Armbrustsehnen
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Ganz besondere Anforderungen stellt der Bau von Armbrustsehnen, denn hier hat man es mit Kräften und Maßen zu tun, wie sie im sonstigen Bogensport kaum jemals auftauchen werden.
Zuggewichte liegen selbst für ein Standardmodell bei 150# und mehr. Bei authentischen Repliken können es auch über 400# sein. Aus den enormen Zuggewichten resultiert eine beträchtliche Dicke der Sehne, wodurch sich wieder neue und ansonsten unbekannte Schwierigkeiten ergeben. Da ein Armbrustbogen gewöhnlich sehr kurz ist sind es auch die Sehnen, was aber wiederum das Arbeiten nicht zwangläufig erleichtert, wie man vielleicht im ersten Moment denken könnte.
Kurz gesagt, die Herstellung einer funktionstüchtigen Armbrustsehne bedarf der vorausschauenden Planung, zusätzlichen Materials und einiger Fingerfertigkeiten. Auf dieser Seite möchte ich ein paar Einblicke gewähren und anhand von Bildmaterial ein paar Details vorstellen. Dabei soll ausschließlich von Sehnen für normale bis hohe Zuggewichte die Rede sein.
Anmerkung: Die unten vorgestellte Technik und Arbeitsabläufe sind vollständig meine eigene Entwicklung, aufbauend auf Payne-Gallwey (1903) und dem Studium einer mir vorgelegten Sehne, die man mich nachzubauen bat. Das schließt auch die Herstellung der Werkzeuge (Schiffchen, Kernspulen) und meinen ca. 1990 improvisierten Sehnengalgen ein. Erst Jahre nach dem ich diese Seite hier erstellt habe ist mir eine Anleitungen bekannt gemacht worden die den Anschein erweckt, ich hätte vieles von ebenda kopiert. Das ist nicht der Fall. Wenn nicht gar von mir abgeschrieben wurde, so handelt es sich hier um einen klassischen Fall von konvergenter Entwicklung.
Falk, 08-2016
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Bauarten von Armbrustsehnen
Eine adäquate Armbrustsehne läßt sich nicht im Flämisch-Spleiß herstellen. Selbst wenn es realisierbar wäre, so wäre es nicht zweckmäßig. Bei Armbrustsehnen handelt es sich um gewickelte Sehnen im Stil der Endlossehne. Das heißt, ein ungeteilter Strang Garn wird so oft in Schleifen passender Länge gelegt, daß die notwendige Strangzahl im Sehnenkörper erreicht wird. Die Öhrchen (auch "Augen" gen.)werden durch entsprechendes Abbinden der Enden gebildet.
Da die Stränge sich teilen, um die Öhrchen zu formen, weisen letztere auch nur die halbe Strangzahl des Sehnenkörpers auf und besitzen nicht die volle Reißfestigkeit. Bei den Berechnungen zur Standfestigkeit einer Sehne muß dieser Umstand unbedingt beachtet werden.
Besonders wenn es sich um Sehnen aus dünnen Garnen und/oder Naturfasern handelt kann es notwendig sein, die Öhrchen mittels einer Zusatzschlaufe wieder auf vollen Durchmesser zu bringen. Viele Originalsehnen weisen diese Verstärkung auf, wodurch die Sehnenöhrchen gemeinhin sehr massig wirken (linke Abb.).
Es gibt eine Reihe von Knoten mit deren Hilfe sich direkt ein Örhchen in der Sehne bilden läßt und wobei der volle Sehnendurchmesser erhalten bleibt. Ähnlichkeiten mit 'Schmetterlingsknoten', 'Palstek', Mongolischem Sehnenknoten, Gothischem Knoten und/oder diversen Augspleißen ließen sich anführen. Das Abstimmen der korrekten Sehnenlänge ist dabei je nach Methode etwas "fummelig". Insbesondere der Gotische Knoten scheint heute als der alleinig richtige zu gelten. Ich mache hier vorerst nichts in dieser Richtung, weil mir das Material und die Nachfrage dafür fehlt. Je nach Methode muß man sich auch fragen, ob die mehr oder minder sich selbst bekneifenden Knoten immer der Haltbarkeit zuträglich sind/waren.
Sehnen für Kugelschnäpper (rechte Abb.) habe ich noch keine gemacht. Es wäre sicher eine spannende Erweiterung des Themas und in jedem Fall eine Herausforderung. Im Gegensatz zur Bolzen schießenden Armbrust gleitet die Sehne hier nicht über die Bahn, sondern liegt völlig frei.
Es ist natürlich besonders wichtig, daß sich die Sehne im Schuß nicht verdreht. Auch darum teilt man sie unweit der Öhrchen in zwei getrennte Äste, die mittels Streben (Brücken) voneinander separiert werden. Zwischen den Ästen wird in Sehnenmitte eine Aufnahme, der Korb, für das Projektil (Stein, Ton-, Metallkugel) eingearbeitet, an dessen hinterem Ende sich auch die Schlaufe befindet, die in die Nuß eingelegt werden kann.
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Material für den Sehnenbau
Bei leichten Wettkampfarmbrusten habe ich schon Stahlkabel als Sehnenmaterial gesehen, doch das sei nur am Rande erwähnt.
In unseren Breiten gab es früher Hanf bester Qualität. Wahrscheinlich war die "echte flämische Bogensehne" nicht, wie heute meist angenommen wird aus Leinen, sondern aus Hanf gemacht. Diese, unsere beste Naturfaser, ist leider schwindender Nachfrage und endlich einer überzogenen Drogenpolitik zum Opfer gefallen. Zwirn aus langfaserigem Manila-Hanf ist eine Alternative.
Flachsfasern in Form von Leinenzwirn (s.Abb.re.) sind gut geeignet für den Bau einer Armbrustsehne. Zwirn in guter Qualität und ausreichender Spulengröße muß man leider lange suchen und falls man ihn findet, teuer bezahlen. Mit etwas Sternzwirn aus Mutters Nähkästchen ist einem mengenmäßig jedenfalls nicht geholfen.
Es ist wichtig zu wissen, daß Leinen seine höchste Festigkeit nur bei einem gewissen Feuchtigkeitsgehalt erreicht. Gegenüber der trockenen ist die feuchte Faser etwa 15% reißfester! Literaturangaben schwank hier von ca. 12-20%. Eine Leinensehne, die mitsamt der Armbrust jahrelang über dem Kamin gehangen hat schießt man nicht, ohne sie vorher entsprechend zu konditionieren.
Naturseide wäre als Option denkbar und ist vermutlich im alten China auch benutzt worden, doch liegen mir keine Erfahrungen vor. Auch frage ich mich, ob heute Seidenzwirn in der als Ausgangsmaterial benötigten Stärke überhaupt hergestellt wird?!
Dacron B-50 ist unter den modernen Garnen meine Wahl, insbesondere für Armbruste mit Stahlbogen.
Mir ist einfach nicht wohl bei dem Gedanken, daß submikroskopische Gefügedeffekte im Stahl dem Abschuß-Schock einer high-end-low-stretch-Faser ausgesetzt werden.
Wenn man schließlich auf die Preise der mondernsten Fasern schaut, dann ist allein das Grund genug sich hier auf Dacron zu beschränken. Die Materialkosten sind ohnehin hoch genug.
Die komplizierte Nomenklatur der Garne und Zwirne bietet weitere Fußangeln bei der Materialbeschaffung. Hat man sie sich selbst angeeignet stellt man oft genug fest, daß sie von anderer Seite nicht verstanden und darum falsch verwandt wird. Man sollte sehr vorsichtig sein und genau nachfragen, um teure Fehlkäufe zu vermeiden. Als Anhaltspunkte für eigene Nachforschungen seien hier die gebräuchlichsten Klassifikationen und ihre Grundlagen kurz erwähnt:
der Textil Standard [tex] gibt an, wie viele Gramm 1000m Garn wiegen, z.B. 30tex = 30g/km
das metrische Nummern System [Nm] gibt an, wie viele Meter ein Faden von 1g Gewicht lang ist, z.B. 30Nm = 30m/g
das englische Nummern System [Ne] gibt an, wie oft man einen 860 yards langen Faden von einer Spule mit 1lbs abschneiden kann
die ältere englische Einteilung bezieht sich darauf, wie viele 300yrd Spulen (lea) mit 1lbs Garn gefüllt werden können, z.B. #30 = 30 Spulen/lbs
Denier [den], 1970 abgeschafte Einheit, die 1/9 tex entspricht
Zwirn kann X-mal in Z- oder S-Richtung gedreht sein und besteht mindestens aus zwei, oft mehr Einzelfäden, die vorab möglicherweise Y-mal versponnen wurden
die Kombination der nummerischen Garnfeinheit mit den verschiedenen Möglichkeiten der Verzwirnung ergibt die vollständige Garnbezeichnung
Man kann in alten Lexika noch ganz andere Sachen dazu finden, die sich meist auf lokale Maße und Gewichte stützen. Nicht nur die Briten haben in ihren Spinnereien scheinbar genau das getan
Ich wünsche viel Glück beim Studieren der Hintergründe
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Bau einer Armbrustsehne
Sehnengalgen
Ein handelsüblicher Sehnengalgen für Bogensehnen läßt sich oft nicht derart verkürzen, daß eine Armbrustsehne darauf gewickelt werden könnte – da hilft nur selber machen. Ich gebrauche nun seit 25 Jahren ein grobschlächtig aus einem Kantholz, zwei Eichenbrettern und ein paar Gewindestangen gemachtes Exemplar, daß im Laufe der Zeit sich als extrem widerstandsfähig und besonders anpassungsfähig erwiesen hat. Ein echter Beweis für den Ausspruch: Nichts hält länger als ein Provisorium!
Als ersten Schritt bei der Arbeit schließt man sich am besten in der Werkstatt ein und sorgt dafür, daß wirklich niemand stört. Am Beginn der Sehne läßt man gut 2m Garn überstehen, denn das wird man später noch brauchen (s.unt.).
Beim Wickeln des Garns ist größter Wert auf die gleichmäßige Spannung der Einzelfäden zu legen. Als wäre das an sich nicht schon schwierig genug, ergibt sich dabei noch ein weiteres Problem. Jeder kennt das Phänomen des Druckverbands, der mit zunehmender Wicklung wie von selbst immer fester wird!? Welcher Machart der Sehnengalgen letztendlich auch immer ist, es muß in jedem Fall sicher gestellt sein, daß hier nicht das gleiche geschieht und der Galgen sich mit steigender Wicklungzahl nicht immer weiter in Richtung Mitte verbiegt. Die einzige Lösung die ich bisher dafür gefunden habe ist, mir für jede Sehne eine passende Dachlatte zurechtzuschneiden, die ich als Versteifung in den Galgen klemmen kann (s.Abb.).
Wickeln des Garns
Für moderne Sehnen bietet sich Dacron B50 an und darüber brauche ich hier nicht viel zu sagen. Für authentische Armbrustsehnen benutze ich Leinenzwirn. Im gezeigten Beispiel handelt es sich um Buchbinderleinen, wie er von Payne-Gallwey (1903) empfohlen worden ist. Ist das Garn nicht gewachst, so geschieht diese beim Wickeln eines jeden Einzelfadens. Ich verwende hierfür nur reines Bienenwachs.
Um die gleichmäßige Spannung zu wahren bedeutet dies leider, daß man das Garn durch einige Schläge um den Galgen sichern muß – etwas mehr als zweifache Sehnenlänge von der Spule abwickeln muß – diese Strecke nun wachsen kann – wieder auf die Spule wickeln muß – Sicherungsschläge lösen – Garn um den Galgen legen – neue Sicherungsschläge – nächsten Abschnitt wachsen – usw. usf. etc. pp. – das kostet natürlich sehr viel Zeit! Das zeitraubende Wiederaufwickeln des Garns ist nötig, damit es nicht in Kontakt mit dem Boden kommt und sich am Wachs keine Partikel (Sand, Staub, Holzspäne o.ä.) festsetzen können, die die Sehne später von innen heraus angreifen könnten.
Man braucht unbedingt eine Halterung für die Garnspule, denn man könnte trotz verschlossener Tür aus irgendeinem Grund gezwungen sein das Wickeln zu unterbrechen und dann muß die Spule sicher, sauber und unter Spannung des Garns abzulegen sein. Ein weiterer Zapfen des Galgens und ein paar starke Gummibänder bieten sich bei mir als Spulenhalter an.
Bei hohen Strangzahlen sollte man eine Strichliste führen damit man sich nicht verzählt, was durchaus vorkommen kann. Zusätzlich zur Strichliste hat es sich als nützlich erwiesen bei einer gewissen Anzahl, z.B. alle 100 Strang, einen seidenen Faden (s.Abb.) unter das Garn zu legen – nur so zur Sicherheit. Wer einmal über 100 Strang wieder hat aufnehmen müssen, der wird ganz sicher verstehen was ich meine ...
Eine geringe Strangzahl läßt sich auf einem zylindrischen Zapfen wickeln. Ab einer gewissen Stärke der Sehne geht das nicht mehr, denn hier spielt jetzt der Sehnenumfang mit in die Fadenlänge hinein.
Für einen normalen Sehnengalgen benötigt man unbedingt Kernspulen mit rundem Querschnitt für die Öhrchen der Sehne. Nur so läßt sich das Garn gleich in Form der fertigen Sehne wickeln und es kommt zu keiner längenmäßigen Verschiebung einzelner Stränge beim abschließendem Zusammenfassen und Umschnüren der Sehne.
Ob man das Garnende und seinen Anfang beide an einem Öhrchen der Sehne liegen hat, oder sie auf die Enden verteilt, bleibt dem persönlichen Geschmack überlassen. Aus praktischen Gründen spricht jedoch einiges für die letztere Variante, denn so läßt sich beidseitig mit den losen Enden der gesamte Bereich der Öhrchen in weiten Umgängen umwickeln, um später die Einzelstränge zusammenzuhalten. Mit einer abschließenden Wicklung über beide Äste des Sehnenkörpers wird das Garnende gesichert und gleichzeitig das Öhrchen geschlossen. Hoffentlich hat man sich zu Beginn der Arbeit am Anfang des Garns einen genügend langen Überstand belassen?!
Umwickeln/-schnüren der Öhrchen und des Sehnenkörpers
Die relativ dünne Sehne für eine moderne Recurve-Armbrust umwickelt man analog einer Bogensehne und kann dazu auch die üblichen Serving-Tools (Wickelgeräte) benutzen. Vielfach aufwendiger ist dagegen die Wicklung an einer auf mittelalterlich getrimmten Replik oder einer authentischen Sehne. Eine solche Wicklung wird komplett von Hand gemacht. Üblicherweise wird auch in jedem Turn ein Richtungswechsel mit einem "Knoten" (Überschlag) vorgenommen. So ergibt sich das charakteristische Aussehen dieser Sehnen. Die Knoten halten die Wicklung fest an Ort und Stelle und dienen nicht nur der Zierde. Da es sich nicht um einfaches Abwickeln von Garn handelt und dieses zudem relativ stark ist, kann man auch von Umschnürung sprechen.
Während das Wickelgarn bei der modernen Armbrustsehne ebenfalls ganz normal aus dem Bogensport stammt und kaum dicker als das Sehnengarn selbst ist, wird bei der mittelalterlichen Sehne ein deutlich dickeres Garn verwandt. Im gezeigten Beispiel handelt es sich um naturgrauen Leinenzwirn der die Stärke von Paketschnur hat. Wie in der Abbildung weiter oben auf der Seite zu sehen, muß man sich einen recht ordentlichen Vorrat auf ein Weberschiffchen legen (die Menge auf dem Photo ist nicht ausreichend!), wenn die komplette Sehne in einem Zuge umschnürt werden soll, was in jedem Fall anzustreben ist.
Soll das Öhrchen mit einer Hilfsschlaufe verstärkt werden, dann muß das jetzt erfolgen. In diesem Fall sollten auch die Abschlußwicklungen des Sehnengarns besonders sorgfältig, fest und von der Länge her gleich ausgeführt sein. Sie bilden das Widerlager der Hilfsschlaufe. Um Raum zum Arbeiten zu schaffen muß eventuell die Dachlatte etc. entfernt werden. Man teilt die Sehne und wickelt die nötige Anzahl an Strängen zwischen dem Galgen und dem der Sehnenmitte zugewandten Teil der primären Abschlußwicklung. Auf gleichmäßige Spannung achten und wieder mit einer weitständigen Wicklung um den Öhrchenbereich abschließen.
Ob Sehne mit Öhrchenverstärkung oder nicht, die Umschnürung bleibt vom Prinzip her die selbe. Jetzt wird die Kernspule aus dem Öhrchen entfernt. Die Sehne hängt dann nur noch lose über dem Galgen. Man achte darauf, die Stränge im Sehnenkörper möglichst nicht durcheinander zu bringen. Die Umschnürung startet mit wenigen Turns (keine Knoten) auf dem Sehnenkörper, dort, wo sich das Öhrchen schließt. Mit Hilfe des Weberschiffchens umschnürt man jetzt das gesamte Öhrchen, wobei man bei jedem Durchstechen den Faden unterfährt, die Schlaufe festzieht (knotet) und dann in Gegenrichtung weitermacht. Die Abbildung rechts verdeutlicht den Verlauf sehr gut. Die Knotenreihe soll das Öhrchen in einer Ebene liegend, auf dem äußeren Umfang, umlaufen.
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Ist die Umschnürung des Öhrchen soweit fertig wie in der Abbildung links zu sehen, geht man mit dem Garn über beide Äste, jedoch vorerst ohne dabei "Knoten" anzubringen. Mit wenigen festen Umgängen wird, von der Mitte her kommend, das Öhrchen soweit geschlossen wie das gewünscht ist.
Am äußersten Punkt angelangt, wird das Garn dann wieder unterfahren und ordentlich festgezogen (geknotet). Im Gegensatz zum Vorgehen in den Öhrchen wird aber von nun an nicht jedesmal die Richtung der Umgänge gewechselt, sondern immer in einer Richtung gearbeitet. Die gewünschte und optisch ansprechende spiralige Knotenreihe ergibt sich dabei fast wie von selbst.
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Eine provisorisch angebrachte weitgängige Umwicklung des Hauptteils der Sehne (s. links) hält die Einzelstränge in einem Verbund und verhindert, daß man sich beim Arbeiten versehentlich darin verheddert und dabei – schlimmstenfalls – noch einen Strang durchreißt! Das Provisorium wird in dem Maße zurückgebaut, wie es mit der Umschnürung voran geht und nicht etwa einfach mit eingearbeitet.
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Von den Öhrchen kommend, wird ein guter Teil der Sehne nur in weiten Umgängen umwickelt. Auf diese Weise wird sowohl Garn als auch Gewicht eingespart aber trotzdem sichergestellt, daß die Einzelstränge sich nicht trennen können. Die Mittenwicklung beginnt und beendet man mit kurzen geknoteten Abschnitten. Diese halten sie am Platz und verhindern, daß sich die Mittenwicklung langsam in die weitständig umwickelten Bereiche hinein auflöst. Der zentrale Bereich wird nur in festen engen Windungen umwickelt.
Der Endknoten für den sicheren Abschluß der Wicklung
Na hört mal! Ein paar Geheimnisse muß ich doch auch für mich behalten dürfen, nicht wahr?!
Abflämmen
Im Gegensatz zu synthetischen Garnen, bei denen ich das grundsätzlich ablehne, darf man bei einer Leinenumschnürung wie hier, die herausstehenden Fasern (siehe Abb.) durch vorsichtiges Abflämmen entfernen. Man verwendet eine weiche und nicht rußende Flamme. Etwas entzündeter Spiritus oder eine Lötlampe mit fast leerer Kartusche eignen sich sehr gut.
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Die fertige Sehne
Über folgendes mag man sich streiten, aber ich vertrete den Standpunkt, daß die äußere Wicklung der fertigen Sehne nie gewachst wird. Die Mittenwicklung, also der Bereich der in Kontakt mit der Bahn und dem Bolzen tritt, sollte aber auf keinen Fall gewachst werden. Wachs bleibt immer etwas klebrig und würde so auf Dauer einiges an Schmutz ansammeln, der dann auf der Bahn wie Schmirgel wirkt. Trockenes Leinen gleitet auch deutlich besser über die Bahn, die freilich poliert zu sein hat, um einem frühzeitigen Verschleiß der Sehne entgegenzuwirken. Die Mittenwicklung läßt sich separat erneuern, falls das notwendig ist.
Eine Armbrustsehne ist steif wie ein Brett. Man kann sie nicht eindrehen, um sie zu verkürzen – sie muß schlicht und einfach passen.
Links ein Öhrchen im Detail und im Vergleich zu 11/32" Schäften. Während die Knoten der Schnürung das Öhrchen in einer Ebene umlaufen, ziehen sie sich spiralig um die Sehne herum. Im Bereich der Sehnenmitte setzen die Knoten aus, so daß die Sehne hier wirklich drehrund ist (s. rechts).
Auch die links abgebildete Armbrustsehne ist mit "mittelalterlicher" Knotenwicklung gemacht, allerdings wurde hier als Sehnenmaterial gelbes Dacron B-50 verwandt. Der Durchmesser orientiert sich am Kundenwunsch und weniger an den Notwendigkeiten. Selbst wenn man in den Öhrchen mit einer um 40% verminderten Reißfestigkeit rechnet, sollte diese Sehne einem 550# Bogen sicher standhalten!
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Armbrust-Sehne mittelalterlichen Stils in 3D; aus Dacron mit Leinen-Knotenwicklung; dynamische Bruchlast: 900#
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Detail des Öhrchenbereichs einer Armbrust-Sehne aus Leinen-Garnen, mit Knotenwicklung; dynamische Bruchlast: 320#
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Öhrchenbereich einer Armbrust-Sehne aus B-50 mit Knotenwicklung aus grobem Leinen; dynamische Bruchlast: 650#
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Armbrust-Sehne aus 30/3 Leinen mit symmetrischen Hilfsöhrchen und Knotenwicklung aus grobem Leinen; dynamische Bruchlast: 460#
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interner Aufbau und Einbindung des Hilfsöhrchen der oben gezeigten Armbrust-Sehne aus 30/3 Leinen, für eine dynamische Bruchlast von 460#
Wortspiel bemerkt?
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Literatur
Unbedingt empfehlenswert ist Payne-Gallwey: The Book of the Crossbow. Schon über hundert Jahre alt, bietet Payne-Gallwey eine Fülle an Informationen, die ich noch nirgendwo sonst gefunden habe. Das Standardwerk!
Dann wäre da Giorgetti, der massiv von Payne-Gallwey kopiert hat, ohne ihn überhaupt zu zitieren. Ein paar andere (und hoffentlich eigene) Darstellungen und Photos sind dann aber doch noch interessant.
Grundsätzlich immer empfehlenswert ist Elmer: Target Archery. Hier von Belang das Kapitel über Sehnen, welches interessante Informationen über Naturfasern enthält.
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