Mettere le biciclette a dura prova

L'istituto Zedler di Ludwigsburg testa componenti e prototipi di biciclette e sviluppa macchine di prova impiegate nei laboratori dei principali marchi del settore in tutto il mondo. Per la progettazione dei sistemi di prova, gli ingegneri di Zedler utilizzano elementi normalizzati e parti operative di norelem.

La Zedler – Institut für Fahrradtechnik und -Sicherheit GmbH, con sede a Ludwigsburg, fa parte del gruppo Zedler ed è specializzata dal 1994 nello sviluppo e nella costruzione di sistemi di prova per biciclette ed e-bike. Nel laboratorio interno, biciclette e componenti come telai, manubri, selle e portapacchi, vengono sottoposti a prove di resistenza a fatica, sia per conto di produttori e rivenditori nella fase di sviluppo dei prototipi, sia su incarico di assicurazioni e tribunali per perizie su incidenti o danni.

Oltre ai test, l'azienda sviluppa e costruisce macchine di prova proprie, oggi presenti nei laboratori dei principali produttori mondiali. L'istituto redige inoltre manuali d'uso conformi alle norme per biciclette ed e-bike. Con quattro laboratori dinamici, circa 50 sistemi di prova a fatica e una spiccata attenzione alla sostenibilità, Zedler è oggi un punto di riferimento mondiale per la qualità e la sicurezza nella tecnica ciclistica. "I nostri clienti sono in tutto il mondo, eppure fuori dal settore pochi sanno chi siamo", racconta Dirk Zedler, fondatore dell'istituto Zedler nonché esperto di prove e perito tecnico.

Le biciclette e i pedelec vengono usati ogni giorno, su strade e fondi sempre diversi. I telai di biciclette esistono nelle configurazioni più diverse: dalla pieghevole compatta con ruote da 16 pollici ai cargo bike con passo fino a 2,15 metri e ruote di misure diverse tra anteriore e posteriore, fino ai tandem. A questo si aggiunge che: 

• Le bici da città hanno spesso il movimento centrale basso, così il ciclista può appoggiare i piedi a terra comodamente quando si ferma al semaforo.
• Le mountain bike, invece, ad esempio le enduro, richiedono invece una buona altezza da terra, per evitare che i pedali raschino il terreno su percorsi fuoristrada, anche quando le sospensioni si comprimono.

Regolazione versatile e resistenza strutturale nel lungo periodo

Per poter riprodurre accuratamente diverse geometrie, interassi e altezze del movimento centrale, i sistemi di prova devono essere altamente regolabili e allo stesso tempo molto rigidi e idonei a sopportare carichi permanenti, poiché devono trasmettere con precisione forze a un'ampia varietà di telai di biciclette per molti anni.

Per verificare che un telaio sia in grado di resistere a queste sollecitazioni nel lungo periodo, esiste una prova ormai consolidata: la Bottom Bracket Fatigue (BBF), la prova di fatica del movimento centrale. Il movimento centrale è una delle zone più sollecitate della bicicletta ed è il punto in cui i pedali sono collegati al telaio tramite le pedivelle. A ogni pedalata si generano momenti torcenti variabili, nonché forze di flessione e torsione che, nel tempo, si accumulano. In assenza di sufficiente stabilità possono formarsi cricche che, alla fine, possono portare a rotture o cedimenti.

Simulazione delle forze di pedalata

Nel proprio laboratorio di prova, Zedler simula le forze che un ciclista esercita sui pedali durante la pedalata. Il telaio della bicicletta, con il movimento centrale montato, viene sottoposto a carichi ciclici ripetuti. In questo modo è possibile determinare quanti cicli di carico (cicli) il telaio riesce a sopportare prima che compaiano i primi segni di cedimento, come microfessure, scricchiolii o gioco nei cuscinetti. Il sistema BBF sviluppato da Zedler si distingue per la sua grande adattabilità ai diversi tipi di bicicletta e per la sua solidità costruttiva. Una volta impostati tutti i parametri, il sistema di prova riproduce, nell'arco di circa 24 ore, il carico di pedalata che un ciclista trasmette al telaio nel corso dell'intera vita utile della bicicletta.

L'istituto lavora esclusivamente con sistemi di prova di propria concezione, come le macchine per il test di performance. Queste misurano le caratteristiche di guida e anche le proprietà dei singoli componenti e forniscono risultati affidabili in termini di stabilità, sicurezza e comfort di guida in condizioni comparabili. È possibile inoltre valutare la costanza qualitativa di un intero lotto di produzione.

Un catalogo che ispira

Per la costruzione di macchine di prova, Zedler non si affida solo alla propria esperienza, ma si avvale anche di partner come norelem e del suo ricco catalogo di parti standard e operative per la costruzione di macchine e impianti: una fonte inesauribile di idee e soluzioni che continuano a dare nuovi spunti.