BE1008451A3

BE1008451A3 - RACKET AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH RACKET.

Info

Publication number: BE1008451A3
Application number: BE9400515A
Authority: BE
Inventors: Hugo Sol
Original assignee: Yamipa Consulting Bv
Priority date: 1994-05-19
Filing date: 1994-05-19
Publication date: 1996-05-07
Also published as: AU686379B2; AU2401595A; WO1995032029A1; EP0759798A1; CA2190533A1

Abstract

Racket, bestaande uit, enerzijds, een kader (2) gevormd door een kop (3) en een handvat (4), waarbij dit kader (2) in hoofdzaak is uitgevoerd in komposietmateriaal, en, anderzijds, een in de kop (3) aangebrachte besnaring (5), daardoor gekenmerkt dat het kader (2) hoofdzakelijk uit twee delen is samengesteld, respektievelijk een eerste deel (6) dat minstens een gedeelte van de kop (3) omvat en dat is vervaardigd uit thermoplastisch materiaal dat versterkt is met kontinue vezels en/of vezelbundels die zich volgens bepaalde oriëntaties uitstrekken, en een tweede deel (7) dat vervaardigd is uit thermoplastisch materiaal dat versterkt is met diskontinue, willekeurig georiënteerde vezels en/of vezelbundels.Racket, consisting of, on the one hand, a frame (2) formed by a head (3) and a handle (4), the frame (2) being mainly made of composite material, and, on the other hand, one in the head (3) provided stringing (5), characterized in that the frame (2) is mainly composed of two parts, respectively a first part (6) comprising at least a part of the head (3) and which is made of thermoplastic material reinforced with continuous fibers and / or fiber bundles that extend according to certain orientations, and a second part (7) made of thermoplastic material reinforced with discontinuous, randomly oriented fibers and / or fiber bundles.

Description

Racket en werkwijze voor het vervaardigen van zulke racket.Racket and method for manufacturing such a racket.

Deze uitvinding heeft betrekking op een racket en een werkwijze voor het vervaardigen van zulke racket.This invention relates to a racket and a method of manufacturing such a racket.

Meer speciaal heeft zij betrekking op een racket voor het tennis-, squash-, en badmintonspel alsook voor eventuele andere spelen waarbij een racket wordt gebruikt, waarbij deze racket, bestaat uit een kader gevormd door een kop en een handvat, waarbij het kader in hoofdzaak is uitgevoerd in komposietmateriaal.More specifically, it relates to a racket for the tennis, squash and badminton game as well as for any other games in which a racket is used, in which this racket consists of a frame formed by a head and a handle, the frame mainly is made of composite material.

Een dergelijke racket, waarbij het kader volledig uit komposietmateriaal is vervaardigd, is bekend uit het US 3.999.756.Such a racket, in which the frame is made entirely of composite material, is known from US 3,999,756.

Rackets die uitgevoerd zijn in vezelversterkte komposiet-materialen vervangen reeds geruime tijd succesvol de vroegere houten en aluminium rackets. Komposietmaterialen hebben namelijk een zeer goede stijfheid/gewicht-verhouding en sterkte/gewicht-verhouding, wat de konstruktie van zeer performante rackets toelaat.Rackets made of fiber-reinforced composite materials have successfully replaced the former wooden and aluminum rackets for some time. Composite materials have a very good stiffness / weight ratio and strength / weight ratio, which allows the construction of high-performance rackets.

De superieure sterkte/gewicht-verhouding van komposietmaterialen heeft ingrijpende ontwikkelingen toegelaten, zoals bijvoorbeeld de zogenaamde oversize racket en midsize racket, waarvan voorbeelden beschreven zijn in het US 3.999.756.The superior strength / weight ratio of composite materials has allowed for radical developments, such as the so-called oversize racket and midsize racket, examples of which are described in US 3,999,756.

Komposietmaterialen laten daarenboven een vrije vormgeving van de dwarsdoorsnede van het kader toe, waarbij deze dwarsdoorsnede kan variëren. Dit heeft bijvoorbeeld de konstruktie toegelaten van zogenaamde wide body rackets zoals beschreven in het US 4.664.380.In addition, composite materials allow free shaping of the cross section of the frame, this cross section varying. This has allowed, for example, the construction of so-called wide body rackets as described in US 4,664,380.

De designvrijheid voor de vormgeving van de dwarsdoorsnedes laat eveneens een betere beheersing van het trillingsgedrag en de massaverdeling toe, zodat men tegenwoordig kan vaststellen dat de rackets van betere kwaliteit bijna steeds in komposietmaterialen vervaardigd zijn.The design freedom for the design of the cross-sections also allows better control of the vibration behavior and the mass distribution, so that today it can be seen that the better quality rackets are almost always made of composite materials.

Tot voor kort werden kaders van rackets uit komposiet-materiaal vervaardigd met een matrix van epoxyhars, versterkt met bundels kontinu geörienteerde lange koolstof-, glas-, kevlar- of boronvezels. Epoxy is een thermoharder die tijdens het produktieproces onder toevoeging van warmte in een matrijs uitgehard wordt. Bij de uitharding wordt de met epoxy gepreïmpregneerde vezelversterking, "prepreg" genoemd, door een inwendige druk tegen de warme matrijswanden aangedrukt om aldus perfekt de vorm van de matrijs aan te nemen. De inwendige druk wordt bekomen door middel van dunwandige nylon drukslangen waar de "prepregs" rond gewikkeld zijn. Na de uitharding worden de rackets uit de matrijs genomen, ontdaan van epoxybramen, gladgeschuurd, gezandstraald en geschilderd.Until recently, frames made of composite materials with a matrix of epoxy resin were reinforced with bundles of continuously oriented long carbon, glass, kevlar or boron fibers. Epoxy is a thermoset that is cured in a mold during the production process with the addition of heat. During curing, the epoxy pre-impregnated fiber reinforcement, called "prepreg", is pressed against the hot mold walls by an internal pressure, thus perfectly taking the shape of the mold. The internal pressure is obtained by means of thin-walled nylon pressure hoses where the "prepregs" are wrapped around. After curing, the rackets are removed from the mold, stripped of epoxy burrs, sanded smooth, sandblasted and painted.

Het plaatsen van de "prepregs" in de matrijs is een tijdrovend werk omwille van de ingewikkelde verbinding tussen de ovaalvormige gesloten racketkop en het handvat. Het nabewerken van de racket, nadat ze uit de matrijs genomen is, is eveneens tijdrovend.Placing the "prepregs" in the mold is a time consuming job because of the complicated connection between the oval-shaped closed racket head and the handle. Finishing the racket after it has been removed from the mold is also time consuming.

Om deze tijdrovende handelingen uit te sparen heeft men reeds getracht rackets uit te voeren met een diskontinuë, willekeurig geörienteerde kortevezelversterking in een thermoplastische matrix, onder andere zoals beschreven in het EP-A-0.188.127.In order to spare these time-consuming operations, attempts have already been made to make rackets with a discontinuous, randomly oriented short fiber reinforcement in a thermoplastic matrix, inter alia as described in EP-A-0.188.127.

Met een injektietechniek wordt hierbij de volledige racket in één stuk gerealiseerd. Een ernstig nadeel van deze methode is dat de kortevezelversterkte komposiet in de racketkop vanwege zijn visco-elastisch gedrag relaxeert onder invloed van de konstant werkende voorspankrachten van de besnaring. De toegelaten voorspanning en de grootte van het besnaringsoppervlak zijn aldus met dergelijke rackets vrij beperkt. De strukturele demping van de rackets daarentegen is beduidend groter dan deze van rackets met kontinu georiënteerde vezelversterking.The entire racket is realized in one piece with an injection technique. A serious drawback of this method is that the short fiber-reinforced composite in the racket head relaxes due to its viscoelastic behavior under the influence of the constant pretensioning forces of the stringing. The permitted preload and the size of the stringing surface are thus quite limited with such rackets. The structural damping of the rackets, on the other hand, is significantly greater than that of rackets with continuously oriented fiber reinforcement.

Meer recent heeft men getracht volledige rackets te vervaardigen met kontinu georiënteerde vezelversterking in een thermoplastische matrix, zoals bijvoorbeeld beschreven in het W092/12847. Hierbij wordt dezelfde werkwijze toegepast als voor thermoharders met kontinu georiënteerde vezelversterking, maar de voornoemde gepreïmpregneerde vezelversterking wordt vervangen door weefsels van kunststofvezels en versterkingsvezels of door met plastiek bepoederde versterkingsvezels. Met deze thermoplastische matrix wordt arbeidstijd bij de nabewerking bespaard, doordat de oppervlaktekwaliteit van de rackets, als ze uit de matrijs komen, beter is dan bij thermoharders, maar het leggen van de versterkingsvezels in de matrijs blijft een tijdrovende bezigheid.More recently, attempts have been made to produce complete rackets with continuously oriented fiber reinforcement in a thermoplastic matrix, as described, for example, in WO92 / 12847. The same method is used here as for thermosets with continuously oriented fiber reinforcement, but the aforementioned pre-impregnated fiber reinforcement is replaced by fabrics of synthetic fibers and reinforcing fibers or with plastic powdered reinforcing fibers. This thermoplastic matrix saves post-processing labor time, because the surface quality of the rackets, when they come out of the mold, is better than with thermosets, but laying the reinforcement fibers in the mold remains a time-consuming activity.

De huidige uitvinding heeft een racket als doel die een grote strukturele demping, die gunstig is voor het spelkomfort, paart aan een grote stijfheid in het gedeelte van de racket dat de besnaring bevat, dit laatste ter voorkoming van relaxatie van de racketkop onder invloed van de voorspankrachten van de besnaring en voor het bekomen van een grote slagkracht en precisie tijdens het spel.The present invention has as its object a racket that combines a large structural damping, which is favorable for the playing comfort, with a high stiffness in the part of the racket containing the string, the latter in order to prevent relaxation of the racket head under the influence of the pre-tensioning forces of the stringing and for obtaining a large impact force and precision during the game.

Tot dit doel heeft de uitvinding betrekking op een racket, bestaande uit, enerzijds, een kader gevormd door een kop en een handvat, waarbij dit kader in hoofdzaak is uitgevoerd in komposietmateriaal en, anderzijds, een in de kop aangebrachte besnaring, daardoor gekenmerkt dat het kader hoofdzakelijk uit twee delen bestaat, respektievelijk een eerste deel dat minstens een gedeelte van de kop omvat en dat is vervaardigd uit thermoplastisch materiaal dat versterkt is met kontinue vezels en/of vezelbundels die zich volgens bepaalde oriëntaties uitstrekken, en een tweede deel dat vervaardigd is uit thermoplastisch materiaal dat versterkt is met diskontinue, willekeurig georiënteerde vezels en/of vezelbundels.For this purpose the invention relates to a racket, consisting of, on the one hand, a frame formed by a head and a handle, wherein this frame is mainly made of composite material and, on the other hand, a string arranged in the head, characterized in that it frame consists mainly of two parts, respectively a first part comprising at least a part of the head and which is made of thermoplastic material reinforced with continuous fibers and / or fiber bundles that extend according to certain orientations, and a second part which is manufactured from thermoplastic material reinforced with discontinuous, randomly oriented fibers and / or fiber bundles.

Het eerste deel strekt zich bij voorkeur uit vanaf het vrije uiteinde aan de kop in de richting van het handvat, om zo een gedeelte van de kop te bestrijken, terwijl het tweede deel bij voorkeur de rest van de kader inneemt.The first part preferably extends from the free end of the head towards the handle, so as to cover a part of the head, while the second part preferably occupies the rest of the frame.

De voornoemde twee delen zullen elkaar bij voorkeur overlappen over minimum drie centimeter en dit maximaal tot aan het vrije uiteinde van het handvat.The aforementioned two parts will preferably overlap by a minimum of three centimeters and this maximum up to the free end of the handle.

Verder wordt ook een nieuwe produktietechniek voorgesteld om dergelijke racket te produceren. Deze techniek maakt, in tegenstelling tot reeds bestaande technieken, gebruik van een belangrijke fysische eigenschap van thermoplastische komposieten, namelijk dat de matrix of m.a.w. het thermoplastisch materiaal kan hersmolten worden door toevoeging van warmte zonder dat de eigenschappen ervan scheikundig veranderen.Furthermore, a new production technique is proposed to produce such a racket. In contrast to pre-existing techniques, this technique makes use of an important physical property of thermoplastic composites, namely that the matrix or in other words the thermoplastic material can be remelted by adding heat without its properties changing chemically.

De uitvinding heeft dan ook betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van de voornoemde racket, daardoor gekenmerkt dat zij hoofdzakelijk bestaat in het vormen van minstens twee u-vormige profielhelften uit thermoplastisch materiaal dat versterkt is met diskontinue willekeurig georiënteerde vezels en/of vezelbundels; het vormen van een kousvormig element dat gevormd is uit thermoplastisch materiaal dat versterkt is met kontinue, vezels en/of vezelbundels die zich volgens bepaalde oriëntaties uitstrekken; het in een produktiematrijs aanbrengen van één van voornoemde U-vormige profielhelften; het aanbrengen van het voornoemde kousvormig element over een soepele slang die geschikt is om onder druk te worden geplaatst; het in de produktiematrijs aanbrengen van de soepele slang met het hierrond aangebracht kousvormig element, zodanig dat het kousvormig element de onderliggende profielhelft minstens gedeeltelijk overlapt en minstens één uiteinde van de soepele slang buiten de produktiematrijs bereikbaar is; het te*: hoogte van de reeds aangebrachte U-vormige profielhelft aanbrengen van de tweede profielhelft, zodanig dat het zich ter plaatse hiervan bevindende gedeelte van de soepele slang en het overlappende gedeelte van het kousvormig element tussen de twee U-vormige profielhelften worden ingesloten; het sluiten van de produktiematrijs; het onder druk brengen van de voornoemde soepele slang en gelijktijdig het verwarmen van de produktiematrijs, zodanig dat het voornoemde thermoplastisch materiaal smelt, zodat beide u-vormige profielhelften en het kousvormig element tot één geheel worden versmolten; het na verloop van tijd stopzetten van de warmte- en druktoevoer; het na afkoeling van de produktiematrijs tot op een temperatuur waarbij het thermoplastisch materiaal terug gestold is, uit de matrijs nemen van het aldus gevormde kader; en het aanbrengen van een besnaring.The invention therefore also relates to a method for manufacturing the aforementioned racket, characterized in that it mainly consists of forming at least two u-shaped profile halves of thermoplastic material which are reinforced with randomly oriented fibers and / or fiber bundles; forming a sleeve-shaped member formed of a thermoplastic material reinforced with continuous fibers and / or fiber bundles that extend along certain orientations; arranging one of the aforementioned U-shaped profile halves in a production mold; arranging said sleeve-shaped member over a flexible hose suitable for being placed under pressure; arranging the flexible hose with the sleeve-shaped element arranged around it in the production mold, such that the sleeve-shaped element at least partially overlaps the underlying profile half and at least one end of the flexible hose is accessible outside the production mold; arranging the second profile half at the height of the U-shaped profile half already arranged, such that the part of the flexible hose located thereon and the overlapping part of the stocking-shaped element are enclosed between the two U-shaped profile halves; closing the production mold; pressurizing said flexible hose and simultaneously heating the production mold such that said thermoplastic material melts, so that both u-shaped profile halves and the sleeve-shaped element are fused into one whole; stopping the heat and pressure supply after a while; after cooling of the production mold to a temperature at which the thermoplastic material has solidified again, removing the frame thus formed; and making a string.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen zijn hierna als voorbeelden zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen be schreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een racket volgens de uitvinding weergeeft; figuren 2 tot 4 schematisch drie varianten van een racket volgens de uitvinding weergeven; figuur 5 op grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn V-V in figuur 4; figuren 6 en 7 twee varianten weergeven van de doorsnede van figuur 5; figuur 8 een gedeelte van een racket volgens de uitvinding weergeeft, voorafgaand aan de samenstelling ervan ; figuren 9 tot 12 op grotere schaal doorsneden weergeven, respektievelijk volgens de lijnen IX-IX tot XII-XII in figuur 8; figuur 13 nog een gedeelte van een racket volgens de uitvinding weergeeft, dat bedoeld is te worden samengevoegd met het gedeelte van figuur 8; figuren 14 tot 16 op grotere schaal doorsneden weergeven, respektievelijk volgens de lijnen XIV-XIV tot XVI-XVI in figuur 13; figuur 17 een gedeelte weergeeft dat wordt aangewend bij de vervaardiging van het racket; figuur 18 op grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn XVIII-XVIII in figuur 17; figuur 19 een produktiematrijs weergeeft, waarin een aantal samenstellende delen van het te vormen racket zijn neergelegd; figuren 20 tot 22 op grotere schaal doorsneden weergeven, respektievelijk volgens de lijnen XX-XX tot XXII-XXII in figuur 19.With the insight to better demonstrate the features of the invention, some preferred embodiments are described below as examples without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically represents a racket according to the invention; figures 2 to 4 schematically represent three variants of a racket according to the invention; figure 5 is a larger-scale section according to line V-V in figure 4; figures 6 and 7 represent two variants of the cross section of figure 5; figure 8 represents a part of a racket according to the invention, prior to its assembly; figures 9 to 12 show cross-sections on a larger scale, respectively along lines IX-IX to XII-XII in figure 8; figure 13 represents another part of a racket according to the invention, which is intended to be combined with the part of figure 8; figures 14 to 16 show cross-sections on a larger scale, respectively along the lines XIV-XIV to XVI-XVI in figure 13; figure 17 represents a part that is used in the manufacture of the racket; figure 18 is a larger-scale section according to line XVIII-XVIII in figure 17; figure 19 shows a production mold in which a number of constituent parts of the racket to be formed are placed; figures 20 to 22 show cross-sections on a larger scale, respectively along lines XX-XX to XXII-XXII in figure 19.

Zoals weergegeven in figuur 1 heeft de uitvinding betrekking op een racket 1, bestaande uit, enerzijds, een kader 2 gevormd door een kop 3 en een handvat 4, waarbij dit kader 2 in hoofdzaak is uitgevoerd in komposiet-materiaal, en, anderzijds, een in de kop 3 aangebrachte besnaring 5.As shown in figure 1, the invention relates to a racket 1, consisting of, on the one hand, a frame 2 formed by a head 3 and a handle 4, wherein this frame 2 is mainly made of composite material, and, on the other hand, a stringing arranged in the head 3 5.

Het bijzondere van de uitvinding bestaat erin dat het kader 2 hoofdzakelijk uit twee delen is samengesteld, respektievelijk een eerste deel 6 dat minstens een gedeelte van de kop 3 omvat en dat is vervaardigd uit thermoplastisch materiaal dat versterkt is met kontinue vezelbundels die zich volgens bepaalde oriëntaties uitstrekken, en een tweede deel 7, dat zich ter plaatse van het handvat 4 bevindt en dat vervaardigd is uit thermoplastisch materiaal dat versterkt is met diskontinue, willekeurig georiënteerde vezels en/of vezelbundels.The special feature of the invention consists in that the frame 2 is mainly composed of two parts and a first part 6, respectively, which comprises at least a part of the head 3 and which is made of thermoplastic material which is reinforced with continuous fiber bundles which follow certain orientations and a second part 7, which is located at the location of the handle 4 and which is made of thermoplastic material which is reinforced with discontinuous, randomly oriented fibers and / or fiber bundles.

De delen 6 en 7 zijn schematisch aangeduid doordat zij in tegengestelde richtingen gearceerd zijn.Parts 6 and 7 are schematically indicated by being shaded in opposite directions.

Bij voorkeur overlappen de delen 6 en 7 zich minstens over een bepaalde afstand, zodat een overlappingszone 8 wordt gevormd. Deze overlappingszone bedraagt, volgens een loodrechte projektie op de longitudinale as 9 van het racket 1, minstens drie centimeter en reikt maximaal tot aan het vrije uiteinde 10 van het handvat 4. De overlappingszones 8 aan beide zijden van de kop 3 zijn bij voorkeur symmetrisch gesitueerd ten opzichte van de longitudinale as 9.Preferably, the parts 6 and 7 overlap at least by a certain distance, so that an overlapping zone 8 is formed. According to a perpendicular projection on the longitudinal axis 9 of the racket 1, this overlapping zone is at least three centimeters and extends at most to the free end 10 of the handle 4. The overlapping zones 8 on both sides of the head 3 are preferably symmetrically situated with respect to the longitudinal axis 9.

In ieder geval geniet het de voorkeur dat het tweede deel 7, ongeacht de grootte van de overlappingszone 8, volledig het resterende gedeelte van het kader 2 naast het eerste deel 6 bestrijkt.In any case, it is preferred that the second part 7, regardless of the size of the overlapping zone 8, completely cover the remaining part of the frame 2 next to the first part 6.

In figuur 1 is een konfiguratie afgebeeld met een korte overlappingszone 8. Volgens figuur 2 daarentegen strekt de overlappingszone 8 zich uit tot aan het vrije uiteinde 10 van het handvat 4.Figure 1 shows a configuration with a short overlapping zone 8. According to Figure 2, on the other hand, the overlapping zone 8 extends to the free end 10 of the handle 4.

In de meest voorkeurdragende uitvoeringsvormen, die voor de meeste gebruikers optimale speelkarakteristieken bieden, zal het eerste deel 6, met uitsluiting van de overlappingszones 8, lopen vanaf het kopeinde 11 tot aan een punt dat, gemeten volgens de loodrechte projektie op de longitudinale as 9, ligt op ongeveer 2/3 van de lengte van de besnaring gemeten volgens de longitudinale as 9. Dit is onder andere het geval voor de voorbeelden in de figuren 1 en 2, met andere woorden de lengte LI bedraagt 2/3 van de lengte L2.In the most preferred embodiments, which provide optimal playing characteristics for most users, the first part 6, excluding the overlapping zones 8, will run from the head end 11 to a point measured according to the perpendicular projection on the longitudinal axis 9, is approximately 2/3 of the length of the string measured along the longitudinal axis 9. This is the case, inter alia, for the examples in Figures 1 and 2, in other words the length L1 is 2/3 of the length L2.

In figuur 3 is schematisch een variante weergegeven waarin het eerste deel 6, met uitsluiting van de overlappingszones 8, doorloopt tot aan de helft van de besnaring 5, gemeten volgens de longitudinale as 9.Figure 3 schematically shows a variant in which the first part 6, with the exclusion of the overlapping zones 8, extends up to half of the string 5, measured along the longitudinal axis 9.

In het geval dat het racket 1 zoals weergegeven in figuur 4 twee armen 12 en 13 en een hiertussen aangebracht verster-kingsstuk 14 bevat, dat tevens een afgeronde sluiting van de kop 3 vormt, zal het eerste deel 6, met uitsluiting van de overlappingszones 8, zich bij voorkeur nooit verder uitstrekken dan de plaatsen waar het versterkingsstuk 14 met de twee armen 12 en 13 samenkomt. In figuur 4 is dan ook een variante afgebeeld waarbij het tweede deel 7 juist doorloopt tot voorbij het samenkomen van de armen 12 en 13 met het versterkingsstuk 14.In the case that the racket 1 as shown in figure 4 contains two arms 12 and 13 and a reinforcement piece 14 arranged between them, which also forms a rounded closure of the head 3, the first part 6, excluding the overlapping zones 8 preferably never extend further than the places where the reinforcing piece 14 meets the two arms 12 and 13. Figure 4 therefore shows a variant in which the second part 7 continues just beyond the meeting of the arms 12 and 13 with the reinforcing piece 14.

In de figuren 1 tot 4 is het kader 2 telkens volledig gearceerd om duidelijk de gebieden weer te geven waarover de delen 6 en 7 zich uitstrekken.In Figures 1 to 4, the frame 2 is always fully shaded to clearly show the areas over which the parts 6 and 7 extend.

In werkelijkheid echter zal het kader 2 volledig of nagenoeg volledig hol zijn. Hierbij kan dit verschillende vormen van doorsneden vertonen en kan deze vorm voor eenzelfde racket op verschillende plaatsen verschillend zijn.In reality, however, the frame 2 will be completely or almost completely hollow. This can show different shapes of cross-sections and this shape can be different for the same racket in different places.

In de figuren 5 tot 7 zijn enkele uitvoeringsvormen weergegeven, respektievelijk met doorsneden in de vorm van een ellips, een cirkel en een rechthoek.Figures 5 to 7 show some embodiments, respectively with sections in the form of an ellipse, a circle and a rectangle.

In het geval dat het versterkingsstuk 14 ook uit komposietmateriaal bestaat, is dit bij voorkeur vol. Volgens een variante kan dit ook uit een ander materiaal worden vervaardigd, bijvoorbeeld alluminium, waarbij het in dat geval dan weinig uitmaakt of het vol of hol is.In case the reinforcing piece 14 also consists of composite material, this is preferably full. According to a variant, this can also be manufactured from another material, for instance aluminum, in which case it makes little difference whether it is full or hollow.

Het eerste deel 6 is bij voorkeur opgebouwd uit verschillende lagen, zoals hierna bij de beschrijving van de werkwijze nog nader wordt beschreven.The first part 6 is preferably built up from different layers, as will be further described hereinafter in the description of the method.

Het tweede deel 7 vertoont willekeurig georiënteerde versterkingsvezels met een lengte die kan variëren van 0,1 mm tot 15 cm. De lengte van de vezels kan hierbij verschillen van vezel tot vezel en ook in funktie van de gebruikte techniek om het tweede deel 7 of de samenstellende delen hiervan te vormen, zoals verder in de beschrijving nog wordt uiteengezet.The second part 7 has randomly oriented reinforcement fibers with a length which can vary from 0.1 mm to 15 cm. The length of the fibers may vary from fiber to fiber and also in function of the technique used to form the second part 7 or its component parts, as further explained hereinafter.

De dwarsdoorsnede van de voornoemde versterkingsvezels, zowel van het eerste deel 6 als van het tweede deel 7, bedraagt bij voorkeur 3 à 20 mikrometer. Het volume aan versterkingsvezels bedraagt tussen de 20% en de 80% van het totaal komposietmateriaalvolume.The cross-section of the aforementioned reinforcing fibers, both of the first part 6 and of the second part 7, is preferably 3 to 20 micrometers. The volume of reinforcing fibers is between 20% and 80% of the total composite material volume.

De versterkingsvezels zijn bij voorkeur koolstofvezels, doch ook andere vezelsoorten zijn mogelijk, zoals glasvezels of aramidevezels.The reinforcing fibers are preferably carbon fibers, but other types of fibers are also possible, such as glass fibers or aramid fibers.

Bij voorkeur wordt het voornoemde racket 1 vervaardigd volgens de in de inleiding beschreven nieuwe werkwijze, welke hierna aan de hand van figuren 8 tot 22 meer in detail wordt uiteengezet.Preferably, the aforementioned racket 1 is manufactured according to the new method described in the introduction, which is explained in more detail below with reference to Figures 8 to 22.

Bij deze nieuwe werkwijze worden minstens twee U-vormige profielhelften 15 en 16, in de vorm van schaaldelen, gevormd, bijvoorbeeld zoals afgebeeld in de figuren 8 en 13, die later het voornoemde tweede deel 7 zullen vormen. Deze profielhelften 15 en 16 worden uit thermoplastisch materiaal vervaardigd dat versterkt is met diskontinue willekeurig georiënteerde vezels en/of vezelbundels.In this new method, at least two U-shaped profile halves 15 and 16, in the form of shell parts, are formed, for example as shown in Figures 8 and 13, which will later form the aforementioned second part 7. These profile halves 15 and 16 are made of thermoplastic material which is reinforced with discontinuous randomly oriented fibers and / or fiber bundles.

De dwarsdoorsneden van de U-vormige profielhelften 15 en 16 zullen doorgaans vormen vertonen zoals afgebeeld in de figuren 9 tot 12 en 14 tot 16. In wezen zijn de gedeelten die de armen 12 en 13 en de kop 3 zullen vormen ellipsvormig, terwijl de gedeelten die bedoeld zijn om het handvat 4 te vormen een rechthoekige of veelhoekige vorm vertonen.The cross sections of the U-shaped profile halves 15 and 16 will typically have shapes as shown in Figures 9 to 12 and 14 to 16. Essentially, the portions that will form the arms 12 and 13 and the head 3 are elliptical, while the portions which are intended to form the handle 4 have a rectangular or polygonal shape.

Het versterkingsstuk 14 zal bij voorkeur volledig deel uitmaken van één profielhelft, in dit geval de profielhelft 15. Dit versterkingsstuk 14 kan hierbij zoals afgebeeld in figuur 12 in hetzelfde komposietmateriaal zijn uitgevoerd als de rest van het tweede deel 7 en heeft dan een volle dwarsdoorsnede.The reinforcement piece 14 will preferably form a full part of one profile half, in this case the profile half 15. In this case, this reinforcement piece 14, as shown in figure 12, can be made of the same composite material as the rest of the second part 7 and then has a full cross-section.

De profielhelften 15 en 16 kunnen op verschillende wijzen worden vervaardigd. Volgens een eerste mogelijkheid kan dit door middel van een injektietechniek. In dat geval bedraagt de lengte van de versterkingsvezels bij voorkeur 0,1 à 5 mm, daar zulke korte vezels een vlotte injektie toelaten.The profile halves 15 and 16 can be manufactured in different ways. According to a first possibility, this can be done by means of an injection technique. In that case, the length of the reinforcing fibers is preferably 0.1 to 5 mm, since such short fibers allow a smooth injection.

Volgens een andere mogelijkheid kan gebruik worden gemaakt van een zogenaamde thermoforming-produktietechniek of een Sheet Moulding Compound (SMC)- produktietechniek. In dat geval kunnen ook langere willekeurig georiënteerde versterkingsvezels worden aangewend, met een lengte die kan variëren tussen o,l mm tot meer dan 10 cm.Alternatively, a so-called thermoforming production technique or a Sheet Molding Compound (SMC) production technique can be used. In that case, longer randomly oriented reinforcement fibers can also be used, with a length which can vary between 0.1 mm to more than 10 cm.

Tevens wordt zoals afgebeeld in de figuren 17 en 18 een kousvormig element 17 vervaardigd uit thermoplastisch materiaal dat versterkt is met kontinue georiënteerde versterkingsvezels of vezelbundels. Deze versterkingsvezels zijn omgeven met het matrixmateriaal onder verschillende vormen, in de gespecialiseerde handel verkrijgbaar bijvoorbeeld onder een vorm waar de versterkingsvezel ommanteld is met een dun laagje van het thermoplastisch materiaal, of een vorm waarbij de vezels samen geweven of gebundeld zijn met filamenten van thermoplastisch* materiaal, of nog een andere vorm waar de vezels bepoederd zijn met fijne korrels thermoplastisch materiaal.Also, as shown in Figures 17 and 18, a sleeve-shaped member 17 is made of thermoplastic material reinforced with continuously oriented reinforcement fibers or fiber bundles. These reinforcement fibers are surrounded with the matrix material in various shapes, commercially available, for example, in a form where the reinforcement fiber is coated with a thin layer of the thermoplastic material, or a form in which the fibers are woven together or bundled with filaments of thermoplastic * material, or another form where the fibers are powdered with fine-grained thermoplastic material.

Het kousvormig element 17 is bij voorkeur cilindrisch, dus ook in de vorm van een slang. Dit element 17 wordt voorafgaandelijk vervaardigd, eventueel uit verschillende lagen die al dan niet een verschillende vezeloriëntatie hebben. Bij voorkeur wordt het element 17 vervaardigd door middel van een breimachine of een wikkelmachine.The sleeve-shaped element 17 is preferably cylindrical, therefore also in the form of a hose. This element 17 is manufactured beforehand, optionally from different layers, which may or may not have a different fiber orientation. Preferably, the element 17 is manufactured by means of a knitting machine or a winding machine.

Het kousvormig element 17 wordt zoals weergegeven in de figuren 17 en 18 rond een soepele slang 18 aangebracht, meer speciaal een slang die geschikt is om onder druk te worden geplaatst. Deze slang 18 bestaat bij voorkeur uit nylon, rubber, of een ander materiaal dat bestand is tegen de toegevoerde warmte en de toegevoerde druk, en kan aan beide uiteinden voorzien zijn van aansluitstukken 19 en 20 die een druktoevoer toelaten.The sleeve-shaped element 17 is arranged around a flexible hose 18, as shown in Figures 17 and 18, more particularly a hose suitable for being placed under pressure. This hose 18 preferably consists of nylon, rubber, or another material that is resistant to the supplied heat and the supplied pressure, and can be provided at both ends with connecting pieces 19 and 20 which allow a pressure supply.

Vervolgens wordt het geheel in een matrijs geassembleerd. Dit wordt verduidelijkt aan de hand van figuur 19, welke een matrijshelft 21 weergeeft.The whole is then assembled in a mold. This is elucidated with reference to Figure 19, which shows a mold half 21.

Zoals weergegeven in figuur 19 wordt eerst één profielhelft, in dit geval de profielhelft 15 in de matrijshelft 21 aangebracht, in een daartoe aangebrachte uitsparing 22, waarna de soepele slang 18 met het daar omheen aangebracht kousvormig element 17 ook in de matrijshelft aangebracht, zodanig dat het kousvormig element 17 de onderliggende profielhelft 15 minstens gedeeltelijk overlapt, teneinde de voornoemde overlap-pingszone 8 te vormen, en dit zodanig dat minstens één uiteinde, doch in dit geval de beide uiteinden van de soepele slang 18, en meer speciaal nog de voornoemde aansluitstukken 19 en 20 buiten de matrijs bereikbaar zijn.As shown in figure 19, first one profile half, in this case the profile half 15, is arranged in the mold half 21, in a recess 22 provided for this purpose, after which the flexible hose 18 with the sleeve-shaped element 17 arranged around it is also arranged in the mold half, such that the sleeve-shaped element 17 at least partially overlaps the underlying profile half 15, in order to form the above-mentioned overlapping zone 8, such that at least one end, but in this case both ends of the flexible hose 18, and more particularly the aforementioned connectors 19 and 20 are accessible outside the mold.

In een volgende stap, die niet meer is afgebeeld in figuur 19, doch die kan worden afgeleid uit de figuren 20 tot 22, wordt de tweede profielhelft 16 aangebracht op de eerste profielhelft 15, en wel zodanig dat het zich ter plaatse hiervan bevindende gedeelte van de soepele slang 18 en het overlappende gedeelte van het kousvormig element 17 tussen de twee U-vormige profielhelften 15 en 16 worden ingesloten. Het is duidelijk dat er hierbij op wordt gelet dat het kousvormig element 17 op symmetrische wijze de uiteinden van de profielhelften 15 en 16 overlapt.In a next step, which is no longer depicted in figure 19, but which can be derived from figures 20 to 22, the second profile half 16 is applied to the first profile half 15, such that the part of it located at that location the flexible hose 18 and the overlapping part of the sleeve-shaped element 17 are enclosed between the two U-shaped profile halves 15 and 16. It is clear that care is taken here that the sleeve-shaped element 17 overlaps the ends of the profile halves 15 and 16 in a symmetrical manner.

Vervolgens wordt de matrijs gesloten, met andere woorden de matrijshelft 21 met een tweede matrijshelft 23, die eveneens van een uitsparing 24 is voorzien, afgesloten, zoals afgebeeld in de figuren 20 tot 22.The mold is then closed, in other words the mold half 21 is closed with a second mold half 23, which is also provided with a recess 24, as shown in Figures 20 to 22.

De figuren 20 en 21 tonen ook dat de profielhelften 15 en 16 elkaar aan hun randen over een bepaalde afstand D overlappen.Figures 20 and 21 also show that the profile halves 15 and 16 overlap at their edges by a certain distance D.

Op dit ogenblik wordt de voornoemde soepele slang 18 onder druk geplaatst en de matrijs wordt voldoende lang en intensief verwarmd tot alle aanwezig thermoplastisch materiaal vloeibaar, of minstens zeer visceus geworden is, en een onderlinge versmelting en/of aanhechting is bekomen. Enerzijds, wordt hierbij het thermoplastisch materiaal van het kousvormig element 17 tot één geheel versmolten en, anderzijds, wordt een aanhechting gerealiseerd tussen het kousvormig element 17 en de profielhelften 15 en 16, alsmede een aanhechting tussen de zich over de afstand D overlappende randen van de profielhelften 15 en 16 onderling.At this time, the aforementioned flexible hose 18 is placed under pressure and the mold is heated long and intensively until all the thermoplastic material present has become liquid, or at least has become very viscous, and a mutual fusion and / or adhesion has been obtained. On the one hand, the thermoplastic material of the tubular element 17 is fused into one whole and, on the other hand, an adhesion is realized between the tubular element 17 and the profile halves 15 and 16, as well as an adhesion between the edges of the overlapping distance D profile halves 15 and 16 mutually.

De slang 18 wordt onder druk geplaatst door deze zoals weergegeven in figuur 19 via aansluitstukken 19 en 20 op een drukbron, bijvoorbeeld een persluchtbron 25, aan te sluiten, waarbij het inschakelen van de druklucht kan geschieden door middel van een geschikt ventiel 26.The hose 18 is pressurized by connecting it to a pressure source, for example a compressed air source 25, as shown in Figure 19, via connecting pieces 19 and 20, whereby the pressure air can be switched on by means of a suitable valve 26.

De verwarming kan bijvoorbeeld geschillen door middel van elektrische verwarmingselementen 27.The heating can, for example, be disputed by means of electric heating elements 27.

Het is duidelijk dat onder invloed van warmte en druk de delen 6 en 7 zich volledig zullen konsolideren en de inwendige vorm van de matrijs aannemen.It is clear that under the influence of heat and pressure the parts 6 and 7 will fully consolidate and assume the internal shape of the mold.

Vervolgens wordt de warmtetoevoer gestopt en wordt de matrijs gedurende een voldoende tijd afgekoeld, waarbij de druk nog een tijdlang kan aangehouden worden, totdat het thermoplastisch materiaal verstijfd is.Then the heat supply is stopped and the mold is cooled for a sufficient period of time, whereby the pressure can be maintained for a while, until the thermoplastic material has stiffened.

Als het thermoplastisch materiaal gestold is, kan de matrijs geopend worden en het gevormde kader hieruit worden weggenomen.When the thermoplastic material has solidified, the mold can be opened and the molded frame removed.

Het is duidelijk dat dit kader nog kan worden nabewerkt, zoals geschuurd en/of geverfd of dergelijke, en vervolgens van de besnaring 5 kan worden voorzien. Het is eveneens duidelijk dat het handvat 4 kan omwikkeld worden of van een andere bekleding kan worden voorzien.It is clear that this frame can still be post-processed, such as sanded and / or painted or the like, and then provided with the string 5. It is also clear that the handle 4 can be wrapped or provided with another coating.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeelden beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke racket en de voornoemde werkwijze kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.The present invention is by no means limited to the embodiments described as examples and shown in the figures, but such racket and the aforementioned method can be realized in various variants without departing from the scope of the invention.

Claims

Racket, consisting of, on the one hand, a frame (2) formed by a head (3) and a handle (4), this frame (2) being mainly made of composite material, and, on the other hand, one in the head ( 3) provided stringing (5), characterized in that the frame (2) is mainly composed of two parts, respectively a first part (6) which comprises at least a part of the head (3) and which is made of thermoplastic material which reinforces is with continuous fibers and / or fiber bundles that extend according to certain orientations, and a second part (7) made of thermoplastic material reinforced with discontinuous, randomly oriented fibers and / or fiber bundles.

Racket according to claim 1, characterized in that the second part (7) completely covers the remaining part of the frame (2) next to the first part (6).

Racket according to claim 1 or 2, characterized in that the first part (6) and the second part (7) overlap.

Racket according to claim 3, characterized in that the first part (6) and the second part (7) overlap by at least 3 cm.

Racket according to claim 3 or 4, characterized in that the first part (6) and the second part (7) overlap to the free end (10) of the handle (4).

Racket according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the racket (1) comprises two arms (12, 13) and a reinforcement piece (14) arranged between them and that the first part (6), excluding the overlaps zones (8), extends up to the places where the reinforcement piece (14) meets the two arms (12, 13).

Racket according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the first part (6), excluding the overlapping zones (8), extends from the head end (11) of the racket (1) to a point which, measured according to the perpendicular projection on the longitudinal axis (9), is located about 2/3 of the lengths of the string (5) measured along the longitudinal axis (9).

Racket according to any one of the preceding claims, characterized in that the first part (6) has different fiber layers.

Racket according to any one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a reinforcement piece (14) and that the frame (2), with the exception of this reinforcement piece (14), is hollow.

Racket according to any one of the preceding claims, characterized in that the volume of fibers, for both the first part (6) and the second part (7), is 20 to 80% of the total composite volume.

Racket according to any one of the preceding claims, characterized in that the fibers consist of carbon fibers, glass fibers or aramid fibers.

Racket according to any one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the fibers is 3 to 20 micrometers.

Method for manufacturing a racket as described in claim 1, characterized in that it mainly consists of forming at least two U-shaped profile halves (15, 16) of thermoplastic material reinforced with discontinuously randomly oriented fibers and / or fiber bundles; forming a sleeve-shaped member (17) formed of a thermoplastic material reinforced with continuous fiber bundles that extend along certain orientations; arranging one of the aforementioned U-shaped profile halves (15) in a production mold; arranging said sleeve-shaped member (17) over a flexible hose (18) suitable for being placed under pressure; arranging the flexible hose (18) with the tubular element (17) arranged around it in the production mold, such that the tubular element (17) at least partially overlaps the underlying profile half (15) and at least one end of the flexible hose (18) is accessible outside the production mold; arranging the second profile half (16) at the level of the already arranged U-shaped profile half (15), such that the part of the flexible hose (18) and the overlapping part of the stocking-shaped element (17) located at this location are enclosed between the two U-shaped profile halves (15, 16); closing the production mold; pressurizing said flexible hose (18) and simultaneously heating the production die such that said thermoplastic material melts, so that both U-shaped profile halves (15,16) and the sleeve-shaped element (17) become one fused; stopping the heat and pressure supply after a while; after cooling of the production mold to a temperature at which the thermoplastic material has solidified again, removing the frame (2) thus formed from the mold; and applying a string (5).

Method according to claim 13, characterized in that the profile halves (15, 16) are manufactured by injection and that fibers with a length of 0.1 to 5 mm are used for the discontinuous fibers.

Method according to claim 13, characterized in that the profile halves (15, 16) are manufactured by a so-called thermoforming production technique or a Sheet Molding Compound (SMC) production technique and that fibers with a length between 0.1 mm and 10 are used. cm.

Method according to any one of claims 13, 14 or 15, characterized in that the sleeve-shaped element (17) is formed by winding or knitting.

Method according to any one of claims 13 to 16, characterized in that the sleeve-shaped element (17) is composed of different layers with different fiber orientations.

Method according to any one of claims 13 to 17, characterized in that the racket (1) to be formed is provided with two arms (12, 13) and a reinforcement piece (14) extending between them and that this reinforcement piece (14) is previously is connected to one of the profile halves (15) or is made in one piece.

Method according to any one of claims 13 to 18, characterized in that the flexible hose (18) consists of a material that can withstand the supplied heat and pressure and that it is provided with connecting pieces (19, 20) at both ends.