A evolução tecnológica da bicicleta e suas implicações ergonômicas para a máquina humana:
problemas da coluna vertebral x bicicletas dos tipos Speed e Mountain Bike
2 EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA BICICLETA
Os veículos a tração muscular já existiam desde o século IV antes de
Cristo. Alguns construtores do Rei Felipe da Macedônia inventaram as
chamadas heliópolis (Fig. 1.2), poderosas máquinas de guerra movidas à força
muscular pelos que estavam dentro .
FIGURA 1.2 - Heliópolis (RAUCK, 1981)
Não se sabe ao certo a data de nascimento da bicicleta e nem o seu
inventor: uns dizem que foi criada por Leonardo Da Vinci, outros pelo Conde
Sirvac, temos também sua representação nos baixo-relevos do Egito e da
Babilônia e em afrescos de Pompéia. Mas um fato que ninguém pode negar é
que foi criada e hoje é um dos meios de transporte mais eficientes do mundo
no que diz respeito à utilização da propulsão humana e na diminuição dos
índices de poluição. Considerando o vasto número de informações
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2.1
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encontradas, cada uma com uma referência, tomaremos como base os dados
apresentados por ALVES (1972), RUACK (1981), BUSTO (1989) e SILVA (1992),
por apresentarem maior coerência entre si.
Em 1790, após uma série de estudos, o Conde Sirvac inventou o
celerífero, como o chamava, que significa velocidade, marcha, ou cavalo de
duas rodas (Figs. 2.2 e 3.2), nos conta ALVES (1972), dizendo que parece ter
sido nesta data o começo da história do ciclismo.
FIGURA 2.2 – Celerífero (PROSPECTO DE DIVULGAÇÃO)
FIGURA 3.2- Detalhe do Celerífero (PROSPECTO DE DIVULGAÇÃO)
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2.2
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Este invento era bastante rude, composto por uma trave de madeira
prolongada por uma cabeça de animal e colocada sobre duas rodas, também
de madeira, uma atrás da outra, com direção fixa. A arrancada era dada com
os pés firmes no chão os quais o impulsionavam com a ajuda de alguém que o
empurrasse pois não tinha tração na roda como as de hoje.
O modo de mover-se era muito simples. Era necessário apenas correr
a grandes passadas e com isso alcançava-se velocidade média de oito ou
nove quilômetros por hora. Não devia ser nada cômodo, pois os impactos
sofridos pelo celerífero abalavam diretamente o motorista por falta de um
amortecimento. Mas o seu maior problema era o fato de não ser dirigível, o
que o tornava inviável como meio de transporte.
Pode-se imaginar a dificuldade que se tinha para conduzir um
celerífero, devido ao fato de que, em alta velocidade, era praticamente
impossível guiá-lo numa curva, o que se conseguia fazendo uso da força
bruta, esmurrando a cabeça do invento.
Alguns autores atribuem a Sirvac a criação da bicicleta, mas, como já
foi dito, esta criação até hoje ainda é imprecisa. Além de Leonardo Da Vinci,
também é atribuído este mesmo invento ao povo alemão pois, segundo dados
da bibliografia internacional, existiram dois exemplos dessas peças até o final
do século XIX no Germaniches National Museum de Nuremberg.
O Conde Sirvac apresentou seu invento na França onde desfilou nos
jardins do Palácio de Versailles. Seu aperfeiçoamento deu-se a partir da
criação da drasiana (Fig. 4.2) pelo Barão Karl Drais von Sauerbronn, em 1816,
quando ele acrescentou molas ao assento e o guidão. É considerada a
primeira pedicleta dirigível que foi criada em madeira.
Drais, animado com o seu invento, resolve viajar para Viena. Foi um
sucesso perante o famoso congresso daquele local, porém não foi total pois
ele não encontrou nenhum comprador apesar do sucesso. Ele tinha
consciência dos defeitos do seu invento, o que o deixou ainda mais triste.
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2.3
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FIGURA 4.2 – Drasiana do Barão Von Drais (PROSPECTO DE DIVULGAÇÃO)
Drais requereu em seu país, Baden, a patente do seu invento, mas a
petição lhe foi negada sob a alegação de que não foi encontrada nenhuma
utilidade digna de menção, pelo fato de todos que têm pés podem utilizá-los
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2.4
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da forma mais natural para deslocar-se de um lugar para outro. Alegaram que
uma máquina assim só seria útil para pessoas deficientes físicas, que não têm
pés, e então deveriam poder impulsionar com as mãos.
Apesar do fracasso, Drais tinha esperança de fazer negócios, oferecia
acessórios de luxo para o público refinado, viagens de prova e fazia
referências desse veículo como meio de manter a forma física e para o lazer,
unindo, ao mesmo tempo, o lazer e a saúde, ressaltando que se poderia fazer
muito exercício em pouco tempo e com pouco esforço.
Em 1818, Drais conseguiu a patente do seu veículo por dez anos. O
fato de ser dirigível transformou-a em um grande meio de transporte, pois,
com a direção, tornava-se fácil conduzi-la e manter o equilíbrio. Em 1817,
percorreu 50 quilômetros em uma hora, trajeto que o correio da época levava
quatro horas para percorrer. A partir daí, a imprensa começou a divulgá-lo
alegando que era uma das novidades mais importantes no campo das
ciências mecânicas o que o fez conhecido por toda a Alemanha.
Drais tentou montar sua própria fábrica, mas os fornecedores deramlhe um golpe, levando todo dinheiro que tinha e a tão sonhada fábrica nunca
abriu as portas. Por outro lado, seus maiores compradores quebraram e o
correio, que era um deles, proibiu seus mensageiros de usar as drasianas pois
o gasto com sola de sapato era muito grande.
Em outubro de 1817, Georg von Reichenbach, engenheiro da corte de
Maiz, criou um veículo com os mesmos princípios da drasiana, porém com um
centro de gravidade bem mais baixo devido ao fato de que a barra que servia
de trave e assento estava muito baixa, tinha um assento acolchoado que
podia subir e descer para acomodar os diversos tamanhos de usuários. A roda
traseira se movia dentro de um garfo e o garfo dianteiro era arqueado (Fig.
5.2).
Apareceram de 1817 a 1819 mais três mecânicos cujos inventos são
registrados nas Figuras 6.2 e 7.2.
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Em 1820, um mecânico de Munique construiu drasianas com parte em
ferro (Fig. 8.2). Lembrando os celeríferos, apareceram na França veículos com
cabeças de animais (Fig. 9.2).
FIGURA 5.2 - Drasiana de George von Reichenblank 1817 (RAUCK, 1981)
FIGURA 6.2 - Drasiana 1817 (RAUCK, 1981)
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FIGURA 7.2 - Drasiana 1819 (RAUCK, 1981)
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2.6
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FIGURA 8.2 - Drasiana 1820 (RAUCK, 1981)
Os ingleses chamaram as drasianas de Hobby-Horse, pois esta tinha
se tornado seu hobby preferido. Denis Johnson, possuidor da patente da
drasiana, lança no mercado estes veículos com raios de madeira e aros
recobertos com ferro, estreitas para pista e largas para os terrenos arenosos.
Em 1819, ele lança a bicicleta para damas, que tinha armação de
madeira recoberta por ferro muito curvada para baixar de maneira que as
damas não tivessem problemas com as saias longas e fartas (Fig. 10.2).
Uma bicicleta com uma estrutura muito pensada chamada de
Bicicleta de Kassler (Fig. 11.2), encontra-se no Deutsches Museum de Munich.
Foi um invento mais veloz que os outros pelo fato de ter uma estrutura com o
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centro de gravidade mais baixo e as rodas maiores, mas se desconhece a
origem desta bicicleta.
FIGURA .9.2.- Celerífero que aparece na França em 1820 (RAUCK, 1981)
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2.8
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FIGURA 10.2 - Drasiana para damas (RAUCK, 1981)
Outro estranho invento encontra-se no museu municipal de Bunzlau
na Baixa Silesia (Fig. 12.2). Falta o típico guidão das drasianas, não se tendo
documentos fidedignos sobre sua procedência, nem sobre o inventor e a data
da sua construção.
FIGURA. 11.2 - Drasiana de Kasseler. (RAUCK, 1981)
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FIGURA. 12.2 - Drasiana sem guidão. (RAUCK, 1981)
Apesar de tantos inventos, todos os autores são unânimes em afirmar
que Drais é o inventor da bicicleta dirigível, ficando conhecido como “pai
espiritual da bicicleta”.
As bicicletas foram evoluindo em sua forma de dirigir, assentos
reguláveis e outros acessórios, porém faltava ainda a criação de um
mecanismo de propulsão que não fosse através do contato dos pés com o
chão. Perguntavam ao Barão Drais porque ele não havia construído as
bicicletas que fossem impulsionadas com manivelas, mecanismo já utilizado
desde os séculos passados nos coches de tração muscular. Ele defendia seu
sistema de impulsão direta contra o solo alegando que nós temos mais força
nas pernas que nos braços.
Já havia estudos a este respeito desde 1817, porém tudo muito
complicado e nada realizável. Este mecanismo foi estudado pelo mecânico
Neremberg Johan Carl Siegismund Bauer (Fig. 13.2). Não tardou muito e, em
1821, o inglês Lewis Compertz deu uma solução, mas que ainda consumia
muita energia (Fig. 14.2). Acoplou a uma drasiana um mecanismo composto
por uma manivela e uma roda dentada que impulsionava a roda dianteira.
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2.10
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FIGURA 13.2 - Drasiana com mecanismo de propulsão de Nerembereg Bauer (RAUCK, 1981)
FIGURA 14.2 - Bicicleta de Compertz com manivela e roda dentada (RAUCK, 1981)
Em 1838, Kirkpark McMillan, ferreiro escocês, aclopou elementos ao
eixo da roda traseira a qual, por meio de duas manivelas, se acionava com
dois pedais unidos à parte dianteira do quadro e, pela primeira vez, torna-se
realidade a tração da roda traseira, mecanismo utilizado até hoje (Fig. 15.2).
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Depois de um espaço de quinze anos, em 1853, o alemão Philip Moritz
Ficher montou um par de manivelas à roda dianteira de uma drasiana e aros
metálicos a ambas as rodas, transformando-a assim numa bicicleta (Fig. 16.2).
Apesar do sucesso, este invento não influenciou no desenvolvimento da
bicicleta.
FIGURA 15.2 – Drasiana com tração na roda traseira de Mc Millan (RAUCK, 1981)
FIGURA 16.2 – Drasiana de Philip Moritz com manivela na roda dianteira e aros metálicos
(RAUCK, 1981)
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No ano de 1861, Pierre Michaux, um construtor de carruagem, recebeu
uma velha drasiana para que fosse concertada. Seu filho Ernest usou-a, e
percebendo a dificuldade que era para impulsioná-la, Michaux colocou dois
pedais facilitando sua impulsão (Fig. 17.2). Fez os croquis dos pedais e seu
filho os construiu, depois passou a construí-los em série. Em 1869, já possuía
uma produção de 200 peças diárias e, neste mesmo ano, foi realizada a
primeira prova de ciclismo. As primeiras manivelas e bicicletas ainda eram
construídas de madeira mas as michaulinas (Figs. 18.2 e 19.2) eram
construídas com quadros em ferro. A grossa roda de madeira foi trocada por
uma roda de ferro.
FIGURA 17.2 - Drasiana com pedais (PRIDMORE, 1995)
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FIGURA 18.2 - Michaulina construída em ferro (PROSPECTO DE DIVULGAÇÃO)
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FIGURA 19.2 - Detalhe da Michaulina construída em ferro (PROSPECTO DE DIVULGAÇÃO)
Aparecem as Lallemente (Figs. 20.2 e 21.2), construídas por Pierre
Lallemente em Paris, que logo consegue patente americana. Não teve êxito
comercial como esperava.
Havia outras bicicletas com manivelas acopladas à roda dianteira,
porém não se sabe ao certo se foram inventadas ou copiadas, como é o caso
de uma bicicleta construída em 1844 por Gattilieb Mylius e seu filho Heinrich
von Mylius (Fig. 22.2). Há uma outra bicicleta italiana que se encontra no
Museu Nacional da Ciência e Tecnologia Leonardo Da Vinci, em Milão, cuja
construção se atribui de 1855, o que é improvável devido ao fato de seu
assento possuir molas de lâminas, que não era característica da época.
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FIGURA 20.2 - Drasiana de Lallemente I (PRIDMORE, 1995)
FIGURA 21.2 – Drasiana de Lallemente II (RAUCK, 1981)
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FIGURA 22.2 – Drasiana de Mylius (RAUCK, 1981)
James Starley inventou os raios e Jules Truffant escavou o aro da roda
, cobrindo-o de borracha. Robert Thompson, em 1815, requereu a patente para
o tubo de borracha.
O escocês Thomas McCall equipou a bicicleta de McMillan com freios.
Surge na Itália, em 1868, um modelo bastante delicado desse estilo de
bicicleta. Em Nova York, dois americanos deram continuidade às bicicletas do
tipo Mc Millan (Fig. 23.2).
Surgem em 1869 os modelos de bicicletas com tração traseira
construídas por Trefz, um professor de Stuttgart, modernizando
definitivamente a técnica de tração com pedal. Ele substituiu o pedal
oscilante, criado por McMillan por um pedal com manivela através de varas
(Fig. 24.2).
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FIGURA 24.2 - Bicicleta tipo McMillan de tração com pedal (RAUCK, 1981)
FIGURA 23.2 - Bicicleta tipo Mc Millan (RAUCK, 1981)
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FIGURA 25.2 - Primeira bicicleta com tração por corrente contínua de transmissão
(RAUCK, 1981)
Nesse mesmo ano, Michaux constrói, em Paris, uma grande fábrica de
bicicletas. Mas o descobrimento mais significativo deste ano foi relativo a
Guilmet-Meyer com a criação da tração não mais sobre a roda traseira, mas,
pela primeira vez, por meio de uma corrente continua de transmissão, que se
tornou antecessora imediata das bicicletas atuais (Fig. 25.2).
As bicicletas de roda dianteira maior que a roda traseira (Fig. 26.2)
eram muito perigosas devido à parte dianteira ser bem mais pesada que a
traseira o que provocava o seu capotamento facilmente. Estas rodas
cresceram pelo fato de que quanto maiores fossem, mais velocidade se
conseguia, isso passou a ser sinônimo de status pois, quanto mais alto
estivesse o motorista, mais distante dos outros ficava. Eram tão perigosas
que foi criado um dispositivo para que o guidão se soltasse facilmente caso
ela capotasse, não deixando o ciclista preso nele. Elas chagaram a ter rodas
de um metro e meio de diâmetro.
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As firmas Singer & Co., Hilman e Herbert & Cooper produziram, em
1884, na cidade de Coventry a bicicleta de segurança chamada kangaroo (Fig.
27.2), ou seja, canguru, que possuía, para evitar as perigosas capotagens,
novamente uma roda dianteira menor.
Em 1887, John Bloyd Dunlop descobre o pneu a ar, embora seja
verdade que Robert Thompson havia descoberto este recurso desde 1845,
mas caiu no esquecimento e provavelmente Dunlop nada sabia desse
primeiro invento. A Fire Fly, da firma Cycle Co., foi uma das primeiras
bicicletas equipadas em série com pneus a ar.
Esse tubo era, porém, muito rudimentar, pois quando estourava ou
furava, eram gastas várias horas para o seu reparo. Os irmãos Michelin
estudaram durante dois anos a possibilidade de um pneu removível.
Obtiveram pleno êxito, mas somente eles acreditaram neste invento.
Em 1891, Charles Terront venceu a prova Paris-Brest, mesmo depois
de ter furado o pneu cinco vezes, com uma vantagem de oito horas sobre o
segundo colocado, que correu com rolos de borracha.
A popularidade que a bicicleta consegue com este invento é enorme,
já existindo cinco mil ciclistas, em 1890, somente na França. Dez anos depois,
este número já era de dez milhões.
Suas qualidades como meio de transporte econômico e de fácil
armazenamento são descobertas e com isso vem o seu sucesso, tornando-se
também um esporte mais acessível que os outros, pela facilidade de
treinamento e aquisição de equipamentos.
Foi utilizada durante a Segunda Guerra pelas unidades de infantaria
da Itália, França e, logo também, pela Holanda, Bélgica e Espanha como meio
de transporte, sendo então criada a bicicleta dobrável, que os soldados
carregavam nas costas como mochilas (Fig. 28.2)
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FIGURA 26.2 - Bicicletas com roda dianteira maior que a roda traseira (RAUCK, 1981)
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FIGURA 27.2 - Bicicleta Kangaroo (PRIDMORE, 1995)
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FIGURA 28.2 - Bicicleta dobrável (prospecto de divulgação)
Humber desenvolve o quadro pentagonal ou trapezoidal no ano de
1890, que se manteve na sua forma básica até os dias de hoje. E Rupalley,
engenheiro parisiense, fabrica em 1895, uma bicicleta de alumínio com
apenas 20, libras contra as construídas na época em aço 60 e com libras.
Ernest Sachs cria, em 1903, o famoso cubo torpedo, com roda livre e
freio a contrapedal. A Reynolds, em Birmingham, desenvolve o tubo de aço
sem costura, reforçado nas extremidades.
John Starley termina a era das bicicletas altas, lançando a sua
bicicleta Rover III, com quadro trapezoidal curvado, rodas com raios
tangenciais de tamanho quase iguais e transmissão por corrente para a roda
traseira (Fig. 29.2).
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FIGURA 29.2 - Bicicleta Rover III (PRIDMORE, 1995)
A partir daí, foram inúmeras as inovações com o sucesso da BMX nos
anos 70 (Fig. 30.2), da Mountain Bike nos anos 80 (Fig. 31.2), até chegarmos
aos dias atuais, com o exemplar dos anos 90 da Multi Sport Zipp-Speed,
considerada a bicicleta mais aerodinâmica já projetada até hoje (Fig. 32.2).
Foi criada uma série de acessórios que tornaram a bicicleta mais ágil
e confortável, como suspensão, freios a disco e até hidráulicos, pneus
adequados a cada tipo de terreno, selins mais anatômicos, câmbio de
marchas, materiais mais leves, vários estilos de bicicletas específicas para
cada atividade, inovações que poderemos ver no Capítulo 4, que trata de sua
morfologia.
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FIGURA 30.2 – BMX (PRIDMORE, 1995)
FIGURA 31.2 – Mountain Bike (BICI SPORT, 1999)
E as inovações continuam, surgindo os modelos que buscam uma
posição confortável e fogem à forma tradicional em que o ciclista permanece
com o tronco apoiado, porém ainda não conhecidas pela maioria, embora
também sem aceitação pelos que a conhecem (Figs. 33.2, 34.2 e 35.2).
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FIGURA 32.2 – Bicicleta Speed Zipp 2001, da Multi Sport Zipp-Speed (PRIDMORE, 1995)
FIGURA 33.2 – Bicicleta Easy Racer, projetada por Gardner Martin na California
(PRIDMORE, 1995)
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FIGURA 34.2 – Bicicleta Epicycle, projetada por Michael Stapleton em Chicago
(PRIDMORE, 1995)
FIGURA 35.2 – Bicicleta produzida pela Vision Recumbent Advanced Transportation Product
(PRIDMORE, 1995)
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