Prod installation angle determination via Google sketchup

Text is bilingual German/English (for time concerns Google translator helped me a bit, hope everything is fine and readable, if pictures do not work I will fix them separately but please give feedback in this case (edit: As i can see the pictures link to the german community site where I copied my own post, so everything should be fine)). I am using the metric system, dimensions are for example purpose, so just think about halfquarterwhatever inches ;-)


Hier mal eine Schritt für Schritt Einbauwinkel Bestimmung per Google Sketchup anhand eines Beispielbogens.

Here is a step by step installation angle determination by Google Sketchup based on a sample prod.


Hierfür wurde das frei verfügbare
Google Sketchup verwendet. Man sollte wissen wie man Formen und
Hilfslinien definierter Länge zeichnet, Objekte gruppiert,
verschiebt, rotiert, versteckt und sichtbar macht. Winkelmesser und
Maßbandfunktion sind auch erforderlich.
Insgesamt wäre nach
kurzer Einarbeitung über die Funktionen folgende
Gesamtvorgehensweise in 5-10 Minuten durchführbar.

For this purpose, the freely available Google Sketchup was used. One
should know how to draw shapes and guides of defined length, group
objects, move, rotate, hide and unhide. Protractor and tape
measure function are also required.
Overall, after a short
introduction the following functions would be feasible in 5-10 minutes work.



Je geringer die Größe des oberen "Bogenfingers" der Säule ist desto geringer kann der Einbauwinkel werden, desto besser für die Effizienz.
Wenn sie zu klein wird kann sie allerdings brechen, ist aber unwahrscheinlich wenn man es nicht übertreibt.
10mm sind hier im Beispiel gegeben.

The smaller the size of the top "bow finger" of the tiller is the lower may be the installation angle, the better the efficiency.
If it is too small, it can break, however, is unlikely if you do not overdo it.
10mm in the example given here.


Beispielbogen hat eine Centerhöhe von 38mm und eine Dicke von 10mm, Als Standhöhe werden 70mm angepeilt und der Auszug beträgt bei Optimalbelastung 300 mm.
Als Sehnendicke sind 8mm vorgesehen. Die Sehenlinie liegt genau auf der Bogenoberkante. Die Bogenlänge selbst ist bei diesem Vorgang irrelevant.

Example prod has a center height of 38mm and a thickness of 10mm, 70mm are targeted as bracing height and the pull is for optimal load 300 mm.
As string thickness 8mm are provided. The “string line” is exactly on top of the prod. The prod length itself is irrelevant in this process.


Als Säulenkörper ein Rechteck gezeichnet. Die Einkerbung hab ich pauschal mit 40x40mm Tiefe geplant.
Der obere Finger soll 10mm stark werden.

As a tiller draw a rectangle. I assume the indentation depth plannedwith 40x40mm.
The upper finger should be 10mm thick.



Hier sieht man die Säulengruppe und die Bogengruppe getrennt voneinander. Relevante Maße sind eingetragen um den Überblick zu erleichtern.
Am Rechteck, das den Bogen darstellt wird in Höhe der Sehne eine Hilfslinie gezeichnet, die den Sehnenweg bis zum Vollauszug darstellt.

Here you see the group of tiller and the prod group separately. Relevant dimensions are entered to keep track easier.
Of the rectangle that represents the prod an auxiliary line is drawn which represents the string line until full extension
(Auszug=total draw lenght) and at the end a circle with the diameter of the string(=Sehne mit Durchmesser).

Jetzt kann man den Bogen gruppieren und in die Vertiefung verschieben. Dazu sollte sich an der oberen Bogenkante orientiert werden.
Diese wird deckend in die obere Ecke der Bogenaussparung in die Säule geschoben.

Now you can group the prod and move into the indent. This should be based on the upper prod edge.
It is pushed into the upper corner of the tiller indent.



Hier sieht man, dass bei derzeitiger Bogenlage die Sehne im Auszug in der Säule liegt, bei diesem Einbauwinkel gäbe es sehr hohe Verlustleistung durch Reibung.

Here you can see that at current prod angle the string will pull in the tiller. In this installation angle, there would very high friction losses.


Dadurch, dass wir vorhin die Elemente gruppiert haben können wir nun die Bogengruppe soweit rotieren, dass die Sehne in der korrekten Lage, oberhalb der Säule, liegt.

We can now rotate the prod group resulting the string to be in in the correct location above the tiller.



Die Sehne liegt bündig auf der Säule. Es ist kontrovers ob während des gesamten Sehnenweges Säulenreibung vorliegen sollte,
so ist aber die Gefahr eines Fehlers durch Sehnensprung minimiert.

The string is flush to the tiller. It is controversial whether there should be throughout the friction throughout the string path,
but the risk of failure by string hop is minimized.


Jetzt kann man durch das Winkeltool den vorhandenen Einbauwinkel bestimmen.
Die Bogengruppe kann man ausblenden und anhand der Winkellinie die Zeichnung komplettieren.

Now you can determine via the angle tool, the existing mounting angle.
You can hide the prod group and complete the drawing.



Bogengruppe ist zum Konstruieren ausgeblendet.

Prod Group is hidden for constructing.


Jetzt kann man wieder die Bogengruppe einblenden und sieht, dass die Aussparung für den Bogen etwas zu hoch ist, also kann man mit dem
Messtool messen und in der Realität etwas kleiner (38,4 statt 40mm Höhe im Beispiel) werden.

Now you can unhide the prod group and see that the gap for the prod is a little too high, so you can measure with the measuring tool and build
it somewhat smaller (38.4 instead of 40 mm height in the example).



Der Freiraum unter dem Bogen kann minimiert werden, entweder durch ausfüttern oder direkt durch verringern der Höhe.

The clearance under the prod can be minimized either by reducing or putting something inside (e.g. leather).



Ich hoffe das ist verständlich, falls ich Fehler in meiner Vorgehensweise habe bitte ansprechen.

I hope this is understandable, if I have errors in my approach address please.


Wenn meine Auszugsdaten korrekt berechnet(und gemessen) sind kann ich natürlich anhand dieser Konstruktionszeichnung sehr genau die Position für das Schloss und
die Mechanik bestimmen.

If my data are calculated correctly (and measured) I can use this design drawing very accurately to determine the location of the mechanics.
(The procedure itself is based on a suggestion Jens Sensfelder made in an annual folio)


Greetings Rizzar

Rizzar thanks for that tutorial very interesting and I'm going to down load google sketchup tonight and using my tiller and prod dimentions see what it comes up with, think I'll proberly use it to design my next tiller to.
Thank you kindly

african archer wrote:Rizzar thanks for that tutorial very interesting and I'm going to down load google sketchup tonight and using my tiller and prod dimentions see what it comes up with, think I'll proberly use it to design my next tiller to.
Thank you kindly

Very interesting demonstration indeed, but it seem to me that your rope band is also to short (distance between the prod back and the rope at rest position) more simple:: your rope is to long, and that influence your prod angle. Funny your design, it look like the very early crossbow (Carolingian era) without any stock.. Anyhow they where not putting the tiller on the shoulder but resting it along the cheek bone or like a pistol but using both hands . Long tillers came around 10/11 century and stock lot later ,around 17 Century .

Jeep I never set out to copy any specific type of crossbow, I wanted to build something easy to hunt with but still looking traditional. Because I want to hunt with it I needed to get as much power out of it so the tolerances are so much smaller hens the low brace hight, the is a big change in kinetic energy between 2 and 4 inches of brace. The brace dose make a difference to prod angle and I am trying to get the least amount of pressure on the deck to the low brace as I can, I need to keep the longer power stroke. Taking a shot at a 300kg animal at 30yards needs big power to make sure it goes down, the reason for a 400 lb prod with a 9 in power stroke and 220 grain broad heads, but thank you for giving me some insite as to the era it looks like its come from I think I will have to do some research.

FWIW Rizzar's technique for establishing prod installation angle will, of course, work with any Drawing (not Paint type) program. I just did mine using the Drawing portion of OpenOffice, printed out the sketch, taped it to the side of my prod, and started sawing.