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Vorrichtung zum Spannen von Tennissaiten,
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insbesondere für Tennis-Besaitungsmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Spannen von Tennissaiten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Eine Vorrichtung zum Spannen von Tenissaiten gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 weist eine U-förmige Schiene auf, an deren Schenkeln innenseitig
jeweils eine Führungsplatte befestigt ist. Jede Führungsplatte weist zwei zueinander
parallele Nuten auf, wobei der Nutenboden vom einen Ende der Nut zum anderen Ende
der Nut ansteigend verläuft. Die Nutenböden der einen Führungsplatte verlaufen gegenläufig
zu den Nutenböden der anderen Führungsplatte. Die Nuten und Nutenböden dienen zur
Führung
von Kugeln, die in die Nuten der beiden Klemmplatten eingesetzt
sind, wobei die Nuten in den Klemmplatten parallel zur Ebene der betreffenden Klemmplatte
verlaufen. Die beiden Klemmplatten sind über ein Führungsstiftpaar miteinander gekuppelt
und werden durch wenigstens eine Federeinrichtung zur Offnung eines Spaltes auseinandergepreßt.
Die beiden Klemmplatten sind in Richtung der Achse des U-förmigen Halters derart
durch die Kugeln verschiebbar gelagert, daß sie bei einer Verschiebung in Richtung
der Achse des U-förmigen Halters durch die ansteigenden Nutenböden in den Führungsplatten
unter Verringerung des Spaltes zwischen den Klemmplatten allmählich aufeinander
zu gedrückt werden und dadurch eine Klemmkraft auf eine in den Spalt eingelegte
Saite ausüben. Eine derartige Spannvorrichtung eignet sich nur in Verbindung mit
einem längsverschiebbaren Spannmechanismus und hat zudem den Nachteil, daß die Saite
mit der Federeinrichtung in Form von Schraubenfedern in Berührung gelangen kann
und verletzt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art derart auszubilden, daß sie über eine Antriebswelle betätigbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Weitere Ausgestaltungen der Spannvorrichtung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Die Spannvorrichtung ist auf einer Welle gelagert, die mit einem elektrischen
Antrieb einer Tennis-Besaitungsmaschine in Verbindung steht, welche eine bestimmte
Zugspannung gegenüber einer in die Spannvorichtung eingeklemmten Saite erzeugt.
Die Zugspannung wird jeweils durch die Tennis-Besaitungsmaschine vorgegeben und
überwacht. Vor dem Spannen wird die Saite in den Spalt zwischen den beiden Klemmflächen
eingeführt und durch den elektrischen Antrieb eine Drehung der Welle unter gleichzeitigem
Einklemmen
des in den Spalt eingelegten Tennissaitenabschnittes durchgeführt, wobei durch die
Drehung der Welle die Klemmkraft mit der Drehung der Welle zunimmt. Auf diese Weise
läßt sich eine Tennis saite während des Besaitens bzw. Bespannens eines Tennisschlägerrahmens
maschinell halten, wobei Zugspannungswerte zwischen 15 und 40 kp ohne weiteres erreichbar
sind. Mit dieser Vorrichtung ist ein automatisches Spannen beim Besaiten eines Tennisschlägerrahmens
möglich ohne die Gefahr von Verletzungen der die Maschine bedienenden Person.
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Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung zur
Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform
der Vorrichtung in Perspektivansicht, Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende auseinandergezogene
Darstellung der Vorrichtung, Fig. 3a eine Ansicht der Klemmscheibe, Fig. 3b eine
Rückseitenansicht der Klemmscheibe nach Fig. 3a, Fig. 4 das Käfig für die Lagerelemente,
Fig. 5a und Fig. 5b Perspektivansichten der die Steuerflächen tragenden Scheibe,und
Fig. 6 eine Fig. 3b entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer
Klemmscheibe in Perspektivansicht.
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Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung zum Spannen
von Tennis saiten steht über eine Antriebswelle 1 mit einem elektronisch gesteuerten
Antrieb in Verbindung, der abhängig von vorgegebenen Zugspannungswerten deren Reinhaltung
im Falle eines in einen mit 2 bezeichneten Spalt eingeklemmten Saitenabschnitts
3 überwacht. Durch die Drehung der Antriebswelle 1 wird in noch zu beschreibender
Weise der Spalt 2 derart verringert, daß die Tennis saite 3 im Bereich des Spaltes
2 eingeklemmt und bis zur
gewünschten Zug spannung durch die Drehung
der gesamten Vorrichtung z.B. in Richtung des Pfeiles 4 gespannt wird. Nach der
in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform besteht die Vorrichtung aus zwei Paaren weitgehend
gleichen Spanneinrichtungen 5, 6, wobei im Falle einer Drehung der Vorrichtung zur
Erzeugung eines Zuges in Richtung des Pfeiles 4 und einer Drehung der Antriebswelle
1 in Richtung des Pfeiles 7 die Einrichtung 5 entlang der Welle 1 in Richtung eines
Pfeil es 8 und die Einrichtung 6 in Richtung eines Pfeiles 9 einen Druck auf die
Tennissaite 3 ausübt. Die beiden Einrichtungen 5, 6 werden dadurch gegenläufig,
d.h. aufeinander zu, bewegt, um die erforderliche Klemmkraft hervorzurufen. Anstelle
einer gegenläufigen Bewegung der beiden Einrichtungen 5, 6 ist bei einer weiteren,
in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsform vorgesehen, nur eine Einrichtung
entsprechend der Einrichtung 6 6 vorzusehen, die eine Klemmkraft ausübt, während
die Einrichtung 5 durch eine einzige, mit der Welle 1 fest verbundene Klemmscheibe
gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform wird im Falle einer Drehung der Welle 1
in Richtung des Pfeiles 7 nur die durch den Pfeil 9 angedeutete Klemmkraft auf die
Tennissaite 3 ausgeübt.
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Im folgenden werden Einzelheiten der in Fig. 1 gezeigten und in Fig.
2 in Perspektivansicht verdeutlichten Vorrichtung beschrieben. Die Spanneinrichtung
5 besteht aus einer Klemmscheibe 11, die durch ein Lager, beispielsweise Nadellager
12, auf der Welle 1 drehfähig gelagert ist und über Steuerelemente 13a, 13b usw.
mit einer Spannscheibe 14 in Verbindung steht.
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Die Steuerelemente sind vorzugsweise Lagerelemente, wie Kugeln.
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Bei der dargestellten und in Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform
werden die Steuerelemente durch Rollen 13a usw.
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gebildet, die in einem Käfig 15 (Fig. 4) zwischen der Klemmscheibe
11 und der Spannscheibe 14 derart angeordnet sind, daß die Achsen der Rollen in
Radialrichtung zu dem ringförmigen Käfig und damit in Radialrichtung zur Welle 1
liegen. Bei der dargestellten Ausführungsform werden Rollen als Steuerelemente 13
wegen eines linienförmigen Berührungskontaktes mit einer
noch zu
beschreibenden Steuerfläche gegenüber Kugeln bevorzugt, welche auf die Steuerfl2che
durch ihren punktförmigen Kontakt höheren Druck ausüben. Der Einsatz von Rollen
hat den Vorteil eines geringeren Verschleisses und damit einer höheren Lebensdauer
gegenüber Kugeln in Bezug auf die von den Steuerelementen beadschlagten Flächen
der Klemmscheibe 11 und Spannscheibe 14. Umfangsmäßig sind die Steuerelemente 13a,
13b usw. durch einen Ring aus Kunststoff oder Metall eingefaßt, der in Fig. 1, 2
und 4 durch das Bezugszeichen 16 angegeben ist. Der Außendurchmesser der Klemmscheibe
11, des Ringes 16 und der Spannscheibe 14 ist vorzugsweise gleich groß gewählt.
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Fig. 3a zeigt eine Perspektivansicht der Klemmscheibe 11 aus der Richtung
des Pfeiles 9. Die Klemmscheibe 11 weist eine in Richtung auf den Spalt 2 gerichtete
ringförmige Klemmfläche 17 auf, die in Richtung zum Außendurchmesser der Klemmscheibe
11 von einer planen Ringfläche 18 ausgehend leicht konisch verläuft, um das Einschieben
einer Tennissaite 3 zu vereinfachen. Die Klemmfläche 17 bildet zusammen mit der
gegenüberliegenden Klemmfläche der Einrichtung 8 den Spalt 2 von etwa V-förmiger
Gestalt, wenn die einander zugehörigen Klemmscheiben beider Spanneinrichtungen 5,
6 dicht aneinander liegen.
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In der Klemmscheibe 11 ist bei der gezeigten Ausführungsform entsprechend
Fig. 3 eine ringförmige Ausnehmung 19 vorgesehen, die eine plane Fläche bildet und
mit drei Öffnungen oder Bohrungen senkrecht zu ihrer Fläche versehen ist. Diese
oeffnungen 21a,b£c - -- - -oaer borungen aienen zum einsatz von reaermllteln, vorzugsweise
Schraubenfedern 20a, 20b, 20c. Die Schraubenfedern 20a bis 20c liegen nach Fig.
1 und 2 zwischen der Klemmscheibe 11 und der noch zu beschreibenden Klemmscheibe
22 der Spanneinrichtung 6 und drücken die beiden Klemmscheiben 11, 22 auseinander.
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Die Klemmscheibe 11 ist mit einer mittigen Bohrung 23 versehen, die
zur Aufnahme des Nadellagers 12 dient. Auf der Rückseite
ist die
Klemmscheibe 11 nach Fig. 3b mit einem die Bohrung 23 umgebenden ringförmigen Kranz
24 versehen, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Käfigs und dessen
Breite etwa der Breite des Käfigs 15 entspricht. Der Kranz 24 befindet sich im zusammengebauten
Zustand nach Fig. 1 im Bereich der Bohrung des Käfigs 15, die mit 25 in Fig. 4 bezeichnet
ist.
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Ferner ist bei der dargestellten Ausführungsform an der in Fig. 3
gezeigten Fläche der Klemmscheibe 11 eine ringförmige Aussparung 26 ausgebildet,
die zir teilweisen Aufnahme des Ringes 16 bzw. als Teilauflager für den Ring 16
dient.
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Zwischen der ringförmigen Aussparung 26 und dem Kranz 24 verbleibt
an der Klemmscheibe 11 eine plane Ringfläche 27, die als Anlagefläche bzw. Lagerfläche
für die Steuerelemente 13a usw. dient, welche in dem Käfig 15 in der Form der Steuerelemente
13a usw. entsprechenden radialen Aussparungen aufgenommen sind. Diese radialen Aussparungen
28a usw. (Fig. 4) haben bei der dargestellten Ausführungsform rechteckige oder quadratische
Form mit einer offenen Seite und dienen bei der dargestellten Ausführungsform zur
Aufnahme von Rollen, die mit ihrer einen Stirnfläche über die offene Seite der betreffenden
Aussparung an dem Ring 16 anliegen. Der Ring 16 hält somit die Rollen in radialer
Richtung in dem Käfig 15.
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Von Seiten der Klemmscheibe 11 schließt sich an das Käfig 15 die Spannscheibe
14 an, und zwar mit der Fläche, die in Fig. 5a gezeigt ist. Diese Fläche der Spannscheibe
14 enthält eine Bohrung 30 kleineren Außendurchmessers gegenüber der Bohrung der
Klemmscheibe 11, so daß das in die Klemmscheibe 11 eingesetzte Nadellager durch
die Spannscheibe 14 begrenzt wird.
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An eine plane, etwa ringförmige Fläche 31 angrenzend sind mehrere
radial zueinander angeordnete Steuerflächen 33a, 33b usw. vorgesehen. Die Zahl der
Steuerflächen 33a usw. entspricht der Zahl der Steuerelemente 13a usw. Die Steuerelemente
13a usw. liegen derart im Käfig 15, daß sie auf der einen Seite an der Ringfläche
27 der Klemmscheibe 11 und mit ihrerer anderen
Seite an jeweils
einer der Steuerflächen 33a usw. in Anlage kommen. Die Steuerflächen 33a, 33b usw.
liegen nicht plan in der Ebene der Spannscheibe 26, sondern haben einen gegenüber
der Spannscheibenebene schrägen Verlauf, wie in Fig. 3c veranschaulicht ist. Die
Steigung der Flächen 33a, 33b usw. ist jeweils gleich, wobei die radial verlaufenden
Stewrflächen 33a usw. etwa über einen Winkel von 450 verlaufen, so daß bei der gezeigten
Ausführungsform insgesamt 8 Flächen in Verbindung mit 8 Steuerelementen vorgesehen
sind und einen Drehung über einen Winkel von maximal 45" möglich ist, um eine Tennissaite
3 in der Vorrichtung einzuspannen.
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Die Rückseite der Spannscheibe 14 ist in Perspektivansicht in Fig.
5b gezeigt und hat im wesentlichen vorzugweise plane Form. Von der Seite entsprechend
Fig. 5b der Spannscheibe 14 wird eine Befestigungsschraube oder dergleichen durch
die Spannscheibe eingesetzt, um die Spanneinrichtung 5 auf der bis zur Spannscheibe
14 nahezu durchgehenden Achse 1 zu halten. Der Innendurchmesser der Spannscheibe
14 entspricht dem Außendurchmesser der Welle 1 und das Nadellager 12 sitzt auf der
Welle 1. Der Durchmesser der Spannscheibe 14 kann zwischen der in Fig. 5a gezeigten
Fläche und der in Fig. 5b veranschaulichten hinteren Fläche um eine vorbestimmte
Größe durch eine ringförmige Verkleinerung reduziert sein, so daß die Welle 1 in
Anlage zu dem die Reduzierung bewirkenden ringförmigen Abschnitt 34 steht.
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Die Klemmscheibe 22, die in Fig. 6 gezeigt ist, hat im wesentlichen
den unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschriebenen Aufbau mit Ausnahme ihrer
zur Klemmscheibe 11 zu gewandten Fläche. An dieser Fläche besitzt die Klemmscheibe
22 eine plane Ringfläche 36, deren Außendurchmesser etwa gleich groß ist wie der
Außendurchmesser der ringförmigen Ausnehmung 19 der Klemmscheibe 11, d.h. daß die
Ringfläche 36 in die ringförmige Ausnehmung 19 paßt. Wie Fig. 6 zeigt, geht die
Ringfläche 36 nach einem Stufenabschnitt 37 in eine plane Ringfläche
38
über, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Ringfläche 36 entspricht und
deren Außendurchmesser vorzugsweise gleich dem Außendurchmesser der Klemmscheibe
11 ist. Die Ringfläche 38 geht in eine geringfügig konisch verlaufende Ringfläche
39 über, die zusammen mit der entsprechenden konischen Fläche 17 als Einlauf für
den festzuklemmenden Tennissaitenabschnitt 3 dient. Die Klemmflächen zum Halten
der Tennissaite, die parallel zueinander liegen, sind die ringförmig verlaufenden
Flächen 18 und 38. Die Flächen 17, 18 und 38, 39 definieren den etwa V-förmigen
Spalt 2.
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Die Spanneinrichtung 6 kann durch die Klemmscheibe 22 ausschließlich
gebildet sein, wobei bei dieser Ausführungsform sowohl die Klemmscheibe 22 als auch
die Spannscheibe 14 fest mit der Welle 1 verbunden sind durch eine Relativdrehung
zwischen der Spannscheibe 14 und der Klemmscheibe 22 die gewünschte Klemmkraft auf
den Tennissaitenabschnitt 3 im Spalt 2 erzeugt wird. Nach der in Fig. 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform besteht die Spanneinrichtung 6 aus der vorstehend beschriebenen
Klemmscheibe 22, einem Käfig 15', eine Ring 16' und einer Spannscheibe 14', die
im wesentlichen gleichen Aufbau und gleiche Ausbildung haben wie der vorstehend
beschriebene Käfig 15, Ring 16 und die Spannscheibe 14, so daß sich eine nochmalige
Beschreibung dieser Elemente sowie der zugehörigen Steuerelemente und Steuerflächen
erübrigt.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Steuerflächen der Spannscheibe
14 und der Spannscheibe 14' zueinander gegenläufig sind, also bezüglich der in Fig.
1 und 2 gezeigten Anordnung nicht parallel zueinander verlaufen, wodurch eine schnelle
und hohe Klemmkraft bei geringer Drehung der Spannscheiben 14 und 14' bei der in
Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform erreicht wird.
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Die Federn 20a, 20b, 20c sind zwischen den beiden Klemmscheiben 11
und 22 angeordnet und erzeugen eine Vorspannkraft, welche diese beiden Klemmscheiben
auseinander drückt. Zur Kupplung der beiden Klemmscheiben 11 und 22 ist ein beispielsweise
in die Klemmscheibe 11 eingesetzter Stift 41 vorgesehen, dem eine entsprechende,
auch lagemäßig zugeordnete Bohrung in der Klemmscheibe
22 zugeordnet
ist, so daß der Stift 41 in Richtung der Welle 1 in die Klemmscheibe 22 verschiebbar
ist. Auf diese Weise werden die beiden Klenn.scheiben 11 urd 22 zur Drehung miteinander
arretiert.
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Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind die Steuerflächen
an der Spannscheibe 14 bzw. 14' ausgebildet; ersichtlicherweise können die Steuerflächen
auch an der Klemmscheibe 11 vorgesehen sein und zwar an der zum Käfig 15 gerichteten
Fläche, so daß bei dieser Ausführungsmöglichkeit die auf das Käfig 15 weisende Fläche
der Spannscheibe 14 plan gedreht ist. Entsprechendes gilt für die Spannscheibe 14'
bzw. die Klemmscheibe 22.
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Im folgenden wird die Funktion der Vorrichtung beschrieben.
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Durch eine Drehung der Welle 1 in Richtung des Pfeiles 7 werden bei
der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform die Spannscheiben 14 und 14' ebenfalls
in Richtung des Pfeiles 7 gedreht unter gleichzeitiger Verschiebung der Klemmscheiben
11 und 22 unter Einfassung einer in den Spalt 2 geführten Tennissaite 3. Vor Beginn
des Klemmvorganges stehen die beiden Klemmscheiben 11 und 22 in direkter Anlage
zueinander, wobei die Oberfläche des Ringes 36 der Klemmscheibe 22 als Auflagefläche
für die Tennissaite 3 dienen kann. Durch den von der Tennis saite auf die Ringoberfläche
des Ringes 36 ausgeübten Druckes verbleiben die Klemmscheiben 11 und 22 vorerst
unbeweglich trotz einer geringfügigen Drehung der Welle 1 und der Spannscheiben
14, 14', wobei die Klemmscheiben 11 und 22 auch durch einen geringfügigen Druck
von Hand oder mit dem Finger auf die Ringe 16, 16' kurzzeitig im Stillstand gehalten
werden können, bis die Drehung der Spannscheiben 14, 14' aufgrund der Drehung der
Welle 1 gegenüber der sich nicht drehenden Klemmscheiben 11, 22 die Bewegung der
Klemmscheibe 11 in Richtung des Pfeiles 8 und der Klemmscheibe 22 in Richtung des
Pfeiles 9 eingeleitet wird. Diese Bewegung der Klemmscheiben entlang der Welle 1
erfolgt durch das Zusammenwirken
der Steuerelemente 13a, 13b usw.
mit den Steuerflächen 33a, 33b als Folge der schräg verlaufenden Steuerflächen bis
zu dem Punkt, an welchem die Tennissaite 3 fest zwischen den Klemmscheiben 11, 22
eingeklemmt ist. Daraufhin dreht sich die gesamte Vorrichtung, d.h. die Spannscheiben
14, 14' zusammen mit den Klemmscheiben 11, 22 um einen Winkelbetrag, der erforderlich
ist, um eine Zugspannung bezüglich der Tennissaite 3 zu erzeugen, wobei die Zugspannung
durch die mit der Welle 1 in Verbindung stehende, nicht dargestellte elektronische
Antriebs- und Uberwachungseinheit vorgegeben und überwacht wird. Bei Erreichen des
vorgegebenen Zugspannungswertes beendet die Antriebseinheit die Weiterdrehung der
Welle 1 und es erfolgt auf an sich bekannte Weise das weitere Besaiten des Tennisschlägers,
wobei nach Erzeugung der gewünschten Spannkraft oder Zugkraft die Tennis saite bezüglich
des Tennisschlägerrahmens fixiert wird und eine Freigabe der Zugspannung erfolgt.
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Werden anstelle von zwei Paaren von Einspanneinrichtungen 5, 6 nur
ein Paar einer derartigen Einspanneinrichtung verwendet, wie dies vorstehend beschrieben
ist, wobei anstelle der Einspannvorrichtung 6 nur eine Klemmscheibe 22, die fest
mit der Welle 1 verbunden ist, vorgesehen ist, kann es günstig sein, die Zahl der
Steuerflächen zu reduzieren und deren Steigung zu vergrößern.
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Die beschriebene Vorrichtung eignet sich vorteilhaft in Verbindung
mit einem direkten elektronisch gesteuerten Antrieb, der mit der Welle 1 gekuppelt
ist. Die Vorrichtung selbst ist derart aufgebaut, daß die Gefahr von Verletzungen
gegenüber der bekannten Vorrichtung ausgeschlossen ist und insbesondere hin- und
herbewegliche Teile zum Festklemmen einer Tennissaite vermieden sind. Das Einführen
der Tennissaite 3 in den Spalt 2 läßt sich auf einfachste Weise bewerkstelligen;
der Klemmvorgang selbst wie auch das Spannen der Tennissaite 3 erfolgen an der gleichen
Position der Tennis-Besaitungsmaschine,
wobei auf einfachste Weise
die Tennis saite 3 zum Zwecke des Spannens in bzw. über die rollenförmige Vorrichtung
zu legen ist, bevor die elektronisch überwachte Antriebseinheit in Gang gesetzt
wird. Die Vorrichtung ermöglicht auch einen vollautomatisierten Betrieb des Klemm-
bzw. Spannvorganges.
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L e e r s e i t e