Välkommen till CROSSBOW

Min sida om armborstkonstruktion.

VARNING: Att bygga de armborst som beskrivs här är olagligt i Sverige om man inte har speciellt tillstånd för vapentillverkning. Vapnen kan dock göras svagare än de jag beskriver och därmed bli lagliga. Ett "vapen" med anslagsenergi under 10 Joule klassas inte som ett vapen. Det är dock inte lämpligt att ett sådand vapen hanteras av personer under 18 år. Jag tar inget som helst ansvar för personskador,  matriella skador, problem av juridisk art eller övriga problem som kan uppstå om någon skulle få för sig att bygga ett armborst med inspiration av innehållet.  /Johan Andersson

Generellt om armborst Olika fjädersystem  Min favoritmodell Avfyringsmekanism SkäktanBeräkningar Epost
Tillbaka

Generellt om armborst

Armborstet är ett mycket gammalt vapen, det är en vidareutveckling av pilbågen. Historiskt sett var armborstets stora nackdel på slagfältet den låga eldhastigheten. Det tog ett bra tag att "ladda om". De armborsten som användes under medeltiden var oftast mycket kraftiga.De hade ofta en vev att spänna det med.Dragkraften i bågen, som var av stål, var hundratals kilo.
Armborstet förbjöds under senare medeltiden för användning mot kristna, eftersom det var så kraftigt att de penetrerade ringbrynjor. När förbudet hävdes hade krutvapnen tagit över och armborsten förlorade sin militära betydelse.
Armborstet är, för en ovan skytt, lättare att träffa med än en pilbåge. Det påminner mycket om ett gevär i hanteringen.
Bågen spänns och linan hakas fast i avfyrningsanordningen. En skäkta (kort pil) placeras i en skåra på armborstet och läggs an mot linan. Sikta. Skjut.
Mitt intresse i armborst har jag haft sedan 13-års åldern då jag byggde ett mycket primitivt sådant av en glasfiberstång (en sådan som används till varningsflaggor för barncyklar). Nu, sju år senare tror jag mig veta ett och annat hur dom kan byggas.
Jag har naturligtvis inte byggt något fungerande armborst sedan mitt pojkstreck i 13-årsåldern. Det vore ju olagligt, usch och fy! Man kan ju inte kränka vapenlagen för att tillfredställa sina små perversioner. Hur skulle det gå om alla gjorde så! Sverige skulle svärma av armborstskyttar som utrotade alla råttor, ekorrar, P-lisor och krogvakter. Jag har bara byggt icke fungerande replikor och fantiserat om hur ett "skarpt" armborst skulle tillverkas. Jag lovar!

Generellt om armborst  Olika fjädersystem  Min favoritmodell  Avfyringsmekanism SkäktanBeräkningar Epost
Tillbaka

Olika fjädersystem

Jag skulle vilja dela in armborsten i två klasser.

• Lemdrivna. Dvs. de traditionella armborsten där två lemmar (bågen) böjs.
• Fjäderdrivna. En teknik jag har kommit på själv! (Jag har i alla fall inte hört eller läst om den tidigare!) Tekniken går ut på att en eller flera kraftiga fjädrar står för kraften i vapnet.

det som lemmar. Vänd spetsen utåt och framåt. Skidorna kommer antagligen att deformeras efter ett tag och inte återta sin ursprångliga form. Detta leder till prestandaförluster. Tänk på att glasfiber kan ge obehagliga stickor.

Man kommer dock inte ifrån att en hållare väger lite grann. Även en liten vikt påverkar kraftigt bågens acceleration när den sitter längst ut. Detta kompenseras dock. Skall du ha flera stänger, blir bågen så kraftig att du inte orkar spänna den för hand utan utväxling. Utväxlingen består av två kamhjul som sitter längst ut på bågen. Den gör att lemmarna spänns mindre när linan dras tillbaka.

Detta kan låta negativt, men är faktiskt mycket bra.  Lemmarna behöver ju inte röra sig lika mycket för att linan skall återfå sitt "viloläge", vilket innebär lägre acceleration på lemmarna (och hållarna) och högre acceleration på skäktan. På detta sätt kan man tygla kraften i kraftiga bågar.  Linan löper genom kamhjulen enligt undre bilden. Öglan på linan hakas fast i avfyrningsanordningen. Lemmarna på den undre bilden är styva och drivs av en fjäder, enligt principen för fjäderdrivna armborst, vilket för mig in på det ämnet.

Fjäderdrivna Armborst
Principen för fjäderdrivna armborst är lite mer avancerad än den för lemdrivna. Lemmarna är styva, av aluminium eller stål.
Nära armborstets kropp sitter lemmarna fast med en kraftig bult. Lemmarna kan vridas runt bulten. En fjäder som fästs i de inre ändarna av lemmarna får lemmarna att sträva mot ett viloläge, pekande rakt ut från armborstet. När linan dras bakåt, spänns fjädern ytterligare. Om fjädern skall sitta mellan lemmarna, vinkelrät mot armborstets mittlinje, så måste lemmarna placeras en

bit ifrån varandra, 25 -30 cm beroende på fjäderns längd. Fjädern skall ju hest vara spänd även när armborstet inte är spänt Ett snyggare men betydligt svårare alternativ är att placera en (eller flera) fjädrar i längdriktningen och koppla lemmarna till fjädern/fjädrarna med stålwire eller en kraftig lina (brottslast +300kg).  Lemmarna (lembultarna) kan då placeras så nära som 10cm ifrån varandra.  Det svåra är att anpassa kraftöverföringen så att lemmarna böjs lika  mycket av samma dragkraft i linan. En dålig kraftöverföring Fjäder-Lem gör att linans anläggningspunkt mot skäktan flyttar på sig när vapnet avfyras. Det kan i värsta fall leda till att skäktan hoppar ur skåran och träffar något annat än avsett.  Används EN fjäder är det bara att se till så att de två linorna i kraftöverföringen är EXAKT lika långa och att lemmarna är symmetriska.

För att få linorna lika långa, är det klokt att använda stålwire (eftersom töjningen är minimal) och ha någon sorts skruv där man kan justera längden på wirarna var för sig. Används flera fjädrar är det klokt att koppla samman dem så det fungerar som EN  fjäder, och INTE låta fjädrarna arbeta oberoende av varandra (tex. att låta de driva en lem var). Lemfästena som visas i bilden tillverkas lämpligtvis i kraftig aluminium.

Generellt om armborst  Olika fjädersystem  Min favoritmodell  Avfyringsmekanism SkäktanBeräkningar Epost
Tillbaka

Min Favoritmodell

Generell Konstruktion

Som ni ser så är lemfästena framåtvinklade. Detta är för att kunna vinkla ut lemmarna mer.

Armborstkroppen, stocken, bör göras så tunn som möjligt i den främre delen,  eftersom linan går under kroppen på två ställen och över på det tredje. Linorna (linans tredjedelar) pressas mot en gemensam mittlinje och det uppstår friktion, vilken man absolut skall minimera. Ett alternativ är att göra en lång, genomgående skåra i armborstkroppen där de två underliggande linorna kan gå.

Avfyrningsmekanismen som syns uppförstorad, skall jag diskutera senare.
Skåran för skäktan, rännan, är en U-profil av mässing, aluminium eller stål. Skäktan skall helst vila ovanpå rännan, ej ligga i den, så skaffa en profil med mindre innerdiameter än skäktorna du tänker använda. Är skäktan 6 mm bör rännan vara max 5 mm.Vill man att skäktan skall bottna i rännan, eller om man inte kan få tag i en tillräkligt smal U-profil, så går det också, men använd i sådana fall inte en särskilt djup profil. Skäktan skall ligga så vägrätt som möjligt i rännan.
Rännan är fastskruvad längst fram med en liten bult, (rakt ner sett från det här perspektivet), men kan röra sig några grader. Längst bak finns två skruvar, en från varje sida, som fixerar rännan. Rännan kan därför kalibreras så att skäktan går så rakt som möjligt i sidled.
Stocken byggs med fördel av furu, vilket är billigt och lättarbetat. Du utgå ifrån en regel av lämplig storlek. Skall det bli ett VACKERT armborts, använd ett finare träslag eller betsa med mahognybets.
Kamhjulen är av plast, diameter ca 20-30 mm. Om man inte får tag i lämpliga kamhjul kan man köpa två block och slakta dem.

Lemmarna består av 2 delar, en undre och en övre. Kamhjulen och lemfästena sätts mellan lemhalvorna. Tänk på att det måste vara en centimeter eller så mellan dem för att få plats med kamhjul och ändarna på fjädern, så du måste ha brickor vid lembulten för att det inte skall bli glappt. Lemmar och lemfästen tillverkas med fördel ur 4-5 mm tjock aluminiumplåt. Det kan också användas till avfyringsmekanismen.

Fjädern är ca 20 cm lång och har en diameter på ca 2 cm. Dragkraften i den bör vara över 100 kg om det skall bli ett kraftigt armborst. Kan du dra isär fjädern mer än 6-7 mm med handkraft är den för svag. Tänk på att lemmarna + kamhjulen ger en utväxling på ca 6 - 10 ggr.

Generellt om armborst  Olika fjädersystem Min favoritmodell  Avfyringsmekanism  SkäktanBeräkningar Epost
Tillbaka

Avfyrningsmekanismen

Avfyrningsmekanismens uppgift är att haka fast linan i spänt läge och släppa linan när avtryckaren trycks in, men endast då.
En känslig avtryckarmekanism är helt livsfarlig. Dels kan någon eller något bli skadad av skäktan, dels kan du ha fingrarna ivägen för linan (vilket gör mycket ont) och dels kan en lem slå i något eller någon när den far ut.

Huvudkomponenten för min avfyrningsmekanism är att ett litet hjul med två (eller eventuellt tre) "hack". Hjulet är fastskruvat i mekanismen, men sticker upp 6-7 mm. Den delen som sticker upp har ett hack där linan läggs. Ett annat hack, som ligger 90 grader framför "linhacket" används för att spärra hjulet så att det inte kan rotera framåt. Avtryckaren fungerar som en hävarm. När den del som sticker ut neråt pressas bakåt, rör sig övre delen framåt. Då frigörs hjulet och roterar framåt som följd av dragkraften i linan. Ett tredje hack kan användas för att fästa en fjäder i hjulet som gör att det återfår sitt viloläge efter en avfyrning. Avtryckaren kan med fördel förses med en säkring. I det här fallet är säkringen mycket enkel, men effektiv. Den hindrar helt enkelt avryckaren att röra på sig.

Avtryckaren är även den försedd med en fjäder. Tillsammans med fjädern för hjulet gör den att omedelbart efter att avtryckaren släpps, återställs mekanismen genom att hjulet roterar bakåt, (medsols) och avtryckaren hakar i.
Säkringen måste vara ganska lång, eftersom den går genom ett hål i stocken innan den sticker ut.
Avtryckarmekanismen är väldigt billig att tillverka, den enda som behövs är en tjock (4-6 mm) alumiumplåt och några M3 bultar. Använd M6 för att fästa mekanismen i stocken.
Mekanismen tillverkas i tre lager. Två sidor, och själva mekanismen i mitten. Fila ner delarna i mekanismen någon tiondels mm i tjocklek, så att de inte går trögt. Alla delar i mekanismen går att tillverka med en borrmaskin, en bågfil och en fil. Används ALDRIG lim, skruva ihop mekanismen. Du kanske vill bygga om den senare. Jag råder läsaren att vara noggrann, för tillverkar du en bra avfyrningsmekanism, så kan du dels återanvända den, om det här skulle bli en hobby för dig, och dels höjer det helhetsintrycket och känslan i vapnet avsevärt.
Tänk på att avtryckaren inte bjuder mycket motstånd när den avfyras, så säkringen är befogad!

Generellt om armborst  Olika fjädersystem Min favoritmodell  Avfyringsmekanism  Skäktan  Beräkningar  Epost
Tillbaka

Skäktan

Om du inte visste det så är skäktan är armborstets pil. Den är oftast 15 - 30 cm lång och 4-8 mm tjock.
Den tillverkas bäst i en hårt och styvt material, som glasfiber eller aluminium. Stål kan fungera, men tänk på att det är nästan
tre gånger så tungt som aluminium. Vikten är mycket viktigt, då den direkt bestämmer hastigheten en skäkta får av ett armborst.

Lätt skäkta kontra tung
 
 

Lätt skäkta Hög hastighet, dvs. lång räckvidd.  Liten rekyl i armborstet vid avfyrning.  Risk att skäktan skadas vid träff, då den (antagligen) är svagare än en tyngre.  Vindkänslig.  Ställer större krav på stabilisering.

Tung skäkta Lägre hastighet, kortare räckvidd.  Större rekyl.  Hållbar.  Mindre vindkänslighet.  Mindre krav på stabilisering.

En kortare skäkta har större tendens att wobbla, dvs. den går inte lika rakt som en längre. Detta ställer större krav på stabilisering. Stabilisering innebär att skäktan tillverkas så att den alltid flyger med spetsen framåt.
Detta kan göras på flera sätt.

• Tyngdpunkten så långt fram som möjligt.
• Högre luftmotstånd längre bak, dvs. en tafs eller styrfenor.
• Vinklade styrfenor som ger skäktan rotation längs längdaxeln.

Generellt om armborst  Olika fjädersystem Min favoritmodell  Avfyringsmekanism Skäktan  Beräkningar  Epost
Tillbaka

Beräkningar

Om man har ett armborst kanske man är intresserad av att beräkna skäktans hastighet och anslagsenergi för att jämföra med tex. luftgevär. För att ett vapen skall klassas som vapen juridiskt så måste projektilen vapnet avfyrar ha en anslagsenergi på minst 10 Joule (vid ett visst avstånd, några meter sådär). Ett 4.5 mm luftgevär med en utgångshastighet på 200 m/s är på ett ungefär det kraftigaste som inte klassas som vapen, det ligger strax under 10 Joule.
Jag råkar veta att det är inte alls svårt att bygga ett armborst med 40 Joules anslagsenergi, vilket motsvarar ett salongsgevär (kaliber 22). Ett sådant armborst skjuter en 25 cm lång, 4 mm tjock stålskäkta 80 - 100 m vid brant skottvinkel. Praktiskt skjutavstånd är max 40 meter.

Anslagsenergin är densamma som projektilens rörelseenergi när projektilen (skäktan) träffar målet.

E = (M*V*V ) / 2

Där E är rörelseenergin i Joule (J), M är massan (vikten) i kilogram och V är hastigheten i meter per sekund (m/s).
1 m/s = 3.6 km/h.

Ett ungefärligt värde på hastigheten kan man få om man gör följande experiment.

Se till att golvet är så plant som möjligt. En cm höjdskillnad gör ganska stor betydelse.

• Ladda och säkra armborstet.
• Spänn fast armborstet (lämpligtvis med tvingar eller skruvstäd).
• Mät avståndet från armborstet (där rännan slutar) till målet, dvs. S.
• Rita en punkt på målet i exakt samma höjd som armborstets ränna och sikta in armborstet så noga det någonsin går. Använd vattenpass eller laserpekpinne. Sidled är inte så viktigt, men höjdled är jätteviktigt.
• Fyra av armborstet.
• Mät h, dvs. avståndet i höjdled mellan siktpunkten och och träffpunkten.

tiden i sekunder, t = roten ur (  h (i meter)  / 9.81 )

hastigheten kan nu beräknas genom  v = S / t.

Är avståndet 5 meter och höjdskillnaden 5 cm blir beräkningen följande.

Tiden blir : roten ur ( 0.05 / 9.81 ) = 0,0713 s (dvs. 71 millisekunder)

Hastigheten blir då 5 / 0.0713 = 70 m/s = 252 km/h (vilket är MYCKET bra)

Observera att hastigheten är ett genomsnitt. Omedelbart efter avfyrning var hastigheten högre, för att sedan sjunka till en hastighetet lägre än genomsnittet. Men skillnaden är inte så stor på 5 meter. Tänk på att om du mäter fel, vilket är mycket lätt gjort (golvet kan luta, målet kan rubbas etc.) så påverkar det resultatet märkbart. Säg att du mäter fel med 1 cm på h-värdet. Du mäter 4 cm istället för 5. Hastigheten blir då 78 m/s vilket är 11% för mycket.

För att få fram ett värde på anslagsenergin, behöver vi vikten på pilen som användes i experimentet.
Den fås av tvärsnittsarean * längden * densiteten.
Densiteten för aluminium är ca 2.7 gram per kubikcentimeter. Stål ligger runt 7 sådär.
Vikten av en stålskäkta, 25 cm lång och 4 mm tjock blir därför 0.2*0.2*Pi*25*7 = 23 gram. Anslagsenergin blir då

   ( E = (M*V*V) / 2)

   ( 0.023 * 70 * 70 ) / 2 = 56.3 Joule, vilket är rätt mycket (jämför gevär kaliber 22, 40 Joule)