DE19616111C1 - Golfball - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Golfball in mehrteiliger konstruktiver Ausführung mit einem Kern, einer Ummantelung und einer Schale.

Golfbälle werden weltweit in großen Stückzahlen und in unterschiedlichen Ausführun­ gen hergestellt. Die Unterschiede in den Ausführungen ergeben sich aus verschiedenen konstruktiven Aufbauten und den jeweils dafür verwendeten Materialien. Dabei müs­ sen alle Bälle, gleich welcher Ausführung, den Golfregeln entsprechen (z. B. Regelbuch des Deutschen Golf-Verbandes, Anhang III).

Der Golfspieler hat jedoch an die Golfbälle Erwartungen, die über die in den Regeln festgelegten Eigenschaften (z. B. Mindestgröße, Höchstgewicht) hinausgehen. Er erwar­ tet von einem Golfball eine große erzielbare Weite, die Fähigkeit, durch den Schlag ei­ nen Effet aufzunehmen (was die Spieler mit "Gefühl" bezeichnen) und eine lange Halt­ barkeit.

Damit sind für die Golfballhersteller enge Grenzen vorgegeben. Weil sich alle Forde­ rungen und Wünsche nicht in einem Ball vereinen lassen, sind nun eine Vielzahl von unterschiedlichen Bällen am Markt erhältlich, die jeweils eine oder mehrere Eigenschaf­ ten bevorzugt besitzen. Dabei haben sich zwei grundsätzliche konstruktive Aufbauten durchgesetzt. Der sogenannte "Three-Piece-Ball" besitzen einen Kern aus Gummi oder aus einer Blase, die mit verschiedensten Flüssigkeiten gefüllt ist. Um diesen Kern sind Gummifäden gewickelt, die den zweiten der drei Teile darstellen. Die äußere Schale (der dritte Teil) besteht entweder aus einem Balata-Gummi (ein Naturprodukt) oder ei­ nem synthetischen, thermoplastischen Kunststoff (z. B. SURLYN® der Firma Du Pont). Der "Two-Piece-Ball" hingegen besteht aus einem Gummikern, der vorzugsweise aus einem Polybutadienkautschuk hergestellt wird oder aus einem elastischen, thermopla­ stischen Kunststoff. Dieser Kern erhält wieder eine äußere Ballschale, die in diesem Fall vorzugsweise aus einem synthetischen, thermoplastischen Kunststoff besteht. Allen verwendeten Materialien gemeinsam ist, daß sie mehr oder weniger elastische Eigen­ schaften haben, d. h., daß sie in der Lage sind, im Treffmoment in großem Maße ver­ formt zu werden. Sie besitzen alle eine Härte, die nach Shore oberhalb von A=100 liegt.

Der Unterschied zwischen diesen beiden Balltypen liegt nun darin, daß ein Two-Piece-Ball dazu neigt, weniger Effet aufzunehmen als ein Three-Piece-Ball, andererseits aber unter sonst gleichen Bedingungen eine größere Distanz erreicht. Zudem haben Three-Piece-Bälle den Nachteil, daß sie einen wesentlich höheren Fertigungsaufwand erfor­ dern als Two-Piece-Bälle.

Eine weitere Möglichkeit die Balleigenschaften zu beeinflussen liegt darin, Materialien mit unterschiedlicher Härte zu verwenden. Damit wird der Widerstand des Balles im Treffmoment beeinflußt. Die Härte des Balles wird als Kompression bezeichnet und schwankt üblicherweise zwischen 90 und 100. Ein Ball mit einer Kompression 90 ist weicher als ein Ball mit einer Kompression 100, nimmt mehr Effet auf, erreicht aber nicht die gleiche Distanz unter sonst gleichen Bedingungen. Allgemein kann aber auch schon eine Balata-Schale (die selbst weicher als eine Kunststoffschale ist) dazu führen, daß der Ball mehr Effet aufnimmt. Andererseits ist die Balata-Schale wesentlicher anfäl­ liger gegen mechanischen Verschleiß als eine Kunststoffschale, was sich in einer we­ sentlich kürzeren Gebrauchsdauer ausdrückt.

In der DE 29 46 440 A1 ist eine Kugel beschrieben, beispielhaft ein Minigolfball, der einen so harten Kern besitzt, daß bei einer Rollbewegung auf einer harten Oberfläche keine Verformung des Kernes erfolgt. Damit soll ein genaueres Spielen auf harten Un­ terlagen erzielt werden. Mit dem so ausgeführten Kern wird das Rollverhalten der Ku­ gel, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten, verbessert. Obwohl dieser Kern, der sich bei einer Rollbewegung auf einer harten Unterlage nicht verformt, als relativ hart bezeichnet werden kann, tritt unter den Bedingungen des Golfspieles, insbesonde­ re bei harten Schlägen, trotzdem eine recht starke Verformung auf. Der Grund liegt darin, daß der geschlagene Golfball, im Gegensatz zu der rollenden Kugel, beim Auf­ treffen des Golfschlägers in einem Sekundenbruchteil von 0 m/s auf eine Geschwindig­ keit von bis 70 m/s beschleunigt wird, was bei bekannten Golfbällen zu einer Stau­ chung bis zu 50% führen kann, d. h. der herkömmliche Golfball kann im Augenblick des Schlages bis auf die Hälfte seines Durchmessers verformt werden.

In der DE 29 38 752 A1 ist ein Golfball mit einem "festen" Golfballmittelstück bzw. einem "festen" Golfballkern beschrieben. Auch hier schließt die Formulierung "fest" die Verformbarkeit des Kernes nicht aus, denn in der Erfindungsbeschreibung wird darauf hingewiesen, daß nach der Erfindung Golfballmittelstücke mit hohem Rückprall- und verschiedenen Eindrucktiefen herstellbar sind. Die Rückpralleigenschaften werden in diesem Fall durch den Styrol- und Butadiengehalt im Golfballmittelstück beeinflußt. Für das moderne Golfspiel sind unter anderem Golfbälle wünschenswert, die einerseits die Erwartungen des Golfballspielers erfüllen und auch den Regeln des Golfspieles gerecht werden, andererseits aber einen weitaus höher energieelastischen und nur in geringem Maße verformbaren Kern aufweisen. Solche Forderungen stehen beispielsweise an Golfbälle mit integrierten elektronischen oder anderen Baugruppen, die das Aufsuchen und Finden verschlagener bzw. verlorener Golfbälle ermöglichen sollen. Die technische Realisierung derartiger Systeme setzt aber voraus, daß ein Golfball mit dafür geeigne­ ten konstruktiven Merkmalen zur Verfügung steht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Golfball der vorgenannten Art so wei­ terzubilden, daß er den Anforderungen nach großer Distanz und ausreichendem Effet auch bei nicht oder extrem gering verformbarem Kern gerecht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kern aus einem extrem energieelastischen und nur gering verformbaren Material mit einem Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur von 3 GPa besteht und für die Ummantelung ein extrem entro­ pieelastischer und stark verformbarer Elastomer mit einem Elastizitätsmodul bei Raum­ temperatur 50 MPa, mit einer Glasübergangstemperatur 0° Celsius und mit einem mechanischen Verlustfaktor tan δ 0,2 in einem Frequenzbereich bis 1 kHz bei Raum­ temperatur vorgesehen ist, wobei die Ummantelung in einer Schichtdicke von 2 mm ausgeführt ist.

Dieser beispielsweise aus einem duromeren oder thermoplastischen Kunststoff gefer­ tigte Kern hat den Vorteil, daß er sich im Treffmoment nicht oder nur sehr wenig ver­ formt und dadurch die im Treffmoment auf den Ball übertragene Energie nicht oder nur in einem geringen Maße durch innere Reibung in Wärme umsetzt. Er besitzt also eine hohe Energieelastizität. Der Kern hat vorzugsweise einen Durchmesser von 32 mm oder weniger; im Falle der Verwendung von Kunststoff sollte dieser mit einer Glas­ übergangstemperatur von 50° Celsius vorgesehen sein.

Die extrem weiche Ummantelung hingegen besteht erfindungsgemäß aus einem Mate­ rial mit einer großen Entropieelastizität, d. h., daß bereits kleine Kräfte zu großen Ver­ formungen führen. Der Elastizitätsmodul dieses Materials ist kleiner als 50 MPa. Das Material sorgt dafür, daß die vom Schläger auf den Ball übertragene Energie nahezu verlustfrei auf den inneren Kern übertragen wird, der Golfball insgesamt jedoch eine ausreichende Verformung erhält, um im Treffmoment viel Effet annehmen zu können. Für diese Funktion, die auch noch bei großen Verformungsgeschwindigkeiten (wie sie z. B. beim Abschlag auftreten) gewährleistet sein muß, ist der sehr niedrige me­ chanische Verlustfaktor tan δ 0,2 bei Belastungsfrequenzen bis zu 1 kHz bei Raum­ temperatur wesentlich, ebenso wie die Glasübergangstemperatur, die gleich oder klei­ ner 0°C betragen muß und je nach Ausgestaltung bis zu Werten bei -80°C liegen kann. Auch die Einhaltung der angegebenen Schichtdicke für die Ummantelung ist von funk­ tionswesentlicher Bedeutung. Das Material der Ummantelung sollte eine Härte nach Shore von A90 aufweisen.

Ein aus einer derartigen, für Golfbälle bisher nicht verwendeten Materialkombination bestehender Kern mit Ummantelung kann nun mit bekannten Verfahren mit einer äu­ ßeren, widerstandsfähigen und verschleißbeständigen Schale versehen werden.

Ein solcher Golfball hat vorzugsweise eine Kompression von 80 oder kleiner und er­ reicht unter sonst identischen Bedingungen eine gleiche oder ähnlich hohe Anfangsge­ schwindigkeit (und damit eine Weite), wie sie von Bällen mit einer Kompression von 100 oder höher bekannt sind. Die relativ geringe Kompression sorgt andererseits da­ für, daß der Ball viel Effet aufnimmt, was sich für den Golfspieler in einem guten "Gefühl" ausdrückt.

Diese relativ niedrige Kompression wird beispielsweise auch unter Verwendung eines thermoplastischen Materials für die Schale erreicht, was sich günstig für eine lange Lebensdauer auswirkt.

Zudem hat der erfindungsgemäße Golfball den Vorteil, daß er trotz seines dreiteiligen Aufbaus einen wesentlich geringeren Aufwand in der Fertigung verursacht als ein be­ kannter "Three-Piece-Ball" und der Fertigungsaufwand nur unwesentlich höher ist als bei der Herstellung von "Two-Piece-Bällen".

Zusätzlich zu den bereits genannten vorteilhaften Eigenschaften bietet der erfindungs­ gemäße Golfball die Möglichkeit, in das Innere des Kerns Komponenten zu integrieren, die sehr schlagempfindlich sind, aber dem Golfball weitere Eigenschaften verleihen. Das können z. B. elektronische Baugruppen sein, die das Wiederauffinden verschlagener Golfbälle erleichtern.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher er­ läutert. Die dazugehörige Zeichnung veranschaulicht gemäß

Fig. 1 den prinzipiellen konstruktiven Aufbau des erfindungsgemäßen Golfballes.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Golfball erfindungsgemäß aus einem Kern 1, aus einer Ummantelung 2 und einer äußeren Schale 3.

Der Kern ist aus einem extrem energieelastischen und nur gering verformbarem Kunst­ stoff mit einem Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur von 2,8 GPa gefertigt. Die Glas­ übergangstemperatur dieses Kunststoffes liegt bei 70° Celsius.

Für die Ummantelung ist ein hoch entropieelastischer und stark verformbarer Elasto­ mer vorgesehen, der einen Elastizitätsmodul bei Raumtemperatur von 46 MPa hat. Die Glasübergangstemperatur dieses Elastomeres liegt bei -50° Celsius, der mechanische Verlustfaktor tan δ beträgt 0,16 in einem Frequenzbereich bis 1 kHz bei Raumtempera­ tur. Der Elastomer weist eine Härte nach Shore von A=50 bei Raumtemperatur auf.

Der Kern ist mit einem Durchmesser von 32 mm ausgeführt, während die Schichtdicke der Ummantelung 2 mm beträgt.

Die äußere Schale besteht aus einem widerstandsfähigen, verschleißbeständigen thermoplastischen Material, wie es auch herkömmlich für Golfbälle benutzt wird.

Bezugszeichenliste

1 Kern
2 Ummantelung
3 Schale.

Claims (4)

1. Golfball in mehrteiliger konstruktiver Ausführung mit einem Kern, einer Umman­ telung und einer Schale, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einem ex­ trem energieelastischen und nur gering verformbaren Material mit einem Elastizi­ tätsmodul bei Raumtemperatur von 3 GPa besteht und für die Ummantelung ein extrem entropieelastischer und stark verformbarer Elastomer mit einem Elastizi­ tätsmodul bei Raumtemperatur 50 MPa, mit einer Glasübergangstemperatur 0° Celsius und mit einem mechanischen Verlustfaktor tan δ 0,2 in einem Fre­ quenzbereich bis 1 kHz bei Raumtemperatur vorgesehen ist, wobei die Umman­ telung in einer Schichtdicke von 2 mm ausgeführt ist.

2. Golfball nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Kern ein Kunst­ stoff mit einer Glasübergangstemperatur 50° Celsius vorgesehen ist.

3. Golfball nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern einen Durchmesser von 32 mm besitzt.

4. Golfball nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Ummantelung ein Elastomer mit einer Härte nach Shore A 90 bei Raumtemperatur ist.