DE4037568A1 - Tennisschlaeger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tennisschläger nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1.

Bei der Konstruktion von Tennisschlägern wird versucht, die Vibrationen und Deformationen, die während des Schlagens eines Balles auftreten, durch Auswahl der Formen, der Mate­ rialien und/oder bestimmter Abmessungen des Schlägers so ge­ ring wie möglich zu halten oder diese Vibrationen und Defor­ mationen mittels zusätzlicher in die Struktur des Schlägers integrierter oder daran angebrachter Elemente positiv zu be­ einflussen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Tennisschläger mit bestmöglichen Spieleigenschaften zu schaffen, der einen rela­ tiv steifen Kopfteil und relativ flexible Verbindungsarme aufweist, um ein optimales Verhalten bezüglich der Vibratio­ nen in Verbindung mit minimalen Deformationen in der Ebene des Schlägers beim Schlagen eines Balles zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kopfteil einen Hauptbereich, in dem die zur Ebene der Besai­ tung senkrechte Höhe des Rahmens wenigstens im wesentlichen konstant ist und der sich von den Enden der Verbindungsarme bis hinter den in der Ebene der Besaitung die maximale Brei­ te senkrecht zur Längsachse aufweisenden Bereich des Kopftei­ les des Schlägers erstreckt, und einen sich daran anschlie­ ßenden Endbereich aufweist, in dem zu dessen oberem Ende hin die Breite des Rahmens in der Ebene der Besaitung zunimmt, und daß das Griffteil einen Kern, der die mechanische Biege­ steifigkeit in der Ebene der Besaitung und einer dazu senk­ rechten Ebene sowie die Torsionssteifigkeit bestimmt, und eine Umhüllungsschicht umfaßt, die den Kern bedeckt und die maximale Höhe und Breite des Griffteiles festlegt, ohne die mechanische Steifigkeit des Griffteiles wesentlich zu beein­ flussen.

Durch diese Merkmale widersteht der Rahmen den beim Schlagen eines Balles in der Ebene des Schlägers auftretenden Deforma­ tionen in bestmöglicher Weise und schafft eine wesentliche Verbesserung bei der Umkehr des Balles, da weniger Energie für die Deformation des Kopfteiles verbraucht wird und daher mehr Energie für die Effektivität der Ballumkehr, d. h. des Returns zur Verfügung steht.

Vorzugsweise enthält das Griffteil einen Hauptabschnitt, in dem die Höhe des Kernes wenigstens im wesentlichen konstant ist und im Bereich zwischen 40% und 70% der Höhe des Hauptbe­ reiches des Kopfteiles liegt, und es variiert die Höhe des Rahmens in den Verbindungsarmen zwischen der Höhe des Rah­ mens im Hauptbereich und der Höhe des Kernes am dem Kopfteil benachbarten Ende des Griffteiles.

Das Vibrationsverhalten des Rahmens eines Tennisschlägers nach dem Schlagen eines Tennisballes ist hauptsächlich durch die zwei niedrigsten Biegungsschwingungen eines völlig frei­ en Schlägers bestimmt. Diese Biegungsschwingungen tauchen ty­ pischerweise bei zwei Resonanzfrequenzen auf, von denen die erste bei ungefähr 130 Hz bis 180 Hz und die zweite bei etwa 350 Hz bis 450 Hz liegt.

Entsprechend der erfindungsgemäßen speziellen Gestaltung des Tennisschlägers ist es möglich, die Knotenlinien dieser Bie­ gungsschwingungen so zu verteilen, daß die Vibrationen mini­ miert, der "sweet-spot"-Bereich, vergleichbar dem geometri­ schen Zentrum des Kopfteiles bzw. der Besaitung, vergrößert und eine wesentliche Verbesserung der Effektivität der Um­ kehr des Balles erreicht wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Tennisschlägers,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schlägers aus Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vibrationsschwin­ gung des Schlägers aus den Fig. 1 und 2 von dessen Seite gesehen,

Fig. 4 ein Querschnitt des Rahmens des Tennischlägers im Kopfteil längs Linie I-I in Fig. 1,

Fig. 5 ein ähnlicher Querschnitt wie in Fig. 4, wobei eine Variante dargestellt ist,

Fig. 6 eine teilweise Draufsicht mit einem Verstärkungs­ glied, das zwischen den Verbindungsarmen des Schlä­ gers aus Fig. 1 angeordnet ist,

Fig. 7 Querschnitte des Verstärkungsgliedes aus Fig. 6,

Fig. 8 eine Draufsicht des Kopfteiles des Schlägers mit ver­ schiedenen Schnittlinien, und

Fig. 9 Querschnittsformen entsprechend den Schnittlinien A bis F in Fig. 8.

Der in Draufsicht in Fig. 1 dargestellte Tennisschläger ent­ hält üblicherweise drei entlang einer Symmetrie-Längsachse LL aufeinanderfolgend angeordnete Bereiche:

• - einen Griffteil 1,
• - einen Kopfteil 2, der von einem eine Öffnung 4 umgrenzen­ den Rahmen 3 mit allgemein ovaler, ebener Form gebildet ist,
• - zwei Verbindungsarmen 6, 6′, die integral mit dem Rahmen 3 als Verlängerungen davon ausgebildet sind und sich in das Griffteil 1 erstrecken.

Ferner enthält der Schläger ein Jochteil oder Verstärkungs­ glied 7, das die Verbindungsarme 6, 6′ integral verbindet und die Öffnung 4 zum Griffteil 1 hin abgrenzt.

Eine Besaitung 5 ist über die Öffnung 4 gespannt und liegt im allgemeinen in einer Ebene, wobei die einzelnen die Besai­ tung bildenden Saiten in Richtungen parallel und senkrecht zu der Symmetrie-Längsachse LL verlaufen und in üblicher Wei­ se durch im Rahmen des Kopfteiles 2 und im Verstärkungsglied 7 vorgesehene Durchführungen oder Löcher geführt sind.

Der Rahmen 3 weist ein Profil mit dem in Fig. 4 gezeigten ty­ pischen Querschnitt auf. Dieses Profil ist vorzugsweise als rohrförmiges, dünnwandiges, geschlossenes Profil ausgebil­ det, dessen Innenraum mit einem Material ausgefüllt sein kann, das praktisch keinen Einfluß auf die mechanischen Ei­ genschaften des Profiles hat.

Unter Bezugnahme auf die in Fig. 4 gezeigten Achsen, ver­ läuft die Achse XX in der Ebene und die Achse YY senkrecht zur Ebene der Besaitung. Die Außenkanten des Querschnittes können von einem gleichschenkligen Dreieck umschrieben wer­ den, dessen Basis auf der Besaitungsseite liegt. Das Profil enthält einen nach innen springenden konkaven Abschnitt oder eine Rille 8 auf der XX-Achse und auf der der Öffnung 4 ge­ genüberliegenden Außenseite, um die Saiten zwischen zwei zur Öffnung 4 des Rahmens 3 führenden Durchführungen aufzunehmen (nicht dargestellt).

Um ohne übermäßige nach innen gerichtete Deformationen den Belastungen durch die Besaitung auf den Rahmen sowohl unter statischen wie auch unter dynamischen Bedingungen zu wider­ stehen, sind die Wandbereiche 9 des Profiles, die die Rille 8 mit den oberen und unteren, auf der YY-Achse angeordneten und im wesentlichen flachen Kuppenbereichen verbinden, gegen die Ebene der Besaitung in einem Winkel α zwischen 25° und 65° und vorzugsweise 45° geneigt.

Die Innenseite 12 des Profiles kann im wesentlichen zumin­ dest in ihrem mittleren Bereich gerade sein und ist vorzugs­ weise in Richtung zur Öffnung 4 hin leicht gekrümmt.

Die Formen und Proportionen des oben beschriebenen typischen Querschnittes variieren in dem Griffteil 1, in den Verbin­ dungsarmen 6, 6′ und in den verschiedenen Abschnitten des Kopfteiles 2, was im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert wird.

Das Kopfteil 2 des Schlägers enthält einen Hauptbereich 13, der an den Enden der Verbindungsarme 6, 6′ beginnt und sich bis über den Bereich der maximalen Breite des Kopfteiles 2 erstreckt, und einen sich daran anschließenden Endbereich 14, der sich bis zum freien Ende 15 des Kopfteiles 2 er­ streckt. Im Hauptbereich 13 ist die Höhe H des Rahmens 3, d. h. der Abstand zwischen der oberen und der unteren Kuppe 10 und 11 des Querschnittes senkrecht zur Ebene der Besaitung, oder anders gesagt entlang der YY-Achse in Fig. 4, konstant oder wenigstens im wesentlichen konstant. Bei einer ersten Ausführung ist die Höhe im Endbereich 14 des Rahmens iden­ tisch zur Höhe H des Hauptbereiches 13 des Rahmens 3, d. h. die Höhe des Rahmens bleibt zwischen dem freien Ende 15 und den Verbindungsarmen konstant.

Bei einer zweiten Ausführung nimmt die Höhe H des Rahmens 3 im Endbereich 14 ab, vorzugsweise kontinuierlich von der Hö­ he H des Hauptbereiches 13 bis zu einer minimalen Höhe Hm am freien Ende 15 des Rahmens 3 auf der Längsachse LL, und zwar um Werte zwischen 50% und 100% der Höhe H des Rahmens 3 im Hauptbereich 13.

Gleichzeitig nimmt die Breite W des Rahmens 3 gemessen in der Ebene der Besaitung bzw. längs der XX-Achse in Fig. 4 im Endbereich 14 zu, vorzugsweise kontinuierlich von der Breite W des Hauptbereiches 13 zu einer maximalen Breite WM am freien Ende 15 des Rahmens 3, und zwar um Werte zwischen 100% und 200% der Breite W im Hauptbereich 13.

Ein Vorteil der zweiten Ausführung besteht darin, daß der Außenumfang des Profiles entlang des gesamten Rahmens 3 kon­ stant ist. Dies erleichtert die Herstellung des Rahmens 3 we­ sentlich.

Vorzugsweise besteht zwischen der Breite W und der Höhe H des Rahmens 3 im Hauptbereich 13 ein Verhältnis von ungefähr 3 : 5.

Bevorzugt beträgt bei der zweiten Ausführungsform die Länge des Hauptbereiches 13 des Kopfteiles 2, gemessen parallel zur Längsachse LL, zwischen 1/4 und 1/3 der Gesamtlänge des Schlägers.

Durch die spezielle Gestaltung der Querschnitte wird ein Schläger mit hoher Stabilität erhalten, der gleichzeitig ein relativ geringes Gewicht hat. Die charakteristischen Quer­ schnitte schaffen eine große Steifigkeit gegen Verbiegungen innerhalb und außerhalb der Schlägerebene, und die spezielle Geometrie der Querschnitte für das Kopfteil erlaubt eine be­ trächtliche Reduzierung der Wanddicke des Querschnittes, was zu der oben erwähnten Gewichtsreduzierung führt. Es ist von Wichtigkeit, daß durch diese Querschnitte auch das Torsions- Trägheitsmoment für eine geringere Masse erhöht werden kann.

Durch die Gewichtsreduzierung ist es möglich, ohne das übli­ che Gesamtgewicht eines Schlägers zu erhöhen, konzentrierte Massen 25 an dem Rahmen im Bereich der "sweet-spot"-Zone und/oder am freien Ende 24 des Griffteiles hinzuzufügen, wie schematisch in Fig. 1 gezeigt ist. Dies führt zu einer Ver­ größerung der "sweet-spot"- Zone und zu einer Verbesserung des Schwingungsverhaltens des Schlägers.

Das Griffteil 1 enthält einen aus Verlängerungen der Verbin­ dungsarme 6, 6′ gebildeten Kern 16, der die drei wesentli­ chen mechanischen Steifigkeiten des Griffteiles 1 bestimmt:

• - die mechanische Biegesteifigkeit innerhalb der Ebene der Besaitung 5,
• - die Steifigkeit gegen Verbiegungen aus der Ebene in der Grundzone des Griffteiles und
• - die mechanische Torsionssteifigkeit um die Längsachse LL.

Die Höhe H1 des Kernes 16 des Griffteiles 1 ist im wesentli­ chen über dessen hauptsächliche Länge konstant und liegt im Bereich zwischen 40% und 70% der Höhe H des Rahmens 3 im Hauptbereich 13 des Kopfteiles 2.

Die Höhe H6 des Profiles in den Verbindungsarmen 6, 6′ vari­ iert, vorzugsweise ebenfalls kontinuierlich von der Höhe H des Rahmens 3 im Hauptbereich 13 des Kopfteiles 2 zur Höhe H1 des Kernes 16 des Griffteiles 1.

Der Querschnitt des Kernes 16 ist bevorzugt rechteckig, wo­ bei die langen Seiten parallel zur Besaitungsebene verlau­ fen. Die Höhe des Kernes 16 muß ausreichend klein gehalten sein, da die Steifigkeit gegen Verbiegen aus der Ebene in der Grundzone 26 sehr klein sein muß. In der Übergangszone 27 kann die Höhe des Kernes 16 kontinuierlich zunehmen.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, enthält das Griffteil 1 auch eine Umhüllungsschicht 18 um den Kern 16. Der Zweck der Umhüllungsschicht 18 ist, die maximale Höhe und Dicke des Griffteiles 1 für einen passenden Handgriff zu bestimmen. Das Material der Umhüllungsschicht 18 ist derart, daß die me­ chanische Steifigkeiten des Griffteiles 1 sich nicht wesent­ lich von denen unterscheiden, die durch den Kern 16 alleine bestimmt sind. Die Umhüllungsschicht besteht typischerweise aus einem Schaum, der die Unterlage für das den Griff des Schlägers umgebende Lederband bildet.

Obwohl der Kern des Griffteiles als aus integralen Verlänge­ rungen der Verbindungsarme 6, 6′ gebildet beschrieben wurde, kann er auch als getrennte Komponente hergestellt und fest mit den Enden der Verbindungsarme verbunden werden.

Als Variante, wie in Fig. 5 gezeigt, kann das Profil aus La­ gen bzw. Schichten eines Kompositmaterials hergestellt und im Bereich der maximalen Beanspruchung und Deformation, d. h., im Bereich der äußeren Rille 8, durch zwei einander über­ lappende Lagen des Blatt- oder Plattenmaterials verstärkt sein. Die einzelne Lage oder Schicht kann 0,75 mm dünn sein, was eine Wanddicke von 1,5 mm im Bereich der äußeren Rille ergibt. Die Überlappungslänge ist typischerweise ungefähr 15 mm.

Die Eigenschaften dieses überlappten Querschnittes führen zu einer Vergrößerung der Steifigkeit in der Ebene und der Tor­ sionssteifigkeit, während die Masse im Vergleich zu der her­ kömmlicher Querschnitte merklich verringert ist. Zusätzlich hat die am meisten beanspruchte Zone eine größere Dicke und somit einen größeren Widerstand für die Besaitung und beim Auftreffen eines Balles.

Die Fig. 6 und 7 zeigen das zwischen den beiden Verbindungs­ armen 6, 6′ angeordnete Verstärkungsglied 7.

Dieses Verstärkungsglied 7 ist ebenfalls als hohles geschlos­ senes Profil mit einem nach innen springenden konkaven Ab­ schnitt oder einer Rille 17 in seiner Außenseite zum Unter­ bringen der Saiten zwischen aufeinanderfolgenden Durchführun­ gen ausgebildet. Vorzugsweise nimmt die gegen ein Verbiegen in der Ebene wirkende Steifigkeit des Verstärkungsgliedes oder Jochteiles 7 zu dessen Mitte hin leicht ab.

Fig. 7 zeigt Querschnitte entsprechend den Linien G und H in Fig. 6 mit den beispielsweisen, zugehörigen Abmessungen in Millimetern.

Das Verstärkungsglied 7 weist an beiden Außenenden (Schnitt G) einen nahezu kreisförmigen Schnitt und eine zur Mitte des Jochteiles abnehmende Breite W7 zusammen mit einer zunehmen­ den Querschnittshöhe H7 auf, und zwar in der Weise, daß die Querschnittumfangslinie konstant bleibt (Schnitt H).

Vorteilhafterweise ist das hohle Profil des Rahmens 3, der Verbindungsarme 6, 6′, des Griffteiles 1 und des Verstär­ kungsgliedes 7 aus kunststoffimprägnierten Materialien, sog. "prepregs", hergestellt, deren Mischung Fasern in einem Harz-Grundmaterial enthält, wobei die Fasern bevorzugt Kohle­ fasern, aber auch Aramid- oder Glasfasern oder ebenso Mi­ schungen aus verschiedenen Arten von Fasern sein können. Das Harz ist vorzugsweise ein Epoxidharz. Das Innere des hohlen Profiles kann mit einem die kunststoffimprägnierten Materia­ lien unterstützenden Material ausgefüllt sein, wie beispiels­ weise einem Schaum. Dieses Material hat jedoch keinen Ein­ fluß auf die mechanischen Eigenschaften der Profile.

Mit solchen Materialien und den typischen Querschnitten kann die Wand des Profiles 0,75 bis 1,0 mm dünn sein, was sich in einer bemerkenswerten Gewichts- bzw. Massenreduzierung aus­ drückt.

Die Fig. 8 und 9 zeigen die Entwicklung der Querschnitte im Hauptbereich 13 und ein Beispiel für die Entwicklung des Querschnittes im Endbereich 14 des Schlägers. Es ist noch an­ zumerken, daß gemäß einer bereits beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Querschnitt im Endbereich 14 eine kon­ stante Höhe aufweist, wobei sich jedoch die Breite im wesent­ lichen entsprechend den in den Fig. 8 und 9 gezeigten Quer­ schnitten B bis F ändert.

Fig. 9 zeigt die Querschnitte A bis F, die durch die entspre­ chenden Schnitte in Fig. 8 festgelegt sind. Vorzugsweise be­ trägt die Wanddicke des Profiles 0,75 mm, und im Bereich zwi­ schen den Schnitten A und B ist die Wanddicke bevorzugt 1,0 mm.

Die Werte für die Höhe und die Breite in den Schnitten sind Beispiele für eine bevorzugte Ausführung und in mm angege­ ben.

Durch diese speziellen Querschnitte haben die den Besaitungs­ kräften und den durch das Auftreffen eines Balles bewirkten Kräften entgegenwirkenden Kräfte einen erhöhten Wert zum oberen Ende des Kopfteiles des Schlägers hin. Die Höhe der Querschnitte im Endbereich 14 kann derart reduziert werden, daß der Umfang und damit die Masse der einzelnen Quer­ schnittsbereiche im wesentlichen konstant bleiben kann.

Aufgrund der oben beschriebenen Merkmale können die Deforma­ tionen des Schläger-Kopfteiles 2, die unter den auf das Schlagen eines Balles hin auf die Besaitung ausgeübten Bela­ stungen auftreten, so gering wie möglich gehalten werden, auch wenn der Ball die Besaitung außerhalb des "sweet- spot′s", d. h. des Bereiches der Besaitung um das geometri­ sche Zentrum des Kopfteiles 2 herum, trifft. Aufgrund dieser verringerten Deformation wird die für die Umkehr oder den Re­ turn des Balles zur Verfügung stehende Energie vergrößert.

In herkömmlichen Schlägern tritt die größte Deformation im Endbereich 14 des Kopfteiles 2 auf. In dem Schläger gemäß vorliegender Erfindung ist die Deformation im Endbereich 14 wesentlich reduziert, was die für die Umkehr des Balles zur Verfügung stehende Energie erhöht und zudem den Effekt hat, daß der "sweet-spot"-Bereich der Besaitung ausgedehnt wird.

Vorteilhafte und bevorzugte Abmessungen des Schlägers und seiner verschiedenen Teile werden wie folgt angegeben:

• - Gesamtlänge: zwischen 675 mm und 695 mm, vorzugsweise unge­ fähr 682 mm;
• - Höhe H1 des Kernes 16 des Griffteiles 1: zwischen 11,5 mm und 21 mm, vorzugsweise zwischen 16 mm und 17 mm;
• - Höhe H des Rahmens 3 im Hauptbereich 13 des Kopfteiles 2: zwischen 26 mm und 35 mm, vorzugsweise 29 mm;
• - Breite W des Rahmens im Hauptbereich des Kopfteiles: zwi­ schen 15 mm und 21 mm, bevorzugt 18 mm;
• - minimale Höhe Hm des Rahmens 3 am freien Ende 15 des Endbe­ reiches 14: in der Ausführungsform mit abnehmender Höhe be­ trägt dieser Wert 22 mm und in der Ausführungsform mit kon­ stanter Höhe beträgt dieser Wert zwischen 26 mm und 35 mm und vorzugsweise 29 mm;
• - maximale Breite WM des Rahmens 3 am freien Ende 15 des End­ bereiches 14: ungefähr 25 mm;
• - maximale Höhe H7 in der Mitte des Verstärkungsgliedes: un­ gefähr 12 mm;
• - Höhe des Verstärkungsgliedes am Übergang zu den Verbin­ dungsarmen 6, 6′: ungefähr 11 mm;
• - minimale Breite W7 in der Mitte des Verstärkungsgliedes: ungefähr 10 mm;
• - Breite des Verstärkungsgliedes am Übergang zu den Verbin­ dungsarmen 6, 6′: ungefähr 11 mm.

Das Schwingungsverhalten und andere Merkmale des Schlägers werden nun in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben.

Die Schwingungen, die in dem Schläger auf das Schlagen eines Balles hin auftreten, werden im wesentlichen durch zwei Schwingungsmoden eines völlig freien Schlägers bestimmt. Die­ se Biegeschwingungsmoden hängen mit zwei Resonanzfrequenzen zusammen, die annähernd zwischen 130 Hz bis 180 Hz für den ersten Schwingungsmodus M1 und zwischen 350 Hz und 450 Hz für den zweiten Schwingungsmodus M2 betragen, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die Gesamt-Schwingungsamplitude eines Ten­ nisschlägers nach dem Auftreffen eines Balles kann aus Bei­ trägen der Amplituden der Wellenformen M1 und M2 zusammenge­ setzt werden, wobei jede mit einem zeitabhängigen Gewich­ tungsfaktor W1(t) und W2(t) versehen ist:

Gesamt-Schwingungsamplitude = W1(t) · M1 + W2(t) · M2.

Die relativen Werte der Gewichtungsfaktoren W1 und W2 hängen hauptsächlich von der Stelle ab, an der der Tennisball die Besaitung im Kopfteil des Schlägers trifft.

Jeder Schwingungsmodus hat eine bestimmte Anzahl von Schwin­ gungsknoten, an denen die Schwingungsamplitude Null ist. Der Schwingungsmodus M1 der niedrigeren Frequenz enthält zwei Knoten 19 und 20 und der Schwingungsmodus M2 der höheren Fre­ quenz weist drei Knoten 21, 22 und 23 auf, wobei all diese Knoten über die Länge des Schlägers verteilt sind.

Die Lage der Schwingungsknoten ist von Bedeutung zur Betrach­ tung der Energie, die auf den den Schläger haltenden Spieler beim Schlagen eines Balles übertragen wird. Wenn der Ball die Besaitung 5 an einem der Schwingungsknoten trifft, wird der entsprechende Schwingungsmodus praktisch nicht angeregt. In diesem Fall ist der oben bezeichnete Gewichtungsfaktor Null. Andererseits, wenn der Ball den Schläger in einem Ab­ stand von den Schwingungsknoten trifft, wird der entsprechen­ de Schwingungsmodus angeregt. Die Auswirkung des Gewichtungs­ faktors nimmt als Funktion des Abstandes des Auftreffpunktes und des betrachteten Schwingungsknotens zu.

Dank der oben beschriebenen Gestaltung des Schläger-Rahmens 3 liegt einer der Schwingungsknoten jeder Schwingungsmode so nah wie möglich am Bereich des "sweet-spot′s" des Schlägers, wodurch die Anregung der Schwingungsmoden minimiert wird.

Ferner liegt einer der Schwingungsknoten jeder Schwingungsmo­ de im Griffteil, genauer gesagt in dem Bereich des Grifftei­ les, der von der Hand des Spielers umfaßt wird, wodurch die auf die Hand des Spielers übertragene Schwingungsenergie mi­ nimiert wird.

Schließlich ist es möglich, den Vorteil der durch die Erfin­ dung ermöglichten Gewichtsreduzierung des Schlägers dazu aus­ zunützen, eine oder mehrere Massen an dem Schläger an ausge­ wählten Punkten von Schlägerbereichen anzubringen, um die La­ gen der Knoten der zwei fundamentalen Schwingungsmoden zu be­ einflussen.

Eine erste Masse 25 kann an dem freien Ende 24 des Grifftei­ les des Schlägers befestigt werden, um die in dem Griffteil auftretenden Schwingungsknoten zum freien Ende des letzteren hin zu verschieben, so daß diese Knoten im wesentlichen in der Mitte der Hand des Spielers liegen.

Zwei Massen 25 können an dem Rahmen befestigt werden, im we­ sentlichen auf der querverlaufenden Symmetrieachse des Kopf­ teiles, um die in dem Kopfteil auftretenden Schwingungskno­ ten von dessen oberen Ende 15 weg zu verschieben, so daß die­ se Knoten im wesentlichen im Zentrumsbereich des Kopfteiles liegen, und somit auch in dessen "sweet-spot"-Bereich. Eine zweite Folge dieser an dem Kopfteil angebrachten trägen Mas­ sen liegt in der Vergrößerung des "sweet-spot"-Bereiches, wo­ durch das Schlagen eines Balles in einem vom geometrischen Zentrum des Kopfteiles beabstandeten Punkt zu einer geringe­ ren Anregung der Schwingungsmoden des Schlägers führt. Eine dritte Folge dieser Massen ist eine Vergrößerung der Tor­ sionsträgheit des Kopfteiles und damit eine Vergrößerung des "sweet-spot"-Bereiches längs der Achse zwischen diesen beiden Massen in der Ebene der Saiten.

Claims (38)

1. Tennisschläger mit einem sich im wesentlichen entlang der Längsachse erstreckenden Griffteil, einem durch einen Rahmen mit einer ringförmigen Öffnung bestimmten Kopfteil, einer Besaitung, die an dem Rahmen angebracht und im wesentlichen in einer Ebene kreuzweise über die Öffnung gespannt ist, zwei sich zwischen dem Kopfteil und dem Griffteil erstreckenden Verbindungsarmen und einem sich zwischen den beiden Verbindungsarmen erstrek­ kenden Verstärkungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfteil (2) einen Hauptbereich (13), in dem die zur Ebene der Besaitung (5) senkrechte Höhe (H) des Rah­ mens (3) wenigstens im wesentlichen konstant ist und der sich von den Enden der Verbindungsarme (6, 6′) bis hin­ ter den in der Ebene der Besaitung (5) die maximale Brei­ te senkrecht zur Längsachse (LL) aufweisenden Bereich des Kopfteiles (2) des Schlägers erstreckt, und einen sich daran anschließenden Endbereich (14) aufweist, in dem zu dessen oberem Ende (15) hin die Breite (W) des Rahmens (3) in der Ebene der Besaitung (5) zunimmt, und daß das Griffteil (1) einen Kern (16), der die mechani­ sche Biegesteifigkeit in der Ebene der Besaitung (5) und einer dazu senkrechten Ebene sowie die Torsionssteifig­ keit bestimmt, und eine Umhüllungsschicht (18) umfaßt, die den Kern (16) bedeckt und die maximale Höhe und Brei­ te des Griffteiles (1) festlegt, ohne die mechanische Steifigkeit des Griffteiles (1) wesentlich zu beeinflus­ sen.

2. Tennisschläger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (W) des Rahmens (3) im Hauptbereich (13) zwischen 50% und 75% der Höhe (H) des Rahmens (3) be­ trägt.

3. Tennisschläger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Rahmens (3) im Endbereich (14) ausge­ hend von der Breite (W) des Rahmens (3) im Hauptbereich (13) bis zu einem Wert zwischen 100% bis 200% am Ende (15) des Kopfteiles (2) zunimmt.

4. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Rahmens (3) im Endbereich (14) der Höhe (H) des Rahmens (3) im Hauptbereich (13) entspricht.

5. Tennisschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Rahmens (3) im Endbereich (14) auf zwi­ schen 50% und 100% der Höhe (H) des Rahmens (3) im Haupt­ bereich (13) abnimmt.

6. Tennisschläger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (W) des Rahmens (3) kontinuierlich bis zu einem maximalen Wert (WM) zunimmt.

7. Tennisschläger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) des Rahmens (3) kontinuierlich bis auf einen minimalen Wert (Hm) abnimmt.

8. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge des Schlägers, gemessen vom Ende (15) des Kopfteiles (2) bis zum Ende (24) des Grifftei­ les (1) zwischen 675 mm und 695 mm beträgt.

9. Tennisschläger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge des Schlägers ungefähr 682 mm be­ trägt.

10. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Hauptabschnittes des Griffteiles (1) zwischen 1/4 und 1/3 der Gesamtlänge des Schlägers be­ trägt.

11. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Höhe des Kernes (16) des Griffteiles (1) zwischen 11,5 mm und 21 mm beträgt.

12. Tennisschläger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Höhe des Kernes (16) des Griffteiles (1) zwischen 16 mm und 17 mm beträgt.

13. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) des Rahmens (3) im Hauptbereich (13) zwischen 26 mm und 35 mm und vorzugsweise 29 mm beträgt.

14. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (W) des Rahmens (3) im Hauptbereich (13) zwischen 15 mm und 21 mm und vorzugsweise 18 mm beträgt.

15. Tennisschläger nach einem der Ansprüche 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Höhe (Hm) des Rahmens ungefähr 22 mm be­ trägt.

16. Tennisschläger nach Anspruch 4 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) des Rahmens (3) im Endbereich (14) zwi­ schen 26 mm und 35 mm und vorzugsweise 29 mm beträgt.

17. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Breite (WM) des Rahmens (3) im Endbe­ reich (14) ungefähr 25 mm beträgt.

18. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsarme (6, 6′) das Kopfteil (2) direkt mit dem Griffteil (1) verbinden, und daß das Verstärkungsglied (7) zwischen den zwei Verbin­ dungsarmen (6, 6,′) angeordnet ist, die Öffnung (4) des Rahmens (3) auf der Seite des Griffteiles (1) begrenzt, mit Löchern zum Aufnehmen von Saiten der Besaitung (5) nach Art des die Öffnung (4) umgebenden Rahmens (3) ver­ sehen ist und zu seiner Mitte hin eine zunehmende Höhe und eine abnehmende Breite aufweist.

19. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfteil (2), die Verbindungsarme (6, 6′) und der Kern (16) des Griffteiles (1) aus vorimprägnierten Materialien, insbesondere aus Kohlefasern, Aramidfasern, Glasfasern oder Mischungen dieser Fasern, und einem Grundmaterial aus Epoxidharz bestehen.

20. Tennisschläger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsglied (7) in seiner Mitte eine Brei­ te (W7) von ungefähr 10 mm und in seinen Übergangsberei­ chen nahe den Verbindungsarmen (6, 6′) eine Breite von ungefähr 11 mm aufweist.

21. Tennisschläger nach Anspruch 18 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsglied (7) in seiner Mitte eine Höhe (H7) von ungefähr 12 mm und in seinen Übergangsbereichen nahe den Verbindungsarmen (6, 6′) eine Höhe von ungefähr 11 mm aufweist.

22. Tennisschläger nach einem der Ansprüche 18, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangslänge des Querschnittes des Verstärkungs­ gliedes (7) unabhängig von der Lage des Querschnittes in Längsrichtung des Verstärkungsgliedes (7) im wesentli­ chen konstant ist.

23. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende (24) des Griffteiles (1) eine Masse (25) befestigt ist.

24. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Hauptbereich (13) des Kopfteiles (2) zwei Massen (25) vorgesehen und im wesentlichen auf einer querverlau­ fenden Symmetrieachse des Kopfteiles (2) angeordnet sind.

25. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (3) aus einem rohrförmigen, dünnwandigen, geschlossenen Profil besteht, das an seiner der Öffnung (4) gegenüberliegenden Außenseite einen nach innen sprin­ genden konkaven Abschnitt (8) und zwei den konkaven Ab­ schnitt (8) mit oberen und unteren Kuppenbereichen (10, 11) verbindende Wandbereiche (9) aufweist, die gegen die Ebene der Besaitung (5) in einem Winkel α zwischen 25° und 65° geneigt sind.

26. Tennisschläger nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandbereiche (9) gegen die Ebene der Besaitung (5) um einem Winkel α von 45° geneigt sind.

27. Tennisschläger nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil im Bereich des äußeren, nach innen sprin­ genden, konkaven Abschnittes (8) verstärkt ist.

28. Tennisschläger nach Anspruch 19 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil aus einem Mischmaterial besteht und die Verstärkung durch zwei überlappende Lagen dieses Mischma­ teriales gebildet ist.

29. Tennisschläger nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Wand des Profiles ungefähr 1 mm be­ trägt.

30. Tennisschläger nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Wand des Profiles 0,75 mm beträgt.

31. Tennisschläger nach Ansprüche 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappungslänge ungefähr 15 mm beträgt.

32. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsumfang und somit die Masse im Längs­ verlauf des Endbereiches (14) im wesentlichen konstant sind.

33. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Griffteil (1) Hauptabschnitt umfaßt, in dem die Höhe (H1) des Kernes (16) wenigstens im wesentlichen kon­ stant ist und im Bereich zwischen 40% und 70% der Höhe (H) des Hauptbereiches (13) des Kopfteiles (2) liegt.

34. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (16) einen rechteckigen Querschnitt auf­ weist und von den freien Enden der sich in das Griffteil (1) erstreckenden Verbindungsarme (6, 6′) gebildet ist.

35. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H6) des Rahmens (3) in den Verbindungsar­ men (6, 6′) zwischen der Höhe (H) des Rahmens (3) im Hauptbereich (13) und der Höhe (H1) des Kernes (16) am dem Kopfteil (2) benachbarten Ende des Griffteiles (1) variiert.

36. Tennisschläger nach Anspruch 35 und 28 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Umrißlinien aufeinanderfolgender Abschnitte der Verbindungsarme (6, 6′) vom Kopfteil (2) zum Griff­ teil (1) verkürzen und die Überlappungslänge des diese Arme (6, 6′) bildenden Mischmaterials vom Kopfteil (2) zum Griffteil (1) zunimmt.

37. Tennisschläger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein auftreffender Tennisball eine erste Resonanzfre­ quenz näherungsweise zwischen 130 Hz und 180 Hz und eine zweite Resonanzfrequenz näherungsweise zwischen 350 Hz und 450 Hz anregt,
daß beide Frequenzen in dem Schläger senkrecht zur Schlä­ gerfläche Wellenformen anregen,
daß die aus der ersten Frequenz resultierende Wellenform (M1) zwei Knotenlinien (bei 19 und 20) und die aus der zweiten Frequenz resultierende Wellenform (M2) drei Kno­ tenlinien (bei 21, 22 und 23) mit einer Schwingungsampli­ tude von Null aufweist, und
daß die Abmessungen, Materialien und Gewichtsverteilun­ gen des Schlägers so gewählt sind, daß eine zur ersten Frequenz gehörende Knotenlinie (bei 20) im wesentlichen in der Mitte des Kopfteiles (2) und die andere Knotenli­ nie (bei 20) sowie eine zur zweiten Frequenz gehörende Knotenlinie (bei 23) so nahe wie möglich an der von der Hand des Tennisspielers umfaßten Stelle liegen und die verbleibenden zwei zur zweiten Frequenz gehörenden Kno­ tenlinien (bei 21 und 22) im Bereich des Überganges der Verbindungsarme (6, 6′) zum Kopfteil (2) und im Bereich des Überganges vom Hauptbereich (13) des Kopfteiles (2) zum Endbereich (14) angeordnet sind.

38. Tennisschläger nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Knotenlinien (bei 20 und 23) im Griffteil (1) un­ gefähr 5 cm von dessen freien Ende (24) entfernt liegen.