DE2546028B2

DE2546028B2 - Tennisschlaeger

Info

Publication number: DE2546028B2
Application number: DE19752546028
Authority: DE
Inventors: Howard Baltimore Head, Md. (V.St.A.)
Original assignee: Prince Manufacturing Inc
Current assignee: Prince Manufacturing Inc
Priority date: 1974-10-21
Filing date: 1975-10-14
Publication date: 1977-11-24
Also published as: JPS5846838Y2; DE2546028A1; AU8519575A; JPS5166040A; JPS5458268U; GB1507887A; FR2299048B1; GB1507888A; BE859913Q; FR2299048A1; ATA772575A; US3999756B1; JPS5460555U; US3999756A; HK44580A

Description

Die Erfindung betrifft einen Tennisschläger mit einem die bespannte Schlagfläche umschließenden, im wesentlichen elliptischen Rahmen und einem an den Rahmen in Richtung der großen Achse der Ellipse anschließenden, den Handgriff tragenden Schaft, wobei die Gesamtlänge des Tennisschlägers im üblichen Bereich von 66 bis cm und das Gewicht zwischen 342 g und 430 g liegt.

Diese Bauart von Tennisschlägern, wie sie beispielsweise anhand von Fig. 1 in der US-PS 38 01099 beschrieben ist, hat man seit vielen ]ahrzehnten praktisch unverändert gebaut. Änderungen wurden lediglich vorgenommen im Hinblick auf das Material für Rahmen und Bespannung, und es hat sich auch die Technik der Herstellung geändert, aber die Abmessungen und Proportionen wurden unverändert aufrechterhalten, obgleich bereits erkannt worden war, daß die bevorzugte Schlagzone (sweet spot) verhältnismäßig klein ist und im Verhältnis zur Schlagflächenmittc nach der Grifiseite hin verschoben ist. Unter der »bevorzugten Schlagzone« (sweet spot) ist jene Fläche der Bespannung des Tennisschlägers zu verstehen, auf der die kinetische Energie des Schlägers optimal auf den Ball übertragen wird, so daß möglichst wenig Vibration durch den Spieler zu empfinden ist und der Schlag /.u einer möglichst geringen Erschütterung führt. Da ungeübtere Tennisspieler vor allem versuchen, den Bali mit der Schlagflächenmitte zu treffen, wird gerade die wichtigste Zone der Schlagfläche verfehlt, so daß sich ein unbefriedigendes Spiel ergibt. Bei der nahe dem > Rahmen gelagerten bevorzugten Schlagzone ergibt sich zudem der Nachteil, daß die Besaitung dort »tot« ist, so daß die Verformungsarbeit hauptsächlich vom Ball geleistet werden muß.

Man hat daher schon versucht, durch das Anbringen ι von Gewichten an der dem Handgriff abgewandten Seite des Rahmens die bevorzugte Schlagzone zu verlagern (vgl. US-PS 15 39 019). Dadurch ergibt sich aber ein Schläger mit ungünstigen Gewichtsverhältnissen, was besonders von kleineren Personen als • nachteilig empfunden wird. Außerdem bleibt die verhältnismäßig geringe Ausdehnung der bevorzugten Schlagzone dabei erhalten.

Aus der DT-OS 20 30 998 ist es ferner bekannt, au Ausbildungszwecken Tennisschläger mit verkürztem ' Griff zu verwenden, so daß sich ein Schläger ergibt, bei dem die Schlagfläche im Verhältnis zur Gesamtlänge einen größeren Anteil ausmacht als üblich. Die absolute Größe der Schlagfläche bleibt dabei jedoch unverändert und infolgedessen auch die Lage und Ausdehnung der bevorzugten Schlagzonc.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Schlageigenschaftcn eines Tennisschlägers der eingangs genannten Bauart dadurch zu verbessern, daß die bevorzugte Schlagzone vergrößert und nach der Schlagflächenmitle hin verlagert wird, d. h. es soll erreicht werden, daß die bevorzugte Schlagzone und der geometrische Mittelpunkt möglichst zusammenfallen.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Die sich hieraus ergebende vergrößerte Schlagfläche und ihre Relation zur Gesamtlänge des Tennisschlägers ergibt außer der Verlagerung und Vergrößerung der bevorzugten Schlagzone noch eine Reihe weiterer Vorteile, nämlich einen verbesserten Rückprall-Koeffizienien, eine geringere Verdrehung des Schlägers in der Hand des Spielers, eine genauere Ballführung durch längeres Verweilen des Balles auf der Bespannung, eine längere Lebensdauer und auch eine geringere Anfälligkeit des Tennisspielers gegen dm sogenannten Tennisarm.

Unter dem »Rückprall-Koeffizienten« ist dabei das Verhältnis der Relativgeschwindigkeit des ankommenden Balls beim Aufschlag auf den Tennisschläger im Vergleich mit der Ausgangsgeschwindigkeit nach dem Aufschlag zu verstehen. Durch die Erfindung wird dieser Rückprall-Koeffizient verbessert, und es wird die größtmögliche Rückprallgeschwindigkeit bei den Schlägen erreicht, ohne daß der Tennisschläger härter geschlagen werden müßte, so daß eine hohe Ziel- und Treffsicherheit erreicht wird.

Es hat sich gezeigt, daß innerhalb der im Anspruch 1 gekennzeichneten Bemessungsangaben eine Optimierung der angestrebten Eigenschaften erlangt wird, wenn die spezifischen Bemessungen gemäß Anspruch 2 etwa eingehalten werden. Dabei entspricht das Verhältnis der Ellipsenachscn von etwa 0,8 dem Verhältnis üblicher Tennisschläger.

Damit die Schlageigenschaften auch über die gesamte Schlagflächc hin gleichmäßig erhalten bleiben, ist eine Bespannung mit unterschiedlichem Mittollinicnabstand der Saiten zu bevorzugen, wie diese in den Ansprü-

•hen 3 und 4 gekennzeichnet ist.

Bs ist aus der US-PS 8 01 246 zwar bereits bekannt, jie Saiten in der Sehlagfläehenmitte mit einem geringeren Abstand anzuordnen als am Rande, jedoch dient dies dort nur der Verstärkung in den hoch beanspruchten mittleren Zonen ier Sehlagfläche.

Wegen der größeren Entfernung, die bei dem erfindungsgemäßen Schläger die Saiten zu überbrücken haben, empfiehlt es sich, die Kraft, mit der die Saiten gespannt sind, gegenüber der üblichen Spannung zu erhöhen, und zwar zweckmäßigerweise auf einen Wert zwischen 2,95 und 3,2b N.

Nachstehend wird ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Tennisschlägers gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Tennisschlägers gemäß F i g. I;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 gemäß F i g. 2 in größerem Maßstab;

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 gemäß F i g. 3;

Fig. 5A und 5B schematische Ansichten der Schlagflächen eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Schlägers im Vergleich zu einem Schläger bekannter Art, im Hinblick auf den Rückprall-Koeffizienten;

Fig.6A und 6B schematische Vergleichsdarstellungen der Prüflingsergebnisse eines erfindungsgemäßen Tennisschlägers im Vergleich mit einem herkömmlichen Tennisschläger in bezug auf den Winkel de; Ballrückkehr;

Fi g. 7 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten von einer Hand erfaßten Tennisschlägers;

Fig. 8 und 12 schematische Ansichten des bespannten Rahmens eines herkömmlichen Tennisschlägers;

Fig. 9 eine schematische Ansicht einer Bespannung bei Auftreffen eines Balls, betrachtet längs der Linie 9-9 gemäß F ig. 8;

Fig. 10 und 14 schematische Ansichten eines Schlägers gemäß der Erfindung:

Fig. 11 eine schematische Ansicht einer Bespannung beim Aufprall eines Balles längs der Linie 11-11 gemäß Fig. 10 betrachtet;

Fig. 13 eine schematische Ansicht einer Bespannung beim Auftreffen eines Balles, betrachtet längs der Linie 13-13gemäßFig. 12;

Fig. 15 eine schematische Ansicht einer Bespannung beim Auftreffen, betrachtet längs der Linie 15-15 nach Fig. 14;

Fig. 16 eine schematische Ansicht einer Bespannung beim Auftreffen, betrachtet längs der Linie 16-16 nach Fig. 12;

Fig. 17 eine schematische Ansicht einer Bespannung beim Auftreffen, betrachtet längs der Linie 17-17 gemäß Fig. 14.

Fig. 1 zeigt einen Tennisschläger 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, der eine Schlagfläche 12 und einen Schaft 14 aufweist.

Der Tennisschläger 10 besitzt einen Rahmen 16, der aus einer hohl extrudierten Aluminiumlegierung hohci Festigkeil besteht. Der Rahmen 16 wird in die gewünschte Form gebogen, so daß er einen Bügel bildet, der die Sehlagfläche 12 definiert, während die Enden parallel zueinander geführt sind und den Schaft bilden, der den ! !andgnff !8 trägt. Der Handgriff I« besteht aus leichtem Material, beispielsweise aus Plastik mit Leder.

Der Halsteil 20 ties Tenisschlägers 10 ist im Rahmen

16 befestigt, um eine geeignete untere Vollendung der allgemein elliptischen Bespannungsoberfläche zu bilden. Der Halsteil 20 ist gelocht, und die Löcher korrespondieren mit Löchern im Rahmen 16, um ein Bespannungsir.uster zu bilden. Der Halsteil 20 kann aus hochfestem Polymerisations-Plastikmaterial hergestellt sein. Alle Teile des Rahmens 16 im Bereich der Bespannungsoberfläche besitzen einen Krümmungsradius zwischen 76 mm und 250 mm mit Aufnahme eines kleinen Abschnitts im Bereich der Einschnürung des Halses.

Der an dem äußeren Umfang des Rahmens 16 ausgebildete Kanal kann mit einem Streifen 22 ausgelegt sein, mit dem einstückig Durchführungshülsen 24 verbunden sind. Die Durchführungshülsen 24 stehen durch die Löcher des Rahmens 16 hindurch, so daß die Saiten 26 durch benachbarte Durchführungshülsen eingefädelt werden können und sich eine Saite jeweils über einen Teil des Streifens 22 erstreckt (F i g. 3 und 4). Der Streifen 22 besteht aus hochfestem Polymerisations-Plastikm;iteria), das eine genügende Elastizität besitzt, um ein Kissen für die Saiten 26 zu bilden, so daß diese Saiten nicht angeschnitten werden, wenn sie durch die Löcher des Rahmens laufen.

Die Saiten 26 bestehen aus synthetischem Material, z. B Polyamid, weil die Kosten hierfür niedrig sind und eine lange Lebensdauer zu erwarten ist und weil diese Saiten witterungsbeständig sind. Außerdem lassen sie sich gut bei einem Tennisschläger gemäß der Erfindung anwenden, bei dem ein syntnetisches Material größerer Durchschnittssaitenlänge gefordert wird und eine Elastizität erhalten werden soll, die ähnlich wie bei einer Darmsaite ist, wenn Darmsaiten bei geringeren Saitenlängen herkömmlicher Rackets benutzt werden.

Der Halstcil 20 bildet zusammen mit dem Rahmen 16 eine elliptische Fläche, die die .Schlagfläche 28 umgibt. Die Länge der Schlagfläche 28 ist durch die Bezugszeichen 30 und 32 gekennzeichnet. Die Breite der Schlagfläche 28 wird durch die Bezugszeichen 34 und 36 gekennzeichnet. Die Länge der Schlagflächc 28 liegt zwischen 30 und 38 cm, d. h. 45% bis 58% der Gesamtlänge aes Tennisschlägers. Die Breite der Schlagfläche 28 liegt zwischen 24 und 29 cm.

Der Tennisschläger 10 besitzt ein Gewicht zwischen 340 g und 430 g. Ferner hat der Tennisschläger 10 eine Gesamtlänge L von 68 cm. Der Idelpunkt CP, d. h. das Zentrum der bevorzugten Schlagzone, liegt in der Nähe des geometrischen Mittelpunktes der Schlagfläche 28. Der Schwerpunkt CG des Tennisschlägers 10 liegt an einer Stelle zwischen 45 und 52% und bei 48% der Gesamtlänge L des Tennisschlägers 10, gemessen vom Hinterendc des Schaftes 14, d. h. er liegt im Halsteil 20 oder in unmittelbarer Nähe hiervon.

Der Rahmen 16 definiert mit seinem inneren Umfang eine Schlagfläche von etwa 720 cm-¹ (die Länge betrag' etwa 34 cm und die Breite etwa 27 cm), d. h. ungcfähi 60% mehr als die durchsch.iiuliehe Fläche, die bei einen herkömmlichen Tennisschläger zur Verfügung steht Die Länge der Schlagflächc 28 muß wenigstens um 10°/i größer sein als die Breite. Der Tennisschläger 10 besitz eine hohe Festigkeit, die durch den Aufbau des Rahmen 16 gewährleistet wird.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sin· zwei Hauptbespannungssaiten 26 in der Mitte synimc irisch zur Längsachse des Tennisschlägers 10 angeorc net, und diese weisen einen gegenseitigen Abstand vo 10,7 mm auf. Außerhalb dieser beiden mittleren Saite 26 sind sieben weitere Saiten 26 eingefädelt, und zwr mit einem Miltellinienabstand, der sich in folgende

Schill ten vergrößert: 11,2 mm; 11,7 mm: 12.2 mm: 12,7 mm; 13.5 mm; 14,5 mm; 15,5 mm. Diese Anordnung ergibt zwei iinbcsaitete Segmente ;m den Seiten des Rahmens 16. von denen jedes eine Höhe von etwa 38,1 min besitzt.

In gleicher Weise sind die querverlaufenden Saiten mit unterschiedlichem Abstand angeordnet, wobei die drei mittleren Saiten einen gegenseitigen Abstand von 10,7 mm besitzen. Danach sind sowohl in Richtung auf die Spitze des Tennisschlägers 10 als auch in Richtung nach dem llalstcil 20 acht zusätzliche Saiten mit sich vergrößerndem gegenseitigem Abstand vorgesehen, wobei der Absland folgende Werte besitzt: Die erste zusätzliche Saite liegt in einem Abstand von 11,2 mm von der äußeren Mitlclsaite 26 entfernt, die zweite Saite besitzt einen Abstand von 11,7 mm, die dritte einen Abstand von 12,2 mm, die vierte einen Abstand von

12,7 mm, die fünfte einen Abstand von 13,5 mm. die sechste einen Abstand von 14,5 mm. die siebente einen Abstand von 15,5 mm und die achte einen Absland von

16.8 mm. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, verbleibt an der Spitze ein von Saiten freies Segment von 38,1 mm und am Hals ein Segment in einer Höhe von etwa 44,4 mm. Wegen des relativ kleinen Maßstabes der Zeichnung wurde kein Versuch gemacht, diese Abstände maßstäblich genau einzuzeichnen.

Bei dem bevorzugten Bcspannungsmustcr werden 19 Saiten in Querrichtung und 16 Saiten in Längsrichtung benutzt. Diese Anordnung erfordert etwa 12 m Saitenmaterial, wobei die Überlappungen und der Verlust durch die Verbindungsstellen bereits berücksichtigt ist. Die Gesamtlänge von Bespannungsmaterial das für den Tennisschläger 10 erforderlich ist. liegt nur um 25% höher als das bei einem herkömmlichen Tennisschläger benötigte Material, während gleichzeitig die Sehlagfläche des Tennisschlägers 10 um 60% größer gegenüber der Schlagfläche eines herkömmlichen Tennisschlägers ist. In diesem Zusammenhang wird auf die Vergleichsdarstcllungcn in den F i g. 8, 10 sowie 12 und 14 verwiesen. Die Spannung für die Saiten 26 liegt zwischen 2,95 und 3,26 N.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist entnehmbar, daß die Abstände zwischen den Saiten in der Nähe des geometrischen Zentrums der Schlagfläche 28 kleiner sind als die Abstände in der Nähe des Rahmens 16. Durch dieses Bespannungsmuster wird ein gleichförmigeres Gefühl der Elastizität über der Gesamtfläche des Tennisschlägers aus den oben erwähnten Gründen erhallen. Falls erforderlich, kann jedoch auch der herkömmliche gleichförmige Abstand der Saiten erhalten bleiben.

Der Idealpunkt, d. h. das Zentrum dor bevorzugten Schlagzone, ist jener Punkt der Schlagfläche des Tennisschlägers, in welchem die gesamte Energie des Schlages in den Ball zurückgeht und keine Energie durch Clbertragung von Erschütterungen auf die Hand des Spielers vergeudet wird. Bei einem herkömmlichen Tennisschläger liegt der Idealpunkt etwa im gleichen Abstand von dem Hals und dem geometrischen Zentrum der Schlagoberflächc entfernt oder es liegt noch näher am Schaft.

In der Erkenntnis, daß der Idealpunkt fest gegenüber seiner geometrischen Lage auf uor Längsachse des Schlägers liegen muß, wenn der Schläger weiter gut ausbalanciert bleiben soll, führt die Lösung nach der Erfindung dazu, die Länge der Schlagfläche nach dem Handgriff hin zu verlängern, um diesen unveränderbaren Ort des Idcalpunktes zu umgeben und um eine Erstreckung über wenigstens 80% des Abslandes /wischen dem Idealpunkt und dem Schwerpunkt zu bewirken. Der Idealpunkt des Tennisschlägers 10 liegt, wie Laboratoriumsversuche ergeben haben, an einer Stelle der Längsachse des Schlägers, die etwa 48 bis 51 cm vom Hinlerende des Handgriffschaftes 14 entfernt liegt, und demgemäß in der Nähe des geometrischen Zentrums der bespannten Oberfläche 28. Tennisschläger, deren bespannte Oberfläche in dem

im erwähnten Bereich zwischen 550 und 840 cm² liegen, weisen einen Idealpunkt auf, der vom geometrischen Zentrum in einem Abstand zwischen Null und 25 mm liegt.

Bei den Prüfungen hinsichtlich der Lage des ■■ Idealpunktes wurde angenommen, daß das Drehzentrum an einer Stelle etwa 76 mm vom Hinterendc des Handgriffs entfernt liegt, wie durch die Linie X-X in Fig. 7 angedeutet. Dieses »Drehzentrum« ist jene Stelle, an der der Schläger gegenüber der Hand des

.· ι Spielers zu rotieren trachtet und die Flexibilität der Hand des Spielers und des Handgelenkes unabhängig davon wie stark der Spieler ist, ist in allen Fällen größer als die Flexibilität irgendeines Teiles des Schlägers.

Der obenerwähnte »Rückprallkoeffizient« stellt ein

.'. wichtiges Konzept bei der Verfeinerung eines Tennisschlägers dar. Der Rückprallkoeffizicnt stellt das Verhältnis der Relativgeschwindigkeit des ankommenden Balls beim Auftreffen auf den Schläger in Relation zu seiner resultierenden Rückprallgeschwindigkeit dar. ι Wenn z. B. ein sich mit 80 km/h bewegender Ball auf einen bewegungslosen Tennisschläger aufprallt und wenn es sich zeigt, daß er dann mit 80 km/h zurückfliegt, dann besitzt der Tennisschläger einen »Rückprallkoeffizicntcn« von 1,0. Wenn der ankommende Ball wiederum

ί'ι eine Geschwindigkeit von 80 km/h besitzt und der Tennisschläger in der entgegengesetzten Richtung mit 16 km/h bewegt wird, dann muß die Rückkehrgeschwindigkeit 96 km/h betragen, damit der Rückprallkocffizient des Tennisschlägers 1,0 bleibt.

ü- Die Bereiche möglicher Rückprallkoeffiz.icnien herkömmlicher Tennisschläger liegen gewöhnlich in der Größenordnung zwischen 0,3 und 0,5. Wie weiter unten erläutert, besitzt der Tennisschläger 10 nach der Erfindung höhere Rückprallkocffizientcn als herkömm-■ liehe Schläger. Es ist klar, daß die größtmögliche Zone hoher Rückprallkoeffizienten einen großen Vorteil für den Tennisspieler darstellt. Sein Rückschlag wird dann bei gleicher für den Schlag aufgewandten Energie eine größere Geschwindigkeit besitzen, oder umgekehrt kann er die Schlagkraft vermindern, um besser zielen zu können, wobei trotzdem der Ball mit einer zufriedenstellenden Geschwindigkeit zurückprallt. Die Zone eines optimalen Rückprallkoeffizicnten liegt in den" Bereich zwischen dem Schwerpunkt und dem Ideal ■ punkt.

Es wurden Filmaufnahmen mit hoher Bildfrequenz aufgenommen, um den Rückprallkoeffizicnten ar Punkten zu bestimmen, die etwa 25 mm bei den erfindungsgemäßen Schläger 10 auseinanderlagen unc

·■" im Vergleich hierzu bei einem konventionellen Schläger der aus dem gleichen Material hergestellt war. Eint kalibrierte Luftdruckballabschußmaschinc wurde bc nutzt, um die Bälle auf eine Distanz von 1,5 m auf di< Schlagflächc des Tennisschlägers auflrcffen zu lassen Bei allen Versuchen wurden parallele Daten unte einander idcniischen Bedingungen für den crfindungs gemäßen Tennisschläger und im Vergleich hierzu mi einem herkömmlichen Tennisschläger durchgcfühn

Dann wurden Zonenlinien für beide Typen von Tennisschlagern für Rüekprallkoeffizientcn von mehr als 0,3, mehr als 0,4 und mehr als 0,5 gezogen. Die Versuche, die unter Zuhilfenahme einer Kamera mit einer Bildfrequenz von etwa 400 Bildern pro Sekunde durchgeführt wurden, zeigten die Auftreffgeschwindigkeit des Balles im Vergleich mit seiner Rückprallgeschwindigkeit. Rs wurden verschiedene Ballauftrcffgeschwindigkeitcn benutzt, die von etwa 9b km/h bis zu etwa 48 km/h schwankten. Sowohl die Auftreffgeschwindigkeit als auch die Rückprallgeschwindigkeit des Balls ließ sich aus den kinemalographischcn Aufnahmen leicht ablesen, und es war außerdem dabei möglich, präzise die Lage des auftreffenden Balles zu messen.

Bei einem Versuch wurde der Schläger vertikal so angeordnet, daß die Hand eines Spielers simuliert wurde. Dieser Versuchsaufbau wurde besonders intensiv überprüft wegen der Sicherheitscharakteristiken bezüglich Gleichförmigkeit und Reproduzierbarkeit. Ferner wurden zusätzliche Prüfungen mit der gleichen Kamerageschwindigkeit bei in der Hand gehaltenen Tennisschlägern und bei Tennisschlägern durchgeführt, die von Blöcken getragen wurden, welche einen »freien Raum« simulierten, wo kein definiertes Drehzentrum vorhanden war. Bei allen Versuchen hatte sich gezeigt, daß die wirksame Schlagfläche des Tennisschlägers nach den vorstehenden Betrachtungen in einer Zone 41, 4Γ endet, die 25 bis 30 mm innerhalb des Rahmens des Tennisschlägers liegt, und zwar gleichgültig, ob es sich um einen erfindungsgemäßen Tennisschläger oder um einen konventionellen Tennisschläger handelt. In der Zone 41 oder 4Γ trifft der Ball den Rahmen oder den Hals des Schlägers.

Die Filmaufnahmen wurden analysiert, um die Rückprallgeschwindigkeit zu bestimmen. Der Rückprallkoeffizient von Punkten, die etwa 25 mm auseinander lagen, wurden aufgetragen, wobei pulverisierter Kalk auf den Ball aufgetragen wurde, um den Auftreffpunkt deutlicher festzulegen. Eine Zusammenfassung dieser Versuche hinsichtlich des Rückprallkoeffizienten findet sich in den F i g. 5A und 5B. In F i g. 5A zeigen die Zonen für den Rückprallkoeffizienten die laboratoriumsmäßig ermittelten Versuche bei einem erfindungsgemäßen Tennisschläger. In Fig. 5B wurden die gleichen Zonen für den Rückprallkoeffizienten für einen herkömmlichen Tennisschläger unter den gleichen Prüfbedingungen bestimmt. Die Zonen bei den jeweiligen Schlägern lagen für alle praktischen Zwecke symmetrisch zur Längsachse der Schläger.

Wie aus F i g. 5A ersichtlich, repräsentiert die Zone 33 einen Rückprallkoeffizienten, der größer als 0,3 ist, und zwar bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Tennisschläger und ist beträchtlich größer (etwa 4mal so groß in der Fläche) als bei der Zone 33', die den Rückprallkoeffizicnten von größer als 0,3 bei einem herkömmlichen Tennisschläger wiederspiegelt. In gleicher Weise zeigen die Zonen 35 bzw. 35' Rückprallkocffizienten von mehr als 0,4. Es ist ersichtlich, daß die Zone 35 für den erfindungsgemäßen Tennisschläger beträchtlich größer, nämlich etwa viermal so groß und ungefähr 130 cm² ist, im Vergleich mit der Zone 35' bei einem herkömmlichen Tennisschläger, bei dem die Fläche nur etwa 30 cm² betrug. In gleicher Weise zeigen die Zonen 37 und 37', die den Rückprallkoeffizienten mit mehr als 9,5 angeben, einen gleichen Vorteil des erfindungsgemäßen Tennisschlägers gegenüber einem herkömmlichen Tennisschläger.

Die Durehschnitisgrößc der entsprechenden Zonen für den Tennisschläger nach der Erfindung wurde als 3,78 mal so groß wie die entsprechenden Zonen eines herkömmlichen Tennisschlägers berechnet. Dieses An^r> steigen um 3,78 mal ist im Hinblick auf die Tatsache bemerkenswert, daß die bespannte Schlagfläche 28 nur 60% größer ist als die bespannte Schlagfläche eines herkömmlichen Tennisschlägers. Diese Vergrößerung der Zonen ergab sich als Kombination der vergrößerten

ίο Länge und Breite.

Die Zone 39, die einen Koeffizienten von mehr als 0,6 repräsentiert, besitzt eine beträchtliche Flächenausdehnung (mehr als 26 m² für einen unbehinderten Tennisschläger und eine Ballgeschwindigkeit von 61 km/h und mehr als 52 cm², wenn die Ballgeschwindigkeit auf 96 km/h ansteigt) bei einem Tennisschläger 10, der erfindungsgemäß ausgebildet war, während eine solche Fläche, wie sich gezeigt hat, bei den herkömmlichen Schlägern 40 nicht ermittelt werden konnte. Bei dem erfindungsgemäßen Tennisschläger 10 ergab sich der erwünschte Rückprallkoeffizient von mehr als 0,4 im Bereich des Idealpunktes, und er erstreckte sich bis in den Bereich des Schwerpunktes. In allen Fällen wurden die Konturlinien mathematisch von den Versuchsdaten abgeleitet, und sie enden abrupt in den Zonen 41, 4Γ, 81,8 mm innerhalb des Rahmens des Tennisschlägers. Aus dieser Tatsache erklärt sich, daß Tennisschläger nach der Erfindung, die noch größer als das bevorzugte Ausführungsbeispiel sind, einen noch größeren Vorteil gegenüber einem herkömmlichen Tennisschläger in bezug auf größere Zonen bevorzugter Rückprallkoeffizicnten ergeben würden.

Bei der Lehre des Tennisspiels und der Entwicklung eines professionellen Spielers findet ein bekanntes Konzept Anwendung, welches darauf beruht, die Verweilperiode des Balles auf den Saiten des Schlägers beim Aufschlagen des Balles so lang als möglich zu halten. Bei einem herkömmlichen Tennisschläger kann die Verweilzeit nur dadurch vergrößert werden, daß der Spieler eine Weile dem Ball folgt und eine Berührung zwischen Ball und Saiten des Schlägers aufrechterhält um dadurch die Stabilität und Genauigkeit der Rückgabe zu vergrößern.

Beim erfindungsgemäßen Tennisschläger wird die Verweilzcit automatisch durch die geometrische Ausbildung des Schlägers 10 vergrößert. In F i g. 8 soll angenommen werden, daß der Ball die Saiten einei konventionellen Schlägers 40 an einer Stelle 43 berührt während dieser in Richtung des Pfeiles 56 fliegt. Wie au; F i g. 9 ersichtlich, werden die Saiten 54 an einer Stelle 43 um eine Strecke 58 ausgelenkt.

Im folgenden wird auf Fig. 10 Bezug genommen Hier soll angenommen werden, daß der gleiche Ball die Saiten 26 des Schlägers an einer Stelle 46 trifft, währcnc der Ball sich in Richtung des Pfeiles 56 bewegt. Weitei wird angenommen, daß die Punkte 43 und 46 irr geometrischen Mittelpunkt der bespannten Schlagflä ehe des jeweiligen Tennisschlägers liegen. Wie ir F i g. 11 dargestellt, ergibt sich die Auslenkung am Punk

W) 46 mit einem Abstand 60. Der Abstand 60 ist größer al· der Abstand 58 und dies führt dazu, daß die Verweildauer bei dem erfindungsgemäßen Schläger im etwa 20% größer wird.

In Vcrbindrung mit Fig. 8 bis 11 soll angenommer

b^r> werden, daß beide Tennisschläger mit dem gleicher Material und unter dem gleichen Zug bespannt sind, unc daß der ankommende Ball sich mit der gleicher Geschwindigkeit nähert und mit der gleichen Kraf

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geschlagen wird. Weiter muß vorausgesetzt werden, daß die Bespannung 26 um 20% !anger ist als die Bespannung 54. Die Punkte 43 und 46 befinden sich im exakten Mittelpunkt der Bespannungsoberfläche der Schlager 10 und 40. Es ist jedoch klar, daß die gleichen Prinzipien wirksam werden, wenn ein Ball außerhalb des Zentrums aufschlägt. Es sind keine definitiven Versuche durchgeführt worden, um die erhöhte Vcrweilzeit zu substantiieren, und zwar infolge der Schwierigkeit, derartige Messungen überhaupt durchführen zu können. Die subjektive Reaktion in einem tatsächlich durchgeführten Spiel ergab jedoch bei einem erfindungsgemäßen Tennisschläger 10 im Vergleich mit herkömmlichen Tennisschlägern 40 wiederholt das Gefühl einer vergrößerten Verweildauer des Balles auf der Bespannung und es ergab sich hieraus eine bessere Steuerung des Balles.

Die besondere geometrische Gestall des Tennisschlägers 10 ergibt einen Vorteil, durch den der Spieler, der weniger im Tennisspiel Erfahrung hat, dennoch eine bessere Chance hat, einen richtigen Aufschlag vorzunehmen. Gleichzeitig wird der Experte im Tennisspiel, der den erfindungsgemäßen Schläger 10 benutzt, beim Aufschlagen die erhöhte Verweildauer begrüßen, weil dadurch die Genauigkeit des Rückschlages verbessert und stabilisiert werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Tennisschläger 10 wird der Fehler des Rückschlagwinkels infolge Ablenkung des Balles beim Auftreffen des Balles auf die bespannte Oberfläche 28 außerhalb des geometrischen Zentrums vermindert. Ein Nachteil eines konventionellen Tennisschlägers 40 besteht darin, daß ein neben dem geometrischen Zentrum aufschlagender Ball dazu führt, daß er in einem Winkel zurückgeschlagen wird, der wesentlich von der ankommenden Flugbahn abweicht (vgl. Fig. 13 und 16). Bei Fig. 12 soll angenommen werden, daß ein Ball die bespannte Schlagfläche eines Tennisschlägers 40 an einer Stelle 62 trifft, die auf der Längsachse des Tennisschlägers liegt, aber seitlich vom geometrischen Zentrum der bespannten Schlagfläche versetzt ist. Wie in Fig. 13 dargestellt, verläßt ein Ball, der auf den Punkt 62 auf einer Flugbahn 66 ankommt, den Punkt 62 mit einer Flugbahn, wie sie durch den Pfeil 68 angedeutet ist. Der durch die Pfeile 66 und 68 definierte Winkel ist aus Illustrationszwecken etwas übertrieben dargestellt.

Bei dem Tennisschläger 10 gemäß Fig. 14 liegt der Punkt 62' auf der Längsachse im Abstand vom geometrischen Zentrum der bespannten Oberfläche und zwar in einer gleichen Entfernung wie der Punkt 62. Wie aus Fig. 15 ersichtlich, trifft ein ankommender Ball mit der Flugbahn 66' am Punkt 62' auf und springt in einer Flugbahn zurück, die durch den Pfeil 68' angedeutet ist. Der zwischen den Pfeilen 66' und 68' eingeschlossene Winkel ist kleiner als der zwischen den Pfeilen 66 und 68 eingeschlossene Winkel.

Infolgedessen ist der Rückschlag mit dem erfindungsgemäßen Tennisschläger 10 genauer als der Rückschlag mit einem herkömmlichen Tennisschläger 40.

In Fig. 12 ist auf dem Tennisschläger 40 ein Punkt 64 gekennzeichnet, der nicht auf der Längsachse liegt. In Fig. 14 ist ein ähnlicher Punkt 64' auf einem erfindungsgemäßen Tennisschläger 10 angedeutet. Der Abstand zwischen den Punkten 64 bzw. 64' und dem Mittelpunkt der bespannten Oberfläche des jeweiligen Tennisschlägers ist der gleiche. Wie aus Fig. 16 ersichtlich, ist der zwischen den Pfeilen 70 für die ankommende Flugbahn und dem Pfeil 72 für die

abgehende Flugbahn eingeschlossene Winkel größer al der entsprechende Winkel, der durch die Pfeile K (dieser zeigt die ankommende Flugbahn an) und der Pfeil 72 eingeschlossen wird, der die abgehend Flugbahn in Fig. 17 angibt. Auf diese Weise erhöht de Tennisschläger 10 nach der Erfindung die Genauigkei des Rückpralls eines Balles, der an einer Stelle mit den Tennisschläger geschlagen wird, die vom geometrische: Zentrum der bespannten Oberfläche entfernt liegi wobei als Vergleich ein herkömmlicher Tennisschläge 40 dient, wie aus den obigen Untersuchungen hervor geht.

Es wurden laboratoriumsmäßig Vergleichsvcrsuchi in bezug auf den Rückschlagwinkel durchgeführt. Dii Mehrzahl der Versuche wurde mit einem Tennisschlä ger durchgeführt, der horizontal in der Weise gehaltei wurde, daß die Hand simuliert wurde, wobei dii Oberfläche des Tennisschlägers senkrecht zum Bodei verlief. Es wurde WeVt darauf gelegt, daß diesi Versuche mit derart gehaltenen Tennisschlägern se durchgeführt wurden, daß ein sicheres und reproduzier bares Ergebnis erhalten wird. Es wurden jedoch zu; Kontrolle zahlreiche weitere Versuche auf der gleichet Grundlage, jedoch mit in der Hand gehaltener Tennisschlägern durchgeführt. Bei allen Versuchet wurde die bevorzugte Ausführungsform des erfindungs gemäßen Tennisschlägers im Hinblick mit einen konventionellen Tennisschläger verglichen. Die Ver Suchsbedingungen für beide Typen von Tennisschlägerr waren jeweils identisch. Der Tennisschläger 40 war dei gleiche, der für die Versuche benutzt wurde, weicht ihren Niederschlag in den F i g. 5A und 5B fanden.

Die Versuche, die den Rückprallfehlerwinkel betreffen, wurden bei verschiedenen Ballgeschwindigkeiter im Bereich zwischen 62,5 km/h und 100 km/h durchge führt. Es wurden ausreichend viele Punkte aufgetragen um die Zonen auf den jeweiligen Tennisschlägern zl ermitteln, wo der Rückprallwinkelfehler größer als 10° war und diejenigen Zonen, wo er größer als 20° war Der Durchschnitt dieser Zonen, erhalten aus den verschiedenen Versuchen, ist in Fig.6A für den erfindungsgemäßen Tennisschläger 10 im Vergleich mil den Zonen in Fig.6B für einen herkömmlichen I ennisschläger 40 ersichtlich. Die Bezugszeichen 76 und 76 geben die Zonen an, wo der Rückprallwinkelfehler kleiner als 20° war. Die Bezugszeichen 74 und 74' zeigen jeweils für zwei Tennisschläger die Zonen an, in denen der Ruckkehrwinkelfehler kleiner als 10° war. Aus der Prüfung der F i g. 6A und 6B ergibt sich, daß die Fläche der jeweiligen Zonen eines gleichen Rückprallfehlerwinkels in allen Fällen bei dem erfindungsgemäßen 1 ennisschlagcr größer waren als bei einem herkömmlichen Tennisschläger. Bei dem erfindungsgemäßen l ennisschlagcr ist die Durchschnittszonenfläche, wo der Hall mit der gleichen Genauigkeit zurückgeschlagen wird 2,7mal so groß wie bei einem herkömmlichen ennisschläger. Wie bei den Versuchsdaten bezüglich des Rückprallkpeffizienten zeigt es sich, daß die nutzbaren Zonen an den Zonen 41, 41' enden können, die 3,8 cm innerhalb des Rahmens des Tennisschlägers beginnen. Eine noch weitere Verbesserung der Durchschnittsgenauigkeit des Rückschlages kann bei erfin· üungsgemäß ausgebildeten Tennisschlägern mit noch grauerer Bespannungsoberflächc erwartet werden.

im allgemeinen gibt es zwei Bedingungen unter denen ein crtanrener Tennisspieler bewußt den Tennisschläger ni n'u ^{dcr auftreff}cnde Ball die bespannte UDcniachc in einer von der senkrechten Richtung

i. äffl

abweichenden Richtung trifft. Ein solcher Fall ist ein »undercut« oder ein »chip«, wodurch bewirkt wird, daß der Ball tot mit einer Rückdrehung in das gegnerische Feld gelangt. Die andere Bedingung tritt dann auf, wenn ein erfahrener Spieler den auftreffenden Ball schlägt, ^r> während die Fläche des Tennisschlägers nach oben bewegt wird, um dem Ball eine Drallbewegung zu verleihen, so daß er im gegnerischen Feld mit einer vorwärts gerichteten Bewegung auftritt, so daß sich ein schwieriger Rückschlag ergibt. Die Aufwärtsbewegung i< > der Schlagflächc des Tennisschlägers führt dazu, daß der Ball in einer von der senkrechten Richtung abweichenden Richtung auf die bespannte Oberfläche auftrifft. In beiden Fällen wird klar, daß die längere Vcrweilzeit, während welcher der Ball mit der Bespannung in I^s Berührung ist, mehr Zeit für den zurückkehrenden Ball verbleibt, um die erforderliche Winkelbcschleunigung anzunehmen, so daß der Drall in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung vergrößert wird. Diese Wirkung wird weiter durch die einfache Tatsache der vergrößerten Breite der bespannten Oberfläche erhöht, weil ein größerer Raum in Querrichtung verbleibt und demgemäß eine längere Zeit, in der der Ball über die Bespannung des Tennisschlägers 26 rollen kann, so daß er ein größeres Drallmoment aufnehmen kann. Erfahrene Spieler stellen ständig einen erhöhten Drall des rückkehrenden Balles fest, wenn er mit einem crfindungsgemäßen Tennisschläger 10 geschlagen wird im Vergleich mit dem Drall, der durch einen herkömmlichen Schläger erhalten werden kann. Die gleiche vergrößerte Drallbcwegung ist auch vorhersehbar und wird in der Praxis beobachtet, wenn ein erfahrener Spieler einen »slice serve« oder »overspin serve« im Gegensatz zu einem »flat serve« anwendet.

Ein überraschender Vorteil des erfindungsgemäßen J5 Tennisschlägers 10 besteht darin, daß er eine längere Lebensdauer besitzt als ein herkömmlicher Tennisschläger. Laborversuche mit dem Tennisschläger 10 und einer Tennisballschlagmaschine haben ergeben, daß ein Tennisschläger nach 90 000 Schlägen brach (das ist das -to Doppelte eines annehmbaren Wertes bei einem konventionellen Tennisschläger), während ein weiterer Tennisschläger 10 noch eine gute Kondition zeigte, als nach 100 000 Schlägen der Versuch abgebrochen wurde. Dieses höchst erwünschte und unerwartete Ansteigen der Festigkeit des erfindungsgemäßen Tennisschlägers 10 gegenüber einem herkömmlichen Tennisschläger 40 trotz der Vergrößerung der Schlagfläche scheint dadurch begründet zu sein, daß ein sehr viel größerer Anteil der Bälle in der Zone mit hohem Rückprallkoeffizienten auftrifft, welche den Idealpunkt umschließt, mit dem Ergebnis, daß eine geringere Vibration und Ermüdung in den Rahmen 16 während einer ausgedehnten Spieldauer eingeführt wird. Unabhängig von der Ursache stellt die Erhöhung der Festigkeit eine Tatsache dar, die durch Versuche und Experimente beim Spiel bestätigt wurde.

Schließlich besteht ein Vorteil des erfindungsgemäßen Tennisschlägers 10 gegenüber einem herkömmlichen Tennisschläger 40 darin, daß er eine merkliche Erleichterung hinsichtlich der Leiden bringt, denen Tennisspieler aller Klassen ausgesetzt sind und die als »Tennis-Ellbogen« bezeichnet werden, worunter eine Entzündung im Ellenbogengelenk verstanden wird, die durch Verdrillung des Tennisschlägers verursacht wird, wenn ein Ball außerhalb des Zentrums geschlagen wird und außerdem durch die Erschütterung des Armes des Spielers, wenn ein Ball entfernt vom Auftrcffzentrum geschlagen wird. Eine merkliche Erleichterung dieser Leiden wurde von einer Vielzahl von Spielern festgestellt, die Prototypen des erfindungsgemäßen Tennisschlägers 10 ausprobiert haben. Dieser unerwartete Vorteil folgt, wie man annimmt, aus der Tatsache, daß mehr Bälle im Bereich des Idealpunktes geschlagen werden, so daß Erschütterungen der Hand des Spielers vermieden werden und außerdem ist die Ursache in der Tatsache zu sehen, daß das hohe polare Massenmoment dieses breiteren Schlägers die Tendenz des Schlägers zum Verdrillen erniedrigt, wenn ein Ball außerhalb des Zentrums auftrifft.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Tennisschläger mit einem die bespannte Schlagflächc umschließenden, im weseiii'^: '^n>n elliptischen Rahmen und einem an den ,nen in Richtung der großen Achse der Ellipse abschließenden, den Handgriff tragenden Schaft, wobei die Gesamtlänge des Tennisschlägers im üblichen Bereich von 66 bis 71 cm und das Gewicht zwischen 340 g und 430 g liegt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verhältnis zwischen der Breite (34_36) der Schlagfläche (kleine Achse der Ellipse) zu der Länge (30—32) der Schlagfläche (große Achse der Ellipse) von 0,63 bis 0,97 die Schlagfläche (28) 550 cm-' — 840 cm² betragt, derart daß die Länge der Schlagfläche zwischen 45% und 58% der Gesamtlänge (L)dcs Tennisschlägers ausmacht.
2. Tennisschlager nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Verhältnis zwischen der Breite (34—36) der Schlagfläche (kleine Achse der Ellipse) zu der Länge (30—32) der Schlagfläche (große Achse der Ellipse) von etwa 0,8 die Schlagfläche (28) etwa 720 cm² beträgt, derart daß die Länge der Schlagfläche etwa 50% der Gesamtlänge (L)dcs Tennisschlägers ausmacht.
3. Tennisschläger nach den Ansprüchen 1 oder 2, mit parallel zur großen und kleinen Achse der etwa elliptischen Schlagfläche verlaufenden Längs- und Quersaiten, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Mittellinienabstand zweier benachbarter Längs- und/oder Quersaiten (26) von der Mitte der Schlagfläche nach dem Rahmen (16) hin zunimmt.
4. Tennisschläger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der gegenseitige Mittellinienabstand in folgenden Schritten vergrößert: 11,2; 11,7; 12,2; 12,7; 13,5; 14,5; 15,5 mm.
5. Tennisschläger nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Saiten (26) mit ■ einer Kraft zwischen 2,95 und 3,26 N gespannt sind.