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Ballwurfmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Ballwurfmaschine für das Tischtennisspiel.
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Derartige Ballwurfmaschinen sind als sogenannte Tischtennis-Roboter
bekannt. Sie besitzen einen Werfer, der Bälle auf die Tischtennisplatte schleudert,
sowie ein dem Werfer vorgeordnetes Ballmagazin. Zwischen dem Ballmagazin und dem
Werfer arbeitet eine besondere Transportvorrichtung, z.B. in Gestalt einer Förderschnecke.
Das Ballmagazin wird normalerweise von Hand gefüllt. Zwar werden als Nachrüstsatz
auch bereits Auffangeinrichtungen angeboten, aus denen eine automatische Ballrückführung
in das Magazin erfolgt. Diese erfordert aber eine separate Transporteinrichtung,
z. B. in Gestalt eines Gebläses oder eines Paternoster-Förderers. Bei bekannten
Ballwurfmaschinen mit automatischer Ballrückführung sind daher zumindest zwei separat
angetriebene Transporteinrichtungen vorhanden, von denen eine zwischen der Auffangeinrichtung
und dem Ballmagazin, und die andere zwischen dem Ballmagazin und dem Werfer arbeitet.
Hiermit ist aber ein hoher konstruktiver Aufwand verbunden. Die bekannten Ballwurfmaschinen
lassen auch im übrigen zu wünschen übrig. Die bislang verwendeten Werfer arbeiten
mit relativ geringer ,
Zielgenauigkeit, und sie sind teilweise nicht
in der Lage, dem geschleuderten Ball jeden gewünschten Spin zu verleihen.
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Um eine Winkelstreuung aufeinanderfolgender Bälle zu erzielen, wird
in einer bekannten Anordnung der ganze Werfer motorisch verschwenkt, was einen hohen
apparativen Aufwand mit sich bringt. Die Betriebssicherheit der bekannten Geräte
ist nicht immer optimal, und schließlich wurde auch das Problem, die Ballwurfmaschine
im Nichtarbeitszustand platzsparend unterzubringen, bislang nicht in befriedigender
Form gelöst.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteilen abzuhelfen und eine
Ballwurfmaschine zu schaffen, deren konstruktiver Aufbau im Interesse einer kostengünstigen
Fertigung wesentlich vereinfacht ist und die sich durch ein hohes Maß an Betriebssicherheit,
flexible Spielmöglichkeiten und einen geringen Platzbedarf auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ballwurfmaschine gemäß Anspruch
1.
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Die erfindungsgemäße Ballwurfmaschine ist mit einem Fangnetz versehen,
in dem sich die zurückgeschlagenen Bälle sammeln.
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Das Fangnetz dient zugleich als Ballmagazin für den Werfer.
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Die Bälle werden mittels eines einzigen Förderaggregats in einer Leitung
transportiert, die sich zwischen dem Fangnetz und dem Werfer erstreckt. Gegenüber
bekannten Anordnungen wird dadurch mindestens eine motorgetriebene Transporteinheit
für die Bälle eingespart. Das erfindungsgemäße Förderaggregat
transportiert
in einer konstruktiv unaufwendigen Anordnung eine Reihe aneinander anliegender Bälle
unmittelbar in den Werfer.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in nachgeordneten Ansprüchen
gekennzeichnet.
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In der Anordnung gemäß Fig. 2 kann die Ballfrequenz des Werfers durch
den Arbeitstakt des einzigen vorhandenen Förderaggregats bestimmt werden, was vorteilhafte
Regelungsmöglichkeiten eröffnet.
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In der Weiterbildung gemäß Anspruch 3 und 4 werden die zu transportierenden
Bälle präzise erfaßt und mit geringer Deformation und Materialbelastung transportiert.
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Die Bauform gemäß Anspruch 5 trägt zu einer hohen Taktfrequenz des
erfindungsgemäßen Förderaggregats bei, die eine entsprechend hohe Ballwurffrequenz
zur Folge hat.
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Die Ausführungsform gemäß Anspruch 6 ist herstellungstechnisch besonders
einfach.
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Ein im Zulauf des Förderaggregats liegendes Sperrelement gemäß Anspruch
7 verhindert, daß Bälle zur Unzeit in das Förderaggregat eintreten. Hierdurch wird
eine Beschädigung der Bälle vermieden und ein ordnungsgemäßes Funktionieren des
Förderaggregats sichergestellt. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 stellt in konstruktiv
unaufwendiger Weise sicher,
daß das Transportglied des Förderaggregats
und das Sperrelement phasenrichtig arbeiten.
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Die Ansprüche 9 bis 12 kennzeichnen eine im Aufbau unaufwendige und
betriebssichere Anordnung des Förderaggregats am Tiefpunkt der zum Werfer führenden
Leitung. Gemäß Anspruch 13 kann die Länge der Leitung stromab von dem Förderaggregat
verstellt und an den Balldurchmesser angepaßt werden, so daß sie z. B. ein ganzzahliges
Vielfaches des Balldurchmessers beträgt. Hierdurch wird sichergestellt, daß sich
der Förderhub in wohldefinierter Weise bis zum Werfer fortpflanzt, wo ein Ball abgeschossen
wird und der nächste in eine Bereitschaftsstellung gelangt.
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Ein in Anspruch 14 bis 18 gekennzeichneter Werfer kann den Bällen
durch differenzielle Drehung der Rotationskörper jeden gewünschten Spin verleihen.
Das geschlitzte Austrittsrohr, in das die Rotationskörper eingreifen, gewährleistet
eine hohe Führungspräzision für die Bälle, was sich in der Zielgenauigkeit des Werfers
niederschlägt. Die Rotationskörper übernehmen den Ball, wenn er noch in dem Austrittsrohr
geführt ist; sie wirken aber mit maximalem Preßdruck erst dann auf den Ball, wenn
er aus dem Austrittsrohr heraus und damit führungsfrei ist. Hierdurch kann dem Ball
u. a.
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ein besonders starker Spin verliehen werden.
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Eine den Rotationskörpern des Werfers nachgeordnete Ablenkeinrichtung
gemäß Anspruch 19 ist konstruktiv einfach und unaufwendig. Dies wird besonders deutlich,
wenn man als
Alternative eine Drehverstellung des ganzen Werfers
in Betracht zieht. Die Ansprüche 20 bis 24 kennzeichnen unaufwendige Ausgestaltungen
der erfindungsgemäßen Ablenkeinrichtung, die sich in variabler Art und Weise dem
gewünschten Spielbetrieb anpassen lassen und für eine gute statistische Streuung
in der Ballverteilung sorgen.
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Die Weiterbildung gemäß Anspruch 25 macht von vorhandenen Befestigungspunkten
am Tischtennistisch Gebrauch. Das weit vorgezogene Fangnetz stellt sicher, daß zurückgeschlagene
Bälle mit hoher Wahrscheinlichkeit in den Rücklauf zum Werfer gelangen.
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In der Weiterbildung gemäß Anspruch 26 läßt sich die Ballwurfmaschine
mit einigen wenigen Handgriffen in eine Bereitschaftsstellung unter den Tischtennistisch
schwenken, so daß sich dieser sehr schnell fiir ein Spiel mit einem Partner umbauen
läßt. Beim Abschlagen des Tischtennistischs werden normalerweise die Platten vertikal
aufgestellt, was auch bei sogenannten Automatiktischen geschieht. Es empfiehlt sich,
die Ballwurfmaschine in fester Anordnung an der Tischplatte zu belassen und an die
Tischplatte heranzuklappen. Der Platzbedarf dieser Anordnung ist extrem gering,
und die Ballwurfmaschine ist gut aufgehoben und schnell wieder betriebsbereit.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
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Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Tischtennistischs
mit daran angebauter Ballwurfmaschine; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Tischtennistisch
mit der Ballwurfmaschine mit Blick in Richtung II von Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht
auf das Förderaggregat der Ballwurfmaschine mit Blick in Richtung III von Fig.1,
wobei das Sperrglied versetzt gezeichnet ist; Fig. 4 einen Schnitt durch das Förderaggregat
entlang der Linie IV-IV von Fig. 3, ebenfalls mit versetzt gezeichnetem Sperrglied;
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der in dem Förderaggregat verwendeten Klaue in Draufsicht;
Fig. 6 die schematische Seitenansicht eines Werfers; Fig. 7 einen Blick auf die
Mündung des Werfers in Richtung VII von Fig. 6; Fig. 8 eine Draufsicht auf einen
Werfer, die eine erste Bauform einer Ablenkeinrichtung illustriert, mit Blick in
Richtung VIII von Fig. 6; Fig. 9 einen Blick auf die Mündung des Werfers in Richtung
IX von Fig. 8; Fig. 10 die schematische Ansicht einer zweiten Bauform der Ablenkeinrichtung,
wobei der Blick wiederum auf die Mündung des Werfers gerichtet ist; Fig. 11 eine
Draufsicht auf den Deflektor der Ablenkeinrichtung mit Schnitt entlang der Linie
XI-XI von Fig. 10.
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Bezugnehmend auf Fig. 1 und Fig. 2, ist ein Tischtennistisch
1
dargestellt, an dessen einer Halbseite die erfindungsgemäße Ballwurfmaschine 2 angeordnet
ist. Die Ballwurfmaschine 2 weist einen Werfer 3 auf, der Tischtennisbälle 4 auf
die gegnerische Tischhälfte abschießt. Weiterhin ist ein Fangnetz 5 für die zurückgeschlagenen
Bälle vorgesehen. Letztere werden aus dem Fangnetz 5 über eine Leitung 6 an den
Werfer 3 zurückgeführt, wozu ein in der Leitung 6 liegendes Förderaggregat 7 dient.
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Das Fangnetz 5 erstreckt sich über die volle Breite des Tischtennistischs
1. Es wird von zwei abgewinkelten Streben 8 getragen, die am Rand der einen Schmalseite
der Tischtennisplatte 1 ansetzen. Die Streben 8 können mit Schraubzwingen 9 starr
verbunden, z. B. verschweißt sein, die an der Platte 10 des Tischtennistischs geklemmt
werden. Der eine Schenkel 11 der Streben 8 erstreckt sich annähernd horizontal auf
der Höhe der Platten-Unterkante, und er bildet eine Verlängerung der Breitseite
des Tischtennistischs 1. Der abgewinkelte, zweite Schenkel 12 der Streben 8 ist
dagegen im wesentlichen vertikal orientiert. Das Fangnetz 5 ist über die Streben
8 gespannt. Es besitzt eine ebene, im wesentlichen vertikale Rückwand 13, die von
den abgewinkelten Schenkeln 12 der Streben 8 aufgespannt wird. Die Rückwand 13 ist
parallel zu der Schmalseite des Tischtennistischs 1 in einem Abstand angeordnet,
der durch die Länge der horizontalen Schenkel 11 der Streben 8 bestimmt wird und
größenordnungsmäßig 30 - 50 cm betragen sollte. Das Fangnetz 5 besitzt weiterhin
Seitenwände 14, die dreieckig konturiert sind und von dem freien Ende der Streben
8 zu einem Aufhängepunkt an der
Tischtennisplatte 1 spitz zulaufen.
Das Fangnetz 5 ist erfindungsgemäß bis auf die Höhe des Spiel netzes 15 vorgezogen.
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Hierdurch werden zurückgeschlagene Bälle sehr effektiv aufgefangen,
und überdies kann als Aufhängepunkt für das Fangnetz 5 eine vorhandene Befestigungseinrichtung
für das Spiel netz 15 verwendet werden.
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Die horizontalen Schenkel 11 der Streben 8 spannen einen Boden 16
des Fangnetzes 5 auf, der sich unmittelbar an die Tischtennisplatte 10 anschließt.
Der Boden 16 senkt sich trichterartig zu einer Auslauföffnung 17 hin, die sich vorzugsweise
in der Mitte des Bodens 16 befindet. Der Boden 16 kann beispielsweise die Grundform
einer umgekehrten Pyramide haben, an deren Spitze sich die Auslauföffnung 17 befindet.
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Die Auslauföffnung 17 wird in dem dargestellten Ausführungs-oder Kunststoff
beispiel von einem Stutzen aus Netzmaterial/gebildet. Dieser ragt in ein Anschlußstück
der Leitung 6 hinein, durch die die zurückgeschlagenen Bälle hin zum Werfer 3 transportiert
werden.
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Die lichte Weite der Auslauföffnung 17 und der Querschnitt der Leitung
6 sind so dimensioniert, daß jeweils ein einzelner Tischtennisball 4 mit Spiel hindurchpaßt.
Die Leitung 6 hat insgesamt die Grundform eines schräg liegenden U's, dessen U-Öffnung
zu dem Tischtennistisch 1 hin orientiert ist. Sie weist zwei Umlenkstellen auf,
an denen die Bahn der Bälle eine Richtungsänderung erfährt. Das die Bälle transportierende
Förderaggregat 7 befindet sich an der einen Umlenkstelle im Tiefpunkt der Leitung
6. Zwischen der Auslauföffnung
17 und dem Förderaggregat 7 erstreckt
sich ein Zulaufrohr 18, das schräg nach unten geneigt ist, so daß sich die Bälle
darin durch Schwerkraftwirkung voranbewegen. Stromab von dem Förderaggregat 7 ist
unter annähernd rechtem Winkel zu dem Zulaufrohr 18 ein Ablaufrohr 19 angeordnet,
das schräg nach oben gerichtet ist. An das Ablaufrohr 19 schließt sich in lösbarer
Anordnung ein Krümmer 20 an, an dessen Ende der Werfer 3 sitzt. Der Werfer 3 arbeitet
in noch näher beschriebener Weise mit zwei Rotationskörpern 21, 22 auf einen Tischtennisball
4, der dadurch in einer bei 23 angedeuteten Wurfbahn fortgeschleudert wird. Der
Tischtennisball 4 tritt durch ein Fenster 24 hindurch, das in geeigneter Weise an
der Rückwand 13 des Fangnetzes 5 ausgespart ist, und er gelangt auf die gegnerische
Hälfte der Tischtennisplatte 10, von wo er zurückgeschlagen wird.
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Die Ballwurfmaschine 2 ist mit einem in Verlängerung des Zulaufrohrs
18 angeordneten Träger 25 an die Tischtennisplatte 10 angelenkt. Die Gelenkverbindung
ermöglicht es, die Ballwurfmaschine 2 insgesamt in Richtung des Pfeils 26 zu schwenken,
wodurch die Höhe und der Anstellwinkel des Werfers 3 verstellt werden. Die Ballwurfmaschine
2 läßt sich so auf ein mehr aggressives bzw. defensives Spiel einstellen. Bestimmte
Schwenkpositionen können beispielsweise durch Abstecken fixiert werden. Die Ballwurfmaschine
2 kann freitragend an die Tischtennisplatte 10 angelenkt werden; sie kann aber erforderlichenfalls
auch im Bereich des Förderaggregats 7 durch einen Stativ-Unterbau gestützt sein
(nicht
dargestellt). Vorzugsweise ist die Gelenkverbindung so gewählt,
daß sich die Ballwurfmaschine 2 in einer Bereitschaftsstellung unter die Tischtennisplatte
verschwenken läßt, wo sie bei einem Spiel zwischen zwei Partnern nicht stört.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Ballwurfmaschine 2 an die Tischtennisplatte
10 heranzuklappen, wenn diese bei Nichtgebrauch vertikal aufgestellt ist; letzteres
ist insbesondere bei sogenannten Automatiktischen der Fall.
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Die Ballwurfmaschine 2 bleibt so immer betriebsbereit mit dem Tischtennistisch
1 verbunden. Sie nimmt wenig Lagerplatz ein, und sie läßt sich mit wenigen einfachen
Handgriffen auf- und abbauen.
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Das in der Leitung 6 arbeitende Förderaggregat 7 übernimmt die Tischtennisbälle
4 unmittelbar aus dem Fangnetz 5, das somit zugleich als Ballmagazin dient. Es bewegt
eine Reihe von Bällen auf den Werfer 3 hin, wobei die Bälle kraftübertragend miteinander
in Anlage stehen. Das Förderaggregat: 7 arbeitet taktweise. Es ergreift pro Arbeitstakt
jeweils einen einzelnen Ball 4 und transportiert ihn um einen axialen Hub in der
Leitung 6. Hierdurch wird eine Reihe von kraftschlüssig aneinander anliegenden Bällen
stromab von dem Förderaggregat 7 um einen Schritt vorbewegt.
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Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Förderaggregats 7. Man erkennt ein Gehäuse mit einer Kammer 27, in der ein Transportglied
28 rotiert. In die Kammer 27 mündet ein Einlaufstutzen 29, der zur Zufuhr der Bälle
4 dient, und es geht ein Auslaufstutzen 30 von der
Kammer 27 ab,
durch den die Bälle weiterbefördert werden.
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Einlaufstutzen 29 und Auslaufstutzen 30 sind im wesentlichen senkrecht
zueinander orientiert. Im Betrieb ist der Einlaufstutzen 29 horizontal ausgerichtet
oder leicht nach unten geneigt, während der Auslaufstutzen 30 nach oben gerichtet
ist. Ein durch den Einlaufstutzen 29 tretender Ball kommt auf einem Boden der Kammer
27 zu liegen, und er erreicht eine Anschlagstellung an einer dem Einlaufstutzen
29 gegenüberliegenden Wand 31 des Gehäuses. In dieser Stellung wird er von dem Transportglied
28 erfaßt, angehoben und in den Auslaufstutzen 30 befördert.
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Das rotierende Transportglied 28 hat in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die Gestalt einer gekrümmten Klaue.
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Es beaufschlagt den Ball 4 mit einer konvexen Mantelfläche 32.
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Der Ball 4 wälzt sich auf dieser Mantelfläche 32 ab, wobei der Wälzkreis
so gewählt ist, daß im wesentliche eine reine axiale Hubbewegung erzielt wird. Die
Klaue rotiert in einer quer zu dem Einlaufstutzen 29 orientierten Längsmittelebene
des Auslaufstutzens 30. Ihre Drehachse ist unterhalb des Einlaufstutzens 29 und
im Abstand von der Mittelachse des Auslaufstutzens 30 angeordnet, so daß ein exzentrischer
Lauf der Klaue erzielt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die den
Ball beaufschlagende Mantelfläche 32 der Klaue ein schräggeneigte Flanke 33 auf
(vgl. Fig. 4). Die Anschrägung ist dabei so gewählt, daß die dem Einlaufstutzen
29
zugewandte Halbseite des Balls geführt und seitlich stabilisiert
wird. Die Flanke 33 kann hierzu insbesondere keilförmig gestaltet oder dem Durchmesser
des Balls 4 entsprechend abgerundet sein. Die Klaue übt so eine Kraft auf den geförderten
Ball 4 aus, durch die dieser von dem Einlaufstutzen 29 weg gegen die Wand 31 gedrückt
wird. Hierdurch wird verhindert, daß der Ball 4 während der Hubbewegung von der
Klaue herunterspringt und sich in dem Förderaggregat 7 ververkantet, was zu Beschädigungen
des Balls und zu Betriebsstörungen führen könnte. Die Flankenführung des Balls auf
der Klaue ist insbesondere für den Teil der Hubbewegung zu empfehlen, in dem sich
der Ball im Mündungsbereich des Einlaufstutzens 29 befindet, und daher zum Einlaufstutzen
hin nicht stabilisiert ist. Die schräge Flanke 33 sollte sich also über eine entsprethende
Partie der Mantelfläche 32 erstrecken. Dagegen ist eine Anschrägung der Mantelfläche
32 nicht mehr erforderlich, sobald der Auslaufstutzen 30 die Führung des Balls 4
übernommen hat.
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Die dem geförderten Ball 4 abgewandte Rückseite der Klaue ist vorzugsweise
konkav gekrümmt. Hierdurch wird beim Hochschwenken der Klaue frühzeitig Platz für
den Eintritt des nächsten Balls in das Förderaggregat 7 geschaffen, was zur Erzielung
einer hohen Taktfrequenz von Vorteil ist. Eine herstellungstechnisch besonders günstige,
einfache Klauenform ist in Fig. 5 dargestellt. Die Klaue hat im wesentlichen die
Gestalt eines Kreisringsegments, das man durch Halbieren eines Kreisrings 35 mit
zwei parallelen, in etwa tangential zu seinem Innenring 36 verlaufenden Schnitten
37 erhält.
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Aus einem Kreisring 35 können also zwei Klauen gefertigt werden. Die
schräge Flanke 33 der Klauen läßt sich gegebenenfalls vor oder nach der Teilung
des Kreisrings 35 anbringen, und es ist nur eine einfache Nachtearbeitung zur Abrundung
der Schnittkanten erforderlich. Achsbohrungen zur Montage der Klauen sind bei 38
dargestellt. Die die Bälle beaufschlagende Mantelfläche 32 der Klauen ist in dieser
Ausführungsform kreisbogenförmig, was für die Abwälzbewegung der Bälle 4 von Vorteil
ist und einfache geometrische Verhältnisse in der Konstruktion des Förderaggregats
7 mit sich bringt.
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Zurückkommend auf Fig. 3 und Fig. 4, ist erfindungsgemäß ein Sperrelement
39 vorgesehen, das den Eintritt der Bälle 4 in das Förderaggregat 7 taktrichtig
mit dem Transportglied 28 blockiert bzw. freigibt. Das Sperrelement 39 ist in den
Abbildungen versetzt gezeichnet. Es greift durch eine Öffnung in der Wand des Einlaufstutzens
29 hindurch, der dadurch in seiner lichten Weite so verengt wird, daß ein nachfolgender
Ball nicht in das Förderaggregat 7 eintreten kann. In einer besonders einfachen
Ausführungsform ist das Sperrelement 39 ein Exzenter, der auf derselben Welle 40
sitzt wie das Transportglied 28 und mit diesem zusammen rotiert. Wie man insbesondere
in Fig. 4 erkennt, ist der axiale Abstand zwischen dem Transportglied 28 und dem
Sperrelement 39 auf den Durchmesser der Tischtennisbälle 4 abgestimmt. Der Winkelabstand
der beiden Teile auf der Welle 40 entspricht der gewünschten Blockierung des Einlaufs,
während das Transportelement 28 die Mündung des Einlaufstutzens 29 passiert. Das
Sperrelement 39 und/oder das Transportglied
28 können drehbar
auf der Welle 40 befestigt sein, damit sich ihr Winkelabstand justieren läßt. Das
Sperrelement 39 hat in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine kreissektorförmige
Kontur, wobei seine Ecken abgerundet sind.
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Seine Eingriffstiefe in den Einlaufstutzen 29 kann so gewählt sein,
daß der vor dem Förderaggregat 7 anstehende Ball 4 klemmend gehalten wird.
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Gemäß Fig. 3 und 4 trägt die Welle 40 nur eine einzige, als Transportglied
28 dienende Klaue sowie ein zugehöriges Sperrelement 39. Wohlgemerkt kann man aber
auch eine Anordnung mehrerer, winkelversetzter Klauen vorsehen, denen gegebenenfalls
ein in entsprechender Geometrie konturiertes Sperrelement zuzuordnen ist. In dieser
Bauform wird bei gleicher Motordrehzahl die Fördergeschwindigkeit vervielfacht.
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Gemäß Fig. 4 ist dem Förderaggregat 7 stromab eine Rücklaufsperre
nachgeordnet, die eine Rückbewegung der in den Auslaufstutzen 30 geförderten Bälle
4 verhindert. Die Rücklaufsperre hat die Gestalt eines Federbügels 41, der in einer
Wandöffnung 42 des Auslaufstutzens 30 gelagert ist. Der Federbügel 41 besitzt eine
schräg in den Einlaufstutzen 29 hineinragende Ablenkfläche 43 sowie ein kuppenförmig
gerundetes Ende 44. Während der Hubbewegung des Transportglieds 28 beaufschlagt
der geförderte Ball 4 die Ablenkfläche 43, wodurch der Federbügel 41 ausgelenkt
wird. Am Ende des Förderhubs kommt der Federbügel frei, und er schnappt zurück,
wobei sein Ende 44 unter den Tischtennisball 4 greift und seine Rückbewegung verhindert.
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Bezugnehmend auf Fig. 6 und 7, ist ein Werfer 3 gezeigt, wie er erfindungsgemäß
zur Anwendung kommen kann. Der Werfer 3 weist zwei Rotationskörper 21, 22 auf, die
den Ball erfassen und fortschleudern. Der Ball wird den Rotationskörpern über ein
Austrittsrohr 45 zugeführt. Der Mündungsbereich des Austrittsrohrs 45 ist geschlitzt,
und die Rotationskörper 21, 22 greifen in die Schlitze 46 ein, so daß sie den Ball
noch im Innern des Austrittsrohrs 45 übernehmen. Die Mündung des Austrittsrohrs
45 verjüngt sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel konisch (vgl. auch Fig.
8 und Fig.
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9). Diese Anordnung vereinfacht die Herstellung der Schlitze 46; sie
ist aber für die Erfindung nicht zwingend.
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Die Abbildung veranschaulicht zwei verschiedene Bauformen eines Rotationskörpers.
Einer der Rotationskörper 21 ist rad- oder walzenförmig, und er treibt die Bälle
4 mit seiner umlaufenden Zylindermantelfläche 47. Die Drehachse der Walze 21 ist
quer zu der Längsrichtung des Austrittsrohrs 45 gerichtet, und die Walze 21 läuft
in einer Längsmittelebene bezüglich des Austrittsrohrs 45, wobei sie durch den Schlitz
46 geringfügig in das Innere des Austrittsrohrs 45 hineinragt.
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Das Drehzentrum 48 der Walze 21 liegt in einem Abstand d vor der Mündung
50 des Austrittsrohrs 45. d kann beispielsweise 2 - 3 mm betragen. In Vortriebsrichtung
des Balls gesehen, greift die Walze 21 dadurch zur Mündung 50 hin tiefer und tiefer
in das Austrittsrohr 45 ein. Der Ball erfährt seine maximale Pressung und Deformation
im Abstand d vor der Mündung 50, d. h. wenn er den Führungsbereich des Austrittsrohrs
45 bereits verlassen hat.
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An der der Walze 21 diametral gegenüberliegenden Seite des Austrittsrohrs
45 kann als zweiter Rotationskörper eine ähnliche Walze angeordnet sein (nicht dargestellt).
Das Drehzentrum dieser Walze sollte ebenfalls vor der Mündung 50 des Austrittsrohrs
45 liegen, damit der Abstand der den Ball 4 beaufschlagenden Zylindermantelflächen
47 vor der Mündung 50 minimal wird. Die Walzen 21 werden mit entgegengesetzter Drehrichtung
angetrieben, wobei ihre Rotationsgeschwindigkeit nicht notwendigerweise übereinstimmt.
Bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit wird der Ball 4 ohne Eigendreh-Impuls fortgeschleudert,
und bei einer differenziellen Rotation der Walzen wird dem Ball ein Topspin bzw.
Bottomspin verliehen.
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Fig. 6 und 7 zeigen als alternative Bauform des erfindungsgemäßen
Rotationskörpers einen Teller 22, der an einer Stirnfläche 51 mit dem zu schleudernden
Ball 4 in Berührung kommt.
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Der Teller 22 ist unter einem spitzen Winkel cc gegen die Mittelachse
des Austrittsrohrs 45 angestellt. Seine Drehachse 52 liegt seitlich in einem Abstand
D von der Mittelebene 53 des Austrittsrohrs 45. Der Abstand D ist dabei so gewählt,
daß der Teller 22 die Bälle 4 mit der Peripherie seiner Stirnfläche 51 berührt.
Der Teller 22 läuft in einem Schlitz 46 des Austrittsrohrs 45, so daß er die Bälle
4 noch im Innern des Austrittsrohrs 45 erfaßt. Durch seine Neigung ist aber wiederum
sichergestellt, daß die Bälle 4 ihre maximale Pressung vor der Mündung 50 erfahren,
wo sie von der Führung durch das Austrittsrohr 45 frei sind.
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In dem dargestellten Werfer 3 arbeiten eine rotierende Walze 21 und
ein Teller 22 zusammen, wobei die Walze 21 die Bälle 4 von unten beaufschlagt, während
der Teller 22 oben an den Bällen 4 angreift. Diese Anordnung läßt sich aber auch
umkehren, und schließlich kann ein Werfer 3 auch mit zwei Tellern 22 ausgerüstet
werden (nicht dargestellt). In jedem Fall kann eine unterschiedliche Drehzahl der
Rotationskörper 21, 22 eingestellt werden, um dem Ball 4 einen Spin zu verleihen.
Die den Ball beaufschlagenden Flächen der Rotationskörper 21,22 tragen vorzugsweise
einen haftverbessernden elastischen Belag.
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Einen zum Eingriff der Rotationskörper 21, 22 geeigneten Schlitz 46
erhält man, wenn man die konische Mündung des Austrittsrohrs 45 unter einem Winkel
anschleift oder anschneidet, der steiler ist als der Konuswinkel. Man erkennt die
erhaltenen Schnittflächen in Fig. 8 und Fig. 9. Die Abbildungen zeigen überdies
eine bevorzugte Gestaltung des Austrittsrohrs 45, das drehbar auf der Leitung 6
sitzt.
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Das Austrittsrohr 45 ist an seinem der Mündung 50 abgewandten Ende
mit einem Trennschlitz 54 versehen. Im Bereich des Trennschlitzes 54 setzen zwei
radial abstehende Laschen 55 an, die für den Durchgriff einer Spannschraube durchbohrt
sind. Das Austrittsrohr 45 wird muffenartig auf das Ende der Leitung 6 aufgesetzt,
wobei die Aufschubtiefe durch eine geeignete Stufe begrenzt sein kann, und durch
Anziehen der Spannschraube geklemmt. Nach Lösen der Spannschraube läßt sich das
Austrittsrohr 45 zusammen mit den Rotationskörpern 21, 22 in beliebige Winkelstellungen
drehen. Hierdurch lassen sich für die geschleuderten Bälle 4 alle möglichen Drehimpulsrichtungen
einstellen. Die beschriebene Klemmvorrichtung
ist konstruktiv
unaufwendig und leicht zu handhaben. Es sind aber auch andere Formen einer Drehverbindung
zwischen Leitung 6 und Werfer 3 möglich, und insbesondere kann bei Bedarf auch eine
motorische Drehung des ganzen Werfers 3 vorgesehen sein.
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Wie man in Fig. 8 erkennt, bildet die Durchtrittsbohrung für die Bälle
4 im Innern des Austrittsrohrs 45 eine konische Stufe 56, die sich zur Mündung 50
hin verjüngt. Stromab von dieser Stufe 56 ist die Durchtrittsbohrung maßgenau auf
den Durchmesser der Tischtennisbälle 4 abgestimmt, so daß eine präzise Führung mit
geringem Spiel erzielt wird.
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Stromauf von der Stufe 56 ist dagegen in der Leitung 6 mehr Spiel
vorhanden, was einen reibungsarmen Transport der Bälle 4 erleichtert.
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Bei einem Hub des Förderaggregats 7 wird eine Reihe von Bällen 4 transportiert,
die den Leitungsabschnitt zwischen dem Förderaggregat 7 und dem Werfer 3 füllt.
Damit bei jedem Hub genau ein Ball 4 in eine wohldefinierte Abschußposition in dem
Werfer 3 kommt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Länge dieses Leitungsabschnitts
verstellbar zu gestalten.
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Zurückkommend auf Fig. 1, ist die Leitung 6 stromab von dem Förderaggregat
7 geteilt. Der Krümmer 20 bildet an der Trennstelle einen Uberwurfkörper, der sich
auf das Ablaufrohr 19 aufstecken und in Axialrichtung 57 um einen Betrag verstellen
läßt, der zumindest einem Balldurchmesser entspricht.
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Es ist so insbesondere möglich, die Länge des Leitungsabschnitts zwischen
Förderaggregat 7 und Werfer 3 auf ein
ganzzahliges Vielfaches des
Balldurchmessers einzurichten.
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Die gefundene Einstellung wird mittels eines Klemmrings 58 fixiert,
der sich an dem Ablaufrohr 19 festlegen läßt.
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Der Klemmring 58 bildet einen Anschlag, der die Aufschubtiefe des
Krümmers 20 auf dem Ablaufrohr 19 begrenzt. Das Ende des Krümmers 20 kann wiederum
geschlitzt und mit Laschen versehen sein, so daß es sich auf dem Ablaufrohr festspannen
läßt. Bei gelöster Verbindung läßt sich der Krümmer 20 auf dem Klemmring 58 drehen,
wodurch die Schußrichtung des Werfers 3 eingestellt wird. Im Training kann eine
Hilfsperson eine solche Drehung des Werfers 3 von Hand vornehmen, um eine bestimmte
Baliverteilung zu erzielen. Gegebenenfalls kann aber auch an dieser Stelle der Leitung
6 eine motorisch getriebene Drehvorrichtung vorgesehen sein, die eine Winkel streuung
der geschleuderten Bälle 4 besorgt.
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Eine konstruktiv wesentlich einfachere Anordnung eines Ballverteilers
ist in Fig. 8 und Fig 9 dargestellt. Der Ballverteiler besteht aus einer Ablenkeinrichtung
in Gestalt eines Pendel arms 59, der den Rotationskörpern 21, 22 des Werfers 3 nachgeordnet
ist. Der Pendel arm 59 weist eine Blattfeder 60 auf, die an einem Ansatz 61 des
Austrittsrohrs~45 festgespannt ist. An einem freien Ende der Blattfeder 60, das
in die Wurfbahn der Bälle 4hineinragt, befindet sich ein Gewichtsstück 62. Dieses
Gewichtsstück 62 wird von den Bällen gestreift, wodurch der Pendelarm 59 in Schwingungen
versetzt wird. Die Eigenfrequenz des Pendel arms 59 liegt vorzugsweise höher als
die übliche Wurffrequenz der Ballwurfmaschine 2, und sie ist schwach gedämpft, so
daß
sie über mehrere Ballfolgen anhält. Die Bälle treffen daher
statistisch auf das Gewichtsstück 62 des Pendel arms 59, und sie erfahren eine mehr
oder weniger starke Ablenkung, die zu einer Winkelverteilung der Bälle 4 auf der
Tischtennisplatte 10 führt. Bezugnehmend auf Fig. 2, ist ein möglicher Ballverteilungsbereich
bei 63 dargestellt. Die Bälle 4 erfahren durch den Pendel arm 59 nur in einer Richtung
eine seitliche Ablenkung. Der Werfer 3 hat daher eine Voreinstellung, die unter
einem Winkel p gegen die Mittellinie 64 der Tischtennisplatte 10 geneigt ist. Diese
Voreinstellung wird in einfacher Weise dadurch vorgenommen, daß man den Krümmer
20 auf dem Ablaufrohr 19 entsprechend dreht.
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Zurückkommend auf Fig. 8 und 9, ist die Schwingung des Pendelarms
59 vorzugsweise durch einen geeigneten Anschlag begrenzt.
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Der Anschlag kann beispielsweise von einem separaten, vorzugsweise
verstellbaren Bauteil gebildet werden (nicht dargestellt). Es ist aber auch möglich,
den Anschlag in die Halterung des Pendel arms 59 zu integrieren, bzw. die Wand des
Austrittsrohrs 45 als Anschlag zu verwenden.
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Bezugnehmend auf Fig. 8, ist die Längsrichtung der Blattfeder 60 schräg
zu der Mittelachse des Austrittsrohrs 45 orientiert.
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Die Blattfeder 60 ist in Längsrichtung verstellbar mit dem Ansatz
61 verbunden, und insbesondere verschraubt. Je länger man die Blattfeder 60 ausspannt,
desto weiter gelangt ihr Ende in die Bewegungsbahn der Tischtennisbälle 4, und desto
länger wird der Hebelarm, an dem das Gewichtsstück 62 schwingt.
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Hierdurch läßt sich die Winkelverteilung der Bälle 4 beeinflussen.
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Beim Streifen des Pendel arms 59 werden die aus dem Werfer 3 austretenden
Bälle geringfügig gebremst. Es empfiehlt sich daher, den Pendel arm 59 schräg von
unten gegen die Bälle 4 arbeiten zu lassen, damit diese im Vorbeistreifen etwas
angehoben werden (vgl. Fig. 9). Abbremsen und Anheben halten einander in dieser
Anordnung in etwa die Waage, so daß eine gleichmäßige Ballweite erzielt wird.
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Die erfindungsgemäße Ballwurfmaschine 2 kann mit und ohne automatischen
Ballverteiler betrieben werden. Im letzteren Fall wird der Pendel arm 59 einfach
abgebaut oder aus der Bewegungsbahn der Tischtennisbälle 4 geschwenkt. Ein Trainer
kann dann eine Verteilung der Bälle 4 von Hand vornehmen, indem er den Werfer 3
an dem Krümmer 20 schwenkt.
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Bezugnehmend auf Fig. 10 und 11, ist eine alternative Bauform einer
als Ballverteiler dienenden Ablenkeinrichtung dargestellt. Diese weist einen rotierenden
Deflektor auf, der vor der Mündung 50 des Austrittsrohrs 45 in die Bewegungsbahn
der Tischtennisbälle 4 ragt. Der Deflektor hat in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die Gestalt eines Sechskantkopfes 65 mit abgeschrägten Kanten 66. Die Kanten 66
kommen annähernd tangential zu dem Mündungskreis des Austrittsrohrs 45 zu liegen,
und sie bewirken je nach Winkelstellung des Sechskantkopfes 65 eine mehr oder weniger
starke Ablenkung der Tischtennisbälle 4. Der Antrieb des Deflektors kann auf einfache
Art und Weise von einem der Rotationskörper 21, 22 des Werfers 3 abgeleitet werden.
Fig. 10 zeigt insofern ein Reibrad 67, das auf einer Antriebswelle 68 des Deflektors
sitzt.
Das Reibrad 67 läuft seitlich an dem walzenförmigen Rotationskörper 21 ab, wodurch
die Antriebswelle 68 und der Deflektor gedreht werden. Es sind verschiedene Formen
der Lagerung für die Antriebswelle 68 möglich; insbesondere kann sie an ihrem Schaft
gehaltert und/oder mit einer nadelförmigen Spitze in einer passenden Gegenbohrung
aufgenommen sein (nicht dargestellt). Selbstverständlich besteht grundsätzlich auch
die Möglichkeit, einen unabhängigen Antrieb für den rotierenden Deflektor gegebenenfalls
mit einer separaten Drehzahlregelung vorzusehen.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß man die
Tischtennisbälle 4 mit einem einzigen Förderaggregat 7 von dem Fangnetz 5 an den
Werfer 3 transportiert. Der Arbeitstakt des Förderaggregats 7 bestimmt damit die
Wurffrequenz. Im einfachsten Fall weist die erfindungsgemäße Ballwurfmaschine 2
nur drei Betriebsdrehzahlen auf, die unabhängig voneinander zu regeln sein sollten,
nämlich die Drehzahl der beiden Rotationskörper 21, 22 und die Arbeitsdrehzahl des
Förderaggregats 7. Eine praktische Bauform der Ballwurfmaschine 2 kommt daher mit
drei Motoren aus.
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Eine für den Tischtennisspieler zugängliche Steuereinheit erlaubt
es, die Drehzahl dieser Motoren unabhängig voneinander einzustellen.
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Es sei noch nachgetragen, daß der Krümmungsradius des Krümmers 20
größer als ca. 12 cm sein sollte, um einen einwandfreien, reibungsarmen Transport
der Tischtennisbälle 4 zu gewährleisten.
Liste der Bezugszeichen
1 Tischtennistisch 2 Ballwurfmaschine 3 Werfer 4 Tischtennisball 5 Fangnetz 6 Leitung
7 Förderaggregat 8 Strebe 9 Schraubzwingen 10 Tischtennisplatte 11 horizontaler
Schenkel 12 vertikaler Schenkel 13 Rückwand 14 Seitenwand 15 Spiel netz 16 Boden
17 Auslauföffnung 18 Zulaufrohr 19 Ablaufrohr 20 Krümmer 21 Rotationskörper (Walze)
22 Rotationskörper (Teller) 23 Wurfbahn 24 Fenster 25 Träger 26 Pfeil 27 Kammer
28 Transportglied 29 Einlaufstutzen 30 Auslaufstutzen 31 Wand 32 Mantelfläche 33
Flanke 34 Rückseite 35 Kreisring 36 Innenring 37 Schnitt 38 Achsbohrung 39 Sperrelement
40 Welle 41 Federbügel 42 Wandöffnung 43 Ablenkfläche 44 Ende 45 Austrittsrohr 46
Schlitz 47 (Zylinder)Mantelfläche 48 Drehzentrum 50 Mündung 51 Stirnfläche 52 Drehachse
53 Mittelebene 54 Trennschlitz 55 Lasche 56 konische Stufe 57 Axialrichtung 58 Klemmring
59 Pendel arm 60 Blattfeder 61 Ansatz 62 Gewichtsstück 63 Ballverteilungsbereich
64 Mittellinie 65 Sechskantkopf 66 Kante 67 Reibrad 68 Antriebswelle