Боштян Махнич и Примож Горян жили в городке Сежан у итальянской границы. Оба увлекались техникой. В начале 2005 г., наблюдая за тем, как участники велогонок Giro d’Italia изо всех сил работали педалями при подъеме в гору, друзья начали размышлять о потере хода, или «мертвой точке» – точке, когда одна нога завершает толкающее движение, а другая готовится к толчку. Если бы удалось понизить мертвую точку, это могло бы значительно улучшить коэффициент полезного действия велосипеда.

Следующие три года друзья провели, пытаясь найти коммерчески приемлемое решение. «В течение первых восьми месяцев мы изучали то, как преодолеть мертвую точку механически», – вспоминает Горян. Их идея была основана на системе подвески в ведущей ступице колеса, которая разделяет вращение центральной части ступицы на оси от вращения внешней части, прикрепленной спицами к ободу колеса. Эта конструкция позволяет велосипедисту толкать с большей силой во время рабочих сегментов цикла педалирования, в то время как часть энергии сохраняется в пружинном механизме ступицы.

Сохраненная энергия затем освобождается во время холостых сегментов (мертвых точек), помогая велосипедисту преодолеть их быстрее и с меньшим усилием. Пружина также смягчает переходы между сегментами, что снижает нагрузку на ноги.

Парни назвали это изобретение «E-hub» – активная ступица, а свою компанию – Ekstundo, что значит «идея» или «инновация». Махнич стал генеральным директором, а Горян – директором по НИОКР. Конструкция, на которую ими был получен патент, состоит из 22 алюминиевых и стальных узлов, причем все они, кроме одного, произведены в ЕС (включая четыре подшипника SKF).

Для продукта были необходимы высококачественные компоненты – особенно это касалось четырех подшипников для каждой ступици. По своей прошлой работе Горян был знаком с продукцией SKF. Он поясняет: «Подшипник SKF был выбран с самого начала, потому что подшипники в нашей ступице должны работать безупречно».  Испытания подтвердили правильность выбора: подшипники SKF превзошли продукцию всех конкурентов.

Тем временем Махнич и Горян разрабатывали шесть различных версий ступицы для дорожных велосипедов и три версии для горных велосипедов. «Мы поняли, что нужны различные модели, после предварительного испытания с участием 20 велосипедистов, – рассказывает Томаз Абрахт, начальник производства компании Ekstundo. – Пружинный механизм необходимо накручивать сильнее или свободнее в зависимости от веса велосипедиста, его силы и уровня подготовки. Для горных велосипедов необходим более твердый пружинный механизм и ступица, которая рассчитана на дисковые тормоза, в отличие от обычных тормозов дорожных велосипедов».

К концу 2005 г. активная ступица была удостоена золотых медалей за инновации на выставках в Нюрнберге (Германия) и Селье (Словения). Предприниматели получили финансирование и логистическую поддержку от словенской компании H.F. Metaltrade d.o.o., а также пяти других партнеров.

 «Мы хотели начать свое небольшое дело и развивать бизнес собственными силами, а не продавать его большой компании», – говорит Махнич.

В марте 2006 г. – мае 2007 г. компания Ekstundo сосредоточилась на испытаниях и определении эффективности активной ступицы посредством независимых исследований, проводимых научными центрами Словении, Италии и Канады. Результаты показывали, что активная ступица увеличила силу педали на 7–10%, позволила преодолеть потерю хода педали, снизить нагрузку на мышцы и коленные суставы и увеличить скорость вращения педалей.

Среди дополнительных преимуществ для велосипедистов – уменьшение частоты сердечных сокращений, снижение гипервентиляции легких и понижение уровня молочной кислоты в крови.

Первый прототип был слишком тяжел для гоночных велосипедов, и инноваторы сосредоточили свои усилия на том, чтобы снизить его вес, в результате чего теперь он составляет 650 г. В январе 2008 г. было получено разрешение от Международного союза велосипедистов (UCI) на продажу изделия профессиональным гонщикам. «Мы уже начали продавать нашу ступицу любителям, пока ждали разрешения от UCI», – рассказывает Горян. Тем временем, патентные права на ступицу были получены в 146 странах.

Наконец, в мае 2008 г. была начата обширная кампания по продвижению активной ступицы на рынке. В июне 2008 г. команда, использовавшая активную ступицу, выиграла веломарафон Race Across America. А в июне 2009 г. компания Ekstundo для участия в соревнованиях Race Across America сформировала собственную команду E-hub, которая финишировала второй в парном разряде.

Продукция компании продается в Словении, Италии, Канаде, Бельгии, Австрии, Германии и Испании.

В декабре 2008 г. в словенском спортивном журнале появилась статья об Ekstundo, сопровождаемая фотографией, на которой видны подшипники SKF. Эту статью заметили в SKF Словения и связались с компанией. Теперь Ekstundo испытывает новое поколение подшипников SKF, и на сегодняшний день достигнуты превосходные результаты. Вполне вероятно, что активные ступицы будут оборудованы гибридными подшипниками SKF, потому что керамические шарики в этих подшипниках отличаются легкостью и прочностью и создают меньше трения.

Ekstundo также работает над созданием корпуса ступицы из углеродистого соединения для снижения веса по сравнению с нынешним вариантом алюминиевого исполнения .

Ожидается, что в 2009 г. компания реализует 4 000 ступиц, и таким образом ими будет оборудовано 25% от 100 000 велосипедов, продаваемых ежегодно для профессионального использования. Но поскольку активная ступица также востребована велосипедистами-любителями, Махнич и Горян ожидают больших объемов продаж: миллиард велосипедов в год по всему миру.

ОПТИМИЗАЦИЯ ЕЗДЫ НА ВЕЛОСИПЕДЕ 

Компания Ekstundo испытала различные типы подшипников, чтобы найти оптимальный баланс между низким трением, высокой прочностью, малым весом, требуемым ресурсом и другими характеристиками.

Первая конструкция была основана на радиально-упорных шарикоподшипниках; однако ступица оказалась слишком тяжелой. Поэтому компания применила радиальные шарикоподшипники. Была испытана продукция нескольких производителей, но оказалось,что подшипники SKF лучше соответствуют требованиям конструкции.

Сегодня Ekstundo использует стандартные уплотненные радиальные шарикоподшипники SKF и проводит испытания ряда других подшипников SKF:

• Подшипники с уплотнением малого трения.
• Новые энергосберегающие подшипники Е2 в которых момент сил трения понижен на минимум 30% по сравнению со стандартными подшипниками.
• Гибридные подшипники, в которых шарики выполнены из нитрида кремния. Эти подшипники обеспечивают более высокую максимальную скорость и имеют более длительный срок службы. По сравнинеию со стальными шариками плотность керамических шариков составляет лишь 40%, поэтому они меньше весят и отличаются низкой инерционностью, что приводит к уменьшению давления на сепаратор подшипника, снижению трения в высокоскоростных условиях, обеспечению оптимального теплового баланса и увеличению срока службы смазки. Они также лучше работают в условиях ограниченного смазывания.