quadro. Eppure non ha “sfondato” sul mercato.

Ancor meno diffuso, e adesso quasi del tutto abbandonato, un altro sistema similare: l’Isis.

 

0536 Movimento centrale Isis

Caratterizzato dal profilo stellare a dieci innesti dell’asse e dal suo maggior diametro, ha rivelato una non ottimale durata dei cuscinetti. L’asse maggiorato ha lasciato poco spazio disponibile, rendendo obbligato l’uso di cuscinetti più piccoli e quindi, più deboli. Sicuramente il motivo che ne ha decretato l’abbandono, forse lo stesso per il quale anche l’Octalink è poco diffuso.

Chi ha cercato di riunire i pregi del sistema a perno quadro con quello a perno maggiorato e profilo stellare è stata la Truvativ, azienda di proprietà del marchio Sram, che ha proposto un movimento sigillato con asse dello stesso diametro di quello a perno quadro, conservando così un efficace dimensionamento dei cuscinetti, e con profilo stellare ma a dieci facce, garantendo notevole solidità di accoppiamento asse-pedivella e lo ha denominato Power spline.

 

0538 Movimento centrale power spline

Malgrado la bontà tecnica, non ha avuto il successo sperato. Mia personale opinione, quindi prendetela come tale, il flop commerciale nulla condivide con evidenti falle tecniche; solo necessità economiche, che avrebbero costretto gli altri produttori a modificare i propri prodotti.

Con l’Isis fuori combattimento, l’Octalink proposto dalla sola Shimano, gli altri o continuavano con il perno quadro o modificavano le linee di produzione. Il perno quadro vive felice su moltissime biciclette, il Power spline no: traete voi le conclusioni.

Sempre Truvativ ha proposto una altra ibridazione, stavolta unendo i pregi dei movimenti a calotte, quelli che prevedono l’asse integrato con la pedivella e che vedremo tra poco, con quelli dei movimenti a cartuccia.

Il sistema Howitzer, questo il nome, prevede un asse maggiorato e profilo stellare, a dieci innesti, accoppiato a due calotte separate che così consentono l’installazione di cuscinetti di adeguato dimensionamento.

 

0539 Movimento centrale Howitzer

Nessun difetto evidente, buona rigidità, ottimo accoppiamento pedivella-asse, di contro un aumento del fattore Q, ossia la distanza dei pedali tra loro, che è maggiore. Caratteristica che non lo rende appetibile per bici da corsa, dove si presta molta attenzione al fattore Q, poiché minore è la distanza tra i pedali, più “strette” girano le gambe e migliore la trasmissione di potenza.

La sua intrinseca robustezza lo ha reso però appetibile per il mondo mountain più estremo, come quello da discesa e free-ride.

Ultima notazione per il movimento centrale eccentrico; che non significa ha un carattere bizzarro ma che il foro deputato ad accogliere l’asse della guarnitura può essere ruotato in modo da avere corretto allineamento e tensione catena.

Anche se è più corretto parlare di sede per l’eccentrico, in cui poi inserire il movimento.

La scatola movimento deve essere adeguatamente dimensionata.

 

0540 Movimento centrale eccentrico

E’ usato su bici a scatto fisso o sui tandem.


Mi fermo qui per non allungare troppo l’articolo andando poi a discapito della facilità di lettura; la prossima volta vedremo guarniture e movimenti a perno passante e le varie misure.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Ti è piaciuto questo articolo? Scrivi un commento oppure clicca sul pulsante “Mi piace”. Puoi condividerlo con i tuoi amici sui tuoi social o inviarlo loro via email, basta un clic sui pulsanti in basso. E se vuoi essere sempre aggiornato su ogni nuova pubblicazione non dimenticare di iscriverti al blog.

Sono Fabio Sergio, giornalista, avvocato e autore.
Vivo e lavoro a Napoli e ho dato vita a questo blog per condividere la passione per la bici e la sua meccanica, senza dogmi e pregiudizi: solo la ricerca delle felicità sui pedali. I pulsanti in basso ti permettono di trovarmi sui tuoi social.

COMMENTS

  • Splash

    Ottimo articolo!,,,

  • palemese

    Ciao, complimenti per l’articolo innanzitutto. Ho letto molti articoli che spiegano accuratamente le differenze dei vari movimenti centrali, ma non riesco a trovare dei riferimenti che colmino la mia ignoranza su un problema in particolare, e cioè: sul catalogo Bernardi ci sono varie misure dei movimenti a cartuccia e non riesco a capire in base a quali criteri vada scelto una lunghezza oppure un’altra. La scatola del movimento della mia bici è di circa 14 centimetri e ospitava un comune movimento a perno quadro. Per terminare, intendo fissarci una corona singola accoppiata a una cassetta da 6 velocità. Spero sia stato chiaro. Grazie mille per eventuali chiarimenti.

    • Ciao palemese, la lunghezza del perno si calcola in base a diversi fattori, il più importante è la linea catena della guarnitura/telaio su cui si lavora. Ma da solo non basta, bisogna tener conto della battuta dei forcellini, se la scatola movimento è simmetrica, la larghezza dei foderi bassi e il loro andamento (altrimenti la corona interna potrebbe urtarci contro) e tutto questo non è risolvibile con qualche formuletta, troppi parametri in gioco e troppe variabili.
      I produttori di guarniture indicano sempre una lunghezza del perno secondo loro adatta, ma anche loro lo fanno su base statistica diciamo così. Si suppone che una guarnitura compact per fare un esempio, andrà su un telaio sportivo che avrà una scatola movimento da 68mm, un tale dimensionamento dei foderi, la battuta 130 ecc. Se però quella guarnitura la monteremo su un telaio adatto a ospitare gomme molto larghe, ecco che quel movimento suggerito risulterà corto perché la corona interna impatterà sul fodero basso. Come se esce? Con l’esperienza e le prove, poco confortante ma è così.
      La buona notizia è che 9 volte su 10 l’indicazione del produttore è giusta quindi inutile applicarsi. Nel caso di modifiche particolari bisogna valutare caso per caso.
      Sempre per fare un esempio, prendiamo il caso della corona singola, il più semplice. Una guarnitura singola da city bike richiede sempre un movimento piuttosto lungo, da 122 a salire; una guarnitura singola da pista invece uno corto, 108-109 circa. Perché sono destinate a telai diversi, le guarniture anche se singole tutte e due hanno conformazione diversa ecc.

      Una cosa: che significa una scatola movimento da 14cm? Come hai ricavato questo dato?
      Le scatole sono o da 68/70 o 73mm e poi si dividono per il passo della filettatura.

      Fabio

  • Mark

    Scusate ma le scatole sono 68 per bsa svizzero e Francesca e 70 per l’Italia !!!

    • Elessarbicycle

      Si, lo sappiamo, grazie. Suppongo Francesca stia per francese.
      A questo link un pdf che puoi salvare con la tabella delle differenti misure.
      In quest’articolo la stessa tabella e altre informazioni.

      Quindi non comprendo la necessità dei tre punti esclamativi; forse hai sbagliato e volevano essere tre punti di domanda?

      A proposito: BSA svizzero non esiste. Infatti BSA è l’acronimo di Birmingham Small Arms, importante produttore britannico di armi da fuoco, e poi di biciclette e motocicli. Furono loro a stabilire quelle dimensioni per la scatola movimento, in seguito adottate da tutte o quasi le fabbriche inglesi, tanto da essere un acronimo usato ancora oggi per indicare il passo inglese in luogo del più corretto acronimo BSC, che sta per British Standard Cycle. Che c’entra la Svizzera?

      Fabio

  • Zootv73

    Penso di aver capito che su una bici con movimento a perno quadro volendo si può montare anche un Octalink oppure un Truvaiv corretto?
    Poi certo devi tener conto se la filettatura della scatola è BSA oppure ITA e della lunghezza del perno…

    • Elessarbicycle

      Si, è corretto. Aggiungo che su qualunque scatola movimento filettata puoi montare quello vuoi, che sia un perno quadro nei suoi vari standard oppure un movimento a calotte e asse integrato, come Hollowtech o ultra torque.
      Rispettando il passo; anche se è possibile montare un passo inglese su scatola italiana (non il contrario) ricorrendo a un apposito adattatore. Fui tentato a scriverne, poi mi fermai. E’ una lavorazione delicata, tantissimi meccanici ignorano anche l’esistenza di questo accessorio (tra l’altro lo produce una ditta italiana) e se non eseguita bene e con i giusti attrezzi fai solo danni; in genere vi fai ricorso se la scatola italiana è danneggiata. Nel dubbio ho glissato, quando scrivi devi anche fare attenzione a che qualcuno non faccia pasticci… 🙂

      Fabio

  • Scusatemi , quindi BSA e BSC sono lo stessa cosa? Grazie.

Commenta anche tu!