Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

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b_der_k_te
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von b_der_k_te » 22. Feb 2019, 11:54

Ups, ja da war eine Null zuviel bei mir :oops: .
Die Beschleunigungskraft wäre dann nur mehr ~140N und über den Winkel der Sehne entsprechend in der Sehne ~300N. Diese würde sich aber auf die bereits vorhandene Vorspannkraft in der Sehne dazu addieren.

Diese Kraftbeaufschlagung mag tatsächlich keine große Dehnung der Sehne hervorrufen. Unabhängig davon möchte ich trotztdem den statischen Fall noch nicht mit dem dynamischen gleich setzen. Die Berechungen in den Arbeiten ergeben dynamische Kräften in der Sehne von 1000-2000N.

Wenn in dem Amerikabogen Katalog eine geringe Abschußelastizität erwähnt wird, ist das nun als Pro oder Kontra (weil Werbe-Sprech) zu meiner Argumentation zu verstehen?

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ullr
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 22. Feb 2019, 13:20

b_der_k_te hat geschrieben:
22. Feb 2019, 11:54
Ups, ja da war eine Null zuviel bei mir :oops: .
Die Beschleunigungskraft wäre dann nur mehr ~140N und über den Winkel der Sehne entsprechend in der Sehne ~300N. Diese würde sich aber auf die bereits vorhandene Vorspannkraft in der Sehne dazu addieren.

Wenn in dem Amerikabogen Katalog eine geringe Abschußelastizität erwähnt wird, ist das nun als Pro oder Kontra (weil Werbe-Sprech) zu meiner Argumentation zu verstehen?
Naja, das deckt sich doch mit Deiner Argumentation. ;) Es war der einzige Hinweis der auf den vermeintlichen Vorteil von Kevlar hinweist. Ich war immer der Meinung, dass da noch ein Gewichtsvorteil gegenüber Dacron da ist. Das war wohl ein handfester beständiger Irrtum. Und diese Kataloge waren ja früher die einzigen Wissensquellen...
Kurz und knapp: da bin ich wohl vor fast 50 Jahren handfesten Fake News hinsichtlich der Leistungsfähigkeit von Kevlar aufgesessen. Aber so habe ich wenigstens das Sehnenbauen geübt und gelernt. :lol: Das Zeug ist ja noch feuchtigkeitsempfindlich... Mehr als 1000 Schuß war nicht drin. Ich war ja ein Geschwindigkeitsfanatiker und meine Kevlarsehnen waren dünn. :D
Diese Kraftbeaufschlagung mag tatsächlich keine große Dehnung der Sehne hervorrufen. Unabhängig davon möchte ich trotztdem den statischen Fall noch nicht mit dem dynamischen gleich setzen. Die Berechungen in den Arbeiten ergeben dynamische Kräften in der Sehne von 1000-2000N.
Ja. Das denke ich auch. Wenn die Sehne gestoppt wird, dann wird das so sein, dass da die drei- bis vierfachen Kräfte auftreten können.
Gruß und klar doch,
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b_der_k_te
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von b_der_k_te » 22. Feb 2019, 13:27

Ullr,
In Deinem Artikel bin ich auch noch auf einen Fehler in den Materialdaten gestoßen:
Für Polyester hast Du eine Zugfestigkeit von 2900 MPa aus der ersten verlinkten Quelle ausgewählt.
Diese 2900 gelten aber für aromatisches Polyester - also dem Vectran.
Für Dacron ist das spezifische Zugfestigkeit im zweiten Quell-Link mit 7-9 cN/dtex angegeben. Dem entspricht dann 980 MPa. Die Reisslänge verkürzt sich auf 71,4 km.
(7 für Dacron und die ~20 für Vectran sind auch in der Liste von wapi angeführt)

Bei Dyneema hast Du eine Dichte von 0,97 angeführt, aber mit 0,94 gerechnet.

Und das finde ich eigentlich auch das interessante an wapi´s Liste:
Die wenn auch nur geringe aber vorhandene Unterschiede in den Dyneema-Typen.
Bei SK 90 und SK 99 hat sich die Dichte von 0,97 auf 0,94 verringert.
Und die Festigkeiten haben sich immer weiter gesteigert.

Die Daten von LBS sind dabei vergleichbar mit denen von SK 65 und damit von FastFlight. Lobbying schaut anders aus. Das müßtest auch Du eingestehen.

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ullr
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 22. Feb 2019, 21:31

b_der_k_te hat geschrieben:
22. Feb 2019, 13:27
Ullr,
In Deinem Artikel bin ich auch noch auf einen Fehler in den Materialdaten gestoßen:
Für Polyester hast Du eine Zugfestigkeit von 2900 MPa aus der ersten verlinkten Quelle ausgewählt.
Diese 2900 gelten aber für aromatisches Polyester - also dem Vectran.
Für Dacron ist das spezifische Zugfestigkeit im zweiten Quell-Link mit 7-9 cN/dtex angegeben. Dem entspricht dann 980 MPa. Die Reisslänge verkürzt sich auf 71,4 km.
(7 für Dacron und die ~20 für Vectran sind auch in der Liste von wapi angeführt)
...
Hallo b_der_k_te, herzlichen Dank für die Arbeit und die Kritik. Ich habe den Artikel geändert, ich hatte Dacron nicht gefunden und einfach angenommen, Vectran ist nur ein anderer Handelsname für den gleichen Werkstofftyp. Ein wenig geschlampt eben...
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von b_der_k_te » 25. Feb 2019, 15:30

Vielleicht etwas Off Topic, doch weil es mich gerade interessiert:
Es gibt ja diese Sehnengarne die aus einer Mischung von Dyneema und Vectran zusammengesetzt sind.
Zum Beispiel X99 besteht aus 80% SK99 und 20% Vectran.
Im Netz habe ich zwei Broschüren gefunden mit Daten zu den sogenannten Titern:
https://issuu.com/eurofibers/docs/eurofibers-vectran
https://issuu.com/eurofibers/docs/eurofibers-dyneema
X99 setzt sich demnach aus dem 880 dtex SK99 und Vectran mit 220 dtex zusammen.

Frage an die "Werkstoffkundler": Wie errechnet sich bei so einem Materialmix die Reißfestigkeit und die Elastizität?
Festigkeit für SK99 = 4,0 GPa | Vectran = 2,8 GPa
Elastizität für SK99 = 155 GPa | Vectran = 75 GPa

Die Bruchdehung des zusammengesetzten Garns wird zumindest wohl vom kleineren Wert (Vectran = 3,3%) bestimmt. Nun würde ich aber gerne wissen bei welcher Kraft das dann nun wäre. Immerhin übernehmen die 80% Dyneema bis dahin einiges an Kraft.
Mir scheint man müßte sich zuerst den Querschnitt von beiden Garntypen ausrechnen, was über den Titer und der Materialdichte nun kein großes Problem ist. Eine Zugkraft die auf das Sehengarn einwirkt teilt sich dann gemäß dem Flächenverhältnis auf Dyneema und Vectran auf und es ergibt sich eine Spannung in jedem der beiden Materialstränge gemäß ihrem Querschnitt. Die Spannung darf solange ansteigen bis eines der Materialien an seine (Reiß-)Grenze kommt.

PS: In wapi´s Liste hat sich da wohl ein Zahlendreher eingeschlichen:
Beim BCY X paßt das Verhältnis von 87:13% nicht. 83:17% paßt besser mit den Titern 1040 + 220 dtex.

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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 25. Feb 2019, 17:17

Auch eher OT:
Hallo b_der_k_te, ich sehe in dieser Kombination, die Du beschreibst, keinen wirklichen technisch-physikalischen Hintergrund. Da wird es noch irgendwie darauf ankommen, wie die beiden Garne miteinander verdrillt werden oder vielleicht wie ein Zopf verwebt (mir fällt kein anderer Ausdruck ein) sind, auch da reicht meine Fantasie nicht aus, irgendeine physikalische Begründung hinein zu interpretieren. Keine Ahnung... Aber -breit grins- 8-) den entsprechenden Marketingfachleuten traue ich eine fantasievolle Erklärung schon zu... Siehe hier oder hier
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sk90
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von sk90 » 25. Feb 2019, 23:04

Hallo Ihrs

Meiner Meinung nach wären gerade die "Flechtart" bzw die "Verzwirnung" der Garne in Bezug auf unseren Sport mal durchaus eine nähere Betrachtung wert.

Der einzige, mir bekannte Grund nämlich, dass Fasern von Seilen, Nähgarnen und ähnlichen Anwendungen "geflochten"oder "verzwirnt" werden ist nämlich eine Steigerung der Beständigkeit gegen äußere, mechanische Einflüsse. Wir haben genau dafür an den kritischen Stellen Schutzwicklungen.
Ich habe mal gelernt und es ist mir völlig einleuchtend, dass jede Art der Flechtung oder verdrillung die Zugfestigkeit verringert!
Außerdem wird bei einfachem "Verdrehen" prinzipiell die Elastizität, betrachtet auf eine eine Länge x mit n Umdrehungen, natürlich erhöht, da bei gleicher Gesamtlänge die Länge der Fasern an sich größer sein muss. In unserer Praxis von Belang? Ich traue mich nicht, da zu orakeln...

Für mich leite ich daraus nur ab: Egal aus welchem Garn, es wird für jede Sehne vorteilhaft sein, wenn sie so wenig wie möglich "eingedreht" wird....

Gründe für Garnmischungen gibt es durchaus. Im Compoundbereich. Für Recurve dürften diese heute nahezu vollständig zu vernachlässigen sein.
Es geht halt ums "Creep", also die schleichende, plastische Längung unter Dauerlast, die für "Peeprotation" verantwortlich zu machen ist. Außerdem ist ein Sehnengarn z.B. aus reinem sk90 oder auch sk99 sehr glatt, fast wie Teflon, so dass Schutzwicklungen, zumindest von weniger erfahrenen Leuten mit nicht sooo gutem Werkzeug ausgeführt, halt nicht sooo gut halten. Natürlich versuchen die Hersteller, auch diesem Umstand gerecht zu werden, ohne es so direkt zu benennen, wie ich gerade. Was eigentlich dämlich ist, denn wäre dem nicht so, wäre vermutlich schon längst aufgefallen, dass ein Verschnitt der modernen Dyneema-Garne (also ab sk90) mit anderen imho gar nicht mehr nötig wäre (persöhnliche Erfahrung). Aber das nur am Rande.

wapi
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von wapi » 26. Feb 2019, 09:23

b_der_k_te hat geschrieben:
25. Feb 2019, 15:30
Vielleicht etwas Off Topic, doch weil es mich gerade interessiert:
Es gibt ja diese Sehnengarne die aus einer Mischung von Dyneema und Vectran zusammengesetzt sind.
Zum Beispiel X99 besteht aus 80% SK99 und 20% Vectran.
Im Netz habe ich zwei Broschüren gefunden mit Daten zu den sogenannten Titern:
https://issuu.com/eurofibers/docs/eurofibers-vectran
https://issuu.com/eurofibers/docs/eurofibers-dyneema
X99 setzt sich demnach aus dem 880 dtex SK99 und Vectran mit 220 dtex zusammen.

Frage an die "Werkstoffkundler": Wie errechnet sich bei so einem Materialmix die Reißfestigkeit und die Elastizität?
Festigkeit für SK99 = 4,0 GPa | Vectran = 2,8 GPa
Elastizität für SK99 = 155 GPa | Vectran = 75 GPa

Die Bruchdehung des zusammengesetzten Garns wird zumindest wohl vom kleineren Wert (Vectran = 3,3%) bestimmt. Nun würde ich aber gerne wissen bei welcher Kraft das dann nun wäre. Immerhin übernehmen die 80% Dyneema bis dahin einiges an Kraft.
Mir scheint man müßte sich zuerst den Querschnitt von beiden Garntypen ausrechnen, was über den Titer und der Materialdichte nun kein großes Problem ist. Eine Zugkraft die auf das Sehengarn einwirkt teilt sich dann gemäß dem Flächenverhältnis auf Dyneema und Vectran auf und es ergibt sich eine Spannung in jedem der beiden Materialstränge gemäß ihrem Querschnitt. Die Spannung darf solange ansteigen bis eines der Materialien an seine (Reiß-)Grenze kommt.

PS: In wapi´s Liste hat sich da wohl ein Zahlendreher eingeschlichen:
Beim BCY X paßt das Verhältnis von 87:13% nicht. 83:17% paßt besser mit den Titern 1040 + 220 dtex.
b_der_k-te,
danke für Deinen Beitrag. Sehr gute Recherche mit hilfreichen Garndaten! So wünsche ich mir kollegiale objektive Zusammenarbeit, bei einem bestimmten Sachverhalt zu weiteren Ergebnissen zu kommen. Ich werde die Daten in meine Übersicht einpflegen und denke, dass bald BCY und Brownell angesprochen werden können, weitere Details zu ihrem Leistungsverständnis bei ihren Bogensehnengarnen bekanntzugeben (wenn sie denn wollen).

In der Praxis läuft das "Verheiraten" zwei unterschiedlicher Garnkomponenten so ab, dass sie auf einer Spulmaschine zusammengespult werden. Das ist spulungstechnisch maschinell gesehen nicht problematisch. Allerdings sind bestimmte Garnveraussetzungen und die zu erzielenden Ergebnisse zu beachten. Bei BCY X99 ist es so, dass dieser Garnstrang, der 880dtex wiegt und lt. lt. EuroFibers Übersicht aus 880 Filamenten bestehen soll, mit einem Vectran Garnstrang, Gewicht 220dtex und nur 40 Filamenten den Zweck erfüllend zusammengespult werden muß. Hierfür hat sich BCY nach eigenen Angaben das Produktionsverfahren patentieren lassen.

Zu den Festigkeitswerten würde ich gerne etwas genaueres von BCY und Brownell erfahren wollen und diese in den nächsten Tagen anschreiben.

zu dem PS Vermerk: b_der_k_te, Du hast recht, hier ist mir ein Fehler unterlaufen. Das Mischungsverhältnis 83 %SK90 und 17% Vectran ist richtig. Im Übrigen gab oder gibt es hierfür kein BCY Patent.


Gruß

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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 26. Feb 2019, 11:21

Hallo SK 90,
Danke für diesen Beitrag!
Dankeschön!!!
Die Garnmischungen kommen wohl aus dem Bereich, bei denen Seile/Taue einer starken mechanischen Belastungung unter nicht genau zu definierenden Bedingungen ausgesetzt sind. Dann machen die auch -soweit ich das überblicken kann- Sinn*). Zum Bogenbereich hast Du m.M.n. alles gesagt. Dazu nur noch eine kleine Anmerkung.
Ich habe im Laufe meines Bogenschützenlebens relativ viel Sehnen gebaut. Häufig habe ich handelsübliche Sehnen, bei denen die Mittelwicklung aufgegangen ist, repariert. Mir ist aufgefallen, dass die Wicklungen von fertigen Sehnen häufig schlampig, mit billigem Garn ausgeführt sind, sodaß sie nach relativ kurzer Zeit nicht mehr brauchbar sind. Ganz davon abgesehen, dass die Öhrchen -wenn sie denn vollständig gewickelt sind- häufig viel zu groß ausfallen, sodaß die Gefahr besteht, dass sie beim Auflegen abrutschen mit allen unangenehmen Folgen.
Ich verwende nur und nur Diamond Back für Öhrchen und Mittenwicklungen. Das Wickelgerät (Beiter mit Stahlrolle) wird so fest eingestellt, dass sich der Faden nur mit sehr hoher Kraft von Hand ziehen läßt. Diamond Back 0.018 eignet sich besser als 0.025, aber das ist nicht sehr wichtig. Beide Sorten halten und gehen nicht mehr auf. Für diese Sehnen gebe ich im Verein lebenslange Gewährleistung. In den letzten 10-15 Jahren habe ich nur eine Sehne ersetzt, und dieser Schütze hat extrem viel geschossen, da war das Wickelgarn am Nockpunkt durchgescheuert.
Nur in diesem Bereich (Abnutzung der Sehne) wären Garnmischungen denkbar sinnvoll... Wenn es denn keine Mitten- und Endwicklungen gäbe.
Just my five cents.
Gruß und klar doch,
"Gut Schuß!"
Christian
*) beruflich hatte ich im Schutzsektor (ball. Schutz) mit Geweben aus UHMW- und Aramidfasern in der Entwicklung zu tun. Das ist aber schon eine Weile her.
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Re: Wichtige Kenndaten von Sehnengarn

Beitrag von ullr » 26. Feb 2019, 11:38

wapi hat geschrieben:
26. Feb 2019, 09:23
Ich werde die Daten in meine Übersicht einpflegen und denke, dass bald BCY und Brownell angesprochen werden können, weitere Details zu ihrem Leistungsverständnis bei ihren Bogensehnengarnen bekanntzugeben (wenn sie denn wollen).

....

Zu den Festigkeitswerten würde ich gerne etwas genaueres von BCY und Brownell erfahren wollen und diese in den nächsten Tagen anschreiben.
....
Gruß
Könntest Du einen Hinweise geben, welcher dieser Daten (und der Daten in Deiner Liste) für das Leistungsverständnis über Bogensehnengarne technisch-physikalisch wichtig sind?
Die Reißfestigkeit egal ob die spez. oder die allgemeine kann es nicht sein, die steht bei allen verwendeten Garnen weit außerhalb einer Betrachtung.
Der E-Modul kann es auch nicht sein, denn der zeitliche Kraftverlauf in der Sehne während des Schusses stellt da keine Anforderungen, bzw sind die dabei betrachteten Energiebeträge, die durch elastische Dehnung während des Spannens und des Schusses entstehen Flohenergien, die getrost vernachlässigt werden können.
Bleibt als einziges die Masse übrig... Und auch da liegt kein wirkliches Problem.
In der Praxis läuft das "Verheiraten" zwei unterschiedlicher Garnkomponenten so ab, dass sie auf einer Spulmaschine zusammengespult werden. Das ist spulungstechnisch maschinell gesehen nicht problematisch. Allerdings sind bestimmte Garnveraussetzungen und die zu erzielenden Ergebnisse zu beachten. Bei BCY X99 ist es so, dass dieser Garnstrang, der 880dtex wiegt und lt. lt. EuroFibers Übersicht aus 880 Filamenten bestehen soll, mit einem Vectran Garnstrang, Gewicht 220dtex und nur 40 Filamenten den Zweck erfüllend zusammengespult werden muß. Hierfür hat sich BCY nach eigenen Angaben das Produktionsverfahren patentieren lassen.
Danke für die Info, aber was hat das mit Qualität des Garnes zur Verwendung beim Bogen zu tun?
Compoundprobleme (Peepsight) tangieren mich nur periphär...
Gruß
ullr
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