DE3910890C2 - Schläger für Ballspiele, insbes. Tennisschläger - 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 AS-PS 4412822 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.

Die DE 26 21 062 A1 zeigt einen Tennisschläger mit einem Kopf, einem von gegenüberliegenden Schenkeln eines Profilgurts gebildeten Hals und einem Schaft. Ein Zentralstück verbindet die Schenkel des Halses. Das Zentralstück weist einen sich im wesentlichen quer zur Längsachse des Schlägers erstreckenden Schlitz auf, der zwischen zwei Abschnitten von kurvenförmig gebogenen Trägern des Zentralstücks gebildet ist.

Aus der US 36 42 283 ist ein Tennisschläger bekannt, bei dem ein zwischen zwei Schenkeln eines gebogenen Metallrahmens ver­ laufender Steg eine Halsbrücke bildet. Die Halsbrücke weist an ihrer einem Schaft zugewandten Seite eine Vertiefung auf, in die ein Gewichtsstück sowie ein Streifen mit Durchführtüllen eingesetzt sind. Die Durchführtüllen verlaufen durch Bohrungen des Gewichtsstücks sowie der Halsbrücke.

Aus der US-PS 4634124 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 4634124 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 Schwingungen dämpfen, wären doch andere konstruktive Maßnahmen wünschenswert, die Schwingungen des Rahmens und der Bespannung weiter vermin­ dern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schläger der eingangs genannten Gattung, beispielsweise einen Tennisschläger mit rohrförmigem Rahmen, vorzugsweise aus faser­ verstärktem Kunstharz, derart weiterzubilden, daß die Schwin­ gungsdämpfung nicht nur des Rahmens, sondern auch der Bespan­ nung verbessert wird.

Der erfindungsgemäße Schläger, insbes. Tennsischläger, hat ein Rahmenhauptteil, das einen Kopf, einen Hals und einen Schaft bildet, eine Halsbrücke, die einander gegenüberliegende Schen­ kel des Rahmenhauptteils im Halsbereich miteinander verbindet, einen Griff auf dem Schaft sowie Saiten, die von dem Kopf und der Halsbrücke unter Spannung gehalten sind. Die Halsbrücke weist ein Paar im wesentlichen quer- verlaufende, in Längsrich­ tung 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 Dämpfungskörper aus vibrationsabsor­ bierendem Material angeordnet. Wenigstens einige Saiten der Bespannung erstreckten sich durch miteinander fluchtende Löcher im oberen und unteren Brückenteil sowie im Dämpfungskörper und sind durch das untere Brückenteil unter Spannung gehalten.

Vorzugsweise besteht der Dämpfungskörper aus verhältnismäßig weichem elastischen Material wie einem Polyvinylchlorid-Elasto­ meren oder Polyurethan-Schaumstoff. Die Brückenteile und der Schlitz sind von ungefähr gleicher Breite und bogenförmig, wo­ bei der Schlitz seine Mitte auf der Längsachse des Schlägers hat. Die Saiten können auf Tüllen im unteren Brückenteil abge­ stützt sein, die sich jedoch nicht in den Schlitz oder gar in das obere Brückenteil hineinerstrecken; der Dämpfungskörper be­ rührt also die Saiten unmittelbar.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines 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 Zeich­ nungsebene der Fig. 2 parallelen Ebene;

Fig. 5 ein Diagramm des Schwingungsverhaltens eines erfindungs­ gemäß ausgebildeten Schlägers und

Fig. 6 ein entsprechendes Diagramm eines bekannten Schlägers.

Der dargestellte Tennisschläger hat ein Rahmenhauptteil 10, das aus einem langgestreckten rohrförmigen Rohling, beispielsweise aus Kunstharz mit Fasereinlage wie beispielsweise Kohlefaser, hergestellt ist. Der rohrförmige Rohling ist so geformt, daß er einen Kopf 12 von allgemein elliptischer Form bildet, wobei die einander entgegengesetzten freien Schenkel 16 des rohrförmigen Formlings konvergieren, um einen Hals 14 zu bilden und sich zu einem Schaft 18 zu vereinigen. Am Schaft 18 des Rahmenhaupt­ teils 10 ist ein Griff 20 befestigt, der beispielsweise aus Leder bestehen 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 Bespannung umschließt. Nur zur Erläuterung sind in Fig. 1 mehrere 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, können die senkrechten und waagerechten Saiten in der üblichen 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 darge­ stellte Schläger eine doppelte Halsbrücke 22, die ein oberes Brückenteil 26 und ein unteres Brückenteil 28 aufweist. Die beiden Brückenteile 26 und 28 haben in Längsrichtung des Schlägers einen Abstand voneinander und erstrecken sich im wesentlichen quer zur Längsachse 30 des Rahmenhauptteils 10. Zwischen den beiden Brückenteilen 26 und 28 ist ein Schlitz 32 vorgesehen, in dem ein Dämpfungskörper 34 aus vibrationsabsor­ bierendem Material angeordnet ist.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht des Halsbereichs in Fig. 1, in dem die Saiten der Deutlichkeit halber fortgelassen sind. Die beiden Brückenteile 26 und 28 sowie der zwischen ihnen an­ geordnete Schlitz 32 sind im wesentlichen bogenförmig. Der Schlitz 32 erstreckt sich symmetrisch nach beiden Seiten von der Längsachse 30 weg. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Schlitz 32 in Querrichtung über ungefähr 75% der Rahmenbreite im betreffenden Halsbereich. Die in Querrich­ tung gemessene Breite des Schlitzes 32 entspricht einem Ausfüh­ rungsbeispiel der Rahmengeometrie und des Saitenabstandes; es können jedoch andere Schlitzbreiten verwendet werden. Die Weite des Schlitzes 32 in axialer Richtung des Schlägers stimmt mit der Dicke jedes der beiden Brückenteile 26 und 28 überein.

Beispielsweise können die beiden Brückenteile 26 und 28 je 5 mm dick sein, und der Abstand zwischen ihnen, derben Schlitz 32 bildet, kann ebenfalls 5 mm breit sein. Beim Ausführungsbei­ spiel beträgt die im rechten Winkel zur Bespannungsebene ge­ messene Höhe des Rahmenhauptteils 10 ungefähr 23 mm, während die beiden Brückenteile 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 Fa­ sern umhüllt ist. Die Kerne 27 können in bekannter Weise aus expandierendem Schaum hergestellt sein, so daß sie die Brücken­ teile 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, ohne jedoch den Schlitz 32 zu erreichen. Das obere Brückenteil 28 weist eine Reihe Durchgangs­ löcher 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 Führungsdübel 44 noch das Joch 40 sich in den Bereich des Schlitzes 32 erstrecken.

Die Löcher in den beiden Brückenteilen 26 und 28 sind so ange­ ordnet, daß die Führungsdübel 44 mit je einer Tülle 42 des strei­ fenförmigen Jochs 40 fluchten, so daß jeweils ein Durchgangska­ nal für eine Saite 24 gebildet wird. Im Dämpfungskörper 34 sind kleinere, für das Hindurchfädeln je einer Saite 24 gerade genü­ gend weite Löcher gebildet, die gemäß Fig. 3 und 4 mit je einem Führungsdübel 44 und je einer Tülle 42 fluchten. Die Saiten 24 erstrecken sich durch die miteinander fluchtenden Führungsdübel 44 und Tüllen 42 sowie den Dämpfungskörper 34 hindurch, verlau­ fen dann über eine bogenförmige Stützfläche 48 auf dem Joch 40 und durch die benachbarte Anordnung aus einer Tülle 42 des Jochs 40 und einem damit fluchtenden Führungsdübel 44.

Das Rahmenhauptteil 12 kann nach bekannten Verfahren hergestellt sein, bei denen Platten oder Schichten aus faserverstärktem Kunststoff so gerollt werden, daß sie eine rohrförmige Anord­ nung bilden, die dann in ein Formwerkzeug von der allgemeinen Gestalt des Rahmens eingelegt wird. Vor dem Erhitzen und Aus­ härten des Rahmenhauptteils 10 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 Rahmenhauptteils 10 ertrecken. Danach werden in Fig. 4 dar­ gestellte Verstärkungsstücke 29 in das Formwerkzeug eingebracht. Die Verwendung solcher Verstärkungsstücke 29 in den Bereichen, in denen ein Brückenteil 26, 28 das Rahmenhauptteil 10 er­ reicht, ist üblich und deshalb nicht näher erläuterungsbedürf­ tig. Zwischen den Brückenteilen 26 und 28 sind weitere Verstär­ kungsstücke 29 angeordnet, die den Schlitz 32 begrenzen. Die Breite des Schlitzes 32 quer zur Längsachse 30 kann beispiels­ weise 80 mm betragen, wenn der Rahmen in gleicher Höhe eine Breite von 120 mm hat.

Sobald der vorgeformte doppelte Hals 14 und die Verstärkungs­ stücke 29 aus faserverstärktem Kunstharz im Formwerkzeug in Stellung gebracht sind, wird der Rahmen erhitzt und unter in­ nerem Druck ausgeformt, so daß er sich in bekannter Weise an das Formwerkzeug anpaßt. Durch Verwendung 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 24 ausgebildet und der Griff 20 auf dem Schaft 18 angeordnet.

Vor dem Bespannen des Rahmens wird der Dämpfungskörper 34 zwi­ schen die beiden Brückenteile 26 und 28 eingefügt, und es wer­ den das Joch 40 mit seinen Tüllen 42 sowie die Führungsdübel 44 mit ihren Tüllen 46 gemäß Fig. 4 in die Löcher eingesetzt. Das Rahmenhauptteil 10 hat für die Bespannung beispielsweise eine nach außen offene Nut, in die ein Joch oder mehrere Joche mit Durchlässen für die Saiten 24 in üblicher Weise eingelegt wer­ den können.

Die Löcher im Dämpfungskörper 34 sind nur wenig weiter als die Saiten 24 dick sind, so daß diese frei durch die Löcher in den Brückenteilen 26 und 28 sowie im Dämpfungskörper 34 hindurchge­ fädelt werden können. Obwohl somit anfangs ein bestimmter Ab­ stand zwischen den Löchern im Dämpfungskörper 34 und den Saiten 24 besteht, liegen die Saiten 24 des fertigen Schlägers fest am Dämpfungskörper 34 an, weil beim Spannen der Saiten 24 das un­ tere Brückenteil 28 durch die Saitenspannung zum oberen Brücken­ teil 26 hin gezogen wird, wodurch der Dämpfungskörper 34 zusam­ mengedrückt 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 Widerlager für die Zug­ kräfte. Da die Saiten 24 sich durch den auf der Innenseite die­ ses Widerlagers angeordneten Dämpfungskörper 34 erstrecken und von diesem zwischen den einander gegenüberliegenden Verankerun­ gen der Saiten 24 berührt werden, werden Schwingungen vom Dämpfungskörper 34 rasch gedämpft.

Gemäß Fig. 4 stützen sich die voneinander abgewandten Enden je­ des der beiden Brückenteile 26 und 28 an einander gegenüber­ liegenden 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 Schlä­ gerrahmens unterschiedliche Bewegungen in den Brückenteilen 26 und 28. Die Verschiebung der beiden Brückenteile 26 und 28 ge­ geneinander erzeugt Scherkräfte zwischen deren einander zuge­ wandten Flächen und dem Dämpfungskörper 36, wodurch auch Schwin­ gungen des Rahmens selbst gedämpft werden. Die Ausbildung der Halsbrücke 22 als Dämpfungsvorrichtung ist besonders wirksam, da die Halsbrücke 22 beide Schenkel 16 des Rahmens berührt, so daß jede Rahmenschwingung auf sie übertragen wird. Wegen des erwähnten Merkmals, daß die normal zur Bespannungsebene gemes­ sene Höhe der Brückenteile 26 und 28 geringer ist als die Pro­ filhöhe des Rahmenhauptteils 10, ist die Halsbrücke 22 im Ver­ hältnis zum Rahmenhauptteil 10 biegsamer; demzufolge kon­ zentriert sich eine Verformung des Rahmens im Bereich der Hals­ brücke 22, so daß deren dämpfende Eigenschaft die größtmögliche Wirkung hat.

Ein erfindungsgemäß ausgestalteter Schläger mit einem Kohlefa­ serrahmen wurde hinsichtlich seiner Dämpfungseigenschaft 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 Zugkraft in derselben Bespannungsmaschine bespannt.

Die Schläger wurden nacheinander auf Rahmenschwingung geprüft, wobei ein Tennisball jeweils auf die gleiche Stelle des Schlä­ gers ungefähr im oberen Drittel der Bespannungsfläche aufprall­ te. Um den Verlauf der Schwingungsamplitude über der Zeit zu messen, wurde ein Beschleunigungsmesser verwendet, dessen Mes­ sungen mit einem das Frequenzspektrum analysierenden Gerät auf­ gezeichnet wurden.

Fig. 6 ist ein Diagramm der Auslenkung über der Zeit bei einem Schläger ohne den Dämpfungskörper 34. Fig. 5 ist ein entsprechen­ des Diagramm für einen Kohlefaserschläger mit dem Dämpfungskör­ per 34 zwischen den Brückenteilen 26 und 28 der doppelten Hals­ brücke 22. in beiden Fällen ist die ursprüngliche Schwingungs­ amplitude ungefähr gleich groß; die Schwingung des erfindungs­ gemäß ausgestalteten Schlägers wird in ungefähr 0,1191 sec ab­ gebaut im Vergleich zu 0,2422 sec bei dem herkömmlichen Schlä­ ger. Die Schwingungsdämpfung des Rahmens ist also um ungefähr 50% verbessert.

Die Versuche erstrecken sich auch auf Messungen der Dämpfung von Schwingungen der Saiten. Es ist zwar schwieriger, solche Schwingungen mit hinreichender Genauigkeit zu messen; die Ver­ suche haben jedoch ergeben, daß auch insoweit die Dämpfung bei der Halsbrücke 22 um 7 bis 12% verbessert ist.

In entsprechender Weise wie der Rahmen beim dargestellten Aus­ führungsbeispiel im Halsbereich in zwei Brückenteile 26, 28 unterteilt und mit einem Dämpfungskörper 34 versehen 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 Hals­ brücke 22.

Claims (8)

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 ein­ ander gegenüberliegenden Schenkeln (16) des Rahmenhauptteils (10) im Bereich des Halses (14) überspannt und die ein oberes Brückenteil (26) und ein unteres Brückenteil (28) aufweist, die voneinander einen Abstand in Längsrichtung des Schlägers haben, so daß sie einen querverlaufenden Schlitz (32) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß
• - das obere und das untere Brückenteil (26, 28) sich im wesent­ lichen quer zur Längsachse (30) des Schlägers zwischen den ein­ ander gegenüberliegenden Schenkeln (16) erstrecken,
• - ein Dämpfungskörper (34) aus vibrationsabsorbierendem Ma­ terial 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 (14) erstrecken, und von denen wenigstens einige Saiten (24) sich durch beide Brückenteile (26, 28) und den Dämpfungskörper (34) erstrecken und vom unteren Brückenteil (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 Dämpfungskörper (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 ungefähr 75% der Rahmenbreite an der entsprechenden Stelle erstreckt.

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 Brückenteile (26, 28) kleiner ist als diejenige des Rahmenhauptteils (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,
• - Saiten (24), mit denen der Kopf (12) bespannt ist, und bei dem
• - der Kopf (12) wenigstens einen langgestreckten Abschnitt auf­ weist, der von einem Paar mit Abstand voneinander angeordneter Rahmenprofilteile gebildet ist, die zwischen sich einen Schlitz begrenzen,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein Dämpfungskörper aus schwingungsabsorbierendem Material zwischen den beiden Rahmenteilen und in Kontakt mit ihnen an­ geordnet ist, und
• - eine Anordnung der Bespannung vorgesehen ist, bei der sich Saiten (24) durch miteinander fluchtende Löcher in den beiden Rahmenprofilteilen und dem Dämpfungskörper erstrecken und am äußeren Rahmenprofilteil abgestützt sind.