Com’è fatto un rullo moderno, cioè direct drive e interattivo?

I rulli sono tra i componenti per bici che più si sono evoluti negli ultimi anni, tanto da rendere l’allenamento indoor qualcosa di completamente diverso da quello che era solo qualche tempo fa.
Il cambiamento ha riguardato il sistema di funzionamento, con il passaggio dal meccanismo wheel-on a quello direct drive, ma anche, e forse soprattutto, l’introduzione dell’elettronica, che ha portato l’interattività.

Progettare e realizzare un rullo oggi è un’operazione decisamente più complessa e articolata rispetto a qualche anno fa. Ma anche molto più interessante, almeno per chi è appassionato di queste cose.

Per scoprire com’è fatto un rullo moderno siamo stati a Fontaniva (PD), nella sede di Elite, dove l’azienda italiana assembla i suoi prodotti, frutto per oltre un 90% di componenti realizzati in Italia. Anzi, per essere più precisi, quasi tutti in Veneto.

Nello specifico abbiamo visto come nasce il Justo, cioè il prodotto più recente lanciato sul mercato.
Se preferite il video premete play, altrimenti continuate nelle lettura dell’articolo: vi illustreremo le fasi produttive e i 4 componenti più importati.

Il processo produttivo: dalla progettazione ai controlli finali

La progettazione è il punto di partenza di ogni nuovo prodotto e, almeno per quanto riguarda i rulli, si tratta di una fase che è cambiata molto rispetto al passato.

Ci sono nuove esigenze, più complesse, come la ricerca di un livello sempre più elevato di precisione, fluidità e silenziosità.
Ovviamente sono diversi anche gli strumenti, poiché nuove apparecchiature e software permettono di sviluppare i progetti in maniera migliore e più rapida.

Oltre ai software di progettazione, ad esempio, in Elite si fa ricorso a rilevazioni fonometriche e termocamere per scoprire i punti precisi in cui si generano rumorosità o in cui i rulli subiscono un surriscaldamento.

I feedback e le richieste che arrivano dal mercato sono analizzate dall’ufficio tecnico, che valuta come (e se) è possibile soddisfarle. E come farlo nel modo migliore.
In questa fase gioca un ruolo importante anche la prototipazione, cioè la realizzazione di prototipi per verificare la bontà delle idee.
I prototipi vengono testati in laboratorio tramite apparecchiature specifiche, ma anche concretamente da tester che ci pedalano per ore e poi forniscono le proprie impressioni.
I test riguardano la funzionalità, ma anche la capacità del prodotto di durare nel tempo.

Se i test vanno come sperato si procede alla realizzazione degli stampi e si va in produzione. La produzione dei singoli componenti viene esternalizzate ad aziende del territorio, mentre Elite si occupa dell’assemblaggio finale e della successiva operazione di taratura e controllo.

La durata della fase di progettazione e prototipazione di un rullo può variare in base alle esigenze e alla complessità del prodotto, ma in Elite ci hanno detto che può passare circa 1 anno tra i primi progetti e la messa in produzione.

In merito ai tempi di assemblaggio, invece, la linea produttiva può essere tarata in base alle richieste del mercato.
Quando siamo stati in azienda la produzione era di circa 100 Justo al giorno.

Da ultimo, prima di procedere all’imballaggio, si procede alla calibrazione del sensore per garantire il livello di precisione dichiarato.
Il processo di calibrazione è diverso per ogni modello, ma l’obiettivo è sempre quello di rendere più precisa possibile la misurazione della potenza.

Com'è fatto un rullo: i 4 componenti più importanti 

Oltre a tutte le piccole parti e alla struttura esterna, un rullo direct drive interattivo è composto da 4 componenti fondamentali: il misuratore di potenza (laddove previsto), il gruppo freno, la scheda elettronica e il volano.
Analizziamoli nel dettaglio...

Misuratore di potenza

Il valore di potenza inviato a software e ciclocomputer può essere frutto di una stima (generata da algoritmi) o di una misurazione effettuata tramite un misuratore di potenza. Ovviamente quest'ultima è più precisa.
Per questo Elite utilizza un vero misuratore di potenza all’interno dei suoi rulli di alta gamma.

Si tratta di un sensore di torsione ottico (OTP), più economico rispetto al classico sistema basato sugli estensimetri, ma ugualmente molto preciso. Inoltre, rispetto agli estensimetri, il sistema ottico non risente delle variazioni di temperatura, che nel caso dei rulli rappresentano un punto critico.
Ciò consente di mettere sul mercato rulli dotati di misuratore di potenza con prezzi ancora competitivi.

In alto, il perno del rullo con parte centrale sfinata. Qui sopra, le "alette" che si muovono in base alla torsione e fanno da riferimento per i sensori ottici

La rilevazione si basa su una tecnologia a sensori ottici che misura la torsione dell’asse in acciaio del rullo, dovuta da un lato alla potenza sviluppata dal ciclista, dall’altro dalla potenza frenante del rullo. In base ai dati forniti degli algoritmi calcolano la potenza generata dal ciclista.
Nel caso del Justo il valore di precisione dichiarato è addirittura del +/- 1%.

Se volete capire in modo più preciso come funziona cliccate QUI oppure guardate il video a partire da questo punto.

Il sensore di potenza installato sul rullo

Gruppo freno

E' il componente che permette di variare la resistenza percepita dal ciclista, in base agli input inviati da app e software di allenamento.
Nel caso del Justo si tratta di due potenti magneti al neodimio che aumentano o diminuiscono la resistenza in base alla vicinanza con il disco di alluminio del volano.

La grande differenza rispetto al passato è che questi magneti sono mossi da un motore elettrico, gestito dal sistema elettronico.

In alto il dettaglio del gruppo freno. Qui sopra il freno installato sul rullo, sopra al misuratore di potenza OTP

Scheda elettronica

E’ il cervello degli smart trainer moderni, quello che garantisce l’interattività e la connettività.

Le schede sono prodotte tramite macchinari computerizzati di massima precisione e sottoposte a rigorosi controlli.
La produzione è realizzata in un’azienda a pochi chilometri dallo stabilimento Elite, che si occupa anche schede di grande complessità, come quelle destinate al segmento aerospaziale.

Il punto più importante della scheda è il microchip (foto qui sopra), dove risiedono innovazione e tecnologia.
E’ qui che vengono gestiti gli algoritmi ed eseguiti tutti i calcoli che permettono il buon funzionamento del rullo.
Un esempio: nel caso dei rulli senza misuratore di potenza la scheda deve calcolare la perdita di efficienza del freno magnetico, dovuta al surriscaldamento del rullo, e compensarla attraverso una diversa distanza tra magneti e volano.

In alto, la scheda "firmata" Elite. Qui sopra la scheda installata sul Justo

Volano

Se la scheda elettronica rappresenta il cervello del rullo, il volano può essere considerato il cuore.

Al contrario di come molti pensano, non è solo il peso a fare la differenza in termini di qualità e funzionalità.
O meglio, il peso è importante, ma c’è da tenere conto di molti altri elementi, come ad esempio la forma, l’aerodinamica, il rapporto di trasmissione.

A parità di peso, ad esempio, è meglio un rullo più sottile ma con diametro abbondante, che viceversa.

Un altro aspetto importante è il rapporto che c’è tra quanto gira la ruota o la puleggia e quanto gira il volano: più il volano gira velocemente, più riesce a immagazzinare energia. E’ proprio questa energia che migliora la rotondità di pedalata, soprattutto in salita.
Nel caso del Justo, il rapporto è 12, cioè per ogni giro di ruota il volano fa 12 giri.

Ultimo aspetto degno di nota è il profilo aerodinamico, che non incide tanto sulla funzionalità, ma sulla silenziosità.

Per maggiori informazioni: elite-it.com/it

Qui sotto trovate un articolo in cui spieghiamo le differenze tra le varie tipologie di rulli:

VIDEO - Come scegliere i rulli? Elite ci aiuta a fare chiarezza...