DE2841412A1

DE2841412A1 - Verfahren zur herstellung von schlaegerrahmen

Info

Publication number: DE2841412A1
Application number: DE19782841412
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-22
Filing date: 1978-09-22
Publication date: 1980-04-10
Also published as: GB2029757B; GB2029757A; FR2437847A1; FR2437847B1; BE871307A

Description

284U12

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schlägerrahmens aus kohlenstoff- bzw. graphitfaserverstärkten oder faserverstärkten Kunststoffen.

Kohlenstoff-faserverstärkte (KFV) und faserverstärkte (FV) Kunststoffe bieten wesentliche Vorteile in bezug auf hohe Festigkeit, gute Elastizität , hohe Starrheit bzw. Steifigkeit, hohes Widerstandsvermögen gegen Feuchtigkeit, geringes Gewicht und hohe Widerstandsfähigkeit gegen Kollisionen bzw. Erschütterungen, Beschädigungen, hohle Temperaturen und Korrosion. Aufgrund der oben erwähnten Vorteile werden kohlenstoff-faserverstärkte und faserverstärkte Kunststoffe in weitem Umfang eingesetzt.

Es sind bereits Schlägerrahmen aus kohlenstoff-faserverstärkte oder faserverstärkten Kunststoffmaterialien hergestellt worden, um die oben erwähnten Vorteile dieser Materialien , insbesondere ihre hohe Festigkeit, ihre Elastizität, ihre Starrheit, ihre Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit, ihre Widerstandsfähigkeit gegen Kriechen und ihre Dämpfung von Erschütterungen auszunutzen. Die herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Schlägerrahmen waren jedoch insofern nachteilig, als die entstehenden Herstellungskosten extrem hoch warenJ außerdem war die Verarbeitungsgeschwindigkeit dieser Verfahren relativ gering, das heißt, im Vergleich mit bekannten Verfahren konnten nur wenige Schlägerrahmen pro Zeiteinheit hergestellt werden.

Es gibt zwei herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Schlägerrahmen aus faserverstärktem oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Bei dem ersten Verfahren

- 4 030015/0077

wird eine Form verwendet, mit welcher der Schlägerkopf, der Hals, der Schaft und der Griff des Schlägers einstückig in einem einzigen Arbeitsgang geformt werden kann^ dabei wird ein mit unter hohem Druck stehendes Gas gefülltes Gummirohr als Kern der Form verwendet. Das Prepreg-Material aus kohlenstoff-faserverstärktem oder faserverstärktem Kunststoff in Form eines Rohrs wird in der Form angeordnet und durch Heißpressen ausgehärtet. Das Gummirohr wird dann aus der Form herausgezogen, so daß eine Art flüssiger Schaumkunststoff in dem Kern der Form eingegossen werden kann. Obwohl es sich dabei um ein relativ präzises Verfahren handelt, haben die verschiedenen komplexen Fertigungsschritte, die hierzu erforderlich sind, dazu geführt, daß dieses Verfahren in der Praxis nicht eingesetzt wird.

Bei dem zweiten Verfahren zur Herstellung von herkömmlichen Schlägerrahmen aus kohlenstoff-faserverstärkten oder faserverstärkten Kunststoffen wird ein erster Arbeitsgang verwendet, um das Prepreg-Material in die Form einzuführen! dann wird ein mit einem Schäummaterial gefülltes Rohr aus einer Kunststoff-Folie als Kern der Form angeordnet. Der gesamte Schlägerrahmen kann einstückig in einem einzigen Arbeitsgang durch Heißpressen geformt werden. Dieses zweite Verfahren wird in letzter Zeit sehr häufig eingesetzt. Es hat jedoch noch einige Nachteile. Zur Erläuterung dieser Nachteile wird auf Figur 1 verwiesen, die einen Schnitt durch einen mit diesem Verfahren hergestellten Schlägerrahmen zeigt. Zwischen der Schicht 101 aus dem faserverstärkten oder kohlenstoff-faserverstärkten Kunststoff und dem Kern aus dem Schäummaterial befinden sich mehrere Schichten aus einer Kunststoff-Folie 103, so daß der gesamte Schlägerrahmen nicht aus einem einzigen Körper besteht.Darüber hinaus kann der Kern 102 aus dem Schäummaterial nicht durch die Schicht 101 aus dem faserverstärkten oder kohlenstoff-

030015/0077

284H12

faserverstärkten Kunststoff verstärkt werden. Wenn eine äußere Kraft F auf den Rahmen ausgeübt wird, wie in Figur 2 und 3 dargestellt ist, bricht der Kern 102 aus dem Schäummaterial von Zeit zu Zeit; dadurch.weicht der Schwerpunkt des Schlägers aus seiner normalen Lage ab und verursacht ein unangenehmes Geräusch. Die Schichten aus der Kunststoff-Folie 103 dienen dazu, das Schäummaterial gegen Leckagen zu schützen, da beim Auftreten solcher Leckagen der Innendruck sinken würde und schließlich ganz verloren geht. Insbesondere muß das in Figur 1 an dem Rahmen vorgesehene Loch 13 für die Durchführung der Bespannung des Schlägers abgedichtet werden.

Das zweite,herkömmliche Verfahren zur Fertigung von Schlägerrahmen ist viel einfacher als das oben erwähnte, erste Verfahren. Es verursacht auch geringe Kosten. Andererseits ist jedoch die Qualität des auf diese Weise gefertigten Schlägers relativ gering. Darüber hinaus haben die beiden Verfahren einen gemeinsamen Nachteil, da mit ihnen kein dünner Schaft, beispielsweise ein Schaft für einen Badminton-Schläger, mit einem Kern mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 1 mm gefertigt werden kann.

Es ist deshalb ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Schlägerrahmens aus Kohlenstoff-faserverstärkten oder faserverstärkten Kunststoffen zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll ein Verfahren vorgeschlagen werden, bei dem ein festes, unabhängiges Schäummaterial in die Prepreg-Schicht eingeführt und durch Heißpressen zu einem Schlägerrahmen geformt werden kann.

030015/0077

284U12

— O ""

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ,ein Verfahren zur Herstellung eines Schlägerrahmens zu schaffen, mit dem ein dünner Schlägerschaft mit einem Kern gefertigt werden kann, dessen Durchmesser in der Größenordnung von 1 mm liegt.

Und schließlich soll ein Verfahren zur Herstellung eines Schlägerrahmens vorgeschlagen werden, bei dem die äußere Schicht aus dem kohlenstoff-faserverstärkten oder faserverstärkten Kunststoff einstückig mit dem inneren Schäummaterial ausgebildet ist, um eine optimale Verstärkungswirkung zu erreichen.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung von Schlägerrahmen, bei dem das kohlenstoff-faserverstärkte oder faserverstärkte Kunststoffmaterial zur Bildung von Prepreg-Flächengebilden in hochpolymerem Epoxydharz getränkt wird, die Prepreg-Flächengebilde zu einem Rohr gedreht werden, ein festes, unabhängiges Schäummaterial in der Mitte des Prepreg-Rohrs angeordnet und diese Materialien gleichzeitig durch Heißpressen bei der gleichen Temperatur geformt werden', dadurch werden die Prepreg-Flächengebilde aus faserverstärktem oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff hart und das darin vorgesehene Schäummaterial gleichzeitig geschäumt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch den Rahmen eines Schlägers, der mit dem herkömmlichen Verfahren hergestellt worden ist,

030015/0077

_₇_ 284U12

Fig. 2 einen Schnitt durch den Rahmen eines herkömmlichen Schlägers, wobei Risse oder Brüche des Rahmens zu erkennen sind,

Fig. 3 einen weiteren Schnitt durch den Rahmen eines herkömmlichen Schlägers, wobei durch die Bearbeitung hervorgerufene Risse zu erkennen sind,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Form und des Ausgangsmaterials für einen Schlägerrahmen, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist,

Fig. 5 einen Schnitt durch den Rahmen längs der Linie A-A' von Figur 4,

Fig· 6 einen Schnitt längs der Linie B-B' nach Figur 4 durch den Schaft,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Rahmen nach der Formung durch Heißpressen und

Fig. 8 einen Schnitt durch den Schaft nach der Formung durch Heißpressen.

Im folgenden wird auf Figur 4 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht der Form und des Ausgangssignals für den Schlägerrahmen zeigt.

Die Form ist aus einem wärmewiderstandsfähigen Metall hergestellt und weist ein Formoberteil 5, ein Formunterteil . und zwei mittlere Formteile 6a und 6b für die Formung des Schlägerkopfes 10, des Schlägerhalses 20, des Schaftes und des Handgriffs 40 auf.

030015/0077

Im folgenden wird auf Figur 5 und 6 Bezug genommen, die einen Schnitt durch den Rahmen und den Schaft des Ausgangsmaterials zeigen. Die !kohlenstoff-faserverstärkten oder faserverstärkten Kunststoffmaterialien werden in hochpolymerem Epoxydharz getränkt bzw. imprägniert, so daß Prepreg-Flächengebildet entstehen) diese Flächengebilde werden dann zur Form eines Rohrs gedreht. In der Mitte des rohrförmigen Prepreg-Flächengebildes aus kohlenstoff-faserverstärkten oder faserverstärkten Kunststoffmaterialien wird dann ein festes, unabhängiges Schaummaterial 102 eingefüllt, das durch Pressen aus einem mit einem Schäummittel gemischten Thermoplast hergestellt wurde. Das rohrförmige Prepreg-Flächengebilde aus dem faserverstärkten oder fcohlenstoff-faserverstärkten Kunststoff wird zusammen mit dem darin angeordneten Schäummaterial in die Form gebracht, wo es durch Heißpressen geformt wird. Dabei härtet das Prepreg-Flächengebilde aus dem faserverstärkten oder kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff aus, und auch das Schäummaterial wird gleichzeitig bei der gleichen Temperatur aufgeschäumt.

In den Figuren 7 und 8 sind Schnitte durch den Rahmen und den Schaft eines Schlägerrahmens nach der Formung durch Heißpressen dargestellt.

Es wird darauf hingewiesen, daß es sich bei einem Schläger, der mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung gefertigt worden ist, von dem Handgriff bis zum Schlägerkopf um einen einstückigen Gegenstand handelt. Darüber hinaus ist die Schicht aus den faserverstärkten oder kohlenstoff-faserverstärkten Kunststoffen einstückig mit den inneren Schäummaterialien ausgebildet, so daß sich ein optimaler Verstärkungseffekt ergibt. Die für die vor-

030015/0077

284U12

liegende Erfindung benötigten Arbeitsgänge sind äußerst einfach, so daß die Herstellungskosten gering sind; und schließlich kann mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung direkt ein dünner Schaft mit einem Kern hergestellt werden, dessen Durchmesser in der Größenordnung von 1 mm liegt.

030015/0077

Leerseite

Claims

MUr₁LER-BORj! · DFiTTFRL, · »CHÖN · BlERTEL

PATENTANWÄLTE (CO H | *\ \ £

DR. WOLFGANG lCiÜLLER-BORE (PATENTANWALTVON 1927-1975) DR. PAUL DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.

22. SEP.

Hl/Ma - S/L 54-1

KUN-NAN LO
No. 7-1, Lane 246, Section 3

Chung-Shan Road

Tan Tzu Hsiang,Taichung Hsien

Taiwan, R.O.C.

Verfahren zur Herstellung von Schlägerrahmen

Patentansprüche

1J Verfahren zur Herstellung von Schlägerrahmen, dadurch gekennzeichnet, daß kohlenstoff -faser verstärkte oder faserverstärkte Kunststoffmaterialien zur Bildung von Prepreg-Flächengebilden in einem hochpolymeren Epoxydharz getränkt werden, daß die Prepreg-Flächengebilde zu einem Rohr gedreht werden, daß ein festes, unabhängiges Schäummaterial in die Mitte des Prepreg-Rohrs gebracht wird, und daß diese Materialien

^l: - 2 -

MÜNCHEST 86 ' SIEBERTSTE. 4 · POSTFACH 880720 · KABEL: ΜΧΓΕΒΟΙΆΤ · TEL·. (089) 4740OB · TELEX 5-242ΘΒ

030015/0077

ORIGINAL INSPECTED

unter hoher Temperatur durch Heißpressen geformt werden, wobei zur Bildung des Schlägerrahmens die Prepreg-Flächengebilde aus kohlenstoff-faser-verstärkten oder faserverstärkten Kunststoffen hart werden und das darin befindliche Schäummaterial gleichzeitig aufschäumt, und wobei
das kohlenstoffaser-verstärkte oder faserverstärkte
Kunststoffmaterial und das Schäummaterial eng miteinander verbunden werden.
2. Verfahren zur Herstellung eines Schlägerrahmens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste, unabhängige Schäummaterial aus einem Thermoplast-- mit zugemischtem Schäummittel durch Pressen hergestellt wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines Schlägerrahmens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Tränken des kohlenstoff-faser-verstärkten oder
faserverstärkten Kunststoffmaterials in dem hochpolymeren Epoxidharz ausgeführt wird, nachdem das kohlenstoff-faser-verstärkte oder faserverstärkte Kunststoffmaterial in Rohrform gedreht worden ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Schlägerrahmens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des dünnen Schaftes eines Badminton-Schlägers in dem festen, unabhängigen Schäummaterial
ein Schäumcenter mit einem Durchmesser von ungefähr 1 mm ausgebildet ist.

030015/0077