DE29509632U1 - Ballschläger - Google Patents
BallschlägerInfo
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Description
Head Sport Aktiengesellschaft
in Kennelbach (Österreich)
Die Neuerung bezieht sich auf einen Ballschläger mit einem Spannrahmen für die Besaitung und einem Griffteil.
Ballschläger der eingangs genannten Art, wie sie insbesondere als Tennisschläger Verwendung finden, werden üblicherweise aus
Rahmenholmen aufgebaut, welche als Hohlprofil ausgebildet sind. Beim Schlagen des Balles verformt sich bei derartigen Schlägern
aufgrund der Stoßkraft der Schlägerrahmen. Die Verformung umfaßt eine Mehrzahl von verschiedenen Reaktionen auf unterschiedliche
Beanspruchungen und setzt sich in der einfachsten Form aus einer Verbiegung des Schlägers in Längsrichtung aufgrund von quer zur
Schlägerachse wirkenden Biegemomenten in der Bespannungsebene und einer Torsion des Schlägers um die Schlägerlängsachse, wenn
der Ball außerhalb der Schlägerlängsachse getroffen wird, zusammen.
Zusätzlich zu diesen Biegebeanspruchungen wird aber auch das Bespannungsoval auf Kompression beansprucht, da der auftreffende
Ball über in die Besaitung eingeleitete Zugkräfte eine Verringerung der Projektion der Schlagfläche bewirkt, was
insgesamt einer Kompression des Bespannungsrahmens gleichkommt.
Die vom Ball über die Besaitung in die Außenseite des Rahmenquerschnittes
übertragene Kräfte ziehen die Außenseite des Spannrahmens nach innen.
Um Schlägerrahmen eine besonders gute Ballbeschleunigung und ein
günstiges Vibrationverhalten zu verleihen werden in der Regel Rahmenholme mit entsprechenden Trägheitsmomenten verwendet,
welche einer Durchbiegung bzw. einer Torsion des Rahmens in der eingangs angedeuteten Weise entgegenwirken. Bei einer Verformung
des Schlägerrahmens wird in der Regel ein Teil der Bewegungsenergie des Balls vom Rahmen absorbiert und nicht mehr an den
Ball zurückgegeben. In diesem Sinne wirkt eine Erhöhung der Rahmensteifigkeit zu einer geringeren Energieabsorption des Rah-
mens und damit zu einer höheren Geschwindigkeit des geschlagenen Balles.
Bisher bekannte Rahmenkonstruktionen zielten in der Regel auf eine Erhöhung der Rahmensteifigkeit ab und haben in erster Linie
Verbesserungen in bezug auf die Erhöhung der Längssteifigkeit des Rahmens zur Folge. Durch die Massenträgheit des Rahmens ist
die Verbiegung des Rahmens in Schlägerlängsrichtung während des Ballkontaktes und der für den Ballkontakt zur Verfügung stehenden
Zeit überaus gering. Die Rahmendurchbiegung erreicht erst nach Beendung des Ballkontaktes ihr Maximum, da die Ballkontaktzeit
in der Regel ca. 2/1000 Sekunden beträgt. Anders verhält es sich bei der inneren Verformung des Rahmenquerschnittes im Bereich
des Spannrahmens durch die vom Ball auf die Besaitung übertragenen Kräfte. Aufgrund der geringen Massenträgheit der
Besaitung erfolgt die Verformung des Rahmenquerschnittes im Bereich
des Spannrahmens nahezu gleichzeitig mit dem Ballkontakt, sodaß hier eine Absorption von Energie über den Rahmen erfolgt,
welche nicht mehr an den Ball abgegeben wird.
Die Neuerung zielt nun darauf ab einen Ballschläger der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die vom Rahmen
absorbierten Kräfte verringert werden und die Ballbeschleunigung erhöht wird. Gleichzeitig zielt die Neuerung darauf ab durch die
Verringerung der vom Schlägerrahmen absorbierten Energie auch den Aufwand für die Dämpfung von Schwingungen, insbesondere im
Griffbereich, zu verringern. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die neuerungsgemäße Ausbildung im wesentlichen darin, daß die
Rahmenholme im Bereich der Besaitung einen im wesentlichen 0 dreieckigen Querschnitt aufweisen und an der Rahmenaußenseite
nach Art eines Bogens in die obere und untere Flanke des Rahmenholmprofiles übergehen und daß die Innenseite des
Rahmenholmprofiles als Basiskante des im wesentlichen dreieckigen Profiles im wesentlichen eben oder konvex gekrümmt ausgebildet
ist. Durch eine derartige Querschnittsprofilgebung wird nun erreicht, daß die Außenseite des Profils nach Art eines Bogens
und insbesondere eines Zweigelenkbogens wirksam wird, wobei
über die Besaitung eingeleitete Kräfte überwiegend in der Form von Druckkräften auf die obere und untere Flanke des Querschnittes
übertragen werden. Eine Krafteinleitung führt somit zu einer geringfügigen Erhöhung des Querschnittsprofiles in Richtung der
Basiskante des im wesentlichen dreieckigen Querschnittes, wodurch sich gleichzeitig das Massenträgheitsmoment im Sinne einer
noch besseren Aufnahme von Biegekräften kurzfristig verändert. Insgesamt wird aber bei dieser Art von Belastung über die Besaitung
die innere Verformung des Querschnittes wesentlich geringer als bei der Belastung durch Biegemomente und der Querschnitt ist
gegenüber den über die Besaitung eingeleiteten Kräften wesentlich steifer ausgebildet als bei konventionellen Konstruktionen.
Die geringere innere Verformung des Rahmenquerschnittes bewirkt eine Verringerung der Relativbewegungen in den Saitenkreuzungs-
und Umlenkbereichen und reduziert damit auch die Saitenreibungskräfte. Konventionelle Rahmenkonstruktionen weisen in der Regel
Rahmenholme auf, deren Querschnitt im Bereich des Spannrahmens im wesentlichen der Form eines hohlen Doppel-T- oder U-Trägers
entspricht, wobei die Außenseite des Querschnittes überwiegend mit in Umfangsrichtung des Rahmens wirkenden Biegemomenten belastet
wird. Durch die neuerungsgemäße Auslegung des Rahmenprofiles
und die andersartige Art der Ableitung von über die Besaitung wirksam werdenden Kräften wird insgesamt eine geringere
Energieabsorption und damit eine größere Ballbeschleunigung sichergestellt. Die geringere Energieabsorption hat darüberhinaus
zur Folge, daß auch die Neigung zu Eigenschwingungen des Rahmens wesentlich herabgesetzt wird, wodurch der Aufwand für
die Dämpfung geringer gestaltet werden kann.
Die neuerungsgemäße Ausbildung wird mit Vorteil so getroffen, daß der Krümmungsradius der Basiskante größer ist als der Radius
des Umkreises des Rahmenprof iles. Auf diese Weise wird ein ausgeprägt
dreieckförmiges Querschnittsprofil gewährleistet, wobei
naturgemäß die Ecken eines derartigen Dreieckprofiles entsprechend
unter wesentlich geringeren Radien verrundet ausgebildet sind. Die Dreieckform für die beiden zu der gewünschten Wirkung
als Zweigelenkbogen im oben erläuterten Sinne.
In besonders vorteilhafter Weise kann die über die Besaitung
eingetragene Beanspruchung so aufgenommen werden, daß die Außenseite des Rahmenprofiles ausgehend von einem in der Bespannungsebene
liegenden Scheitelbereich über im wesentlichen ebene Wandteile in die Flanken des Rahmenprofiles mündet. Die im wesentlichen
ebenen Wandteile bilden hiebei eine Art Kniegelenk aus, welche bei einer Zugbeanspruchung der Besaitung eine Erhöhung
des Rahmenquerschnittes zur Folge hat, welche jedoch durchwegs in überaus geringem Maße bleibt.
Zum Schutz der Besaitung kann, wie in konventionellen Rahmenholmen,
die Ausbildung so getroffen sein, daß im Scheitelbereich des Rahmenholmes über einen Teil des Umfanges eine in Umfangsrichtung
des Rahmens verlaufende Nut angeordnet ist. Die Nut ist hiebei in mechanisch hoch belasteten Teilbereichen, wie dem
Schlägerkopf, angeordnet. Alternativ kann naturgemäß dann, wenn
auch im Scheitelbereich eine konvexe Ausbildung gewählt wird, ein entsprechender Schlagschutzstreifen an der Außenseite des
Rahmenprofiles angeordnet werden.
Eine besonders vorteilhafte und eine geringe Rahmenverformung
bewirkende Ausgestaltung läßt sich dadurch erzielen, daß die Breite des Rahmenprofiles in Richtung der Bespannungsebene gemessen
zwischen Scheitelbereich und Basiskante zwischen 40 und 65 % der Höhe des Rahmenprofiles, d.h. der Länge der Basiskante,
entspricht. Um die entsprechende für die Festigkeit erforderliche Rahmenbreite in Richtung der Bespannungsebene sicherzustellen
kann mit Vorteil die Ausbildung so getroffen sein, daß die obere und die untere Flanke des Rahmenholmes von zueinander
parallelen Wandabschnitten gebildet ist, wodurch gleichzeitig
sichergestellt wird, daß ein entsprechend günstiger Winkel der den Zweigelenkbogen bestimmenden Abschnitte eingehalten werden
kann. Die Ausbildung ist hiebei vorzugsweise so getroffen, daß 5 die Tangenten an die zum Scheitelbereich führenden Wandbereiche
einander in der Bespannungsebene unter einem Winkel 60 bis 140°, vorzugsweise von 80 bis 120°, schneiden.
Insgesamt verringert sich durch die neuerungsgemäße Ausbildung des Spannrahmens die absorbierte Verformungsenergie, wodurch die
Geschwindigkeit des geschlagenen Balles erhöht wird. Wobei die innere Verformung der Rahmenholme entsprechend verringert wird.
Durch die Verringerung der inneren Verformung der Rahmenholme wird insgesamt auch die Dämpfung von Schwingungen, soweit sie
überhaupt noch auftreten, wesentlich erleichtert.
Die Neuerung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen des Querschnittsprofiles eines Rahmenholmes näher erläutert. In dieser zeigen Fig.
1 eine erste Ausbildung eines Querschnittes für einen Rahmenholm und Fig. 2 eine abgewandelte Ausbildung eines derartigen Rahmenholmes
im Querschnitt.
In Fig. 1 ist ein im wesentlichen dreieckiges Querschnittsprofil
eines Rahmenholmes 1 ersichtlich, dessen Basiskante mit 2 bezeichnet ist. Ausgehend von der Basiskante 2 und im Anschluß an
die obere bzw. untere Flanke 3 sind Querschnittsbereiche 4 im wesentlichen eben ausgebildet und diese Querschnittsbereiche 4
weisen zu einem gemeinsamen Scheitel 5 an der Außenseite des Spannrahmens.
Die Saiten verlaufen in der mit 7 angedeuteten Bespannungsebene.
Zum Schutz von außenliegenden Teilen der Besaitung kann ein
nicht näher dargestellter Schutzstreifen an der Außenseite vorgesehen
sein. Die beiden im wesentlichen ebenen Wandbereiche 4 weisen Tangenten auf, die einander im Scheitelbereich unter
einem Winkel &agr; von etwa 110° schneiden. Bei der Beanspruchung der Saiten in Richtung des Pfeiles 8 werden die Reaktionskräfte
über die Wandbereiche 4 in Richtung der Pfeile 9 nach Art eines Kniehebelgelenkes oder nach Art eines Bogens auf die obere bzw.
untere Flanke 3 des Rahmenprofiles abgeleitet, wodurch sich ins-5 gesamt tendenziell eine Vergrößerung der Rahmenprofilhöhe a in
geringem Maße ergibt. Die Dreieckshöhe des im wesentlichen dreieckförmigen Querschnittes ist mit b bezeichnet und ist hiebei so
bemessen, daß sie etwa 40 % der Länge a der Basiskante 2 entspricht.
Die Reaktionskräfte werden hiebei durch geringfügige Verformung des Rahmenprofiles unter relativ geringer Energieabsorption
sicher aufgenommen, wobei eine Aufweitung des Rahmenprofiles an der Basiskante 2 die Biegesteifigkeit geringfügig
erhöhen würde.
Bei der Ausbildung nach Fig. 2 wurden die gleichen Bezugszeichen
wie in Fig. 1 gewählt. Abweichend von der Ausbildung nach Fig.
1, welche den Rahmenholm (1) im Scheitelbereich darstellt, wird
hier auf eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut verzichtet. Die Besaitung liegt wieder in der Bespannungsebene 7. Zum Schutz der
außenliegenden Teile der Besaitung, wurde hier, abweichend von der Ausbildung nach Fig. 1, eine in Umfangsrichtung des Spannrahmens
verlaufende Nut 6 angeordnet. Auch hier ist wieder ein im wesentlichen dreieckförmiges Querschnittsprofil gewählt,
dessen Scheitelbereich nach außen zeigt. Die Basiskante 2 des Querschnittsprofiles bzw. Rahmenholmes 1 ist dem Bespannungsoval
zugewandt.
Claims (7)
1. Ballschläger mit einem Spannrahmen für die Besaitung und einem Griffteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenholme (1)
im Bereich der Besaitung einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen und an der Rahmenaußenseite nach Art eines Bogens
in die obere und untere Flanke (3) des Rahmenholmprofiles übergehen und daß die Innenseite des Rahmenholmprofiles als
Basiskante (2) des im wesentlichen dreieckigen Profiles im wesentlichen eben oder konvex gekrümmt ausgebildet ist.
2. Ballschläger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Krümmungsradius der Basiskante (2) größer ist als der Radius des Umkreises des Rahmenprofiles.
3. Ballschläger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Rahmenprofiles ausgehend von einem in der
Bespannungsebene (7) liegenden Scheitelbereich (5) über im wesentlichen ebene Wandteile in die Flanken (3) des Rahmenprofiles
mündet.
4. Ballschläger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß im Scheitelbereich des Rahmenholmes über einen Teil des Umfanges eine in Umfangsrichtung des Rahmens verlaufende Nut (6)
angeordnet ist.
5. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite des Rahmenprofiles in Richtung der Bespannungsebene (7) gemessen zwischen Scheitelbereich und Ba-0
siskante (2) zwischen 40 und 65 % der Höhe des Rahmenprofiles,
d.h. der Länge der Basiskante (2), entspricht.
6. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die obere und die untere Flanke (3) des Rah-5 menholmes (1) von zueinander parallelen Wandabschnitten gebildet
ist.
7. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tangenten an die zum Scheitelbereich führenden Wandbereiche einander in der Bespannungsebene unter einem
Winkel von 60 bis 140°, vorzugsweise 80 bis 120°, schneiden.
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- 1995-06-02 EP EP95890103A patent/EP0687486A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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R207 | Utility model specification |
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