Hallo,

tja, berechnen ist da leider nicht ganz so einfach, weil dynamische Verformungen in geschäumten Materialien ein ganz widerliches Thema sind.

Aber ein paar allgemeine Punkte, kann ich angeben.

Top 1 Priorität hat der Durchmesser des Druckverteilers. Der muss sich auf den Knochen um die Augenhöhle abstützen. Wenn der Druckverteiler also kleiner als so um die 40mm ist, dann ist der Durchmesser der Pfeilspitze ziemlich egal, weil der Schaumstoff innerhalb der paar Milimeter, die bis zum Auge bleiben nicht dazu in der Lage ist die Kräfte aufzunehmen, die zum Abbremsen erforderlich sind.

Dann kommt ein Punkt, der gerne mal falsch gemacht wird und zu dessen Erklärung ich etwas aushohlen muss. Die Dicke des Schaumstoffs vor dem Druckverteiler sollte nicht zu hoch und der Schaumstoff nicht zu weich sein. Damit der Druckverteiler seine Aufgabe erfüllen kann, muss er sich nach vorne vernünftig abstützen können. Um so dicker und weicher der Schaumstoff ist, um so wabbeliger wird die Konstruktion. Da der Schaumstoff gestaucht wird, treten zwangsweise im Material Querkräfte auf. Diese werden noch verstärkt durch eine Verengung des Zielbereichs. Also z.B. durch die Geometrie der Knochen ums Auge oder die von Cataldo beschriebene Versuchsanordnung mit einem Ring, der kleiner ist als die Pfeilspitze (was wir ja prinzipiell benötigen um das Auge zu schützen). Durch die Stauchung des Schaumstoffes tritt also in der Mitte eine Verfestigung des Schaumstoffkörpers auf. Bei einer nicht zylinderförmigen Spitze z.B. einer Halbkugel können sich diese Effekte zur Seite hin abbauen, dafür darf das Auge aber dabei auch erst mal einen Kontakt mit der Spitze absobieren, bevor überhaupt ein dämpfender Effekt eintritt, weil die Mitte der Spitze als erstes Kontakt mit dem Auge hat. Was besser ist hängt dann von den ganzen genannten Faktoren wie Schaumstoffeigenschaften und Geometrie ab. Interessant wäre hier mal eine Schaumstoffspitze die konkav, also nach innen gewölbt wäre. Die müsste man sich aber bei seitlichen Treffern sehr ganau anschauen. Da wir diesen Stauchungs-Effekt prinzipiell nicht unterbinden können, müssen wir ihn so klein wie möglich halten. Idealerweise würde man das durch einen Verzicht auf den Schaumstoff erzielen. Das wäre für das Auge der optimale Schutz. Allerdings dürfte eine Hartplasitik-Scheibe ins Gesicht nur auf wenig Gegenliebe beim Ziel stoßen. Eine weitere Hilfe stellt ein konkaver Druckverteiler dar, weil damit der Druckverteiler die Tendenz hat sich ringförmig abzustützen und mittig auftretende Kräfte nach hinten Richtung Schaft ausweichen zu lassen. Damit wird also die Anpresskraft in der Mitte des Pfeils (wo wir sie nicht haben wollen) verringert. Und weil die Sache natürlich nicht so einfach ist, kommt noch ein Effekt dazu, der auch gerne vergessen wird. Wenn der Schaumstoff der Spitze eher federnd als dämpfend wirkt, prallt so ein Pfeil zurück und fliegt dann mit der Nocke voraus. Der zu findende Kompromiss bewegt sich also irgendwo in der Mitte aus Einfederweg (subjektives Aufprallempfinden/blaue Flecken), Festigkeit (Augenschutz), und Dämpfung (Rückprallneigung). Neben diesen drei Stellschrauben hat man dann noch Optionen wie Spitzenform, Mehrschichtaufbau und Druckverteilergeometrie. All diese Punkte beeinflussen sich zudem gegenseitig. Und weil IDV ja hier immer mal wieder gerne angesprochen wird. Ich hatte vor kurzem die Gelegenheit IDV-Pfeile mit flacher Spitze und Polsterschaum vorne drauf zu begutachten. Die machen erst mal einen guten Gesamteindruck und entsprechen IMHO recht gut einem idealen Kompromiss. Was ich noch testen muss ist ihre Neigung abzuprallen. Das ist nämlich bei den Rundkopfpfeilen ein extremes Ärgerniss und wenn die da besser sind, fehlt nur noch eine schraubbare Variante und ich überlege ob ich mit dem selber bauen aufhöre.

cu Reinhard