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Vorrichtung zum Bespannen von Tennisschlägern n. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bespannen von Tennisschlägern u. dgl. und löst die Aufgabe, die einzelnen Saiten ganz gleichmässig zu spannen, unabhängig von den verschiedenen Bedingungen, welche während des Spannens verschiedener Saiten auftreten können, z. B. wenn die verschiedenen Saiten sich verschieden strecken oder wenn an derselben Saite verschiedene Längen auftreten oder wenn verschiedenartiges Nachlassen einzelner Saiten oder geringe Unterschiede in der Arbeitsweise der Vorrichtung während des Spannens verschiedener Saiten auszugleichen sind.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, dass die Spannung der Saiten mit Hilfe eines Differentialgetriebes od. dgl. erfolgt. Ein Teil dieses Getriebes ist dabei mit der Saite verbunden, und ein anderer Teil wird in einem bestimmten Masse zurückgehalten ; die Anordnung ist dabei so getroffen, dass das genannte Getriebe aufhört, der betreffenden Saite noch irgendwelche Spannung zu erteilen, sobald die dieser erteilte Spannung den Betrag der zurückhaltenden Gegenspannung erreicht.
Differentialgetriebe bestehen im wesentlichen aus drei Teilen ; z. B. aus zwei Wellen und einem umlaufenden Käfig. Um die gewünschte Wirkung gemäss vorliegender Erfindung zu erzielen, kann jeder einzelne der genannten Teile entweder angetrieben oder zurückgehalten werden. In jedem Falle wirkt der eine von den zwei übrigen Teilen im entgegengesetzten Sinne, während der dritte Getriebeteil im eigentlichen Sinne das Spannen bewirkt ; dieser letztgenannte Teil ist derjenige, welcher mit der Saite in Verbindung steht.
Infolge dieser Anordnung wird gemäss dem Grundgedanken der Erfindung erreicht, dass die einzelne Saite selbst die Spannung regelt, welcher sie unterworfen wird, indem die einzelne Saite selbst die Grenzoder Gegenspannung gegen das Zurückhalten des weiter oben erwähnten einen Getriebeteiles liefert ; die Endspannung der einzelnen Saite ist infolgedessen stets eine konstante Funktion der erwähnten Gegenspannung. Ferner können die Saiten mit Hilfe des Erfindungsgegenstandes einer genau vorherbestimmten und nach Belieben regelbaren Spannung unterworfen werden.
Eine Reihe von weiteren Merkmalen der Erfindung geht aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.
In der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Fig. 1, 2 und 3 in Seiten-und Vorderansicht und Draufsicht eine Ausfuhrungsform, Fig. 4,5 und 6 in Seiten-und Vorderansicht und Draufsicht eine weitere Ausführungsform, Fig. 7, 7 a und 8 in Seiten-und Vorderansicht sowie in Draufsicht das Differentialgetriebe der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3, Fig. 9,10 und 11 in Seiten-und Vorderansicht und Draufsicht eine Ausführung des Saitengreifers 6 in Fig. 1 bis 6 in grösserem Massstab.
Fig. 12,13 und 14 in Vorder-und Seitenansieht und Draufsicht eine Ausführung der Saitenklemme. 37 in Fig. 1 bis 6 in grösserem Massstabe, Fig. 15,16 in Vorder-und Seitenansicht eine Ausführung der Klemmvorrichtung 4 in Fig. 1 bis 6 in vergrössertem Massstab, Fig. 17 eine Vorderansicht einer Ausfuhrungsform einer Saitentrenneinrichtung entsprechend Fig. 1 bis 3. Fig. 18 und 19 in Vorder-und Seitenansicht eine andere Saitentrenneinrichtung entsprechend Fig. 4 bis 5, und Fig. 20,21 in Seitenansicht und Längsschnitt eine andere Ausfuhrungsform des Differentialgetriebes, u. zw. entsprechend Fig. 4 bis 6.
Bei einer vorzugsweisen Gestaltungsform des Erfindungsgegenstandes weist die Vorrichtung einen Rahmen 90 auf, welcher ein Paar paralleler waagrechter Wellen 1, 2 trägt, welche im nachfolgenden als
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einer waagrechten Plattform J in irgendeiner zweckmässigen Weise befestigt ist, z. B. durch vier schmale # Klemmvorrichtungen 4, die rings um den Rahmen des Schlägers verteilt sind. Eine weitere Klemmvorrichtung 5, etwa in der Art eines Schraubstockes, dient zum Festspannen des Handgriffes des Schlägers R.
Diese Klemmvorrichtungen werden weiter unten näher beschrieben.
Die Greiferwellen 1, 2 tragen je einen sogenannten Saitengreifer 6, welcher das freie Ende der einzelnen Saiten zu erfassen hat. Durch die Drehung des genannten Saitengreifers 6 mit seiner Greifer-
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unten genauer beschrieben.
Jede der beiden Greiferwellen 1, 2 trägt ein Schneckenrad 7, in welches eine Schnecke 8 bzw. 9 eingreift. Diese beiden Schnecken 8, 9 sitzen je an einem Ende einer weiteren Welle 10, welche in der weiteren Folge als Zwischenwelle bezeichnet wird ; diese Zwischenwelle 10 erstreckt sich unterhalb der genannten Greiferwellen 1, 'und im rechten Winkel zu diesen. In der Mitte auf der Zwischenwelle 10 sitzt ein weiteres Sehneckenrad 11, in welches eine Schnecke. K eingreift. Diese Schnecke 12 sitzt auf
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u. zw. diejenige, durch die die verschiedenen andern Wellen zur Herbeiführung der gewünschten Saitenspannung ihren Antrieb erhalten.
Die Differentialwelle 13 erstrcekt sich ebenfalls unterhalb der Greiferwellen 1, 2, jedoch parallel zu ihnen und in der Mitte zwischen ihnen.
Das Differentialgetriebe kann mehr oder weniger den bekannten Bauarten entsprechend sei
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die mit den genannten Hauptkegelrädern 16, 17 in Eingriff stehen ; der Zapfenring 18 wird durch einen Käfig oder ein Gehäuse 21 in Umdrehung versetzt, das seinerseits durch einen geeigneten Antrieb um die Achse der Differentialwellen 14, 15 gedreht wird.
Eine der beiden genannten Wellen, im nachfolgenden Gegenspannwelle 14 genannt, wird mit einer bestimmten Kraft, welche vorher eingestellt werden kann, zurückgehalten, während die andere Welle,
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Zwischenwelle 10 dient.
Die Gegenspannwelle 14 trägt an ihrem freien Ende einen Hebelarm 22, auf dem ein verschiebbares Gewicht 23 angebracht ist. Dies gestattet, die Gegenkraft zu verändern. Die jeweilige Stellung
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welle 14, bestimmt den Betrag der Spannung, welcher die Saite unterworfen wird; die Saitenspannung ist also stets eine konstante Funktion des Gewichtes 25 und seiner jeweiligen Einstellung.
Bei der bisher geschilderten AusfÜhrungsform wird das Differentialgetriebe ununterbrochen angetrieben, und um die Tätigkeit der Saitengreifer 6 herbeizuführen, wird der Antrieb der Zwischenwelle 10 von der Spannwelle 13, 15 des Differentialgetriebes aus durch eine Kupplung 24 beherrscht ; die Schnecke 12 auf der Spannwelle 15 läuft frei auf dieser Welle und kann durch die genannte Kupplung 24 mit ihr gekuppelt werden.
Es kann eine Einrichtung getroffen werden, infolge welcher das Getriebe selbsttätig in die Anfang-
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form hiefür besteht in einem Seitenarm 25 des Gewiehtshebels 22, welcher beim Anheben des Gewichtes 23 ein aus einer Reihe von Hebeln und Verbindungsstangen bestehendes Gesperre 26 auslöst, so dass sich die Kuppelung 24 auf der Spannwelle 13, 15 öffnet ; zweckmässig wird diese Kupplung 24 durch eine Zugfeder 26a normalerweise geöffnet und nur durch das genannte Gesperre 26 in der Kupplungsstellung gehalten.
Da infolge der eben beschriebenen Einrichtung das ganze Getriebe in die neutrale Ausgangsstellung zurückkehrt, also aufhört, irgendwelchen Zug auf die betreffende Saite auszuüben, so würde diese Saite augenblicklich wieder schlaff werden, wenn nicht dieser Gefahr durch eine andere Einrichtung vorgebeugt
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rückkehren können.
Die Arbeitsweise des beschriebenen Hauptteiles der Vorrichtung ist folgende : Das Differcntial-
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setzt, die zurückgehaltene Saite 14, 16 des Differentials verharrt in Ruhe, und die gegenüberliegende Spannsaite 15, 17 läuft um. Die Saite wird nun in den betreffenden Saitengreifer 6 eingrldel1lIlIt, wie dies weiter unten näher auseinandergesetzt wird, während das andere Ende der betreffenden Saite bereits fest am Schläger R sitzt, und nun wird die Kupplung 24 geschlossen, so dass die betreffende Greifer-
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Da nun das spannende Kegelrad 17 festgehalten ist, muss nun das Gegenspannrnd. M sich drehen und diese Drehung so lange fortsetzen, bis das spannende Kegelrad 17 wieder freikommt. Die Drehung des Spaiinkegelrades 16 versetzt nun auch die Welle 14 in Umdrehung und hebt dadurch das Gewicht 23 an, bis der Seitenarm 25 des Gewichtschebels 22 das Gesperre 26 löst und die Kupplung 24 öffnet, durch die die Spannwelle 13, 15 die Saite unter Spannung setzt.
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wiederum frei und im Leerlauf wie vorher. Die in der Saite erzeugte Spannung wird inzwischen durch das Zahngesperre 37 aufrechterhalten, welches die Zwischenwelle 10, wie bereits beschrieben, festhält.
Nunmehr wird die Saite unmittelbar neben dem Schläger R einer Vorrichtung eingeklemmt, welche im nachfolgenden als Saitenklemme. 37 bezeichnet und weiter unten näher beschrieben wird. Die Saite wird aus dem Saitengreifer 6 ausgespannt und durch den Schläger R durchgefädclt, eine Arbeit, die in der später beschriebenen Weise erleichtert werden kann. Nachdem hierauf die Sperrung 27 der Welle 10 gelöst worden ist, wird die Saite in den andern Saitengreifer 6 eingeklemmt, und da die an dem Schläger nahezu anliegende Saitenklemme 37 ebenfalls inzwischen gelöst worden ist, werden die beschriebenen Verriehtungen so lange wiederholt, bis das Spannen des Schlägers R vollendet ist.
Weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes werden in den nächsten Abschnitten beschrieben.
Als erste seien zunächst die Saitengreifer 6 beschrieben. In einer vorzugsweisen Ausführungsform enthalten diese eine Exzentervorrichtung, durch die die Klemmwirkung herbeigeführt wird.
Jeder Saitengreifer 6 besteht zweckmässig aus einem Hebel 28 (Fig. 9-11), welcher auf der betreffenden Greiferwelle 1 oder' aufgekeilt ist und an seinem freien Ende eine Rolle 29 trägt, ferner aus zwei Klemmbacken 30,. H, von denen die Hauptbacke 30 auf der betreffenden Greiferwelel 1 oder 2
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Segment begrenzende Sehne bildet die Klemmfläche der Bike.
Die Klemmfläche 33 wird vorzugsweise mit Rillen oder Wellen. 35 versehen. Die zweite Backe 31 ist zwischen der genannten Klemmfläche 33 und der Rolle 29 angeordnet, und die der Hauptbacke 30 zugewendete Klemmfläche der zweiten Backe 31 ist komplementär zu der Klemmfläehe 3J gestaltet, während die der Rolle 39 zugewandte Seite eine mehr oder weniger steile Exzenterfläche 31' bildet.
Zum Einspannen wird die Saite, über den zylindrischen Teil der Hauptbacke 30 gezogen und dann abwärts zwischen die Klemmflächen ; vorzugsweise 8ber dann noch einmal aufwärts, zu welchem Zweck auf dem Ausleger 32 ei Stift 36 angebracht ist, um welchen die Saite herumgelegt wird. Die Greifer-
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der Exzenterfläche 31'der zweiten Klemmbacke 31 bewegt ; die beiden Klemmbacken 30, 31 werden zunächst noch durch die Saite auseinandergehalten. Sobald aber die vom Exzenter ausgeübte Klemmkraft die nach rückwärts gerichtete Zugkraft der Saite überwindet, setzt sieh der ganze Saitengreifer 6 in Bewegung und dreht sich mit der Greiferwelle 1 bzw. 2 infolge der Wirkung des Hebels 28 und der Rolle 29 vorwärts.
Des weiteren sei nun eine Form der Saitenklemme. 37 beschrieben, d. h. jener unmittelbar am Schläger R anliegenden Vorrichtung, mit deren Hilfe die Saiten geklemmt werden, um die Spannung in der letztbehandelten Saite aufrechtzuerhalten, während sie in den nächstfolgenden Saitengreifer 6 eingeführt und geklemmt wird (Fig 12-14).
Die Saitenklemme 37 besteht aus einem Paar Klemmbacken zu 39, deren jede eine Anzahl einander gegenübergestellter Klemmflächen 40 aufweist. Die einzelnen dieser Klemmflächen 40 haben untereinander von Mitte zu Mitte denselben Abstand wie die Saiten des fertigen Schlägers. In der Mitte ist an jeder der Backen 38, 39 je eine Führungsleiste 34 im rechten Winkel zur Backe angebracht. Durch diese Leisten 41 werden die Backen gehalten, jedoch derart, dass die Leisten 41 in senkrechter Richtung in einem Paar senkrecht stehender Halter dz gleiten können, die ihrerseits so eingerichtet sind, dass sie mit ihrem unteren Ende einen Vierkantstab 44 umfassen, auf dem sie in der Waagrechten verschiebbar sind.
Der Vierkantstab 44 ist mit Hilfe von seitlichen Führugnsleisten 44' in Führungsnuten 45 (Fig. 2, 3, 4,7, 8) verschiebbar, u. zw. derart, dass die ganze Saitenklemme 37 im rechten Winkel zur Achse des Vierkantstabes 44 verschoben werden kann. Auf diese Weise können die Klemmbacken 38, 39 sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung'so verschoben werden, dass sie genau in die erforderliche Arbeitsstellung gelangen. Die vertikale Verschiebung der Backen 38, 39 dient selbstverständlich nur dazu, um die Klemmflächen 40 in die Ebene der Saiten des Schlägers R hinein-bzw. aus ihr wieder herauszubringen. Die Halter 42, 43 können z.
B. durch eine Kniehebelklemme 46 zusammengepresst werden.
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Vorzugsweise freilich erfolgt die Bewegung in einem Zuge, denn gpnz abgesehen von dr Zeit- ersparnis, ist das Ausmass der erfolgten Durchbiegung der Saiten bei dieser Ausführungsform an sich von aussen her nicht regelbar. Deshalb ist es besscr, an zwei bestimmten Punkten je eine bestimmte Durch-
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sich allein auf das Einziehen und Spannen der Quersaiten bezöge, nachdem die Längssaiten bereits gespannt sind. Es ist aber darauf hinzuweisen, dass die Erfindung ebenso beim Spannen der Längsoaiten Anwendung finden kann. Indessen werden vorzugsweise die Längssaiten von Hand gespannt und die
Quersaiten von der Maschine, denn das Spannen der Quersaiten ist eine sehr einfache, rasche Arbeit im Vergleich mit dem Spannen der Längssaiten.
Es ergibt sich eine andere wahlweise AusfÜhrungsform in Verbindung mit dem Hauptteil der Erfindung, nämlich dem Differentialgetriebe. In einer wahlweisen Ausführung gemäss Fig. 4, 5. R, 20, 21 besteht dieses aus einer durchgehenden Welle 70, einem Paar Hauptkegelräder 71, 7 : 2, von denen eines, H, von aussen her irgendwie angetrieben, auf der genannten Welle 70 läuft und das andere, 7, 2, auf der Welle 70 aufgekeilt ist, und ferner aus einem Paar von Planetenkege1rädern 73 (von diesen ist in Fig. 20 nur eines gezeichnet), welche mit den genannten Hauptkegelrädern 71, 72 in Eingriff stehen.
Die Planetenräder 73 werden von einem Zapfenring 7a getragen, und dieser läuft durch Vermittlung eines entsprechenden Gehäuses oder Käfigs 76 konzentrisch auf der Welle 70.
Bei dieser abgeänderten Ausfuhrungsform wird der Käfig oder das Gehäuse 76 im bestimmten Masse zurückgehalten, u. zw. wird es durch ein Gegengewicht 77 auf einem Hebelarm 77'in ähnlicher
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Die übrigen Teile der Anordnung sind bei dieser Ausführungsform annähernd dieselben wie vorher, freilich mit einigen Abänderungen, wie z. B. der, dass das selbsttätige, aus Hebeln und Verbindungsstangen bestehende Gesperre 25, 26 in entsprechender Anpassung mit dem Käfiggehäuse 76 zusammenwirkt oder dass die Zwischenwelle 10 durch einen Kettentrieb 80 von dem Kettenrad 78 aus angetrieben wird.
Dabei verläuft die Achse der Zwischenwelle 10 oberhalb der Differentialwelle 70 und parallel mit ihr
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renau wie beim ersten Beispiel, sich anschliessen, jedoch jetzt im rechten Winkel zu der Differentialwelle 70 verlaufen, während sie dort zu der Hauptachse 13, 14, 15 des Differentials parallel liefen.
Die Arbeitsweise dieser abgeänderten Form des Differentialgetriebes ist die folgende :
Das auf der Welle 10 lose umlaufende Hauptkegelrad 71 wird ununterbrochen von aussen her
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wird, veranlasst das Kegelrad 71 die Planetenräder 73 zur Umdrehung um ihre Drehzapfen, so dass auch das andere Kegelrad 72 und die mit diesem verkeilte Welle 70 umlaufen muss. Die Saite wird nun in den
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von dort aus die betreffende Greiferwelle 1, 2 in Umdrehung versetzt werden.
Sobald die Spannung in der Saite so weit gestiegen ist, dass das entsprechende Drehmoment an der Differentialwelle 70 und daher auch das an dem aufgekeilten kegelrad 72 den Wert des Gegendrehmomentes übersteigt, welches an dem Käfiggehäuse 76 wirkt und bestrebt ist, die Planetenräder 7. 3 festzuhalten, hört das aufgekeilte Kegelrad 72 und infolgedessen auch die Hauptwelle 70 auf, sich zu drehen, so dass eine weitere Spannung der Saite nicht erteilt wird. Da nunmehr das aufgekeilte Kegelrad 72 von der Saite selbst an der Drehung
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umlaufen und dabei den Käfig 76, in dem sie gelagert sind, mitzunehmen, so dass hiedureh das Gewicht 77 angehoben wird.
Die restlichen Arbeitsstufen sind genau dieselben wie vorher : das Gewicht 77 wird angehoben, das Kupplungsgesperre 25, 26 ausgelöst, die Kupplung 79 geöffnet, und das ganze Getriebe geht in die Ausgangsstellung zurück, die Saitenspannung aber wird, wie bereits angegeben, durch das Zahngesperre 27 auf der Zwischenwelle 10 aufrechterhalten.
Auch hier ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung sieh nicht auf die Anwendung eines Gewichtes zur Herstellung des Gegendrehmomentcs beschränkt, denn eine ganze Anzahl anderer Anordnungen zur Herbeiführung des gleichen Zweckes können angewandt werden. Ihn einer wahlweisen Ausführungsform kann beispielsweise die Gegenkraft auf elektrischem Wege erzeugt werden, in welchem Falle die Saitenspannung gegen die Kraft eines Elektromagneten w.'ikt, der so eingestellt ist, dass er bei einer bestimmten mechanischen Belastung den Anker auslässt ; vorzugsweise bewirkt dieser Magnet dann auf mechanischem oder elektrischem Wege die Lösung der Kupplung 24, 79.
Es ist auch möglich, unabhängig von den angegebenen einzelnen Konstruktionsmerkmalen an Stelle eines äusseren Kraftantriebes z. B. ein Hand-oder Fussantrieb zur Anwendung zu bringen.