DEENTWICKLUNG DER BOXXER
Chassis Updates | DebonAir+ Twin Tube Design | Reibung: Ölfluss-Ports und Crown Height Gradient | Charger 3 und ButterCups | Großartige Dinge brauchen Zeit
Die Entwicklungsgeschichte unserer BoXXer beginnt in Snowshoe, USA, beim letzten Rennen des Downhill World Cup von 2021 - ein Doppellauf auf der felsendurchsetzten, wurzeligen und richtig harten Strecke von Snowshoe. Mit ein paar BoXXer-Prototypen im Gepäck trifft eine kleine Crew von Entwicklungs- und Testingenieuren im Servicebereich oben in Snowshoe ein und packt ihr Test-Equipment in den SRAM-Anhänger. Das Entwicklungsteam war aber nicht für das Rennen angereist, sondern für den Test-Event danach - zwei Tage mit dem Trek Factory Race Team und dem RockShox Trek Race Team (und deren Mechanikern) um die verschiedenen Entwicklungsstufen der BoXXer auf der selben Strecke zu testen, die sie kurz vorher im Rennen schon zweimal gefahren sind. Ihr Ziel: Feedback von den weltbesten Downhill-Fahrern zu der neuen 38mm BoXXer sammeln. Mit einer Fülle an Messinstrumenten bewaffnet, haben sie sich an die Arbeit gemacht, die für jeden Athleten speziell abgestimmten, nagelneuen BoXXer-Prototypen an deren Bikes zu schrauben und die Messinstrumente zu installieren.Damit wurden nicht nur der Chassis-Flex, Biegekräfte und die Steifigkeit ermittelt, sondern auch Vibrationen und Laufradgeschwindigkeiten aufgezeichnet. (Die so ermittelten Daten wurden auch genutzt, um die neueste RockShox Simulator für Testreihen unter Laborbedingungen zu bauen - aber diese Story erzählen wir ein andermal.)
Als das Entwicklungsteam seinerzeit das neue BoXXer-Projekt gestartet hat, dachten Sie das neue Design wäre bereits fast fertig. Das 2023er Lineup der Technologien (von nahezu dem gleichen Team entwickelt), war auf einem guten Weg und erntete großartige Reviews.Also dachte man, der Aufwand die ButterCups, die Charger 3 Dämpfung und die Modell-spezifische Version der DebonAir+ Feder an das größere Chassis der BoXXer anzupassen, würde wenig Arbeit machen. Neben der Adaption dieser Technologien an das Anwendungsprofil der BoXXer, wollte man das Chassis zur Optimierung der Steifigkeit aber auch noch vergrößern. Also haben sie zuerst gefragt: Wie steif kann man eine Gabel bauen?
Spoiler Warnung: Sehr steif! Zu steif. (Ja, auch das ist möglich.)
Der Design-Ingenieur Jon Watt und der Produktmanager Jon Cancellier waren bei dem Test-Event vor Ort, sprachen mit Athleten und holten nach jeder Runde deren Feedback ein. Und was sie immer wieder zu hören bekamen war „zu steif“. Vielleicht waren das nicht die exakten Worte, aber versteckt hinter Aussagen wie „zu harsch“, „zu wenig Traktion“, oder einfach „die kleinen Schläge gehen voll auf die Hände“.
Andere Bauteile der Gabeln hätten ebenfalls der Grund für derartige Kommentare sein können - wie wussten die Ingenieure also, dass das Chassis zu steif war, statt einer anderen Ursache? Es hat ein wenig Nachforschung gebraucht, aber es gab ein paar grundsätzliche Indikatoren. Wenn die Gabel zu viel Torsions- und Biegesteifigkeit besitzt, beginnt sie unter dem Fahrer zu tänzeln, wird von Felsen und anderen Hindernissen abgelenkt und verursacht einen subjektiven Kontrollverlust oder ein Gefühl von Härte in den Händen. Ist die Steifigkeit zu gering, fühlt sich die Gabel an, als würde sie unter dem Fahrer wegflexen oder es treten Vibrationen im Resonanzbereich auf, was beides zu unkontrolliertem Feedback in den Händen führt und letztlich eine Gefühl von zu wenig Gegenhalt bei einer aggressiven Fahrweise erzeugt. Wenn eine Gabel aber genau das richtige Maß an Steifigkeit besitzt, kann man damit präziser seine Linie fahren weil die Gabel sich ihren Weg durch die Felsen selber sucht und zugleich die kleinen Schläge wegfedert, damit der Fahrer sich ganz auf die Strecke vor sich konzentrieren kann.
Mit dem (zugegeben nicht immer idealen) Athleten-Feedback hat das RockShox Entwicklungsteam den Test-Event in Snowshoe mit vielen Fragezeichen im Kopf verlassen … und haben die folgenden 18 Monate damit verbracht, alles an der BoXXer grundlegend zu hinterfragen und gegebenenfalls zu ändern.
Angesichts des Feedbacks haben wir uns immer wieder gefragt: Liegt es an der Luftfederung, an der Dämpfung oder am Chassis? Wie haben jedes davon isoliert betrachtet - im Fall des Chassis konnten wir das selbe Innenleben beibehalten und mit verschiedenen Steifigkeiten experimentieren und vergleichen, was bei den Fahrern besser ankam.
–Jon Watt
Chassis Updates
Die erste Sache, die das Team unter die Lupe genommen hat, war das Chassis. Die zwei Hauptfaktoren der Chassis-Performance sind die Torsionssteifigkeit, also wie sehr eine Gabel sich verwindet oder bei von außen wirkenden Querkräften dem Verwinden widersteht (zum Beispiel seitliche Schläge oder schräg angefahrene Steine) und die Biegesteifigkeit - also wie sehr die Gabel untern dem Bike nach vorne oder hinten flext (etwa beim harten Bremsen in steilem Gelände).
Die Biegesteifigkeit wird hauptsächlich durch die Standrohre und Gabelkrone bestimmt, weshalb Doppelbrückengabeln sich ideal für DH-Rennen eigenen - sie sind einfach erheblich steifer als Gabeln mit Einfachkronen. Um das Thema der Biegesteifigkeit bei der BoXXer anzugehen, hat der RockShox Designingenieur Jon Watt die Finite Element Analyse (FEA) eingesetzt um Bereiche von Belastungsspitzen in den Standrohren zu identifizieren, hat an verschiedenen Stellen Material abgetragen und die Wandstärken in kritischen Bereichen bearbeitet … nur um in den gewünschten Bereichen den Flex zu erhöhen.
Das richtige Maß an Torsionssteifigkeit zu ermitteln war sogar noch herausfordernder, denn die Gabelbrücke (als Teil der Tauchrohreinheit) ist der primäre Faktor wie die Gabel auf Verwindung reagiert. Die Tauchrohreinheit ist im Prototypenbau eine echte Herausforderung, weil es darin so viele Winkel und Radien gibt, die technisch schwer zu fertigen sind. Um herauszufinden wie man das Drehmoment auf die Bremsbrücke (???) reduzieren könnte, hat Watt nach den Ergebnissen seiner FEA- und Lastanalysen etwas Material bei den Tauchrohren abgefeilt.Er wollte sicher sein, dass die Laboruntersuchungen eindeutig positive Testergebnisse erbringen, ehe er Testfahrer mit den neuen Tauchrohren auf die Trails schicken würde.
„Ich habe viel Zeit mit Simulationen und Analysen verbracht, um zu bestimmen, wo ich am besten Material wegnehmen könnte. Es geht darum, das optimale Verhältnis aus Steifigkeit, Stabilität und Gewicht zu finden.Es ging ums Gewicht - das Material sollte wirklich nur dort sein, wo es nötig ist, um die Stabilität zu wahren.“
–Jon Watt
So wurden die Testfahrer mit einer Tauchrohreinheit auf Tesfahrt geschickt, dann wurden andere Tauchrohre montiert und dann wieder andere. Dabei sammelte das Entwicklungsteam Feedback, hat die Gabelkronen dementsprechend angepasst und schickte die Fahrer auf die nächste Testfahrt. Material entfernen, fahren, messen, das Ganze wiederholen. Und so langsam haben sich die Puzzleteile zusammengefügt. Das Feedback der Testfahrer wurde langsam positiver und die Laborwerte bestätigten diese Informationen - das erhoffte, optimale Chassis war in Reichweite.
Und letztlich kamen die Ingenieure zu einem Ergebnis, von dem sie glaubten, dass es die ideale Kombination aus Torsions- und Biegesteifigkeit war.In der Grafik unten sieht man diesen Idealtypus in rot, im Vergleich zur Serien-BoXXer von 2019, wie sie bis 2021 in den Rennen gefahren wurde und dem zu steifen BoXXer-Prototypen (ganz rechts) wie ihn die Athleten in Snowshoe gefahren haben.
DebonAir+ Twin Tube Design
Nachdem die Chassis-Entwicklung langsam zu einem Ergebnis kam, hat sich das Team an die strukturellen Änderungen der Luftfeder gemacht. Der Schritt die Standrohre von 35 auf 38 mm zu vergrößern, hatte auch massive Auswirkungen auf den Charakter und die Funktion der Luftfeder, schließlich ist die Luftfeder ja nichts anderes als das unter Druck gesetzte Innenvolumen der Standrohre. Die erste Version der DebonAir+ Luftfeder für die BoXXer erzielte nicht das gewünschte Fahrgefühl - sie fuhr sich schwammig, hatte zu wenig Gegenhalt im mittleren Federweg und war gegen Ende zu progressiv. Das Team wollte aber eine sehr lineare, sich über den gesamten Federweg konsistent fahrende Luftfeder. Mit den großen Standrohren konnten sie das Verhältnis aus Druckkolben- und Schaftdurchmesser aber einfach nicht erreichen, wie es für eine lineare Kennlinie notwendig gewesen wäre.Also wurde eine Luftfeder im Stil einer geschlossenen Kartusche in Betracht gezogen, um das Verhältnis zu reduzieren.
Und hier kommt das Twin-Tube Design ins Spiel. Indem man im Standrohre ein weiteres, kleineres Rohr einsetzt, konnte das Team den Durchmesser des Druckkolbens reduzieren, wodurch sich das Verhältnis zwischen dem Druckkolben- und den Federschaftdurchmessern weiter verkleinert. Indem der übliche 10mm Federschaft auf 14 mm vergrößert wurde, konnte man das Verhältnis weiter reduzieren.Und indem man ihn hohl ausführt, konnte zugleich die Negativfeder größer werden. Mit den zusätzlichen Optionen, das Luftfedervolumen zu beeinflussen, hat das Team den oberen Dichtungs-/Druckkolben weiter nach oben versetzt - ähnlich wie bei der ZEB - und um das Negativvolumen noch weiter zu maximieren und die gewünschte Kennlinie zu erreichen, wurde der Dichtkopf hohl ausgeführt. [Haben dich die ganzen Infos zu Positiv- und Negativ-Luftkammern verwirrt? Dann schau dir DebonAir+ an und erfahre mehr über die Theorie hinter Luftfedern.
Um die Aufzählung der Updates an der BoXXer DebonAir+ Luftfeder abzurunden, haben wir noch einen 45mm hoch bauenden Endanschlagpuffer ergänzt, der die Härte aus auftretenden Durchschlägen nimmt. Ähnlich wie auch in den Luftfedern der SID wirkt der Endanschlagpuffer erst ganz am Ende des Federwegs und dient als zusätzlicher Schutz vor harten Durchschlägen.
Das Ergebnis ist eine lineare, über den gesamten Federweg konsistente Luftfeder - mit sensiblem Ansprechverhalten für eine bessere Federung bei kleinen Schlägen, genügend Gegendruck im mittleren Federweg um ein Abtauchen zu verhindern und eine nur mäßig progressives Ende des Federwegs damit man den kompletten Federweg nutzen kann.Und im Fall eines echten Durchschlags, wird der durch den Endanschlagpuffer deutlich abgemildert.
Reibung: Öl-Durchflüsse und Crown Height Gradient
Das nächste Stück in dem Puzzle war die Reibung.
Die Luftfeder als eigene Kartusche auszuführen gab ihnen die Gelegenheit eine Theorie zum Thema Reibungsreduzierung im Gesamtsystem auszuprobieren: Würden Öldurchflüsse in den Standrohren die Reibung noch weiter reduzieren? Die Idee ist einfach: Bohrungen in den Standrohren (dort, wo sie immer in den Tauchrohren stecken), würden die Schmierung beim Einfedern aufnehmen und sie auf dem Weg nach oben Richtung Top-Out langsam wieder abgeben. Die Öldurchflussöffnungen halten die Gleitlager dauerhaft geschmiert und wie die Tests zeigten, erreichte man mit dieser kontinuierlichen Ölzirkulation eine Reduzierung der Gesamtreibung. Die Öldurchflussöffnungen haben aber noch eine zweiten Aufgabe - sie geben den Luftmolekülen, die in den Tauchrohren hin und herbewegt werden (auch bekannt als Casting-Volumen) die Gelegenheit auch durch die anderen Teile des Systems zu wandern, ohne gefangen zu sein … was der BoXXer Luftfederkennlinie noch den letzten Schliff verleiht.
Ein weiterer Punkt beim Thema Reibung ist die Fehlausrichtung der Standrohre. Zur Montage macht die Doppelbrückenkonstruktion der Boxxer es notwendig, dass die Standrohre nicht fest miteinander verbunden sind wie etwa in der CSU (Crown-Steerer-Upper) einer normalen Single-Crown-Gabel. Deswegen müssen die Standrohre der BoXXer nach der Montage am Bike zueinander ausgerichtet und nach genauen Drehmomenten in den Gabelkronen geklemmt werden - das kann noch nicht in der Fabrik erfolgen. Wenn die Rohre in den Gabelkronen geklemmt werden, können sie sich angesichts der auftretenden Kräfte minimal in die eine oder andere Richtung verdrehen. Diese Fehlausrichtung, so klein sie auch sein mag, verstärkt sich beim Einfedern der Gabel und mit dem großen Federweg der BoXXer noch weiter.Es folgt: Fehlausrichtung = Reibung. Um dem entgegenzuwirken, haben wir das Design der Gabelkronen verändert und neue Markierungen zur genauen optischen Ausrichtung auf den Standrohren angebracht (die wir Crown Height Gradient nennen).Damit kann man die Ausrichtung der Standrohre optisch ganz leicht überprüfen (ganz ohne Lineal).Zuletzt haben wir noch ein neues Anzugsschema der Gabelkronenschrauben entwickelt. Die garantiert besten Ergebnisse erhältst du, indem du dich an die Angaben in der BoXXer-Gebrauchsanweisungen hältst.
Charger 3 und ButterCups
Zuletzt haben wir noch die zwei vom 2023er Gabel-Lineup bekannten und bewährten Technologien hinzugefügt: Charger 3 und ButterCups Charger 3 RC2 (im Ultimate Modell) bietet eine unabhängige High- und Low-Speed-Einstellung der Druckstufendämpfung, während der komplett neue Charger 3 RC (für das BoXXer Base Modell entwickelt) in der Zugstufe und Druckstufe (einfach) eingestellt werden kann. Schau dir die Charger 3 Seite an, um mehr darüber zu lernen, wie eine Dämpfung funktioniert.
Prototyp einer BoXXer Charger 3 Dämpfung mit ButterCups
Die selben ButterCups, die du seit 2023 von der Pike, Lyrik und ZEB kennst und nicht mehr missen magst, gibt es ab sofort auch in der Dämpfung und der Luftfeder der BoXXer Ultimate. In ihren goldenen Hülsen bestehen die ButterCups aus Gummipucks und eine Metallplatte, um Frequenzen zu absorbieren, die sonst auf deine Hände und Arme übertragen würden und dort für Ermüdung und Muskelkater sorgen. Erfahre mehr darüber wie die ButterCups hochfrequente Schläge und Vibrationen absorbieren.
Großartige Dinge brauchen Zeit
„Die BoXXer wurde mit jedem Update besser und besser.Wahnsinn, wie sie sich seit der ersten Fahrt damit weiterentwickelt hat.“
–Vali Höll
Während des gesamten Entwicklungsprozesses, parallel zu all den Testreihen im Labor- und in der Praxis, sind Athleten die einzelnen Iterationen der BoXXer auf lokalen DH-Strecken und im World Cup gefahren. Schon vor ihrer offiziellen Vorstellung hat Vali Höll fünf Siege auf der 2024er BoXXer eingefahren, darunter auch den Weltmeisterschaftstitel 2022 in Les Gets, Frankreich. Loris Vergier hat zwei World Cup Rennen auf der 2024er BoXXer gewonnen und erreichte einen knappen dritten Platz bei der selben Weltmeisterschaft 2022 in Les Gets.
Die wichtigste Erkenntnis daraus: Großartige Dinge brauchen Zeit. Manchmal muss man gesagt bekommen, dass man sich auf einem falschen Weg befindet, um sich neu zu orientieren und den richtigen Weg zu finden.
Wir haben so viele kleine und große Dinge geändert und haben so viel mehr dazugelernt und verstanden - und das nur weil es am Anfang nicht funktioniert hat. Hätten wir es ständig schon beim ersten Mal hinbekommen, hätten wir niemals die vielen anderen Sachen verstanden.
–Jon Cancellier
Schau dir Setup des Charger 3 Dämpfers an, das dich durch den Setup-Prozess einer jeden Gabel führt, die mit dem Charger 3 ausgestattet ist. Zur korrekten Montage der BoXXer folge bitte der Anleitung im BoXXer Handbuch auf www.rockshox.com. Hast du Fragen zur Montage? Dann geht zur FAQ-Seite der BoXXer.
Photos von Andy Vathis. Text von Sarah Walter.