Überlegungen zu einem Bogen mit Pfeilen < 7gr per lb

[shortRec]

In der Tat werden aber bei einigen Präzisionsarmbrusten Sehnenstopper benutzt, damit diese ein Durchschwingen abfangen. Das reduziert die Schwingungen des Bogens/der Armbrust erheblich und erhöht dadurch die Schussgenauigkeit.

nicht nur dort, sondern auch bei Compoundbögen sind Sehnenstopper weit verbreitet.
Das Problem mit dem Sehnenstopper ist, dass die Sehne beim Fingerlösen nicht gerade nach vorne geht, sondern in einer s-förmigen Schleife. Dadurch ist es nicht leicht, den Stopper mit der Sehne auch wirklich zu treffen. Beim CP geht die Sehne durch das Release fast gerade nach vorne und trifft somit den Stopper.

[Frankster]

Davon abgesehen ist so ein Stopper an einem Selfbow irgendwie unpassend. Aber wie schaut es aus wenn man den Luftwiederstand nutzt um die Sehne einzubremsen? Mir schwebt da irgendwas vor, was mit dem Einnocken aerodynamisch günstig zusammen gefaltet wird, und sich nach dem Lösen des Pfeils ausbreitet.

Wie gut sind eigentlich diese Puschel die Ablassgeräusch unterdrücken sollen? Ich habe nur gehört das diese den Bogen langsamer machen. Aber evt. wäre dies auch ne Option.

[Galighenna]

Die Puschel machen genau das... Sie dämpfen die Schwingung der Sehne, und machen den Bogen langsamer. Genau wie deine Idee mit dem Luftwiderstand senken sie den Wirkungsgrad des Bogens zu lasten der Geschwindigkeit.

[Wilfrid (✝)]

naja, es ist ziemlich egal, wieviel Energie des Bogens man vor dem Verlassen des Pfeils vernichtet. Wichtig ist, die Energie im Bogen klein zu halten (der Überschuß bringt ja den Pfeil zum fliegen) und diese dann abzuleiten /durch Dämpfung zu vernichten.

Da kann einmal eine weiche Sehne helfen,-die WA knallen nicht gegen die Wand-, zum anderen eben geringe bewegte Massen.

Was gibt es noch, wo die Restenergie hinkönnte? Die Bogenhand ! Alles , was im Arm des Schützen landet, schadet dem Bogen nicht. Nun ist ein starker Handschock nicht gerade sooo das Ziel , er nimmt aber Schwingungsenergie aus dem Bogen.

Somit können zumindest die Sinusartigen Schwingungen des Bogens nur über Silentblöcke in einem schweren Griff gedämpft werden, will man sie nicht längere Zeit durch innere Reibung in den Bogenarmen dämpfen.

[Mike W.]

Die Puschel machen genau das... Sie dämpfen die Schwingung der Sehne, und machen den Bogen langsamer. Genau wie deine Idee mit dem Luftwiderstand senken sie den Wirkungsgrad des Bogens zu lasten der Geschwindigkeit.

Deshalb ist eine FF-sehne mit Geräuschdämpfern auch absolut widersinnig.
Was nutzt ein Ferrari, wenn man nur mit angezogener Handbremse fährt?

[Holzfäller]

Seh es mal so, ein Ferrari mit Handbremse angezogen ist schneller als ein Opel mit angezogener Handbremse
LG
Holzer

[Galighenna]

naja, es ist ziemlich egal, wieviel Energie des Bogens man vor dem Verlassen des Pfeils vernichtet. Wichtig ist, die Energie im Bogen klein zu halten (der Überschuß bringt ja den Pfeil zum fliegen) und diese dann abzuleiten /durch Dämpfung zu vernichten.

Wie kommst du darauf?
1.) Energie kann nicht vernichtet werden. Sie wird in andere umgewandelt oder kann aus dem System entweichen
2.)Natürlich spielt es eine Rolle wie viel Energie ich dem System durch Verluste entziehe. Die Energie die dem Pfeil zur Verfügung steht bestimmt doch seine Geschwindigkeit

Da kann einmal eine weiche Sehne helfen,-die WA knallen nicht gegen die Wand-, zum anderen eben geringe bewegte Massen.

Das ist nicht richtig! Die WA "knallen" bei einer harten Sehne nicht gegen eine "Wand". Lies dir nochmal meine Beiträge und die Herleitung der Formel durch und die Erklärungen dazu. Daraus geht hervor, das die Wurfarme grundsätzlich durch den Pfeil sehr sehr gut gebremst werden. Allein die Masse der Sehne ist es, die einen Teil der Energie in ihrer Bewegung aufnimmt und nach verlassen des Pfeiles durch Durchschwingen nach vorn wieder zurück in die Wurfarme des Bogens einbringt.
Eine Weiche Sehne, womöglich auch noch relativ schwer, ist Gift für den Wirkungsgrad eines Bogens. Da könnte man gleich einen Starren Bogen bauen und Gummibänder benutzen... Die haben dann einen Wirkungsgrad von um die 30-40%, ein Bogen eher um die 70-80% (Je nach Pfeilmasse evtl auch weniger, falls zu leicht...)

Was gibt es noch, wo die Restenergie hinkönnte? Die Bogenhand ! Alles , was im Arm des Schützen landet, schadet dem Bogen nicht. Nun ist ein starker Handschock nicht gerade sooo das Ziel , er nimmt aber Schwingungsenergie aus dem Bogen.

Somit können zumindest die Sinusartigen Schwingungen des Bogens nur über Silentblöcke in einem schweren Griff gedämpft werden, will man sie nicht längere Zeit durch innere Reibung in den Bogenarmen dämpfen.

An dieser Stelle muss ich dir Recht geben, die Bewegung der Bogenhand im Moment des Release nimmt einiges an Energie aus dem System, weil die Bewegung des Bogens in der Muskulatur und den Sehnen des Bogenarmes stark gedämpft wird. Das wurde bisher noch gar nicht betrachtet.
Deshalb weitere Ausführung zu diesem Sachverhalt:
Ein sehr schwerer Griff würde die Bewegungsamplitude des Wurfarmes aufgrund seiner Masse stark veringern (NICHT Dämpfen!!!) Die Eigenfrequenz der Kombination aus Bogenhand/-arm, Griff- und Wurfarmmasse passt dann nicht mehr zu den Schwingungen die durch die Sehne beim Abschuss auf den Bogen übertragen werden würden Das System kann dann nicht mehr so stark schwingen und dabei dann auch nicht mehr so viel Energie auf den Bogenarm übertragen.
Wir erinnern uns: FITA Bögen z.B. werden mit sehr leichten Pfeilen geschossen, UND sie haben trotzdem sehr wenig Handschock. Ich bin mir sicher, das liegt an der sehr geringen Sehnenmasse, UND am deutlich schweren Griffstück. Das Gesamtsystem wird vom Gewicht her so abgestimmt das möglichst wenig Resonanzschwingungen beim Abschuss im Bogen auftreten.

Ansonsten mal allgemein:
Wenn man einen Bogen mit sehr leichten Pfeilen schießen will um eine möglichst hohe Pfeilgeschwindigkeit zu erreichen, nützt keine Dämpfung. Man sollte versuchen dämpfende Elemente so gut es geht zu vermeiden, weil sie dem System Energie entziehen.
Deshalb: Dämpfung=BÖSE
Besser ist es, den Wirkungsgrad zu erhöhen...
Zusammengefasst lässt sich das folgendermaßen erreichen:
- Extrem leichte und harte Sehne
- Die Masse des Bogens muss so abgestimmt sein das Schwingungen die durch die Bewegung der Sehne auf den Bogen übertragen werden, NICHT in Resonanz mit dem Bogen treten können. Das lässt sich z.B. durch ein schweres Griffstück erreichen.

[Holzfäller]

das würde heißen,wenn ich in meinen Bogengriff ein Bleigewicht stecke,wird mehr energie auf den Pfeil übertragen?
das wäre eine eindeutige möglichkeit,einen Bogen zu verbessern,ohne sein Äußeres zu verändern...
LG
Holzer

[Galighenna]

In der Theorie ja. Es wäre zu prüfen, wie stark sich sowas auswirkt. Ich glaube aber, dass es durchaus Messbar sein könnte. Evtl kommt es aber darauf an, genau das richtige Gewicht zu treffen. Ausserdem möchte man ja auch den Bogen gemütlich und angenehmen auf das Ziel richten können, ohne das man das Gefühl hat, einen Eimer Sand zu stemmen

Da fällt mir noch was ein:
Die Asymmetrie der Yumis könnte ebenfalls einen solchen Grund haben. Wenn ich mich recht entsinne gibt es ein bestimmtes Verhältnis von oberem WA zu unterem WA. Möglich das Laufzeitunterschiede aufgrund der Länge, Schwingungen unterdrücken. Dies würde ebenfalls den Handschock und Energieverluste verringern.
Frage: Haben Yumis spürbaren Handschock? (Die Sehne ist sehr lang, der Griff sehr leicht...)

[Wilfrid (✝)]

erstemal, der Pfeil hindert zwar den Bogen, leerschußgeschwindigkeit zu erreichen, aber bremsen vor dem verlassen der Sehne, nö.
Es geht ja darum, die Restenergie, die der Pfeil nicht mitnimmt, abzuleiten .irgendwo wird die dann Wärme.

Was passiert denn eigentlich beim Bogenschießen?

Wir üben eine Kraft (Auszugskraft) auf den Nock und eine auf den Griff aus Kräftegeleichgewicht in jedem Punkt des Auszugs.
Die inneren Kräfte des Systems sorgen nun für Verformungen der Sehne und der WA. Lassen wir los, nur die Nock, ist kein Halten mehr, die Verformungen, gehen zurück, der Pfeil wird von den überschüßigen Reaktionskräften an der Nock beschleunigt, vorher bewegt sich erst mal alles andere, was sich bewegen kann. Beim Schildkrötenbogen in der TBB4 z.B. bewegen sich die Pfeile ja kaum.
Einen Teil der Restenergie finden wir in den Sinusförmigen(quer) Schwingungen des Bogens. Einen anderen in den Längsschwingungen der WA. Wenn die nun so blieben, quer bleibt quer, längs bleibt längs, alles schön, wir dämpefen die querschwingungen weg und sin d eine großteil der überschüßigen Energie los ...
(Alles, nach dem der Pfeil schon halb im Ziel steckt)

Nur, schwingende Stäbe schwingen so leider nicht, mal wabbeln sie wie blöde hin und her, dann wieder "Rauf und runter".

Außerdem ist da noch die Sehne, die wie eine Saite schwingt und dabei mal kurz mal lang ist.

Bei Asymmetrischen Bögen ist das das gleiche, nur das der Griff in einem Schwingungsknoten der Querschwingung sitzt. Der Effekt, kein Handschock, aber auch keine Dämpfung. Weswegen Flitzebogen immer so auf 2/3 des oWA von "innen heraus " explodieren. Gut , ein etwas anderes Schwingungsverhalten als ein ELB haben die durch form und Tiller auch noch. Gekillt werden die aber auch am Ende von zu häufigen Lastwechseln mit 0 Durchgang.

Wo man diese läßt ......

Jedenfalls, jeleichter die WA und damit die Rotationsmasse, um so besser der Wirkungsgrad und umso leichter der mögliche Pfeil. Da zu ne leichte Sehne

[tomtux]

das würde heißen,wenn ich in meinen Bogengriff ein Bleigewicht stecke,wird mehr energie auf den Pfeil übertragen?
Holzer

handschock gibts, wenn der griff nicht an einem schwingungsknoten sitzt. mit einer ausreichenden menge blei erzwinge ich so etwas wie eine starre einspannung, dafür wedelt dann der rest der arme stärker.
der pfeil wird davon nicht schneller, der ist zu der zeit schon unterwegs.

[Galighenna]

erstemal, der Pfeil hindert zwar den Bogen, leerschußgeschwindigkeit zu erreichen, aber bremsen vor dem verlassen der Sehne, nö.
Es geht ja darum, die Restenergie, die der Pfeil nicht mitnimmt, abzuleiten .irgendwo wird die dann Wärme.

Was passiert denn eigentlich beim Bogenschießen?

Wir üben eine Kraft (Auszugskraft) auf den Nock und eine auf den Griff aus Kräftegeleichgewicht in jedem Punkt des Auszugs.
Die inneren Kräfte des Systems sorgen nun für Verformungen der Sehne und der WA. Lassen wir los, nur die Nock, ist kein Halten mehr, die Verformungen, gehen zurück, der Pfeil wird von den überschüßigen Reaktionskräften an der Nock beschleunigt, vorher bewegt sich erst mal alles andere, was sich bewegen kann. Beim Schildkrötenbogen in der TBB4 z.B. bewegen sich die Pfeile ja kaum.
Einen Teil der Restenergie finden wir in den Sinusförmigen(quer) Schwingungen des Bogens. Einen anderen in den Längsschwingungen der WA. Wenn die nun so blieben, quer bleibt quer, längs bleibt längs, alles schön, wir dämpefen die querschwingungen weg und sin d eine großteil der überschüßigen Energie los ...
(Alles, nach dem der Pfeil schon halb im Ziel steckt)

Ja, ich verstehe deinen Ansatz. Du willst die überschüssige Energie die im Bogen bleibt, obwohl der Pfeil schon weg ist, halt durch Dämpfung aus dem Bogen nehmen.
Der Ansatz geht aber für besonders leichte Pfeile nicht weit genug, denn er bekämpft nur das Symptom "zu viel Restenergie im Bogen durch zu leichten Pfeil", nicht aber die Ursache. Die Ursache sehe ich ganz klar in einem schlechten Wirkungsgrad, verursacht von einem nicht ausreichend großen Verhältnis von Pfeil- zu Sehnenmasse.
Ist der Wirkungsgrad bei sehr leichten Pfeilen hoch genug, können wir uns die Dämpfung sparen, der Bogen kommt dann von sich aus mit der Restenergie klar. Bei normalen Pfeilen tut ein normaler Bogen dies ja ebenfalls ohne spezielle Maßnahmen. Wir brauchen also eigentlich die Dämpfung nicht...

Jedenfalls, jeleichter die WA und damit die Rotationsmasse, um so besser der Wirkungsgrad und umso leichter der mögliche Pfeil. Da zu ne leichte Sehne

Das ist so pauschal erstmal falsch und das habe ich weiter vor auch schon begründet und hergeleitet. Deshalb lasse ich das so auch nicht unkommentiert stehen.

[Frankster]

Deshalb ist eine FF-sehne mit Geräuschdämpfern auch absolut widersinnig.
Was nutzt ein Ferrari, wenn man nur mit angezogener Handbremse fährt?

Es hängt einfach vom Verhältnis ab. Wenn ich z.B. bei 8 grpp + FF auf 180 fps komme, aber bei 7 grpp + FF + Sehnendämpfer auf 200 fps komme und hab im Endeffekt bei beiden Kombinationen einen vergleichbar haltbaren Bogen so macht es Sinn.
Da ist es mir egal das bei 7 grpp ohne die Sehnendämpfer mehr als 200 fps drin wären...

Übrigens wenn Du schon den Auto Vergleich bringst, dort wird bei Sportwagen auch cw-Wert geopfert um eine bessere Motorkühlung zu gewährleisten. Mit einem besseren Wirkungsgrad des Motors fährt wohl das ganze Auto schneller, als wenn man rein den cw-Wert optimiert hätte...

Ich denke wenn man dies genau wissen will kommt man um Messungen nicht herum. Ich gehe auch davon aus das es bei Sehnendämpfern große Unterschiede gibt. Z.B. bringen die Gummi basierten eher mehr Masse mit -> kontraproduktiv. Sehnendämpfer aus Daunen könnten evt. sehr effektiv sein.

handschock gibts, wenn der griff nicht an einem schwingungsknoten sitzt. mit einer ausreichenden menge blei erzwinge ich so etwas wie eine starre einspannung, dafür wedelt dann der rest der arme stärker.

Guter Punkt! Ein pyramidales Design bei dem die Hauptmasse im Zentrum liegt hat per se schon recht gute Dämpfungseigenschaften da die Reibung Richtung Griffbereich immer Stärker wird im Wurfarm und so Wellen nicht ungebremst durchlaufen können.
Ich könnte mir vorstellen das ein extremes Eifelturmdesign (6cm Breite an den Fades mit einer progressiven Verjüngung zu den Tips) hier die besten Eigenschaften in Hinblick auf die Dämpfung besitzt. Indem man den Bereich nach den Fades bewusst überdimensioniert erhöht man Masse, Reibung und auch sicher ein wenig den Luftwiderstand.

Ist der Wirkungsgrad bei sehr leichten Pfeilen hoch genug, können wir uns die Dämpfung sparen, der Bogen kommt dann von sich aus mit der Restenergie klar. Bei normalen Pfeilen tut ein normaler Bogen dies ja ebenfalls ohne spezielle Maßnahmen. Wir brauchen also eigentlich die Dämpfung nicht...

Jetzt verwirrst Du mich wieder! Eine Aussage von Dir war ja das die Wurfarme nahezu mit der Pfeilbeschleunigung ihre gesamte Energie abgeben - quasi auf Standhöhe angekommen einfach stehenbleiben würden. Nur die beschleunigte Sehne würde dafür sorgen das die Wurfarme nach dem Schuss wieder angeregt werden.

Aber wie begründet sich der schlechte Wirkungsgrad bei leichten Pfeilen???

Wird also doch nicht alle Energie auf den Pfeil übertragen? Ist die im Verhälltnis zu geringe Leerschussgeschwindigkeit der Grund das der leichte Pfeil nicht alle Energie erhält??
Könnte sein - hmhh... das würde allerdings deiner 1. Theorie ein wenig widersprechen...

[Holzfäller]

Ich glaube,hier wird gerade teilweise aneinander vorbeigeredet
Es geht galli und mir nicht um die reduktion des Handschocks direkt,was aber durchaus auch interessant wäre,
sondern rein um den Wirkungsgrad.
an sich wäre es möglich,das thema in zwei teile zu trennen...

@tomtux
an sich musst du aber auch folgendes überlegen:
Sobald der Pfeil losgelassen wird,versuchen griff und sehne,sich wieder anzunähern.
bei einem leerschuß nähert sich die sehne allein dem griff an,allerdings wird bei einem schuß mit einem pfeil auch der bogen
in richtung sehne beschleunigt und folglich energie auf die haltende hand übertragen
UND das noch bevor die federn den griff passieren!
erhöhe ich jedoch die masse des griffes und damit seine trägheit,wirkt weniger Energie auf die hand
ergo: Bei schwererem Griff ist der Wirkungsgrad höher!
LG
Holzer

[Galighenna]

@Frankster
Nicht vollständig zuende gedacht:
Der Wirkungsgrad hängt meiner Meinung nach sehr stark vom Verhältnis der Sehnenmasse zur Pfeilmasse ab. Die Wurfarme werden nur dann bis auf Standhöhe vollständig abgebremst und geben ihre gesamte Energie an den Pfeil ab, wenn die Sehne unendlich hart (undehnbar) und gleichzeitig masselos ist.
Leichte Pfeile bei gegebener Sehne, beeinflussen das Verhältnis von Sehnen- zu Pfeilgewicht zugunsten des Sehnengewichts. Die Sehne wird schneller (wie der Pfeil auch logischerweise) und nimmt aufgrund ihrer Masse bei höherer Geschwindigkeit auch mehr Energie aus den Wurfarmen auf. Macht man die Masse der Sehne kleiner, reduziert man wieder die Energie die in der Bewegung der Sehne steckt. Diese steht dann dem Pfeil wieder zur Verfügung.
leichtere Pfeile -> leichte Sehne

Also: in der Realität wird alle Energie die in den WA nicht durch innere Reibung beim verbiegen "verloren" geht, vollständig in das system "Sehne und Pfeil" übertragen. Die Restenergie die beim Verlassen des Pfeils übrig bleibt wandert durch Schwingungen zurück in den Bogen und kann diesem schaden, wenn die Energie zu hoch ist.

@Holzfäller
Exakt! Die Trägheit des Griffes mindert die Bewegung die der Bogen im Abschuss ausführt. Das ist ein bisschen so ähnlich wie beim Rückstoß einer Feuerwaffe. Der passiert auch in dem Moment wo die Munition beschleunigt wird.
Zugegeben der Vergleich passt nicht ganz, weil eine Feuerwaffe vor dem Schuss Kraftlos gehalten wird, der Bogen aber nicht. Der "Rückstoß" ist aber dennoch vorhanden, weil das ganze System Fehler und Massebehaftet ist etc. Man sieht ihn auch auf verschiedenen High-Speed Aufnahmen.