Bogenbau-Quiz und...

[Snake-Jo]

Interessant scheint mir noch die Verbindung von Horn und Bogenende zu sein, denn diese muss doch ziemliche Zugkräfte aushalten.
Neben den oben genannten Zahnrillen zur besseren Verklebung mit Hautleim oder Epoxy habe ich bei der sehr kurzen Überlappungsstelle dieses Horns (nur 4 cm) noch eine Brücke über den Spleiß geklebt und zusätzlich mit Tiersehnen gewickelt. Diese Wicklung mit Hautleim schrumpft beim Trocknen zusammen und bildet eine Art Korsett. Später kommt darüber noch die eigentliche Wicklung mit einem dünnen Leinengarn.

[Charles]

Hallo Snake-Jo,

das passt, das ist eine sehr gute Verbindung, das hast Du sehr gut gelöst!

Ich sage, von der Leistung her zwischen den beiden Varianten bleibt es gleich. Vom Zugverhalten her als auch vom Schießverhalten. Vorausgesetzt natürlich, die Wurfarme bei der Recurveversion sind nachgetillert bzw, angepasst an die Recurves. Bin schon auf das Endergebnis bzw. Resümee gespannt!


Schöne Grüße


Charles

[Snake-Jo]

Bevor ich morgen das Rätsel auflöse (sofern der Bogen nicht bricht), noch folgende Gedanken: So ein Bogenbau-Experiment bringt mir immer sehr viele Erkenntnisse und zwingt mich auch immer wieder, an die grundlegenden physikalischen Gesetze heranzutreten. Dazu folgende Überlegungen, die für den ein oder anderen noch banal erscheinen, aber die hinterher immer komplizierter werden und wie man an den Antworten zum Bogenbau-Quiz sieht, durchaus nicht Allgemeinwissen sind.
Ich habe mir mal die Mühe gemacht und mittels einer Pappschablone die Biegeverhältnisse nachgestellt. Sowas geht natürlich mit jedem flexiblen und homogenen Material, von Furnier bis Plastikstreifen oder Aluprofilen ist alles einsetzbar.

Bild 1 Oben:
Spannt man einen Streifen mit gleichförmigen Querschnitt auf, erhält man einen Bogen mit einer Biegezone in der Mitte des Bogens.

Bild 1, Mitte:
Wird nun eine steife Griffzone in der Mitte eingebaut, biegt sich der Bogen immer noch in der Mitte, aber eben naher der Versteifung rechts und links.

Bild 1, unten:
Wird nun noch das Profil in der Draufsicht ab Griff pyramidal gestaltet, ergibt sich fast schon ein Langbogentiller, der nur noch wenig Arbeit beinhaltet.




Bild 2, oben und unten:
Zur Verdeutlichung nochmals der pyramidale Design, welches deswegen auch so beliebt ist, weil es einem sehr viel Tillerarbeit abnimmt.

[gian-luca]

ich vermute, dass der bogen etwas langsamer wird, aber das ist nur so aus dem bauch geschätzt.
bisher waren 50g holz an den bogenenden dran. 140g horn sind jetzt dran, plus wicklung, steg und leim. d.h., dass sich das gewicht der bogenenden in etwa verdreifacht hat. da der reflex wohl durch den auftretenden set zunichte gemacht werden wird, wird das schwer auf kosten der leistung gehen.
was mir mehr sorgen machen würde: ich habe das gefühl, dass der bogen einen ziemlichen handschock haben wird, bei all dem gewicht an den enden...

das sind nur so die gedanken eines bogenbauers der noch nie sowas ausprobiert hat 

gruss und viel glück!
gian-luca

[captainplanet]

Der Bogen wird vor den Geweihsprossen die stärkste Biegung aufweisen, ich denke daher Du mußt beim Nachtillern vor allem in Griffnähe was wegnehmen.

Dadurch daß der arbeitende Bereich (nicht nur die Sprossen und der Griff sind steif, auch im Bereich des aufgeklebten Steges wird sich ja nicht viel biegen) drastisch verkürzt wird bekommt der Bogen Set und wird seinen jetzigen Reflex einbüßen. Durch das höhere Zuggewicht wird er das und die schweren Tips ausgleichen und etwa gleich schnell werfen. Wenn Du ihn aber wieder auf 47# runtertillerst wird er deutlich langsamer sein.

lg georg

[Snake-Jo]

Nun machen wir weiter mit einem Recurve. Der Einfachheit halber mit gerade abknickenden Enden statt runder; der physikalische Effekt ist aber für unsere Überlegungen gleich.

Bild 3 zeigt einen Recurve mit gleichmäßigen Querschnitt und versteiften Griffbereich. Die Sehne liegt beim nur aufgespannten Bogen auf, z.B. auf Sehnenbänkchen.
Die größte Biegung ist wie bei dem LB auf Bild 1 Nähe Griff, jedoch deutlich verstärkt, da wir es mit einem kürzeren Bogen zu tun haben (kurz deswegen, weil hier beim aufgespannten Bogen nur der Bereich zwischen den Kontaktpunkten für die Biegung verantwortlich ist.



Bild 4 zeigt einen Recurve mit einem pyramidalen Design. Genau wie beim LB haben wir zwar die größte Biegung noch in Griffnähe, aber die Biegung erscheint nun besser gerundet, d.h. der Tiller sieht besser aus.

[Snake-Jo]

Nun zur Auflösung der ersten Frage:

1. Frage: Wie ist das Erscheinungsbild des aufgespannten Bogens, wenn ich nach dem Montieren der Geweihsprossen den Wurfarm so lasse, also nicht nachtillere?

HIer erstmal die Schablone zur Verdeutlichung:


Das Überlagerungsbild der im Querschnitt genau gleichen Schablonen zeigt den Langbogen mit dem Recurve bei gleicher Aufspannhöhe und sogar gleicher Sehnenlänge. Man sieht deutlich, das sich die Biegung verstärkt und zwar an der schwächsten Stelle und das ist direkt neben dem Griff. Außerdem sieht man, das die recurven Enden überhaupt keinen Einfluss auf die Biegung haben, außer dass sie den Bogen verkürzen. Wir haben also von der physikalischen Wirkung beim Aufspannen einen kürzeren Bogen vorliegen, der durch die Auflagepunkte der Sehne gegeben ist. Erst mit dem Vollauszug wird sich das ändern, aber das war nciht die Frage.

- Der Recurve wirkt sich beim Aufspannbild nicht aus.
- Die Biegung wird eher Richtung Griff verlagert.
- Die Biegung verstärkt sich (zwangsläufig).

Der Bogenbauer wird natürlich versuchen, dem entgegenzuwirken, indem er am Griff (Fade-out) mehr Material stehen läßt und in Richtung Tipps mehr Material abträgt, um eine gleichmäßige Biegung zu erzielen. Das nennt man übrigens tillern. 

Dies habe ich beim Pflaumenholz-Langbogen ja schon gemacht gehabt, danach die Enden abgesägt und durch sehr heftige Recurves aus Hirschgeweihsprossen ersetzt (s.o. im Thread).
Beim Aufspannversuch dieses Recurves die erste Überraschung:

Der Bogen war ohne Gefahr für Leib und Leben des Bogens und des Bogensbauers nicht zu spannen; er hatte ca 20-30 lb zugelegt.
Ich war also gezwungen, Material abzutragen und zwar über 4 mm in der Tiefe am gesamten Wurfarm. Dabei mußte ich den Bogen gleich tillern, was natürlich nun keinen direkten Vergleich mehr zuläßt. Daher die oben angeführte Erklärung mit der Schablone.
Sind soweit noch Fragen oder wird dem widersprochen? Zur Not muss ich dann den Versuch wiederholen mit einem schwächeren Bogen. 

Nun muss der Bogen noch zu Ende getillert werden und soll dann wieder durch den Chronograhen geschossen werden.

[kra]

Sehr gut beschrieben und verdeutlicht.

Ergebnis ist nachvollziehbar - bei Kontaktrecurves verringert sich die effektive Bogenlänge entsprechend. Und wenn der Bogen auf Standhöhe insges. ca. 15cm (6-7") kürzer wird, wird er entsprechend steifer.

Eine Frage in die Runde: warum biegt sich der WA auf Standhöhe bei 3-eckigem WA Profil eigentlich nicht überall gleich? Der Mechanik-Theorie nach müßte es ja so sein.

Aber dein Versuch (und die Erfahrung beim Bogenbau) zeigt - es nicht ganz so. Besonders deutlich wird es beim abgeänderten Bogen...

Liegt das jetzt daran, das die Kraft nicht sekrecht zum WA-Ende wirkt? Dann müßte sich der Tiller beim Ausziehen des Bogens ja entsprechend ändern - bei Vollauszug, wenn die Sehne senkrecht zum WA Ende abgeht, stellt sich dann erst der Kreistiller ein?

Müßte sich aus deinem Bogenbeispiel ja gut erkennen lassen.

[Snake-Jo]

Eine Frage in die Runde: warum biegt sich der WA auf Standhöhe bei 3-eckigem WA Profil eigentlich nicht überall gleich? Der Mechanik-Theorie nach müßte es ja so sein.

Wenn du mit Dreieck die Aufsicht meinst, also das pyramidale Design: Ja, das geht! Ich kann das auch verdeutlichen anhand der Schablonen, will aber anderen nicht die Antwort vorweg nehmen.
So, Antwort 2 bleibe ich schuldig: Der Bogen ist soeben bei einem Auszug von 25" zerbrochen. 

Nichstdestotrotz kann ich einigen Unrecht geben:
- Set war bislang kaum sichtbar, ca 2,5 cm
- Das Gewicht des Bogen ist am Ende gleich geblieben, weil ich soviel Holz am Wurfarm abtragen mußte
- Und beim Probeausziehen hab ich schon gemerkt: Das wird ein sehr schnelles Teil (soviel Erfahrung muss man mir zugestehen). 

Im Endeffekt: Einen  schönen (sehr schönen) Langbogen zerstört, Bewerbung für Bogen des Monats zurück gezogen und sehr viel Erfahrung gesammelt und das, liebe Bogenbauer, ist mir die Sache wert. 

[acker]

Hallo,
Schade um den Bogen!
Aber, danke für das tolle Quiz bzw Experiment.
Wo ist der Bogen denn gebrochen, direkt an den Fades?

Gruß acker

[Snake-Jo]

Meine Vermutungen zum Umbau eines schönen Langbogens in einen exklusiven Reiterbogen.
Du hast einen guten, effektiven Langbogen. Er ist recht schnell, was bedeutet, dass das Material der Wurfarme optimal ausgenutzt wird.
Wenn Du da jetzt statische Recurves / Siyahs anbringst, verkürzt sich der arbeitende Bereich der Wurfarme drastisch! Um das gleiche Zuggewicht zu erziehlen, muss etliches Material runter. Das bedeutet mehr Biegung bei weniger Material. Verschärft wird das noch dadurch, dass der gleiche Auszug erreicht werden soll.
Ich hab noch nie aus Pflaumenholz einen Bogen gebaut und das Lexikon der besten Bogenhölzer ist grad offline. Ich glaube aber nicht, dass das Holz dieser Steigerung der Beanspruchung stand hält.

Wenn er hält, was mich wirklich freuen würde, ist er sicher noch scheller, hat aber einen bösen Handschock.

@Tadamo-Rah: Deine Antwort trifft allso in weiten Teilen zu. Den Handschock konnte ich leider nicht mehr erfahren. 

@Acker: Es gibt noch ein Bild.  Der obere Wurfarm ist mittig in drei Teile zerbrochen, explosionsartig. Der Bruch ist  recht lang und zeigt damit, das das Holz nicht schlecht war, sondern einfach nur ausgereizt. Das angepeilte Zuggewicht hätte ich gut erreicht. Der Bruch erfolgte bei exakt 46 lb/ 25", also hätte er die angepeilten 52 lb/ 28" genau erreicht.

[skerm]

Sehr interessant, schade, daß es gerumst hat!
Der geringe Set ist für mich sehr überraschend, das muss ein sehr feines Holz gewesen sein. Mit so einem krassen Zuggewichtsanstieg hätte ich nicht gerechnet, aber damit war ich in zumindest nicht allein.
Wie fein sich so ein Wurfarm griffnah biegt, konnte und kann ich beim Rahmen meines Komposits gut sehen. Der verhält sich also ganz brav nach der Theorie, ich werd ihn gleich loben gehen!  :)

Gruß,
Daniel

[Faltenhemd rigoros]

@ Jo: Vielen Dank für das tolle Quiz und dass du uns so intensiv daran teilhaben lässt. Wirst du den Versuch wiederholen, wie du geschrieben hattest?

Gruss, Falti

[Ravenheart]

Sind soweit noch Fragen oder wird dem widersprochen?

Ja, leider, in ein paar Details!

Bild 3 zeigt einen Recurve mit gleichmäßigen Querschnitt und versteiften Griffbereich. Die Sehne liegt beim nur aufgespannten Bogen auf, z.B. auf Sehnenbänkchen.
Die größte Biegung ist wie bei dem LB auf Bild 1 Nähe Griff, jedoch deutlich verstärkt, da wir es mit einem kürzeren Bogen zu tun haben (kurz deswegen, weil hier beim aufgespannten Bogen nur der Bereich zwischen den Kontaktpunkten für die Biegung verantwortlich ist.

1. Die Kräfte greifen natürlich nach wie vor an den Sehnenkerben an, und die "Recurves" haben erheblichen Anteil am Gesamtgeschehen!
An den "Sehnenbänkchen" entsteht ÜBERHAUPT KEIN Zug! Hier drückt die Sehne gegen den Bogen!

Der einzige Zug verläuft exakt in der Linie der Abwinklungen. Das ist der wesentliche Unterschied zum LB! Beim LB bilden WA-Ende und Sehne einen spitzen Winkel, wodurch ein Teil der Kraft den Bogen staucht! Bei 90°-Abwinklung wirkt die Kraft zu 100% in die Biegung. Hier sind es etwas unter 90°, aber eben deutlich mehr als beim LB.
Folglich kann die Kraft mehr "Krümmung leisten".

2. Die Frage ist nun, WO diese Krümmung sich auswirkt!
Beim "Pappmodell" ohne Taper ist es klar. Ungetaperte Latten biegen sich immer in der Mitte am stärksten, denn das Maß der Krümmung ergibt sich ja aus "Kraft x Hebelarm".
Da durch die Verkürzung der Bogen steifer und somit stärker wird, und zugleich die Abwinklung eine bessere Kraftausnutzung in Richtung "Biegung" (und weniger "Stauchung") bewirkt, verstärkt sich der Effekt.

Beim getaperten Modell kommt es drauf an, in welchem Verhältnis der Taper zum Kraftverlauf steht!
Ein perfekt getillerter Bogen "folgt" mit seinem Taper (der sich allerdings aus Breiten- und Dickentaper kombiniert!) ja weitgehend dem Kraft x Hebel-Verlauf.
Allerdings nicht ganz linear (das wäre ein perfekter Kreisbogen-Tiller), sondern ja nach beabsichtigtem Krümmungs-Bild etwas asymmetrisch.
Tja, und da kommt es nun drauf an, WIE asymmetrisch! Denn die Abwinklung VERSTÄRKT das vorherige Bild lediglich, weil nun mehr Kraft in die Biegung und weniger in die Stauchung geht.

Rabe

P.S.: Tut mir echt leid um den Bogen! Danke für den Versuch!!

[Tadamo_Rah]

leider gehört es zu Experimenten dazu, dass nicht alles läuft wie gewünscht, sonst wäre es ja keine.
Ich danke Dir für den interessanten und lehrreichen Beitrag. Viele, eigentlich bekannte Tatsachen wurden mir so noch einmal klar verdeutlicht.
Leider habe ich, wie wohl viele andere auch den Punkt "aufgespannter Bogen" völlig überlesen.

@Tadamo-Rah: Deine Antwort trifft also in weiten Teilen zu. Den Handschock konnte ich leider nicht mehr erfahren. 

Schade!! Ich hätte gern darauf verzichtet, in diesem Punkt Recht zu haben.