Es geht angular weiter

[skerm]

Naja du musst bedenken, der Hautleim bildet mit dem Wasser zusammen eine Gelatine. Diese gibt das grob überschüssige Wasser nach dem es kalt geworden ist, relativ schnell wieder an die Luft ab, aber völlig trocken wird es nur sehr langsam. Der Leim ist schon lange hart und hat eine große Festigkeit erreicht, lange bevor der Wasserhaushalt durch die ganze Dicke des Leims hindurch ausgeglichen ist.
Das Wasser kann im Leim nicht fließen, weil die Gelatine recht Homogen ist. Bei Holz ist das anders. Die Wassermoleküle kriechen dort durch Kapillare und entlang von Fasern immer dorthin wo am wenigsten Wasser ist. Im Leim geschieht dieser Ausgleich NUR durch Diffusion und das dauert sehr viel länger.

Kannst du das mit Gewichtsmessungen und Feuchtemessungen im Holz belegen? Ich bin da skeptisch. Nur weil der Verbund aus Sehnen und Hautleim auf der Größenskala, die wir mit bloßen Auge wahrnehmen können, homogen ist, heißt das nicht, daß Wasser da nicht mehr durch kann. Es gibt auch genug synthetische Polymere, die Wasser aufnehmen, und die haben Freiräume (abgesehen von herstellungsbedingten Hohlräumen), die kleiner als 1 nm^3 sind. Das ist allerdings bei Kunststoffen, die nicht gegen Wasser empfindlich sind, nicht anders, ist also eher eine chemische Sache.

Gruß,
Daniel

[Snake-Jo]

@Feanor: Was Trockung und Reife angeht, da sind wir uns sicher einig.
Was genau bei der Reifung in der Sehnenschicht abläuft, dass sollte mal einer mittels Elektronenraster-Mikroskop überprüfen. Ich nehme an, dass sich die Strukturen verändern, so in Richtung "Kristallisation".
Ich geb das mal ans Museum weiter.

[Feanor1307]

Moin Moin,

ja die Mandeln waren lecker . Was die Untersuchungen am REM angeht müsstest du aber die Probe sehr gut trocknen da dir sonst durch den hohen Wassergehalt der Probe (Sehnen-Leim) das Vakuum im REM zusammenbricht. Oder du bettest die Schichten in Harz ein und fertigst Schnitte an . Eine andere Variante wäre die Art der Bindungen mittels Infrarotspektroskopie aufzuklären. Soweit ich weis ist das jedoch auch eine höhere Kunst und ich weis nicht ob damit eine quantitative Analyse hinsichtlich der Zunahme von Wasserstoffbrücken ersichtlich wird oder nur eine qualitative Analyse möglich ist :S.

Grüße, Feanor

[Snake-Jo]

Moin Moin,

ja die Mandeln waren lecker . Was die Untersuchungen am REM angeht müsstest du aber die Probe sehr gut trocknen da dir sonst durch den hohen Wassergehalt der Probe (Sehnen-Leim) das Vakuum im REM zusammenbricht. Oder du bettest die Schichten in Harz ein und fertigst Schnitte an . Eine andere Variante wäre die Art der Bindungen mittels Infrarotspektroskopie aufzuklären.

Mmmh, hatte ich schon erwähnt, dass ich Biologe bin?
Ich hab zwar die Techniken drauf, aber es ist sicher besser "machen zu lassen". Wie gesagt, ich frag mal an.

[skerm]

Ich hab da mit einem Kollegen schon mal was gemacht, der ist unser Spektroskopieexperte, nur ging es bei uns um moderne Werkstoffe für Solaranwendungen. Ist ein bißchen eine anderen Baustelle! Ich hab nur minimale Ahnung von der Chemie, für die IR Analyse müsste man wissen, welche Bindungen man anschauen will und auf welche Wellenlänge sie ansprechen. Die prozentuelle Änderung der Häufigkeit eines Bindungtyps kann man dann quantitativ bestimmen, vermutlich vorausgesetzt man hat eine schön gleichmäßige Probe.
Begleitend dazu könnte man Zugversuche bei ganz niedrigen Dehnungen machen um einen E-Modul-Wert zu bestimmen. Zwischen den Tests läge die Probe im Labor mit Normklima. Das wär schon was...

Gruß,
Daniel

[Galighenna]

@skerm

Nein das kann ich leider nicht mit Messungen belegen. Wie der Wassertransport im Holz abläuft dürfte aber allgemein klar sein, denke ich. Das wird allein schon dadurch logisch, das Holz an Stirnseiten schneller trocknet als an Längsseiten, weil das Wasser entlang der Kapillaren im Holz wandert.
Bei einem Hautleim-Sehne-Gemisch ist das glaube ich etwas schwieriger. Ich denke jetzt einfach nur noch mal ein wenig laut vor mich hin...
Die Sehnen an sich könnten innerlich sowas wie Kapillaren darstellen, weil sie aus einzelnen Proteinfasern bestehen zwischen denen es zwar eine Bindung gibt aber auch lücken. Sonst ließen sich die einzelnen Fasern wohl nicht voneinander lösen. Die Gelatine selber besteht aus einer relativ komplexen chemischen Verbindung. Leider hab ich jetzt so auf die schnelle nicht gefunden, wie Wasser in diesem Stoff aufgenommen wird. Es gibt ja auch Vorgänge bei denen Wassermoleküle aktiv an die Moleküle gebunden werden.
Ich bin kein Chemie-Ass, aber es wäre wohl entscheidend für die Beantwortung der Frage, ob Diffusion oder Kapillarwirkung etc. für den Wassertransport aus der Gelatine/den Sehnen heraus veratnrotlich ist, wenn ich wüsste, ob Wassermoleküle sich im Hautleim an die Proteine heften, oder ob sie "nur" als Lösung oder sogar nur als "Störmoleküle" zwischen den Proteinen lagern.

Sind die Wassermoleküle "nur" in Lösung oder als Fremdmoleküle nur zwischen den Proteinen eingelagert, sind sie sehr schnell in der Lage aus der Gelatine auszutreten und zu verdunsten. Werden sie aktiv in die Bindungen zwischen den Proteinen eingebaut, könnte das eine Erklärung für das "Reifen" der Leimung sein.
Ich stelle mir das so vor:
Erwärme ich Hautleim zusammen mit Wasser, wird ein Teil der Wassermoleküle in die Chemischen Bindungen zwischen den Proteinen eingebaut (nicht direkt im Molekül, sondern vll nur als eine Art Brücke oder so) Sind dann alle Plätze für solche "Brücken" belegt und noch mehr Wasser vorhanden, "verdünnt" es das Stoffgemisch, so das die Gelatine dünnflüssiger und leicht verarbeitbar wird.
Ein Teil des überschüssigen Wassers verdunstet direkt nach dem Auftrag des Leims, so das der Leim zusammen mit dem Erkaltungseffekt, anzieht und klebt. Ist der Leim dann kalt, klebt er schon recht ordentlich, enthält aber immer noch überschüssiges Wasser, das nicht in irgendwelche "Brücken" eingebaut werden kann. Dieses verdunstet relativ gut, weil es chemisch quasi nicht gebunden ist.
Nach ein paar Wochen ist dann nahezu alles überschüssige Wasser aus dem Leim und den Sehnen entwichen, so das nur noch gebundenes Wasser vorhanden ist.
Kann es nicht sein, das diese Bindung relativ schwach ist und das Wasser sich allein durch die Umgebungstemperatur bereits spontan aus dieser Bindung lösen kann?
Dadurch würde über längere Zeiträume immer spontan Wasser aus dem Leim freigesetzt. Die Bindungen der Proteine untereinander würde dabei von durch Wasser überbrückte Bindungen, die schwächer sind, durch direkte Bindungen unter den Proteinen ersetzt werden. Das könnte einen langsamen Übergang von einer Bindungsart zwischen den Proteinen zu einer anderen bewirken, die mit einer Festigkeits-/Härtesteigerung verbunden wäre...

Das ist jetzt etwas laienhaft erklärt... Ich kenne nämlich die genauen Fachbegriffe, besonders für Bindungen unter Molekülen, und die Unterschiede zwischen diesen Bindungen, nicht. Vielleicht kann sich aber jemand ganz gut vorstellen, was ich meine und dann die entsprechenden Begrifflichkeiten mal aufklären und "einbauen"...

Edit hat mir geflüstert:
Vielleicht hätte man zu genau diesem Thema mal einen eigenen Thread aufmachen sollen, statt diesen coolen Buildalong zu missbrauchen...
Wenn hier also noch weiter groß darüber diskutiert werden will, sollten wir vielleicht einen Mod bitten, diesen Faden in einen neuen Thread zu kopieren/verschieben...

[Feanor1307]

Moin Moin,

bin der selben Meinung. Vor allem wenn Snake-Jo noch ein paar REM Proben machen möchte und vielleicht Skerm die quantitative Zunahme der Wasserstoffbrückenbindungen, dann sollte man das Ganze wirklich in einen eigenen Thread verpacken .

Ansonsten decken sich unsere Vorstellungen vom ganzen Vorgang: Das Protein im wesentlichen Glutin, liegt im erhitzten und gelösten (Wasser) Zustand, als mit einer Hydrathülle ummanteltes Monomer/Wasser Gemisch vor. Durch die Wärme ist die Brownsche Molekularbewegung der Proteinmonomere hoch genug daß diese nicht in der Lage sind ihre nicht kovalenten Bindungen auszubilden (ich glaube es sind im wesentlichen Wasserstoffbrücken) und an alle positiv geladen Aminosäurereste (z.B. NH3) lagert sich Sauerstoff (mit negativer Partiallladung im Wassermolekül), an die negativen Aminosäurereste lagert sich H (mit positver Partiallladung im Wassermolekül). Wird nun die Wärme entzogen nimmt die Brownsche Molekularbewegung ab und zwischen den jeweils positiv und negativ geladenen Aminosäureresten können sich die benannten Wasserstoffbrücken ausbilden. Die Hydrathülle aus Wasser wird damit quasi verdrängt und gelangt im wesentlichen durch Diffusion aus dem Sehne/Leim Gemisch. Das bei letzterem eine Kapillarität vorliegt wie das ja beim Holz der Fall ist (wo Hohlröhren getrennt durch Zellwände vorliegen) glaube ich nicht. Die Leimmatrix ist sehr homogen und die Fasern der Sehne (Kollagen-also echt polymerisiertes Glutin u.a. ) werden einfach durchdiffundiert; sollten also keine Diffusionsbariere darstellen. Einfacher Versuch: Ein Bündel Sehnen mit einer Seite ins Wasser zeigt nur wenig Neigung zum Aufsteigen des Wassers in Längsrichtung. Ein kleiner Effekt ist zwar da dürfte aber nicht die Größenordnung wie beim Holz erreichen.
Das Problem bei der Trocknung ist nur das die Leim/Sehnematrix in gewissem Maße hygroskopisch ist, also Wasser aus der Luftfeuchtigkeit auch immer wieder in die Bindung zwischen den Monomeren einbricht und sie löst. Je höher Temp. und Luftfeuchte um so mehr. Das heist also bei gleichen Umgebungsbedingungen herrscht ein Fließgleichgewicht zwischen Bindung lösen und Bindung verstärken. Ändern sich diese Bedingungen verschiebt sich auch das GG hin zu mehr oder weniger Bindung. Das ist nachteilig da man wie bereits gesagt in Abhängigkeit von Holzanteil immer den Tiller korrigieren muss, es kann aber auch vorteilhaft sein: Denn ein starker Stringfollow (bei einem Holzbogen wäre es längst Set) lässt sich durch Wärmezufuhr wieder komplett beseitigen und der Bogen ist wie neu .

Grüße Feanor

[Galighenna]

Manchmal hab ich das Gefühl, das ich als Informatiker, irgendwie in der falschen Richtung gelandet bin...
Wäre doch ein geiles Thema für ne Bachelorarbeit oder sowas, die chemischen Vorgänge in Horn/Sehne-Compositbögen unter Einwirkung von Feuchtigkeit/Wärme aufzuklären... *gg*
Bleibt nur die Frage, für welche Studienrichtung...

[Big Daddy]

Das Design muss doch brutalen Handschock bewirken, oder?
lg,
Benni

[Tyrdal]

Bleibt nur die Frage, für welche Studienrichtung...

Toxophilie

[Feanor1307]

Moin Moin,

@Gallighenna

Hmmm, ich denke das wäre genau das Richtige für einen Biochemiker oder Biotechnolgen. Eigentlich wirklich interessant. Aber da die meiste Universitäre Forschung (so sie nicht dem Spezialgebiet vom Prof. entspricht) durch Drittmittel also Projekte finanziert wird bräuchte man jemanden der bei einem solchen mitmacht. Man bräuchte also einen Groze'n, ääähhh großen Kompositbogen-hersteller, der sich sowas auch leisten kann; nun gut er wird ja auch gefördert. Und dann könnte das schon gehen . Aber jetzt wo du's sagst: Es müsste eigentlich zumindest zum Abbindeverhalten und Aushärten von Hautleimen Veröffentlichungen geben. Wenn nicht aktuell dann doch wenigstens so um die 60-80 Jahre alt (irgendwann wurden sie ja kommerziell verdrängt). Ich werde mal ein bisschen schauen. Da wurden bestimmt auch Wege aufgezeigt wie man sie verbessern kann etc ...

@ Big Daddy und Skerm

Bei 95 % Wirkungsgrad bleibt doch kaum noch etwas für den Handschock übrig .
Nein aber im Ernst: Skerm, wie schießt sich denn dein Bogen so? Also objektiv und subjektiv . Mit 89 Pfund bei einem 32 Auszug da muss doch wirklich 'ne ganze Menge Dunst dahinter sein!? Hast du denn schon Pfeile dafür? Fragen über Fragen und nur einer kennt die Antwort ...

Grüße, Feanor

[Mandos]

Mit 89 Pfund bei einem 32 Auszug da muss doch wirklich 'ne ganze Menge Dunst dahinter sein!? Hast du denn schon Pfeile dafür? Fragen über Fragen und nur einer kennt die Antwort ...

Grüße, Feanor

Da @skerm auch Warbows baut und schießt dürfte das Vorhanden sein von Kraft und Pfeilen kein großes Problem darstellen.

[skerm]

Ja, Pfeile hab ich ein paar. Leider mehr reparaturbefürtige als intakte. Trotzdem ist die Pfeilsituation besser als die Kraftsituation
Heut hab ich das Sehnenbacking glattgefeilt und eine Sehne ist in Arbeit (12 Strang FF+, ich hoffe, daß geht gut). Spätestens am Wochenende sollte sich rausfinden lassen, ob es sich um einen Plombenzieher handelt oder nicht!

Gruß,
Daniel

[Feanor1307]

@Mandos

Nein, Nein. Das Vorhandensein von genügend Kraft habe ich gar nicht bezweifelt. Skerm hatte sich ja erst "kurz zuvor" beschwert das Ihm die 89 Pfund zu lau sind und er demnächst was schwereres bauen möchte. Ich meinte den Dunst den die Pfeile dann haben müssten. Soweit ich informiert bin sind ja 60 Pfund so die Schwelle ab der ein Horn-Sehne Komposit schnellen Designs (das sollte Mandschu und z.B. Hunnen auschließen-Steitthema ) gute Holzbogen überholt und mit moderenen Glas-Carbonkompositbögen gleichziehen kann. Von dem Standpunkt aus wäre es interessant zu wissen wie man die alten Ägyptischen Bogen so einordnen kann.

Grüße Feanor

[skerm]

Beschwert ist übertrieben, so hab ich wenigstens einen Bogen, den ich ziehen kann. Nach wenig Übung während der letzten Monate schaff ich 100# nur an einem guten Tag und mit Rückenwind.

Auf die Performancefrage würde ich nicht unbedingt einen einfach gehalten Erstversuch antworten lassen. Ich glaub, daß ein gut gemachter angularer Bogen mit den Langbögen mithalten kann. Ob es mit schweren Pfeilen auch besser geht ist eine andere Frage. Wie du sagst ein entsprechendes Zuggewicht vorausgesetzt. Jetzt gerade in der Wohnung (21°C oder so) zieht er so 80#. Mal schauen, was am Wochenende in der Kälte kommen wird.

Die neue Kamera kommt zwar ziemlich sicher schon morgen, aber ich war gerade unterbeschäftigt. Das Foto ist mit Selbstauslöser gemacht worden, aber mein Timing beim Ausziehen war gar nicht so schlecht!



Gruß,
Daniel