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Titel:
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Zusatzgewicht und Einrichtung zur Schwingungsdämpfung für Tennisschläger
und ähnliche Sportschläger.
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Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft ein Zusatzgewicht, das gleichzeitig
Einrichtung zur Schwingungsdämpfung für Tennisschläger und ähnliche Sportschläger
darstellt.
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Sie kann bereits bei der Herstellung von Sportschlägern angebracht
werden, aber auch nachträglich durch den Spieler. Insbesondere soll die Erfindung
Anwendung finden bei Ballsportarten, bei denen ein Schläger mit Spannrahmen Anwendung
findet. Der Spannrahmen kann oval sein oder gegebenenfalls die Form eines Strangprofils
besitzen, sowie einen endwärts vorgesehenen Criff. Material und Beschaffenheit der
Schlägerkonstruktion sind beliebig.
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Zweck: Durch die Erfindung soll ein Abstimmungsvorgang erleichtert
werden, der es ermöglicht, einen Schläger so zu beeinflussen, daß er in jeder Spielsituation
bei geringem Krafteinsatz genügend Energie auf ein geschlagenes Objekt (Ball) so
überträgt, daß der vom Spieler gewünschte kinetische und kybernetische Effekt eintritt.
Die Schwingungsdämpfung eines jeden Schlägers soll verbessert und die Gewichtsverteilung
in einem Anpassungsvorgang variierbar gemacht werden. Sinn der Erfindung ist es,
die Wettbewerbsfähigkeit besonders armschonender Schlägerkonstruktionen zu fördern.
Weiterer Zweck ist, zu ermöglichen, daß jeder Spieler auf dem Spielfeld, ohne Zuhilfenahme
von Werkzeugen, nachträglich in kürzester Zeit, ohne fremde Hilfe und nach eigenem
Ermessen jeden Schläger so an seine spezifischen körperlichen Gegebenheiten anpassen
kann, daß ein optimales Spielergebnis gewährleistet ist. Eine solche Anpassung soll
bei allen Schlägern gleichermaßen möglich sein unabhängig vom verwendeten Baumaterial
und der Konstruktion des Schlägers. Die Entscheidung zwischen verschiedensten Anpassungsverfahren
soll so vereinfacht werden, daß dem Spieler statt einer verwirrenden Auswahl ein
einziges Mittel an die Hand gegeben wird, mit dem er alle gewünschten Anpassungen
vornehmen kann.
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Stand. der Technik: Die Energie, die in einem Objekt gespeichert ist,
ist abhängig von dessen Masse, sowie der Geschwindigkeit, mit der sich das Objekt
bewegt (physikalische Formelsammlung).
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Nun hat z.B. ein Tennisschläger zwei Aufgaben: 1) die in einem geschlagenen
Objekt gespeicherte, nicht in Schlagrichtung wirkende Kraft zu vernichten; 2) neue
Energie im Schlagobjekt aufzubauen, die das Objekt mit bestimmter Kraft über eine
bestimmte Distanz in bestimmter Richtung befördert.
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Um diese Aufgaben erfüllen zu können, muß der Schläger selbst in einen
energiereichen Zustand versetzt werden. Man kann dies tun, indem man einen Schläger
bestimmter Masse in Bewegung versetzt. Wird die Masse konstant gehalten, so kann
die Schlagenergie durch die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlägers variiert werden.
Bleibt hingegen die Intensität und Ausführung der Bewegung konstant, so kann durch
Erhöhung der Schlägermasse bei gleichbleibender Schlaggeschwindigkeit die auf das
Schlagobjekt übertragene Energie erhöht werden.
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Bei Anwendung dieses Prinzips auf das Tennisspiel sind folgende Einschränkungen
zu beachten: Zunehmende Schlägermasse bewirkt zunehmende Massenträgheit des Schlägers.
Dies bedeutet, daß ein Spieler mit wachsendem Gewicht seines Schlägers mehr Kraft
aufwenden muß, um ihn in eine Position zu bewegen, die nicht auf einer durch die
Physis des Arms und die physikalischen Gesetze vorgegebenen Schwungbahn liegt. Besonders
Wechsel von Vorhand- zu Rückhandspiel werden mit zunehmender Masse schwieriger.
Welches Schlägergewicht als angenehm und notwendig empfunden wird, ist im wesentlichen
von der körperlichen Konstitution und Armkraft des Spielers abhängig. Aber auch
unterschiedliches Spielkönnen wirkt sich auf die Wahl des Schlägergewichtes aus.
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Zu beachten ist, daß schon geringes Schlägermehrgewicht als unangenehm
empfunden wird, wenn es an der falschen Stelle angebracht wird und über einen zu
langen Hebelarm auf Gelenke und Muskeln wirkt. Ein Schläger, bei dem die Masse zwischen
Griff und Schlagfläche richtig verteilt ist, kann schwerer sein, da die Verstärkerwirkung
eines Hebelarmes in diesem Fall durch ein Gegengewicht kompensiert wird. Ein gut
ausgetrimmter Schläger verursacht deshalb relativ geringe Belastung des Handgelenks,
der Ellbogen und der Muskeln, weil nur ein Mindestmaß an physikalischen Drehmomenten
auf den Arm und seine Gelenke wirkt.
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Günstig placiertes Ausgleichsgewicht belastet Bänder und Muskeln des
Armes weniger als unkontrollierte Hebelkräfte. Durch eine angemessene Massenerhöhung
wird au8erdem die Abbremsung des Schlägers beim Auftreffen auf das Schlagobjekt
geringer, so daß die Erschütterung des Armes reduziert wird.
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Nach dem Stand der Technik kann bei gegebener Masse des Schlägers
die übertragbare Energiemenga noch gesteigert werden, indem Konstruktionen gewählt
werden, die besonders wenig Bewegungsenergie in Verformungsenergie umwandeln und
so ungedämpfte, damit stärkere Energieübertragung vom Arm über den Schläger auf
das Schlagobjekt ermöglichen. Solche Konstruktionen erhöhen die Wettbewerbstauglichkeit
von Schlägern, sie übertragen aber die durch den Schlagvorgang hervorgerufenen Erschütterungen
stärker auf den Arm des Spielers. Erschütterungsdämpfende Schlägerkonstruktionen
sind zwar angenehmer in der Handhabung, lassen aber keine maximale Ballbeschleudnigungen
zu, wie sie im Wettbewerb gefragt sind.
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Durch Angebot verschiedenster Schlägerkonstruktionen mit unterschiedlichem
Gewicht und unterschiedlichen Konstruktionsweisen soll den Sportlern Auswahl und
Abstimmung nach von ihnen gewünschten Kriterien ermöglicht werden. Die individuelle
Anpassung ist dabei meist dem Käufer überlassen, da Beratung durch Verkäufer nicht
alle zum Teil vom individuellen Spielstil abhängigen Faktoren berücksichtigen kann.
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Zur Dämpfung von Schwingungen bei Tennisschlägern und zur Beeinflussung
der Schlägermasse gibt es bereits: 1) Dämpfungsmaßnahmen im Bereich der Besaitung
durch - Kopplung von Saiten mittels Kunststoffstreifen, - Einschieben von Gegenständen
in die Kreuzungspunkte der Saiten; 2) wird bei speziellen Rahmenkonstruktionen durch
Einbringen von Masseteilchen in Hohlräume der Schlägerkonstruktion eine Schyingungsdämpfung
dadurch erzielt, daß man das Schwingungsverhalten dieser Masseteilchen zur Kompensation
von Schwingungen nutzt; 3) werden Mehrschichtbauweisen für Schlägerrahmen verwendet,
welche die Schwingungsdämpfung bestimmter Schlägertypen verbessern sollen; 4) existieren
verschiedene Sorten von Zusatzgewichten, die nachträglich an Schlägern angebracht
werden können.
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Kritik am Stand der Technik: Da jeder Spieler unterschiedliche körperliche
Voraussetzungen mitbringt, müßte eigentlich für jeden ein Spezialschläger angefertigt
werden, was die Herstellung stark verteuern würde. Die Industrie beh M ft sich mit
einer Grobanpassung.
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Sie bietet Schläger für bestimmte Spielstile und Spielertypen an,
darüber hinaus werden Schläger durch konstruktive Maßnahmen gewichtmäßig abgestuft.
Bei dieser Grobanpassung kann kein individuell optimales Spielergebnis resultieren.
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Mangelnder Sachverstand der Käufer führt dazu, ungeeignete Schläger
zu wählen, schlecht gelungene Schläge eher mangelndem Können als dem ungeeigneten
Material zuzuschreiben. Optimale Anpassung und damit auch Gesundheitsschonung unterbleibt,
weil dem Spieler das Bewußtsein für die Notwendigkeit einer solchen Maßnahme fehlt.
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Die Notwendigkeit, mechanische Eingriffe am Schlägerrahmen vorzunehmen,
schreckt viele technisch Unerfahrene davon ab, Zusatzgewichte oder ähnliches am
Schläger zu befestigen, da eine Verbesserung des Schlagverhaltens nicht mit Sicherheit
erwartet wird. Überdies könnte die Bruchfestigkeit der Rahmenkonstruktion beeinträchtigt
werden.
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Herkömmliche Gewichte sind aus technischen Gründen nicht stufenlos
variierbar, ein Gelingen der nachträglichen Feineinstellung bleibt dem Zufall überlassen
oder erfordert unter Umständen unnötige Zusatzkosten.
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Die Konstruktionsziele: hohe Energieübertragung, hohe Schwingungsdämpfung
und bestmögliche Armschonung erfordern divergierende konstruktive Maßnahmen. Eine
Konstruktion, welche die individuellen körperlichen Verhältnisse der Spieler in
optimaler Weise berücksichtigt, ist derzeit nicht möglich.
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Schwingungsdämpfung im Bereich der esaitung führt zu sehr unvollständiger
Schwingungsabsorption in der bis jetzt angewandten Form.
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Gewichtsanpassung durch Wahl verschiedener Griffstärken ermöglicht
für sich allein keine bestmögliche Anpassung des Schlägers.
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Alle Maßnahmen, die Gewicht und Schwingungsdämpfung schon bei der
Konstruktion von Schlägern berücksichtigen, können derzeit nicht oder nur schwer
bzw. unter Zuhilfenahme von Zusatzmaterialien, Werkzeugen o.ä. und dann meist nicht
stufenlos und an jeder beliebigen Stelle nachträglich variiert werden. Der Spieler
kann daher nur unzulänglich experimentieren, um die für ihn optimale Anpassung zu
finden.
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Veränderungen des individuell fortschreitenden Spielkönnens können
derzeit bei der Konstruktion eines Schlägertyps nicht berücksichtigt werden.
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Bekannte Nachrüstgegenstände zur körpergerechten Anpassung von Tennisschlägern
sind kein für alle Korrekturbedürfnisse gleichermaßen geeignetes Mittel. Sie erfüllen
jeweils nur ein Teilspektrum aller möglichen Nutzanwendungen und sind oft nicht
genügend einfach zu handhaben.
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Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Energieübertragung
eines Tennis-, Squash- oder ähnlichen Schlägers auf ein beiliebiges Schlagobjekt
wesentlich zu steigern, unabhängig von den konstruktiven Voraussetzungen, der Bauart
und Form des Schlägers. Gleichzeitig soll ein höherer Grad an Armschonung erreicht
werden.
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LagerhaTtung in Industrie und Handel sollen vereinfacht werden.
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Die Erfindung hat ferner die Aufgabe, eine Anpassung eines beliebigen
Schlägers an die veränderlichen körperlichen Voraussetzungen des Spielers.so einfach
und schnell wie möglich, ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen, jederzeit stufenlos variierbar
zur nachträglichen Montage an Tennis-, Squash- u.a. Schlägern beliebiger Bauart,
Form und Konstruktion zu ermöglichen. In die Konstruktion des Rahmens soll nicht
mechanisch eingegriffen werden. Insbesondere sollen keine Schraubenbohrungen oder
dauerhafte Verklebungen vorgenommen werden müssen.
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Lösung: Die Aufgaben werden erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß Gewichtstücke
in Strangform angeordnet und durch hochflexibles Material miteinander verbunden
sind.
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Dieser Gewichtstrang kann sowohl in die Besaitung des Schlägers eingeflochten
als auch um den Griff bzw. den Hals des Schlägers gewickelt werden. Dadurch, daß
der Gewichtstrang an den verschiedenen Stellen des Schlägers durch einfaches Umwickeln
befestigt werden kann, ist eine stufenlose Regulierung der Gewichtsverteilung möglich.
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Durch Variation der Länge des verwendeten Gewichtstranges kann gleichfalls
das nachträglich zur Anwendung kommende Mehrgewicht des Schlägers stufenlos variiert
werden.
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Je nachdem, ob der Gewichtstrang in die Besaitung oder um den Griff
bzw. Hals
des Schlägers gewickelt wird (auch kombinierte Anwendung
ist möglich und sinnvoll) lassen sich unterschiedliche Schlageffekte erzielen.
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Der Gewichtstrang ermöglicht, daß ein Spieler bei gleichbleibender
Ausführung seiner Schwungbewegung in jeder Spielsituatiog durch richtig erhöhte
Schlägermasse mehr Energie auf sein Schlagobjekt übertragen kann. Gleichzeitig sind
die negativen Auswirkungen des Mehrgewichts minimal, da die Gewichtsanordnung so
gestaltet werden kann, daß ungünstige Hebelkräfte eliminiert werden.
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Weitere Ausgestaltung der Erfindung: L'ie Erfindung ist weiterhin
so beschaffen, daß die Verbindung zwischen den Gewichtstücken flexibel ist, so daß
der Gewichtstrang in jeder beliebigen Richtung gebogen werden kann. Zu diesem Zweck
ist Verbindungsmaterial nötig, das dem Strang höchste Beweglichkeit bzw. Elastizität
verleiht.
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Verkürzung des Gewichtstranges, der industriell in jeder beliebigen
Länge verpackt sein kann, muß durch den Spieler ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen
erfolgen können. Deshalb kann die Erfindung so ausgestaltet sein, daß an verschiedenen
Stellen des Stranges ein Abreißvorgang durch Sollbruchstellen erleichtert wird.
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In die Ummantelung des Gewichtstranges bzw. in das Verbindungsmaterial
zwischen den Gewichtstücken können in bestimmten Abständen Fäden oder Drähtchen
aus beliebigem, leicht abreißbarem Material eingearbeitet sein, die ein Befestigen
und Sichern des Stranges in der gewählten Position erleichtern.
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Für die bezweckte Anwendung bei Tennisschlägern besonders geeignet
ist eine rutschfeste Gestaltung der Strangoberfläche.
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Erzielbare Vorteile: Der Gewichtstrang ermöglicht eine nachträgliche
Anpassung des Gewichtes, der Gewichtsverteilung und der Schlageigenschaften eines
beliebigen Schlägers an die körperlichen Voraussetzungen des Spielers. Diese Anpassung
kann unabhängig von Bauart, Material und Konstruktion des Schlägers vorgenommen
werden und ist jederzeit variierbar.
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Durch das Prinzip der Einflechtung der Gewichtstränge in die Schlägerbesaitung
entstehen vielerlei Vorteile:
1) kann zusätzliche Masse gezielt
dort eingesetzt werden, wo sie den meisten Nutzeffekt erzielt, nämlich in der Nähe
der Stelle, an welcher der Schläger das Schlagobjekt gewöhnlich trifft Bei Tennisschlägern
ist das der sogenannte Speedpoint; int; 2) unnötig lange Hebelarme werden vermieden
durch Montage innerhalb des Rahmens auf der Bespannung, Dies verbessert die Wendigkeit
des Schlägers bei erhöhtem Gewicht; 3) durch die flexible Anordnung der Gewichte
innerhalb der Einflechtung werden sie beim Auftreffen des Schlagobjektes auf den
Schläger nicht gleichzeitig mit der getroffenen Saite verzögert. Die Massenträgheit
der Gewichte wirkt im Schlagmoment wie eine der Stoßrichtung entgegengesetzte Kraft,
welche entsprechend der Intensität des Objektaufpralls sanft aufgebaut und auch
wieder sanft vernichtet wird. Es entsteht eine Dämpfungswirkung, die durch die Elastizität
der mit Gewichtsträngen umwickelten Saiten unterstützt wird; 4) durch den Umstand
der Einflechtung werden alle Saiten miteinander gekoppelt, so daß sich die unter-schiedlichen
Schwingungen der Besaitung schon auf der Schlagfläche teilweise kompensieren.
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Durch Umwicklung des Griffes mit Gewichtsträngen entstehen weiter
Vorteile: 1) ungünstige Hebelwirkungen, die durch einen relativ zum Griff zu schweren
Schlägerkopf entstehen, können durch Einsatz von Gegengewichten in Form von Gewichtsträngen,
welche um Schlägerhals oder -griff gewickelt werden, beseitigt werden. Kopf- oder
Grifflastigkeit jedes Schlägers kann also beliebig eingestellt werden; 2) Restfibrationen,
die sich in den Schlägerhals fortsetzen, werden zusätzlich gedämpft.
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Durch die optimale Kombination aller möglichen Eingriffsarten mittels
Gewichtsträngen entstehen somit folgende Vorteile: Die Abstimmung der Schläger auf
einzelne Spielertypen und Spielstile wird einfacher.
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Nachteile durch verschiedene armschonende Schlägerkonstruktionen werden
von Gewichtsträngen kompensiert. Die Wettbewerbstauglichkeit armschonender Schläger
verbessert sich durch höhere übertragbare Ballenenergie.
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Der Spieler wird in die Lage versetzt, durch eigenes Experimentieren
einen für ihn persönlich spieloptimalen Zustand seines Schlägers selbst zu ermitteln
und herzustellen, und zwar unabhängig von der speziellen Konstruktion seines Schlägers.
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Folge der verbesserten Anpassung ist größerer Spielerfolg bei jedem
Schlägertyp, da durch Konstruktion bedingte Ursachen für fehlerhafte Schlagausführung
nachträglich durch Gewichtstränge korrigiert werden können.
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Wesentlich verbesserte Armschonung resultiert aus geringeren Verzögerungswerten
beim Schlagvorgang und der Absorption lästiger Schwingungen.
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Gewichtstränge erlauben außerdem eine nachträgliche Anpassung des
Schlägers an das sich verändernde Spielkönnen eines Spielers.
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Die Lagerhaltung im Handel wird einfach dadurch, daß ein Artikel genügt,
um alle nachträglich notwendigen Anpassungen vorzunehmen.
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Durch entsprechende Anordnung der Gewichtstränge können dazu noch
bestimmte Schlageffekte gezielt trainiert werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben.
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Die Figuren 1-3 (siehe Zeichnungen) sind mit arabischen Zahlen gekennzeichnet,
deren Bedeutung für alle drei Figuren gleichermaßen gilt und deshalb zuerst angegeben
wird.
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I) Gewichtstücke 2) Verbindungsmaterial 3) Ummantelung des Stranges
(der Gewichtstücke bzw. Verbindungsmaterial) 4) Rutschfeste Gestaltung der Strangoberfläche
5) Querschnitt durch die Besaitung 6) Sollbruchstellen des Gewichtstranges 7) Befestigungsfäden
8) Ösen (für Befestigungsfäden) 9) Gedachte Ebene der Schlagfläche des Tennisschlägers
Erläuterung der Figuren: 1.) Figur 1) beschreibt den konstruktiven Aufbau eines
Gewichtstranges für Tennisschläger und ähnliches.
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Material und genaue Ausführung der unter 1-4 beschriebenen Konstruktionsbestandteile
sind in Grenzen der bisher beschriebenen Ausführungen verschieden wählbar. Insbesondere
können die Funktionen 1-4 auch teilweise oder sämtlich aus einem einzigen Material
oder wenigen Fertigungsmaterialien hergeleitet werden. Dies gilt unter anderem für
den Aufbau eines Gewichtstranges in Kettenform. Form, Konstruktionsmaterialien,
Design und spezifisches Gewicht eines Gewichtstranges sind nach industriellen Kriterien
frei wählbar.
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2.) Figur 2) stellt die Flexibilität eines Gewichtstranges dar. Sie
muß so groß sein, daß dieser bequem durch die Maschen einer Tennisschlägerbespannung
geflochten werden kann.
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3.) Figur 3) zeigt die Ausstattung des Schlägers mit Sollbruchstellen
und Befestigungsfäden bzw. Ösen für Befestigungsfäden.