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Breve storia del cambio della bici

Bikelife, Cambio, Meccanica • di

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Il cambio è, per noi utenti della bicicletta, una specie di gioia e dolore: ci permette di variare il rapporto di pedalata ma rimane comunque un componente da regolare spesso e volentieri. Eppure, per quanto “pugnettosa” possa apparirci la manutenzione del nostro cambio, dobbiamo reputarci fortunati poiché ciò che stiamo usando è il risultato di quasi un secolo di sviluppo tecnologico, intuizioni geniali e clamorosi buchi nell’acqua. In questo articolo vogliamo ripercorrere l’esaltante storia del cambio che può essere considerata a ragione come la storia stessa della bicicletta.

Indice
Esordi: il mozzo flip-flop
Primi cambi: Vittoria Margherita e cambio Osgear
Campagnolo corsa: il cambio “suicida”
Anni ’40: arriva il deragliatore
Anni ’60: gruppo trasmissione completo
Anni ’80: indicizzazione e STI
Anni ‘90: apporto tecnologico della mtb
Oggi: cambio elettromeccanico e wireless

Esordi: il mozzo flip-flop


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Quando la bicicletta era un passatempo per ricchi stravaganti, la trasmissione era collegata direttamente alla ruota per cui, se si voleva modificare lo sviluppo metrico della pedalata, si doveva variare il diametro della ruota stessa e adattarvi il telaio. L’invenzione della trasmissione come la conosciamo oggi spostò la forza motrice della bicicletta dalla ruota anteriore a quella posteriore. Quando, nel 1877, Herry Lowson inventò la “safety bicycle” con il telaio a diamante che ancora oggi conosciamo e usiamo, le biciclette erano equipaggiate con un unico pignone rigorosamente fissato sul mozzo. Tutte le competizioni dell’epoca eroica si svolgevano con biciclette a scatto fisso, con telai in acciaio molto pesanti, ruote con cerchi in legno e spesso senza freni.

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I corridori dell’epoca, in caso di pendenze molto elevate, non avevano altra scelta che scendere e spingere la bici. Famosa è la foto di Octave Lapize che, nel 1910, scende e spinge la sua bicicletta lungo la salita al colle del Tourmalet, gridando “Assassini!” agli organizzatori del Tour. Come ogni evoluzione tecnica, anche il cambio nasce da un’esigenza: poter modificare in corsa lo sviluppo metrico della bicicletta, variando il rapporto di pedalata, in modo da poter affrontare anche le salite più impervie. Costruttori e meccanici dell’epoca ci sbatterono il naso più volte.

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La prima soluzione fu il mozzo flip-flop. Si trattava di una ruota posteriore equipaggiata con due pignoni, uno per lato. Da un lato si trovava un pignone di piccolo diametro a scatto fisso, dall’altro uno più grande dotato di ruota libera. Il corridore usava quello a scatto fisso durante i tratti in pianura e poi, appena la strada accennava a salire, scendeva, smontava i dadi che bloccavano il mozzo al telaio e girava la ruota, portando la catena sul pignone più grande e tensionandola facendo arretrare la ruota nel forcellino. Dopodiché serrava il tutto e ripartiva. Scegliere il momento giusto per far girare la ruota divenne il punto cruciale di ogni tattica di gara.

La legganda narra che la nascita dello sgancio rapido sia dovuta proprio a un cambio di un pignone flip-flop “rognoso”: Tullio Campagnolo, all’epoca corridore amatoriale, era in testa a una corsa invernale quando raggiunse la salita. Scese per girare il mozzo ma il gelo aveva inchiodato i dadi, cosicché non riuscì a smontare la ruota e dovette abbandonare la corsa. C’è chi giura di averlo sentito esclamare “Ghè de cambiar quacosa de drìo”. E lo fece, inventando lo sgancio rapido. Il sistema flip-flop dunque aveva notevoli limiti tecnologici (nonostante l’applicazione dei dadi a farfalla per facilitare lo smontaggio) e per questo molti costruttori cercarono di creare qualcosa di più pratico.

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Primi cambi: Vittoria Margherita e cambio Osgear


storia cambio bici

All’inizio degli anni ’30 i fratelli Tommaso e Amedeo Nieddu collaudarono il cambio “Vittoria Margherita”. La bici era equipaggiata con una corona all’anteriore e tre pignoni con ruota libera al posteriore. Sul tubo piantone (dove ora è montato il deragliatore anteriore) era fissata una leva, con un leveraggio che la collegava a un tendicatena in basso. Quando il corridore voleva cambiare rapporto, doveva muovere la leva (mantenuta in posizione da una cremagliera dentata) per aumentare oppure diminuire l’angolo del tendicatena, in modo da modificare la tensione della catena, pedalare poi all’indietro e spingere o tirare la catena con la mano destra, per far sì che salisse o scendesse di un rapporto.

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Era un sistema efficace che consentiva al ciclista di cambiare rapporto senza doversi né fermare né smontare la ruota, anche se assomigliava più a un equipaggiamento da macchinista da treno che a un cambio per bicicletta cui siamo abituati a pensare. Il Vittoria Margherita spopolò letteralmente, anche se la maggior parte dei ciclisti continuò a scendere dalla bici per effettuare la cambiata, poiché spesso la catena non saliva e si doveva dare un colpo di tallone sul pignone.

Il problema era che se sbagliavi, finivi per terra insieme alla bici. Eppure il Vittoria Margherita fu la scelta di ciclisti come Bartali e Binda, perché aveva una caratteristica regina: funzionava anche se pieno di fango. Non è una cosa da poco se pensate allo stato delle strade italiane tra le due guerre, più simili a tratturi che a vere e proprie vie di comunicazione.

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Il cambio Osgear (semplificazione di “Constrictor Osgear Super Champion”), creato dal corridore francese Oscar Egg, mutuava le medesime tecnologie del Vittoria Margherita, solo che lo spostamento della catena era comandato da un cavo e un tendicatena, posto sulla scatola del movimento centrale, manteneva la catena in tensione. Nonostante la loro diffusione e (per l’epoca) l’elevata tecnologia realizzativa, i sistemi cambio vennero banditi dal Tour de France fino al 1937 (il patron Desgrange li chiamava “macchinari infernali”) mentre erano già utilizzabili al Giro D’Italia sin dal 1932.

Campagnolo corsa: il cambio “suicida”


Campagnolo corsa

Tullio Campagnolo fa la sua entrata in scena nel mondo dei sistemi cambio con il suo “Campagnolo corsa”. Il sistema per sé era semplice e brillante ma talmente difficile e pericoloso da usare che gli inglesi lo ricordano ancora come “the suicide shifter”.

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Era formato da due leve fissate al fodero verticale destro del telaio. Una leva aveva la funzione di liberare lo sgancio rapido, allentando la ruota (che lavorava su dei forcellini dentati per facilitare il posizionamento) mentre l’altra leva spostava la catena da un pignone all’altro. Il corridore doveva in sostanza voltarsi per azionare la prima leva e sganciare la ruota posteriore senza smettere di pedalare, spostare la catena agendo sulla seconda leva e infine richiudere lo sgancio rapido.

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Viene da sé che questo sistema, molto innovativo sulla carta, risultasse difficile da usare, poiché non è per niente simpatico ritrovarsi a pedalare guardando all’indietro, con una mano sul manubrio e una che armeggia tra le leve e la ruota posteriore libera da qualunque fissaggio al telaio.

Anni ’40: arriva il deragliatore


deragliatore

La Simplex, casa produttrice francese, aveva lanciato il deragliatore già nel 1934, con il suo Simplex Champion. Si trattava di un deragliatore con una sola puleggia, non dentata, e un corpo privo di molla. Il problema era dato dal fatto che per far spostare il deragliatore azionato da un cavo, servisse una notevole forza.

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La casa francese però continuò a sviluppare il sistema di cambio con deragliatore, lanciando nel dopoguerra il Touriste. Era dotato di un deragliatore a parallelogramma con due pulegge e azionato da due cavi: uno faceva spostare il deragliatore mentre l’altro variava la tensione della catena.

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La vera rivoluzione arriva però con il cambio Campagnolo Gran Sport, che divenne una pietra miliare dell’evoluzione tecnica. Il cambio, lanciato alla fiera di Milano nel 1949, era basato sul sistema a parallelogramma: il cavo, azionato da un comando posto sul tubo obliquo, forzava il corpo del deragliatore a deformarsi, seguendo uno schema appunto a parallelogramma, che rendeva la cambiata pratica e veloce. La molla, inserita nel corpo del deragliatore, consentiva di farlo tornare in posizione di riposo una volta che la tensione del cavo fosse diminuita.

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Inoltre per la prima volta apparve il deragliatore anteriore, che consentiva di modificare il rapporto all’anteriore e faceva nascere la guarnitura doppia, immagine tipica delle bici da corsa. Il cambio Gan Sport era però costoso e appannaggio solo dei corridori professionistici.

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Le porte del cambio con deragliatore a parallelogramma anche per i comuni mortali le aprì la francese Huret con il cambio Allvit, il primo gruppo cambio a produzione industriale, che consentì di installare trasmissioni con cambio anche su bici da passeggio e da turismo.

Anni ’60: gruppo trasmissione completo


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In occasione dell’Olimpiade del 1960, la casa ciclistica Legnano rivisitò il suo modello Roma, dando vita alla Roma Olimpiade. La caratteristica unica di questa bicicletta stava nel fatto che venne progettata per accogliere un gruppo trasmissione studiato ad hoc dalla Campagnolo: il Record.

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Per la prima volta un cambio veniva progettato e prodotto interamente dalla casa, dalle corone al deragliatore, senza usare prodotti di altre aziende. Era infatti comune usare guarniture di una marca, serie sterzo di un’altra e così via. Con la Roma Olimpiade nasce l’idea del gruppo trasmissione che viene portata avanti ancora oggi con i moderni gruppi per bicicletta.

Anni ’80: indicizzazione e STI


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Il cambio per bicicletta raggiunse elevatissimi standard tecnologici e di funzionamento con il Campagnolo Super Record: efficiente, leggero e sempre perfetto, fu la scelta di molti corridori e ancora oggi si tratta di un gruppo vintage venduto a prezzi notevoli. Nonostante l’elevata qualità costruttiva raggiunta dalla casa vicentina, non si assiste ad alcuna evoluzione tecnologica di rilievo. Il primo scossone arriva dal Giappone, dove la casa produttrice Suntour propone il deragliatore posteriore con la forma “a ginocchio”, al posto di quella dritta fino ad allora utilizzata e che è la stessa forma costruttiva che usiamo oggi. Siamo nel 1984 quando una casa giapponese appena apparsa sul mercato, tale Shimano, presenta il Dura Ace 7400 con il sistema SIS (Shimano Index System).

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La novità è nella gestione del cambio posteriore, che è indicizzato, ovvero a ciascun movimento del comando cambio sul tubo obliquo corrisponde una determinata posizione del deragliatore. La cambiata è molto più efficiente e sicura, così come la regolazione. Prima entrambi i comandi erano a frizione, ovvero stava alla bravura del ciclista individuare il punto esatto in cui posizionare la catena. Inizia così lo “scontro” tra titani che caratterizzerà gli anni ‘80: Campagnolo o Shimano?

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La casa giapponese, sul finire del decennio, presenta una nuova evoluzione tecnologica: gli STI (acronimo di Shimano Total Integration, si vede che ai giapponesi piacciono molto le sigle). In sostanza i progettisti del Sol Levante spostarono i comandi cambio dal tubo obliquo al manubrio, integrandoli nelle leve freno. In questo modo il ciclista non doveva più staccare le mani dal manubrio per effettuare la cambiata e ciò permise di effettuare cambi di rapporto anche in situazioni in cui non si potevano togliere le mani (come in volata) e contribuì a elevare la sicurezza di guida.

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Il primo gruppo DuraAce con gli STI aveva i fili esterni che partivano dalle leve e raggiungevano due fissaggi (detti Shimano Stopper), ancorati nella stessa posizione dei vecchi comandi sul tubo obliquo. L’incrocio dei cavi davanti al manubrio fece nascere l’appellativo di “stendipanni”, dato al gruppo giapponese.

Anni ‘90: apporto tecnologico della mtb


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Una nuova disciplina si affacciava alle porte dell’ultimo decennio del ventesimo secolo, era la mtb, che proprio nel 1990 vide svolgersi il primo campionato del mondo, negli Stati Uniti. Le case produttrici compresero che le necessità erano totalmente differenti rispetto a quelle del ciclismo su strada e che bisognava usare un approccio nuovo.

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Shimano lanciò i comandi Rapidfire nel 1990, che sostanzialmente vengono utilizzati ancora oggi: un unico corpo gestiva due leve diverse che consentivano di scalare o di far salire il rapporto indicizzato, sia all’anteriore che al posteriore. In questo modo era possibile cambiare usando solo il pollice e senza mani staccare le mani dalle manopole e dalle leve freno.

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Anche Campagnolo cercò di entrare nel settore in espansione delle ruote grasse, con cambi come Euclid e Centaur, per poi abbandonare nel 1994.

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Nel frattempo una nuova entrata nel mondo dei gruppi per bici, l’americana Sram, lanciava i Gripshift, ovvero i comandi a manopola, che per molti anni sono stati usati nelle competizioni e che ancora oggi si possono trovare sulle mtb con gruppi della casa d’oltreoceano.
Shimano ha anche provato a riportare l’esperienza degli STI nel mondo mtb, creando un gruppo XTR con il cambio integrato nella leva del freno, che ha avuto tanti estimatori quanti detrattori;

Oggi: cambio elettromeccanico e wireless


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E’ storia contemporanea il lancio, da parte di Shimano, dei DuraAce e XTR Di2, ovvero gruppi cambio elettromeccanici, dove la gestione dello sviluppo metrico e della posizione della catena è demandata a un congegno elettronico alimentato a batteria. All’ultimo Tour de France invece hanno fatto la loro apparizione i cambi wireless proposti da Sram e FSA.

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Non più cavi metallici bensì comandi manovrati da input elettrici. Come avviene ogni volta che appare una nuova tecnologia, il mondo degli appassionati si spacca tra i sostenitori del progresso e i contrari, che vedono nel nuovo sistema un “imbarbarimento” dell’essenza della bicicletta. E’ accaduto per ogni nuovo gruppo cambio presentato sin dagli albori e succederà sempre. Ritengo utile citare qui una frase di Henri Desgrange, il patron del Tour, che si è sempre accanito contro lo sviluppo dei sistemi di cambio per bicicletta:
Ritengo sempre che il cambio di velocità è per persone oltre i 45 anni. Non è meglio trionfare con la forza dei propri muscoli piuttosto che grazie all’artificio meccanico del deragliatore? Ci stiamo rammollendo, per me…datemi una bici a scatto fisso!
Ecco, dove saremmo ora se le case, i meccanici e i ciclisti avessero seguito le parole di Desgrange?





5 Risposte a Breve storia del cambio della bici

  1. Gianni ha detto:

    Articolo bello ed interessante

  2. Salvatore prato ha detto:

    Come sempre

  3. Gianni ha detto:

    Ciao vorrei segnalarti un’inesattezza; il primo cambio elettronico fu introdotto dalla Mavic, che realizzo successivamente realizzo anche il primo cambio wireless, ricordo ancora quando ne vidi uno mentre acquistavo la mia prima bici da corsa e mi sembrava fantascienza

  4. Andrea Tarabini ha detto:

    Eccellente articicolo! Grazie!

  5. GIocody ha detto:

    Straziante, da italiano, vedere il flop di Campagnolo nei confronti della MTB. Soprattutto il fatto che non ci abbiano creduto e confinato come “fenomeno senza futuro”.
    La nostra classica miopia e superbia.
    Chapeau a Shimano e SRAM.

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