DE3910890A1 - Schlaeger fuer ballspiele, insbes. tennisschlaeger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schläger für Ballspiele mit einem Griff und einem bespannten Kopf, insbes. einen Ten­ nisschläger, mit einer Vorrichtung zum Dämpfen von Schwin­ gungen am Rahmen eines solchen Schlägers.

Einige der bekannteren, heutzutage erhältlichen Tennis­ schläger bestehen aus mit Kunstharz imprägnierter Faser, beispielsweise Kohlefaser, die als rohrförmiger Rohling in eine Form eingelegt und in dieser geformt sowie durch Er­ hitzen ausgehärtet wird. Der rohrförmige Rohling wird in der Form so gebogen, daß er einen elliptischen Kopf bil­ det; dabei konvergieren die voneinander abgewandten freien Enden des rohrförmigen Rohlings derart, daß sie einen Hals und einen Schaft zur Befestigung eines Griffs bilden. Zwi­ schen den rohrförmigen Schenkeln im Halsbereich erstreckt sich eine Brücke, die den Kopf abschließt und eine mit Saiten zu bespannende Fläche begrenzt.

Der Impuls eines Balls auf die Bespannung des Schlägers läßt diese und den Rahmen durchfedern, wodurch der Rahmen in Schwingung versetzt wird. Da Schwingungen des Rahmens unerwünscht sind, ist vielfach vorgeschlagen worden, üb­ liche Rahmen von Tennisschlägern mit dem Ziel abzuwandeln, daß sie Schwingungen vermindern oder schneller dämpfen.

Man hat versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, daß der Kern des Schlägerrahmens mit einem schwingungsdämpfenden Werkstoff gefüllt worden ist. Ein Beispiel dafür ist aus der US-PS 44 13 822 bekannt, wonach der Kern eines rohrför­ migen Schlägerrahmens mit einem elastischen Polymer ge­ füllt ist. In der Praxis bewirken aber Schaumstoffkerne oft nur eine geringe Schwingungsdämpfung. Wenn jedoch Kerne von höherer Dichte verwendet werden, erhöhen sie das Gewicht des Schlägers beträchtlich.

Aus der US-PS 46 34 124 ist ein Schläger für Ballspiele bekannt, bei dem elastische Dämpfungsstücke zwischen dem Hals und den angrenzenden Rahmenschenkeln eingefügt sind. Die Dämpfungsstücke sind verhältnismäßig dünn und derart am Rahmen befestigt, daß ihr Dämpfungsvermögen begrenzt ist. Gemäß einer alternativen Ausführungsform gemäß der US-PS 46 34 124 sollen die Schwingungen der Bespannung da­ durch vermindert werden, daß die Saiten auf Noppen aus elastomerem Dämpfungsmaterial aufliegen. Die Noppen sind jedoch an den Abstützpunkten der Saiten angeordnet, so daß sie Schwingungen nur im begrenztem Maß zu dämpfen vermö­ gen.

Während einige der bekannten Maßnahmen tatsächlich Schwin­ gungen dämpfen, wären doch andere konstruktive Maßnahmen wünschenswert, die Schwingungen des Rahmens und der Bespan­ nung weiter vermindern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schläger der eingangs genannten Gattung, beispielsweise einen Tennisschläger mit rohrförmigem Rahmen, vorzugsweise aus faserverstärktem Kunstharz, derart weiterzubilden, daß die Schwingungsdämpfung nicht nur des Rahmens, sondern auch der Bespannung verbessert wird.

Der erfindungsgemäße Schläger, insbes. Tennisschläger hat ein Rahmenhauptteil, das einen Kopf, einen Hals und einen Schaft bildet, eine Halsbrücke, die einander gegenüberlie­ gende Schenkel des Rahmenhauptteils im Halsbereich mit­ einander verbindet, einen Griff auf dem Schaft sowie Sai­ ten, die von den Kopf- und der Halsbrücke unter Spannung gehalten sind. Die Halsbrücke weist ein Paar im wesent­ lichen quer verlaufende, in Längsrichtung des Schlägers gegeneinander versetzte Brückenteile auf, nämlich ein oberes und ein unteres Brückenteil, die zwischen sich einen quer verlaufenden, langgestreckten Schlitz freilas­ sen. Zwischen dem oberen und dem unteren Brückenteil ist in Kontakt mit beiden ein Dämpfungsstück aus vibrations­ absorbierendem Material angeordnet. Wenigstens einige Saiten der Bespannung erstrecken sich durch miteinander fluchtende Löcher im oberen und unteren Brückenteil sowie im Dämpfungsstück und sind durch das untere Brückenteil unter Spannung gehalten.

Vorzugsweise besteht das Dämpfungsstück aus verhältnis­ mäßig weichem elastischen Material wie einem Polyvinyl­ chlorid-Elastomeren oder Polyurethan-Schaumstoff. Vorzugs­ weise sind die Brückenteile und der Schlitz von ungefähr gleicher Breite und bogenförmig, wobei der Schlitz seine Mitte auf der Längsachse des Schlägers hat. Die Saiten können auf Durchgangstüllen im unteren Brückenteil abge­ stützt sein, die sich jedoch vorzugsweise nicht in den Schlitz oder gar in das obere Brückenteil hineiner­ strecken; das Dämpfungsstück berührt also die Saiten vorzugsweise unmittelbar.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten der Erfindung anhand schematischer Zeich­ nungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Tennisschlägers;

Fig. 2 eine vergrößerte Vorderansicht des Halses des in Fig. 1 dargestellten Schlägers;

Fig. 3 den Querschnitt 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 einen weiter vergrößerten Teilschnitt in einer zur Zeichnungsebene der Fig. 2 parallelen Ebene;

Fig. 5 ein Diagramm des Schwingungsverhaltens eines erfindungsgemäßen Schlägers und

Fig. 6 ein entsprechendes Diagramm eines bekannten Schlägers.

Der dargestellte Tennissschläger hat ein Rahmenhauptteil 10, das aus einem langgestreckten rohrförmigen Rohling, vorzugsweise aus Kunstharz mit Fasereinlage wie beispiels­ weise Kohlefaser, hergestellt ist. Der rohrförmige Rohling ist so geformt, daß er einen Kopf 12 von allgemein ellip­ tischer Form bildet, wobei die einander entgegensetzten freien Schenkel 16 des rohrförmigen Formlings konvergie­ ren, um einen Hals 14 zu bilden und sich zu einem Schaft 18 zu vereinigen. Am Schaft 18 des Rahmenhauptteils 10 ist ein Griff 20 befestigt, der beispielsweise aus Leder be­ stehen kann. Am Hals 14 ist der Zwischenraum zwischen den Schenkeln 16 von einer Halsbrücke 18 überspannt, so daß diese zusammen mit dem Kopf 12 eine Fläche für die Bespan­ nung umschließt. Nur zur Erläuterung sind in Fig. 1 meh­ rere quer und längs verlaufende Saiten 24 dargestellt, die am Kopf 12 und an der Halsbrücke 22 befestigt sind. Obwohl die Saiten 24 hier in der Mehrzahl angesprochen sind, kön­ nen die senkrechten und waagerechten Saiten in der übli­ chen Weise aus einem einzigen oder mehreren durchlaufenden Strängen bestehen. Die Abstände zwischen den einzelnen Saiten 24 lassen sich nach Wunsch und nach bekannten Grundsätzen bemessen.

Anstelle einer üblichen Halsbrücke hat der in Fig. 1 dar­ gestellte Schläger eine doppelte Halsbrücke 22, die ein oberes Brückenteil 26 und ein unteres Brückenteil 28 auf­ weist. Die beiden Brückenteile 26 und 28 haben in Längs­ richtung des Schlägers einen Abstand voneinander und er­ strecken sich im wesentlichen quer zur Längsachse 30 des Rahmens 10. Zwischen den beiden Brückenteilen 26 und 28 ist ein Schlitz 32 vorgesehen, in dem ein Dämpfungskörper 34 aus vibrationsabsorbierendem Material angeordnet ist.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht des Halsbereichs in Fig. 1, in dem die Saiten der Deutlichkeit halber fort­ gelassen sind. Die beiden Brückenteile 26 und 28 sowie der zwischen ihnen angeordnete Schlitz 32 sind im wesentlichen bogenförmig. Der Schlitz 32 erstreckt sich vorzugsweise symmetrisch nach beiden Seiten von der Achse 30 weg. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Schlitz 32 in Querrichtung über ungefähr 75% der Rahmen­ breite im betreffenden Halsbereich. Die in Querrichtung gemessene Breite des Schlitzes 32 entspricht einem Aus­ führungsbeispiel der Rahmengeometrie und des Saitenab­ standes; es können jedoch andere Schlitzbreiten verwendet werden. Die Weite des Schlitzes 32 in axialer Richtung des Schlägers stimmt vorzugsweise mit der Dicke jedes der bei­ den Brückenteile 26 und 28 überein.

Beispielsweise können die beiden Brückenteile 26 und 28 je 5 mm dick sein, und der Abstand zwischen ihnen, der den Schlitz 32 bildet, kann ebenfalls 5 mm breit sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die im rech­ ten Winkel zur Bespannungsebene gemessene Höhe des Rahmen­ hauptteils 10 ungefähr 23 mm, während die beiden Brücken­ teile 26 und 28 eine in gleicher Richtung gemessene Höhe von ungefähr 15 mm aufweisen. Die Höhe der Brückenteile 26 und 28 läßt sich jedoch derart wählen, daß sie größer, kleiner oder gleichgroß ist wie die Höhe der übrigen Bereiche des Rahmens.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für den Aufbau der beiden Brückenteile 26 und 28, die einander ähnlich gestaltet sind. Jedes der beiden Brückenteile 26 und 28 hat einen im wesentlichen rechteckigen Kern 27, der von Streifen aus mit Kunstharz imprägnierten Fasern umhüllt ist. Die Kerne 27 können in bekannter Weise aus expandierendem Schaum hergestellt sein, so daß sie die Brückenteile 26 und 28 bei deren Formgebung unter Druck setzen.

Gemäß Fig. 3 und 4 ist ein streifenförmiges Joch 40 über die Unterseite des unteren Brückenteils 28 gelegt. Das Joch 40 weist rohrförmige Tüllen 42 auf, die sich in Löcher im unteren Brückenteil 28 hineinerstrecken, vor­ zugsweise ohne den Schlitz 32 zu erreichen. Das obere Brückenteil 28 weist eine Reihe Durchgangslöcher für die Saiten 24 auf. Falls gewünscht, können in diese Löcher Führungsdübel 44 eingesetzt sein, die ebenfalls je eine rohrförmige Tülle 46 aufweisen. Die Tüllen 46 enden in geringem Abstand vom Schlitz 32, so daß weder die Dübel 44 noch das Joch 40 sich in den Bereich des Schlitzes 32 er­ strecken.

Die Löcher in den beiden Brückenteilen 26 und 28 sind so angeordnet, daß die Dübel 44 mit je einer Tülle 42 des streifenförmigen Jochs 40 fluchten, so daß jeweils ein Durchgangskanal für eine Saite gebildet wird. Im Dämp­ fungskörper 34 sind kleinere, für das Hindurchfädeln je eine Saite 24 gerade genügend weite Löcher gebildet, die gemäß Fig. 3 und 4 mit je einem Dübel 44 und je einer Tülle 42 fluchten. Die Saiten 24 erstrecken sich durch die miteinander fluchtenden Dübel 44 und Tüllen 42 sowie den Dämpfungskörper 44 hindurch, verlaufen dann über eine bo­ genförmige Stützfläche 48 auf dem Joch 40 und durch die benachbarte Anordnung aus einer Tülle 42 des Jochs 40 und einem damit fluchtenden Dübel 44.

Das Rahmenhauptteil 12 kann nach bekannten Verfahren her­ gestellt sein, bei denen Platten oder Schichten aus faser­ verstärktem Kunststoff so gerollt werden, daß sie eine rohrförmige Anordnung bilden, die dann in ein Formwerkzeug von der allgemeinen Gestalt des Rahmens eingelegt wird. Vor dem Erhitzen und Aushärten des Rahmenhauptteils 12 im Formwerkzeug werden in dieses die vorgeformten Brückenteile 26 und 28 eingelegt und gemäß Fig. 4 derart angeordnet, daß sie sich zwischen den Schenkeln 16 des Rahmenhaupt­ teils erstrecken. Danach werden in Fig. 4 dargestellte Ver­ stärkungsstücke 29 in das Formwerkzeug eingebracht. Die Verwendung solcher Verstärkungsstücke in den Bereichen, in denen ein Brückenteil das Rahmenhauptteil erreicht, ist üblich und deshalb nicht näher erläuterungsbedürftig. Zwi­ schen den Brückenteilen 26 und 28 sind weitere Verstär­ kungsstücke 29 angeordnet, die den Schlitz 32 begrenzen. Die Breite des Schlitzes quer zur Längsachse 30 kann bei­ spielsweise 80 mm betragen, wenn der Rahmen in gleicher Höhe eine Breite von 120 mm hat.

Sobald der vorgeformte doppelte Hals 22 und die Verstär­ kungsstücke 29 aus faserverstärktem Kunstharz im Form­ werkzeug in Stellung gebracht sind, wird der Rahmen er­ hitzt und unter innerem Druck ausgeformt, so daß er sich in bekannter Weise an das Formwerkzeug anpaßt. Durch Ver­ wendung der beschriebenen geschäumten Kerne 27 in den Brückenteilen 26 und 28 werden diese beim Formen unter inneren Druck gesetzt.

Sobald der Rahmen im Formwerkzeug erhitzt und ausgehärtet ist, werden in üblicher Weise Löcher im Rahmen für die Saiten ausgebildet und der Griff 20 auf dem Schaft 18 angeordnet.

Vor dem Bespannen des Rahmens wird der Dämpfungskörper 34 zwischen die beiden Brückenteile 26 und 28 eingefügt, und es werden das Joch 40 mit seinen Tüllen 42 sowie die Dübel 44 mit ihren Tüllen 46 gemäß Fig. 4 in die Löcher einge­ setzt. Das Rahmenhauptteil 12 hat für die Bespannung vor­ zugsweise eine nach außen offene Nut, in die ein Joch oder mehrere Joche mit Durchlässen für die Saiten in üblicher Weise eingelegt werden können.

Die Löcher im Dämpfungskörper 34 sind nur wenig weiter als die Saiten 24 dick sind, so daß diese frei durch die Lö­ cher in den Brückenteilen 26 und 28 sowie im Dämpfungs­ körper 34 hindurchgefädelt werden können. Obwohl somit anfangs ein bestimmter Abstand zwischen den Löchern im Dämpfungskörper 34 und den Saiten 24 besteht, liegen die Saiten des fertigen Schlägers fest am Dämpfungskörper 24 an, weil beim Spannen der Saiten das untere Brückenteil 28 durch die Saitenspannung zum oberen Brückenteil 26 hin ge­ zogen wird, wodurch der Dämpfungskörper 34 zusammenge­ drückt wird.

Da die Saiten 24 nur im unteren Brückenteil 28 verankert sind, also weder im Dämpfungskörper 34 noch im oberen Brückenteil 26, dient das untere Brückenteil 28 als Wider­ lager für die Zugkräfte. Da die Saiten 24 sich durch den auf der Innenseite dieses Widerlagers angeordneten Dämp­ fungskörper 34 erstrecken und von diesem zwischen den einander gegenüberliegenden Verankerungen der Saiten berührt werden, werden Schwingungen vom Dämpfungskörper 34 rasch gedämpft.

Gemäß Fig. 4 stützen sich die voneinander abgewandten Enden jedes der beiden Brückenteile 26 und 28 an einander gegenüberliegenden Schenkel 16 des Rahmenhauptteils 10 ab. Da die beiden Brückenteile 26 und 28 in Längsrichtung des Schlägers einen Abstand voneinander haben, bewirkt eine Durchbiegung des Schlägerrahmens unterschiedliche Bewe­ gungen in den Brückenteilen 26 und 28. Die Verschiebung der beiden Brückenteile 26 und 28 gegeneinander erzeugt Scherkräfte zwischen deren einander zugewandten Flächen und dem Dämpfungskörper 36, wodurch auch Schwingungen des Rahmens selbst gedämpft werden. Die Ausbildung der Brücke 22 als Dämpfungsvorrichtung ist besonders wirksam, da die Brücke 22 beide Schenkel 16 des Rahmens berührt, so daß jede Rahmenschwingung auf sie übertragen wird. Wegen des erwähnten bevorzugten Merkmals, daß die normal zur Bespan­ nungsebene gemessene Höhe der Brückenteile 26 und 28 geringer ist als die Profilhöhe des Rahmenhauptteils 10, ist die Brücke 22 im Verhältnis zum Rahmenhaupteil 10 biegsamer; demzufolge konzentriert sich eine Verformung des Rahmens im Bereich der Brücke, so daß deren dämpfende Eigenschaft die größtmögliche Wirkung hat.

Ein erfindungsgemäßer Schläger mit einem Kohlefaserrahmen wurde hinsichtlich seiner Dämpfungseigenschaften mit einem Schläger ohne Dämpfungskörper aber sonst identischer Kon­ struktion verglichen. Auch in jeder anderen Hinsicht waren die Schläger gleich gestaltet; sie waren mit gleicher Zug­ kraft in derselben Bespannungsmaschine bespannt.

Die Schläger wurden nacheinander auf Rahmenschwingung geprüft, wobei ein Tennisball jeweils auf die gleiche Stelle des Schlägers ungefähr im oberen Drittel der Bespannungsfläche aufprallte. Um den Verlauf der Schwin­ gungsamplitude über der Zeit zu messen, wurde ein Be­ schleunigungsmesser verwendet, dessen Messungen mit einem das Frequenzspektrum analysierenden Gerät aufgezeichnet wurden.

Fig. 6 ist ein Diagramm der Auslenkung über der Zeit bei einem Schläger ohne den Schwingungsdämpfungskörper. Fig. 5 ist ein entsprechendes Diagramm für einen Kohlefaserschlä­ ger mit dem Dämpfungskörper 34 zwischen den Brückenteilen 26 und 38 der doppelten Halsbrücke 22. In beiden Füllen ist die ursprüngliche Schwingungsamplitude ungefähr gleich groß; die Schwingung des erfindungsgemäßen Schlägers wird in ungefähr 0,1191 sec abgebaut im Vergleich zu 0,2422 sec bei dem herkömmlichen Schläger. Die Schwingungsdämpfung des Rahmens ist also um ungefähr 50% verbessert.

Die Versuche erstreckten sich auch auf Messungen der Dämpfung von Schwingungen der Saiten. Es ist zwar schwie­ riger, solche Schwingungen mit hinreichender Genauigkeit zu messen; die Versuche haben jedoch ergeben, daß auch insoweit die Dämpfung bei der erfindungsgemäßen Doppel­ halsbrücke um 7 bis 12% verbessert ist.

In entsprechender Weise wie der Rahmen beim dargestellten Ausführungsbeispiel im Halsbereich in zwei Brückenteile unterteilt und mit einem Schwingungsdämpfungskörper ver­ sehen ist, kann eine solche Anordnung auch in anderen Bereichen des Rahmens, beispielsweise an dessen distalem Ende vorgesehen sein, und zwar entweder dort allein oder in Kombination mit der Doppelhalsbrücke.

Claims (7)

1. Schläger für Ballspiele, insbes. Tennisschläger, mit

• - einem Rahmenhauptteil (10), der einen Kopf (12), einen von gegenüberliegenden Schenkeln (16) des Rahmenhauptteils (10) gebildeten Hals (14) und einen Schaft (18) aufweist, und
• - einer Halsbrücke (22), die den Zwischenraum zwischen den einander gegenüberliegenden Schenkeln (16) des Rahmen­ hauptteils (10) im Bereich des Halses (14) überspannt, dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Halsbrücke (22) ein oberes Brückenteil (26) und ein unteres Brückenteil (28) aufweist, die sich im wesentli­ chen quer zur Längsachse (30) des Schlägers zwischen den einander gegenüberliegenden Schenkeln (16) erstrecken und voneinander einen Abstand in Längsrichtung des Schlägers haben, so daß sie einen querverlaufenden Schlitz (32) begrenzen,
• - ein Dämpfungskörper (34) aus vibrationsabsorbierendem Material in dem Schlitz (32) zwischen dem oberen und dem unteren Brückenteil (26, 28) angeordnet ist, und
• - die beiden Brückenteile (26, 28) und der Dämpfungskörper (34) miteinander fluchtende Löcher für Saiten (24) einer Bespannung aufweisen, die sich zwischen dem Kopf (12) und dem Hals (22) erstrecken, und von denen wenigstens einige Saiten (22) sich durch beide Brückenteile (26, 28) und den Dämpfungskörper (34) erstrecken und vom unteren Brücken­ teil (28) gespannt gehalten sind.

2. Schläger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Brückenteile (26, 28) und der Schlitz (32) bogenförmig sind.

3. Schläger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämp­ fungskörper (34) aus einem weichen Elastomeren besteht und an den beiden Brückenteilen (26, 28) anliegt.

4. Schläger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (32) sich quer zur Längsachse (30) des Schlägers auf unge­ fähr 75% der Rahmenbreite an der entsprechenden Stelle er­ streckt.

5. Schläger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (32) eine Weite hat, die ungefähr mit der Dicke jedes der beiden Brückenteile (26, 28) übereinstimmt.

6. Schläger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die normal zur Bespannungsebene gemessene Höhe der beiden Brücken­ teile (26, 28) kleiner ist als diejenige des Rahmenhaupt­ teils (10).

7. Schläger für Ballspiele, insbes. Tennisschläger, mit

• - einem Rahmen (10), der durch einen an ihm ausgebildeten Kopf (12) eine Bespannungsfläche umschließt und einen Schaft (18) zur Befestigung eines Griffs (20) aufweist, und
• - Saiten (24), mit denen der Kopf (12) bespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
• - der Kopf (12) wenigstens einen langgestreckten Abschnitt aufweist, der von einem Paar mit Abstand voneinander ange­ ordneter Rahmenprofilteile gebildet ist, die zwischen sich einen Schlitz begrenzen,
• - einem Dämpfungskörper aus schwingungsabsorbierendem Material, der zwischen den beiden Rahmenteilen und in Kon­ takt mit ihnen angeordnet ist, und
• - einer Anordnung der Bespannung, bei der sich Saiten (24) durch miteinander fluchtende Löcher in den beiden Rahmen­ profilteilen und dem Dämpfungskörper erstrecken und am äußeren Rahmenprofilteil abgestützt sind.