Danybiker88

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Quest’oggi cominciamo a parlare di trasmissioni interne, occupandoci di quello che è ad oggi il sistema a trasmissione interna più venduto: l’Hammerschmidt.

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Chiunque vada in mtb a qualsiasi livello si è reso sicuramente conto che la trasmissione di tipo tradizionale, con pignoni, corone e deragliatori, ha parecchi limiti: non si può cambiare sotto sforzo, la cambiata è lenta e poco fluida, non c’è continuità quando si passa da un rapporto all’altro. Inoltre soprattutto in ambito gravity, l’utilizzo della corona doppia all’anteriore crea parecchi problemi legati allo sballonzolamento e alla caduta della catena, tanto che chi non pedala spesso monta il monocorona con tendicatena e guida catena per risolvere questo problema.

Da ormai un paio d’anni Truvativ ha commercializzato una guarnitura con doppio rapporto interno: l’Hammerschmidt.

Che cos’è l’Hammerschmidt.

0144.jpg


Come abbiamo visto l’Hammerschmidt è una guarnitura monocorona con un sistema di meccanismi interni che permette di ottenere 2 rapporti:
- Un rapporto diretto 1:1 in cui la corona gira alla stessa velocità delle pedivelle
- Un rapporto moltiplicato 1:1,6 in cui la corona gira ad una velocità 1,6 volte superiore a quella delle pedivelle.

A seconda dei rapporti che si vogliono ottenere è possibile montare una corona da 22 o da 24 ottenendo quindi rispettivamente dei rapporti analoghi ad un 22-36 (consigliato per un uso enduro) o ad un 24-38 (più indicato per un uso discesitico).

Requisiti per montare l’Hammerschmidt sono un telaio con attacco ISCG (non si possono utilizzare adattatori che simulano l’ISCG fissandosi al movimento centrale in quanto ruoterebbero durante la pedalata) e che abbia gli ingombri adatti (l’Hammerschmidt è più piccolo di una normale guarnitura, quindi non ci sono quasi mai problemi, se non legati a delle bielle inferiori di forma particolare).

CARATTERISTICHE SALIENTI

I vantaggi dati dall’Hammerschmidt sono molteplici:
- È possibile cambiare sotto sforzo e in qualsiasi condizione, anche pedalando all’indietro e da fermi.

- Il passaggio da un rapporto all’altro è rapido e immediato, senza discontinuità.

- L’ingombro è ridottissimo, pari a quello di una corona da 24. Il che comporta una maggiore luce da terra e un minore rischio di impatto contro gli ostacoli.

- Si tratta di un sistema monocorona con guida catena e come tale è praticamente impossibile la caduta della catena sia sul movimento centrale che all’esterno.

- E’ possibile utilizzare una lunghezza di catena inferiore rispetto ad una guarnitura doppia tradizionale ed un cambio a gabbia corta. Questo comporta minori oscillazioni della catena e un minore ingombo del cambio posteriore.

- La linea catena centrale e sempre costante permette di utilizzare con entrambi i rapporti tutti i pignoni della cassetta. Si ottengono 18 rapporti effettivamente utilizzabili e si riduce il numero degli incroci.

- Si elimina il deragliatore anteriore e il meccanismo di trasmissione è interno e non esposto a sporco e agenti corrosivi.

- L’Hammerschmidt è in una posizione ottimale dal punto di vista della distribuzione dei pesi e del baricentro: è posizionato centralmente e nel punto più basso della bici.
Anche se naturalmente ci sono degli svantaggi:
- Pesa di più di un sistema tradizionale da AM. La versione AM rispetto ad una doppia Truvativ Stylo con guida catena pesa 172g in più, mentre la versione FR rispetto ad una guarnitura doppia Truvativ Holtzfeller 2.2 con tendicatena pesa solo 11g in più.

- Richiede un telaio con ISCG 03 o 05

- E’ un monocorona da 22, mentre quasi tutti i telai moderni sono ottimizzati per una corona sui 32-34 denti. Il tiro catena sul 22 è solitamente più alto, specialmente su molti sistemi 4 link (sul vpp alcune case sconsigliano di montarlo). Si tratta di un problema tecnologico in quanto i produttori cercano di adattare al meglio i telai per sistemi di trasmissione tradizionali, più diffusi, cercando dei compromessi. Da un punto di vista progettuale l’Hammerschmidt, essendo un monocorona, comporterebbe molteplici vantaggi, potendo ottimizzare il telaio su un singolo numero di denti e non dovendo giungere a soluzioni intermedie di compromesso. Il tiro catena comunque, come vedremo in seguito non è moltiplicato dal rapporto 1:1,6.

- Costo, ad oggi più elevato rispetto ad una guarnitura doppia.
Il funzionamento.

Vediamo ora di analizzare il funzionamento dell’Hammerschmidt, cercando di essere il più chiari possibile.
Come abbiamo visto l’Hammerschmidt dispone di due rapporti: uno diretto e uno con moltiplica 1:1,6. Il funzionamento dell’Hammerschmidt si basa su un sistema di ingranaggi epicicloidali. Vediamo brevemente di cosa si tratta…

021.png

Schematizzazione dell’Hammerschmidt. La parte verde è quella solidale con la pedivella. Quella gialla invece è l’ingranaggio interno A e quello in rosa l’ingranaggio esterno B. Nella schematizzazione simuleremo la presenza di una sola puleggia per semplicità, ma nella realtà le pulegge sono 4.


Un sistema epicicloidale è un sistema di ingranaggi costituito da 3 elementi:
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-A: un ingranaggio interno (definito sole)
-P: una o più puleggie P che si interfacciano tra ingranaggio interno ed esterno (solitamente più di una, 4 nel caso dell’Hammerschmidt). L'insieme di queste pulegge è definito planetario.
-B: un ingranaggio esterno (chiamato corona).

Senza scendere in equazioni o dettagli fisici, risulta evidente anche ai meno esperti che tale sistema permette di ottenere una variazione di velocità di rotazione dell’ingranaggio A rispetto all’ingranaggio B.

Immaginiamo ora di tenere fermo l’ingranaggio A e di trascinare la puleggia P in una rotazione attorno ad A. Questa ruotando trascenerà con se l’igranaggio esterno B. La velocità di rotazione del centro della puleggia P sarà minore rispetto a quella dell’ingranaggio esterno B. Questo è il principio che sta alla base del rapporto di moltiplica dell’Hammerschmidt (configurazione con rapporto 1:1,6).

Vediamo ora di analizzare più nel dettaglio come funziona e da cosa è composto l’Hammerschmidt.

L’HAMMERSCHMIDT E LE SUE PARTI.

Cominciamo con un bell’esploso dell’Hammerschmidt. Prima di continuare a leggere consiglio di guardare attentamente questa figura e di cercare di memorizzarla, altrimenti sarà difficile seguire la spiegazione.
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Vediamo quindi di analizzare con ordine. Non tutto sarà chiaro, ma alcuni dettagli verranno spiegati con maggiore chiarezza nei paragrafi successivi.

1) Piatto interno solidale con lSGS e quindi con il telaio.
2) Ruota libera disinseribile, il cuore del sistema. I denti della ruota libera assumono due configurazioni. Quando è inserito il rapporto diretto questi sono abbassati e non vincolano in alcun modo l’ingranaggio interno #9. Inserendo la moltiplica (rapporto 1:1,6) i dentini si alzano e l’ingranaggio interno #9 non potrà ruotare in senso orario (fondamentale per il funzionamento della moltiplica, come vedremo in seguito).
3) Cuscinetto che permette la rotazione dell’asse rispetto al piatto #1.
4) Bash guida catena interno solidale con la corona.
5) Corona che può essere da 22 o 24 denti a seconda del range di rapporti che si vuole ottenere. Con la 22 si simula un 22-36, con la 24 un 24-38.
6) Ingranaggio esterno B che è solidale con la corona. Svolge anche la funzione di guida catena esterno.
7) Sistema di ruota libera tra ingranaggio esterno B ed ingranaggio interno A. Impedisce che l’ingranaggio interno A ruoti in senso orario più velocemente dell’ingranaggio esterno B. Come vedremo questo è fondamentale per il funzionamento del rapporto diretto.
8) Pulegge P: si tratta di 4 pulegge che sono infulcrate solidali con la pedivella. Sono il cuore del sistema di ingranaggi epicicloidali. Nei capitoli seguenti immagineremo la presenza di una singola puleggia per semplicità.
9) Ingranaggio interno A
10) Pista della ruota libera #2 ricavata all’interno dell’ingranaggio A. Come vediamo quando la catena va all’indietro, l’ingranaggio interno A è solidale all’ingranaggio esterno B grazie a questa puleggia. Questo comporta che il tiro catena non sia moltiplicato anche con rapproto 1:1,6.
11) Coperchio di protezione: previene l’ingresso di sporco all’interno degli ingranaggi.
12) Pedivella.


L’Hammerschmidt demo con coperchio di protezione (#11) trasparente per fare vedere il meccanismo di funzionamento. Si noti in giallo la ruota libera #7 interposta tra ingranaggio esterno B e interno A, così come la ruota libera disinseribile #2 nella zona zona interna a ridosso dell’asse. Si notino poi le pulegge solidali con la pedivella.
Fare click per ingrandire.

Analizzate le parti che compongo l’Hammerschmidt (faremo riferimento alla numerazione qui riportata) cerchiamo ora di capire come funzionano i due rapporti.

RAPPORTO DIRETTO (1:1)

Durante il funzionamento con il rapporto diretto, la corona ruota alla stessa velocità della pedivella.

Vediamo di analizzare più in dettaglio questa configurazione. Come abbiamo visto in precedenza, con il rapporto moltiplicato i denti della ruota libera #2 sono abbassati.
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La forza impressa dalla nostra gamba sulla pedivella si trasferirà alla puleggia P sotto forma di forza tangenziale F. Questa forza tangenziale F si trasferirà ai due ingranaggi A e B in maniera uniforme, come rappresentato in figura.

Sull’ingranaggio esterno B tuttavia agisce la forza della catena Fc che tende ad impedire la rotazione dell’ingranaggio B. In questo modo quindi la situazione che si dovrebbe verificare è quella con l’ingranaggio esterno B fermo e l’ingranaggio interno A in rotazione in senso orario.

A questo punto entra in gioco la ruota libera #7 che, se andiamo a vedere nella figura precedente, impedisce all’ingranaggio A di ruotare in senso orario ad una velocità maggiore di B. In questo modo quindi l’unica configurazione possibile è quella con puleggia P non in rotazione rispetto al suo asse ma semplicemente in traslazione (seguendo il movimento della pedivella) con gli ingranaggi A e B che ruotano alla stessa velocità, con conseguente rapporto 1:1 (l'intero sistema è fermo e in semplice moto rotatorio insieme alla pedivella).

RAPPORTO MOLTIPLICATO (1:1,6).

Durante il funzionamento con il rapporto moltiplicato, la corona ruota con una velocità maggiore rispetto a quella della pedivella.

Vediamo di analizzare più in dettaglio questa configurazione. Come abbiamo visto in precedenza, con il rapporto diretto i denti della ruota libera #2 sono alzati: l’ingranaggio interno A non può ruotare in senso orario e di conseguenza la forza F impressa dalla pedalata si trasferisce solo sull’ingranaggio esterno B.
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Come abbiamo visto, non potendo ruotare in senso orario, l’ingranaggio interno A rimane fermo. La puleggia P quindi ruota attorno all’ingranaggio A e tramite un opportuno numero di denti, fa girare l’ingranaggio esterno B ad una velocità superiore rispetto a quello della pedivella.

E’ in questa configurazione che il sistema di ingranaggi epicicloidali entra in funzione.

Questo video mostra le possibili configurazioni di un ingranaggio epicicloidale. Quella su cui si basa l’Hammerschmidt è la seconda, quella con ingranaggio interno A fermo e puleggia in rotazione attorno all’ingranaggio interno. Si noti come la velocità di rotazione dell’ingranaggio esterno B sia superiore rispetto a quella dell’asse delle pulegge.

YouTube - Planetary Gear Set

LA CAMBIATA

Ora che visto come funzionano i due rapporti, penso che sia chiaro che all’atto pratico l’elemento che fa da switch tra una configurazione e l’altra sia la ruota libera disinseribile #2.

Quando la ruota libera è attivata (denti sollevati) la configurazione che si presenta è quella del rapporto moltiplicato. Quando i denti della ruota libera #2 sono tenuti abbassati la configurazione che si prospetta è quella di rapporto diretto.

0827.jpg

Dettaglio della ruota libera disinseribile #2.

Risulta quindi evidente, proprio per come è realizzato il sistema, che il cambio di marcia è possibile in ogni situazione, sia sotto sforzo, che pedalando all’indietro.

Da notare inoltre è che a differenza dei deragliatori tradizionali, dole la trazione del cavo innesta un rapporto più duro, nell’Hammerschmidt la trazione del cavo abbassa i dentini della ruota libera #2 e di conseguenza attiva il rapporto diretto. Per questo motivo l’Hammerschmidt richiede un manettino dedicato.

Altro dettaglio che è importante notare è che nella configurazione di rapporto diretto gli ingranaggi sono fermi e quindi non c’è alcun attrito supplementare. Nella configurazione di moltiplica (rapporto 1:1,6) c’è invece un attrito tra gli ingranaggi. Questa scelta progettuale è sicuramente ottimale in quanto garantisce un minore attrito con i rapporti più agili, ovvero quelli che si usano maggiormente in salita.
 

schiesa

Biker tremendus
7/27/09
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Colli Euganei
Anche oggi imparata una cosa nuova.
Bell'articolo...spiegato bene.
Un paio di curiosità:
-quanto costa un gioiellino del genere?
-ha bisogno di meno manutenzione essendo tutto chiuso? Si cambio solo la corona quando si consuma...?
 

burdenbike

Biker immensus
giusto ieri ero in giro con un compare dotato di "messerschmitt"...
adesso ho capito anche come funziona nel dettaglio!!!
confermo il costo...

....ed anche la voce che Danybiker88 ne regala un esemplare ai primi 10 che rispondono!!!!:smile::smile:
 

Malpelo

Biker extra
7/16/08
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Rovereto
Requisiti per montare l’Hammerschmidt sono un telaio con attacco ISCG (non si possono utilizzare adattatori che simulano l’ISCG fissandosi al movimento centrale in quanto ruoterebbero durante la pedalata)

Non sono completamente d'accordo, l'importante è che all'adattatore sia impossibilitata la rotazione.

Vedi ad esempio quanto fatto sui Nomad:

[url]http://forums.mtbr.com/showthread.php?p=5982759#poststop[/URL]

[url]http://forums.mtbr.com/showthread.php?t=549255[/URL]

I due esempi qui sopra hanno comportato la modifica del telaio con tutto ciò che ne consegue per la garanzia.

o sulla Specialized S-works Enduro Carbon:

[url]http://www.nukebike.com/thread-7797-1-1.html[/URL]

Prossimamente tenterò un qualcosa di simile per la mia Remedy.
 

Danybiker88

Redazione
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Torino
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Non sono completamente d'accordo, l'importante è che all'adattatore sia impossibilitata la rotazione.

Vedi ad esempio quanto fatto sui Nomad:

http://forums.mtbr.com/showthread.php?p=5982759#poststop[url]http://forums.mtbr.com/showthread.php?p=5982759#poststop[/URL]

http://forums.mtbr.com/showthread.php?t=549255[url]http://forums.mtbr.com/showthread.php?t=549255[/URL]

I due esempi qui sopra hanno comportato la modifica del telaio con tutto ciò che ne consegue per la garanzia.

o sulla Specialized S-works Enduro Carbon:

http://www.nukebike.com/thread-7797-1-1.html[url]http://www.nukebike.com/thread-7797-1-1.html[/URL]

Prossimamente tenterò un qualcosa di simile per la mia Remedy.

Dev'esserci anche un adeguata superficie di contatto... La soluzione del Nomad non mi convince per nulla perchè la superficie di contatto è ridicola. Ricordiamoci che la coppia applicata dall'hammerschmidt è molto elevata per come funziona.

Soluzioni tipo quella della Enduro sono valide ma sono ben diverse da un semplice adattatore ISCG da montare sul movimento centrale!

Nell'articolo volevo sottolineare come un semplice adattatore ISGC non sia sufficiente, fermo restando la possibilità di trovare altre soluzioni!
 

AlfreDoss

Biker incredibilis
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Complimenti Dany! Un chiarimento soltanto, mi sembra di capire che quando abbiamo inserito il rapporto moltiplicato a 1:1.6 di dentini della ruota libera #7 non sono in carico e dovrebbero lavorare scorrendo sul cricchetto a loro dedicato, quindi in questo caso si dovrebbe udire il classico rumore tipo ruota libera mozzo posteriore?
 

bis

Biker augustus
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Besana in Brianza
Complimenti Dany! Un chiarimento soltanto, mi sembra di capire che quando abbiamo inserito il rapporto moltiplicato a 1:1.6 di dentini della ruota libera #7 non sono in carico e dovrebbero lavorare scorrendo sul cricchetto a loro dedicato, quindi in questo caso si dovrebbe udire il classico rumore tipo ruota libera mozzo posteriore?
Mi sa che quel rumore lo senti se pedali indietro, tenendo ferma la catena, quando sei sull 1:1, sempre che il cricchetto sia libero di saltare (visto che in qualche modo e' tenuto in posizione dalla tensione del cavo)
 

AlfreDoss

Biker incredibilis
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Mi sa che quel rumore lo senti se pedali indietro, tenendo ferma la catena, quando sei sull 1:1, sempre che il cricchetto sia libero di saltare (visto che in qualche modo e' tenuto in posizione dalla tensione del cavo)
Parlo dei cricchetti #7 (quelli gialli in foto) che impediscono la rotazione in senso orario dell'ingranaggio centrale A rispetto alla corona esterna B, non quelli #2 che sono il cuore vero e proprio del meccanismo. Se questi sono bloccati dalla spinta che si crea tra corona esterna B e ingranaggio interno A in caso di rapporto 1:1, viceversa dovrebbero scattare (a mò di ruota libera appunto) nel caso di rapporto 1:1.6, visto che l'ingranaggio centrale A é fermo mentre la corona esterna B ruota grazie al movimento impresso dal gruppo pedivella/pulegge P.
 

bis

Biker augustus
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Parlo dei cricchetti #7 (quelli gialli in foto) che impediscono la rotazione in senso orario dell'ingranaggio centrale A rispetto alla corona esterna B, non quelli #2 che sono il cuore vero e proprio del meccanismo. Se questi sono bloccati dalla spinta che si crea tra corona esterna B e ingranaggio interno A in caso di rapporto 1:1, viceversa dovrebbero scattare (a mò di ruota libera appunto) nel caso di rapporto 1:1.6, visto che l'ingranaggio centrale A é fermo mentre la corona esterna B ruota grazie al movimento impresso dal gruppo pedivella/pulegge P.
Anch'io parlo di quelli :-)
Credo che quando sei sull'1:1,6, semplicemente si sgancino lasciando cosi' i satelliti liberi di ruotare. In quel caso sia pedalando avanti che indietro non cambia nulla.
Quando invece sei sull'1:1, nel senso di spinta bloccano, pedalando indietro dovrebbero saltare, proprio come accade nella ruota libera (sempre che possano saltare).
 

AlfreDoss

Biker incredibilis
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Se é come dici tu, anche questi dovrebbero essere comandati dal comando del cambio, proprio come succede per i cricchetti #2, altrimenti sarebbero sempre in presa. Sarà ma per ora resto della mia idea.
Aspettiamo notizie da chi ne sa qualcosa...
 

bis

Biker augustus
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Se é come dici tu, anche questi dovrebbero essere comandati dal comando del cambio, proprio come succede per i cricchetti #2, altrimenti sarebbero sempre in presa. Sarà ma per ora resto della mia idea.
Aspettiamo notizie da chi ne sa qualcosa...
Hai ragione, mi sto sbagliando - i #7 non sono sicuramente azionati dal cavo.

Come dici tu, pedalando in avati sull'1:1,6 dovrebbero saltatre i #7 visto che dovrebbero essere fermi perche' solidali con l'ingranaggio centrale (quello bloccabile).
Pero', mi sfugge cosa succeda pedalando indietro - incastrandosi, dovrebbe ruotare indietro l'ingranaggio centrale, presunto bloccato.
 

Danybiker88

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Complimenti Dany! Un chiarimento soltanto, mi sembra di capire che quando abbiamo inserito il rapporto moltiplicato a 1:1.6 di dentini della ruota libera #7 non sono in carico e dovrebbero lavorare scorrendo sul cricchetto a loro dedicato, quindi in questo caso si dovrebbe udire il classico rumore tipo ruota libera mozzo posteriore?

Esatto ed è una della caratteristiche dell'Hammershmidt. Naturalmente la ruota libera non è particolarmente rumorosa, ma un pochettino di ronzio si sente nella pedalata con il rapporto moltiplicato.

Pedalando all'indietro invece entra in azione la ruota libera #2 e la corona ruota con un rapporto 1:1, anche se si inserisce il rapporto moltiplicato.
 

Fra#42

Biker forumensus
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alba, CN
mmmmh....m'avete messo in testa 'sta scimmia per la nuova front...per ora monterò una guarnitura classica, ma in futuro...


grazie, comunque, per questi articoli...sempre precisi e interessanti!
 

Wise_92

Biker ultra
10/6/09
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Pesaro
Ma tutti quei denti su tutti quegli ingranaggi non fanno parecchio attrito , ? non è sicuramente maggiora una una normale...?
 

AlfreDoss

Biker incredibilis
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Esatto ed è una della caratteristiche dell'Hammershmidt. Naturalmente la ruota libera non è particolarmente rumorosa, ma un pochettino di ronzio si sente nella pedalata con il rapporto moltiplicato.

Pedalando all'indietro invece entra in azione la ruota libera #2 e la corona ruota con un rapporto 1:1, anche se si inserisce il rapporto moltiplicato.
Grazie, fa sempre piacere imparare cose nuove.