DE102006004849B4

DE102006004849B4 - Ballspielschläger mit Schwingungseinrichtung

Info

Publication number: DE102006004849B4
Application number: DE102006004849A
Authority: DE
Inventors: Rob Dr. Cottey; Johan Dr. Kotze; Stefan Dipl.-Ing. Dr. Mohr; Claus Müller; Klaus Rambach; Jürgen Dipl.-Ing. Wilke; Manfred Emberger; Harald Rosenkranz
Original assignee: Head Technology GmbH
Current assignee: Head Technology GmbH
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2026-02-03
Also published as: DE102006004849A1

Abstract

Ballspielschläger (2) mit einem einen Schlägerkopf (4), einen Griffabschnitt (6) und einen zwischen dem Schlägerkopf (4) und dem Griffabschnitt (6) vorgesehenen Herzbereich (8) aufweisenden Rahmen, wobei der Rahmen zwei symmetrisch zur Längsachse des Schlägers vorgesehene Einbuchtungen (12) aufweist, in denen jeweils eine Schwingungseinrichtung (20) angeordnet ist, wobei die Schwingungseinrichtungen (20) für Schwingungen mit mindestens drei Freiheitsgraden wirksam sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schläger für Ballspiele, insbesondere einen Tennis-, Squash-, Badminton-, Racquetball- oder Paddletennisschläger mit hervorragenden Handlingeigenschaften.
Derartige Schläger weisen typischerweise einen Rahmen auf, der einen Schlägerkopf und einen damit verbundenen Griffabschnitt bildet. Typischerweise ist im Übergangsbereich zwischen dem Schlägerkopf und dem Griffabschnitt ein sogenannter Herzbereich ausgebildet. Üblicherweise ist der Rahmen aus einem Rahmenprofil gebildet, das häufig aus einem kohlefaserverstärktem Kunststoffmaterial in einer Formpresse hergestellt wird. Der Schlägerkopf des Schlägers definiert dabei eine Bespannungsebene, in der die Bespannung des Schlägers angeordnet wird. Zur Aufnahme der Saiten der Bespannung werden am Rahmen in der Bespannungsebene liegende Durchgangslöcher zur Durchführung von Bespannungssaiten vorgesehen.
Darüber hinaus ist es bekannt, am Schläger Dämpfungseinrichtungen vorzusehen. So wird beispielsweise in US 5 651 545 A eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung für bespannte Schläger offenbart, die ein viskoelastisches Element, das dazu vorgesehen ist, zwischen den Saiten des Schlägers angebracht zu werden, und mindestens ein von dem viskoelastischen Element getragenes bewegliches Element aufweist. Das bewegliche Element ist bezüglich des viskoelastischen Elements als Reaktion auf einen Ballaufprall auf die Saiten des Schlägers beweglich, so daß die Schwingungsdämpfungsvorrichtung im selben Frequenzbereich wie der Schläger, jedoch phasenverschoben schwingt, um Schwingungen im Schläger zu dämpfen.
Die DE 103 04 797 A1 beschreibt einen Ballspielschläger mit einem Schlägerrahmen, einem Schlägerkopf und einem Handgriff, wobei der Schlägerrahmen zumindest in einem Bereich zwischen dem Schlägerkopf und dem Handgriff ein Rahmenelement mit einer reduzierten Torsionssteifigkeit aufweist. Dabei ist die Biegesteifigkeit des Schlägerrahmens an diesem Rahmenelement in einer Ebene senkrecht zur Schlägerbespannung, die eine Längserstreckung des Rahmenelements einschließt, nicht oder nicht wesentlich reduziert.
Ein weiterer Dämpfer ist beispielsweise in US 2002/0058557 A1 beschrieben. Dieser Dämpfer weist ein elastisches Teil und ein darauf laminiertes Masseteil auf. Der Dämpfer hat einen horizontalen Rahmen und einen an beiden Seiten des horizontalen Rahmens vorgesehenen vertikalen Rahmen in Form eines Fachwerks. Bei dieser Konstruktion sind der horizontale Rahmen und der vertikale Rahmen einstückig oder durch Verbinden des horizontalen Rahmens und des vertikalen Rahmens miteinander gebildet, wobei der horizontale Rahmen an mindestens einer Oberfläche des Schlägers in einer Dickenrichtung und der vertikale Rahmen an beiden Seiten des Schlägers in einer Breitenrichtung installiert ist.
Ferner ist aus US 4 353 551 A ein Tennisschläger bekannt, bei dem Masseteile symmetrisch bezüglich der Längsachse des Schlägers zwischen dem Herzbereich und der Querachse des Schlägerkopfes vorgesehen sind. Die Gewichte sind in einer Richtung senkrecht zur Bespannungsebene verschiebbar. Die Anlenkung der Gewichte erfolgt durch elastische Bänder, deren Enden jeweils an der Vorderseite bzw. Rückseite des Schlägerrahmens angeklebt sind. Die Gewichte sind dabei außerhalb der Schlagfläche angeordnet. Gemäß einer anderen Ausführungsform sind die Gewichte auf einer Montageplatte mittels jeweiliger Schraubenfedern montiert, wobei im Schlägerrahmen Durchgangslöcher vorgesehen sind, in denen die Gewichte in einer Richtung senkrecht zur Bespannungsebene des Schlägers geführt sind. Die Frequenz des Dämpfers ist auf eine Schwingungsfrequenz von ungefähr dem 1,4-fachen bis 2-fachen der Eigenschwingungsfrequenz des Schlägers abgestimmt.
Darüber hinaus ist beispielsweise aus der EP 0 898 986 B1 eine Einrichtung zum Dampfen von Vibrationen eines Ballschlägers bekannt, bei dem am oder im griffseitigen Ende des Schlägers ein Dämpfergewicht elastisch aus der Griffachse auslenkbar festgelegt ist. Das Dämpfergewicht ist mit 0,6 bis 3,5% des Gewichts des bespannten Schlägers gewählt. Die elastische Festlegung ist auf wenigstens einachsige Auslenkung mit einer Eigenfrequenz zwischen 100 und 300 Hz ausgelegt bzw. dimensioniert. Das Dämpfergewicht ist in einem Hohlraum am Ende des Griffs in einem elastischen Träger angeordnet, der an wenigstens zwei einander in Bezug auf die Griffachse diametral gegenüberliegenden Stellen an der Wand des Hohlraums abgestützt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schläger bereitzustellen, der eine hervorragende Dämpfungswirkung und Ballbeschleunigung ermöglicht. Diese Aufgabe wird mit einem Schläger mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schlägers beschrieben.
Der erfindungsgemäße Schläger für Ballspiele hat einen aus einem Rahmen- bzw. Hohlprofil gebildeten Rahmen, der einen Schlägerkopf und einen damit vorzugsweise über einen Herzbereich verbundenen Griffabschnitt aufweist. Der Schlägerkopf definiert eine Bespannungsebene. Am Rahmen sind im Herzbereich zwei symmetrisch zur Längsachse des Schlägers vorgesehene Einbuchtungen ausgebildet. Die Einbuchtungen erstrecken sich in einer Richtung parallel zur Bespannungsebene und laufen aufeinander zu bzw. sind an voneinander wegweisenden Seiten offen. Durch die Einbuchtungen wird die Breite des Schlägers bzw. des Rahmens in diesem Bereich zumindest teilweise verringert. Die Einbuchtungen können auch durch ein nach außen weisendes C-Profil des Rahmens ausgebildet sein, also Seitenwände (in X-Y-Ebene) aufweisen. In jeder der beiden Einbuchtungen ist eine Schwingungseinrichtung angeordnet. Diese beim erfindungsgemäßen Schläger angeordneten Schwingungseinrichtungen sind für Schwingungen mit mindestens drei Schwingungsmoden oder Freiheitsgraden wirksam.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist der Ballspielschläger mit einem einen Schlägerkopf, einen Griffabschnitt und einen zwischen dem Schlägerkopf und dem Griffabschnitt vorgesehenen Herzbereich aufweisenden Rahmen ausgebildet. Am Rahmen sind im Herzbereich zwei symmetrisch zur Langsachse des Schlägers vorgesehene Schwingungseinrichtungen angeordnet, die für Schwingungen mit mindestens zwei Schwingungsmoden oder Freiheitsgraden wirksam sind, und deren Längsrichtung vorzugsweise in Richtung des Rahmens an ihrer Anbringungsstelle verläuft. Der Rahmen weist vorzugsweise im Herzbereich zwei symmetrisch zur Längsachse des Schlägers vorgesehene Einbuchtungen auf, in denen jeweils eine der Schwingungseinrichtungen angeordnet ist.
Beim erfindungsgemäßen Schläger ist jede der Schwingungseinrichtungen vorzugsweise an zwei entlang des Rahmens in Umfangsrichtung bzw. in Längsrichtung des Schlägers voneinander beabstandeten Stellen am Rahmen angebracht, und zwar vorzugsweise an dessen Außenseite. Die Schwingungseinrichtung weist vorzugsweise ein Masseteil auf, das durch mindestens ein viskoelastisches Element bzw. Federelement am Rahmen befestigt ist. Das Masseteil ist bevorzugt aus Metall, z.B. Stahl, Eisen oder Nichteisenmetallen wie Messing, Blei, Wolfram, Titan, oder deren Legierungen ausgebildet. Kohlefaserverbundwerkstoffe und andere Materialien, die bei den erfindungsgemäßen Abmessungen biegesteif sind, können ebenfalls verwendet werden. Dieses Masseteil ist vorzugsweise länglich ausgebildet und beispielsweise etwa 10 mm bis 70 mm, vorzugsweise etwa 35 bis 55 mm, besonders bevorzugt etwa 40 bis 50 mm lang. Die Breite des Masseteils liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 2 mm und 20 mm, vorzugsweise etwa 4 mm bis 10 mm, besonders bevorzugt etwa 6 mm. Die Dicke des Masseteils beträgt etwa 0,5 mm bis 5 mm, stärker bevorzugt etwa 0,8 bis 3 mm, besonders bevorzugt etwa 1,5 bis 2 mm. Vorzugsweise ist das Masseteil um eine sich in Längsrichtung erstreckende Achse leicht gebogen, um die Stabilität zu erhöhen. Das Masseteil jeder Schwingungseinrichtung hat typischerweise eine Masse von weniger als 35 g, vorzugsweise eine Masse im Bereich von 1 g bis 30 g, stärker bevorzugt von 2 g bis 20 g und am stärksten bevorzugt von 2,5 g bis 10 g. Die Masse m_s des Schlägers (ohne Schwingungseinrichtungen) beträgt typischerweise etwa 200 g bis 300 g.
Das viskoelastische Material bzw. Federelement ist vorzugsweise aus einem Elastomer, wie Gummi, Kautschuk, z.B. Naturkautschuk (NR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Polychloroprenkautschuk (CR), Neoprene, aus einem Thermoplast oder einem thermoplastischen Elastomer oder einem flexiblen Schaum, wie Polyurethan (PUR), oder TPUR gebildet. Beispielsweise kann das elastomere Material ein Silikon-Kautschuk sein. Prinzipiell können für das Federelement sämtliche Materialien verwendet werden, die geeignete Federeigenschaften bereitstellen. Insbesondere sind Materialien geeignet, die einen E-Modul im Bereich von 1 N/mm² bis 1000 N/mm², bevorzugt 50 N/mm² bis 200 N/mm², und/oder Dichten bevorzugt im Bereich von 0,2 g/cm³ bis 3 g/cm³ und am stärksten bevorzugt im Bereich von 0,4 g/cm³ bis 1,8 g/cm³ aufweisen. Die Masse des Federteils liegt typischerweise zwischen 1 g und 20 g, vorzugsweise zwischen 3 g und 10, besonders bevorzugt zwischen 5 g und 8 g.
Es ist ferner bevorzugt, daß das Verhältnis zwischen der Masse des Masseteils und der Masse des Federelements einer Schwingungseinrichtung im Bereich von 1/10 bis 10/1, vorzugsweise im Bereich von 1/5 bis 5/1 liegt. Darüber hinaus ist es bevorzugt, daß das Verhältnis der Masse der beiden Schwingungseinrichtungen, d.h. beider Federteile und beider Masseteile, zur Gesamtmasse des Schlägers (ohne die beiden Schwingungseinrichtungen) im Bereich von 1/30 bis 1/4, vorzugsweise im Bereich von 1/20 bis 1/10 liegt.
Vorzugsweise sind die Schwingungseinrichtung und die dazugehörige Einbuchtung derart geformt, daß eine im wesentlichen kontinuierlich verlaufende Außenumfangsfläche am Rahmen vorhanden ist. Dazu weist die Schwingungseinrichtung vorzugsweise einen ersten Montageabschnitt, einen zweiten Montageabschnitt und einen die beiden Montageabschnitte verbindenden Brückenabschnitt auf. Der Brückenabschnitt überbrückt dabei die Öffnung der Einbuchtung, und erstreckt sich allgemein in der Richtung des Rahmens an der betreffenden Stelle. Die beiden Montageabschnitte dienen zur Befestigung der Schwingungseinrichtung an gegenüberliegenden Stellen innerhalb der Einbuchtung. Dazu ist der erste und zweite Montageabschnitt jeweils entsprechend der Krümmung der Einbuchtung am Rahmen geformt. Die Schwingungseinrichtung ist am Rahmen vorzugsweise angeklebt oder durch einen Form- oder Klemmschluß aufgesteckt, oder aber mittels Form- oder Reibungsschluß durch das Saitenband des Schlägers gehalten, wobei diese Befestigungsmöglichkeiten auch kombiniert werden können, z.B. Kleben und Formschluß. Die beiden Montageabschnitte sowie der Brückenabschnitt zusammen bilden vorzugsweise das Federelement der Schwingungseinrichtung. Das Masseteil ist vorzugsweise in den Brückenabschnitt eingebettet. Anstelle eines einzigen Masseteils können auch mehrere separate oder miteinander gekoppelte Masseteile im Federelement vorgesehen sein. Alternativ bildet das bzw. bilden die Masseteil(e) den Brückenabschnitt. Hierbei weisen die Montageabschnitte vorzugsweise Befestigungs- oder Brückenkopfabschnitte zur Verbindung bzw. Kopplung mit dem Masseteil auf.
Die Schwingungsseinrichtung ist vorzugsweise für Schwingungen mit mehreren, beispielsweise vier und bis zu sechs Freiheitsgraden bzw. Schwingungsmoden wirksam, wobei das Koordinatensystem zur Beschreibung der Schwingungen vorteilhafterweise so gewählt wird, daß die X-Richtung in Längsrichtung der Schwingungseinrichtung, die Y-Richtung senkrecht dazu in der Bespannungsebene, und die Z-Richtung senkrecht zur Bespannungsebene verläuft. Eine Schwingung mit einem ersten Freiheitsgrad bzw. Schwingungsmodus ist beispielsweise in einer Schwingungs- bzw. Achsrichtung im wesentlichen senkrecht zur Bespannungsebene des Schlägers. Diese Richtung wird nachfolgend als Z-Richtung bezeichnet. Die Frequenz der Schwingungen in dieser Richtung wird als Frequenz f₁ bezeichnet. Eine Schwingung mit einem zweiten Freiheitsgrad ist beispielsweise in einer Schwingungs- bzw. Achsrichtung im wesentlichen in Längsrichtung der Schwingungseinrichtung und damit in Richtung des Schlägerrahmens dort, wo die Schwingungseinrichtung angeordnet ist. Diese Richtung wird nachfolgend als X-Richtung bezeichnet. Die Frequenz der Schwingungen in dieser Richtung wird als Frequenz f₂ bezeichnet. Eine Schwingung mit einem dritten Freiheitsgrad ist beispielsweise in einer Schwingungs- bzw. Achsrichtung im wesentlichen quer bzw. senkrecht zur Längsrichtung der Schwingungseinrichtung in der Bespannungsebene des Schlägers. Diese Richtung wird nachfolgend als Y-Richtung bezeichnet. Die Frequenz der Schwingungen dieser Richtung wird als Frequenz f₃ bezeichnet. Der vierte, fünfte und sechste Freiheitsgrad wird durch jeweilige rotatorische Schwingungen bzw. Drehschwingungen um die Z-, X- bzw. Y-Achse definiert. Demgemäß ist eine Schwingung mit einem vierten Freiheitsgrad beispielsweise eine rotatorische Schwingung der Schwingungseinrichtung um eine Achse in Y-Richtung. Eine derartige Schwingung kann als "Stampfen", bezogen auf die Längsrichtung der Schwingungseinrichtung, bezeichnet werden. Die Frequenz dieser Schwingung wird als Frequenz f₄ bezeichnet. Eine Schwingung mit einem fünften Freiheitsgrad ist beispielsweise eine Drehschwingung um eine Achse in Z-Richtung. Eine derartige Schwingung wird auch als "Gieren" bezeichnet. Die Frequenz dieser Drehschwingung um eine Achse in Z-Richtung wird als Frequenz f₅ bezeichnet. Eine Schwingung mit einem sechsten Freiheitsgrad ist beispielsweise eine Drehschwingung um eine Achse in X-Richtung. Eine derartige Drehschwingung kann auch als "Rollen" bezeichnet werden. Die Frequenz dieser Drehschwingung wird als Frequenz f₆ bezeichnet.
Die Schwingungseinrichtung ist vorzugsweise bei Schwingungen in Richtungen der jeweiligen Freiheitsgrade bzw. Schwingungsmoden bei verschiedenen Frequenzen wirksam, bzw. weist verschiedene Eigenfrequenzen auf. Dadurch ist eine Schwingungseinrichtung mit einem breitbandigen Dämpfungsfrequenzspektrum gegeben, das zur Dämpfung der Eigenschwingungen des Schlägers verwendet werden kann. Vorzugsweise ist die Schwingungseinrichtung mindestens in Richtung eines Freiheitsgrades auf eine Frequenz abgestimmt, die im wesentlichen dem 0,8-fachen bis 1,2-fachen der Schwingungsfrequenz des Schlägers f_Schläger entspricht. Besonders bevorzugt ist die Schwingungseinrichtung mindestens in einem Schwingungsmodus bzw. in Richtung eines Freiheitsgrades auf eine Frequenz abgestimmt, die im wesentlichen der Schwingungsfrequenz des Schlägers f_Schläger entspricht. Dieser Freiheitsgrad ist z.B. die Schwingung mit der Frequenz f₁ senkrecht zur Bespannungsebene. Bei dieser Frequenz wird die Schlägerschwingung besonders effektiv gedämpft. Alternativ dazu oder vorzugsweise kombiniert mit einer derartigen Abstimmung ist die Schwingungseinrichtung mindestens in Richtung eines anderen Freiheitsgrads auf eine Frequenz abgestimmt, die im wesentlichen dem 1,3-fachen bis 3-fachen, vorzugsweise etwa dem 1,5-fachen bis 2,5-fachen, besonders bevorzugt etwa dem 2-fachen, der Schwingungsfrequenz des Schlägers f_Schläger entspricht. Hierdurch kann eine Verstärkung der Schlagkraft des Schlägers erzielt werden, da das Schwingungselement etwa "in Phase" mit dem Schläger schwingt, wenn der Ball die Schlagfläche verläßt.
Erfindungsgemäß kann somit für die Eigenschwingungen des Schlägers die Schwingungseinrichtung bei einigen oder allen der Frequenzen f₁ bis f₆ dämpfend wirken. Dadurch ist ein breitbandiges Dämpfungsspektrum ähnlich einem Breitbandfilter möglich und die Dämpfung kann effektiver erfolgen, da bei verschiedenen Schwingungsfrequenzen Schwingungsenergie absorbiert werden kann. Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich, die Frequenzen f₁ bis f₆ derart einzustellen, daß einige der Frequenzen dampfend wirken und andere Frequenzen eine Verstärkung der Schlagkraft des Schlägers bewirken.
Durch die spezifische Gestaltung der Schwingungseinrichtung können die Frequenzen f₁ bis f₆ auf gewünschte Frequenzen eingestellt werden. Es ist somit ein Frequenztuning oder auch Frequenzmatching bzw. eine Frequenzanpassung möglich. Dazu können beispielsweise die Masse, das Material, die Geometrie, und/oder die Massenverhältnisse des Masseteils und/oder des Federelements variiert werden. So kann beispielsweise bei einer Änderung der Breite bzw. Dicke des Masseteils die Schwingungsfrequenz f₁ in Z-Richtung (senkrecht zur Bespannungsebene) größer als die Frequenz f₃ in Y-Richtung (in der Bespannungsebene) oder umgekehrt realisiert werden.
Ein noch breitbandigeres Dämpfungsspektrum läßt sich dadurch realisieren, daß die beiden Schwingungseinrichtungen unterschiedliche Schwingungscharakteristika aufweisen. Dies kann beispielsweise durch unterschiedliche Masseteile in den jeweiligen Schwingungseinrichtungen realisiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Schläger zusätzlich am Kopfbereich in mindestens zwei Segmenten jeweils ein C-Profil auf, das sich nach innen, also zur Bespannung hin, öffnet.
C-Profil bedeutet in diesem Zusammenhang, ein Querschnittsprofil, das im wesentlichen C-, U-, oder V-förmig ist, also etwa halbringförmig bzw. mit einer Basisseite und zwei Schenkeln versehen ist. Ein solches C-förmiges Profil oder C-Profil wird bei spielsweise durch eine sich entlang der Innenseite der Rahmenkontur erstreckende Nut oder Vertiefung gebildet. Ein solches C-förmiges Profil oder C-Profil wird beispielsweise auch durch zwei gegenüber einer Basisfläche vorstehende Schenkel gebildet, wobei die Basisfläche einen Steg bildet, in dem die Saitenöffnungen ausgebildet sind.
Nach innen orientiert, bzw. nach innen öffnen bedeutet in diesem Zusammenhang, daß das C-Profil derart in der durch den Kopfbereich definierten Bespannungsebene liegt, daß es sich zur Bespannung hin öffnet. Hierbei erstreckt sich die Bespannung insbesondere bis in das C-Profil hinein, so daß die Schenkel des C-Profils bzw. seine Enden die Bespannung auf gegenüberliegenden Seiten überragen, also sich bis über bzw. unter die Bespannung erstrecken.
Die Kopfform des Schlägers ist weitgehend beliebig und kann beispielsweise oval, eiförmig, tropfenförmig, rechteckig mit abgerundeten Ecken etc. sein. Zur Definition der jeweiligen Position des C-Profils entlang des Umfangs des Schlägerkopfes wird üblicherweise ein Ziffernblatt einer Uhr verwendet, wobei die 12-Uhr-Position am äußersten bzw. freien Ende des Schlägerkopfes angeordnet ist. Die 3-Uhr- bzw. 9-Uhr-Position liegt dementsprechend etwa im Bereich der Mitte der Gesamtlänge des Schlägerkopfes.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das C-Profil in den entsprechenden Segmenten des Kopfbereichs wie folgt gebildet. Die sich im wesentlichen senkrecht zur Bespannungsebene erstreckende Rahmeninnenseite weist äußere Bereiche, also Seitenbereiche, auf die sich oberhalb bzw. unterhalb der Bespannungsebene im Wesentlichen parallel zu dieser erstrecken und die sich nach innen über die Bespannung erstrecken. Hierbei stehen die Seitenbereiche vorzugsweise gegenüber einem Innenbereich der Rahmeninnenseite, der zwischen den Seitenbereichen liegt, vor.
Gemäß dieser Ausführungsform erheben sich die Seitenbereiche der Rahmeninnenseite gegenüber ihrem üblichen Verlauf bzw. gegenüber dem Innenbereich der Rahmeninnenseite und erstrecken sich ins Schlägerinnere, also über die Bespannung hinweg. Der Rahmeninnenbereich der Rahmeninnenseite behält vorzugsweise im wesentlichen sei nen ursprünglichen bzw. normalen oder ungestörten Verlauf bei. Dahingegen erheben sich die Seitenbereiche der Rahmeninnenseite gegenüber ihrem üblichen Verlauf nach innen. Hierdurch ergibt sich in Draufsicht senkrecht auf die Bespannungsebene des Schlägers eine Verdickung der Rahmenbreite in den entsprechenden Segmenten, die durch die sich nach innen öffnende C-förmige Kontur des Rahmenprofils in diesen Abschnitten gebildet wird.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das C-förmige Profil dadurch gebildet, daß der Innenbereich bzw. der Steg des C-Profils der sich im wesentlichen senkrecht zur Bespannungsebene erstreckenden Rahmeninnenseite gegenüber seinem üblichen Verlauf nach außen, also zur Außenseite des Rahmens hin, gegenüber den Seitenbereichen zurückversetzt ist.
Mit anderen Worten wird gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform das C-Profil durch das Ausbilden einer Nut in der Rahmeninnenseite an den jeweiligen Segmenten im Kopfbereich gebildet. Hierbei ist die Nut in Betrachtung quer, also senkrecht zur Bespannungsebene, vorzugsweise etwa in der Mitte der Rahmenprofilinnenseite, angeordnet. Hierbei wird vorzugsweise die Kontur des Rahmens in der Draufsicht auf die Bespannungsebene nicht verändert, so daß der erfindungsgemäße Schläger auf den ersten Blick ein gewöhnliches Rahmenprofil aufzuweisen scheint.
Gemäß einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das C-Profil sowohl dadurch gebildet, daß sich die Seitenbereiche der Rahmeninnenseite bzw. die Schenkel des C-Profils gegenüber ihrem üblichen Verlauf und gegenüber einem Innenbereich der Rahmenseite bzw. dem Steg des C-Profils nach innen erstrecken, als auch dadurch daß der Innenbereich der Rahmenseite gegenüber seinem üblichen Verlauf nach außen sowie gegenüber Seitenbereichen der Rahmenseite zurückversetzt ist.
Vorzugsweise sind die mindestens zwei Segmente, in denen ein C-Profil angeordnet ist, derart am Schlägerkopf angeordnet, daß ein erstes Segment zwischen etwa 12.30 und 2.30 Uhr, vorzugsweise zwischen 1 und 2 Uhr und insbesondere bei etwa 1.30 Uhr und ein weiteres Segment zwischen etwa 9.30 und 11.30 Uhr, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 11 Uhr und insbesondere bei etwa 10.30 Uhr vorgesehen ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Segmente derart am Schlägerkopf angeordnet, daß ein erstes Segment zwischen etwa 3.30 und 5.30 Uhr, vorzugsweise zwischen etwa 4 und 5 Uhr und insbesondere bei etwa 4.30 Uhr und ein weiteres Segment zwischen etwa 6.30 und 8.30 Uhr, vorzugsweise zwischen etwa 7 und 8 Uhr und insbesondere bei etwa 7.30 Uhr vorgesehen ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind vier Segmente am Schlägerkopf angeordnet, wobei jeweils ein Segment in einem der oben beschriebenen Bereiche angeordnet ist.
Zur Definition der jeweiligen Position der Segmente bzw. des C-Profils entlang des Umfangs des Schlägerkopfes wird üblicherweise weiterhin die Winkelangabe einer außen am Umfang des Schlägerkopfes anliegenden Tangente verwendet, wobei die sich vertikal, d.h. parallel zur Schlägerlängsachse, erstreckende Tangente an den Seiten des Schlägerkopfes als 0°-Tangente und die horizontale, sich senkrecht zur Längssachse des Schlägers erstreckende Tangente auf der Oberseite des Schlägerkopfes als 90°-Tangente bezeichnet wird (vgl. 7).
Vorzugsweise liegen die Segmente bzw. die Abschnitte mit C-Profil etwa im Bereich der beiden oberen 45°-Tangenten und/oder etwa im Bereich der beiden unteren 45°-Tangenten.
Der Schläger ist vorzugsweise symmetrisch ausgebildet, wobei sich die Segmente bzw. Abschnitte mit C-Profil, die sich in Bezug auf die Schlägerlängsachse gegenüberliegen, entsprechen. Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßer Schlager symmetrisch zur Längsachse ausgebildet. Vorzugsweise sind die Segmente bzw. Abschnitte mit C-Profil an den Rahmenabschnitten angeordnet, an denen die maximale Torsionsbelastung beim Spielen zu erwarten ist.
Die durch ein C-Profil mit einer gegenüber ihrem üblichen Verlauf zurückversetzten bzw. nach außen versetzten Rahmeninnenseite bewirkte Querschnittseinschnürung des Rahmens ist vorzugsweise so bemessen, daß die Rahmenbreite (in Richtung parallel zur Bespannungsebene und quer bzw. senkrecht zum Rahmen) etwa 45 bis 95%, bevorzugt 50 bis 80%, stärker bevorzugt etwa 60 bis 70% und noch stärker bevorzugt etwa 65% der Breite des entsprechenden Rahmenprofils ohne C-Form beträgt. Quer bzw. senkrecht zum Rahmen bedeutet in diesem Zusammenhang in etwa senkrecht zu einer sich durch den Rahmen bzw. durch einzelne Rahmenbereiche oder infinitesimale Rahmenelemente erstreckende Langsachse. Bildlich gesprochen folgt eine derartige Längsachse in etwa der Rahmenkontur.
In der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit sich gegenüber ihrem üblichen Verlauf nach innen erstreckenden und gegenüber einem Innenbereich vorstehenden Seitenbereichen ist die am Rahmenprofil bewirkte Querschnittserweiterung vorzugsweise so bemessen ist, daß die Rahmenbreite (in Richtung parallel zur Bespannungsebene und quer bzw. senkrecht zum Rahmen) in etwa 105 bis 140%, stärker bevorzugt 110 bis 130% und noch stärker bevorzugt etwa 120% der Breite des entsprechenden Rahmenprofils ohne C-Profils beträgt.
Die Länge entlang des Rahmens, über die der Rahmen als des C-Profil ausgebildet ist, liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 10 mm und etwa 150 mm, stärker bevorzugt zwischen etwa 30 mm und etwa 100 mm, noch bevorzugter zwischen etwa 50 mm und etwa 75 mm.
Das C-förmige Profil ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß die Breite der zwischen den Schenkeln des C ausgebildeten Mulde bzw. der Abstand zwischen den Schenkeln des C-Profils etwa 30% bis etwa 90% der jeweiligen Gesamtbreite des Rahmens an der entsprechenden Stelle, vorzugsweise etwa 40% bis etwa 80% und besonders bevorzugt etwa 60% bis etwa 70% beträgt.
Vorzugsweise ist der Boden der Mulde des C-Profils, also der Steg am Innenbereich der Rahmeninnenseite konvex, gerade oder konkav ausgebildet. Vorzugsweise geht der Innenbereich der Rahmeninnenseite, also die Mulde des C-Profils, fließend in die Seitenbereiche der Rahmeninnenseite, also die Schenkel des C-Profils über, wobei der Ü bergang durch einen oder mehrere, gegebenenfalls sich ändernde Radien ausgebildet wird.
Die Vertiefung des C-Profils weist vorzugsweise im Querschnitt des Rahmenprofils betrachtet einen im wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt auf, der beispielsweise einen Radius von etwa 5 bis 25 mm, stärker bevorzugt etwa 10 mm hat. Die Mulde kann aber auch elliptisch, hyperbolisch, polygonal oder rechteckig mit abgerundeten Ecken ausgebildet sein.
Vorzugsweise weist das C-Profil einen sich entlang des Rahmens ändernden Querschnitt auf. Vorzugsweise wird hierbei das C-Profil allmählich aufgebaut, d.h. ausgehendend von einer minimalen Muldentiefe bzw. einer minimalen Schenkellänge bis hin zu einer maximalen Muldentiefe bzw. maximalen Schenkellänge. Vorzugsweise erreicht das C-Profil die maximale Muldentiefe bzw. die maximale Schenkellänge im Bereich etwa mittig zur Länge des C-Profils entlang des Rahmens. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das C-Profil die maximale Tiefe der Mulde bzw. die maximale Länge der Schenkel in einem Bereich von etwa 1/3 bis 2/3 der jeweiligen Länge des C-Profils auf.
Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform gehen die in den im unteren, d.h. dem Griff zugewandten Bereich des Schlägerkopfs vorgesehenen Segmenten angeordneten C-Profile in den Herzbereich und/oder die Brücke des Schlägers über. Vorzugsweise geht jeweils die Innenfläche der Seitenbereich der Rahmeninnenseite gleichmäßig in die Brücke über. Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform geht hierbei die in der Rahmeninnenseite ausgebildete Mulde stetig in die Brücke über.
Gemäß einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist im Bereich um etwa 12 Uhr, 3 Uhr, 6 Uhr und/oder 9 Uhr kein C-Profil, wie oben beschrieben, ausgebildet. In diesen Bereichen weist das Bahnenprofil im Querschnitt bevorzugt keine konkaven Abschnitte auf.
Das C-Profil erlaubt durch eine optimierte Änderung des Querschnittsprofils des Schlägerrahmens im Kopfbereich eine Veränderung des Schwingungs- bzw. Dämpfungsverhaltens entlang des Rahmens, so daß ein optimiertes Schwingungs- bzw. Dämpfungsverhalten erreicht wird. Hierbei erweist sich insbesondere das Vorsehen des C-Profils in den beschriebenen Bereichen sowie die alternierende Anordnung von Rahmenabschnitten mit C-Profil und Rahmenabschnitten ohne C-Profil als vorteilhaft. Insbesondere von Vorteil ist auch ein sich in seinem Profil entlang des Schlägerrahmens änderndes Querschnittsprofil der C-Form. Das C-Profil bewirkt ferner eine optimierte Massenverteilung der gesamten Schlägermasse und eine Veränderung bzw. Optimierung der Steifigkeit des Schlägers über den Verlauf des Rahmens. Auf diese Weise läßt sich das Spielverhalten des Schlägers beeinflussen.
Der Spieler empfindet zudem subjektiv einen größeren Sweet Spot, wodurch insbesondere die Spieleigenschaften des Schlägers verbessert werden. Zudem erlaubt der erfindungsgemäße Schläger eine Verlängerung der Längs- und Quersaiten in den mit dem C-Profil versehenen Bereichen und somit eine Verlängerung der frei schwebenden Saitenlängen. Zudem werden die Saitenlängen der Quer- bzw. Längssaiten untereinander angeglichen und somit deren Längenunterschiede kleiner, was zu einem verbesserten Schlag- und Spielverhalten des Schlägers führt. Somit wird durch den erfindungsgemäßen Schläger insbesondere eine bei gleichbleibender Rahmendimension vergrößerte Schlagfläche bereitgestellt. Eine größere Schlagfläche fließt überproportional in die Gleichung zur Berechnung der Schlagkraft (Powergleichung) ein. Bereits eine um ca. 2 bis 3% vergrößerte Schlagfläche bewirkt somit eine ca. 5 bis 30 %ige Steigerung der Schlägerleistung. Die vorliegende Erfindung erlaubt insbesondere die Bereitstellung einer vergrößerten Schlagfläche bei ansonsten gleichbleibender äußerer Schlägerkontur.
Durch die Überdeckung der Bespannung durch das C-Profil wird zudem ein Schläger bereitgestellt, der insbesondere eine größere Schlagfläche als subjektiv wahrgenommen aufweist und der somit das subjektive Spielverhalten verbessert.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schlägers anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schlägers ohne Schwingungseinrichtungen;
2 eine Detailansicht der Einbuchtungen im Herzbereich des erfindungsgemäßen Schlägers;
3 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Schlagers ähnlich 1, jedoch mit Schwingungseinrichtungen;
4 eine Detailansicht der Einbuchtungen mit Schwingungseinrichtungen;
4a-4d schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen von Schwingungseinrichtungen;
5 eine schematische Darstellung der verfügbaren Schwingungsmoden bzw. Freiheitsgrade der beim erfindungsgemäßen Schläger vorgesehenen Schwingungseinrichtung;
6 ein Prinzipmodell einer erfindungsgemäßen Schwingungseinrichtung;
7 eine Draufsicht auf einen Ballspielschläger mit einem Rahmen, der abschnittsweise als C-Profil ausgebildet ist;
8 eine Draufsicht auf einen weiteren Ballspielschläger ähnlich 7;
9 eine Draufsicht auf einen weiteren Ballspielschläger mit C-Profil;
10 eine Draufsicht auf einen weiteren Ballspielschläger ähnlich 9;
11 die Darstellung unterschiedlicher Rahmenprofile eines Ballspielschlägers gemäß 10; und
12 zeigt eine Prinzipskizze der Funktionsweise einer Ausführungsform eines Schlägers mit C-Profil.
Der erfindungsgemäße Schläger 2 weist gemäß der Darstellung in 1 einen Schlägerkopf 4, einen Griffabschnitt 6 und einen dazwischen vorgesehenen Herzbereich 8 auf. Im Herzbereich 8 ist erfindungsgemäß symmetrisch zur Längsachse 10 des Schlägers 2 je eine Einbuchtung 12 an der Außenseite 14 des den Schläger 2 bildenden Rahmens 16 vorgesehen.
Am Schlägerkopf 4 sind vorzugsweise im Bereich bei etwa 3 Uhr bzw. 9 Uhr sogenannte "flex points" 18 vorgesehen, wie sie näher in der DE 10 2004 003 528 B3 sowie DE 10 2004 003 526 B3 beschrieben sind. Dabei sind im wesentlichen im Bereich des Schlägerkopfes vier muldenförmige Einbuchtungen vorgesehen, die paarweise gegenüberliegend an der Vorder- bzw. Rückseite und im wesentlichen symmetrisch zur Längsachse des Schlägers angeordnet sind. Jedes Paar gegenüberliegender Einbuchtungen weist eine Öffnung auf, die im wesentlichen senkrecht zur Bespannungsebene des Schlägers verläuft und sich durch das Rahmenprofil hindurch erstreckt.
Darüber hinaus weist ein erfindungsgemäßer Schläger vorzugsweise beidseitig der Langsachse 10 in zum Herzbereich weisenden Bereichen des Schlägerkopfes ein im wesentlichen C-förmiges Querschnittsprofil auf, bei dem die beiden Schenkel des C in die Bespannungsfläche hineinragen. Dies ist in 1 durch die durchgezogene bzw. gestrichelte Linie dargestellt. Hierauf wird im Zusammenhang mit der Beschreibung der 7 bis 12 näher eingegangen.
Die Einbuchtung 12 am erfindungsgemäßen Schläger ist in 2 näher gezeigt. Entsprechend der Darstellung in 2 erstreckt sich die Einbuchtung 12 in einer Richtung parallel zur Bespannungsebene des Schlägers. Durch die Einbuchtung 12 wird das Querschnittsprofil des Rahmens 16 im Bereich der Einbuchtung reduziert. Die Einbuchtung selbst weist vorzugsweise eine Länge 1 von etwa 40 mm bis 100 mm, stärker bevorzugt 50 mm bis 80 mm und am stärksten bevorzugt 60 mm bis 70 mm auf. Die maximale Tiefe t der Einbuchtung quer zum Rahmen beträgt vorzugsweise etwa 5 mm bis 30 mm, stärker bevorzugt 10 mm bis 20 mm und am stärksten bevorzugt 14 mm bis 17 mm. Die Einbuchtung erstreckt sich vorzugsweise durch die gesamte Dicke des Rahmenprofils, d.h. von der Schlägervorderseite bis zur Schlägerrückseite.
In 3 ist der erfindungsgemäße Schläger 2 mit zwei in den Einbuchtungen 12 symmetrisch zur Langsachse des Schlägers montierten Schwingungseinrichtungen 20 dargestellt. Eine vergrößerte Darstellung der Einbuchtung 12 mit montierter Schwingungseinrichtung 20 ist in 4 gegeben. Wie in 4 gezeigt, ist die Schwingungseinrichtung 20 vorzugsweise derart geformt und bemessen, daß sie in der Einbuchtung 12 so aufgenommen ist, daß die Außenumfangsfläche 14 des Rahmens im wesentlichen kontinuierlich über die Schwingungseinrichtung 20 hinweg läuft. Dazu weist die Schwin gungseinrichtung gemäß der in 3 und 4 dargestellten Ausführungsform einen ersten Montageabschnitt 22, einen zweiten Montageabschnitt 24 und einen die beiden Montageabschnitte verbindenden Brückenabschnitt 26 auf. Die beiden Montageabschnitte 22, 24 und der Brückenabschnitt 26 sind vorzugsweise aus einem einheitlichen viskoelastischen Material bzw. elastischen Material als einheitliches Bauteil ausgebildet. Als Materialien für dieses Bauteil kommen insbesondere Elastomere, wie Kautschuke, Gummi, oder Schaumstoffmaterialien in Frage, z.B. Silikon-Kautschuk. Die beiden Montageabschnitte 22, 24 und der Brückenabschnitt 26 bilden ein Federelement der Schwingungseinrichtung. Im oder am Federelement ist ein Masseteil 28 vorgesehen. Vorzugsweise ist das Masseteil 28 in einem Hohlraum im Brückenabschnitt 26 eingebettet. Alternativ dazu kann das Masseteil auch an einer Oberfläche des Federelements angeordnet sein. Außerdem können auch mehrere Masseteile 28 vorgesehen sein. Es können auch mehrere Verbindungsbereiche zwischen den Montageabschnitten und dem Brückenabschnitt vorgesehen sein. Die rahmenseitigen Krümmungen der Montageabschnitte 22, 24 entsprechen vorzugsweise im wesentlichen den Krümmungen der Einbuchtung 12 am Rahmen 16 des Schlägers, so daß die Montageabschnitte dort formschlüssig anliegen.
Für die Durchführung einer Saite 30 durch den Rahmen 16 im Bereich der Schwingungseinrichtung, insbesondere im Bereich des zweiten Montageabschnitts 24, ist es bevorzugt, das Montageelement 24 im Bereich einer Saiteneintrittsöffnung bzw. Saitenaustrittsöffnung 32 gabelförmig mit einer Aussparung (nicht dargestellt) auszubilden. In dieser Aussparung kann die Saite 30 im Bereich des Montageabschnitts 24 unter Verwendung eines herkömmlichen Ösenbandes geführt werden.
Die Befestigung der Schwingungseinrichtung 20 in der Einbuchtung 12 erfolgt vorzugsweise durch Verklebung der Kontaktflächen der Montageabschnitte 22, 24 mit den gegenüberliegenden Flächen des Rahmens 16. Vorzugsweise weisen die Kontaktfläche und die gegenüberliegenden Rahmenflächen entsprechende Konturen auf, um eine verbesserte Befestigung und/oder Kopplung der Schwingungseinrichtung am Rahmen zu erzielen. Die sich in Richtung der X-Achse erstreckende Länge L der Schwingungseinrichtung entspricht im wesentlichen der Länge 1 der Einbuchtung 12. Der Brückenabschnitt 26 weist vorzugsweise eine Länge von mindestens 50%, stärker bevorzugt von mindestens 75%, noch stärker bevorzugt von mindestens 85% der Gesamtlänge L der Schwingungseinrichtung 20 auf. Die Breite des Brückenabschnitts 26 (in Richtung senkrecht zur Papier- bzw. Schlägerebene, d.h. in Z-Richtung) ist vorzugsweise kleiner als die Rahmenhöhe des Schlägers in diesem Bereich. Typischerweise ist die Breite des Brückenabschnitts 26 kleiner als 50%, stärker bevorzugt kleiner als 40% der Rahmenhöhe in diesem Bereich. Die Breite des Brückenabschnitts liegt somit beispielsweise im Bereich zwischen 2 mm und 25 mm, stärker bevorzugt zwischen 5 mm und 15 mm und am stärksten bevorzugt zwischen 7 mm und 10 mm. Die in der Schlägerebene gemessene Dicke d des Brückenabschnitts 26 in Y-Richtung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 1 mm und 5 mm, stärker bevorzugt im Bereich zwischen 2 mm und 4 mm. Die Breite der Montageabschnitte 22, 24 ist vorzugsweise größer als die Breite des Brückenabschnitts und wird durch die Höhe des Rahmenprofils 16 begrenzt. Typischerweise ist die Breite der Montageabschnitte 22, 24 im Kontaktbereich zum Rahmen etwa 10 mm bis 40 mm, stärker bevorzugt 15 mm bis 30 mm und am stärksten bevorzugt 25 mm bis 28 mm.
In den 4a und 4b ist eine alternative Ausführungsform einer im Herzbereich 8 eines erfindungsgemäßen Schlägers 2 vorgesehenen Schwingungseinrichtung 20 dargestellt. 4a zeigt eine Seitenansicht des Rahmens 16 und der Schwingungseinrichtung 20 und 4b zeigt eine Vorderansicht ähnlich 4. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Schwingungseinrichtung 20 im wesentlichen quaderförmig ausgebildet, wobei das Masseteil 28 ähnlich wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Brückenabschnitt 26 eingebettet ist. Die Montageabschnitte 22, 24 der Schwingungseinrichtung 20 sind bei dieser Ausführungsform nicht speziell geformt, sondern durch die gegenüberliegenden Enden des Brückenabschnitts gebildet. Zur Montage der Schwingungseinrichtung 20 am Schlägerrahmen 16 sind im Rahmen 16 gegenüberliegende Ausnehmungen 34, 36 vorgesehen, in die die Montageabschnitte 22, 24 der Schwingungseinrichtung 20 vorzugsweise im wesentlichen formschlüssig aufgenommen sind. Die Befestigung der Montageeinrichtung selbst kann, ähnlich wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform, vorzugsweise durch Verkleben erfolgen. Die Einbuchtung 12 bei dieser Ausführungsform kann, wie dargestellt, weniger kontinuierlich erfolgen als bei der im Zusammenhang mit den 1-4 dargestellten Ausführungsform, nämlich beispielsweise durch relative abrupte Konturänderungen im Rahmenprofil und kann im wesentlichen im Rahmenquerschnitt rechteckig sein. Es ist jedoch auch bei dieser Ausführungsform möglich, das Rahmenprofil durch weniger abrupte Profiländerungen auszubilden, ähnlich wie im Falle der Ausführungsform gemäß 1-4.
Die in 4c dargestellte Ausführungsform in Seitenansicht des Rahmens 16 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß 4a und 4b, jedoch sind dort die Montageabschnitte 22, 24 der Schwingungseinrichtung 20 schmäler ausgebildet als der Brückenabschnitt 26. Dadurch lässt sich das Schwingungsverhalten der Schwingungseinrichtung 20 in den jeweiligen Schwingungsrichtungen bzw. -moden variieren.
Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schlägers ist in 4d in Vorderansicht schematisch dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Schwingungseinrichtung 20 ohne Einbuchtung am Schlägerrahmen 16 im Herzbereich 8 angebracht. Hierzu sind die Montageabschnitte 22, 24 an der Außenumfangsfläche 14 des Schlägerrahmens 16 befestigt und der Brückenabschnitt 26 verbindet die beiden Montageabschnitte 22, 24 miteinander beispielsweise bogenförmig. Das in 4d nicht gezeigte Masseteil kann im Brückenabschnitt 26 eingebettet sein und kann beispielsweise kleiner als der Brückenabschnitt 26 sein, wie in den 4 bis 4c gezeigt. Das Masseteil kann aber auch den gesamten Brückenabschnitt ausbilden. Auch bei dieser Ausführungsform ergeben sich für die Schwingungseinrichtung 20 die Vorteile der verschiedenartigen Schwingungsmoden, wie im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungsformen bereits diskutiert.
5 zeigt schematisch sechs verschiedene Schwingungsmoden mit den Frequenzen f₁ bis f₆. Auf der linken Seite von 5 ist jeweils der Schläger bzw. die in der Einbuchtung des Schlägerrahmens angeordnete Schwingungseinrichtung in Draufsicht dargestellt, d.h. es ist die X-Y-Ebene gezeigt. Die rechten Abbildungen von 5 zeigen jeweils eine Seitenansicht bzw. eine seitliche Aufsicht auf eine in einer Einbuchtung des Schlägerrahmens angeordnete Schwingungseinrichtung, d.h. die X-Z-Ebene. Die jeweiligen Auslenkungen der Schwingungseinrichtung sind schematisch angedeutet.
Beim Schwingungsmodus mit der Frequenz f₁ wird die Schwingungseinrichtung in Z-Richtung ausgelenkt. Beim Schwingungsmodus mit der Frequenz f₂ findet die Auslenkung der Schwingungseinrichtung in X-Richtung, d.h. in Längsrichtung der Schwingungseinrichtung statt. Beim Schwingungsmodus mit der Frequenz f₃ schwingt die Schwingungseinrichtung in Y-Richtung. Beim Schwingungsmodus mit der Frequenz f₄ findet eine Rotationsschwingung der Schwingungseinrichtung um die Y-Achse statt, was bezogen auf die Längsrichtung der Schwingungseinrichtung als "Stampfen" bezeichnet werden kann. Beim Schwingungsmodus mit der Frequenz f₅ findet eine Rotationsschwingung um die Z-Achse statt, was bezogen auf die Längsrichtung der Schwingungseinrichtung als "Gieren" bezeichnet werden kann. Beim Schwingungsmodus mit der Frequenz f₆ schließlich findet eine Rotationsschwingung um die X-Achse statt, was bezogen auf die Längsrichtung der Schwingungseinrichtung als "Rollen" bezeichnet werden kann. Dabei findet praktisch eine Drehung der Schwingungseinrichtung um ihre Längsachse statt, die in der Seitenansicht nicht dargestellt ist.
6 zeigt ein Prinzipmodell bzw. Ersatzschaltbild der erfindungsgemäßen Schwingungseinrichtung, bei dem die Masse m in Form eines Balkens durch acht Federn mit den Federkonstanten c₁, c_1' bis c₄, c_4' in einer in der Figur nur angedeuteten Einbuchtung im Schlägerrahmen aufgehängt ist. 6 ist eine schematische Perspektivansicht. Aus 6 ist ersichtlich, daß sich durch Variation der Masse m sowie der Federkonstanten c₁ bis c_4' die Frequenzen der einzelnen Schwingungsmoden der Schwingungseinrichtung variieren bzw. tunen lassen, und somit eine gewünschte Dämpfungscharakteristik und Schlägerbeschleunigung eingestellt werden kann. Die einzelnen Federpaare c₁, c_1' bis c₄, c_4' können entweder dieselbe oder eine unterschiedliche Federkonstante aufweisen. Gegebenenfalls können auch die Federpaare c₃, c_3' und c₄, c_4' jeweils durch eine einzige Feder c₃ bzw. c₄ ersetzt werden, da die erforderliche Rückstellkraft bei einer Auslenkung durch die beiden Federpaare c₁, c_1' und c₂, c_2' bereitgestellt werden kann.
Zusätzlich zu den beschriebenen Schwingungseinrichtungen kann ein erfindungsgemäßer Ballspielschläger, wie in 7 dargestellt, C-Profile am Rahmen aufweisen (die Schwingungseinrichtungen sind in den 7–10 nicht abgebildet). In den 7–10 ist der Schläger mit „100", der Kopfbereich mit „300", der Herzbereich mit „500" sowie der Griffabschnitt mit „700" bezeichnet. Der Herzbereich 500 des erfindungsgemäßen Schlägers ist, wie bereits eingangs beschrieben, im wesentlichen der Verbindungsbereich zwischen dem Kopfbereich 300 und dem Griffabschnitt 700 und weist beispielsweise eine Öffnung 900 auf. Die Öffnung 900 wird von zwei Seitenabschnitten 110 und 130 sowie einem Verbindungsabschnitt bzw. einer Brücke 150 im Kopfbereich 300 des Schlägers 100 gebildet. Der Herzbereich 500 des erfindungsgemäßen Schlägers 100 kann auch entgegen der in 7 dargestellten Ausführungsform ohne die Öffnung 900 ausgebildet sein, d.h. der Griffabschnitt 700 kann geschlossen bis zum Kopfbereich 300 verlaufen. Auch das Verbindungselement bzw. die Brücke 150 ist optional. Folglich kann der Herzbereich 500 auch nur aus den Verlängerungen 900 und 110 des Kopfbereichs, die sich zum Griffabschnitt 700 hin erstrecken, ausgebildet sein. Des weiteren kann der Herzbereich 500, ein zweites Verbindungselement (nicht dargestellt) aufweisen.
Wie bereits vorstehend erläutert, ist bei dem erfindungsgemäßen Schläger 100 zusätzlich zu den Schwingungseinrichtungen in mindestens zwei Segmenten 170 jeweils ein nach innen orientiertes, also sich zur Bespannung (nicht dargestellt) hin öffnendes C-Profil 190 vorgesehen.
C-Profil 190 bezeichnet in diesem Zusammenhang ein Querschnittsprofil, das im wesentlichen C-förmig, also etwa halbringförmig bzw. mit einer Basisseite oder Steg und zwei Schenkeln versehen ist. Ein solches C-Profil kann eckig, rund, spitz und/oder auch flach bzw. weit ausgebildet sein. Ein solches C-fömiges Profil wird beispielsweise durch das Vorsehen einer sich an der Rahmeninnenseite 210 der Rahmenkontur entlang entstreckenden Nut, Mulde oder Vertiefung 230 definiert. In der Darstellung gemäß 7 ist die Nut oder oder Vertiefung 230 durch den Seitenbereich des Rahmens bzw. einen Schenkel des C-förmigen Profils verdeckt. Lediglich die Unterseite bzw. der Boden 250 der Nut ist als verdeckte Linie gestrichelt dargestellt. Wie in 7 dargestellt ist das C-Profil 190 nach innen orientiert. Es ist also derart ausgerichtet, daß es sich zur Bespannung (nicht dargestellt) hin öffnet. Hierbei erstreckt sich die Bespannung vorzugsweise bis in das C-Profil hinein, so daß die Schenkel 270 des C-Profils 190 bzw. seine Enden die Bespannung überragen, sich also über bzw. unter die Bespannung erstrecken. Demgemäß weist der Rahmen im Bereich des Schlägerkopfes 400 vorzugsweise mehrere im wesentlichen in der Bespannungsebene liegende Durchgangslöcher zur Durchführung von Bespannungssaiten auf, die sich im Bereich der Segmente 170 bzw. im C-förmigen Profil im Bereich des Innenbereichs der Rahmeninnenseite bzw. im Bereich der Mulde oder Vertiefung 230 ausgebildet sind bzw. sich im Boden 250 der Mulde bzw. Vertiefung 230 öffnen.
Die Kopfform des in 7 dargestellten Schlägers 100 ist oval ausgebildet, kann jedoch, wie eingangs beschrieben, weitgehend beliebig sein. Bei der in 7 wiedergegebenen bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ballspielschlägers sind die C-förmigen Profilabschnitte 190 bzw. die Segmente 170 in etwa zwischen 3.30 Uhr und 5.30 Uhr bzw. 6.30 Uhr und 8.30 Uhr angeordnet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, wie sie in 8 dargestellt ist, sind die Segmente 170 bzw. die C-förmigen Profile 190 in Segmenten zwischen etwa 12.30 Uhr und 2.30 Uhr, zwischen etwa 3.30 Uhr und 5.30 Uhr, zwischen etwa 6.30 Uhr und 8.30 Uhr sowie zwischen etwa 9.30 Uhr und 11.30 Uhr angeordnet. Allgemein sind die C-Profile 190 bzw. die Segmente 170 vorzugsweise (wie in 7 dargestellt) nur im unteren Bereich des Schlägerkopfes vorgesehen, nur im oberen Bereich des Schlägerkopfes an den vorstehend angegebenen Positionen vorgesehen (nicht dargestellt) oder aber sowohl im unteren als auch im oberen Bereich des Schlägerkopfes angeordnet (wie in 8 dargestellt). Vorzugsweise ist der Rahmen in zumindest zwei der in der Beschreibungseinleitung genannten Bereiche mit einem erfindungsgemäßen C-Profil versehen. Insgesamt ist der Schläger vorzugsweise entlang seiner Längsachse C spiegelsymmetrisch ausgebildet, d.h. die jeweiligen Segmente 170 bzw. C-Profile 190 auf der linken und rechten Schlägerhälfte, bezogen auf die Langsachse C, sind identisch.
Gemäß einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die C-Profile 190 bzw. Segmente 170 etwa im Bereich des Kontaktpunktes des Schlägerrahmens mit den oberen und/oder unteren 45°-Tangenten zum Schlägerrahmen ausgebildet. Die 45°-Tangente bezeichnet die, wie in 7 dargestellt, unter einem Winkel von 45° an der Außenkontur des Schlägerrahmens anliegende Tangente, wobei die senkrechte Tangente 290, die parallel zur C-Achse ausgebildet ist, als 0°-Tangente bezeichnet wird und die horizontale Tangente 310, die senkrecht zur C-Achse ausgebildet ist, als 90° Tangente bezeichnet wird. Die skizzenhaft in 7 wiedergegebene 45°-Tangente an der in 7 rechten oberen Schlägerhälfte ist mit 330 bezeichnet. Auch die dazu symmetrische 45°-Tangente an der linken oberen Schlägerhälfte sowie die beiden 45°-Tangenten in der unteren Schlägerhälfte sind in 7 skizziert. Ihre Positionen am Schlägerkopf in Bezug auf die "Uhrzeit"-Position hängen von der Form des Schlägerkopfes ab.
Typischerweise erstrecken sich die C-Profile etwa symmetrisch um die 45°-Tangente, etwa von der 20°-Tangente bis zur 70°-Tangente.
Zusätzlich und/oder alternativ sind die Segmente 170 bzw. die C-Profile 190 in den Bereichen des Rahmens im Kopfbereich des Schlägers ausgebildet, in denen beim Spiel die maximale Torsionsbeanspruchung auftritt bzw. an denen mit der maximal auftretenden Torsionsspannung gerechnet werden kann. Bevorzugt liegen diese Bereiche bezüglich der C-Achse spiegelsymmetrisch zueinander jeweils zweimal im unteren Schlägerkopfbereich und zweimal im oberen Schlägerkopfbereich vor.
Bei der in 7 bzw. 8 gezeigten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Ballspielschlägers sind die C-Profile 190 derart ausgebildet, daß sie in Draufsicht senkrecht auf die Bespannungsebene, wie in 7 bzw. 8 dargestellt, eine Breitenkontur aufweisen, die der des Schlägerrahmens im Kopfbereich ohne C-Profil entspricht. Hierbei ist das C-Profil 190 vorzugsweise derart ausgebildet, daß ein Innenbereich der Rahmeninnenseite 210 gegenüber seinem üblichen Verlauf und gegenüber Seitenbereichen der Rahmeninnenseite nach außen zurückversetzt ist, so daß sich im Rahmenprofil eine Mulde 230 ausbildet und dieses eine C-förmige Querschnittsstruktur 190 annimmt. In Draufsicht (aus der Bespannungsebene) auf die Rahmeninnenseite 210 im Bereich des C-Profils 190 ist eine derartige Mulde 230 vorzugsweise etwa mittig des Rahmens angeordnet. Gegenüber dem Innenbereich der Rahmeninnenseite 210 sind die entsprechenden Seitenbereiche im Bereich des C-Profils 190 nicht zurückversetzt, sondern folgen im wesentlichen der Rahmenkontur, wie sie durch die nicht C-profilierten Bereiche definiert ist. Somit gleicht die Kontur des Schlägers gemäß 7 in den Segmenten 170 mit C-Profil 190, wie sie im unteren Bereich des Schlägerkopfes, bei etwa 5 Uhr und etwa 7 Uhr dargestellt sind, den entsprechenden Bereichen im oberen Bereich des Schlägerkopfes bei etwa 11 Uhr und bei etwa 1 Uhr, an denen in der in 7 dargestellten bevorzugten Ausführungsform kein C-Profil vorgesehen ist.
Vorzugsweise geht das Rahmenprofil in den relevanten Segmenten 170 allmählich in das C-Profil über, bis dieses seine Maximalausprägung annimmt, um anschließend ebenso fließend bzw. allmählich wieder in das Rahmenprofil ohne C-Form überzugehen.
9 und 10 zeigen eine weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform eines Ballspielschlägers, der im Kopfbereich abschnittsweise ein C-förmiges Profil aufweist. In der bevorzugten Ausführungsform gemäß 9, die die Außenkontur des Schlägers 100 wiedergibt, ist das C-Profil als solches nicht zu erkennen. Demgegenüber zeigt 10 gestrichelt auch verdeckte Linien, wodurch die Ausbildung eines C-Profils 190 im Segment 170 deutlich wird. In der bevorzugten Ausführungsform gemäß 10 ist das C-Profil 190 etwa im Bereich 5.00 Uhr bis 5.30 Uhr sowie etwa im Bereich 6.30 Uhr bis 7.00 Uhr angeordnet. Gemäß weiterer bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen (nicht dargestellt) ist ein entsprechendes oder alternatives C-Profil auch oder ausschließlich im oberen Kopfbereich des Schlägers gemäß 10 ausgebildet. Das C-Profil gemäß 10 entspricht im wesentlichen dem eingangs in Bezug auf 7 und 8 beschriebenen C-Profil. Es unterscheidet sich von dem eingangs beschriebenen C-Profil gemäß 7 und 8 jedoch dahingehend, daß die Nut 230 nicht durch Zurückversetzen eines Innenbereichs gegenüber Seitenbereichen der Rahmeninnenseite 210 ausgebildet wird, wobei die Seitenbereiche der Rahmeninnenseite der allgemeinen Schlägerkontur folgen. Vielmehr erstrecken sich gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die Seitenbereiche der Rahmeninnenseite 210 gegenüber ihrem üblichen Verlauf nach innen, so daß sie gegenüber einem Innenbereich der Rahmeninnenseite 210 vorstehen, wodurch ein vergleichbares C-Profil 190 wie eingangs in Bezug auf 7 und 8 beschrieben ausgebildet wird.
Wie in 10 ersichtlich, geht der Innenbereich der Rahmeninnenseite 210 aus dem Abschnitt 170 mit C-förmigem Profil 190 fließend in die Brücke 150 über, wohingegen die Seitenbereiche der Rahmeninnenseite, die die Schenkel 270 des C-förmigen Profils ausbilden, am dem Griff zugewandten Ende des Segments 170 mit C-förmigem Profil 190 fließend in die Arme 110 bzw. 130 des Herzbereichs 500 des Schlägers 100 übergehen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist auch die Brücke 150 des Herzbereichs 500 ein, wenn auch vergleichsweise schwach ausgeprägtes, erfindungsgemäßes C-Profil 190 auf.
Am Schlägerkopf 300 sind vorzugsweise im Bereich bei etwa 3 Uhr bzw. 9 Uhr sogenannte "flex points" 610 vorgesehen, wie sie näher in der DE 10 2004 003 528 sowie DE 10 2004 003 526 beschrieben sind. Dabei sind im wesentlichen im Bereich des Schlägerkopfes vier muldenförmige Einbuchtungen vorgesehen, die paarweise gegenüberliegend an der Vorder- bzw. Rückseite und im wesentlichen symmetrisch zur Längsachse des Schlägers angeordnet sind. Jedes Paar gegenüberliegender Einbuchtungen weist eine Öffnung auf, die im wesentlichen senkrecht zur Bespannungsebene des Schlägers verläuft und sich durch das Rahmenprofil hindurch erstreckt.
11 zeigt die Profilansichten an verschiedenen Positionen entlang des Rahmenprofils des in 10 dargestellten Ballspielschlägers 100. Hierbei zeigt 11a eine Querschnittsansicht des Profils des Schlägers 100 gemäß 10 am Schnitt A-A, 11b am Schnitt B-B, 11c am Schnitt C-C und 11d am Schnitt D-D. 11a zeigt beispielhaft ein Querschnittsprofil eines erfindungsgemäßen Ballspielschlägers außerhalb der Segmente 170 mit C-förmigen Profil 190. In diesem Bereich weist der Rahmen lediglich an seiner Außenseite eine Mulde 350 zur Aufnahme beispielsweise eines nicht dargestellten Verschleißrahmens bzw. Kopfbandes auf. 11b zeigt das Querschnittsprofil eines erfindungsgemäßen Ballspielschlägers im Bereich der Segmente 170 mit C-Profil 190. Hierbei ist deutlich die im Innenbereich der Rahmeninnenseite 210 ausgebildete Mulde 230 zu erkennen, die durch die vorstehenden Seitenbereiche 370 der Rahmeninnenseite 210 definiert wird, wodurch ein zur Schlägerinnenseite hin orientiertes C-Profil 190 entsteht.
Wie im Zusammenhang mit 10 geschildert, ist das C-Profil 190 dadurch ausgebildet, daß die Seitenbereiche 370 als Schenkel 270 des C-Profils 190 gegenüber dem üblichen Verlauf der Rahmeninnenseite 210, in 11b gestrichelt als 410 dargestellt, nach innen, also zur Bespannung hin vorstehen und somit die Mulde 230 ausbilden.
Entgegengesetzt verhält es sich, wie eingangs beschrieben, bei der erfindungsgemäßen Ausführung wie in 7 und 8 dargestellt, bei der das C-Profil 190 dadurch ausgebildet wird, daß der Innenbereich der Rahmeninnenseite 210 gegenüber den Seitenbereichen 370 und somit dem üblichen Verlauf der Rahmeninnenseite, wie in 11b durch 430 dargestellt, zurückversetzt ist und dadurch eine Mulde 230 ausbildet und Schenkel 270 definiert.
11c und 11d zeigen beispielhaft weitere Querschnittsprofile eines erfindungsgemäßen Ballspielschlägers außerhalb der Segmente 170 und ohne C-Profil 190.
11e zeigt eine Überlagerung der Querschnittsprofile gemäß 11a bis 11d und 11f zeigt den Verlauf des Rahmenprofils in Draufsicht gemäß 9 im Bereich der Schnitte A-A bis D-D.
Der Umfang des Rahmenprofils beträgt beim in 11b dargestellten Querschnitt etwa 120 mm, beim Querschnitt im Kopfbereich (siehe etwa 10 bei 12 Uhr) nur etwa 67 mm. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des maximalen Umfangs am C-Profil gegenüber einem minimalen Umfang im Kopfbereich mindestens etwa 1,4, vorzugsweise mindestens etwa 1,6, besonders bevorzugt mindestens etwa 1,75. Eine solche Umfangsvariation ermöglicht vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten der Steifigkeit im Umfangsverlauf aufgrund des C-Profils.
Das Verhältnis von Umfang zu umschlossener Fläche ist im Fall des Querschnitts in 11b und im allgemeinen im Bereich des C-Profils wesentlich größer als ohne C-Profil. Die Kombination dieses Verhältnisses von Umfang zu Fläche mit der Variation des Umfangs des Rahmenprofils, wie oben beschrieben, ermöglicht das Erzielen beson ders vorteilhafter Eigenschaften in Bezug auf Wölbkrafttorsionsbehinderung und Torsionseigenschaften allgemein.
Als Material für den erfindungsgemäßen Schläger 100 sind alle bekannten Werkstoffe für Tennis-, Squash-, Badminton-, Paddletennis- und sonstige Schläger für Ballsportarten geeignet. Insbesondere ist der erfindungsgemäße Schlager 100 aus Holz, Metall, Metallegierungen, Kunststoff, Kohlefaserverbundmaterial, Faserwerkstoffen, Verbundwerkstoffen und Kombinationen daraus herstellbar.
Der erfindungsgemäße Schläger erlaubt durch die Ausbildung eines nach innen geöffneten C-Profils in selektiven Abschnitten des Kopfbereichs eine optimierte Änderung des Querschnittprofils des Schlägerrahmens. Die Herabsetzung der Torsionsfestigkeit im Bereich der C-Profile erlaubt eine optimierte Aufnahme der entsprechenden Kräfte und Momente in den Schläger, die insbesondere an den Übergängen des C-Profils in die gewöhnliche Profilstruktur durch den Schläger aufgenommen werden. Somit läßt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Ballspielschlägers eine Optimierung des Schwingungs- bzw. Dämpfungsverhaltens des Schlägers entlang des Rahmens erzielen, so daß ein optimiertes Schwingungs- bzw. Dämpfungsverhalten erreicht wird, was insbesondere zu verbesserten Handling- bzw. Spieleigenschaften des Schlägers sowie zu einer Verringerung der in den Spieler übergehenden Kräfte, Stöße bzw. Schwingungen und damit einhergehend einer Verringerung der Belastung, Krankheitsanfälligkeit und Ermüdung des Spielers fuhrt. Hierbei erweist sich insbesondere das Vorsehen des C-Profils in den beschriebenen Bereichen sowie die alternierende Anordnung von Rahmenabschnitten mit C-Profil und Rahmenabschnitten ohne C-Profil und insbesondere das Schaffen von Übergängen zwischen C-profilierter Rahmenstruktur und nicht C-profilierter Rahmenstruktur als vorteilhaft. Insbesondere von Vorteil ist auch ein sich innerhalb der jeweiligen Segmente entlang des Schlägerrahmens änderndes C-Profil, wobei sich vorteilhafterweise die Tiefe, Breite und Form der Mulde bzw. die Länge, Breite und Form der Schenkel stetig und bevorzugt gleichmäßig ändern.
In diesem Zusammenhang unterscheiden sich die verschiedenen Ausbildungen des C-Profils, wie beispielsweise anhand von 7 und 10 beschrieben, grundsätzlich nicht.
Die verschiedenen Möglichkeiten der Ausbildung eines C-Profils erlauben jedoch optimierte Schlägereigenschaften, je nach Anwendungsbedarf. Gemäß bevorzugter Ausführungsform können die beiden Arten des C-Profils auch an einem Schläger kombiniert werden, wobei der Schläger jedoch, wie bereits beschrieben, vorzugsweise entlang seiner Längsachse spiegelsymmetrisch ist.
Das erfindungsgemäße C-Profil bewirkt ferner eine optimierte Massenverteilung der gesamten Schlägermasse. Insbesondere läßt sich durch das Vorsehen eines derartigen C-Profils neben den genannten Vorteilen eine optimierte Positionierung des Schlägerschwerpunktes erreichen. Hierbei kann insbesondere durch das C-förmige Profil, wie beispielsweise in 10 dargestellt, eine Verlagerung des Schlägerschwerpunktes zum Herzbereich erreicht werden, was insbesondere ein kraftschonenderes Handling und damit eine verbesserte Spielbarkeit des Schlägers bewirkt.
Zudem ermöglicht die Ausbildung eines C-Profils, wie beispielsweise im Zusammenhang mit 8 beschrieben, eine Vergrößerung der Schlagfläche und damit eine Verbesserung der Spieleigenschaften. Insbesondere läßt sich die frei schwebende Saitenlänge der Längs- und/oder Quersaiten der Schlägerbespannung vergrößern, wodurch ebenfalls die Spieleigenschaften des Schlägers verbessert werden.
12 zeigt eine Prinzipskizze einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schlägers, bei der durch das Vorsehen von vier Segmenten mit C-förmigem Profil die Austrittsfläche der dort verlaufenden Saiten aus dem Rahmen gegenüber einem gewöhnlichen Querschnittsprofil nach außen versetzt werden kann, wodurch eine Verlängerung der frei schwingenden Saiten erreicht wird. Hierbei zeigt 12a skizzenhaft die Positionierung des Ösenpunkts 510 gemäß einem herkömmlichen Schlägerprofil sowie die Positionierung des Ösenpunkts 530 gemäß einem erfindungsgemäßen Schlägerprofil, woraus sich eine Verlängerung der jeweiligen Saite 550, 550' um eine Länge Δs ergibt. Bei entsprechender Ausrichtung von einander gegenüberliegenden (in Längs- und/oder Querrichtung) C-Profilen entsteht eine Verlängerung von Δs₁ + Δs₂, wie in 12a dargestellt. 12b, zeigt eine Prinzipskizze einer herkömmlichen Saite 550, 550' mit einer Länge L, die von einem Ball 570 getroffen wird und hierbei eine Auslen kung um Δx₁ erfährt. Demgegenüber ist eine Saite 550, 550' bei erfindungsgemäßer Ausbildung mit einer Länge von L + Δs₁ + Δs₂ dargestellt, auf die ein Ball 570 auftrifft, wobei diese Saite eine Auslenkung von Δx₂ erfährt.
Bei ansonsten gleichen Verhältnissen ist allein aufgrund des Saitenlängenunterschieds die Auslenkung Δx₂ bei einer Saite des erfindungsgemäßen Schlägers größer als die entsprechende Auslenkung Δx₁ einer kürzeren Seite. Die kürzere Saite gemäß dem Stand der Technik ist somit steifer, was wiederum zu einer erhöhten Balldeformation führt. Da die elastischen Eigenschaften, insbesondere die Energierestitution beim Stoß, des Balls um ein Vielfaches schlechter sind als jene der Saite, geht ein Großteil der Energie des Schlags durch die Deformation des Balls verloren. Im Vergleich dazu erfährt die Saite eines erfindungsgemäß ausgebildeten Schlägers eine größere elastische Auslenkung, d.h. ein größerer Betrag der Schlagenergie führt zu einer größeren elastischen Verformung der Saiten, die diese Energie wiederum an den Ball abgeben, wobei somit weniger Energie verloren geht. Ein erfindungsgemäßer Schläger, insbesondere bei der in den 9 und 10 gezeigten Ausführungsform, erlaubt demgemäß eine besonders gute Energieausnutzung, schont den Spieler und verbessert die Spieleigenschaften.
Da insbesondere, wie 12a zu entnehmen ist, eine erfindungsgemäße Ausbildung des Ballspielschlägers, besonders beim Vorsehen von vier Segmenten mit C-förmigem Profil, wie auch im Zusammenhang mit 7 oder 9 beschrieben, zu einer Verlängerung von sowohl Längs- als auch Quersaiten, und insbesondere der üblicherweise kürzeren Saiten im oberen, unteren und seitlichen Randbereich der Schlägerbespannung führt, werden die Verhältnisse der Saitenlängen zueinander angeglichen. Durch eine derartige Angleichung der Verhältnisse der Saitenlängen wird insbesondere eine Vergrößerung des Sweet Spots erreicht. Ein erfindungsgemäßer Schläger erlaubt somit eine Vergrößerung der frei schwebenden Saitenlänge und damit einhergehend eine Vergrößerung der Schlagfläche und des Sweet Spots bei ansonsten unveränderter Außengeometrie und Abmessung des Schlägers sowie einhergehend mit den bereits oben beschriebenen Vorteilen in Bezug auf das Dämpfungs- und Schwingungsverhalten. Ein erfindungsgemäßer Schlager weist somit vorzugsweise eine ca. 0,5 bis 5% vergrößerte Schlagfläche, stärker bevorzugt eine 1 bis 3% vergrößerte Schlagfläche gegenüber ei nem herkömmlichen Schläger ohne erfindungsgemäßes C-Profil auf. Hierbei ist anzumerken, daß aufgrund der in Zusammenhang mit 12 erläuterten Zusammenhänge die prozentuale Vergrößerung der Schlagfläche überproportional in die sogenannte "Powergleichung" zur Berechnung des Schlagverhaltens des Schlägers eingeht. Bereits eine geringe Vergrößerung der Schlagfläche führt somit zu einer wahrnehmbaren Verbesserung des Spielverhaltens.
Hinzu kommt, daß durch die Schenkel des C-Profils eben der Bereich der Bespannung abgedeckt wird, der durch das Vorsehen des C-Profils hinzugewonnen wurde. So weist z.B. der Schläger bei der Ausführungsform gemäß 7 und 8 aufgrund des nach innen vorgezogenen C-Profils subjektiv eine kleinere Kopffläche auf als die tatsächliche Schlagfläche. Somit erscheint dem Spieler die wahrgenommene Schlagfläche kleiner als die tatsächliche Schlagfläche. Somit weist ein erfindungsgemäßer Ballspielschläger gegenüber den subjektiv erwarteten Spieleigenschaften objektiv stark verbesserte Spieleigenschaften und insbesondere einen größeren Sweet Spot als vom Spieler erwartet auf. Aufgrund des hohen Einflusses der subjektiven Empfindungen des Sportlers bei Ausübung des Sports, läßt sich hierdurch ein verbessertes Spiel des Spielers erreichen. Ein erfindungsgemäßer Ballspielschläger gewährleistet somit gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Schläger ein verbessertes Schwingungs- bzw. Dämpfungs- und Torsionsverhalten sowie eine verbesserte Steifigkeit. Ein erfindungsgemäßer Schläger ermöglicht ferner die Bereitstellung eines vergrößerten Sweet Spots. Ein erfindungsgemäßer Schläger erlaubt somit eine Beeinflussung und Optimierung des Spielverhaltens. Durch Adaption der Ausbildung und/oder Anordnung des erfindungsgemäßen nach innen geöffneten C-Profils können die spezifischen Eigenschaften und Charakteristika des Ballspielschlägers entsprechend den Anforderungen eingestellt werden. Die optimierte Massenverteilung ermöglicht zudem die Bereitstellung eines Schlägers, der bei niedrigem Gesamtgewicht und optimiertem Schwerpunkt hervorragende Steifigkeit und dynamisches Verhalten aufweist.
Der erfindungsgemäße Schlager zeichnet sich damit weiterhin insbesondere hinsichtlich seiner verbesserten Ballführung und der Fähigkeit, dem Ball hervorragende Beschleunigung zu verleihen, aus.
Das erfindungsgemäße Rahmenprofil mit einem variablen, bzw. sich ändernden C-Profil in zumindest zwei Segmenten des Rahmens am Schlägerkopf erweist sich insbesondere in Kombination mit den oben beschriebenen sogenannte "flex points" 610 als vorteilhaft im Hinblick auf das Steifigkeitsverhalten des Schlägers und der damit verbundenen Auswirkungen auf das Spielverhalten.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Kombination der erfindungsgemäßen Merkmale, wie beispielsweise im Zusammenhang mit 1 bis 6 beschrieben, mit den erfindungsgemäßen Merkmalen, wie beispielsweise in Zusammenhang mit den 7 bis 12 beschrieben, ergeben.
Ein Beispiel einer solchen Kombination ist in 1-4 und 4d wiedergegeben. Hierbei bewirken insbesondere das durch das C-Profil verbesserte Schlägerverhalten und die erfindungsgemäße Schwingungseinrichtung synergetische Effekte in Bezug auf das erfindungsgemäße Schlägerverhalten und die damit verbundenen Auswirkungen auf das Spielverhalten.

Claims

Ballspielschläger (2) mit einem einen Schlägerkopf (4), einen Griffabschnitt (6) und einen zwischen dem Schlägerkopf (4) und dem Griffabschnitt (6) vorgesehenen Herzbereich (8) aufweisenden Rahmen, wobei der Rahmen zwei symmetrisch zur Längsachse des Schlägers vorgesehene Einbuchtungen (12) aufweist, in denen jeweils eine Schwingungseinrichtung (20) angeordnet ist, wobei die Schwingungseinrichtungen (20) für Schwingungen mit mindestens drei Freiheitsgraden wirksam sind.
Ballspielschläger nach Anspruch 1, wobei jede der Schwingungseinrichtungen an zwei entlang des Rahmens voneinander beabstandeten Stellen am Rahmen angebracht ist.
Ballspielschläger (2) mit einem einen Schlägerkopf (4), einen Griffabschnitt (6) und einen zwischen dem Schlägerkopf (4) und dem Griffabschnitt (6) vorgesehenen Herzbereich (8) aufweisenden Rahmen, wobei am Rahmen zwei symmetrisch zur Längsachse des Schlägers vorgesehene Schwingungseinrichtungen (20) angeordnet sind, wobei jede der Schwingungseinrichtungen (20) an zwei entlang des Rahmens voneinander beabstandeten Stellen am Rahmen angebracht ist.
Ballspielschläger (2) nach Anspruch 3, wobei der Rahmen zwei symmetrisch zur Langsachse des Schlägers vorgesehene Einbuchtungen (12) aufweist, in denen jeweils eine der Schwingungseinrichtungen (20) angeordnet ist.
Ballspielschläger (2) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die Schwingungseinrichtungen (20) für Schwingungen mit mindestens zwei Freiheitsgraden wirksam sind.
Ballspielschläger (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schwingungseinrichtungen (20) im Herzbereich (8) des Rahmens angeordnet sind.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schwingungseinrichtung (20) ein Masseteil (28) aufweist, das durch mindestens ein Federelement am Rahmen befestigt ist.
Ballspielschläger nach Anspruch 7, wobei das Masseteil (28) aus Metall gebildet ist.
Ballspielschläger nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Federelement aus einem Gummi gebildet ist.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4-9, wobei die Schwingungseinrichtung (20) und die dazugehörige Einbuchtung (12) derart geformt sind, dass eine im wesentlichen kontinuierlich verlaufende Außenumfangsfläche vorhanden ist.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Schwingungseinrichtung einen ersten Montageabschnitt (22), einen zweiten Montageabschnitt (24) und einen die beiden Montageabschnitte verbindenden Brückenabschnitt (26) aufweist.
Ballspielschläger nach Anspruch 11, wobei das Masseteil (28) in den Brückenabschnitt (26) eingebettet ist.
Ballspielschläger nach Anspruch 11, wobei das Masseteil (28) den Brückenabschnitt (26) bildet.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei der erste und zweite Montageabschnitt (22, 24) sowie der Brückenabschnitt (26) das Federelement bilden.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der erste und zweite Montageabschnitt (22, 24) jeweils entsprechend der Krümmung der Einbuchtung am Rahmen geformt sind.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Schwingungseinrichtung (20) am Rahmen angeklebt ist.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Schwingungseinrichtung für Schwingungen mit sechs Freiheitsgraden wirksam ist.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Schwingungseinrichtung bei Schwingungen in Richtungen der jeweiligen Freiheitsgrade bei verschiedenen Frequenzen (f₁, f₂, f₃, f₄, f₅, f₆) wirksam ist.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Schwingungseinrichtung ein breitbandiges Dämpfungsspektrum aufweist.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Schwingungseinrichtung mindestens in Richtung eines Freiheitsgrades auf eine Frequenz abgestimmt ist, die im wesentlichen dem 0,8-fachen bis 1,2-fachen der Schwingungsfrequenz des Schlägers (f_Schläger) entspricht.
Ballspielschläger nach Anspruch 20, wobei die Schwingungseinrichtung mindestens in Richtung eines Freiheitsgrades auf eine Frequenz abgestimmt ist, die im wesentlichen der Schwingungsfrequenz des Schlägers (f_Schläger) entspricht.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Schwingungseinrichtung mindestens in Richtung eines Freiheitsgrades auf eine Frequenz abgestimmt ist, die im wesentlichen dem 1,3-fachen bis 3-fachen der Schwingungsfrequenz des Schlägers (f_Schläger) entspricht.
Ballspielschläger nach Anspruch 22, wobei die Schwingungseinrichtung mindestens in Richtung eines Freiheitsgrades auf eine Frequenz abgestimmt ist, die im wesentlichen dem 2fachen der Schwingungsfrequenz des Schlägers (f_Schläger) entspricht.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 23, wobei die Schwingungseinrichtung an der Außenseite des Rahmens angeordnet ist.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 24, wobei die beiden Schwingungseinrichtungen unterschiedliche Schwingungscharakteristika aufweisen.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei der Rahmen am Schlägerkopf (4; 300) in mindestens zwei Segmenten (170) jeweils ein nach innen orientiertes C-Profil (190) aufweist.
Ballspielschläger nach Anspruch 26, wobei das C-Profil (190) im wesentlichen aus zwei Schenkeln (270) und einer dazwischen angeordneten Vertiefung (230) gebildet wird.
Ballspielschläger nach Anspruch 27, wobei der Boden (250) der Vertiefung (230) die Bespannung aufnimmt.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 26-28, wobei das C-Profil (190) dadurch gebildet wird, dass die Seitenbereiche (370) der Rahmeninnenseite (210) gegenüber ihrem üblichen Verlauf (410) und gegenüber einem Innenbereich der Rahmeninnenseite (210) nach innen vorstehen.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 26-28, wobei das C-Profil (190) dadurch gebildet wird, dass der Innenbereich der Rahmeninnenseite (210) gegenüber seinem üblichen Verlauf (430) nach außen zur Außenseite des Rahmens hin zurückversetzt ist.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 26-30, wobei die Segmente (170) bei etwa 12.30 bis 2.30 Uhr und bei etwa 9.30 bis 11.30 Uhr angeordnet sind.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 26-30, wobei die Segmente (170) bei etwa 3.30 bis 5.30 Uhr und bei etwa 6.30 bis 8.30 Uhr angeordnet sind.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 26-32, wobei die Segmente (170) bei etwa 12.30 bis 2.30 Uhr, bei etwa 9.30 bis 11.30 Uhr, bei etwa 3.30 bis 5.30 Uhr und bei etwa 6.30 bis 8.30 Uhr angeordnet sind.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 26-33, wobei die Segmente (170) etwa im Bereich der 45°-Tangenten des Schlägerkopfes angeordnet sind.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 26-34, dadurch gekennzeichnet, dass das C-Profil derart ausgebildet ist, dass das Rahmenprofil an den beiden Schenkeln (270) des C-Profils mindestens 10% breiter ist als an dem die Schenkel verbindenden Steg (250) des C-Profils.
Ballspielschläger nach einem der Ansprüche 26-35, der bezüglich seiner Längsachse im wesentlichen symmetrisch ist.