Ziele
Funktionsfähigkeit:
Der Funktionsablauf sollte den antiken Vorbildern entsprechen und zuverlässig und reproduzierbar sein.
Design:
Das
Geschütz
sollte optisch den Darstellungen auf der Trajanssäule entsprechen, und
als
zweiarmiges System mit Torsionsantrieb ausgeführt werden.
Die Aufstellung sollte auf einem Dreibein erfolgen, eine Zerlegung in zwei Teillasten: Dreibein und Geschütz, musste möglich sein.
Das Geschütz sollte mittels Kastenwagen transportabel sein, die maximale Baulänge war dadurch auf 2,2m vorgegeben.
Geschosse:
Als Vorbilder für die Pfeilgeschosse dienten Funde aus dem syrischen Dura Europos.
Die Pfeillänge sollte zwischen 45 und 50cm, das Gewicht ca. 350g betragen.
Kaliber:
Das Kaliber – definiert als der Innendurchmesser der Spannbuchsen – sollte 80 mm betragen.
Einschränkungen:
Ziel war es nicht, eine bis auf den „letzten Nagel“ authentische Rekonstruktion zu bauen.
Dies war wegen der ungünstigen Quellenlage, – Funde die sich eindeutig den Geschützdarstellungen auf der Trajanssäule zuordnen lassen fehlen bisher – nicht möglich.
Zur Erreichung der Ziele mussten Kompromisse hinsichtlich der Materialien und Fertigungsmöglichkeiten eingegangen werden.
In Ermangelung einer Schmiede wurden Eisenteile mit den zur Verfügung stehenden Mitteln: Fräsen, Schweißen, Biegen, Bohren, gefertigt, und danach so bearbeitet, dass der Eindruck von Schmiedeteilen entstand.
Die
Gussteile aus Bronze (Spannbuchsen) wurden aus Messing gefertigt. Das
entspricht
in seiner Legierung römischer Bronze. Die Bearbeitung erfolgt
maschinell
durch Drehen, Fräsen und Bohren. Der „Gusseffekt“ wurde durch
angedrehte
Radien
und Ausformschrägen erreicht.
Fertigung und Werkstoffwahl
Die Holzteile wurden aus Eichenholz gefertigt, dazu wurden, die Teile in ihren groben Abmessungen zugeliefert und nachbearbeitet.
Auf Tiersehnen für die Bespannung wurde verzichtet. Deren offensichtlich hochspezialisiertes, antikes Herstellungsverfahren ist noch ungeklärt. Haarseile als zweite Wahl waren nirgends erhältlich. Hanfseile erwiesen sich durch Versuche als untauglich, die Seile dehnten sich zu stark, und waren zu wenig elastisch. Als brauchbar erwiesen sich geflochtene Kunststoffseile, sogenannte „Starterseile“.
Die Katapultarme wurden erst aus Buchenholz gefertigt, später wurde auf Eschenholz umgestellt.
Die Spannbuchsen wurden aus Messinghohlstangen gefertigt.
Die zylindrischen Kapseln für die Torsionsständer aus Messingblech.
Abbildung 1
Geschütz
Nr.1
(Außenspanner)
Buchsenabstand 450mm.
Geschütz Nr.1 hatte keine Torsionsständer aus Schmiedeeisen, sondern zwei zylindrische Hohlzylinder aus Bronze (Schleuderguss). Die Bogenstrebe war links und rechts jeweils vernietet. Die untere Strebe war mit zwei Klemmringen an den Torsionsbuchsen umklammert und vernietet. Dieses System wurde nicht weiter verfolgt, war aber technisch machbar.
Abbildung 2
Geschütz Nr. 2,
mit extern
wirksamem
Katapultsystem.
Abstand der
Torsionssysteme
ca. 600 mm. Das Dreibein wurde später durch
eine verkürzte Ausführung mit Radsatz ersetzt.
Der Spannrahmen
Bei der Konstruktion des Spannrahmens gaben Funde aus dem rumänischen Orsova und aus Lyon (Frankreich) Orientierung. Die seitlichen Torsionsständer sind dabei als verstrebte Schmiedekonstruktion ausgeführt. Dies gilt auch für die obere Bogenstrebe mit ihrer charakteristischen, mittigen Ausbuchtung.
Die Abbildungen der Trajanssäule zeigen die Torsionsständer als zylindrische Bauteile mit oben und unten angebrachten Abdeckkappen. Man geht heute davon aus, dass es sich dabei um blechverkleidete Torsionssysteme gleicher Bauart wie bei den Funden aus Rumänien und Frankreich handelte.
Abweichend von den Funden wurde eine nicht lösbare, vernietete Ausführung des Spannrahmens gewählt. Ausschlaggebend war die damalige Interpretation der Darstellungen auf der Trajanssäule. Auf die Tauschmöglichkeit der Torsionsständer wurde also bewusst verzichtet.
Abbildung 3
Spannrahmen
mit
vernieteten
Streben,
Version Geschütz
3, die
Vorgängermodelle
hatten kleinere Abstände der Torsionssysteme.
Abbildung 4
Torsionsständer als Explosionszeichnung.
Diese hypothetische Konstruktion ist von vorne
herein auf eine saubere, zylindrische Verkleidung
des Systems ausgelegt.
Die Fertigung des Spannrahmens
Der
Spannrahmen wurde aus Vierkant- und Rechteckeisen hergestellt.
Die
typische „Kannelierung“ der Bogen- und Unterstrebe wurde eingefräst.
Die
Laschen zur Anbindung an die Spannringe der Torsionsständer wurden
angeschweißt, die Rahmenteile anschließend grob nachbearbeitet,
um
ein
„geschmiedetes“ Aussehen zu erreichen. Als Korrosionsschutz wurde
Schmiedepech
verwendet.
Abbildung 5
Spannrahmen
ohne
Wechselmöglichkeit
für die Torsionsständer.
(vergl.
Menüpunkt "Rekonstruktion").
Die Spannbuchsen und Bolzen
Die
Spannbuchsen wurden aus Messing gefertigt, und nicht –
wie bei den
originalen Buchsen – gegossen, sondernd mechanisch gefertigt (Drehen).
Die
Bearbeitung fand „grob“ mit großen Toleranzen statt. Durch
Andrehen von Radien und Schrägen wurde dabei das antike
Gussverfahren imitiert. Die
Lochkreise für die Vorstecker wurden von Hand angezeichnet aber
maschinell
gebohrt. Die Aussparungen wurden ausgesägt und übergefeilt, die
Spannbolzen gefräst und anschließend
übergefeilt.
Abbildung 6
Spannbuchsen, Spannbolzen
und das Torsionsseil.
Abbildung 7
Spannbuchse, Spannbolzen
und Vorstecker.
Der Spannschlüssel
Um
das Geschütz
vorzuspannen, müssen die oberen und unteren Spannbuchsen gegenüber den
Torsionsständern verdreht und mittels Vorsteckbolzen arretiert
werden.
Hierzu wurde ein Spannschlüssel angefertigt. Um die starken Kräfte zu
übertragen war klar, dass der Schlüssel formschlüssig an den Buchsen
angreifen
musste. Es hätte sich angeboten, mittels eines Zapfens in Form eines
Hakenschlüssels in die Spannbuchsen einzugreifen. Als eleganteste
Lösung
erschien es uns, zum Ansetzen des Schlüssels die Spannbolzen zu
verwenden. Das Eisenteil
des Schlüssels erhielt eine Öse, mittels der der Schlüssel an einem
Ende eines
Spannbolzens eingehängt wurde. Am anderen Ende wurde eine Gabel
angebracht mit
der der Spannschlüssel beim Herunterdrücken in das andere Ende des
Spannbolzens einrastete. Diese Lösung erwies sich als ungemein
praktisch,
und es ergaben sich in der Anwendung keinerlei Handhabungsprobleme.
Abbildung 8
Geschütz Nr. 3
Spannschlüssel in „eingehängter“ Position.
Die Katapultarme
Als Material für die Katapultarme wurde zuerst Buche (Geschütze 1 und 2) und später Eschenholz gewählt (Geschütze 2 und 3). Eschenholz erwies sich dabei belastbarer als Buche.
Anmerkung:
Aus Sicherheitsgründen waren die Arme immer überdimensioniert ausgeführt. Besonders bei extern wirksamen Katapultsystemen kann der Bruch eines Katapultarmes verheerende Auswirkungen haben. Der Arm wird nach außen, bogenförmig weggeschleudert, und nimmt dabei den Einhängepunkt der Sehne als Drehpunkt. Es besteht dabei für umstehende Personen eine erhebliche Verletzungsgefahr.
Die Masseträgheit der Spannarme beeinflusst das Schussverhalten – zumindest bei externen Katapultsystemen – erheblich. Die Masse der Arme muss bewegt werden, die Energie die hierfür aufgewendet wird, kann nicht mehr an das Geschoss ab gegeben werden.
Bei Geschütz Nr. 2 wurde aus diesem Grund der Abstand der Torsionssysteme vergrößert. Dies führt – bei gleich bleibender Sehnenlänge – zur Verkürzung der Katapultarme, und damit zu einem geringeren Gewicht derselben. Leider erwies sich diese Maßnahme als Trugschluss, dass Geschütz war weniger leistungsfähig als vorher. Im nächsten Schritt wurde dann ein Umbau zu einem intern wirkenden Katapultsystem vorgenommen.
Interessanterweise spielt das Gewicht der Katapultarme bei einem internen, innen schwenkenden Katapultsystem keine große Rolle. Dies wurde durch rechnerische Simulation und praktische Versuche nachgewiesen ( siehe auch: Simulationstechnische Bewertung antiker Geschützsysteme)
Abbildungen 9 und 10
Geschütz Nr. 3
Katapultarme in eingehängter Position
Bei den ersten beiden Geschützvarianten mit konventionellem, externen Katapultsystem konnte – bei entsprechender Auslegung der Arme – auf eine Eisenarmierung verzichtet werden.
Bei der Variante mit internem System ist die Belastung viel größer. So brachen weiter verwendete Katapultarme der Vorgängerversion schon nach dem sechsten Schuss. Erst eine Armierung mit Eisenbändern führte zu ausreichender Haltbarkeit.
Abbildung 11
Geschütz Nr. 2
mit externem Katapultsystem.
Abstand der Torsionsständer 600mm,
hier noch mit
Katapultarmen
aus Buchenholz.
Abbildung 12
Geschütz Nr. 2
Katapultarm aus Buchenholz ca.450mm lang.
Trotz Aussparungen für die Seilbündel am Ende
erwies sich die Konstruktion im praktischen
Einsatz als dauerhaft bruchfest.
Die Sehne
Ähnlich
wie bei der
Bespannung der Torsionssysteme musste bei
der Sehne auf einen modernen Werkstoff aus dem Bogenbau (Dacron)
zurückgegriffen werden. Bogenbauer die antike
Bögen nachbauen, wurden angesprochen,
scheuten aber alle das Risiko aufgrund der enormen Kräfte, die eine
Sehne
für ein
intern wirkendes Torsionsgeschütz aushalten muss. Nach
der Umstellung auf ein internes Katapultsystem war auch der
bisherige Lieferant von Dacron- Sehnen – wegen der enormen
Spannkräfte
– nicht mehr bereit
Sehnen anzufertigen. Notgedrungen wurde eine
eigenständige Lösung gesucht und gefunden. Eingesetzt wurde
Angelschnur, die die gewünschten
Eigenschaften wie
geringe Dehnung undhohe Haltbarkeit hatte. Gewickelt wurde die
Sehne auf
einer einfachen hölzernen Vorrichtung.
Der Spannschlitten
Nach
einer
Analyse der Darstellungen auf der Trajanssäule hatten diese
Waffensysteme
Spannschieber. Diese Systeme werden auch in der antiken Literatur immer
wieder
erwähnt.Davon
abweichend wurden die Geschütze 1-3 experimentell mit einem anderen
System
ausgestattet.
Dieses entspricht nicht den bekannten antiken Vorbildern.
Technisch gesehen sind diese langen, schweren und sperrigen Schieber
ungünstig. Prinzipiell reicht es aus, nur den Verschluss zu bewegen,
der
ja das eigentlich entscheidende Bauteil für den
Spannvorgang darstellt. Zur Führung wurde deshalb in den Schaft eine
Nut
eingesägt, in der sich der Verschluss bewegt. Der Mechanismus
funktionierte einwandfrei, entspricht aber nicht der antiken Ausführung.
Abbildung 13
Spannschlittensystem ohne Schieber, die Führung erfolgt
in einer Nut im Schaft. Hinten das lineare, „hängende“
Verriegelungssystem mit 2 Sperrklinken.
Als Verriegelung wurde
ein
lineares System gewählt, dabei rastet der
Spannschlitten stufenweise an einer Metallleiste
mit
ein genieteten Sperrbolzen ein. Laufen beim Spannen die Klinken auf die
Rastbolzen
auf, werden diese durch die schräge Anlauffläche angehoben und fallen –
bei
fortgeschrittenem Spannweg – in die freien
Zwischenräume, um dann an den Bolzen zu
verriegeln. Soll
der Schlitten nach
vorne geschoben werden, klappt man
die beiden Klinken nach vorne und umgreift beide mit der Hand.
Abbildung 14
Die mittige Führungsnut für den Spannschlitten
im Schaft ist gut zu erkennen.
Schaft und Spannkurbel
Der Schaft ist aus Eichenholz gefertigt, die Pfeilrinne halbrund ausgeführt und in die Oberseite des Schaftes eingearbeitet. Ein eingesägter Schlitz dient zur seitlichen Führung des Spannschlittens.Am hinteren Ende wurde in einer Eisen- Holz- Konstruktion eine Winde montiert. In die ein zweiarmiger Drehhebel eingeschoben werden kann. Dieser Hebel kann zum Transport oder beim Schuss abgenommen werden.
Abbildung 15
Lineares Rastensystem
mit Spannrolle und Kurbel.
In der Praxis hat sich dieses Prinzip bei unserem Geschütz erstaunlich gut bewährt, und erlaubt bei zwei Mann Geschützbedienung eine Feuergeschwindigkeit von sechs Schuss pro Minute. Eine solche Feuerkraft wäre niemals von einem System mit Spannschieber erreichbar gewesen.
Anmerkung: Systeme ohne Spannschieber sind für die Antike bisher nicht belegt.
Rekonstruktionsversuch eines linearen Verriegelungssystems mit Spannschlitten
Abbildung 16 zeigt das Konzept eines Verriegelungssystems, das auf einem Spannschieber montiert ist.
Die
Funktion ist mit dem ausgeführten System, das ohne Schieber auskommt,
identisch.
Abbildung 16
Bis auf den in einer „Schwalbenschwanzführung“ gleitenden
Schieber entspricht dieser Entwurf dem des ausgeführten
Geschützmodells.
Konstruktionsbedingt ist bei einem internen Katapultsystem der Spannweg größer als bei externen Katapultsystemen. Die Sehne steht im Ruhezustand vor dem Spannrahmen und muss durch diesen hindurch nach hinten gezogen werden. Da kommt es leicht zu einem Spannweg von 1,1 bis 1,2m.
Der Schieber selbst käme einschließlich verbleibender Pfeilführungsrinne vor der Sehne (mindestens Pfeillänge 45cm), und der Abmessung des Verschlusses auf eine Länge von 1,6 m. Im vorgeschobenen Zustand würde der Schieber ca. einen Meter über das Geschütz hinausragen, und der Schaft müsste entsprechend verlängert werden, eine unhandliche Angelegenheit und auch ein Gewichtsproblem. Geschätzt dürfte ein solcher Schieber leicht 6 – 8kg wiegen, ein nicht unerhebliche Masse die bewegt werden muss. Selbst wenn der Schaft zum Zweck der tragenden Funktion verlängert werden würde, gäbe dies eine unverhältnismäßig große Geschützkonstruktion. Zusätzlich neigt dieses System zum Verkanten und die Holzteile können sich verziehen, was den Schiebevorgang erschweren oder ganz verhindern kann.
Abbildung
17
Schieber
in vorderster
Position.
Duncan Cambell weist in seiner Beschreibung der Hatra ballista schon auf diesen Zusammenhang hin:
Duncan
B.Campell, "Greek and Roman Artillery 399
BC-AD 363" Orsprey Publishing
, New Vanguard,
2003,
(ISBN
1-84176-634-8)
“The
wide-set springs and empty frame can have had no other purpose than
allow
interior- swinging arms, an arrangement which has certain implications
for the
design of the stock. For example, the forward swing of the arms
requires that
the stock must project well beyond the front oft the spring- frame, in
order to
support the slider while the slider trigger catches the bowstring.”
„Der weite Abstand der Torsionsfedern und der leere Rahmen kann keinen anderen Zweck gehabt haben als nach innen schwenkende Arme zu ermöglichen, eine Anordnung, welche sicher Auswirkungen auf die Gestaltung des Schaftes hatte. Zum Beispiel bedingt die Vorwärtsbewegung der Arme, dass der Schaft weit über den Spannrahmen hinausragen muss, um den Spannschieber zu tragen, wenn der Verschluss in die Sehne einrasten soll.“
Anmerkung:
Trotz
dieser Nachteile scheinen alle antiken Geschütze – zumindest nach dem
derzeitigen Forschungsstand – Schiebersysteme
gehabt zu haben. Die
zeichnerische Rekonstruktion (Menüpunkt 2) ist so ausgeführt. Für eine
geplante
Überarbeitung des
Geschützmodells (Nr. 4) ist eine Schieberkonstruktion
vorgesehen.
Der Geschützständer
Geschütz
2 (siehe Abbildung 2)
Um das Geschütz aufzustellen musste nun noch eine Standvorrichtung hergestellt werden. Ein seitliches Schwenken und Höhenausrichten sollte möglich sein. Wir entschieden uns für eine Dreibeinkonstruktion, was für hohe Standsicherheit sorgt und den Darstellungen auf der Trajanssäule entspricht. Als Material wurde Holz gewählt. Das Geschütz selbst wird in eine Eisengabel mit Querbohrungen eingesetzt, und durch einen Bolzen gehalten, der durch die beiden Eisenlaschen der Gabel und durch eine Bohrung in der Geschützschiene geschlagen wird. Der Bolzen ist leicht lösbar, sodass das Geschütz in zwei Teillasten transportiert werden kann. Die Eisengabel selbst ist mit dem Mittelteil des Dreibeines beweglich gelagert, womit ein Schwenken des Geschützes bei stillstehendem Dreibein möglich ist.
Unten verfügt der Ständer über einen seitlich und in der Höhe beweglichen Auflagebalken mit einer eingestemmten Rastenteilung. In diese Rastung greift eine Stütze ein, die beweglich am hinteren Teil der Pfeilschiene vernietet ist. So kann durch das Versetzen der Stütze in den Rasten die Höhenausrichtung vorgenommen werden.
Geschütz
Nr. 3
Zur besseren Beweglichkeit wurde der Ständer verkürzt neu gebaut, und auf einen Rahmen mit zwei Speichenrädern gesetzt. Das Geschütz ist dabei nur mit zwei Eisenklammern auf dem Radsatz befestigt und kann abgenommen werden. Diese Ausführung entspricht nicht der antiken Ausführung.
Erreicht wurde aber die – im Menüpunkt "Analyse" – festgestellte Möglichkeit, das Geschütz auch ohne Radsatz (Wagen) zu verwenden.
Abbildung 18
Geschütz Nr. 3
(derzeitige
Ausbaustufe)
mit internem Katapultsystem.
Der Radsatz
entspricht nicht
dem antiken
Original.
Die
Pfeilgeschosse
Die
Geschossbolzen
wurden nach antiken Vorbildern rekonstruiert. Der Schaft und die Flügel
bestehen aus Holz, die Spitze ist aus Eisen geschmiedet. Länge ca.
45 – 50 cm,
Gewicht ca. 350g.
Abbildung 19
Geschossbolzen in
Abgangsposition
Konstruktiv
bedingt
mussten alte Geschossbolzen für das interne Katapultsystem umgearbeitet
werden,
da im gespannten Zustand der Sehnenwinkel – durch die nun innen
liegenden
Katapultarme – deutlich
kleiner war, und die Sehne die Flügel berührte. Neu
gefertigte Pfeile erhielten einen verlängerten, abgeflachten
Schaft am Ende und ca. 15 mm weiter nach vorne versetzte Flügel. Die
Probleme mit dem kleinen Sehnenwinkel waren damit gelöst.
Abbildung 20
Geschossbolzen, oben
und in
der Mitte ca. 50cm lang, unten ca.
30 cm.
Auf abbildung 20 sind am oberen Bolzen die nachträglich hinten angeschrägten Flügel zu erkennen. Dies war eine notwendige Anpassung an das Geschütz mit internem Katapultsystem. Der mittlere Pfeil erhielt weiter vorne angesetzte Flügel, ein verlängertes Schaftende und lässt sich damit auch bei voll gespanntem Geschütz und kleinem Sehnenwinkel einsetzen.
Der untere Bolzen ist – gegenüber den Originalfunden – um das Doppelte vergrößert. Vermutlich waren diese Geschosse bei „manuballisten“ – kleinen tragbaren Torsionsarmbrüsten – im Einsatz.
Während
die
beiden Pfeile mit Flügelleitwerk stabil flogen, neigte der untere Pfeil
mit
seinem Kegelleitwerk während des Fluges zum Pendeln. Außerdem war er
zu
schwer
und erreichte nur Reichweiten von 40 – 50m. Hier ist geplant,
die Spitze
zu
verkleinern, was nicht nur zu einer Gewichtsverringerung führen dürfte,
sondern
auch – bei einer Anpassung des vorderen Schaftes – eine bessere,
stabilisierende
Anströmung des hinteren Stabilisierungskegels erlauben dürfte.
Abbildung
21
Kurzer
Geschossbolzen mit Befiederung.
Bild
21 zeigt den unteren Bolzen aus Abbildung 20 mit verkleinerter Spitze.
Der Schaft ist jetzt vorne im Durchmesser
kleiner gedrechselt. Die Länge ist gleich geblieben, uur
Flugstabilisierung wurde
probeweise eine Befiederung angebracht.
Brandgeschosse
Normale
Geschosse entfalten ihre Wirkung im Ziel durch ihre kinetische Energie.
Brandgeschosse dienen dazu brennbare Materialien in Brand zu
setzen. Anstelle einer Spitze wird bei diesen Pfeilen ein
Brandkorb angebracht, in dem Erdöl, Bitumen, in Pech
getränkte
Lappen oder andere brennbare Stoffe befestigt werden.
Abbildung
22
Rekonstruierter
Brandpfeil mit Brandkorb an der Spitze.
Durch
die Luftströmung verlöschen die Brandsätze während des Fluges.
Mit
Zusätzen von Schwefel, Eisenspänen, Kalk und Salpeter wurde dies
verhindert.
Abbildungen
23 und 24
Brandkorb ohne
und mit Brandsatz.
Neuanfertigung von Geschossbolzen
für
ein internes Katapultsystem.
Die Pfeile sind für den Einsatz auf einem internen Katapultsystem
ausgelegt. Die Flügel wurden deswegen
weiter nach vorne versetzt, die Länge der beiden Abflachungen für die
Spannkralle wurde verdoppelt.
Bearbeitung der
Schaftenden mit den Flügeln.
Abbildung 25 zeigt die Arbeitsvorgänge.
Von rechts nach links:
Anarbeiten der Abflachungen für die Sehnenspannkralle.
Einarbeiten der Nuten für die Flügel.
Anfertigung der Flügel.
Schleifen der Flügelkanten und Montage.
Abbildung 26
Konisch angedrechselte
Spitze für die Tülle
der Geschossspitze.
Abbildung 27
Links, alte Bolzen mit
geänderten Flügeln.
Rechts Neufertigung.
Ausblick
Es
ist
geplant, das vorhandene Geschütz weiter zu verbessern. Der
Spannmechanismus soll
einenauthentischen
Schieber mit radialem Sperrwerk erhalten, eventuell soll der
Spannrahmen auf
Haltegabeln mit verkeilten Torsionsständern umgerüstet werden. Letzter
Schritt
wäre der Bau eines Karrens zur Aufstellung und zum Transport der Waffe.
Grundlage sollen hierbei die unter den Menüpunkten "Analyse"
und "Rekonstruktion" gewonnenen Erkenntnisse sein.
Geschützneubau 2009
Gegenüber der vorhergehenden Planung soll nun eine komplette
"carroballista " mit Wagen gebaut werden.
Der Schieber soll beibehalten werden, das Sperrwerk soll nicht mehr
"radial" sondern "längsverriegelnd" ausgeführt werden.
Schieber und Schaft
Begonnen wurde mit dem "Rohbau" von Schaft und Schieber, die Teile
wurden nach Zeichnung von einer Schreinerei gefertigt und zu geliefert.
Als Werkstoff wurde Eichenholz
gewählt, die Führung als
"Gleitsitz" mit entsprechenden Toleranzen ausgelegt. Nach Vitruv wurden
Schaft und Schieber in der Antike aus Einzelteilen
verleimt (Kompositbauweise). Dies hatte vermutlich fertigungstechnische
Gründe.
Die
beiden Stücke auf Abbildung 28 sind jeweils aus einem Stück gefertigt
(Monoblockbauweise).
Anmerkung:
Abbildung 28
Schieber und Schaft sind montiert. Die Pfeilrinne und
der Aufbau für das Sperrwerk fehlen noch.
Abbildung 29
Schaft und Schieber. Die "Schwalbenschwanzführung"
ist gut zu erkennen, die Abmessungen entsprechen im
wesentlichen wie unter "Rekonstruktion" ermittelt.
Abbildung 30
Der Schieber ist in den
Schaft eingeschoben.
Der
Schieber befindet sich in der theoretisch notwendigen
vordersten Stellung.
Wie schon angesprochen, dürfte dieses in der Praxis dadurch gemildert
werden, dass die Sehne – bedingt durch die
geringere Vorspannung
der Torsionsbündel beim internen Katapultsystem – durchaus 20-30cm
zurückgezogen werden kann, um sie am Schieber einzuhängen. Dadurch
braucht der Schieber nicht so weit -– wie in Bild 27
gezeigt
– vor geschoben zu werden.
Abbildung 32
Schaft mit angeleimten
Wangen zur Aufnahme der Kurbel.
Die
beiden Wangen wurden selbst angefertigt, und in entsprechenden
Aussparungen am Schaft verleimt.
Schaft mit Schieber.
Abbildung 34
Schaft mit eingeschobenem Schieber.
Abbildung 34 zeigt den im
Schaft montierten Schieber. Unterhalb des
Verriegelungsblockes ist im Schaft schon die Ausarbeitung für die
eiserne Rastleiste des Sperrwerkes zu erkennen. Auf den Schieber
ist der Holzblock für die Sperrklinken und zur Befestigung für das
Spannseil aufgeleimt. Die Bohrungen für die Achse der
Sperrklinken und für den Querbolzen des Spannseils sind schon
eingebracht.
Abbildung 35
Schieber mit ein gearbeiteter
Führungsrinne für den Geschossbolzen.
Abbildung 36
Drehen der Spannrolle aus
Eichenholz. Der erste seitliche
Lagerzapfen wird angedreht.
Abbildung 37
Die Außenkontur ist fertig.
Es fehlen noch die Andrehungen für
die Verstärkungsringe und die mittige
Bohrung für den Vierkantmitnehmer.
Abbildung 38
Probeweise Montage der Spannrolle
im Schaft.
Abbildung 39
Probeweise Montage der Rastleiste
mit einer der Sperrklinken.
Abbildung 40
Rohfertige Teile
abbildung 41
Rastenleiste mit Sperrklinke, oben die Halteklaue für die Sehne.
Die Rastenleiste wurde mittels zweier, durchgehender Nieten im
Schaft befestigt, der Lagerbock für die Sehnenklaue im Schieber
vernietet. Hier sind die Nieten nur probeweise eingesteckt.
Abbildung 42
Sperrwerk von oben.
Auf Abbildung 42 befindet sich der Schieber mit Sperrklinke in hinterster Position, die Halteklaue für die Sehne ist montiert, der Auslösehebel fehlt noch.
Abbildunge 43 und 44
Linker und rechter Torsionsständer. Rechts (44) zum Vergleich, 3d-
Darstellung der Torsionsständer (Abbildung 1, Menüpunkt Rekonstruktion)
Auf
Abbildung 43 sind die Spannringe bei beiden Spannrahmen bereits
vernietet. Der
linke Ständer hat schon seine Ösen für die Unter- und Bogenstrebe.
Rechts: Montagesituation für die Ösen vor dem Vernieten.
Abbildung 45
Torsionsständer in der
Seitenansicht.
Bild
45 zeigt in Nahaufnahme die Aussparungen für die Ösen
Abbildung 46
Torsionsständer
in der Seitenansicht.
Auf
Abbildung 46 sind die eingenietenen Halteösen für die Bogenstrebe und
die Unterstrebe gut zu erkennen. Im unteren Spannring sieht man die
Haltebohrungen
für den Vorsteckbolzen der Spannbuchse.
Abbildung 47
Bogenstrebe mit den beiden Einhängegabeln
für die Torsionsständer.
Abbildung 48
Unterstrebe. Die Strebe besteht aus
aus zwei Teilen und ist vernietet.
Die Abbildungen 47
und 48 zeigen die Bogen- und Unterstrebe für den Spannrahmen. Gut zu
erkennen sind jeweils die beiden
Einhängegaben
für die Torsionsständer. Die Teile sind schon mittels Schmiedepech
korrosionsgeschützt.
Abbildung 49
als Detailaufnahme.
Abbildung 50
Die Haltegabeln der Streben sind
im rechten Torsionsständer eingehängt
und mit Eisenkeilen festgeklemmt.
Abbildung 51
Klemmsystem an
der unteren Strebe.
Abbildung
51 zeigt die Funktion der Befestigung mittels Eisenkeilen. Nach dem die
Haltegabeln in den Torsionsständer eingehägt wurden, werden die Keile
zwischen Klammer und Gabel
eingeschoben (Bild hinten), und dann durch Treibschläge mittels Hammer
festgeschlagen.
Abbildung 52
Linker Torsionsständer
montiert, die obere Spannbuchse
ist eingesteckt.
Abbildung 53
Komplett montierter Spannrahmen.
Der Abstand der beiden Torsionssysteme
beträgt ca. 1,25 mm.
Abbildung 54
Teilweise fertig montierte Schaft mit eingeschobenem Schieber.
Abbildung 55
Spannrolle mit jetzt
eingebranntem Vierkant
für die Spannkurbel.
Abbildung 56
Schaft mit Schieber. Links am Schaft ist einer der angenieteten Winkel
zu erkennen,
mit dem der Schaft später am Spannrahmen vernietet wird.
Abbildung 57
Torsionsständer mit
eingezogener Seilbe-
spannung.
Abbildung 58
Schutzbuchsen für die
Torsionsständer. Links:
hintere Hälfte. Rechts:
Vorderteil mit Katapultarm-
tasche.
Die Schutzbuchsen bestehen aus 2mm starkem Messingblech. Nach Einringen
der Aussparungen für die Ösen des Torsionständers und des
Katapultarmes, wurde das Blech rundgewalzt und dann in zwei
Hälften aufgetrennt. Die Tasche für den Katapultarm stammt vom
Vorgängermodell und ist angenietet.
Abbildung 59
Schutzbuchsen
vor der Montage.
Die
Schutzbuchsen werden einfach von vorne und hinten auf den
Torsionsständer aufgesteckt. Die eigentliche Befestigung erfolgt
später durch die Haltekeile der oberen und unteren Strebe.
Abbildungen
60 und 61
Schutzbuchsen
montiert. Rechts: Rücksanischt mit eingeschobenem Katapultarm.
Abbildung 62
Torsionsständer in den Haltegabeln
der Bogen- und Unterstrebe einge-
baut.
Abbildung 63
Der eingeschlagene Eisenkeil
übernimmt die Befestigung der
Buchse am Torsionsständer.
Abbildung 64
Der Schaft mit Spann-
rahmen vernietet.
Der
Spannrahmen ist fertig und wird mittels zweier Winkel und zwei
kräftigen Nieten am Schaft befestigt.
Abbildung 65
Einfacher Wickelrahmen
für die Sehne.
Es geht nicht ohne. Wegen des größeren Abstandes von Torsionsbündel zu Torsionsbündel mußte eine neue Sehne angefertigt werden. Die Sehne wurde in einem einfachen Holzrahmen gewickelt. Verwendet wurde dacron in einer Stärke von 1,7mm. Gewickelt wurde mit 10 Doppelschlägen.
Abbildung 66
Einfacher Wickelrahmen
für die Sehne.
Die Sehne wurde anschließend - bis auf die beiden "Öhrchen" an den Enden - komplett sprialförmig umwickelt. Interessant wäre ein Sehne aus einem Werkstoff der auch in der Antike verwendet wurde. Da sich hier noch keine Möglichkeiten aufgetan haben, bleibt dies ein "Fernziel". Dies gilt auch für das Materil der Bespannung der Torsionsständer. Die rein mechanische Funktion des Geschützes bleibt davon aber unbeeinflußt.
Abbildung 67
Neues Geschütz, auf
vorhandenem Radsatz
montiert.
Abbildung 65. Zum ersten Probeschießen wurde der alte Radsatz weiter verwendet. Dies mag nicht dem Orignal entsprechen, ist aber ungemein praktisch. Die Waffe kann so von einem Mann bewegt werden, ist mittels Kastenwagen - ohne Demontage einzelner Teile - tranportapel, und kann von zwei Mann be- und entladen werden.
Die weiteren Planungen umfassen einen einzelnen Dreibeinständer zur festen Aufstellung sowie einen Karren (carrus) zur mobilen Verwendung (carro ballista). Das eigentliche Geschütz ist nur durch einen eingeschlagenen Scharnierbolzen fest mit dem Unterbau verbunden.
Es ist also problemlos möglich andere Unterkonstruktionen (siehe Menüpunkt Rekonstruktion) zu testen.
Abbildung 68
Seitenansicht. Der
Spannschieber ist
gut erkennbar.
In technische Hinsicht verlief das Probeschießen im wesentlichen problemlos.
Ein paar Kleinigkeiten wurden noch nachgebessert:
Die Befestigung zwischen Schaft und Spannrahmen hatte sich gelockert und wurde neu vernietet.
Der Spannschieber wurde vorne oben leicht gerundet, da sich bei starkster Geschützspannung die Sehne vorne an ihm verfangen hatte.
Die Spannkette erhielt eine zusätzliche Führung, da sie sich öfters zwischen Spannrolle und Lager festkeilte.
Die Schutzhülsen machten beim Schuß Geräusche "Scheppern" , um diese sicherer zu befestigen wurden neue Keile für die Haltegabeln angefertigt.
----
wird
fortgesetzt ----
Zeichnungen,
Bilder und
Text:
Autor