DE2727350A1

DE2727350A1 - Tennisball

Info

Publication number: DE2727350A1
Application number: DE19772727350
Authority: DE
Inventors: Francoise Marie Henriett Biard; Francois Rene Lacoste
Original assignee: Patentex SA
Current assignee: Patentex SA
Priority date: 1976-06-21
Filing date: 1977-06-16
Publication date: 1977-12-22
Also published as: FR2355530A1; US4439471A; JPS5314040A; DE2727350C2; GB1578970A; FR2355530B1

Description

Anmelder; Stuttgart, den 15. Juni 1977

Patentex S.A. L⁵K⁶

1 Grand Place u

Fribourg, Suisse

Tennisball

Die Erfindung "betrifft einen Tennisball, der entsprechend den Bestimmungen der Federation International de Lawn Tennis von 1968 aus einem hohlen elastischen Kern besteht und aus einer Textilumkleidung, dem sogenannten Belag, der auf den Kern aufgeklebt ist.

Die Bestimmungen der federation International de Lawn Tennis sehen vor, daß Tennisbälle nur dann als entsprechend ausgebildet gelten und für Meisterschaften eingesetzt werden können, wenn sie folgende Bedingungen aufweisen:

- ein Gewicht zwischen 56,71 und 48,47 g>

- einen Durchmesser zwischen 6,35 und 6,67 cm, dabei darf der Ball aufgrund seines Eigengewichtes nicht durch ein Loch mit einem Durchmesser von 6,54- cm fallen, er soll aber aufgrund seines Eigengewichtes durch ein Loch mit einem Durchmesser von 6,86 cm fallen,

-er muß eine Riickprallhöhe zwischen 134,6 und 147*3 cm aufweisen, wenn er aus einer Höhe von 254 cm auf eine Betonplatte fällt.

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Darüber hinaus müssen Tennisbälle aber auch Deformationsversuchen genügen, die dazu bestimmt sind, die Foim der Bälle während des Spiels festzulegen, insbesondere wenn sie vom Schläger getroffen werden.

Bis 1968 wurde dabei ein einziger Deformationsversuch vorgesehen. Mit Hilfe einer sogenannten Stevens-Maschine wurde festgestellt, ob gewährleistet ist, daß die Eindrückung eines Balles - seine Deformation - der unter einer Kraft von 8,165 kg ausgesetzt wird, zwischen 0,673 und 0,737 cm (o,265 und 0,290 inch) liegt.

Zu jener Zeit änderte aber die Federation die Voraussetzungen für diesen Deformationsversuch, der als "Vorwärts "-Versuch bezeichnet wurde, insofern als das Deformationsminimum für "Vorwärts" auf 0,56 cm (0,22 inch) reduziert wurde und bestimmt wurde, daß diese Messung mindestens zwei Stunden nach sogenannten Vorkompressionsversuchen durchgeführt werden, mit denen der Deformations widerst and verringert wird.

Zur gleichen Zeit wurde ein zweiter Deformationsversuch eingeführt, der als "Rückwärts ".-Test bezeichnet wurde und bei dem unmittelbar nach einer Eindrückung von 2,54 cm der Ball, der während seiner Dekompression mit dem gleichen Gewicht von 8,165 kg belastet wird, nur noch eine Deformation zwischen 0,89 und 1,08 cm (0,35 und 0,425 inch) haben darf.

Die Maschine von Stevens ist mit Skalen versehen, auf denen die Deformationsanzeige jeweils in Tausendstel eines Inch (1 Tnch = etwa 2,54 cm) abgelesen werden kann, und es läßt sich feststellen, ob die von der Maschine angezeigten Ziffern zwischen 220 und 290 für den "Vorwärts "-Versuch und zwischen 350 und für den "Rückwärts "-Versuch liegen, so daß festgelegt werden kann, ob ein Ball den Bestimmungen entspricht.

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Alle Bälle, ob sie nun aufgepumpt oder nicht aufgepumpt sind, müssen diese Tests erfüllen, welche die 1968 durch die Federation beschlossenen änderungen beinhalten, um entsprechend ausgebildet zu sein.

Es muß noch erwähnt werden, daß die Federation International 1968 sich vollkommen darüber im klaren war, welche Probleme auf die Hersteller zukommen, um nicht aufgepumpte Bälle zu verwirklichen, die ihre Dauerfestigkeit, d.h. ihren Deformationswiderstand auch während eines Spieles voll erhalten. Die Federation führte deshalb den "Rückwärts"-Test ein, der zeigen sollte, wie sich der Ball nach mehreren Deformationen verhält. Da auf der anderen Seite die "Vorwärts"-Verformung auf 0,56 cm erniedrigt wurde, hat die Federation mit einer gewissen Zurückhaltung auch den Einsatz von nicht aufgepumpten Ballen zugelassen, die als "sehr hart" bezeichnet werden können, wenn sie neu sind, damit sie auch im Verlauf eines Spieles ausreichend hart bleiben.

Trotz der Anstrengungen der Federation de Lawn Tennis zur Bestimmuigder Eigenschaften von Tennisbällen und trotz der Bemühungen verschiedener Hersteller sind die heute hergestellten Tennisbälle aber nicht vollkommen zufriedenstellend.

Aufgepumpte Bälle, d.h. solche, deren Kern gegenüber dem Atmosphärendruck einen höheren inneren Druck aufweist, verlieren diesen Überdruck sehr leicht nach einigen Monaten, sogar schon nach einigen Wochen ist ihr Rückprallverhalten schlechter geworden und sie v/erden "weicher", wobei ihre Deformationsgrößen unter das erlaubte Maximum abfallen. Ein Spiel mit solchen Ballen wird sehr langsam.

Nicht aufgepumpte Bälle können zwar viele Monate aufbewahrt werden. Nach einigen Spielen verlieren sie jedoch einen Teil ihrer "Härte",

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d.h. ihres Deformationswiderstandes und sie reagieren nicht mehr entsprechend, wenn sie hart geschlagen werden. Man hat beispielsweise festgestellt, daß Bälle, die bei einem bedeutenden Tennisturnier eingesetzt wurden, nur nach 9 Spielen schon Deformationszahlen (mit der Stevens-Maschine gemessen) aufgewiesen haben, die bei 280 und 460 lagen. Obwohl diese Bälle im Neuzustand bei einem Schlag als "sehr hart" erschienen, wurden sie trotzdem schon nach nur 9 Spielen viel zu weich.

Auf der anderen Seite sind die Spieleigenschaften aller Arten von Bällen auch sehr stark durch Veränderungen der äußeren Oberfläche ihrer Textilbekleidung bestimmt.

Eine Analyse der Fasern,die die äußere Fläche des Textilbelages
von Tennisbällen bilden, wie sie am häufigsten eingesetzt werden, führte zu folgenden Resultaten:

- für aufgepumpte Bälle: 55 Gewichts-% Wollfasern

Nylonfasern zwischen 6 und 20 Denier

- für nicht aufgepumpte Bälle: 58 % Wollfasern 32 % Nylonfasern mit 15 Denier 10 % Zellwollfasern mit 25 Denier.

Früher wurden ausschließlich Wollfasern verwendet, die so untereinander verbunden waren, daß ein filziger und sehr kompakter
Belag geschaffen wurde, der eine sehr glatte Außenfläche aufwies.

Heute enthalten die TextiTbeläge von Tennisbällen immer noch einen ganz wesentlichen Anteil von Wollfasern, die so zusammengehalten
sind, daß an der Außenfläche von neuen Tennisbällen ein relativ
glattes Aussehen erreicht wird, die, wie man weiß, sehr schwer zu kontrollieren sind. 709851/1233

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Die äußere Fläche bleibt aber im Verlauf eines Spieles nicht lange glatt. Bei den heute realisierten Textilbelägen lösen sich die äußeren Enden einer großen Anzahl von Fasern von den anderen Fasern ab und stellen sich mehr oder weniger senkrecht zu der Außenfläche des Balles, so daß dieser dann ein mehr oder weniger haariges oder zerzaustes Aussehen erhält.

Wenn man mit solchen Bällen weiterspielt, insbesondere auf harten oder kiesigen Oberflächen, dann verschleißen die abgelösten Fasern oder sie werden zerschlagen, so daß nach einigen Sätzen die Außenfläche solcher Bälle zwar wieder glatt wird, das Gewicht und der Durchmesser jedes Balles aber wesentlich abnimmt.

Aerodynamische Versuche im Windkanal haben gezeigt, daß neue Bälle bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h etwa einen Widerstand von 90 bis 95 g besitzen, der nach einigen Spielen auf 105 bis 110 g ansteigt, um dann wieder aufs neue auf einen Wert in der Größenordnung von 85 g oder weniger abzufallen, sobald die Fasern zerschlagen oder verschlissen sind.

Man weiß, daß der Widerstand eines Kugelkörpers sich durch folgende Formel ausdrucken läßt:

T = J ρ V² S Ox

wobei ρ das spezifische Gewicht der Luft ist,

V die Relatxvgeschwindigkeit zwischen Luft und Kugelkörper, _o

IT d S die Fläche des Kugelkörpers, S = ■ — und

Cx ein Koeffizient, der von der Oberfläche der Kugel bestimmt wird.

Betrachtet man einen neuen Ball mit einem Durchmesser von 6,6 cm

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und einer glatten Oberfläche, die etwa einem Widerstand von 95 S bei 100 km/h entspricht, dann wird es notwendig, bei gleichbleibender Oberfläche dieses Balles seinen Durchmesser bis 7» 10 cm zu vergrößern, um einen Widerstand von 110 g zu erreichen bzw. den Durchmesser bis auf 6,24 cm zu reduzieren, um einen Widerstand von 85 g zu erhalten.

Es soll dadurch zum Ausdruck gebracht werden, daß ein Tennisspieler, der mit einem Ball eines Durchmessers von 6,6 cm zu spielen beginnt, nach einigen Spielen den Eindruck hat, als ob der Durchmesser des Balles sich bis auf 7»1 cm vergrößert hat, während er nach einigen Sätzen den gegenteiligen Eindruck hat, daß nämlich der Durchmesser des Balles sich bis auf 6,24 cm verringert hat und daß auch das Gewicht reduziert ist.

Zieht man in Betracht, daß die Geschwindigkeit von 100 kmA leicht überschritten wird, beispielsweise beim Aufschlag und daß jede Widerstandsänderung bei höheren Geschwindigkeiten noch größeren Einfluß hat, ist es nicht überraschend, daß Tennisspieler über Schwierigkeiten klagen, ihre Schläge genügend gut abstimmen zu können, um ihnen eine exakte Länge trotz der großen Differenzen der Flugbahnen zu geben, die sich aufgrund der sich ändernden Eigenschaften des Balles ergeben.

Dazu kommt auch noch, daß nach einigen Spielen das Weicherwerden des Kerns eines nicht aufgepumpten Tennisballs sich noch mit dem Anstieg des Widerstandes des Balles kombiniert, so daß das Spiel sehr langsam werden VaTm₁ während andererseits der Gewichtsverlust des Balles, der durch den Abrieb und Verschleiß der Textilfasern der Bekleidung auftritt, sich zur Widerstandserniedrigung dazuschlägt, so daß das Spiel dieses Balles sehr schnell wird. Der Tennisball der vorliegenden Erfindung weist Eigenschaften auf, die mit den vorher erwähnten Vorschriften exakt konform sind

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(außer einer übermäßigen Härte im Anfangsstand) und der im Verlauf eines Spieles seine mechanischen und aerodynamischen Eigenschaften "besser bewahren kann, als alle bisher hergestellten Bälle.

Der Tennisball gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt einen hohlen elastischen Kern, auf dem mit einem Klebemittel ein Belag aus Monofilament-Fasern aufgebracht ist, von denen ein Teil im wesentlichen parallel zueinander, andere dagegen schräg oder senkrecht auf der Oberfläche des Kernes stehen und von denen mindestens ein Teil synthetische Pasern sind, wobei der Ball dadurch gekennzeichnet ist, daß die synthetischen Fasern ein solches Gesamtgewicht und eine solche Stärke besitzen, daß das Produkt der Zahl, die ihren prozentualen Anteil am Gesamtgewicht der Pasern ausmacht und der Zahl, die ihre mittlere Stärke in Denier angibt, größer oder gleich 18 ist.

Anhand von Beispielen werden im folgenden verschiedene Ausführungsrormen der Erfindung beschrieben. Dabei sollen zunächst die Eigenschaften der verschiedenen Fasertypen herausgestellt werden, die in textlien Belägen von Tennisbällen üblicherweise verwendet sind. Es darf daran erinnert werden, daß der Verschleißwiderstand und der Widerstand gegen Bruch einer bestimmten Faser von seiner Denierzahl abhängt. In der folgenden Tabelle sind die wesentlichsten physikalischen Eigenschaften der am häufigsten für den vorliegenden Zweck verwendeten Fasern aufgeführt:

	Wolle	Nylon	Polyester	Zellwolle
Sichte:	1,31	1,14	1,38	1,52
Feuchtigkeitsaufnahme:	16 %	5%	0,4 %	14 %
Bruchwiderstand in Gramm pro Denier:	1-1,7	4,5-7,5	4,7-6,5	1-1,5
Verschleißwiderstand: (verglichen mit Nylon)	5-20	100	67	5-20

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ΛλΑ

ΛΑ

Der Hauptgrund weswegen bei Textilbelägen von Tennisbällen ein erheblicher Anteil von Wollfasern verwendet wird, obwohl diese nur einen ganz geringen Verschleiß- und Bruchwiderstand aufweisen, beruht wahrscheinlich auf ihrer Eigenschaft, daß sie sich sehr gut zu einer ausreichend dichten Schicht zusammensetzen lassen, die eine glatte Oberfläche und damit einen geringen Flugwiderstand und die große Geschwindigkeit bewirkt, die Tennisbälle, solange sie neu sind, auszeichnet. Wie oben aber bereits ausgeführt, hält der kompakte Zustand der Außenschicht üblicher Bälle nicht lange.

Werden Tennisbälle gemäß der vorliegenden Erfindung dagegen mit einem Belag versehen, die einen genügend großen Prozentsatz sythetischer Fasern mit entsprechender Stärke und Festigkeit aufweisen, dann erhalten diese Bälle, solange sie neu sind, zwar eine gegenüber üblichen Bällen etwas haarigere Außenoberfläche, die aber im Gebrauch weniger verändert wird. Tennisbälle gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen aerodynamische Eigenschaften, die wesentlich konstanter für die Gesamtlebensdauer erhalten bleiben, was auf folgendes zurückgeführt werden kann:

1) einen etwas größeren Widerstand, wenn sie neu sind,

2) einen geringeren Widerstandsanstieg nach einigen Spielen,

3) eine langsamere und geringere Reduktion des Widerstandes nach langer Spielzeit, die auf den größeren Verschleißwiderstand der dicken synthetischen Fasern zurückgeführt werden kann, die in dem Belag des Tennisballes der vorliegenden Erfindung enthalten sind. Da der Belag des Tennisballes der vorliegenden Erfindung einen höheren Prozentsatz stärkerer synthetischer Fasern enthält und weil diese Fasern auch fester sind, weist die vorliegende Erfindung einen wesentlich kleineren Grad an Kompaktheit als übliche Umkleidungen auf. Dadurch wird es möglich, dem Belag der Bälle gemäß der vorliegenden Erfindung entweder eine Dicke zu geben, die dem Belag üblicher

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Bälle gleich ist, wobei dann das Gewicht des Belages verkleinert werden kann, oder dem Belag eine größere Dicke "bei gleichem Gewicht zu geben. Dadurch kann in dem einen oder anderen Fall die Wandstärke des Gummikernes verstärkt werden, ohne daß der Tennisball schon nicht mehr den Bestimmungen der Federation International entspricht.

Bei einem Ball mit einem unter Druck stehenden Kern kann eine so vergrößerte Wandstärke des hohlen Kernes vorteilhaft sein, weil dadurch auch die Undurchlässigkeit der Wand und damit die Dichtheit des Kernes vergrößert wird, so daß sich der innere Überdruck und das zu den Bestimmungen der Federation International konforme Verhalten des Balles, das teilweise darauf zurückzuführen ist, über längere Zeit aufrechterhalten läßt.

Bei einem Ball mit einem nicht unter Druck stehenden Kern ist die Möglichkeit, die Wandstärke des hohlen Kernes aus Gummi vergrößern zu können, noch mit weit vorteilhafteren Folgen verbunden. In diesem Fall nämlich besteht das Problem, einen genügenden Widerstand gegenüber der Deformation zu bilden, ohne aber das Rückprallverhalten zu beeinflussen. Wird der gewünschte Härtegrad oder der Widerstand gegenüber einer Deformation dadurch erreicht, daß man die Ve rs tärkungs zusätze der Mischung des Kernmateriales vergrößert, dann wird es schwierig, eine genügend hohe Rückpralleigenschaft aufrechtzuerhalten. Im Gegensatz dazu,hat man aber keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Rückprallwirkung, wenn die Deformationszahlen aufgrund einer Wandverstärkung des Kernes reduziert werden, wie das aus der folgenden Tabelle hervorgeht, in der die verschiedenen Werte der Eigenschaften von Kernen aufgezeichnet sind, die mit einer identischen Mischung hergestellt, aber mit verschiedenem Gewicht und mit verschiedener Wandstärke versehen sind:

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Einheiten

1. Radius der Form für die cm 3,085 3,085 3,085 3,085 Außenfläche des Kernes

2. Radius der Form für die cm 2,665 2,655 2,645 2,635 Innenfläche des Kernes

3.	Wandstärke des Kernes	cm	0,42	0,43	0,44	0,45
4.	Kerngewicht	6	44,5	^5,5	46,5	47,5
5.	"Vorwärts"-Deformation	inch	0,300	0,280	0,260	0,240
6.	"Rückwärts"-Deformation	inch	0,400	0,380	0,355	0,330
7.	Rückprall	cm	164	164	166	166

Diese Zahlen zeigen, daß eine Gewichtszunahme von 3 g und eine Zunahme von 0,03 cm in der Wandstärke des Kernes die "Vorwärts"-Deformation etwa um 0,06 inch (etwa 0,15 cm) reduzieren, wobei diese Reduktion fast gleich der Differenz von 0.07 inch (ungefähr 0,16 cm) zwischen den Maximal- und Minimalwerten ist, die von den internationalen Vorschriften für den äußeren Radius des Balles angegeben sind.

Mit der vorliegenden Erfindung kann noch ein anderer Vorteil erzielt werden, der wesentlicher ist und der auch überraschend ist:

Während nämlich bei bekannten Bällen - ob unter Überdruck stehend oder nicht - der Anfangswert der "Vorwärts "-Deformation, gemessen mit einer Stevens-Maschine, unterhalb des Wertes liegt, der bei der gleichen Deformation des Kernes dieses Balles gemessen wird, liegt der Anfangswert der "Vorwärts "-Deformation bei einem Ball der vorliegenden Erfindung, der mit einem Belag versehen ist,

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der einen bestimmten Anteil dicker und fester synthetischer Fasern besitzt, nicht unterhalb jener, die bei der ausschließlichen Deformation seines Kernes auftritt, vielmehr kann sie sogar darüber liegen. Dieser Vorteil hängt unmittelbar mit der geringeren Dichte und dem größeren Energieaufnahmevermögen des Belages des Balles der vorliegenden Erfindung zusammen. Dieser Vorteil kann auch dadurch verstärkt werden, daß der Anteil des nachgiebigen und stoßaufnehmenden Klebstoffes vergrößert wird, der bei dem Ball der vorliegenden Erfindung dazu benutzt wird, um den Belag über eine gewisse Dicke zu imprägnieren und um ihn auf dem Kern zu befestigen. Die Gewichtszunahme des Klebstoffes wird deswegen möglich, weil das Gewicht des Belages selbst reduziert wird, so daß insgesamt der Ball der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit den Bestimmungen der Federation International bleibt. Anders ausgedrückt, bei einem Tennisball der vorliegenden Erfindung wird man, wenn man den Ball mit einem Schläger trifft, das Gefühl eines nicht so harten Balles haben, was auf die wesentlich größeren Dämpfungseigenschaften des Belages zurückzuführen ist und darauf, daß der Ball im wesentlichen die gleiche Härte aufweist, d.h. die gleiche "Vorwärts "-Deformation als sein eigener Kern. Der Unterschied im so erhaltenen Schlaggefühl wird schließlich in überraschender Weise auch noch dadurch bestätigt, daß das Aufschlaggeräusch üblicher Bälle und jenes des Balles der vorliegenden Erfindung deutlich voneinander abweichen, wobei das Aufschlaggeräusch des letzteren deutlich gedämpfter ist.

Die Verformungsgrößen nicht unter Druck stehender Bälle der vorliegenden Erfindung reizen am meisten zur Lösung der Schwierigkeiten bei der Herstellung von nicht aufgepumpten Bällen, die die Federation International mit der Entscheidung von 1968 heraufbeschworen hat, indem sie die Bestimmung dadurch geändert hat, daß die Mindestgröße für die Deformation von 0,673 auf 0,560 cm

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(von 0,265 auf 0,220 inch) herabgesetzt hat. Während bei üblichen Tennisballbelägen die besten, nicht aufgepumpten Bälle oftmals eine "Vorwärts "-Deformation besitzen, die noch unterhalb des neuen Miniwnimg von 0,560 cm liegt, ist es aufgrund der vorliegenden Erfindung möglich, sehr gute Tennisbälle herzustellen, die nicht aufgepumpt sind und deren "Vorwärts "-Deformation kaum unterhalb des alten Minimums von 0,673 cm liegt, das die Federation International 1968 wider Willen akzeptiert hat.

Während es die üblichen Beläge nur sehr schwer ermöglichen, gute, nicht aufgepumpte Bälle so geeignet zu gestalten, wie aufgepumpte Bälle, macht der Einsatz des Belages der vorliegenden Erfindung es in überraschender Weise möglich, den nicht aufgepumpten Bällen Eigenschaften und ein Verhalten während des Spiels zu geben, die den Eigenschaften und dem Verhalten eines aufgepumpten Balles sehr nahe kommen. Die Proportionen und die Abmessungen der dicken Kunststoffasern, die bei der Zusammensetzung des Belages der Tennisbälle der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind, und auch das Gesamtgewicht des Belages können den verschiedenen Balltypen auch angepaßt werden, die dann leicht unterschiedliche Eigenschaften je nach dem Verwendungszweck aufweisen. Wenn man beispielsweise einen Ball mit einem höheren Dämpfungsvermögen und mit einer.höheren "Vorwärts"-Deformationszahl erreichen will, dann ist es zweckmäßig einen Belag zu verwenden, der fast so schwer ist, wie die üblichen Beläge und ihn im wesentlichen nur durch sehr dicke Fasern aufzubauen oder den größten Teil der Gewichtsersparnis des Belages dazu auszunützen, um den Anteil des weichen und dämpffinden Klebstoffes zu erhöhen. Wenn man dagegen einen nicht aufgepumpten Ball verwirklichen will, der nur kleine Deformationszahlen, aber ein hohes Rückprallvermogen aufweist; dann ist es vorteilhaft einen leichteren Belag zu verwenden, der

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aus etwas weniger großen Fasern aufgebaut ist, wobei dann der größte Teil der Gewichtsersparnis des Belages dazu ausgenutzt wird, um die Dicke und das Gewicht der Wandung des Kerns zu vergrößern. Die erste Art von Ballen, die erwähnt wurde, führt dann zu sogenannten langsamen Ballen, die Mcht zu kontrollieren sind und mit denen man eine überraschende Reduktion des Schlaggefühles erreicht, insbesondere wenn der Ball nicht auf den zentralen Teil der Bespannung des Schlägers auftrifft. Diese Art von Ballen ist sehr vorteilhaft für Anfänger oder auch für das Spiel auf sogenannten schnellen Oberflächen. Die Bälle der zweiten Art dagegen sind sogenannte schnelle Bälle und sie bleiben das auch, und zwar wesentlich besser als nicht aufgepumpte Bälle, wie sie üblicherweise vorgesehen sind. Sie reagieren sehr gut auf starke Schläge, und es handelt sich um ausgezeichnete Bälle für ein sogenanntes Angriffsspiel auf "langsamen¹¹ Oberflächen. Die Erfindung läßt natürlich auch zu, Ballarten zu verwirklichen, die zwischen diesen beiden Extremen liegen, die eben beschrieben wurden. Im einzelnen sollen im folgenden fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden. '

Ausführungsbeispiel I und II:

Bei beiden Beispielen sind hohle, aus zwei Teilen gebildete Kerne vorgesehen, von denen jeder in einer Form unter Verwendung der richtigen Menge der folgenden Materialzusammensetzung hergestellt wurde:

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Naturkautschuk 100 Teile

Stearinsäure 0,5 Teile

Zinkkarbonat 5 Teile

Schwefel 3,5 Teile

Harnstoff-Formaldehyd-Harz 27 Teile

Diäthylen-Glycol _?. 1,5 Teile

Phenyl- (b-Naphtylamin 2 Teile

N-Cyclohexyl-2-Benzothiazylsulfonamid 0,8 Teile

Tetramethyl-Thiurame-Disulfid 0,4 Teile

Vanilline 0,05 Teile

Jede Kernhälfte wird dann unter einem Druck etwa von 35 kg/cm 4 Minuten und 30 Sekunden lang bei 145°C vulkanisiert. Dann wird auf die Ränder der beiden Hälften ein geeigneter Klebstoff aufgetragen, beispielsweise eine Lösung der oben angegebenen Mischung und dann werden diese beiden Hälften des Kernes zusammengesetzt und 5 Minuten lang bei einer Temperatur von 14-5⁰C gehalten.

Der so erhaltene Kugelkern wird dann oberflächlich mit einem Klebstoff versehen, beispielsweise mit einem Klebstoff der folgenden Zusammensetzung:

Naturkautschuk 100 Teile

Zinkoxid 5 Teile

Titanoxid 5,5 Teile

Schwefel 2 Teile

Zink-Mercaptobenzimidazolat 1 Teile

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-y

Dibutyl para Kresol 1 Teile

N-Cyclohexyl^-Benzothiazylsulfonamid 1,2 Teile

Tetramethyl-Thiurame-Disulfid 0,8 Teile

Man "bereitet außerdem einen Belag vor, indem man beispielsweise die bekannte Methode des Aufnadeins zu Hilfe nimmt, die einfach und wenig kostspielig ist. Dieser Belag enthält:

- im Ausführungsbeispiel I:

80 % Monofilament-Pasern aus Polyester, insbesondere aus Grilene (eingetragenes Warenzeichen) von 20 Denier, 20 % Monofilament-Pasern aus Polyester, beispielsweise Tergal (eingetragenes Warenzeichen) mit 45 Denier,

- im Ausführungsbeispiel II:

100 % Monofilament-Pasern, Polyester, Grilen, 20 Denier, mit 80 g/m eines Acryl-Harzes imprägniert, wie es beispielsweise unter dem Handelsnamen Protex AM 133-R bekannt ist.

Diese verschiedenen Pasern weisen alle einen Bruchwiderstand größer als 4 g/Denier auf.

Beim ersten Beispiel beträgt somit das Produkt aus dem prozentualen Anteil von 80 % und der Zahl 20 für die Denierangabe plus dem Produkt der prozentualen Angabe von 20 % mit der Denierzahl 45 insgesamt 16 + 9 = 25t während für das zweite Beispiel das Produkt 100 % mal der Zahl 20 Denier = 20 ergibt. Pur synthetische Pasern des Belages üblicher Bälle, wie sie oben angeführt sind, erhält man für aufgepumpte Bälle im Μβτιτπητη insgesamt 0,45 x 20 = 9 und für nicht aufgepumpte Bälle maximal 0,32 χ + 0,10 χ 25 = 7,3.

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Sas so mit dem Klebstoff der vorher angegebenen Zusammensetzung hergestellte Belagstück wird dann in zwei Stücke in der Form einer Acht mit Abmessungen zerschnitten, die geeignet sind, um die Umkleidung des Balles zu bilden. Zu diesem Zweck werden die Ränder des achtförmigen ausgeschnittenen Stückes mit einer Zusammensetzung getränkt, die etwas verschieden ist und die 15 Anteile Titanoxid anstelle von 5,5 Teilen enthält und die darüber hinaus 7 Anteile eines Aminoplast-Harzes in Pulverform enthält, damit die beiden Schweißstellen der Verkleidung etwas weißer aussehen und besser widerstandsfähig sind. Die beiden achtförmigen Stücke werden dann mit Klebstoff versehen und dann auf die Außenfläche des hohlen Kernes aufgesetzt, der selbst mit Klebstoff versehen ist. Dann wird das Ganze in eine Form gesetzt, wo es nochmals vulkanisiert wird,und zwar 5 Minuten lang bei einer Temperatur von 135°C· Für zwei Bälle von demselben Gesamtgewicht beispielsweise 58 g können dabei die Einzelgewichte der verschiedenen Bestandteile wie folgt sein:

Kern Fasern Imprägnierung Klebstoff

Gesamtgewicht 58,0 g 58,0 g

Beispiel I	Beispiel II
47,5 g	^7,5 g
4,7 g	4,7 g
0	1,0 g
5,8 g	4,8 6

Der Ball des Beispieles I enthält also 5,8 g Klebstoff ,während

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der Ball des Beispiels II 4,8 g enthält gegenüber üblichen Bällen, die nicht mehr als 3 bis 4 g Klebstoff aufweisen. Die Menge des Klebstoffes, ein kleines bißchen mehr, deren Konzentration etwas geringer gewählt ist und die die Rückseite des Belages imprägniert, dringt durch die Fasern des letzteren hindurch, und zwar viel tiefer als das bei der wesentlich kompakteren Oberfläche der üblichen Beläge der Fall ist, die im wesentlichen aus Wollfasern und aus dünnen Synthetikfasern gebildet sind.

Die Bälle der Beispiele I und II bestehen aus drei übereinanderliegenden Schichten: einer inneren Schicht, die durch die Wand des hohlen Kerns gebildet ist; die äußere Schicht wird im wesentlichen durch dicke Kunstfasern gebildet, die mehr oder weniger frei sind und die dann quer oder im wesentlichen senkrecht zu der äußeren Kernfläche stehen und die dem Ball ein leicht haariges Aussehen geben; schließlich der Zwischenschicht, die dicker ist, als bei üblichen Ballen und die aus einer weichen Zusammenballung von verschiedenen Faserteilchen mit Klebstoff und mit dem Imprägniermaterial besteht. Dieser Klebstoff und dieses Harz ist nur beispielsweise angegeben. Klebstoff und Harz können durch andere künstliche oder natürliche Produkte, wie beispielsweise Latex ersetzt werden. Es muß auch herausgestellt werden, daß die Fasern in dieser Zwischenschicht im wesentlichen parallel zu der Außenfläche des Ballkernes liegen. Die Lage der Fasern in der äußeren und in der Zwischenschicht kann auch die gleiche sein, wenn der mit Nadeln hergestellte Belag durch eine übliche Textilverkleidung, beispielsweise durch eine gewebte Verkleidung ersetzt wird, deren Einsatz auch noch im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt.

Spielversuche langer Dauer mit den Bällen der Beispiele I und II haben gezeigt« daß ihre Außenflächen, die leicht rauh ηνΛ haarig

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waren, tatsächlich die Anfangsgeschwindigkeit beim Flug eines Balles, solange er neu ist, reduziert haben, während im Lauf der Zeit das haarige Aussehen immer mehr dem der üblichen Bälle angeglichen wurde. Das ist darauf zurückzuführen, daß die dickeren Pasern, die auch fester sind und die besser in Klebstoff gehalten werden, und die durch das Imprägnierharz im Beispiel H noch verankert sind, sich nicht so leicht vom Ball und voneinander lösen. Schließlich verschleißen und brechen die dicken und festen Kunstfasern, die den Belag des Balles der vorliegenden Erfindung ausmachen, weniger leicht als die Wollfasern und die synthetischen Fasern der bekannten Beläge, die in größerer Anzahl, aber feiner vorgesehen sind. So sind beispielsweise nach zwei Spielstunden die Bälle des Beispieles I und II um ein Gewicht von 0,39 B und 0,32 g abgespielt worden, während drei Bälle mit gleichem Kern, wie die vorher beschriebenen, aber mit üblichem Belag versehenen Bälle in der gleichen Zeit einen wesentlich höheren Gewichtsverlust, nämlich 1,32 g, 1,33 g und 0,94 g aufgewiesen haben. Nach drei Stunden sehr harten Spieles auf einer sehr rauhen Oberfläche hatten die Bälle der Beispiele I und II einen Gewichtsverlust von 0,98 g und 1,18 g während die üblichen Bälle von einer bekannten Markenfirma einen Gewichtsverlust von 1,91 g aufwiesnn.

Auf der anderen Seite haben sich die Kerne mit dem Gewicht von 4-7*5 g mit einer relativ dicken Wand während des Spieles nur wenig verformt auch bei harten Schlagen, und sie benahmen sich praktisch wie aufgepumpte Bälle.

Ausführungsbeispiele III und IV:

Die Kerne dieser Bälle wurden durch den vorher erwähnten Vorgang aus einer Zusammensetzung hergestellt, die nicht von jener der

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Ausführungsbeispiele I und II abweicht, mit der Ausnahme, daß 26 Anteile Harz vorgesehen waren, so daß weniger harte Kerne erreicht wurden. Die Zusammensetzung des Belages war folgende:

Beispiel III: 70 % Nylonfasern mit 15 Denier

30 % Nylonfasern mit 40 Denier und 50 g/m eines Acrylharzes, mit dem diese Fasern imprägniert waren.

Beispiel IV: 60 % Nylonfasern mit I5 Denier 30 % Nylonfasern mit 40 Denier 10 % Pasern aus schmelzbarem Nylon, wie es unter

dem Handelsnamen Grilon bekannt ist, mit

6 Denier.

Alle Pasern hatten einen Bruchwiderstand größer als 4g/Denier. Im Ausführungsbeispiel III ergibt sich insgesamt aus dem Produkt 70 % mal 15 Denier plus 30 % mal 40 Denier 0,70 χ I5 + 0,30 χ 40 = 22,50 und für das Beispiel 17 0,60 χ 15 + 0,30 χ 40 + 0,10 x6 = 21,60. Im Beispiel IV wurde der Belag vor dem Zerschneiden in die achtförmigen Stücke aufgeheizt, und zwar auf eine Temperatur, die hoher lag als die Schmelztemperatur der schmelzbaren Nylonfasern (115°)» so daß die Eohäsion dieser Verkleidung auf diese Weise verbessert wurde, ohne daß die Dichte erhöht wurde. Wie beim Beispiel I und II, das vorher betrachtet wurde, wurde der Belag der Beispiele III und IV durch die Nadeltechnik hergestellt, aber aufgrund von 80 Nadeldurchstichen pro cm (anstelle von 60 im Fall der Beispiele I und II).

Die Bälle der Beispiele III und IV wogen jeweils 58 g, ihre verschiedenen Bestandteile hatten folgende Gewichtsanteile:

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Kern
Fasern

Imprägnierung Klebstoff

Gesamtgewicht

Beispiel III	Beispiel IV
46,2 g	46,2 g
6,7 g	7,0 g
0,6 g	-
4,5 g	4,8 g
58,0 g	58,0 g

Spielversuche mit den Ballen der Beispiele III und IV ergaben die gleichen Resultate wie mit den Ballen der Beispiele I und H. Sie Vergrößerung der Anzahl der Nadeldurchstiche der Verkleidung "brachte allerdings ein weniger haariges Aussehen dieser Balle, das sich auch im Lauf der Zeit "besser erhalten ließ. Nach zwei Spielstunden wiesen die Bälle der Beispiele III und IV einen Gewichtsverlust von 0,53 g "bzw. 0,52 g auf, wogegen ein Ball einer sehr "bekannten amerikanischen Markenfirma einen Gewichtsverlust von 0,7 g zeigte.

Ausführungsbeispiel V:

Der Kern dieses Balles wurde ebenso hergestellt wie in den vorhergehenden Beispielen, aber mit einer entsprechend abgestimmten Mischung, um bestimmte Deformations eigenschaften mit einer dünneren Wand und nur mit einem Gewicht von 44,3 g zu erreichen. Die Verkleidung wurde aus Fibern identisch zu jener des Beispieles HI mit einem kleinen bißchen mehr Imprägnierharz von

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P P

60 g/m anstelle von 50 g/m und ebenfalls durch Nadeltechnik hergestellt, wobei die Anzahl der Nadeldurchstiche auf 150 anstelle von 80 gesteigert wurden. Sie Zusammensetzung des Balles ist daher folgende:

Beispiel T: Kern 44,3 g

Pasern 5,2 g

Imprägnierung 0,7 g

Klebstoff 6,8 g

Gesamtgewicht 57,0 g

Bei diesem Beispiel erlaubt es das geringere Kerngewicht und das geringere Gewicht der Fasern, das Gewicht der Imprägnierung und des Klebstoffes auf 0,7 + 6,8 = 7,5 S zu erhöhen. Nach vier Spielstunden stellte sich ein Gewichtsverlust von weniger als 0,3 g heraus, während gleichzeitig das Gefühl eines gedämpften Schlagkontaktes sehr klar zu bemerken war. Die geringfügige Härtesteigerung, die durch die größere Anzahl von Nadeldurchstichen erreicht wurde, wurde durch die größere Klebstoffschicht zwischen dem Kern und der Verkleidimg und zwischen den Fibern und dem inneren Verkleidungsteil aufgehoben. Systematische Messungen mit der Stevens-Maschine, bei denen die Deformationszahl von zwei üblichen Ballen, einer aufgepumpt und der andere nicht aufgepumpt, und von nicht aufgepumpten Ballen der vorliegenden Erfindung verglichen wurden, die den Ausführungsbeispielen I, H, III, IV und V entsprachen, zeigten bei einem Vergleich der Resultate in Abhängigkeit von der Dicke des Belages die in der folgenden Tabelle zusammengestellten Ergebnisse. Diese "Dicke" wurde als Differenz zwischen dem Radius des größten Loches bestimmt, durch das der Ball jeweils nicht mehr aufgrund seines Eigengewichtes fallen konte und den Durchmesser der Außenfläche seines Kernes bestimmt.

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Tabelle

	Ein heiten	üblich aufge pumpter Ball	üblich nicht auf gepumpter Ball	Beispiel I	Beispiel II	Beispiel III	Beispiel IV	Beispiel
Balles R (1)	cm	3,32	3,31	3,36	3,37	3,36	3,37	3,31
Außenradius des Eernes r	cm	3,09	3,07	3,04	3,04	3,04	3,04	3,04
Dicke der Be kleidung	cm	0,23	0,24	0,32	0,33	0,32	0,33	0,27
Gewicht P der Ver kleidungsfasern	g	10	9,5	4,7	4,7	6,7	7	5,2
"Vorwärts"-Defor- uation a des ![ernes	inches	0,320	0,240	0,195	0,190	0,203	0,228	0,220
"Rückwärts"-Defor- oation b des Eernes	inches	0,380	0,365	0,302	0,285	0,313	0,335	0,300
"Vorwärts"-Defor- aation c des Balles	inches	0,245	0,215(2)	0,260(3)	0,255(3)	0,255(3)	0,240(3)	0,235
"Rückwärts"-Defor- nation d des Balles	inches	0,338	0,388	0,378	0,355	0,350	0,378	0,330
Differenz (c - a)	inches	-0,85	-0,25	+0,65	+0,65	+0,52	+0,12	+0,15
Differenz (d - b)	inches	-0,42	+0,23	+0,76	+0,70	+0,37	+0,43	+0,30
Spezifisches Gewicht ler Verkleidung	g/cnr	0,336	0,31	0,114	0,110	0,162	0,164	0,152
P
4/3 (R⁵ - τ⁵)

ιό (1) R ist der Radius des größten Loches, durch das der Ball nicht durch sein Eigengewicht fällt.
(2) Unterhalb des derzeitigen Minimums, daher nicht zugelassen.

(3) Dicht am alten Minimum (0,265 inch) und Wert mit sehr guten aufgepumpten Bällen ermittelt.

co cn o

Die letzte Zeile der Tabelle zeigt, daß der Belag der vorliegenden Erfindung viel weniger dicht und kompakt als jener der üblichen Bälle ist. Diese Reduzierung der Dichte des Belages und der Dämpfungseffekt, der durch die Erhöhung des Anteiles des weichen Klebstoffes erzielt wird, der durch die Gewichtsersparnis des Belages aufgebracht werden kann, sind für die "Vorwärts "-Deformationswerte verantwortlich, die erzielt wurden.

Obwohl wesentlich härtere Kerne als bei üblichen Ballen verwendet wurden, aufgepumpt oder nicht aufgepumpt, v/eisen alle fünf Ballbeispiele der vorliegenden Erfindung "Vorwärts "-Deformationswerte in der gleichen Größenordnung oder sogar noch etwas darüber auf, als die aufgepumpten üblichen Bälle, aber diese Werte liegen ganz klar über jenen der bekannte! nicht aufgepumpten Bälle und zeigen außerdem, daß diese Bälle weniger hart als die üblichen Bälle sind. Die Spielversuche bestätigten vollkommen, daß das Gefühl einer Härte oder übermäßigen Härte, das mit den bekannten nicht aufgepumpten Ballen, solange sie neu sind, erhalten wird, sehr stark abnimmt, wenn Bälle der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Dagegen nahm das Gefühl der harten Schläge ab, die mit den gleichen üblichen Ballen auftraten. Es ist auch charakteristisch und überraschend, daß das Aufschlaggeräusch gegenüber dem der üblichen nicht aufgepumpten Bälle wesentlich geringer ist, wem ein solcher Ball mit einem Belag der vorliegenden Erfindung versehen wird.

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Claims

Ansprüche

M. ) Tennis"ball mit einem elastischen, hohlen, aufgepumpten oder nicht aufgepumpten Kern, auf dem mit einer Klebstoffmischung ein aus Pasern aufgetauter Belag aufgebracht ist, die so angeordnet sind, daß ein Teil im wesentlichen parallel, ein anderer Teil schräg oder senkrecht auf der Oberfläche des Kernes steht und von denen mindestens ein Teil Kunstfasern sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstfasern des Belages ein Gewicht und eine Stärke aufweisen, die so gewählt sind, daß das Produkt- der Zahl, die ihrem prozentualen Gewichtsanteil am Gesamtfasergewicht entspricht mal der Zahl, die ihre mittlere Stärke in Denier angibt, mindestens gleich 18 ist.
2. Tennisball nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 25 Gewichtsprozent der Belagfasern synthetische Pasern sind, die eine Stärke über 35 Denier aufweisen.
3. Tennisball nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht der in dem zwischen

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ORIGINAL INSPECTED

der Außenfläche des Kernes und der Außenfläche des Balles liegende Volumen angeordneten Fasern einen Wert unterhalb von 0,22 g/cnr aufweist.
4-, Tennisball nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der Fasern des Belages zwischen 4- und 8 Gramm beträgt.
5. Tennisball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtgewicht der Klebstoff mischung und des Imprägniermäteriales für die Belagfasern zwischen

4- und 8 Gramm beträgt.
6. Tennisball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der synthetischen Fasern des Belages Polyamidfasern sind.
7. Tennisball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der synthetischen Fasern des Belages Polyesterfasern sind.
8. Tennisball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der synthetischen Fasern des Belages thermoplastische Fasern mit einem niedrigen Schmelzpunkt sind.
9· Tennisball nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern des Belages mit natürlichen oder synthetischen Mitteln imprägniert sind.
10. Tennisball nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägniermittel ein Harz ist.

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11. Tennisball nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägniermittel eine Lösung aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk ist.
12. Tennisball nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägniermittel Latex ist.

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