Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Fragen, Themen die das System Bogen incl. Anbauteile betreffen
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ullr
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr »

b_der_k_te hat geschrieben: 2. Jun 2023, 13:25 Weil sich einige Sehnenhersteller und die Firma Border wieder mehr damit beschäftigen, hole ich dieses Thema mal hervor.
...
Offenbar gibt es vermehrt Beschwerden über beschädigte Wurfarme, weshalb Border schon seit ein paar Jahren elastischere Sehnengarne propagiert. Sprich, die eher älteren Sehnengarne wie FF+, 8125 oder sogar Spectra 652, also SK75 bzw. SK65, weil deren Elastizitäts-Modul bei ca. 100GPa liegt und nicht wie SK90 oder SK99 bei 140GPa und mehr. (Auch LBS Superb liegt bei 100GPa und würde damit in der Empfehlung liegen.)
Die Idee dahinter ist das die Wurfarme nach dem Abschuß nicht so hart sondern eher sanfter abgebremst werden, was wiederum den Aufbau der Wurfarme - speziell wohl die Verklebungen - schont.
Ich habe eben mal bei Aramidfasern (Kevlar) nachgesehen, aber da liegt das E-Modul auch nur bei ca 100GPa. Gibt es Nachweise, dass bei Sehnengarnen mit höherem E-Modul die Wahrscheinlichkeit für Wurfarmbrüche steigt? Ich kann mir einen Einfluss vorstellen. Ich kann mir auch andererseits keinen Einfluss des höheren E-Moduls auf die Präzision des Bogensystems vorstellen...
Gruß
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Abow
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von Abow »

Hallo Bernd,

schön mal wieder von dir zu lesen!

P. S.: der Klammer-Zusatz
b_der_k_te hat geschrieben: 2. Jun 2023, 13:25 Auch LBS Superb liegt bei 100GPa und würde damit in der Empfehlung liegen.
beruhigt mich - danke!

Schönen Gruß
A.
b_der_k_te
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von b_der_k_te »

ullr hat geschrieben: 2. Jun 2023, 14:51 Gibt es Nachweise, dass bei Sehnengarnen mit höherem E-Modul die Wahrscheinlichkeit für Wurfarmbrüche steigt?
Welcher Art von Nachweis würdest Du denn akzeptieren? Vielleicht die Tatsache das manche Bögen nur mit Dacron-Sehnen benutzt werden dürfen???

Ich nehme an Du hast den Link durchgelesen. Da wurde es mittels Trockenschüsse "nachgewiesen". Zugegebenermaßen die "Crash-Test Version" eines "Nachweises" und damit schwer in die Realität umlegbar.
Doch legt es die Vermutung nahe. So wie Du aus logischen Gründen vermutest das kürzere Wurfarme die Präzision des Bogensystems erhöhen weil sie torsionssteifer sind als ihre langen Pendants.
Lass es mich mit einer Metapher umschreiben:
Wenn Du jahrelang gegen Windmühlen anrennst, macht es als alter Ritter schon einen Unterschied ob Du jedesmal gleich mit dem Kopf (wenig Elastizität = hoher GPa-Wert) gegen die Wand läufst, oder mit einer Lanze die den Aufprall voher noch etwas abdämpft. (Das haben nun auch die American Footballer begriffen, aber auch Forums-Leser.)
ullr hat geschrieben: 2. Jun 2023, 14:51 Ich kann mir auch andererseits keinen Einfluss des höheren E-Moduls auf die Präzision des Bogensystems vorstellen...
Das hat auch niemand behauptet.
Aber wenn man gutes Geld für (sehr teure) Wurfarme ausgibt, möchte nicht jeder das Risiko eingehen diese nach überschauberer Zeit ersetzen zu müssen. So wie es immer noch Bögen gibt die explizit nicht Dyneema-tauglich sind, scheint das hochgezüchtete Sehnenmaterial jetzt an eine Grenze heranzukommen die bei der Bauweise der Wurfarme diese zu sehr belasten.

Um das klar zu stellen: es geht nicht um den Schuß an sich, sondern um den Schlag wenn die Wurfarme mit hoher Geschwindigkeit in die gestreckte Sehne fallen und die Sehne die WA zwingt abrupt zu stoppen.
In Kombination mit Border reden wir im Gegenzug über hochgezüchtete Wurfarme ohne Glaslaminate und mit nur wenig Reserven für Dauerfestigkeiten.
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ullr
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr »

b_der_k_te hat geschrieben: 3. Jun 2023, 12:56 ...
Um das klar zu stellen: es geht nicht um den Schuß an sich, sondern um den Schlag wenn die Wurfarme mit hoher Geschwindigkeit in die gestreckte Sehne fallen und die Sehne die WA zwingt abrupt zu stoppen.
...
Das war/ist mir schon klar. Diese Verzögerung ist abschätzbar.
Und über den Daumen gepeilt wird sie bei einem E-Modul von 150 GPa um ca 1/3 höher sein als bei ca 100GPa. Das dürfte schon ausreichen um die Lebensdauer der Wurfarme deutlich herabzusetzen.
Christian
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wapi
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von wapi »

ullr hat geschrieben: 2. Jun 2023, 14:51
b_der_k_te hat geschrieben: 2. Jun 2023, 13:25 Weil sich einige Sehnenhersteller und die Firma Border wieder mehr damit beschäftigen, hole ich dieses Thema mal hervor.
...
Offenbar gibt es vermehrt Beschwerden über beschädigte Wurfarme, weshalb Border schon seit ein paar Jahren elastischere Sehnengarne propagiert. Sprich, die eher älteren Sehnengarne wie FF+, 8125 oder sogar Spectra 652, also SK75 bzw. SK65, weil deren Elastizitäts-Modul bei ca. 100GPa liegt und nicht wie SK90 oder SK99 bei 140GPa und mehr. (Auch LBS Superb liegt bei 100GPa und würde damit in der Empfehlung liegen.)
Die Idee dahinter ist das die Wurfarme nach dem Abschuß nicht so hart sondern eher sanfter abgebremst werden, was wiederum den Aufbau der Wurfarme - speziell wohl die Verklebungen - schont.
Ich habe eben mal bei Aramidfasern (Kevlar) nachgesehen, aber da liegt das E-Modul auch nur bei ca 100GPa. Gibt es Nachweise, dass bei Sehnengarnen mit höherem E-Modul die Wahrscheinlichkeit für Wurfarmbrüche steigt? Ich kann mir einen Einfluss vorstellen. Ich kann mir auch andererseits keinen Einfluss des höheren E-Moduls auf die Präzision des Bogensystems vorstellen...
Gruß
Christian
Christian,
warum bringst Du denn bei diesem Thema die Aramid Faser Kevlar ins Spiel? Seir etwa 30 Jahren ist bekannt, das Sehnengarne aus diesem Material keine 200 Schuß aushalten und dann brechen (die Sehne reißt nach dem Schuß , und zwar in dem Moment, wenn die Wurfarme wieder die volle Bogenkraft aauf die Sehne übertragen).
Für dieses Manko im Bogensport ist nicht das E-Modul verantwortlich, sondern der hohe Festigkeitswert. Dieser beträgt bei der Type Kevlar 29 in cN/dtex 203, also bei einem Garngewicht von ca 1.670 dtex je Garnstrang ca. 340 kg; bei einer 16 Strang Sehne wären das 5.440 kg.
Gruß
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ullr
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr »

wapi hat geschrieben: 3. Jun 2023, 14:41 ...
Christian,
warum bringst Du denn bei diesem Thema die Aramid Faser Kevlar ins Spiel? Seir etwa 30 Jahren ist bekannt, das Sehnengarne aus diesem Material keine 200 Schuß aushalten und dann brechen.
Für dieses Manko im Bogensport ist nicht das E-Modul verantwortlich, sondern der hohe Festigkeitswert. Dieser beträgt bei der Type Kevlar 29 in cN/dtex 203, also bei einem Garngewicht von ca 1.670 dtex je Garnstrang ca. 340 kg; bei einer 16 Strang Sehne wären das 5.440 kg.
Gruß
Ich habe nur die Aramidfasser hinsichtlich ihres E-Modules erwähnt und nicht mehr. Mir ging es nur um den Vergleich. Sehnen aus Aramidgarnen sind häufig gerissen, kein Turnier ohne mindestens einen Sehnenriss. So war's jedenfalls zu meiner Zeit.
(die Sehne reißt nach dem Schuß , und zwar in dem Moment, wenn die Wurfarme wieder die volle Bogenkraft aauf die Sehne übertragen).
Nein. Die Beschleunigungskraft der Wurfarme, die den Pfeil beschleunigt, ist in dem Moment, wo er sich von der Sehne trennt, Null. Aber die Wurfarme haben richtig Bewegungsenergie, die sich jetzt in der Sehne durch Dehnungsschwingungen austobt bis sie sich in Wärmeenergie umgewandelt hat. Diese Schwingungen killen die Sehne, wenn denn ihre Zeit gekommen ist. Mir ist aber kein Sehnenbruch von UHMWPE-Sehnen bekannt geworden.
Gruß
Christian
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b_der_k_te
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von b_der_k_te »

ullr hat geschrieben: 4. Jun 2023, 13:24 Aber die Wurfarme haben richtig Bewegungsenergie, die sich jetzt in der Sehne durch Dehnungsschwingungen austobt [...]
Die Sehne übernimmt sicher einen Teil dieser Energie, aber auch die Wurfarme selbst müssen einiges schlucken und das Mittelstück dann wohl den Rest. Je elastischer die Sehne ist, desto mehr Energie kann sie - quasi als Knautschzone - von den Wurfarmen fernhalten, bzw. wird die Energie nicht ganz so abrupt auf die WA übertragen.
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von wapi »

b_der_k_te hat geschrieben: 5. Jun 2023, 09:39
ullr hat geschrieben: 4. Jun 2023, 13:24 Aber die Wurfarme haben richtig Bewegungsenergie, die sich jetzt in der Sehne durch Dehnungsschwingungen austobt [...]
Die Sehne übernimmt sicher einen Teil dieser Energie, aber auch die Wurfarme selbst müssen einiges schlucken und das Mittelstück dann wohl den Rest. Je elastischer die Sehne ist, desto mehr Energie kann sie - quasi als Knautschzone - von den Wurfarmen fernhalten, bzw. wird die Energie nicht ganz so abrupt auf die WA übertragen.
Bernd,
wo und wie kann ein Bogenschütze erfahren / erfrragen, wie elastisch seine Sehne sein muß oder sein kann? Wenn Du den von Dir verwendeten Begriff elastische SEhne näher erklärt hättest, wäre das nicht nur sinnvoll sondern sehr hilfreich gewesen. Der Werzt des E-Moduls kann es nicht sein. der Elongation wert auch nicht. Christian hat ja festgestellt, das die Aramidfaser Kevlar den gleich en Wert E-Modul hat wie z. B. die DSM Dyneema Garntype DM20, das Grundgarn für LBS SUPERB. Der Elogation Wert kann es auch nicht sein,dieser liegt bei Kevlar und den HMPE und UWHMPE Garntypen bei ca. 3,5 %. Aus Sicht der Bogenschützen funktioniert die Garntype DM20 sehr wohl als Bogensehne, Kevlar allerdings nicht. Wieso wird hier von Dir dieser ältere Thread mit dem Begriff E-Modul wiederbelebt?
Welcher Garnwert ist es also, der etwas über bestimmte Qualitätseignungen aussagt, die uns Bogenschützen interessieren könnten. Es ist eindeutig der sogenannte Festigkeitswert, angegeben in cN/dtex. Und diesen Festigkeitswert bestimmt der Chemiefaserproduzent nach dem gesuchten Verwendungszweck für das zu entwickelnde Garn. Hier spielt die Wahl des Polymers eine große Rolle und das industrielle Spinnverfahren, bei denen es einige grundlegende Unterschiede gibt, die dafür ausschlaggebend sind, welche Molekülketten ich mit welcher inneren Haftung erreichen will.Viele der gebräuchlichsten Chemiefasern für den zivilen und auch technischen Bereich werden im sogenannten Gelspinnverfahren hergestellt. Das Polymer wird zu einer breiigen Substanz erhitzt, duch zur Bildung eines aus vielen Filamenten bestehenden endlos Fadens durch einen Spinnkopf gepreßt. In einer Kühlzone verfestigen sich die Filamente und werden zu einem Garn aufgespult. Nach diesem Verfahren werden auch alle HMPE und UWHMPE Garne erzeugt. Alle diese Garne haben aufgrund ihrer molekuleren Struktur und Bindung die Eigenart, elastisch und nachgiebig zu sein. Diese Elastizität nimmt mit ansteigender Wärme ( Umgebungstemperatur ) zu, weil sich dadurch auch die innere Haftung der Molekülketten vereändert (verschlechtert). Wir haben es also hier - genau wie z. B. bei Nylon, Perlon und Acryl - nicht mit einem hochfesten Garn zu tun.
Bei der Aramisfaser Kevlar von Du Pont/USA oder Nomex von Akzo/NL wird ein anderes Spinnverfahrenverwendet, nämlcih das sogenannte Naßspinnverfahren. Das Polymer wird in einem Säurebad in eine bestimmte flüssige Konsistenz gelöst und dann durch einen Spinnkopf gepreßt. Die Filamente erstarren sofort, das Garn ist "knochenhart" und hat den entwicklungstechnisch gewollten hohen Festigkeitswert. Daraus gearbeitete Gewebe in bestimmten Bindungstechniken werden z. B. als Schutzwesten, schußfesten Sicherehitshelmen etc. verwendet. Also hier haben wir ein absolut hochfestes Garn, dass für die Verwendung als Bogensehnengarn nicht in Frage kommt. Eine solche Bogensehnen-Garn-Entwicklung ist kläglich in die Hose gegangen.
Bernd, Du siehst, es ist nicht einfach der Wert des E-Moduls. Es ist auch nicht die Aussage: elastisches Sehnengarn, wenn es nicht erklärt wird. Der Bogenbschütze wird leider mit nichtsagenden Begriffen in die Irre geführt. Ich las z. B. neulich bei einem Bogenfachhandel die Beschreibung für das Bogensehnengarn BCY Spectra 652. Unter anderem pries er es als hochfestes Garn an. Man muß sich nnicht wundern, wenn Bogenfachhändler augenscheinlich nicht wissen, das Bogensehnen-Garn keinesfalls aus hochfestem Garn bestehen dürfen. Noch schlimmer ist, dass sie solche Unwahrheiten in die Welt bringen, die von vielen Bogenschützen auch nnoch geglaubt werden.
Gruß
b_der_k_te
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von b_der_k_te »

wapi hat geschrieben: 5. Jun 2023, 18:38 Der Werzt des E-Moduls kann es nicht sein. der Elongation wert auch nicht. Christian hat ja festgestellt, das die Aramidfaser Kevlar den gleich en Wert E-Modul hat wie z. B. die DSM Dyneema Garntype DM20, das Grundgarn für LBS SUPERB. Der Elogation Wert kann es auch nicht sein,dieser liegt bei Kevlar und den HMPE und UWHMPE Garntypen bei ca. 3,5 %. Aus Sicht der Bogenschützen funktioniert die Garntype DM20 sehr wohl als Bogensehne, Kevlar allerdings nicht. Wieso wird hier von Dir dieser ältere Thread mit dem Begriff E-Modul wiederbelebt?
Welcher Garnwert ist es also, der etwas über bestimmte Qualitätseignungen aussagt, die uns Bogenschützen interessieren könnten. Es ist eindeutig der sogenannte Festigkeitswert, angegeben in cN/dtex.
Der Festigkeitswert also, der angibt bei welcher Kraft etwas (in dem Fall ein Garnstrang) endgültig abreißt?
Einer Kraftangabe also die das Material so weit dehnt (über den elastischen Bereich hinaus bis über den - wenn vorhanden - plastischen Dehnbereich) bis es die z.B. 3,5% angegebene Bruchdehnung (=Elongation) erreicht hat?
Aber da die Bruchdehnung bei den hier angesprochenen Garntypen gleich sind, hast Du mich noch nicht von einer Fehleinschätzung meinerseits überzeugt.
Der Festigkeitswert hängt doch in gewisser Weise mit dem E-Modul und der Bruchdehnung zusammen. Nicht so ganz 1:1 weil das E-Modul nur für die elastische (und lineare) Dehnung "zuständig" ist.
Doch eine Bogensehne sollte für mein Verständnis nicht über den elastischen Dehnbereich hinaus belastet werden. Deshalb bin ich beim E-Modul. Aber wenn Du für einen Wert bist der nur dann relevant ist wenn die Sehne reißt, dann bitte.
In Deiner Liste für Bogensehnengarne korrelieren die Werte für die Festigkeit und E-Modul wunderbar. (ist die Festigkeit hoch, ist auch der E-Modul hoch und umgekehrt) Von daher ist es ziemlich egal welchen Wert man sich anlacht.

Dann sollten auch die Recurvler Hybridgarne oder gleich mit 100% Vectran schießen? Immerhin hat Vectran einen noch niedrigeren Festigkeitswert als SK75 oder DM20.

Warum schreibst Du eigentlich "sogenannte" Festigkeitswert? Ist es das nun doch nicht?
Oder weil Du sonst den Begriff "Tenacity" benutzt und diesen dann wieder erklären müsstest?
https://en.wikipedia.org/wiki/Specific_ ... _strength)
Ja wenn Bogenschützen/Bogenfachhändler sich mit dtex besser auskennen sollen, dann bitte. Da muss man zuerst einmal wissen welchen dtex-Wert das gekaufte Garn hat. Und dann hängt der dtex-Wert nicht nur prinziell von der Materialdichte (gewachst/ungewachst) ab, sondern auch von der Anzahl der Filamente und deren Durchmesser. Aus meiner Sicht macht es das nicht übersichtlicher für Bogenschützen/Bogenfachhändler.

Du hast in einem vorherigen Post das Rechenbeispiel für Aramid (Kevlar) gebracht.
wapi hat geschrieben: 3. Jun 2023, 14:41 Für dieses Manko im Bogensport ist nicht das E-Modul verantwortlich, sondern der hohe Festigkeitswert. Dieser beträgt bei der Type Kevlar 29 in cN/dtex 203, also bei einem Garngewicht von ca 1.670 dtex je Garnstrang ca. 340 kg; bei einer 16 Strang Sehne wären das 5.440 kg.
Der Bogenfachhändler muss demnach zuerst mal rechnen und weiß dann immer noch nicht was er mit diesen 5400kg anfangen soll.
Das dürfte ein unerhört hoher Wert sein. Nur ist es für mich nicht logisch wenn eine Sehne mit einem extrem hohen Reißwert eher reißt als eine Sehne mit niedrigerem Wert. (Ich weiß schon, das Naßspinnverfahren ist es was Kevlar für das Bogenschießen unbrauchbar macht. Dein Festigkeitswert ist es nicht per se.)
In Deiner Liste mit Bogensehnengarnen hast Du geschrieben:
Tenacity gibt den Festigkeitswert des Garnes an aus dem sich auch der Reißwert des Garnes errechnet. Für den Bogensport ist der Festigkeits- bzw. Reisswert wichtig, weil daraus der Dämpfungseffekt des Sehnengarnes abgeleitet werden kann. Ein Reissen der Sehne ist im Bogensport bei sachgerechter Anwendung nicht möglich. [...]
Die Bogensehne mit dem niedrigsten Festigkeits-/Reisswert hat den größten Dämpfungseffekt
Warum muss man den Dämpfungseffekt extra ableiten? Was versteht Du denn überhaupt unter "Dämpfungseffekt"? Gibt es dafür nicht eine eigene Materialkennzahl?
Diese Elastizität nimmt mit ansteigender Wärme ( Umgebungstemperatur ) zu, weil sich dadurch auch die innere Haftung der Molekülketten vereändert (verschlechtert).
Korrekt. Genauso sinkt vermutlich der Festigkeitswert... Ist das jetzt gut oder schlecht?
Ich hoffe nur Du willst damit nicht auf eine temperatur- und zeitabhängige Deformation hinaus. (Deformation im Sinne einer plastischen = bleibenden Verformung)
Elastizität heißt immer das die Dehnung wieder zurück geht wenn die Belastung zurück geht.

Die deutsche Übersetzung für Tenacity ist Beharrlichkeit, Hartnäckigkeit.
Also irgendwie hast Du es auch noch nicht genau genug erklärt.
b_der_k_te
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von b_der_k_te »

Warum ich den Begriff elastische Sehne nicht genau beschrieben habe?
Weil ich das Thema nicht noch einmal verkomplizieren wollte!

Eigentlich wollte ich es beim Allernötigsten belassen:
Einige wenige Bogenhersteller gehen aktuell den Weg und empfehlen für Recurve (und modernen Langbögen) nur Sehnen aus SK65 bis SK75 sowie DM20. Im gleichen Atemzug sagen sie damit das man SK90, SK99 und Hybridgarne (blended) tunlichst vermeiden sollte, auch wenn Sehnenhersteller (oder Händler) diese als Non plus Ultra verkaufen/vermarkten. (Für Compound gelten andere Kriterien! Manche Langbögen vertragen gar keine der oben angeführten Garntypen.)

Von mir aus kann man auch Produktnamen nennen.
Ob jemand dieser Empfehlung folgt oder aus welchen Gründen auch nicht, ist jedem selbst überlassen.
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