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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Ballpositioniervorrichtung zum Vorlegen wenigstens eines Balles
für dessen
Abschlag mit einem Ballschläger,
mit einer Ballvorlegevorrichtung zum definierten Vorlegen eines
Balles an eine erste Position die auf einer Trajektorie des Ballschlägers beim
Abschlagen des Balls liegt.
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Vorrichtungen zum Vorlegen eines
Balls sind z.B. aus dem Golfsport bekannt, wie z.B. aus
DE 197 13 444 ,
EP 0133365 und WO 98/03232,
sowie aus
DE 42 33 054 ,
DE 197 31 277 ,
DE 44 28 227 , WO 88/10137,
DE 195 37 315 ,
US 5,411,267 ,
US 5,356,148 ,
GB 2 274 788 ,
US 4,995,614 ,
EP 0 374 141 ,
EP 0 272 001 , WO 95/09678, WO 94/12247,
WO 94/07218 und WO 98/25728.
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Bei den genannten Vorrichtungen wird
der Golfball oftmals auf einem Tee abgelegt, so daß der Abschlagpunkt
durch das Tee definiert ist. Ferner sind die genannten Vorrichtungen
in der Regel stationär
angebracht, zum Teil unterhalb der Abschlagfläche. Bei allen Vorrichtungen
besteht nur die Möglichkeit
einen Golfball zum Abschlag in eine festen Position vorzulegen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es eine verbesserte Ballpositioniervorrichtung anzugeben deren
Funktionalität
und damit die Einsatzmöglichkeit
erheblich erweitert ist.
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Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe
dadurch, daß die
eingangs genannten Ballpositioniervorrichtung zusätzlich eine
Ballbeseitigungsvorrichtung zum Beseitigen des Balls aus der Trajektorie
umfaßt,
um eine Kollision zwischen Ballschläger und Ball und damit einen
Ballabschlag zu verhindern, wobei zusätzlich eine Triggervorrichtung
zur Aktivierung der Ballvorlegevorrichtung und/oder der Ballbeseitigungsvorrichtung vorgesehen
ist.
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Durch die Ballbeseitigungsvorrichtung
ist vorteilhaft neben der Ballvorlage für einen Ballabschlag auch die
Beseitigung eines zum Abschlag bereitgestellten Balls möglich, so
daß der
Ball kurz vor dem Abschlag aus Seiner Position in der er vorgelegt
ist entfernt werden kann. Die Triggervorrichtung erlaubt es ferner
den Ball so rechtzeitig zu entfernen, daß ein Abschlagen des Balls
unterbleibt, wenn dies gewünscht
ist. Damit ergibt sich eine Ballpositioniervorrichtung mit der Möglichkeit
Bälle zum
Abschlag vorzulegen und diese dann abzuschlagen und/oder einmal
zum Abschlag vorgelegte Bälle
wieder aus ihrer Vorlageposition zu entfernen, so daß ein Abschlagen
des Balls verhindert werden kann. Durch die erfindungsgemäße Ballpositioniervorrichtung ergibt
sich damit eine erhebliche Erweiterung der Funktionalitäten und
Einsatzmöglichkeiten
wie sie bisherige Ballvorlegevorrichtungen nicht umfassen.
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Bei Einsatz der Ballbeseitigungsvorrichtung
kann z.B. das Durchschwingen des Schlägers z.B. beim Golfschlag geübt werden,
ohne das Bälle
abgeschlagen werden, wobei die Vorlage des Golfballs bis kurz vor dem
Abschlag simuliert wird. Dadurch ist es möglich den Ball wie bei einem
richtigen Abschlag zuerst anzusprechen, dann erfolgt der Rückschwung
des Schlägers,
danach der Durchschwung der bei gewöhnlichen Ballvorlegevorrichtungen
einen Abschlag des Balles zur Folge hätte. Der Abschlag kann nun
vorteilhaft durch die vorliegende Erfindung verhindert werden. Damit
ist z.B. beim Abschlagtraining bei beliebiger Anzahl der Tainingsschläge lediglich
ein Golfball notwendig und nicht etwa für jeden Schlag ein Ball, wie
dies bisher üblich war.
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Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäße Ballpositioniervorrichtung
die Ballbeseitigungsvorrichtung als Vorrichtung ausgebildet, die
eine Hubvorrichtung umfaßt,
die im Wesentlichen vertikale Bewegungen des Balles ermöglicht.
Durch die Hubvorrichtung läßt sich
der Ball in sehr kurzer Zeit mit einfachen Mitteln vorlegen und
wieder entfernen, wobei der Ball vorteilhaft am freien Ende der
Hubvorrichtung auf einer Ballauflagevorrichtung aufliegt und/oder
mit einer zusätzlichen
Kraft gehalten wird. Damit kann ein Halten des Balles alleine durch
seine Gewichtskraft erfolgen, welches wie erwähnt mit einer zusätzlichen
Kraft unterstützt
werden kann. Ballbeseitigungsvorrichtung und Ballvorlegevorrichtung
können
also die gleichen Mittel umfassen und sich lediglich in ihrer Funktionsweise
unterscheiden, indem der Ball zum Abschlag verbleibt oder kurz vor
dem Abschlag aus der Schlägertrajektorie
entfernt wird. Beides läßt sich
vorteilhaft mit der beschrieben Hubvorrichtung
realisieren.
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Alternativ oder zusätzlich kann
bei der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung
die Ballbeseitigungsvorrichtung eine Linearführung und/oder eine Drehvorrichtung
aufweisen, die im wesentlichen zur horizontalen Bewegung des Balles
dient. Hiermit wird ermöglicht,
daß der
Ball z.B. anstatt nur senkrecht zusätzlich oder alternativ etwa
horizontal aus der Trajektorie des Schlägers entfernt wird. Dies kann
bei bestimmten Anwendungen vorteilhaft sein, so z.B. wenn es sich
bei dem Ball um eine Billardkugel handelt und der Ballschläger ein
konischer Stab, ein Queue ist. Die Linearführung oder die Drehvorrichtung
können
den Ball mit hohen Beschleunigungen in horizontaler Richtung aus
der Bahn des Ballschlägers
entfernen. Hierbei können
die Beschleunigungen auf einfache Weise, z.B. durch Anlage eines
Anschlags am Ball, auf den Ball übertragen
werden, wobei z.B. der Anschlag mit üblichen Mitteln wie einer Federvorrichtung,
bei der die Beschleunigung mittels der in der Feder gespeicherten
Energie erfolgt. Fernen können
aber auch aktive Mittel wie z. B. über Motoren angetriebene Vorrichtungen
Teil der Ballbeseitigungsvorrichtung und/oder der Ballvorlegevorrichtung sein.
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Des weiteren umfaßt Ballpositioniervorrichtung
an deren Oberseite eine spielfeldartige Begrenzung die vorzugsweise
mit einer Durchführungsöffnung oder
Aussparung zur Durchführung
des Balles versehen ist, wobei die spielfeldartige Begrenzung vorzugsweise
aus einer Kunstgrasmatte gebildet wird, wenn die Ballpositioniervorrichtung
z.B. beim Golfspiel zum Einsatz kommt. Alternativ kann die spielfeldartige
Begrenzung auch mit einem Tuch bespannt sein, wie die z.B. bei einem
Billardtisch ist, oder eine einem Billardtisch oder einem Golfrasen
vergleichbare Oberfläche
aufweisen. Dabei ist vorzugsweise die Hubvorrichtung der Ballbeseitigungsvorrichtung
in der Nähe
der Durchführungsöffnung angeordnet,
um den Ball im wesentlichen vertikal durch diese nach oben über die
spielfeldartige Begrenzung, oder nach unten unter die spielfeldartige
Begrenzung zu bewegen. Diese Ausführungsform wird insbesondere
verwendet, wenn die Ballpositioniervorrichtung beim Golfspiel zum
Einsatz kommt.
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Die Hubvorrichtung umfaßt vorzugsweise
einen Zylinder bzw. zylinderförmige
Mittel zur Führung
eines Kolbens, bzw. allgemein Führungsmittel
zum Führen
eines Kolbens der nicht notwendigerweise einen kreisförmigen Querschnitt
aufweisen muß,
einen Kolben und eine Ballauflagevorrichtung, wobei an dem Kolben
an seinem freien Ende die Ballauflagevorrichtung angebracht ist
und der Kolben durch den Zylinder bzw. allgemein durch wenigstens
ein Führungsmittel
geführt
wird, um eine präzise
Ballbewegung zu ermöglichen.
Vorzugsweise ist die Ballauflagevorrichtung ein mit dem Kolben verbundenes
Tee oder Gummitee.
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In einem weiteren vorzugsweisen Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung
umfaßt
diese vorzugsweise innerhalb des Kobens und/oder innerhalb des Zylinders
bzw. allgemein innerhalb des Führungsmittels
eine Vakuumkammer die mit einem Innenraum der Ballauflagevorrichtung
verbunden ist, um in diesem Innenraum einen Unterdruck zu erzeugen.
Vorzugsweise ist die Ballauflagevorrichtung wie bereits erwähnt ein
Gummitee, wobei dieses mit einer Dichtfläche am freien Ende des Gummitees
versehen ist, und die Dichtfläche
bevorzugt eine Breite aufweist die größer ist als eine Strukturgröße auf der
Oberfläche
des Balls, um den Ball sicher ansaugen und mittels Unterdruck sicher
halten zu können.
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Bei der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung
umfaßt
die Triggervorrichtung vorzugsweise wenigstens einen Sensor der
die Bewegung und/oder die Position des Ballschlägers detektiert. Die Triggervorrichtung
betätigt
die Ballpositioniervorrichtung bzw. die Ballbeseitigungs- und/oder
Ballvorlegevorrichtung nachdem der Schläger durch den Sensor detektiert
wurde. Dabei kann die Betätigung
durch einen Computer und/oder einer geeigneten Steuer- bzw. Regeleinrichtung
unterstützt
werden. Werden mehrere Sensoren verwendet, so läßt sich auch die Flugrichtung
des Ballschlägers
ermitteln, um dann die Ballvorlege- und/oder die Ballbeseitigungsvorrichtung
in geeigneter Zeit und mit geeigneter Beschleunigung zu steuern
oder zu regeln, so daß der
Ball nach einem vordefinierten Trainingsmodus vorgelegt und/oder
aus der vorgelegten Position beseitigt wird.
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Vorzugsweise wird die Ballpositioniervorrichtung
beim Golfspiel bzw. beim Training von Golfschlägen eingesetzt, so daß der Ball
ein Golfball und der Ballschläger
ein Golfschläger
ist. Bedingt durch die verschiedenen Golfschlagarten wird die Ballbeseitigungsvorrichtung
so betrieben, daß der
Golfball mit einer Beschleunigung zwischen 0,1 m/s2 und
400 m/s2 beschleunigt wird, um den Golfball
aus der Trajektorie des Golfschlägers
zu entfernen.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Ballpositioniervorrichtung wird der Golfball während der
Beschleunigung durch die Ballbeseitigungsvorrichtung mit der durch
die Gewichtskraft des Golfballs erzeugten Kraft und einer zusätzlichen
Kraft mit der Ballbeseitigungsvorrichtung verbunden. Dabei wird
die zusätzliche
Kraft vorzugsweise mittels Unterdruck durch Ansaugen des Golfballs
erzeugt, wobei der Unterdruck mit einem Vakuumregulierventil innerhalb
einer vordefinierten Zeit wieder abgebaut werden kann.
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Ferner betrifft die Erfindung zusätzlich ein
Gummitee welches insbesondere bei der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung
als Ballauflagevorrichtung Verwendung findet, mit einem freien Ende
mit einer Öffnung
zu einem Innenraum und einem festen Ende zum Verbinden mit Teilen
der Ballpositioniervorrichtung, wobei das freie Ende eine Dichtfläche umfaßt welche
an einem Golfball zur Anlage kommt, und die Dichtfläche eine
Breite aufweist die größer ist
als eine Strukturgröße auf der
Oberfläche
des Golfballs. Vorzugsweise ist die Breite der Dichtfläche zwischen
dem 1,5-fachen und 5-fachen der Strukturgröße. Ferner kann das erfindungsgemäße Gummitee
auf oder an der Dichtfläche
wenigstens eine Dichtlippe aufweisen. In einer weiteren vorzugsweisen
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gummitees
wird bei Beaufschlagung des Innenraums mit Unterdruck das freie
Ende am Golfball mit einer effektiven Fläche von 1 cm2 bis
5 cm2 zur Anlage gebracht, damit der Golfball
mit einer zusätzlichen
Kraft gegen das Gummitee drückt,
die sich aus Unterdruck und effektiver Fläche ergibt.
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Die vorliegende Erfindung wird im
folgenden unter Bezugnahme der Figuren näher beschrieben, welche zur
Erläuterung
spezieller Ausführungsbeispiele
der Erfindung dienen. Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung
mit einem Ball in einer ersten Position über der spielfeldartigen Begrenzung,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung
mit einem Ball in einer zweiten Position unterhalb der spielfeldartigen
Begrenzung,
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3 eine
seitliche Schnittdarstellung entlang der Linie A-A von 1,
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4 eine
seitliche Schnittdarstellung entlang der Linie A-A von 2,
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5 eine
Draufsicht von 1,
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6 schematisch
eine zu 1 bis 5 alternative erfindungsgemäße Ballpositioniervorrichtung mit
einem Ball in einer ersten Position oberhalb der spielfeldartigen
Begrenzung,
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7 schematisch
die Ballpositioniervorrichtung nach 6 mit
einem Ball in einer zweiten Position unterhalb der spielfeldartigen
Begrenzung,
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8 ein
Gummitee gemäß der vorliegenden
Erfindung zur Aufnahme eines Golfballes,
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9 schematisch
eine zu 1 bis 5 und 7 und 8 alternative
erfindungsgemäße Ballpositioniervorrichtung
mit einem Ball in einer ersten Position oberhalb der spielfeldartigen
Begrenzung,
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10 schematisch
die Ballpositioniervorrichtung nach 10 mit
einem Ball in einer zweiten Position unterhalb der spielfeldartigen
Begrenzung,
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1 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung 100 zum
Vorlegen wenigstens eines Balles 10, vorzugsweises eines
Golfballes 10 z. B. für
den Abschlag mit einem Ballschläger,
vorzugsweise einem Golfschläger.
Der Ball 10, bzw. der Golfball 10 ist bevorzugt
auf einem Tee 8 positioniert, welches vorzugsweise als
Gummitee 8 ausgebildet ist. Das Tee bzw. Gummitee 8 ist
mit seiner Unterseite mittels einer Tee- bzw. Gummiteehalterung 9 mit
einer Kolbenplatte 7 so verbunden, daß bei einer Bewegung der Kolbenplatte 7 durch
einen Kolben 2, an dessen freiem Ende sich die Kolbenplatte 7 befindet,
daß Tee
bzw. Gummitee 8 ebenfalls in Richtung des Kolbens bewegt
wird. Vorzugsweise erfolgt die Bewegung in vertikaler Richtung.
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Die in 1 gezeigte
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung 100 umfaßt als Ballbeseitigungsvorrichtung 102 und
Ballvorlegevorrichtung 101 eine Hubvorrichtung (1, 2, 8)
mit wenigstens einem Hubzylinder 1 innerhalb dessen sich
der Kolben 2 geführt
im wesentlichen vertikal auf und ab bewegen läßt. Die Hubvorrichtung der
Ballpositioniervorrichtung 100 kann dabei vertikal justierbar
sein, z.B. über geeignete
Justierelemente die z.B. an der Grundplatte 5 eines Gehäuses 25 angebracht
sind und/oder über Justierelemente
die am Zylinder 1 angeordnet sind.
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Auf der Oberseite der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung 100 ist
eine spielfeldartige Begrenzung 24 der Vorrichtung vorgesehen,
die z.B. aus einer ebenen Fläche
gebildet wird, vorzugsweise einer Kunstgrasmatte 24, wenn
die Vorrichtung 100 zum Training des Golfspiels verwendet
wird. Durch eine Aussparung 23 in der spielfeldartigen
Begrenzung 24 bzw. der Kunstgrasmatte 24 läßt sich
ein Ball bzw. ein Golfball 10 so in einer ersten Position
positionieren, daß der
Ball 10 etwas erhöht
bezüglich
der Ebene oder auf der gleichen Ebene wie die Oberfläche der
spielfeldartigen Begrenzung (der Kunstgrasmatte) 24 liegt.
Alternativ läßt sich
der Ball bzw. Golfball 10 durch die Aussparung 23 hindurch
innerhalb der Vorrichtung 100 positionieren. So kann z.B.
der Golfball 10 mittels des Kolbens 2 aus der
ersten Position, die vorzugsweise auf einer Trajektorie des Ballschlägers beim
Abschlagen des Balles liegt, in eine zweite Position bewegt werden, wobei
die zweite Position des Balles bzw. des Golfballes 10 derart
ist, daß dieser
nicht mehr durch den Schläger
beim Abschlag erfaßt
wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
von 1 läßt sich
dies z.B. so erreichen, daß der
Ball bzw. der Golfball 10 mittels des Kolbens 2 nach
unten bewegt wird. und unterhalb der Kunstgrasmattenoberfläche 24 in
einer zweiten Position positioniert wird, wie dies in 2 dargestellt ist.
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Die zweite Position des Balls 10,
bei der sich dieser unterhalb der Kunstgrasmatte 24 befindet
kann in zweierlei Hinsicht vorteilhaft sein. Zum einen kann der
Golfball 10 in dieser zweiten Position vorgelegt werden, um
eine definierte Position zur Positionierung in die erste Position
zu haben. Die zweite Position kann also als Referenzposition für die erste
Position des Golfballes 10 dienen. Zum anderen kann der
Golfball 10 aus der ersten Position in die zweite Position
gebracht werden, um eine etwaige Kollision mit dem Golfschläger zu vermeiden,
d.h., um einen Abschlag des Golfballes 10 zu verhindern.
Das Trainingsprogramm, bei dem ein Abschlag eines Golfballs 10 verhindert
wird, also der Golfball von seiner ersten in die zweite Position
gebracht wird, wird weiter unten näher mit seinen Vorteilen ausgeführt. Zunächst soll
die Vorlage des Golfballes 10 in die zweite Position bei
der sich der Ball 10 unterhalb der Kunstgrasmatte 24 befindet
näher beschrieben
werden.
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Der Ball
10 kann z.B. durch
den Spieler selbst mittels eines Golfschlags in die Aussparung
23 eingelocht
werden, z.B. mittels eines Puttingschlags. Alternativ kann der Golfball
10 z.
B. mittels der in den auf den Anmelder zurückgehenden und noch nicht veröffentlichten
deutschen Patentanmeldungen
DE
102 17 276.5 und
DE
101 46 322.7 beschriebenen Golfballvorlegevorrichtung
1 (siehe
11 mit neuen Bezugszeichen
entsprechend der
DE 102 17
276.5 ) vorgelegt werden, wobei, um Wiederholungen zu vermeiden,
der Inhalt dieser Patentanmeldungen ebenfalls zum Gegenstand der
vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Nach der Vorlage des Golfballes
10 in
die zweite Position kann dann wie unten näher beschrieben wird das Abschlagtraining
erfolgen.
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Bei der Vorlage des Golfballes mittels
der in der
DE 102 17 276.5 beschriebenen
Golfballvorlegevorrichtung
1 (siehe
13 die
eine schematische Schnittdarstellung der dort beschriebenen Golfballvorlegevorrichtung
1 zeigt)
kann dieser entweder frei vorgelegt werden oder mittels eines Ballauflegebügels
31 (siehe
11). Bei der freien Vorlage
des Golfballes
4 (siehe
11),
10 wird
der Golfball durch die Golfballvorlegevorrichtung
1 freigegeben
und wird gezielt auf die Aussparung
23 (
2) bzw. 32 (in
11) rollend in diese eingelocht. Der
Ball
4,
10 fällt
dann durch die Aussparung
23,
32 auf das Tee
8,
26 (in
11), wobei der Ball
4,
10 durch
die Aussparung
23,
32 zentriert wird, um sicher
auf dem Tee
8,
26 positioniert zu werden. Es ist deshalb
vorteilhaft die Aussparung
23,
32 im Durchmesser
so zu wählen,
daß eine
Zentrierung des Balles
10 auf das Tee
8 möglich ist.
Vorteilhaft wird die Aussparung
23 etwa zwischen dem 1,05-
und 1,5-fachem des Golfballdurchmessers (ca. 42 mm) gewählt. Je
nach Dicke der Kunstgrasmatte
24 bzw. der spielfeldartigen
Begrenzung (
27 in
11)
wird der Ball
4,
10 durch diese vollständig auf
das Tee
8,
26 hin zentriert und kommt dort sicher
zum Aufliegen, oder es sind an der spielfeldartigen Begrenzung
24,
27 zusätzliche
(in
1 und
11 nicht näher dargestellte)
Ballführungsmittel
vorgesehen. Ein solches Ballführungsmittel
kann z.B. ein am Innenrand der Aussparung
23,
32 angebrachtes
nach unten weisendes Rohrstück
oder ein gleichwirkendes Führungsmittel
sein, welches den Ball
4,
10 auf das sich in einer
unteren Position befindliche Tee oder auf eine sonstigen Ballaufnahmevorrichtung
8,
26 führt.
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Bei der freien Vorlage des Golfballs
4,
10 mittels
der Golfballvorlegevorrichtung
1 (
11) ist der in
11 dargestellte Ballauflegbügel
31 entfernt,
so daß bei
Betätigung
des Betätigungselements
19 ein
Golfall
4 durch das Ballausgaberohr
11 freigegeben
wird. Der Vorteil der Golfballvorlegevorrichtung
1 besteht
in der sehr präzis
reproduzierbaren Vorlage des Golfballs
4, wie dies unter
anderem in der
DE 102 17 276.5 beschrieben
ist. Durch die reproduzierbare Vorlage des Golfballs
4,
10 kann
der Ball
4,
10 stets so vorgelegt werden, daß er in
die Aussparung
23,
32 der Ballpositioniervorrichtung
100 einlocht.
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Alternativ zur freien Vorlage des
Golfballes
4,
10 mit der Golfballvorlegevorrichtung
1 aus
DE 102 17 276.5 kann der
Ball
4,
10 mittels der Golfballvorlegevorrichtung
1 auch über einen
Ballauflegbügel
31 (siehe
11) vorgelegt werden, indem
dieser z.B. in einer Ausnehmung
32 (in
11) in der spieifeldartigen Begrenzung
24,
27 z.B.
in der Kunstgrasmatte
24 (
27 in
11) wenigstens teilweise versenkt wird
und der Ball
4,
10 dann am vorderen Ende des Ballauflegebügels
31 durch
diesen hindurchfallend gezielt in die Aussparung
23,
32 fällt. Hierzu
ist es erforderlich, daß der
Ballauflegbügel
31 der
Golfballvorlegevorrichtung
1 alternativ zur Beschreibung
in der
DE 102 17 276.5 am
vorderen freien Ende einen Durchmesser aufweist, der etwas größer ist
als der Durchmesser des Balls
4,
10, vorzugsweise
einen Durchmesser vom 1,01- bis 1,5-fachen des Palldurchmessers.
Alternativ oder zusätzlich
zur wenigstens teilweisen Versenkung des Ballauflegebügels
31 in der Ausnehmung
der Kunstgrasmatte
24 (
27 in
11) kann dieser auch in der Aussparung
23,
32 wenigstens teilweise
versenkt werden. Die wenigstens teilweise Versenkung des Ballauflegebügels
31 garantiert,
daß beim
Abschlag dieser nicht durch den Golfschläger erfaßt wird.
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In 11 ist
der Ballauflegbügel 31 in
einer teilweisen versenkten Position gezeigt, wobei hier die Kunstgrasmatte
mit 27 bezeichnet ist. der Golfball 4 ist dabei
in der ersten Position, also über
der Kunstgrasmatte 27 positioniert. Die Ballpositioniervorrichtung 100 ist
nicht näher
dargestellt und wird nur durch das Tee 26 und den Ball 4 repräsentiert,
wobei sich die Aussparung 23, 32 unterhalb des
Balls 4 befindet und z.B. entsprechend des in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiels
fortsetzt und dort der Ballauflegbügel 31 teilweise versenkt
ist. Zusätzlich
kann, wie in 11 gezeigt,
die Kunstgrasmatte 27 (bzw. die spielfeldartige Begrenzung 24)
mit Ausnehmungen 32 zur wenigstens teilweisen Versenkung
des Ballauflegbügels 31 versehen sein.
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Durch die Ballvorlage mit der in
DE 102 17 276.5 beschrieben
Golfballvorlegevorrichtung
1 (
11) ergeben sich neben den in der
DE 102 17 276.5 beschriebenen
Vorteile weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten im Zusammenhang
mit der vorliegenden erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung
100.
Für die Anwendung
der Golfballvorlegevorrichtung
1 in Zusammenwirkung mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
100 ist
lediglich der Ballauflegbügel
31 zu
entfernen, bzw. durch einen Bügel
zu ersetzen, der den Ball
4,
10 an seinem vorderen
Ende durch diesen hindurch in die Aussparung
23,
32 hinein
freigeben kann.
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Wurde ein Golfball 4, 10 z.B.
mittels einer der drei oben beschriebenen Möglichkeiten (freie Vorlage durch
Spieler, freie Vorlage durch die Golfballvorlegevorrichtung 1 oder
Vorlage durch die Golfballvorlegevorrichtung 1 mit Ballauflegbügel 31)
in die zweite Position (bei der sich der Ball 4, 10 unterhalb
der Kunstgrasmatte 24, 27 befindet) vorgelegt,
so wird der Golfball 4, 10 vorzugsweise mittels
einer in 1 nicht näher beschrieben
Sensorvorrichtung erfaßt.
Nach Erfassung durch die Sensorik wird der Golfball 4, 10 abhängig vom gewählten Trainingsprogramm
in die erste Position gebracht, um z.B. den Ball 4, 10 zum Abschlag
bereitzustellen. Der Golfspieler kann nun seinen Abschlag trainieren,
wobei der Ball 4, 10 individuell je nach zu übenden Schlag oder dem gewähltem Schläger in seiner
Höhe gezielt
vorgelegt werden kann.
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Neben dem reinen Abschlagtraining,
bei dem der Ball 10 durch den Golfschläger tatsächlich abgeschlagen wird, bietet
die erfindungsgemäße Ballpositioniervorrichtung 100 vorteilhaft
auch die Möglichkeit
den Golfball mittels der Ballbeseitigungsvorrichtung 102 aus
der ersten Position (bei der der Ball 10 auf der Trajektorie
des Ballschlägers
beim Abschlag des Balls ist) zu entfernen, indem die Funktionsweise
der Ballvorlegevorrichtung 101, die die Hubvorrichtung
(1, 2, 8) umfaßt, umgekehrt wird und damit
den Golfball 10 von der ersten Position zurück in die
zweite Position bringt. Damit wird dem Spieler ein Vorhandensein
eines zum Abschlag bereitliegenden Golfballes 10 simuliert,
der dann kurz vor dem Abschlag entfernt wird. Damit läßt sich ein
besonderer Trainingserfolg erreichen indem etwaige Irritationen
des Spielers durch den Golfball beim Abschlag minimiert werden können.
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Die erfindungsgemäße Ballpositioniervorrichtung 100 wird
für das
Golftraining z.B. so in der Erde versenkt installiert, so daß die spielfeldartige
Begrenzung wie die Kunstgrasmatte 24 eine Ebene mit der
Golfplatzoberfläche
bildet oder auf der Golfplatzoberfläche aufliegt. Dadurch wir es
ermöglicht
einen Golfball 10 für das
Golfspiel bestmöglich
zum Abschlag zu positionieren, bzw. wie beschrieben, einen zum Abschlag
in der ersten Position befindlichen Golfball 10 zurück in die
zweite Position unterhalb der Kunstgrasmattenoberfläche 24 zu
bringen, so daß eine
Kollision des Golfschlägers
mit dem Golfball 10 und damit ein Abschlag des Balls 10 verhindert
wird.
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In einer vorzugsweisen Ausführungsform
(wie in 1 und 2 dargestellt) ist der Kolben 2 mittels einer
Schubstange 3 mit einer Vorrichtung verbunden, welche eine
lineare Bewegung des Kolbens 2 und damit des Tees bzw.
des Gummitees 8 ermöglicht.
Als Beispiel einer solchen Vorrichtung zur linearen Bewegung sind in 1 beidseitig des Zylinders 1 bzw.
des Kolbens 2 ein Antriebsgestell 11a, b vorgesehen,
welche vorzugsweise aber nicht notwendigerweise symmetrisch zum
Zylinder 1 angeordnet sind. An wenigstens einem Antriebsgestell,
vorzugsweise jedoch an beiden, sind Gummizahnriemen 15a, b vorgesehen,
welche z.B. über wenigstens
einen Motor, vorzugsweise über
jeweils einen Schrittmotor oder andere steuer- bzw. regelbare Motoren
antreibbar sind, und welche sich im wesentlichen etwa entlang des
Zylinders 1 erstrecken, und an welchen auf symmetrische
Art und Weise die Schubstange 3 z.B. mittels Halteschellen 16a, b so
befestigt ist, daß bei
einer synchronen Bewegung der Zahnriemen 15a, b diese
die Schubstange 3 linear bewegen. Durch die Verbindung
des Schubstange 3 mit dem Kolben 2 wird der Kolben 2 bei
Bewegung der Schubstange 3 ebenfalls linear bewegt. Der
Zylinder 1 weist vorzugsweise beidseitig eine etwa entlang
der Zylinderachse verlaufende Ausnehmung so auf, daß die Schubstange 3 mit
dem Kolben 2 verbindbar ist. Eine mögliche Ausführungsform ist in den Seitenansichten
zu den 1 und 2 in den 3 und 4 dargestellt.
Die beiden Gummizahnriemen 15a, b werden in dem
in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
z.B. jeweils mittels Schrittmotoren 12a, b angetrieben,
wobei diese z.B. ein Ende des Linearantiebs bilden können, indem
z.B. auf den jeweiligen Motorachsen 13a, b Antriebsrizel 14a, b befestigt
sind, um welche die Zahnriemen 15a, b gelenkt
werden. Am anderen Ende des linearantriebs sind auf Umlenkachsen 17a, b Umlenkrollten 18a, b an
den jeweiligen Antriebsgestellen 11a, b angebracht,
um das andere Ende des Linearantriebs zu bilden. Die Schubstange 3 läßt sich
nun zwischen den Motorachsen 13a, b der Antriebsrizel 14a, b und
den Achsen der Umlenkrollen 18a, b Linear so bewegen,
daß die
Schubstange stets einen definierten, vorzugsweise rechten Winkel
zur Bewegungsrichtung der Zahnriemen 15a, b bildet.
Durch eine mechanische Kopplung der Schubstange 3 mit dem
Kolben 2 läßt dieser
wie oben beschrieben innerhalb des Zylinders 1 ebenfalls
linear verschieben. Durch den Zylinder 1 ist ferner der
Kolben 2 sehr präzise
geführt,
so daß das
am freien Ende des Kolbens befindliche Gummitee (oder eine andere
Ballhaltevorrichtung) sehr präzise
den Ball positionieren kann.
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Durch den oben beschriebenen regel-
bzw. steuerbaren Linearantrieb kann ein Golfball in eine erste Position
gebracht werden die auf der Trajektorie des Golfschlägers beim
Abschlagen des Golfballs 10 liegt. Eine solche Position
kann jede Position sein, bei der der Ball 10 mit seiner
Unterseite auf der oberen Ebene der spielfeldartigen Begrenzung 24 oder über dieser
Ebene liegt, d.h. daß der
Golfball 10 also auf der Ebene der Kunstgrasmatte 24 oder
etwas erhöht über der
Kunstgrasmatte 24 positioniert wird, wie dies z.B. in 1 dargestellt ist.
-
Durch die Möglichkeit des Linearantriebs
den Golfball 10 relativ zur Oberfläche der Kunstgrasmatte 24 in
weiten Grenzen beliebig zu positionieren, vorzugsweise in einem
Bereich von 0 mm bis ca. 50 mm über
der Kunstgrasmattenoberfläche,
können
vorteilhaft verschiedene Spiel- und Trainingsprogramme mit maximalem Trainingserfolg
trainiert werden.
-
So lassen sich beispielsweise normale
Abschlagübungen
durchführen,
wenn der Golfball wenigstens auf der Ebene oder etwas über der
Kunstgrasmatte 24 positioniert wird. Über die Höhe der Ballvorlage lassen sich
vorteilhaft die verschiedenen Schlagtechniken des Golfspiels üben, wie
z.B. der Drive-, Chip-, Pitch- oder Put-Schlag. Für jeden
dieser Schlagübungen
werden üblicherweise
unterschiedliche Golfschläger
mit unterschiedlichen Schlägerkopfformen,
sowie unterschiedliche Abschlagtechniken verwendet. Um einen optimalen Trainingseffekt
zu erzielen ist es vorteilhaft die Höhe der Golfballvorlage dem
zu trainierenden Abschlag und dem verwendeten Golfschläger anzupassen,
was in der bisherigen Praxis durch die Wahl verschieden hoher Tees
erfolgte. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Höhe der Ballvorlage
optimal auf den zu trainierenden Abschlag und auf den Spieler einzustellen,
so daß optimale
Trainingsbedingungen erreicht werden.
-
Die erfindungsgemäße Ballpositioniervorrichtung 100 ist
vorzugsweise mit einer Steuer- oder Regeleinrichtung wie z.B. einem
Computer verbunden, welcher die Auswahl der zu trainierenden Schlagtechniken und
damit z.B. vorprogrammierte oder voreingestellte Höhen der
Ballvorlage über
der Kunstgrasmatte ermöglicht.
-
Ferner können an die Steuer- bzw. Regeleinrichtung
verschiedene Sensoren angeschlossen sein, so daß z. B. die Vorlage eines Balls 10 auf
einem Tee 8 detektiert wird. Ebenso können Sensoren die Position
des Schlägers
ermitteln und abhängig
von dieser die Ballpositioniervorrichtung 100 steuern,
so daß entweder
ein Golfball 10 in die erste Position vorgelegt wird und
ein Abschlag des Balls 10 erfolgt (1 und 3),
oder daß ein
in einer ersten Position vorliegender Ball 10 kurz vor
dem Abschlag in die zweite Position unterhalb der spielfeldartigen
Begrenzung 24 (2 und 4) gebracht wird, so daß ein Ballabschlag
unterbleibt.
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In 5 sind
schematisch Sensoren 40 und 41 in verschiedenen
Abständen
zur Aussparung 23 angebracht, um den Golfschläger entlang
seiner Flugbahn beim Abschlag zu detektieren. Dabei kann abhängig vom
Spielprogramm, d.h. anhängig
von der Art des ausgeführten
Golfschlags jeweils ein anderer Sensor aktiv sein, um den an die
Aussparung 23 herannahenden Golfschläger zu detektieren.
-
Als Sensoren können optische Sensoren wie
z.B. Lichtschranken, induktiv und/oder kapazitiv arbeitende Sensoren
wie z.B. Näherungsschalter
bzw. -detektoren oder Metalldetektoren verwendet werden. Auch mechanisch
bzw. akustisch arbeitende Sensorvorrichtungen können zum Einsatz kommen bzw.
mit den vorgenannten Sensoren kombiniert werden.
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Die Sensoren 40, 41 sind
so angeordnet, daß z.B.
abhängig
vom zu trainierenden Golfschlag derjenige Sensor den Golfschläger auf
seiner Bewegung zum Golfball hin erfaßt, so daß ausreichend Zeit verbleibt,
um z.B. den Golfball aus seiner ersten Position in seine zweite
Position zurückzuführen. Hierzu
ist z.B. eine Hubbewegung von 0,08 m erforderlich, um den Ball 10 sicher
in die zweite Position unterhalb der Kunstgrasmattenoberfläche 24 zu
positionieren. Abhängig
vom trainierten Golfschlag treten Schlägerbeschleunigungen von bis
zu 800 m/s2 auf, so daß der Schläger während des Durchschwungs in
etwa 0,1 s bis 0,4 s auf eine Geschwindigkeit von bis zu 60 m/s
beschleunigt wird. Sollen nun die Sensoren 40, 41 den
Schläger
während des
Durchschwungs so erfassen, daß ein
sicheres Arbeiten der Ballbeseitigungsvorrichtung 102 möglich ist, indem
der Golfball 10 wie erwähnt
von der ersten Position auf bzw. über der Kunstgrasmatte 24 in
die zweite Position unterhalb der Oberfläche der Kunstgrasmatte 24 zurückgeführt wird,
so bestimmt der Abstand der Sensorvorrichtung 40, 41 zur
Aussparung 23 (bzw. zum Golfball 10) wesentlich
die Beschleunigung mittels der der Golfball 10 von der
ersten Position in die zweite Position bewegt wird. In Tabelle 1
sind z.B. Beschleunigungswerte b für die Beschleunigung der Ballbeseitigungsvorrichtung 102 (Vertikalbeschleunigung
des Golfballes 10) in Abhängigkeit vom Abstand x des
Sensors 40, 41 (der den Golfball detektiert) zur
Aussparung 23 angegeben. Ebenso ist die Differenzzeit t
angegeben, innerhalb der Golfball die vertikale Hubbewegung von 0,08
m ausführen
muß, nachdem
der Sensor den Schläger
erfaßt
(detektiert) hat (etwaige Signalverarbeitungszeiten zur Erfassung
der Schlägerposition
und der Rege- bzw.
-
Steuereinrichtung sind aus Vereinfachungsgründen nicht
berücksichtigt).
Wird die Differenzzeit t überschritten,
kann es zu einer Kollision des Schlägers mit dem Ball 10 kommen,
was nicht erwünscht
ist. Die in der Tabelle 1 angegebenen Werte gehen von einer maximalen
Schlägerbeschleunigung
von 460 m/s2 aus, was einen Durchschwung
des Schlägers
von etwa 0,15 s entspricht.
-
Tabelle 1:
-
Beschleunigung der Ballbeseitigungsvorrichtung 102 und
die damit verbunden vertikale Golfballbeschleunigung in Abhängigkeit
des Sensorabstandes x zum Golfball 10 (zur Aussparung 23)
für eine
Drive-Schlag mit maximaler Beschleunigung des Golfschlägers von
460 m/s2. Um eine Kollision zwischen Schläger und
Ball zu vermeiden muß innerhalb
der Differenzzeit t der Golfball 10 mit der Ballbeseitigungsvorrichtung 102 aus
der Schlägertrajektorie
entfernt werden, d.h. innerhalb dieser Zeit muß der Ball 10 eine
Hubbewegung von ca. 0,08 m durchführen, wenn es sich um einen
Golfball 10 handelt.
-
-
Wie Tab. 1 zeigt, ist es z.B. bei
einem Drive-Schlag, bei dem die höchsten Schlägerbeschleunigungen von bis
zu ca. 500 m/s2 auftreten, vorteilhaft den
Sensor etwa zwischen 0,3 m und 0,5 m von der Aussparung 23 zu
positionieren. Damit ist die notwendige Beschleunigung b des Golfballes 10 in
einem Bereich, der technisch noch gut und preiswert zu realisieren
ist.
-
Zur Detektion eines Put-Schlags kann
der Sensor auch zwischen ca. 0,1 m und 0,3 m von der Aussparung
entfernt angebracht sein, da hier die Beschleunigungen des Schlägers um
oft mehr als das 10-fache geringer ist.
-
Wie die obigen Ausführungen
gezeigt haben, werden vorteilhaft mehrerer Sensoren in Abständen von ca.
0,1 m bis hin zu etwa 0,5 m von der Aussparung 23 entfernt
angebracht. Dabei werden diese so angeordnet, daß die Sensoren den Golfschläger beim
Durchschwung detektieren können,
wodurch ein Triggersignal für
eine Steuer- oder
Regelvorrichtung generiert wird, welches die Ballbeseitigung z.B.
mittels des oben beschriebenen Linearantriebs veranlaßt.
-
Wie Tabelle 1 zeigt ist es notwendig
den Golfball 10 mit einer Beschleunigung b zu beschleunigen,
welche größer ist
als die Erdbeschleunigung g (g = 9.81 m/s2).
Würde der
Golfball lediglich auf dem Tee 8 aufliegen und das Tee
mit der in der Tabelle 1 angegebenen Vertikalbeschleunigung b beschleunigt,
so würde
sich das Tee 8 von Ball 10 lösen und sich von diesem beschleunigt
entfernen, wobei der Ball 10 dann im freien Fall gemäß der Erdbeschleunigung
beschleunigt nach unten fällt.
Da diese Beschleunigung für
Golfschläge
mit hoher Schlägergeschwindigkeit
zu gering ist, um den Ball nach Detektion des Schlägers beim
Durchschwung des Schlägers
zu entferen, kann es bei Golfschlägen mit hoher Schlägergeschwindigkeit,
wie z.B. beim Drive-Schlag, zu einer Kollision zwischen Ball 10 und
Golfschläger
kommen, insbesondere dann, wenn das Triggersignal zum Entfernen
des Golfballes 10 wie oben beschrieben erst beim Durchschwung
des Schlägers
generiert wird. Damit der Ball 10 bei der vertikalen Beschleunigung
nach unten auf dem Tee 8 verbleibt wird dieser wenigstens
während
seiner Beschleunigung neben der durch die Gewichtskraft erzeugten
Kraft mittels einer zusätzlichen
Kraft auf das Tee 8 gedrückt, bzw. ist mit dem Tee 8 verbunden,
so daß die
in Tabelle 1 angegebenen Beschleunigungen für den Golfball 10 erzielbar
sind. Diese zusätzliche
Kraft kann z.B. über
Ballbefestigungsmittel erzielt werden mit denen der Ball 10 mittels
mechanischer Kopplung gegen das Tee 8 gepreßt wird.
Als die einfachsten Mittel (in den Figuren nicht dargestellt) seien
z.B. Feder- und/oder Gummivorrichtungen genannt. Ferner kann der
Golfball 10 auch fest mit dem Tee 8 verbunden
sein, z. B. durch eine Klebung. Die bisherigen zusätzlichen
Ballbefestigungsmittel, bzw. eine feste Verbindung zwischen Golfball 10 und
Tee 8 schränken
die universelle Anwendungsmöglichkeit
der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung 100 insofern
ein, daß bei Änderung
des rainingsprogramms die Ballbefestigungsmittel angebracht bzw.
beseitigt werden müssen,
das gleiche gilt im Falle daß das
Tee 8 mit dem Golfball 10 fest verbundenen ist.
Wesentlich vorteilhafter ist es die zusätzliche Kraft mittels Unterdruck
zu erzeugen, so daß der
Golfball 10 am Tee 8 (bzw. allgemein an einer
Ballauflagevorrichtung 8) angesaugt wird und damit der
Ball 10 neben der durch seine Gewichtskraft erzeugte Kraft
zusätzlich
mittels einer durch den Unterdruck erzeugten zusätzlichen Kraft am Tee 8 angreift.
Dies laßt
sich z.B. erzielen, indem das Tee 8 mit Unterdruck beaufschlagt
wird.
-
8 zeigt
schematisch einen Golfball 10 auf einem Tee 8,
dessen freies Ende 54 eine Dichtfläche 51 mit einer Öffnung 56 aufweist,
an der der Golfball 10 zu Anlage kommt, wobei die Breite
der Dichtfläche 51 so bemessen
ist, daß trotz
der verschiedenen Strukturen 55 welche die Oberfläche der
Golfbälle 10 aufweisen können, eine
Dichtwirkung erzielt wird, wenn der Innenraum 52 des Tees 8 evakuiert
bzw. mit einem Unterdruck beaufschlagt wird und der Ball 10 über die Öffnung 56 angesaugt
und gegen die Dichtfläche 51 gedrückt wird.
Das Gummitee 8 wird üblicherweise
mit seinem festen Ende 53 mit dem Kolben 2 (siehe 1) verbunden. Die Dichtfläche 51 kann
dabei nicht näher
dargestellte Dichtlippen umfassen. Vorzugsweise ist die Breite der
etwa ringförmigen
Dichtfläche 51,
welche am Golfball 10 zur Anlage kommt so bemessen, daß sie größer oder
gleich der Strukturgröße der etwaigen
auf der Golfballoberfläche
befindlichen Strukturen ist, wobei vorzugsweise die Breite größer als
das 1,5-fache bis hin zum 5-fachen der Strukturgröße ist.
Ferner kann das Tee 8 an seinem freien Ende 54 (8) einen etwas größeren Durchmesser
aufweisen, so daß die
Dichtfläche 51 einen
größeren Bereich
des Golfballes 10 kontaktiert. Vorzugsweise wird das Tee 8 an
seinem Freien Ende 54 so geformt, daß beim evakuieren des Tees 8 der
Unterdruck am Golfball 10 mit einer effektiven Fläche von
1 cm2 bis 5 cm2 angreift.
Hierdurch kann der Golfball 10 mit einer zusätzlichen
Kraft von 10 N bis hin zu 50 N gegen das Tee 8 gedrückt werden.
Dies ermöglicht
bei einem Ballgewicht von etwa 50 Gramm im Idealfall Beschleunigungen
des Golfballes 10 im Bereich von 200 m/s2 bis
hin zu 1000 m/s2 . Damit lassen sich die
in der Tabelle 1 angegebenen vertikalen Beschleunigungen b zur Beseitigung
des Balls 10 erzielen, selbst wenn das Tee 8 in
seinem Innenraum 52 mit einem kleineren Unterdruck als
1 bar (100 000 N/m2) beaufschlagt wird.
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In den 1, 2, 3, und 4 ist
ein Ausführungsbeispiel
mit einem evakuierten Gummitee 8 dargestellt. Dabei wird
das Tee 8 über
dem hohlförmig
ausgebildeten Kolben 2, mit dem das Gummitee 8 über die
Kolbenplatte 7 verbunden ist, mit einem Unterdruck beaufschlagt
indem der Zylinder 1 mittels eines Schlauches 20 über den
Schlauchnippel 19 an eine Unterdruckvorrichtung (z.B. eine
Vakuumpumpe) angeschlossen ist. Über das
Vakuumregulierventil 21 kann das Vakuum bzw. der Unterdruck
gesteuert und/oder geregelt werden, wobei in 1 bis 4 z.B.
hierfür
einen Einstellschraube 22 am Vakuumregulierventil 21 vorgesehen
ist.
-
Indem der Zylinder 1 und
der Kolben 2 über
das Vakuumregulierventil 21 mit einem Unterdruck beaufschlagt
wird, besteht ferner auch die Möglichkeit
den Golfball 10 bei der Bewegung von seiner zweiten Position (unterhalb
der spielfeldartigen Oberfläche)
in die erste Position (über
der spielfeldartigen Oberfläche)
mittels der zusätzlichen
durch den Unterdruck erzeugten Kraft sicher auf dem Tee 8 festzuhalten,
so daß der
Ball sicher zum Abschlag positioniert wird und nicht unbeabsichtigt
vom Tee 8 rollt. Damit kann insbesondere der Ball 10 schneller
vorgelegt werden, d.h. die Ballvorlegevorrichtung bzw. die den Linearantrieb
umfassende Hubvorrichtung 1,2, 8 kann
den Ball 10 mit hohen Beschleunigen vorlegen, ohne das
der Ball 10 das Tee 8 unbeabsichtigt verläßt. Wird
der Ball 10 mit der Ballbeseitigungsvorrichtung von der
ersten Position in die zweite Position zurückbewegt, so wird durch den
Unterdruck, wie oben bereits dargestellt, die zusätzlich Kraft
erzeugt, so daß die
in Tabelle 1 angegebenen Beschleunigungen erzielbar sind, wobei
der Ball dabei sicher am Tee 8 gehalten wird.
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Wird der Ball lediglich zum Abschlag
vorgelegt, d.h. von der zweiten Position in die erste Position,
so kann dies vorteilhaft ebenfalls mittels eines mit Unterdruck
beaufschlagten Tees 8 erfolgen, wie dies bereits erwähnt wurde.
Dabei kann der Unterdruck mittels einer nicht näher dargestellten Unterdruckquelle
erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Unterdruck
auch mittel der Bewegung des Kolbens 2 selbst erzeugt werden.
Dabei herrscht in Position 2 (siehe 2, in der der Ball 10 unterhalb
der spielfeldartigen Begrenzung 24 ist) ein Druck p2. Durch die Bewegung des Kolbens 2 und
damit des Balls 10 in die erste Position (über die spielfeldartige
Begrenzung 24, siehe 1)
wird das Volumen innerhalb des Zylinders 1 vergrößert es
ergibt sich ein gegenüber
p2 verrigerter Druck p1 wenn
der Ball 10 in die Position 1 bewegt wird. Dabei
ist es wichtig, daß der
Ball 10 wie bereits beschreiben an einer Dichtfläche 51 des
Tees 8 (siehe 8)
anliegt, so daß sich eine
reduzierter Druck p1 ausbilden kann. Der
reduzierte Druck p1 stellt sicher, daß der Golfball 10 durch
eine Ansaugwirkung durch die Öffnung 56 in
Tee 8 auf diesem gehalten wird, insbesondere wenn der Kolben 2 abgebremst
wird, um den Ball 10 in der ersten Position zu positionieren,
damit der Ball abgeschlagen werden kann. In diesem Falle kann auf
eine weitere Unterdruckquelle verzichtet werden.
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Das Vakuumregulierventil 21 wird
dabei so eingestellt, daß im
Innenraum 51 (siehe 8)
des Tees 8 indem zunächst
der reduzierte Druck p1 herrscht sich nach
einer vorgegebenen Zeit wieder Atmosphärendruck einstellt, d. h. der
Unterdruck wird innerhalb einer vordefinierten Zeit abgebaut. Die
Zeit wird dabei vorteilhaft so gewählt, daß sich der Unterdruck bis zum
Ballabschlag abbaut, also vorzugsweise innerhalb einer Zeit von
0,5 s bis 1,5 s nachdem der Ball von der zweiten Position in die
erste Position gebracht wurde. Dies ist ausreichend Zeit für das Abschlagen
des Balls 10, wenn dieser erst mit dem Golfschläger angesprochen wird,
ein Rückschwung
und dann der Durchschwung des Golfschlägers erfolgt. Denn für diese
Schlagabfolge wird im allgemeinen mehr Zeit als 1,5 s benötigt, so
daß beim
eigentlichen Abschlag der Ball 10 dann frei von der durch
den Unterdruck erzeugten zusätzlichen
Kraft auf dem Tee 8 vorliegt. Alleine für den Rückschwung des Schlägers von
der Ansprechposition des Schlägers
in Ballnähe
vergehen etwa 0,5 s bis 1 s und für den Durchschwung des Schlägers etwa
0,1 s bis 0,5 s. Durch eine derartige Einstellung des Vakuumregulierventils 21 wird
sichergestellt, daß der
Ball 10 beim Abschlag lediglich mit der Gewichtskraft auf
dem Tee 8 aufliegt und somit der Ballabschlag nicht durch
zusätzliche
Ballhaltekräfte,
die durch den Unterdruck erzeugt wurden, verfälscht wird.
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Es ist allerdings mit der erfindungsgemäßen Ballpositioniervorrichtung 100 auch
möglich
den Ball 10 mittels Unterdruck zusätzlichen Ballhaltekräfte auszusetzen,
so daß ein
vom normalen Abschlag (bei dem der Ball 10 lediglich mit
seiner Gewichtskraft auf einem Tee 8 aufliegt) verschiedener
Abschlag trainiert werden kann. Dabei wird die Ballflugbahn zusätzlich durch
den Unterdruck beeinflußt.
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Allgemein ist das Vakuumregulierventil 21 an
die Steuer- bzw. Regelvorrichtung der Ballpositioniervorrichtung 100 anschließbar, so
daß abhängig vom
zu trainierenden Schlag dieses Ventil geregelt bzw. gesteuert werden
kann. Somit ergeben sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 eine
Vielzahl von Trainingsmöglichkeiten,
die jede für
sich mit den genannten Vorteilen verbunden ist.
-
In 6 und 7 ist eine weitere alternative
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 schematisch
dargestellt, bei der durch die Bewegung eines Kolbens 2 in
einem Zylinder 1 ein Unterdruck zum Ansaugen des Golfballs 10 erzeugt
wird. Die Hubvorrichtung 1, 2, 8 kann
wie in 1 realisiert
sein und ist entsprechend analog dargestellt. Der Unterdruck dient
zur Erzeugung einer zusätzlichen
Kraft zur Halterung des Balls 10. An einem Ende des Zylinders 1 befindet
sich eine Vakuumkammer 4. Der Kolben 2 ist an
einem Ende mit einem Tee 8 verbunden, wie dies bereits
im Zusammenhang mit der Beschreibung der 1 bis 4 erläutert wurde.
Das andere Ende des Kolbens 2 ragt durch den Zylinder 1 der
den Kolben 2 führt
hindurch in eine Vakuumkammer 4. Ferner ist an diesem Ende
zusätzlich
ein Hilfskolben 2' angebracht
der in der zylinderförmig
ausgebildeten Vakuumkammer 4 zusammen mit dem Kolben 2 bewegt
wird. Der Hilfskolben 2' teilt
die Vakuumkammer 4 in zwei Bereiche, einen unteren Bereich,
und einen oberen Bereich in dem sich auch Teile des Kolbens 2 befinden.
Bei Bewegung des Kolbens 2 wird ein Bereich der Vakuumkammer 4 bezüglich des Volumens
dieses Bereichs vergrößert und
der andere Bereich verkleinert. Jeder der Bereiche ist ferner mit Überdruckventile 26, 27 ausgestattet
bzw. verbunden, die es erlauben einen etwaigen Überdruck in den Bereichen der
Vakuumkammer 4 abzubauen. Der Hilfskolben 2' und/oder der
Kolben 2 ist ferner mit einem ersten Ventil 28 ausgestattet
welches den unteren Bereich der Vakuumkammer mit dem Inneren des
hohlförmig
ausgebildeten Kolbens 2 verbindet. Ebenso ist der obere
Bereich der Vakuumkammer 4 über ein zweites Ventil 33
z.B.
am Kolben 2 mit dem Inneren des hohlförmig ausgebildeten Kolbens 2 verbunden.
Beim Anheben des Kolbens 2 wird in dem unteren Bereich
der Vakuumkammer 4 ein Unterdruck erzeugt, wodurch das
erste Ventil 28 (z.B. eine schwenkbare Dichtungsklappe 28,
die mittels einer Feder vorgespannt ist) öffnet und Luft durch den hohlförmig ausgebildeten
Kolben 2 (der mit einem Gummitee 8 verbunden ist,
wie es z.B. in Verbindung mit 8 und 1 beschrieben wurde) strömt in den
unteren Bereich der Vakuumkammer 4. Dadurch wird der Ball 10 am
freien Ende 54 des Tees 8 über die Öffnung 56 angesaugt
und gegen die Dichtfläche 51 gedrückt. Das Überdruckventil 26 des
unteren Bereichs der Vakuumkammer bleibt dabei geschlossen. Ein
am oberen Bereich der Vakuumkammer 4 entstehender etwaiger Überdruck
durch die Bewegung des Kolbens 2, indem das Volumen des
oberen Bereich reduziert wird, wird durch das mit dem oberen Bereich
der Vakuumkammer verbundenen Überdruckventil 27 ausgeglichen.
Die Überdruckventile 26 und 27 sind
vorzugsweise bezüglich
des Drucks, bei dem die Ventile öffnen,
einstellbar, wobei sie bei Unterdruck in den Bereichen der Vakuumkammer 4 schießen. Das
erste Ventil 28 und das zweite Ventil 33 dagegen öffnen bei
Unterdruck in den Bereichen der Vakuumkammer 4 und stellen
einen Verbindung zum Innenraum 52 des Tees 8 her
(siehe 8). Diese Ventile
schließen
jedoch bei Überdruck
und trennen den Innenraum 52 des Tees 8 von den
Bereichen der Vakuumkammer 4. Beim Ansenken des Kolbens 2 bzw.
des Hilfskolbens 2' entsteht
ein Unterdruck im oberen Bereich der Vakuumkammer 4 und
das Überdruckventil 27,
das mit diesem oberen Bereich verbunden ist, ist geschlossen. Durch
den Unterdruck strömt
Luft durch das zweite Ventil 33 vom Kolben 2 in
den oberen Bereich der Vakuumkammer 4. Dadurch entsteht
im inneren des Kolbens 2 bzw. im Innenraum 52 des Tees 8 (8) ein Unterdruck der den
Ball 10 an die Dichtfläche 51 des
Tees 8 drückt.
Im unteren Bereich der Vakuumkammer 4 dagegen entsteht
ein Überdruck
der durch das Überdruckventil 26 ausgeglichen
wird, wobei das erste Ventil 28 schließt und den unteren Bereich
der Vakuumkammer vom Innenraum 52 des Tees 8 und vom
inneren des Kolbens 2 trennt. Das erste und das zweite
Ventil 28, 33 können z.B. mittels Dichtungsklappen 28, 33 welche
mittel Federn vorgespannt sind oder über entsprechende Membranventile
realisiert werden. Ferner ist in der Nähe des freien Endes des Kolbens 2 ein
weiteres Vakuumregulierventil 35 vorgesehen, welches den
inneren Bereich es Kolbens 2 mit dem Außenbereich verbindet, wobei über eine
Einstellvorrichtung 36 z.B. eine Einstellschraube 36 ein
etwaiges Vakuum im inneren des Kolbens 2 innerhalb einer
einstellbaren Zeit aufgehoben werden kann, um z.B. eine etwaige
Beaufschlagung des Balls 10 mit Unterdruck kurz vor dem Ballabschlag
aufzuheben.
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In den 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
schematisch dargestellt bei der der Linerantrieb nicht wie in den
Ausführungsbeispielen
nach den 1 bis 4 und den 6 und 7 mittels
elektrischer Mittel sondern pneumatisch bzw. hydraulisch erfolgt.
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Die efindungsgemäße Ballpositioniervorrichtung 100 (9) umfaßt wie die bereits beschriebenen Vorrichtungen
eine spieifeldartige Begrenzung 24 z.B. in Form einer Kunstgrasmatte 24 in
der eine Aussparung 23 angebracht ist. Durch die Aussparung 23 läßt sich
mittels eines Kolbens 2, an dessen freien Ende ein Tee 8 befestigt
ist und der von einem Pneumatikzylinder 65 geführt und
betätigt
wird, ein Ball 10 in eine erste Position über der
spielfeldartigen Oberfläche 24 positionieren,
wie dies z.B. in 9 dargestellt
ist. Ferner läßt sich
der Ball 10 durch die Aussparung 23 hindurch in
eine zweite Position unterhalb der Oberfläche der spielfeldartigen Begrenzung 24 bringen,
wie dies in 10 dargestellt.
ist. Die Betätigung
des Kobens 2 mittels des Pneumatikzylinders 65 erfolgt über eine
Pneumatiksteuerung 63 vorzugsweise derart, daß mittels
eines Bedienelements 61 mit Hilfe von Pressluft oder einem
unter Überdruck
stehenden anderen Fluid (Gas oder Flüssigkeit wie z.B. Öl) der Kolben
bewegt 2 und damit das Tee 8 vorzugsweise vertikal bewegt
wird. Dabei ist der Pneumatikzylinder 65 so gestaltet,
daß mittels
der Pneumatiksteuerung 63 der Kolben 2 vor und
zurück
bewegbar ist. Der Kolben 2 ist an seinem freien Ende wenigstens
teilweise hohl ausgebildet, so daß eine Vakuumkammer 4 entsteht,
die mit einem flexiblen Schlauch 66 an einen Vakuumgenerator 67 angeschlossen
ist. Mit dem Vakuumgenerator 66 läßt sich über den Schlauch 66 eine
Vakuumkammer 4 des Kolbens 2 und damit der Innenraum 52 des
Tees 8 (siehe 8)
mit einem Unterdruck beaufschlagen, da der Innenraum 52 des Tees 8 mit
der hohlförmigen
Ausbildung des Kolbens 2, der Vakuumkammer 4 verbunden
ist. Bei Beaufschlagung des Innenraums 52 mit einem Unterdruck
ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit 1 und 6 beschrieben
Vorteile, daß der
Golfball 10 mittels des Unterdrucks auf dem Tee 8 angesaugt
und somit sicher gehalten wird. Ferner lassen sich hohe Ballbeschleunigungen
erzielen, so daß der
Ball 10 in sehr kurzer Zeit von seiner ersten Position
oberhalb der spielfeldartigen Oberfläche 24 (siehe 9) in die zweite Position
unterhalb der spielfeldartigen Oberfläche 24 (siehe 10) bewegbar ist.
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Im Fall der Ballbeseitigung durch
die Ballbeseitigungsvorrichtung 102 kann das Triggersignal
auch beim Rückschwung
des Golfschlägers
erzeugt werden, d.h. nach dem der Spieler den Ball 10 angesprochen hat
und dann den Schläger
rückwärtig von
diesem entfernt, um zum Schlag auszuholen. Damit verbleibt in der Regel
eine deutlich längere
Differenzzeit als die in der Tabelle 1 angegebene, da der Rückschwung
ca. 0,4 s bis 0,8 s dauert und der Durchschwung etwa von 0,1 s bis
0,4 s. Insgesamt liegt so die Differenzzeit etwa im Bereich von
0,5 s bis 1 s, d.h. vom Triggersignal beim Rückschwung muß der Golfball 10 erst
innerhalb dieser Zeit um ca. 0,08 m vertikal bewegt werden, damit
er sich aus der Trajektorie des Schlägers beim Durchschwung entfernt
hat. In diesem Falle sind lediglich Beschleunigungen des Golfballes 10 erforderlich,
die im Bereich zwischen etwa 0,1 m/s2 und
etwa 1 m/s2 sind, um den Ball 10 aus
der Trajektorie des Golfschlägers zu
entfernen. Der Vorteil bei der Erzeugung des Triggersignals beim
Rückschwung
des Golfschlägers
liegt in der deutlich niedrigeren Beschleunigung des Golfballs,
um diesen aus der Schlägertrajektorie
zu entfernen. Ferner ist in diesem Fall keine zusätzliche
Kraft erforderlich, welche den Golfball 10 gegen das Tee 8 drückt, wie
dies bereits oben beschrieben wurde, da die Beschleunigung der Ballbeseitigungsvorrichtung
wesentlich kleiner ist als die Erdbeschleunigung g.
-
Vorzugsweise erkennt die Sensorvorrichtung 40, 41 (5) die Bewegungsrichtung
des Golfschlägers,
um zwischen verschiedenen Triggerbedingungen zu entscheiden. Dies
kann z.B. dadurch erfolgen, daß die
zeitliche Reihenfolge des Ansprechens mehrerer entlang der Trajektorie
des Golfschlägers
angeordneter Sensoren 40, 41 zur Bestimmung der
Golfschlägerbewegung
ausgewertet werden. Abhängig
davon wird dann z.B. ein Triggersignal zur Steuerung der Ballpositioniervorrichtung 100 erzeugt,
so daß z.B.
die Ballbeseitigungsvorrichtung den Golfball aus der Flugbahn des
Golfballs 10 so entfernt, daß ein Abschlag des Golfballs unterbleibt.
-
Alternativ zu den bereits beschriebenen
Möglichkeit,
bei denen die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 als
Ballbeseitigungsvorrichtung eingesetzt wird, kann die Beschleunigung
des Kolbens 2 (1 bis 4) etwa gleich der Erdbeschleunigung
g sein. In diesem Falle bewegt sich der Golfball nahezu im freien
Fall nach unten, wenn keine zusätzliche
Kraft vorhanden ist, die den Ball 10 neben seiner Gewichtskraft
zusätzlich
an das Tee 8 drückt.
Die Zeit, um den Ball 10 von der ersten in die zweite Position
zu bewegen beträgt
für den
freien Fall etwa 0,13 s, wenn ein Weg von 0,08 m zwischen den Ballpositionen
zurückgelegt
wird. Die Erzeugung eines Triggersignals ca. 0,15 s vor dem Zeitpunkt
des theoretischen Ballabschlags ist also ausreichend, um den Ball 10 aus
der Trajektorie des Golfschlägers
zu entfernen, wenn sich der Ball 10 mittels des freien
Falls von der ersten in die zweite Position bewegt. Unter Berücksichtigung
des Beschleunigungs- und
Geschwindigkeitsverhaltens des Golfschlägers beim zu trainierenden
Schlag ergibt sich die Position des Golfschlägers an welcher der Trigger
der Ballbeseitigungsvorrichtung aktiviert werden muß. Im Falle
eines Drive-Schlages muß, wenn
der Golfall lediglich mit einer Beschleunigung von etwa der Erdbeschleunigung
entfernt wird, der Trigger spätestens
dann erfolgen, wenn der Durchschwung des Golfschlags gestartet wird.
Vorteilhaft ist jedoch ein Triggersignal bereits beim Rückschwung
des Schlägers
zu generieren.
-
Neben den auf der Grasmatte befindlichen
Sensoren, wie diese in 5 schematisch
als Sensoren 40, 41 dargestellt sind, können Triggersignale
für die
Steuervorrichtung auch über
Sensoren generiert werden, die sich z.B. am Spieler oder im Golfschläger selbst
befinden. Hierbei kann z.B. die moderne Blue-Tooth-Technolgie zum Einsatz
kommen, bei der mittels Funksignale der Sensor seine Daten an die
Steuervorrichtung sendet, und dann z.B. von dieser bei überschreiten
bestimmter vordefinierter Werte eine Triggersignal generiert, welches
die Ballbeseitigungsvonichtung 102 oder die Ballvorlegevorrichtung 101 aktiviert.
Natürlich
kann auch vom Sensor selbst das Triggersignal generiert werden und
dann an die Steuervorrichtung gesendet werden, oder das Triggersignal
zur Aktivierung der Ballbeseitigungsvonichtung 102 und/oder
der Ballvorlegevorrichtung 101 wird vom Spieler selbst
mittels eines Betätigungsschalters
beim Durchführen
des Übungsschlages ausgelöst.
-
Die einzelnen Merkmale der vorgenannten
Ausführungsbeispiele
und der genannten Vorrichtungen können vorteilhaft miteinander
kombiniert oder gegen einander ersetzt werden. Derartige Kombinationen
werden ebenfalls unter diese Erfindung fallend betrachtet.
-
- 1
- Zylinder
- 2
- Kolben
- 2'
- Hilfskolben
- 3
- Schubstange
- 4
- Vakuumkammer
- 5
- Grundplatte
- 6a
- Aussparung
- 6b
- Aussparung
- 7
- Kolbenplatte
- 8
- Gummitee,
Ballbefestigungsvorrichtung, Tee
- 9
- Gummiteehalterung
- 10
- Golfball,
Ball
- 11a
- Antriebsgestell
rechts
- 11b
- Antrebsgestell
links
- 12a
- Schrittmotor
- 12b
- Schrittmotor
- 13a
- Motorantriebsachse
- 13b
- Motorantriebsachse
- 14a
- Antriebsritzel
- 14b
- Antriebsritzel
- 15a
- Gummizahnriemen
- 15b
- Gummizahnriemen
- 16a
- Halteschelle
- 16b
- Halteschelle
- 17a
- Umlenkachse
- 17b
- Umlenkachse
- 18a
- kugelgelagerte
Umlenkachse
- 18b
- kugelgelagerte
Umlenkachse
- 19
- Schlauchnippel
- 20
- Schlauch
- 21
- Vakuumregulierventil
- 22
- Einstellschraube
- 23
- Aussparung
- 24
- Kunstgrasmatte,
spielfeldartige Begrenzung
- 25
- Gehäuse
- 26,
27
- Überdruckventil
- 28
- Dichtungsklappe
- 29
- Schlauchnippel
- 30
- Schlauch
- 31
- Vakuumregulierventil
- 32
- Einstellschraube
- 33
- Dichtungsklappe
- 34
- Durchlassbohrung
- 35
- Vakuumregulierventil
- 36
- Einstellschraube
- 51
- Dichtfläche
- 52
- Innenraum
- 53
- festes
Ende
- 54
- freies
Ende
- 55
- Struktur
- 56
- Öffnung
- 61
- Bedienelement
- 62
- Steuerleitung
- 63
- Pneumatiksteuerung
- 64
- Pressluftzufuhr
- 65
- Pneumatikzylinder
- 66
- flexibler
Schlauch
- 67
- Vakuumgenerator
- 100
- Ballpositioniervorrichtung
- 101
- Ballvorlegevorrichtung
- 102
- Ballbeseitigungsvorrichtung
-
Bezugszeichenliste für 11
-
- 1
- fahrbare
Golfball Vorlegevorrichtung
- 2
- Gestell
- 3
- flexibler
Schlauch, Objektreservoir
- 4
- Golfball,
Objekt
- 5a
- Stütze
- 5b
- Stütze
- 6a
- Rad
- 6b
- Rad
- 7a
- Radachsenstrebe
- 7b
- Radachsenstrebe
- 8a
- Radachse
- 8b
- Radachse
- 9
- Griffstrebe
- 10
- Transportgriff
- 11
- Ballausgaberohr,
Objektausgaberohr
- 12
- Vereinzelungsvorrichtung
- 13
- Kugellager,
Wälzlager
- 14
- Rohrführung
- 15
- vordere
Aussparung
- 16
- hintere
Aussparung
- 17
- Neigungsachse
- 18a
- Gleitbuchse
- 18b
- Gleitbuchse
- 19
- Betätigungselement
- 20
- Betätigungsdämpfung
- 21
- Gewindestellschraube
- 22
- Führung
- 23
- Gleitschieber
- 24a
- Gewindegleitbuchse
- 24b
- Gewindegleitbuchse
- 25
- Drehknopf
- 26
- Gummitee,
Tee
- 27
- Kunstgrasmatte,
Vorlagefläche
- 28a
- Fixiervertiefung
- 28b
- Fixiervertiefung
- 29a
- Gewindebuchse
- 29b
- Gewindebuchse
- 30a
- Fixierschraube,
Stütze
- 30b
- Fixierschraube,
Stütze
- 31
- Ballauflegbügel, Objektführungsbügel
- 32
- Aussparung,
Aussparungsprofil
- 33
- Achse,
Drehachse
- 34a
- Kugellager
- 34b
- Kugellager
- 35a
- Schwenkhebel
- 35b
- Schwenkhebel
- 36a
- Mutter
- 36b
- Mutter
- 37
- Ballfreigeber,
Objektfreigeber
- 38
- Aussparung
- 39
- Lagerwelle
- 40
- oberer
Bügel
- 41
- obere
Aussparung
- 42
- Federstahl,
Federvorrichtung
- 43
- Kugellager
- 44
- Ballstopper,
Objektstopper
- 45
- unterer
Bügel
- 46
- untere
Aussparung
- 47a
- Einhängestift
- 47b
- Einhängestift
- 48a
- Anschlagstift
- 48b
- Anschlagstift
- 49
- Trichter,
Befüllvorrichtung
- 50
- Trichteröffnung
- 51
- Trichterwanne
- 52
- Zuführungsrohr
- 53
- Trichteroberteil
- 54
- Korbauflage
- 55a
- Lagerzapfen,
Achse
- 55b
- Lagerzapfen,
Achse
- 56
- Zugfeder
- 57
- Zugfederhalterung
- 58
- Zugfederhalterung
- 59
- Ballteiler,
Objektteiler
- 60
- Teilungsachse,
Teilungsvorrichtung
- 61a
- Eingreifnase
- 61b
- Eingreifnase
- 62
- innere
Führungszunge,
Objekfführungsvorrichtung
- 63
- Sperrhackenhalter
- 64
- unterer
Sperrhacken
- 65
- Aussparung
- 66
- oberer
Sperrhacken
- 67
- Aussparung
- 68
- äußere Führungszunge
- 69
- Aussparung
