DE69622619T2

DE69622619T2 - Golfschlägerkopf

Info

Publication number: DE69622619T2
Application number: DE69622619T
Authority: DE
Inventors: Michael Eugene Buck; Stephen Anthony Kraus; Thomas William Shahood
Original assignee: Textron Systems Corp
Current assignee: Textron Systems Corp
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2016-04-05
Also published as: US5779560A; EP0737493A1; JPH08280855A; DE69622619D1; KR100430329B1; KR960037080A; EP0737493B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Golfschlägerköpfe, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert.
Geschichtlich wurden Golfschläger in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Materialien, die für die Ausbildung der Köpfe verwendet wurden, entweder als Holz- oder als Eisenschläger eingestuft. Obwohl die Kategorien Holz- und Eisenschläger weiterverwendet werden, hat es bei den Materialien drastische Änderungen gegeben. Ein aktives Feld von Spielern hat die Herstellungstechnologie von Golfschlägerköpfen vom ursprünglichen Design weit fortgetrieben.
Auf diesem Wege wurde zur Konstruktion von Holzschlägern Metall verwendet und es kam der Begriff "Metall-Holzschläger" in Gebrauch. Beide, sowohl Holzschläger als auch Eisenschläger waren für die weiten Schläge besser geeignet, nachdem begonnen worden war, diese, gegenüber einer Herstellung aus monolithischen Metallen, aus Verbundmaterialien herzustellen. In der einen oder anderen Form wurden diese Änderungen vorgenommen, um die Lebensdauer der Oberfläche der den Ball treffenden Oberfläche des Golfschlägerkopfes zu verlängern, um ihr einen einstellbaren Schwerpunkt zu verleihen, um selektiv den Umfang des Golfschlägerkopfes zu beschweren, so daß sich der größtmögliche "Sweet Spot" (Wohlklangspunkt) erreichen ließe, um eine wünschenswerte Klangcharakteristik zu haben, wenn der Golfschläger den Ball trifft, um ein gesteigertes Trägheitsmoment des Golfschlägerkopfes beim Schwung zu erreichen und/oder um ein verbessertes Gefühl eines festen Aufpralls und eine bessere Steuerung zu haben, wenn der Schläger geschwungen wird und den Ball trifft. Idealerweise werden diese Ziele erreicht, ohne das Aussehen des Golfschlägerkopfes grundlegend zu ändern, so daß der Spieler den Schläger entweder als Holz- oder als Eisenschläger ansieht.
US-A-4 792 139 offenbart ein Beispiel eines Golfschlägerkopfes.
Eine der für Golfschlägerköpfe vorgeschlagenen Verbesserungen ist die Verwendung eines an einer von der Schlagfläche des Golfschlägers entfernten Stelle angeordneten faserverstärkten Kunststoffeinsatzes, wie in US 4 928 972 beschrieben. Dieser faserverstärkte Kunststoffeinsatz ist auf der Seite des Golfschlägerkopfes angeordnet, die von der Schußfläche entfernt ist, um so ein gesteigertes Trägheitsmoment des Golfschlägers anzugeben. Es ist ferner geplant, einen Schwerpunkt anzugeben, der sich einfacher einstellen läßt. Die Einstellung des Schwerpunktes ist bei der Herstellung von Golfschlägern mit verschiedenen Graden des Hochschlags erforderlich.
Verschiedene Pulvermetallurgie-Verfahren, die Materialien variabler Dichte in unterschiedlichen Abschnitten des Schlägerkopfes verwenden, um die Klangcharakteristika des Schlägers zu verbessern und die Lebensdauer der den Ball treffenden Oberfläche zu verlängern, sind in US 4 992 236 offenbart. In jedem Falle enthält das Verfahren die Verwendung einer Gießform in Form eines Golfschlägers, die mit Metallpulvern gefüllt ist. Wahlweise kann die Gießform so ausgeführt sein, daß sie Einsätze von Materialien, wie beispielsweise Metallguß, geschmiedetes Metall und Grünlinge von Metallpulvern enthält.
Geschmiedete Metalleinsätze sind für die vordere Platte (die den Ball treffende Oberfläche) vorgeschlagen worden, um einen festeren Anprall, eine bessere Steuerung und ein besseres Gefühl für den Schläger zu haben. US 5 024 437 offenbart geschmiedete Metalleinsätze aus Materialien, wie beispielsweise rostfreier Stahl, Beryllium, Kupfer, Titan oder Aluminium. Wie in diesem Dokument angegeben, läßt sich geschmiedetes Metall nicht gießen und ist nicht geeignet, den gesamten Kopf auszubilden. Jedoch sind Einsätze aus einer geschmiedeten Metallplatte an der Schlagoberfläche als wünschenswert offenbart wegen der ihnen eigenen höheren Festigkeit des geschmiedeten Metalls im Vergleich mit einer vorderen Platte aus Metallguß und wegen der einheitlichen Härte im Auftreffbereich der Schlagfläche.
Eine Verbesserung der geschmiedeten Basis-Metalleinsätze ist in US 5 261 663 offenbart. Diese Verbesserung verleiht dem Golfschläger ein zusätzliches Gewicht im Bereich der Ferse und des Löffels sowie bekannte Vorteile. Das Beschweren der vorderen Platte aus geschmiedetem Metall wird durch eine Steigerung der Dicke der Platte am Umfang erzielt.
Bei einer weiteren Verbesserung des geschmiedeten Basis- Metalleinsatzes ist in US 5261 664 das Gießen eines Hauptkörperelements des Golfschlägerkopfes offenbart, das mit einer vorderen Öffnung und mit Leisten versehen ist, die der vorderen Öffnung zugekehrt sind. Diese Leisten dienen dann der Verbindung der Schlagfläche aus geschmiedetem Metall mit der Vorderseite des Hauptkörperelements. Desgleichen hat der Schlagflächeneinsatz Leisten, die so ausgeführt sind, daß sie ein Anbringen des Schlagflächeneinsatzes an die Leisten des Hauptkörperelements durch Hartlöten oder eine Befestigung in einer andere Art und Weise erlauben.
Bei einer weiteren Verbesserung des vorderen geschmiedeten Basis-Metalleinsatzes offenbart US 5 255 918 eine Golfschlägerkopf- Konstruktion mit einer vollständig umschlossenen Ausnehmung an der Rückseite der Schlagfläche und eine Leistenkonfiguration, die eine trapezförmige Schweißkonfiguration zwischen der Schlagfläche und dem Hauptkörperelement ermöglicht. Darüber hinaus kann die Schlagfläche eine geschmiedete Metallplatte sein, die durch ein Metallpulver, z. B. Stahlpulver, verstärkt ist. Es ist ange geben, daß die geschmiedete Metallplatte eine Dicke von 1/32 bis zu einem Inch (0,8 bis 25,5 mm) aufweist.
Die vorliegende Erfindung gibt einen Golfschlägerkopf nach Anspruch 1 an. Der erfindungsgemäße Golfschlägerkopf weist einen hohen Widerstand gegen eine Deformation auf, wenn der Golfschläger einen Ball mit Geschwindigkeiten von mehr als 160 km/h (das heißt, bis zu 225 km/h pro Stunde) schlägt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Golfschlägerkopf einen Schlagflächeneinsatz, bei dem es sich um einen Schichtwerkstoff handelt und der mindestens eine Lage eines faserverstärkten Metalls und mindestens eine Lage eines Metalls enthält, das derart auflaminiert ist, daß die Fasern innerhalb der Lage in einer Richtung zur neutralen Achse der Schlagfläche orientiert sind, was der den Ball Ball treffenden Fläche Festigkeit und Steifigkeit verleiht.
Die bevorzugten Materialien dieser Konstruktion sind Titan und/oder ein Aluminiumlegierungs-Verbundwerkstoff, hergestellt mit einem hohen Modul, einer hochfesten Faser, beispielsweise einer Siliciumcarbidfaser oder einer Borfaser. Eine derartige Verbundwerkstoffkonstruktion bietet eine Schlagfläche, die durch eine 20-prozentige Erhöhung der Steifigkeit und durch bis zu 30 Prozent weniger Gewicht, verglichen mit einer äquivalenten Schlagfläche gekennzeichnet ist, beispielsweise aus einem äquivalenten Metall ohne Faserverstärkung. Hierdurch wird eine leichtere Schlagfläche angegeben, die ein zusätzliches Beschweren am Umfang erlaubt, eine zusätzliche Steuerung des Schwerpunktes ermöglicht, die es ermöglicht, einen leichteren Kopf zu haben und die ein verbessertes Gefühl und/oder noch wünschenswertere Klangcharakteristika bietet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Metall-Holz- Golfschlägerkopfes, der mit einem erfindungsgemäßen Schlagflächeneinsatz aus faserverstärktem Metall hergestellt ist,
Fig. 2 eine Draufsicht von unten auf den in Fig. 1 gezeigten Metall-Holzschläger,
Fig. 3 eine Seitenansicht, die einen Eisen-Golfschlägerkopf zeigt, und die den erfindungsgemäßen Schlagflächeneinsatz aus faserverstärktem Metall enthält,
Fig. 4 eine Querschnittansicht entlang der Linien 5a-5b von Fig. 3,
Fig. 5 eine Querschnittansicht eines repräsentativen Schichtwerkstoffs, der zur Konstruktion der erfindungsgemäßen Schlagflächeneinsätze verwendet wurde.
Fig. 1 und 2 zeigen einen Metall-Holz-Driver, der ein Hauptkörperelement 1 aufweist, das durch Gießen aus einem Metall, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Aluminium, Titan, Kupfer oder anderen duktilen Materialien, bevorzugt Metallen oder Metalllegierungen, hergestellt ist. Ein Schlagflächeneinsatz 2, wie hier beschrieben, ist als faserverstärkter Metallschichtkörper hergestellt und stößt an die Vorderseite des Hauptkörperelement-Gußstücks an und ist mit dem Gußstück bevorzugt durch Hartlöten oder Schweißen, insbesondere durch Laserschweißen entlang der Fugen 3, verbunden. Die Fugen 3 verlaufen am Umfang des Schlagflächeneinsatzes 2 und einer vorderen Öffnung des Hauptkörperelements 1, wodurch eine Integration des Schlagflächeneinsatzes 2 in das Hauptkörperelement 1 möglich ist. Das Hauptkörperelement 1 weist einen Ausnehmungsabschnitt 4 auf, in den der Umfang des Schlagflächeneinsatzes 2 eingepaßt und mit demselben verbunden ist. Die Fuge 3 weist generell eine Trapez- oder Ellipsenform mit einer verlängerten oberen Fläche und Bodenfläche und einer gebogenen Oberfläche auf, wobei die obere gebogene Oberfläche nach oben konvex ist und die gebogene Bodenoberfläche nach unten konvex ausgeführt ist.
In den Fig. 3, 4 ist ein erfindungsgemäßer Eisen-Golfschlägerkopf gezeigt. In Fig. 3 ist ein Hauptkörperelement 5 beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Aluminium, Gußeisen oder Messing gefertigt und weist ein im wesentlichen dreieckiges Querschnittsprofil auf, so daß seine den Ball treffende Fläche 6 einen vorgeschriebenen Hochschlag-Winkel beschreibt. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist die Unterfläche 7 dicker als die Spitze 8 des Kopfes. Der Schlagflächeneinsatz 9, der einen faserverstärkten Metallverbundwerkstoff enthält, ist auf der den Ball treffenden Fläche 6 des Eisenschlägers eingesetzt. Der Einsatz 9 ist an der den Ball treffenden Fläche 6 durch Hartlöten, Schweißen oder mittels anderer Befestigungsmethoden so befestigt, daß ein Teil oder die gesamte Innenfläche 10 des Schlagflächeneinsatzes 9 an der Innenfläche 11 des Hauptkörpers 5 befestigt ist.
Fig. 5 ist eine Querschnittansicht eines repräsentativen Schichtwerkstoffs für den erfindungsgemäßen Schlagflächeneinsatz 2,9. Eine metallische Schlagschicht 13 ist etwa 0,13 bis 1,0 mm dick und ist auf eine faserverstärkte Metallschicht 15a auflaminiert, die etwa eine Dicke von 0,13 bis 1,0 mm hat. Diese faserverstärkte Metallschicht 15a ist auf eine Metallschicht 16 einer Dicke von etwa 0,13 bis 1,0 mm auflaminiert und diese Metallschicht 16 ist auf eine zweite faserverstärkte Metallschicht 15b auflaminiert, die auf eine dritte Metallschicht 14 auflaminiert ist, die eine Dicke von etwa 0,13 bis 1,0 mm aufweist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform dient ein mit Siliciumcarbid faserverstärkter Titan-Schichtwerkstoff als Schlag- oder Auftrefffläche von Metall-Holz- oder Eisen-Golfschlägern. Ein Titanschichtwerkstoffeinsatz bietet eine erhöhte Festigkeit und Steifigkeit bei niedrigeren Materialdichten. Die hohe Festigkeit und das leichte Gewicht des Titan-Schichtwerkstoffeinsatzes ermöglicht ferner eine Umverteilung des vorhandenen Gewichtes des Golfschlägerkopfes auf selektive Stellen am Umfang und der Unterfläche, wodurch eine Änderung des Schwerpunktes des Golfschlägerkopfes ermöglicht wird.
Der Titan-Schichtwerkstoffeinsatz 2 besteht bevorzugt aus einer Kombination eines monolithischen Titans in Blechen, Folien oder Pulverbändern (mit einem flüchtigen Bindemittel) und planaren Feldern einer hohen Festigkeit, einem hohen Modul des Monofilaments 17 in laminierten Schichten der Lagen. Da längs der Schlagfläche keine Fasern vorhanden sind, können die Schlagflächenrillen 12 maschinell bearbeitet werden. In diesen Schichtwerkstoffen sind Endlosfasern bevorzugt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die faserverstärkten Schichten 15a, 15b so nah als möglich an der Schlagflächenoberfläche 6 des Einsatzes 2, 9 und soweit als möglich von der Zentrumslinie der langen Strecke des Einsatzes entfernt angeordnet. Der Metall-Holz-Einsatz weist bevorzugt vom Löffel zur Ferse (als Ausbauchung bekannt) und von der Spitze bis zum Boden (als Wulst bekannt) eine komplex gekrümmte Ausführung auf.
Jedes gegenwärtig für Titan-Schichtwerkstoffe angewendete oder bekannte Faser/Matrix-Vorformungsverfahren ist technisch für den Einsatz geeignet. Aus Kostengründen wird bevorzugt eine Titanpulver/Siliziumcarbid-Monofilament-Vorform hergestellt, indem ein paralleles Feld von Fasern erzeugt und sodann eine Trübe aus Titan- oder Titanlegierungspulvern und ein geeignetes flüchtiges Bindersystem zugegeben wird. Wenn einmal die Faser/Matrix- Vorform hergestellt ist, wird sie in einem thermischen und druckbeaufschlagten Abgasverdichtungszyklus zu einem monolithischen Titanmaterial verfestigt. Das bevorzugte Herstellungsverfahren zur Erzielung dieser Verfestigung beinhaltet das Stapeln mehrerer großflächiger, schichtweise gelegter Lagen des Materials in einer Vakuum-Warmpresse und die Verwendung einer geeigneten Wärme und eines geeigneten Drucks, um eine hundertprozentige Verbunddichte zu erzielen (beispielsweise 500 bis 2.000ºC bei 100 bis 10.000 psi in einem Zeitraum von 5 Minuten bis zu 10 Stunden).
Einzelne Golfschlägereinsätze können mit einer Wasserdüse abrasiv bearbeitet werden, sie können aus größeren Schichtstoffplatten gestanzt oder geschnitten werden und in eine Fläche können wahlweise Rillen maschinell eingearbeitet oder gepunzt werden, worauf dann eine kurze Formgebungsprozedur (z. B. ein Kaltmatrizendruck) folgt, um bei Metall-Holzanwendungen die er wünschte Krümmung zu erzielen. Bei der Verwendung von Siliziumfasern ist ein Schmieden wegen des Qualitätsverlustes an den Faser-Grenzflächen, der bei den für diese Operation benötigten hohen Temperaturen auftreten kann, nicht wünschenswert.
Ein bevorzugter Einsatz-Aufbau ist beispielsweise das Auflaminieren von zwei bis vier Schichten 15 Faser/Titan-Vorformen, die zwischen ein oberes und ein unteres Titanblech 13, 14 gelegt werden. Die Titanblechschichten 13, 14 haben eine minimale Dicke, die ausreicht, den Einsatz ohne eine Beschädigung an die Siliziumcarbid-Monofilaments 17 oder die Faser-Matrix-Grenzschicht 18 anzuformen. Der Einsatz ist bevorzugt durch Schweißen, Verleimen (Epoxy) oder Hartlöten (z. B. Vakuum-Hartlöten) an einem Sockel innerhalb des Hauptkörperelements 1, 5 des Golfschlägerkopfes angeordnet, er kann aber auch durch andere, auf diesem Gebiet bekannte Mittel angebracht werden.
Spezielle, für diesen Einsatz beobachtete Steigerungen sind eine Erhöhung von 15 bis 10% der Steifigkeit der Golfschläger- Schlagfläche und eine Gewichtseinsparung von 20 bis 30% an der Auftreff-Fläche, wodurch eine Umverteilung möglich wird, um das Zentrum des Trägheitsmoments zu ändern und damit, bezogen auf eine Konstruktion mit einer gegossenen oder geschmiedeten Schlagfläche, die erwünschte Auftreff-Zone zu vergrößern (d. h., es kann ein größerer "Sweet Spot" (Wohlklangspunkt) erhalten werden).
Es können hier auch andere Materialien und Materialkombinationen und andere hochfeste Fasern und/oder Fasern mit einem hohen Modul verwendet werden. Leichtere Metalle, wie beispielsweise Aluminium und seine Legierungen, Magnesium und seine Legierungen, sowie Beryllium und seine Legierungen, sind bevorzugt. Fasern aus Bor, Kohlenstoff, Graphit und verschiedenen Keramiken, die einen Modul von mindestens 30 Mpsi aufweisen, sind bevorzugt. Es können auch Faserkombinationen verwendet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Außenflächen des Einsatzes zwei Lagen Titanbleche. Diese Bleche werden auf jeder Seite mit einer Aluminium/Siliziumcarbidfaser-Schichtwerkstoff- Vorform auf eine Innenkonstruktion einer Aluminiumblech- Oberfläche auflaminiert. Diese Konstruktion wird in einer Vakuum-Warmpresse zu einem monolithischen Schichtwerkstoff verfestigt
Es können auch andere Verfahren zur Schichtwerkstoff- Herstellung, beispielsweise Formgießen einzelner Einsätze, angewendet werden, vorausgesetzt, das Herstellungsverfahren umfaßt nicht die Faserfestigkeit oder die Schichtwerkstoff-Integrität.
Dünne Folien unterschiedlichen Metalls (z. B. Aluminiumfolien oder Titanbleche und -Vorformen) oder ein ähnliches Metall können zur Verstärkung der Bindung während der Verfestigung des Schichtwerkstoffs in den Schichten der Lagen der Vorform eingesetzt werden.
Eine Faserorientierung, die dazu geeignet ist, eine maximale Schlagflächen-Festigkeit und -Steifigkeit zu verleihen, ist bevorzugt, und sie kann vom Fachmann gewählt werden. Bei einem mit einer Siliziumcarbidfaser verstärktem Metall für Holzschläger ist eine Orientierung von 90º in Längsrichtung (Löffel zu Ferse) der Schlagfläche am meisten bevorzugt. Eine parallele oder kreuzweise Orientierung von 45 bis 135º in Längsrichtung der Schlagfläche ist ebenfalls bevorzugt.
Bei der Herstellung des Schichtwerkstoffs wird die Faser bevorzugt so nah als möglich an den Schlagflächen-Einsatzoberflächen und so weit als möglich von der Zentrumslinie (oder der neutralen Achse) des Schlägerkopfes (die in Längsrichtung des Einsatzes verläuft) entfernt angeordnet. Durch diese Anordnung der Faser wird die Steifigkeit der Schlagfläche (Modul) maximiert und die Golfschlägerleistung optimiert. Es können mehrere Lagen aus Faser- Vorform und Metall verwendet werden. Aus Kosten- und Gewichtsgründen sind zwei und vier Lagen aus Faser- Vorform/Metallblech bevorzugt, jedoch verbessern sich Festigkeit und Steifigkeit generell, wenn die Zahl der auflaminierten Schichten zunimmt. Darüber hinaus kann eine einzelne Lage Schichtwerkstoff auf der Rückseite des Einsatzes aufgebracht werden, vorausgesetzt, daß zur Verbindung des Faserverbundstoffes mit dem Einsatz ein Verleimungs- oder Hartlöt-Verfahren bei einer niedrigen Temperatur angewendet wird.

Beispiel 1

Ein laminierter Schichtwerkstoff aus Titan-Metall und einem mit einer Siliziumcarbidfaser verstärktem Titan wurde durch Schichtung hergestellt aus:
a) 0,9 mm dicker Titanfolie (Ti-6-4),
b) vier Lagen 0,25 mm dicker Band-Vorform einer Einzelschicht Siliziumcarbidfasern 17 in paralleler Anordnung in einer Band- Vorform aus Titanpulver und
c) 0,9 mm dickem Titan (Ti-6-4).
Die laminierte Vorform wurde zur Erhaltung eines Schichtwerkstoffs in einer Vakuum-Warmpresse verfestigt.
Die Schlagflächeneinsätze wurden von der Schichtstoffplatte aus maschinell mit einer Wasserdüse abrasiv bearbeitet. In die Oberfläche wurden maschinell Rillen (0,5 mm, maximale Schlagflächen-Rillentiefe nach USGA) eingearbeitet. Einzelne Einsätze wurden zur Erzielung der erwünschten Krümmung von Löffel zu Ferse und von der Spitze zum Boden mit einer Kaltmatrize unter Druck gebogen. Ein Schlagflächeneinsatz mit einem Maß von etwa 64 mm in Längsrichtung und etwa 38 mm von der Spitze zum Boden und mit einer Dicke von 2,8 mm wurde auf seine Oberflächendeformation getestet.
Für den Test wurde der Einsatz auf einen Profilsockel aufgeschraubt, wobei die Oberfläche einer aus schweißbarem Stahl hergestellten Test-Befestigung maschinell bearbeitet war. Die Test- Befestigung war allgemein in Form eines Golfschlägerkopfes für einen Holzschläger (Driver) gestaltet. Der Kopf der Test- Befestigung war an einem. Golfschlägerschaft befestigt, der in einem Halter steckte und so positioniert war, daß von einer Luftkanone geschossene Golfbälle auf den Einsatz an der Schlagfläche mit gesteuerten Geschwindigkeiten treffen würden.
Zur Messung der Oberflächendeformation an sechs festgelegten Stellen der Einsatzoberfläche wurde vor und nach dem Test mit Golfbällen, die mit einer Geschwindigkeit von etwa 225 km/h auftrafen, ein Tiefenmeßinstrument verwendet.
Mit dem gleichen Einsatz, der aber nur eine Dicke von 2,7 mm hatte, wurde ein Vergleichstest durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I unten gezeigt; 1 Inch = 2,54 cm.
Diese Ergebnisse zeigen, daß die Einsätze für eine Verwendung in Golfschlägerköpfen geeignet sind. Der Deformationswiderstand von Goldballschlägen von 225 km/h war ausgezeichnet bei einem Einsatz von 2,8 mm Dicke, der einen faserverstärkten Metallschichtkörper enthielt. Ein ähnlicher Deformationswiderstand wurde mit faserverstärkten Einsätzen einer Dicke von 3,1 und 2,9 mm erzielt. Das bedeutet gegenüber den nicht verstärkten Metall- Schlagflächeneinsätzen vom Stand der Technik eine Verbesserung; diese müssen zur Erzielung der gleichen Leistung eine größere Dicke und ein höheres Gewicht aufweisen.
Die Ergebnisse zeigen ferner, daß eine Dicke über 2,7 mm hinaus bei einem Titan/Siliciumcarbidfaser-Schlagflächeneinsatz, der in einem Golfschläger vom Holz-Typ angeordnet ist, bevorzugt ist.

Beispiel 2

Es wurden Schlagflächeneinsätze, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, ausgenommen daß verschiedene Schichten der Lagen hergestellt und die Einsätze in Eisenschlägern getestet wurden, so daß in den Einsätzen keine Krümmung erzeugt worden war.
Die Schichten der Lagen waren die folgenden:
a) zwei Lagen, jede aus einer Guß-Vorform aus faserverstärktem Titanband und einer Titanfolie (Ti-6-4) unter Erhalt eines 3,1 mm dicken Einsatzes,
b) wie a), ausgenommen, daß der Einsatz 2,8 mm dick war und
c) wie a), ausgenommen, daß der Einsatz 2,5 mm dick war.
Die neutrale Achse jedes Einsatzes war nicht faserverstärkt und enthielt nur Titan.
Jeder Einsatz wurde in einem Eisenschläger getestet und zeigte eine Leistung so gut wie monolithische Eisenschläger oder besser als diese.

Beispiel 3

Ein Driver-Golf Schläger wurde mit einem Einsatz (2,5 mm dick) montiert, der hergestellt wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben. Der Einsatz wurde auf einen 0,25 bis 0,13 mm tiefen Sockel in der Oberfläche des Gußmetall-Hauptkörperelements des Driver-Kopfes geschweißt. Der Einsatz war an die Form des Sockels angepaßt, und wies eine ununterbrochene Verbindung zwischen dem Hauptkörperelement des Drivers und dem Schlagflächeneinsatz auf.
Die zusammengebaute Ausführung zeigte in der Luftkanonenvorrichtung eine gute Leistung, wenn sie mit Golfbällen getroffen wurde, die mit 225 km/h geschossen worden waren.

Claims

1. Golfschlägerkopf bestehend aus

- einem Metallkörper (1, 5) und

- einer in der vorderseitigen Schlagfläche des Metallkörpers befestigen Einsatzplatte (2, 9) aus einem faserverstärkten Metall in Verbund mit einer äußeren mit Back-Spin-Rillen versehenen Metallschicht (13),

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Einsatzplatte (2, 9) ein monolithisch laminierter faserverstärkter Metallschichtkörper ist, der aus der äußeren Metallschicht (13), aus einer an dieser (13) angrenzenden faserverstärkten Metallschicht (15a) und aus einer weiteren an dieser (15a) angrenzenden Metallschicht (16) besteht,

- wobei die faserverstärkte Metallschicht (15) gegenüber der neutralen Achse der Einsatzplatte (2, 9) versetzt ist und mindestens eine Lage (18) von Verstärkungsfasern (17) in paralleler Orientierung innerhalb der Metallmatrix (18) enthält.

2. Golfschlägerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (2, 9) zusätzlich eine zentrale Metallschicht (16) enthält, die mit einer zweiten faserverstärkten Metallschicht (15b) laminiert ist, an der eine weitere rückseitige Metallschicht (14) anschließt.

3. Golfschlägerkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschichten (13, 14, 16) aus einem Metall bestehen, das aus der Gruppe Titanium und seine Legierungen, Alu minium und seine Legierungen, Magnesium und seine Legierungen sowie Beryllium und seine Legierungen ausgewählt ist.

4. Golfschlägerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern (17) aus der Bor, Kohlenstoff, Graphit und keramische Fasern umfassenden Gruppe ausgewählt sind und einen Modul von mindestens 30 Mpsi haben.

5. Golfschlägerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmatrix (18) der faserverstärkten Schichten (15a, 15b) aus einem Metall besteht, das aus der Gruppe Titan und seine Legierungen, Aluminium und seine Legierungen, Magnesium und seine Legierungen sowie Beryllium und seine Legierungen ausgewählt ist.

6. Golfschlägerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Verstärkungsfasern (17) sich quer zur Längsrichtung des Golfschlägerkopfes erstrecken.

7. Golfschlägerkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Schichten (13, 14) aus Titan oder Titanlegierung, die faserverstärkten Schichten (15a, 15b) aus in einer Aluminium- oder einer Aluminiumlegierungmatrix (18) eingebetteten Siliciumcarbidfasern (17) und die Kernlage (16) aus Aluminium oder Aluminiumlegierung bestehen.

8. Golfschlägerkopf nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Einsatzes (2, 9) größer als 2,5 mm ist.