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Tennisschläger
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Die Erfindung betrifft einen Tennisschläger nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Die in den ausgehärteten Kunststoff des Mantels eingebetteten Faserlagen
bestehen vorzugsweise aus Glasfasern. Sie können beispielsweise auch aus Kohlefasern
bestehen. Auch feine Metallgewebe, z.B. aus Aluminiumdrähte kommen in Frage. Sie
sind mit dem Kunststoff, in den sie eingebettet sind, stoffschlüssig verbunden,
also haften an diesem. Die Faserlagen können beispielsweise in Form von Vliesen
vorliegen. Vorzugsweise liegen sie in Form von Geweben vor.
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Der Kunststoff des Mantels ist vorzugsweise ein ausgehärtetes Epoxyharz
oder Polyesterharz. Grundsätzlich sollte es besser ein Duroplast als ein Thermoplast
sein. Der Schaumstoffkern besteht vorzugsweise aus verschäumtem, im wesentlichen
geschlossen-porigem Plexiglas (Basis = Polymethacrylimid), wie es beispielsweise
von der Firma Röhm GmbH unter dem Warenzeichen Rohacell vertrieben wird. Ein derartiger
Schaumstoff zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Temperaturbeständigkeit bei
niedrigem Gewicht aus.
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Bei den bekannten Schlägern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
wie sie beispielsweise aus der GB-PS 14 69 039 bekannt sind und auch von der Anmelderin
offenkundig vorbenutzt wurden, ist der steife Mantel, der auch als torsionssteifes
Hohlprofil
oder Torsionskasten bezeichnet werden kann, auf seinem ganzen Umfang gleich dick
und weist auch auf dem ganzen Umfang im wesentlichen gleich starke Faserlagen auf
Aus der GB-PS 14 69 039 ist es bekannt die Faserlagen auf den beiden ebenen Stirnflächen
des Rahmens dicker auszubilden.
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Die Erfindung will die Spieleigenschaften von Tennisschlägern nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend verbessern, daß der Tennisschläger sich
zwar gegenüber dem Ball steif oder steifer als der vorbekannte Tennisschläger verhält,
gegenüber dem Arm des Tennisspielers jedoch weicher wirkt, also leichter und armschonender
gespielt werden kann.
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Dieses Ziel wird überraschenderweise durch die Ausbildung nach dem
Kennzeichen des Anspruchs 1 erreicht. Bei dieser Ausbildung kann gegenüber den herkömmlichen
Schlägern die Faserlagenverstärkung auf der Vorder- und Rückseite und der Innenseite
des Rahmens entsprechend schwächer gehalten werden, da die Außenseite des Rahmens
- und ggf. auch des Stiels - mehr zur Gesamtfestigkeit des Tennisschlägers beiträgt.
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Da derartige Tennisschläger vorzugsweise und auch in üblicher Weise
aus einem langgestreckten Stab geformt werden,
der zuvor mit den
Faserlagen umhüllt wurde, die schon mit dem auszuhärtenden Kunststoff imprägniert
sind oder erst nachträglich mit diesem getränkt werden, wird der Stiel eines derartigen
Schlägers normalerweise von den beiden im Herzbereich des Rahmens zusammenlaufenden
Stabenden gebildet, die parallel zueinander verlaufen und miteinander durch den
ausgehärteten Kunststoff stoffschlüssig verbunden sein können.
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Die eingebetteten Faserlagen sollten zweckmäßig in Längsrichtung des
den Rahmen bildenden gekrümmten Stabes eine Zugfestigkeit haben, die gleich der
Zugfestigkeit quer zu dieser Richtung bis zweimal so groß ist. Die Faserlagen sind
vorzugsweise Gewebe.
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Die zusätzliche Verstärkungslage wird in ihrer bevorzugten Form gemäß
Anspruch 2 ausgebildet. Dadurch wird die Fertigung besonders einfach. Es genügt,
wenn man einen oder mehrere Faserlagenstreifen mit einer Breite, welche dem Umfang
des den Rahmen bildenden Stabes zuzüglich der Erstreckung der Außenfläche dieses
Stabes so um den Rahmen, also den den Rahmen bildenden Stab, herumlegt, daß sich
der Faserlagenstreifen auf der Außenseite des Rahmens gerade verdoppelt. Nachdem
bei der bevorzugten Ausfehrungsform der Erfindung der Rahmen in üblicher bekannter
Weise
außen eine Rille trägt, in welche die außen am Rahmen verlaufenden
Teile der Bespannung versenkt sind, müssen also die doppelt liegenden Teile eine
entsprechend größere Erstreckung haben als es die Erstreckung des Rahmenstabes senkrecht
zur Ebene des Rahmens ist.
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Der Faserlagenstreifen besteht vorzugsweise aus einem Gewebe, wie
z.B. einem Glasfasergewebe, bei welchem die eine Fadenschar in Längsrichtung des
den Rahmen bildenden Stabes und die andere Fadenschar senkrecht hierzu verläuft.
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Der die Verstärkung bildende Faserlagenstreifen kann aber auch beispielsweise
aus einem Faservlies gebildet sein.
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Er kann auch beispielsweise ähnlich wie dies bei der Kordarmierung
von Fahrzeugreifen üblich ist, aus zwei miteinander verklebten, vorzugsweise senkrecht
zueinander verlaufenden Fadenscharen gebildet sein. Es besteht auch die Möglichkeit,
beispielsweise eine in Stablängsrichtung verlaufende Fadenschar mit zwei senkrecht
zueinander verlaufenden Fadenscharen so zu verkleben, daß die Fäden der beiden letztgenannten
Fadenscharen mit jenem der-ersten Fadenschar jeweils einen Winkel von 450 einschließen
und diesen Faserlagenstreifen, wie oben dargelegt, um den Rahmen herumlegen. Die
beiden letztgenannten Ausführungsformen eignen sich besonders für das Arbeiten mit
sogenannten Prepregs. Sie haben unter anderem den Vorteil, daß man auch verschiedenartige
Fasertypen und Faserstärken miteinander gut kombinieren kann
Bevorzugt
besteht die Verstärkungslage nicht nur aus einer Doppelung eines um den Rahmen herumgelegten
Faserlagenstreifens, sondern aus mehreren derartigen Lagen. Vorzugsweise sind zwei
oder drei solche Lagen vorgesehen. Da der Umfang des Rahmenstabes mit jeder darumgelegten
Faserlage zunimmt, ist jeder mittlere oder äußere Faserlagenstreifen vorzugsweise
um ein entsprechendes Maß breiter als der nächstinnere Streifen.
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Die Verstärkungslage kann auch gemäß Anspruch 3 ausgebildet sein.
Das oben über die Ausbildung der Verstärkungslage Gesagte gilt auch hier.
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Eine andere Möglichkeit besteht in der Ausbildung nach Anspruch 4.
Hier eignet sich beispielsweise ein Leichtmetallband oder ein Kupferband. Es kommt
auch Stahl in Frage. Die Stärke des Metallbandes wird in der Regel zwischen 0,1
- 0,3 mm bei Stahl bzw. Kupfer und zwischen 0,2 -0,5 mm bei Leichtmetall (Alulegierung)
liegen. Das Metallband hat den Vorteil, daß es, insbesondere bei leichten Schlägern,
wie sie gemäß der Erfindung ohne Schwierigkeit hergestellt werden können, einen
relativ hohen Gewichtsanteil des Schlägers in den Bereich des Rahmens und damit
in erwünschter Weise den Schwerpunkt mehr zur Mitte des Rahmens hin verlegt. Wird
ein Metallband eingelegt, so ist dies zweckmäßigerweise nicht oder nur schwach gehärtet,
da
eine Härtung zwar die Festigkeit erhöhen, aber gleichzeitig die Dämpfungseigenschaften
des Metallbandes verschlechtern würde.
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Dem Grunde nach genügt es in vielen Fällen, daß die Verstärkungslage
nur die Außenseiten des Rahmens bedeckt.
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Vorzugsweise bedeckt die Verstärkungslage jedoch auch die beiden Außenseiten
des Stiels, also die beiden Stielseiten, die senkrecht zur Ebene des Rahmens verlaufen.
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Das erleichtert nicht nur die Fertigung, sondern erlaubt es auch,
mit besonders leichtem Werkstoff für den Stiel aus zukommen.
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Eine Ausbildung gemäß Anspruch 6 hat den Vorteil, daß einerseits die
Fertigung erleichtert und zum anderen auch keinerlei Kanten oder Ränder der Verstärkungslage
oder anderer in den ausgehärteten Kunststoff des Mantels eingebetteter Faserlagen
und sonstiger Lagen sichtbar werden.
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Die Ausbildung nach Anspruch 6 ist für sich allein bekannt.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die in der schematischen Zeichnung dargestellt sind.
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Fig. 1 zeigt einen Tennisschläger nach der Erfindung in Ansicht,
Fig.
2 zeigt den Schnitt II-II aus Figur 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 zeigt den
gleichen Schnitt wie Figur 2 jedoch bei einer anderen Ausführungsform des Tennisschlägers,
Fig. 4 zeigt vereinfacht den Schnitt IV-IV aus Figur 1.
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Der Tennis schläger besitzt in bekannter Weise einen oval verlaufenden
Rahmen 1, einen Stiel 2, dessen unteres Ende mit einer Griffummantelung 3 in üblicher
Weise versehen ist, sowie eine Bespannung 4.
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Bei dem zunächst erläuterten Beispiel mit dem Querschnitt gemäß Figur
2 wird als erstes ein Stab 6 aus verschäumtem Plexiglas von entsprechender Länge
gefertigt. Dieser Stab verläuft in seinem mittleren Bereich mit einer Krümmung entsprechend
der Form des Rahmens. An diesen mittleren Bereich schließen zwei gerade Stabteile
an, welche den Stiel 2 bilden. Im mittleren, den Rahmen bildenden Bereich ist der
Stab auf seiner Außenseite x mit einer Längsrille 7 versehen, in welcher sich die
außen am Rahmen verlaufenden Teile der Bespannung 4 befinden. Je nach den Geben
heiten kann die Rille 7 beispielsweise ein Halbkreisprofil oder ein Rechteckprofil
aufweisen. Der Schaumstoffstab ist
beim Ausführungsbeispiel nach
Figur 2 zunächst mit einer Umhüllung 8 aus einem gewebten Schlauch umhüllt, welche
so groß ist, daß sie sich an den Umfang des Stabes überall anschmiegen kann. Um
ein gutes Anschmiegen zu ermöglichen, verlaufen die Fäden des gewebten Glasfaserschlauches
jeweils in nicht gestrecktem Zustand des Schlauches unter 900 zueinander und unter
450 zur Schlauchlängsrichtung. Durch Straffziehen läßt sich dieser Schlauch gut
an den Kernstab 6 anlegen. Als nächstes ist ein Streifen 9 aus einem Glasfasergewebe,
dessen eine Fadenschar in Streifenlängsrichtung verläuft und dessen Breite ausreicht,
um gerade die ganze Außenseite x des Stabes auf dessen ganzer Länge zu bedecken,
auf die Außenseite aufgelegt.
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Statt eines einzigen Streifens 9 können auch zwei oder drei Streifen
9 hier aufgelegt werden. Die Zahl der Streifen 9 hängt von der Stärke der verwendeten
Streifen ab.
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Es kann dan über jedem der Streifen 9 eine weitere Umwicklung des
ganzen Stabes, beispielsweise mit schräg nach Art eines Verbandes gewickelten Glasfaserstreifen,
vorgenommen werden. Dies hat den Vorteil, daß der oder die Streifen 9 besonders
gut festgehalten werden. Diese diagonal gewickelten Glasfaserstreifen brauchen nicht
sehr stark zu sein. Als letztes wird schließlich ein äußerer Glasfasergewebeschlauch
10 von gleicher Art wie der Schlauch 8 um den Stab herumgezogen. Nun wird der fertig
umwickelte Stab in eine für derartige Zwecke übliche Vacuum-Tränk-Anlage eingelegt.
Der umwickelte Stab wird dann evakuiert und die
Umwickelung mit
einem flüssigen, aushärtbaren Kunstharz, z.B. einem Epoxyharz, getränkt. Die nun
dosiert getränkte Ummantelung samt Stab wird in eine exakt verschließbare Form gebracht
und auf die Aushärtetemperatur des Harzes aufgeheizt. Nach dem Aushärten des Harzes
kann der fast fertige Schläger der Form entnommen werden. Er besitzt jetzt einen
Mantel 5 aus ausgehärtetem Kunststoff 5a mit eingebetteten Faserlagen, welcher einen
auf der Außenseite x verstärkten torsionssteifen Kasten bildet. Er muß nur noch
geputzt, gebohrt, lackiert und mit der Bespannung 4 sowie der Griffummantelung 3
versehen werden.
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Bei dem beschriebenen Tennisschläger kann anstelle des Glasfasergewebestreifens
9 beispielsweise auch ein Vliesstreifen, etwa aus einem aenadelten Vlies, oder ein
Metallstreifen, wie z.B. ein Stahl- oder Kupferband mit einer Dicke von O,1 mm verwendet
werden. Wird ein Metallband verwendet, so ist dies vorzuqsweise zuvor schon entsDrechend
srofiliert, so daß es die Rille 7 sauber auskleidet.
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Dadurch ist auch die Zentrierung des Metallstreifens gewährleistet.
Um diesen Zentriereffekt zu erreichen, kann man auch den Gewebestreifen 9 als sogenannten
Prepregstreifen ausbilden. Dieser ist bereits mit einem schon verfestigten, aber
nicht ausgehärtetem Kunstharz getränkt. Gibt man diesem Prepregsstreifen vorher
schon die erforderliche Profilierung im mittleren, den Rahmen umlaufenden Teil,
so ist auch hier eine einwandfreie Zentrierung des Streifens gewährleistet.
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Allgemein ist noch zu bemerken, daß dem Grunde nach sämtliche Umhüllungen
aus Prepregstreifen gebildet werden können. In diesem Falle wird man zweckmäßig
die Preß-und Aushärteform nach Art eines Gesenkes mit in diese einfahrbarem Oberstempel
ausbilden, um das relativ steife Prepregmaterial während des flüssigen Teils der
Aushärtephase des Kunststoffes auf ein Endmaß zusammenzudrücken, welches der gewünschten
Erstreckung des Rahmens und des Griffes in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene
in Figur 1 entspricht. Zweckmäßig wird die Preßform vor dem Beheizen evakuiert.
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In Figur 4 erkennt man, wie der Mantel aus in ausgehärteten Kunststoff
eingebetteten Faserlagen einmal auf der Außenseite durch die Verstärkung 9 verdicht
ist und zum anderen im mittleren Bereich, in welchem sich die beiden Lagen 8 und
10 verdoppelt haben.
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Bei dem in Figur 3 gezeigten Tennisschläger, für den die Figur 1 ebenfalls
die Gesamtansicht darstellt, die insoweit von der des Schlägers nach Figur 2 nicht
unterschieden ist, besitzt der den Rahmen 1 und den Griff 2 bildende durchlaufende
Stab 11 U-Profil oder, genauer gesagt, Rechteckprofil mit einer kleinen Aussparung
7 an der Außenseite, die ebenfalls rechteckig ist. Der Stab 11 ist zunächst mit
einem Streifen 12 aus einen Glasfasergewebe
umwickelt. Der Streifen
12 erstreckt sich dabei in Längsrichtung des Stabes 11. Zunächst ist in Figur 3
der rechte Randstreifen des Glasfaserstreifens 12 so um den Stab 11 herumgeschlagen,
daß die äußerste rechte Kante des Streifens 12 bei 13 an der linken oberen Kante
des Stabes 11 liegt. Danach ist der äußere linke Randstreifen in der aus der Zeichnung
ersichtlichen Weise so herumgeschlagen, daß seine Kante 14 an der rechten oberen
Kante des Stabes 11 liegt. Danach ist ein weiterer Streifen 15 aus Glasfasergewebe
in der gleichen Weise um den bereits mitdem Streifen 12 umhüllten Stab 11 herumgeschlagen,
wobei jedoch zuerst der linke Randstreifen des Streifens 15 herumgeschlagen ist
und dann der rechte. Der so umhüllte Stab ist dann mit einer weiteren Umhüllung
aus einem Glasfaser-Gewebeschlauch 16 umhüllt, welcher straff herumgezogen ist.
Die innenliegenden Streifen 12 und 15 können aus noch ungetränktem Fasermaterial
oder auch aus sogenanntem Prepregmaterial bestehen. Die Umhüllung des Stabes wird
nun wieder in bekannter Weise mit aushärtbarem Kunststoff getränkt und in einer
entsprechenden Preßform wird der Kunststoff ausgehärtet. Das Einbringen des Kunststoffes
kann dabei zuvor nach dem Vakuum-Tränk-Verfahren, wie oben erläutert, oder auch
durch einfaches Eingießen erfolgen. Welchen Weg man hier vorzieht, hängt von der
jeweiligen Konstruktion und den betrieblichen Möglichkeiten ab.
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Die Erfindung ist nicht auf die wenigen beschriebenen Ausführungsbeispiele
bchränkt. Insbesondere können die verschiedenen erläuterten Merkmale, soweit dies
für den Fachmann ersichtlich ist, auch gegeneinander ausgetauscht werden. So kann
beispielsweise bei dem Tennisschläger nach Figur 4 die zweite Umhüllung 15 durch
einen Faserstreifen von Art des Faserstreifens 9 in Figur 2 ersetzt werden. Es können
auch zwei derartige Streifen eingesetzt werden. Dafür kann dann beispielsweise eine
doppelte Umhüllung von der Art der Schlauchumhüllung 16 vorgesehen sein. Auch läßt
sich bei der Ausführung gemäß Figur 3 beispielsweise eine zusätzliche Metalleinlage,
wie anhand von Figur 2 erläutert, vorsehen, so wie beispielsweise bei dem Schläger
nach Figur 2 über der Faserumhüllung 8 und der Metallumhüllung 9 eine weitere Faserumhüllung
beispielsweise von der Art der Faserumhüllung 15 vorgesehen sein kann.
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