EP3174610B1

EP3174610B1 - Ballschlaggerät und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: EP3174610B1
Application number: EP15726970.5A
Authority: EP
Inventors: Hubert Nagler
Original assignee: TEC Sportmanagement AG
Current assignee: TEC Sportmanagement AG
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2035-06-05
Also published as: DE102014110656A1; EP3174610A1; JP2017523894A; US20170203163A1; CN106794369A; WO2016015906A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ballschlaggerät, insbesondere einen Tennis-, Squash- oder Badmintonschläger, mit einem eine Schlagfläche umfassenden Kopfrahmen, der hohl ausgebildet und aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt ist, sowie einen daran angeformten Schaft mit Griff, wobei die Schlagfläche durch mindestens eine über Kreuz gespannte Seite bestimmt ist, welche im Wesentlichen parallel zueinander am Kopfrahmen befestigte Saitenabschnitte bildet, wobei die Verankerung der Saitenabschnitte am Kopfrahmen über Haltebügel erfolgt, die an der Innenseite des Kopfrahmens so befestigt sind, dass sie sich jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Schlagfläche erstrecken, wodurch die in den Haltebügeln eingespannten Enden der Saitenabschnitte beim Aufprall eines Balls seitlich auslenkbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Ballschlaggeräts.
Nachfolgend sollen unter dem Begriff "Ballschlaggerät" oder kurz "Schläger" für den Zweck der vorliegenden Erfindung insbesondere Tennis-, Squash- oder Badmintonschläger verstanden werden; die Bedeutung des Begriffs beschränkt sich vorliegend aber nicht auf diese als solches, sondern bezieht sich auf jede Art von Ballschlaggeräten, die eine Schlagfläche aufweisen und deren Schlagfläche durch mindestens eine über Kreuz gespannte Saite bestimmt ist.
Ein Ballschlaggerät der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 2 164 579 B1 bekannt. Dieser weist einen eine Schlagfläche umfassenden Kopfrahmen auf, der hohl ausgebildet und aus einem faserverstärktem Kunststoff hergestellt ist, und an dem ein Schaft mit Griff angeformt ist, wobei die Schlagfläche durch mindestens eine über Kreuz gespannte Saite bestimmt ist, welche im Wesentlichen parallel zueinander am Kopfrahmen befestigte Saitenabschnitte bildet. Die Verankerung der Saitenabschnitte am Kopfrahmen erfolgt über mehrere bogenförmige Haltebügel, die an der Innenseite des Kopfrahmens einlaminiert sind derart, dass sie sich jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Schlagfläche erstrecken, wodurch die in den Haltebügeln eingespannten Enden der Saitenabschnitte beim Aufprall eines Balls seitlich auslenkbar sind. Bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Lösung sind jeweils pro eingespanntem Ende eines Saitenabschnittes zwei Haltebügel erforderlich, um zwei parallel verlaufende Saitenabschnitte eines definierten Abstands zu realisieren. Spieltechnisch erfüllt der bekannte Schläger alle Voraussetzungen. Es ist jedoch schwierig, die Haltebügel korrekt zueinander ausgerichtet einzulaminieren. Außerdem dauert das Bespannen eines solchen Schlägers relativ lange, da die Saite durch eine Vielzahl von Haltebügeln hindurch gefädelt und abschnittsweise gespannt werden muss. Insbesondere hat sich gezeigt, dass die Bespannung des Schlägers länger dauert als die Bespannung herkömmlicher Schläger, bei denen die Saite über Bohrungen am Kopfrahmen hindurchgeführt ist.
US3912267 und US 3966207 offenbaren ein Ballschlaggerät mit einem eine Schlagfläche umfassenden Kopfrahmen, wobei die Schlagfläche durch über kreuz gespannte Saiten bestimmt ist, wobei die Verankerung der Saiten am Kopfrahmen über Haltebügel erfolgt, die zu einer der beiden Seiten der Schlagfläche hin offen, bzw. von einer der beiden Seiten der Schlagfläche her zum Einspannen der Saite frei zugänglich ist und somit als Haken ausgebildet sind.
US 7371197 offenbart ein Ballschlaggerät mit einem eine Schlagfläche umfassenden Kopfrahmen, wobei die Schlagfläche durch über kreuz gespannte Saiten bestimmt ist, wobei die Verankerung der Saiten am Kopfrahmen über Haltebügel erfolgt, die zu einer der beiden Seiten der Schlagfläche hin offen und somit als zwei Öffnungen ausgebildet ist. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ballschlaggerät und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, bei dem die Verankerung der Saitenabschnitte am Kopfrahmen über Haltebügel erfolgt, die sich präzise und leicht im Kopfrahmen anordnen lassen und auch für ein Massenherstellungsverfahren geeignet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ballschlaggerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und im Hinblick auf das Verfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 12 gelöst. Demnach ist vorgesehen, dass ein Ballschlaggerät angegeben wird, bei dem die Haltebügel zu einer der beiden Saiten der Schlagfläche hin offen bzw. von einer der beiden Saiten der Schlagfläche her zum Einspannen der die Schlagfläche definierenden Saite frei zugänglich sind, und bei dem ein Befestigungsabschnitt des Haltebügels zwischen zwei den einen Kopfrahmen definierenden Rahmenhälften eingebettet ist.
Die erfindungsgemäße Lösung weist eine ganze Reihe wesentlicher Vorteile gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Ballschlaggeräten auf. So wird durch die zu einer der beiden Seiten der Schlagfläche hin offenen Haltebügel bzw. dadurch dass der Haltebügel zum Einspannen der die Schlagfläche definierenden Saite frei zugänglich ist, erreicht, dass eine Bespannung des Ballschlaggerätes schnell und einfach herzustellen ist. Darüber hinaus wird ein hoch präzises Bespannungsmuster erreicht, welches hervorragende Spieleigenschaften aufweist. Der Befestigungsabschnitt eines jeden Haltebügels ist zwischen zwei den Kopfrahmen definierenden Rahmenhälften eingebettet. Dies bietet den Vorteil, dass durch Verwendung von vorgefertigten Halbzeugen ein Kopfrahmen mit gängigen Mitteln schnell und einfach herstellbar ist. Durch die entsprechende Einbettung ergibt sich eine dauerhaft haltbare Verankerung des Haltebügels im Kopfrahmen, die auch hohen wiederholten Belastungen ohne weiteres widersteht.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Demnach ist vorgesehen, dass zur Verankerung der Saitenabschnitte am Kopfrahmen ein Satz von Haltebügeln vorgesehen ist, der eine erste Anzahl von Haltebügeln mit einer in Umfangsrichtung des Kopfrahmens ersten vorbestimmten Länge, wenigstens eine zweite Anzahl von Haltebügeln mit einer in Umfangsrichtung des Kopfrahmens zweiten vorbestimmten Länge und gegebenenfalls wenigstens eine dritte, vierte und fünfte Anzahl von Haltebügeln mit einer in Umfangsrichtung des Kopfrahmens dritten, vierten und fünften vorbestimmten Länge umfasst. Ballschlaggeräte haben üblicher Weise eine Ellipsenform, auf deren beiden großen Halbachsen ausgehend vom Mittelpunkt sich jeweils die erste Anzahl von Haltebügel mit der kleinsten vorbestimmten Länge befindet. Diese bestimmen die Größe des in der Regel aus größtenteils gleichseitigen Rechtecken bestehenden Bespannungsmusters. Aufgrund der Ellipsenform des Kopfrahmens, ermöglichen Haltebügel mit in Umfangsrichtung des Kopfrahmens unterschiedlicher Länge ein im Wesentlichen gleiches und exaktes Bespannungsmuster. Gleichzeitig wird eine Anordnung aus mehreren Haltebügeln, wie sie aus EP 2 164 579 B1 bekannt ist dahingehend vereinfacht, dass ein einziger erfindungsgemäßer Haltebügel ausreicht, um zwei parallel verlaufende Saitenabschnitte zu definieren.
Die Saite ist das einzige Material, welches unmittelbar mit dem Ball in Berührung kommt. Die Saitenbespannung entscheidet daher über Spieleigenschaften wie Kontrolle, Spin, Power, Gefühl und Komfort des Ballschlaggeräts. Ein hohes Bespanngewicht garantiert mehr Kontrolle, erfordert aber mehr Kraft; mit einer weicheren Bespannung kann mit weniger Anstrengung eine größere Kraft und Endgeschwindigkeit (Power) des Balls erzeugt werden. Eine weiche Bespannung liegt in etwa zwischen 18 - 21 kg, eine normale Bespannung liegt in etwa zwischen 22 und 25 kg und eine harte Bespannung liegt in etwa zwischen 26 und 28 kg. Während es eine Vielzahl an Bespannungsmustern gibt (beispielsweise 14x16, 14x18, 16x15, 16x16, 16x17, 16x18, 16x19, 16x20, 18x18, 18x19, 18x20 und 18x21, wobei die erste Ziffer der Anzahl der Längssaiten und die zweite Ziffer die Anzahl der Quersaiten bestimmt), unterscheiden sich die Bespannungsmuster 16x19 und 18x20 dadurch, dass 16x19 üblicherweise mehr Power und Spin bietet, während 18x20 mehr Kontrolle bei längerer Haltbarkeit der Saiten ermöglicht.
Kopfrahmengrößen liegen häufig in den Klassen Midsize (< 97 sq inch / 625 cm²), Midplus (98-105 sq inch / 630-675 cm²), Oversize (106-115 sq inch / 680-740 cm²) und Super Oversize (>116 sq inch / 750 cm²). Entsprechend der Kopfrahmengröße können die Anzahl der Saiten und die Art der Bespannung variieren. Im Sinne der Erfindung ist die Anzahl und verwendete Breite der Haltebügel von der Kopfrahmengeometrie abhängig und speziell auf diese angepasst.
Vorzugsweise umfassen die erfindungsgemäß verwendeten Haltebügel jeweils im am Kopfrahmen befestigten Zustand einen aus diesem herausragenden Bügelabschnitt und einen innerhalb des Kopfrahmens verankerten Befestigungsabschnitt. Der herausragende Bügelabschnitt dient dem leichten und präzisen Einhaken der Saite beim Bespannen. Der Befestigungsabschnitt welcher innerhalb des Kopfrahmens liegt, bietet den Vorteil einer sicheren Verankerung des Haltebügels im Kopfrahmen.
Um die Verankerung des Befestigungsabschnitts und damit die Belastbarkeit des Haltebügels weiter zu verbessern, weist der Befestigungsabschnitt eines jeden Haltebügels Längs- und Querstrukturen zur form- und kraftschlüssigen Verankerung innerhalb des Kopfrahmens auf. "Längs- und Querstrukturen" bedeuten, dass der Befestigungsabschnitt z. B. einen sich in den Kopfrahmen hineinerstreckenden Längsabschnitt aufweist, an den Querstege oder -vorsprünge angeformt sind. Der Bügelabschnitt ist, z. B. entweder zu einer Seite hin offen bzw. von einer Seite her frei zugänglich, inbesondere hakenförmig, vorzugsweise oval-hakenförmig.
Der Kopfrahmen ist durch zwei die Rahmenhälften definierende schlauchförmige Prepregs gebildet, die etwa auf Höhe der Schlagfläche einen doppelwandig umlaufenden sich etwa parallel zur Schlagfläche erstreckenden Quersteg definieren, wobei die Befestigungsabschnitte der Haltebügel jeweils zwischen den den doppelwandigen Quersteg definierenden Wandabschnitten der beiden schlauchartigen Prepregs eingebettet und somit fest verankert sind. Dadurch wird auf einfache Weise ein kraft- und formschlüssige Verankerung der Haltebügel im Kopfrahmen erhalten. Beim Aufblasen der Prepregs legen sich diese formschlüssig an den Befestigungsabschnitten der Haltebügel an. Dieser Formschluss wird durch das Aushärten fixiert, sodass eine langlebige und widerstandsfähige Verankerung der Haltebügel im Kopfrahmen entsteht.
Es hat sich spieltechnisch als vorteilhaft erwiesen, wenn der Innen-Radius der Haltebügel in einem Bereich von 0,5 bis 1,9 mm, insbesondere 0,5 bis 1,0 mm liegt. Dieser Radius ist an den Durchmesser üblicherweise verwendeter Saiten angepasst, sodass die an den Haltebügeln eingespannten Enden der Saitenabschnitte beim Aufprall eines Balls seitlich auslenkbar sind und eine zu starke Abnutzung infolge von Reibung der Saite während des Auslenkvorgangs vermieden wird. Dazu ist auch denkbar, dass die Oberfläche der Haltebügel an der der Saite zugewandten Seite mit einem Oberflächenveredelungsverfahren behandelt wird, welches den Reibkoeffizienten der mit der Saite zusammenwirkenden Oberfläche der Haltebügel reduziert.
In bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass die erste vorbestimmte Länge (L1) der ersten Anzahl von Haltebügeln in einem Bereich von 9 - 11 mm liegt und/oder die erste Anzahl von Haltebügeln der ersten vorbestimmten Länge (L1) 12 bis 20, insbesondere 16 beträgt, und/oder die zweite vorbestimmte Länge (L2) der zweiten Anzahl von Haltebügeln in einem Bereich von 10 - 11 mm liegt und/oder die zweite Anzahl von Haltebügeln der zweiten vorbestimmten Länge (L2) 6 bis 14, insbesondere 10 beträgt, und/oder die dritte vorbestimmte Länge (L3) der dritten Anzahl von Haltebügeln in einem Bereich von 11 - 13 mm liegt und/oder die dritte Anzahl von Haltebügeln der dritten vorbestimmten Länge (L3) 2 bis 10, insbesondere 6 beträgt, und/oder die vierte vorbestimmte Länge (L4) der vierten Anzahl von Haitebügein in einem Bereich von 16 - 18 mm liegt und/oder die vierte Anzahl von Haitebügein der vierten vorbestimmten Lange (L4) 2 bis 8, insbesondere 4 beträgt, und/oder die fünfte vorbestimmte Länge (LS) der fünften Anzahl von Haltebügeln in einem Bereich von 20 - 22 mm liegt und/oder die fünfte Anzahl von Haltebügeln der fünften vorbestimmten Länge (L5) 1 bis 4, insbesondere 2 beträgt. Durch derart geformte Haltebügel wird zum Erreichen eines gewünschten Bespannungsmusters eine bestmögliche Anpassung des Bespannungsmusters an die Formgebung des Kopfrahmens, welcher i.d.R. mehr oder weniger ausgeprägt ellipsenförmig ausgebildet sein kann, erreicht. Ferner wird dadurch ein exaktes, rechteckiges Bespannungsmuster innerhalb des Hauptschlagbereichs (Sweet-Spot) erzeugt. Der Hauptschlagbereich ist der Bereich des Bespannungsmusters, bei welchem die Bespannung durch im Wesentlichen identische bzw. gleichermaßen bemessene Saiten-Quadrate bestimmt ist. Außerhalb dieses Bereichs begrenzen die über Kreuz gespannten Saitenabschnitte jeweils mehr oder weniger lange Rechteckfelder.
Beim Herstellen eines erfindungsgemäßen Schlägers kann es, insbesondere für höhere Stückzahlen, von Vorteil sein, diesen in einem maschinellen oder teilmaschinellen Verfahren herzustellen. Dazu sind die Haltebügel vorbestimmter Länge jeweils mit einem zum Zweck der Typisierung versehenen Zeichen, insbesondere optisch und/oder haptisch erkennbaren oder auch in jeder anderen lesbaren oder maschinell auswertbaren Form lesbaren Zeichen gekennzeichnet, welches den Typ einer vorbestimmten Länge (LI; L2; L3; L4; L5) wiedergibt. Dies kann aber auch bei manueller Verarbeitung und insbesondere bei der Bestückung einer Halteeinrichtung für die Haltebügel von Vorteil sein, da eine schnelle und zielsichere Bestückung der Halteeinrichtung mit an der jeweiligen Position vorgesehenen Haitebügein ermöglicht wird. Zur erleichterten Positionierung der Haltebügel werden diese vorzugsweise zunächst in eine Einlegevorrichtung eingelegt, und dann zusammen mit der Einlegevorrichtung relativ zur Halteeinrichtung für die Haltebügel positioniert, bevor anschließend die Haltebügel jeweils im Bereich ihrer Bügelabschnitte innerhalb der Haltevorrichtung fixiert werden. Durch die Einlegevorrichtung wird vermieden, dass die Haltebügel beim Fixieren derselben in der Halteeinrichtung ihre vorbestimmte Position verändern, z.B. verrutschen.
Erfindungsgemäß wird zwischen Haltebügel und Kopfrahmen ein seitlicher Spalt (S) definiert, wobei die Breite dieses Spalts im Bereich von 1,0 bis 2,0 mm, insbesondere in einem Bereich von 1,5 bis 1,7 mm, liegt. Dieser Spalt erlaubt ein seitliches Einspannen der Saite und ist so bemessen, dass die Saite zur Bespannung problemlos am Bügelabschnitt der Haltebügel eingehakt werden kann.
Ferner ist möglich, dass die Enden der Haltebügel, über die die Schlagfläche definierende Saite jeweils umgelenkt ist, abgerundet sind, wodurch eine Abnutzung oder Beschädigung der Saite im Spielbetrieb ausgeschlossen wird und die Spieleigenschaften des Schlägers weiter verbessert werden.
Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung auch vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung eines Ballschlaggeräts angegeben wird, bei dem die Haltebügel relativ zu einer Form, innerhalb der ein Kopfrahmen eines Ballschlaggeräts hergestellt wird, derart positioniert werden, dass die Befestigungsabschnitte der Haltebügel bei der Herstellung des Kopfrahmens in diesen hereinragen und vom Material desselben umschlossen werden. Ein derartiges Verfahren bietet den Vorteil einer schnellen und einfachen Herstellbarkeit eines Kopfrahmens mit in diesem verankerten Haltebügeln. Dabei kann der Kopfrahmen aus Spritzguss, aber insbesondere auch unter Verwendung eines faserverstärkten Kunststoffes hergestellt werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das erfindungsgemäße Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:

Positionierung eines ersten Prepreg-Schlauchs in einer ersten, z.B. unteren Kopfrahmenform;
Positionierung eines zweiten Prepreg-Schlauchs in einer zweiten, z.B. oberen Kopfrahmenform;
Positionierung einer Halteeinrichtung für die in dieser positionsgerecht gehaltenen Haltebügel zwischen oberer und unterer Kopfrahmenform derart, dass die die Befestigungsabschnitte definierenden Haltebügel mit einem Spalt zwischen dem ersten und zweiten Prepreg-Schlauch hineinragen;
Ausformung und Härtung der Prepreg-Schläuche in der geschlossenen Kopfrahmenform unter Einbettung der Haltebügel-Befestigungsabschnitte ; und
Entformung und Abkühlung des fertig hergestellten Kopfrahmens mit an der Rahmeninnenseite fest verankerten Haltebügeln.

Damit lässt sich ein Ballschlaggerät mit hochpräzise angeordneten, insbesondere gleichermaßen ausgerichteten Haltebügeln zum Herstellen einer Saitenbespannung mit hervorragenden Spieleigenschaften schnell und einfach herstellen. Die Haltebügel stehen beim Aufblasen der Prepreg-Schläuche und während des Ausformvorgangs unter hoher Krafteinwirkung. Die Halteeinrichtung stellt dabei sicher, dass die Haltebügel ihre vorgesehenen Positionen relativ zum herzustellenden Kopfrahmens behalten. Ausschuss im Herstellungsprozess wird dadurch weitgehend vermieden. Die vorgegebene Position und Ausrichtung der Haltebügel sind im Vergleich zum Stand der Technik stets sichergestellt. Besonders hilfreich ist in diesem Zusammenhang noch die Bestückung einer Einlegevorrichtung mit Haltebügeln, mittels der eine sichere und genaue Positionierung der Haltebügel innerhalb der vorgenannten Halteeinrichtung möglich ist, ohne dass die Gefahr besteht, dass bei Fixierung der Haltebügel in der Halteeinrichtung die Haltebügel ihre Position verändern.
Um ein Ballschlaggerät mit Kopfrahmen und darin angeordneten Haltebügeln, Schaft mit Griff und einem dazwischen angeordneten Herz herzustellen, ist ferner vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung eines Ballschlaggeräts angegeben wird, bei dem der Rahmen, welcher aus Kopfrahmen mit Haltebügeln, sowie Schaft mit Griff und Herz besteht, in einem Verfahrensgang hergestellt wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Es zeigen:

Fig. 1:: den Kopfrahmen eines erfindungsgemäßen Ballschlaggeräts innerhalb einer Herstellungsform im Querschnitt und vergrößerten Maßstab;
Fig. 2:: eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes Ausführungsbeispiel eines Ballschlaggerätes, nämlich Tennisschlägers;
Fig. 3:: eine Detailansicht eines in den Kopfrahmen eingebetteten Haltebügels in Draufsicht;
Fig. 4:: jeweils eine Perspektive, eine Drauf- und eine Seitenansicht zweier Haltebügel unterschiedlich vorbestimmter Länge L;
Fig. 5:: eine vergrößerte Ansicht (perspektivisch, Draufsicht, Seitenansicht) eines exemplarischen Haltebügels gemäß Fig. 4;
Fig. 6:: Perspektive eines unteren Teils einer Halteeinrichtung für Haltebügel;
Fig. 7:: Perspektive einer fertigmontierten Halteeinrichtung für Haltebügel;
Fig. 8:: Perspektive einer unteren Formhälfte für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Ballschlaggerätes mit positionierter Halteeinrichtung für Haltebügel;
Fig. 9:: Perspektive eines in einer unteren Formhälfte liegenden Ballschlaggeräts mit Halteeinrichtung nach Abnahme einer oberen Formhälfte;
Fig. 10: eine alternative Ausführungsform eines Kopfrahmens mit innerhalb eines Querstegs eingebetteten halbovalförmigen Haltebügeln, im Querschnitt; und
Fig. 11: Einlegevorrichtungen für die Positionierung der Haltebügel in perspektivischer Ansicht.

Es sind nur die für das unmittelbare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.
Fig. 1 zeigt einen Quer-Schnitt A-A durch den Kopfrahmen 2 eines erfindungsgemäßen Ballschlaggerätes 1 innerhalb einer Herstellungsform. Dabei ist ein Haltebügel 20 zwischen zwei Hälften 4, 6 eines Kopfrahmens 2 eingebettet. Der Kopfrahmen 2 wird durch zwei Rahmenhälften 4, 6 jeweils aus zwei schlauchförmigen Prepegs 4, 6 gebildet. Etwa auf Höhe der Schlagfläche 12 zeigt der Schnitt einen doppelwandig umlaufenden sich zur Schlagfläche 12 etwa parallel erstreckenden Quersteg 40. Der Haltebügel 20 wird zum Positionieren zwischen ein am oberen Haltewerkzeug 34 und einem unteren Haltewerkzeug 32 gehalten. Das obere und das untere Haltewerkzeug 32, 34 bilden eine Halteeinrichtung 30. Die Halteeinrichtung 30 dient dem positionsgerechten Halten des bzw. der Haltebügel(s) 20 zwischen einer oberen 52 und einer unteren 50 Kopfrahmenform derart, dass die Haltebügel 20 mit ihren Befestigungsabschnitten 22 in einem Bereich zwischen den beiden Prepregschläuchen 4, 6 eingeschlossen werden. Die beiden Prepreg-schläuche 4, 6 werden dann unter Druck- und Wärmezufuhr zwischen einer Oberform 52 und einer Unterform 50 ausgeformt und ausgehärtet. Die Befestigungsabschnitte 22 der Haltebügel 20 sind jeweils zwischen den doppelwandigen Quersteg 40 definierenden Wandabschnitten 42 der beiden schlauchartigen Prepregs 4, 6 eingebettet und fest verankert. Natürlich verschmelzen die beiden Wandabschnitte 42 der beiden Prepregs 4, 6 bei der Herstellung des Kopfrahmens zu einem materialeinheitlichen Quersteg 40, wobei dabei die Befestigungsabschnitte 22 der Haltebügel in diesem dann materialeinheitlichen Quersteg 40 fest eingebettet und verankert werden.
Wie schon oben erwähnt, weist jeder Haltebügel 20 einen im Kopfrahmen 2 eingebetteten Befestigungsabschnitt 22 auf. Der Befestigungsabschnitt 22 besteht im Wesentlichen aus einer Längsstruktur 26 und einer Querstruktur 27. Am Schnittpunkt der Längs- und Querstruktur 26, 27 eines jeden Befestigungsabschnitts 22 ist ein zum Zwecke der Typisierung angebrachtes Zeichen 14 - in Fig. 1 die Zahl "2" - vorgesehen. Das zum Zweck der Typisierung angebrachte Zeichen 14 entspricht dem Typ bzw. der Länge (L1 bis L5) des Haltebügels 20 in Umfangsrichtung des Kopfrahmens. Das angebrachte Zeichen dient im Wesentlichen zur Identifizierung und späteren Platzierung in der Halteeinrichtung 30. Dazu wird eine Vielzahl von Haltebügeln 20 in der Halteeinrichtung 30 fixiert und anschließend auf dem ersten Prepreg-Schlauch 4 in der ersten, unteren Kopfrahmenform 50 positioniert. Anschließend werden die Form 50, 52 geschlossen und dadurch die Haltebügel 20 zwischen dem ersten und einem zweiten Prepreg-Schlauch 4, 6 aus denen der Kopfrahmen 2 hergestellt wird, positioniert. Anschließend erfolgt eine Ausformung und Härtung der Prepreg-Schläuche 4, 6 in der geschlossenen Kopfrahmenform unter Druck- und Wärmezufuhr wodurch die Befestigungsabschnitte 22 der Haltebügel 20 kraft- und formschlüssig zwischen den beiden aus den Prepreg-Schläuchen 4, 6 gebildeten Kopfrahmenhälften eingebettet werden. Nach Abkühlung kann der fertig hergestellte Kopfrahmen 2 mit den an der Rahmeninnenseite fest verankerten Haltebügeln 20 entformt werden.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Ballschlaggerät 1 eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels. Der Schläger 1 besteht im Wesentlichen aus dem Kopfrahmen 2, aus der darin angeordneten Bespannung, welche eine Schlagfläche 12 definiert (gebildet aus einer Vielzahl von sich kreuzenden Saitenabschnitten), sowie aus einem Schlägerschaft 17, der einen Griff 16 sowie ein sog. Herz 18 umfasst, über das der Schaft mit dem Kopfrahmen verbunden ist. Das Herz 18, welches aus zwei vom Schaft 17 ausgehenden gabelförmig divergierenden Stegen oder Prepegschläuchen 4, 6 (s. Fig. 1) hergestellt ist, ergibt gemeinsam mit dem Schaft 17 und dem Kopfrahmen 2 einen einstückigen Schläger 1. Die dargestellte Ausführungsform, welche ein nach außen hin geschlossenes Hohlprofil umfasst, besteht aus einem für den beabsichtigten Anwendungsbereich eines Sportgeräts geeigneten Material, beispielsweise aus faserverstärktem Kunststoff. Die Schlagfläche 12 wird durch eine Saite 8 (s. Fig. 3) gebildet, die am Kopfrahmen 2 unter vorbestimmter Spannung gehalten wird. Üblicherweise wird die Saite mittels einer Spannungsvorrichtung am Rahmen befestigt und gespannt. Innerhalb des Hauptschlagbereichs 13 weist die Schlagfläche 12 ein schachbrettartiges Bespannungsmuster bestehend aus im Wesentlich identischen Quadraten auf. Das Ziel eines erfindungsgemäßen hergestellten Schlägers ist ein hoher Genauigkeitsgrad bei der Positionierung der Haltebügel 20 (s. Fig. 1), sodass das vorgenannte Bespannungsmuster erhältlich ist. Außerhalb des Hauptschlagbereichs 13 weicht das Bespannungsmuster von der Schachbrettform ab. Die sich kreuzenden Saitenabschnitte begrenzen dann mehr oder weniger lange Rechtecke.
Fig. 3 zeigt eine Vergrößerung eines im Kopfrahmen 2 eingebetteten Haltebügels 20. Zwischen Haltebügel 20 und Kopfrahmen 2 ist ein seitlicher Spalt "S" definiert. Der innerhalb des Kopfrahmens 2 liegende, fest im Kopfrahmen 2 verankerte Befestigungsabschnitt 22 ist entsprechend angedeutet. Eine Saite 8 umspannt die beiden Enden des aus dem Kopfrahmen herausragenden Bügelabschnitts 24 des Haltebügels 20. Der Haltebügel hat insbesondere, aber nicht ausschließlich, im Bereich stirnseitiger Enden abgerundete Ecken 29. Die abgerundeten Ecken verhindern ein Scheuern der Saite 8 und eine unbeabsichtigte Verletzung dieser durch scharfe Kanten, wie dies bei herkömmlichen Schlägern mit Bohrungen im Kopfrahmen üblich ist. Die Saiten-Umlenkfläche 46 des aus dem Kopfrahmen herausragenden Bügelabschnitts 24 des Haltebügels 20, an der der umgelenkte Abschnitt einer Saite anliegt, fällt in Umfangsrichtung des Kopfrahmens von einer Symmetrieebene 47 des Haltebügels 20 zu beiden Seiten hin leicht ab. Diese Umlenkfläche ist vorzugsweise in Umfangsrichtung des Kopfrahmens in Richtung zur Schlagfläche hin bzw. in Richtung von der Innenseite des Kopfrahmens weg gebogen, wobei der Radius im Bereich von 80 - 150 mm liegt.
Fig. 4 zeigt einen ersten Typ von Haltebügel 20 und einen fünften Typ von Haltebügel 20 jeweils unterschiedlicher vorbestimmter Länge L1 und L5. Um eine gleichmäßige und im Wesentlichen schachbrettartige Saitenbespannung des Ballschlaggeräts 1 herzustellen, dient die unterschiedliche Länge L der Anpassung auf verschiedene Rahmengeometrien, die in der Regel im Wesentlichen ellipsenförmig sind, und unterschiedlicher Größe sein können. In der Regel werden dazu eine größere Anzahl von Haltebügeln einer kleineren vorbestimmten Länge und eine geringere Anzahl von Haltebügel einer größeren vorbestimmten Länge benötigt.
Fig. 5 zeigt eine Perspektive eines Haltebügels 20, eine Stirnansicht mit einem stirnseitig angebrachten Typisierungs-Zeichen "2" und eine Draufsicht auf diesen Haltebügels 20. Die Draufsicht zeigt eine Symmetrielinie 47 sowie die abgerundeten Ecken 29 des Bügelabschnitts 24 (s. Fig. 3). An einem Schnittpunkt der Längs- und Querstruktur 26, 27 des Befestigungsabschnitts 22 des Haltebügels 20 ist ein zum Zwecke der Typisierung angebrachtes Zeichen 14 - hier Zahl "2" - vorgesehen. Das zum Zweck der Typisierung angebrachte Zeichen 14 zeigt den Typ bzw. die Länge L1 etc. eines Haltebügels 20 an. Das angebrachte Zeichen 14 dient im Wesentlichen zur Identifizierung und der späteren Verarbeitung in einer Positionier- und Halteeinrichtung 30 (s. Fig. 7). Die Längs- und Querstrukturen 26, 27 des Befestigungsabschnitts 22 (s. Fig. 3) dienen der kraft- und formschlüssigen Verankerung des Haltebügels 20 im Kopfrahmen und sind hinsichtlich ihrer Formgebung auf das Material des verwendeten Kunststoffs, insbesondere eines zum Einsatz kommenden Prepreg-Schlauchs, und dessen Wandstärke optimiert und abgestimmt. Im Wesentlichen kommt es darauf an, dass der Kunststoff formschlüssig, ohne Lunker oder Gasbläschen, an der Außenseite des Haltebügels 20 anliegt. Dazu muss auch der Druck beim Aufblasen des Prepreg-Schlauchs zusammen mit der verwendeten Aushärtetemperatur derart gewählt werden, dass dies sichergestellt ist. Ferner müssen die vorgenannten Parameter entsprechend gewählt sein, dass dadurch die für typische Belastungen eines Ballschlaggeräts notwendige Kraftübertragung zwischen Kopfrahmen und den darin eingebetteten Haltebügeln 20 kraft- und formschlüssig aufnehmbar ist.
Fig. 6 und 7 zeigen ein unteres Haltewerkzeug 32 und ein oberes Haltewerkzeug 34, welche zusammen eine Halteeinrichtung 30 bilden. Zwischen die Haltewerkzeuge 32, 34 können die Haltebügel 20, in bevorzugter Weise passgenau eingelegt werden. Dazu wird eine definierte Anzahl von Haltebügeln 20 beispielsweise in das untere Haltewerkzeug 32 eingelegt und anschließend das obere Haltewerkzeug 34 passgenau darübergelegt. Das untere Haltewerkzeug 32 weist mehrere Gewindebohrungen 35 auf, wodurch das obere und untere Haltewerkzeug miteinander verschraubbar sind, und die Haltebügel 20 entgegen mechanischer Belastung in einer gewünschten Position gehalten werden. Das Haltewerkzeug kann mehrere Materialaussparungen 38 aufweisen. Nach der Herstellung eines Ballschlaggerätes in einem Ausformungs- und Härteverfahren gemäß der erfindungsgemäßen Lehre, kann die Verschraubung 36 der Halteeinrichtung 30 wieder gelöst werden. Dies bietet den Vorteil, dass die Halteeinrichtung 30 wiederverwendbar ist und im Rahmen eines Massenfertigungsverfahrens eingesetzt werden kann.
Fig. 8 zeigt eine Unterform 50 zur Herstellung eines Ballschlaggeräts 1 mit einer eingelegten Halteeinrichtung 30 mit Haltebügeln 20. Am unteren Ende der Unterform 50 sind Drucklufteingänge 54 vorgesehen, über die die Prepreg-Schläuche 4, 6 (s. Fig. 1) beim erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren aufgeblasen werden können. Fig. 9 zeigt eine perspektivische Darstellung eines noch zu entformenden, aber im Wesentlichen fertigen Ballschlaggeräts 1, mit Kopfrahmen 2, Herz 18 und Schaft 17 samt Griff 16 sowie den im Kopfrahmen 2 fest verankerten Haltebügeln 20.
Es sei hier darauf hingewiesen, dass statt der vorstehend erwähnten "one-piece"-Konstruktion auch Konstruktionen mit Kopfrahmen einerseits und gesondert angeformtem Schaft und/oder Griff und/oder offenem oder geschlossenem Herz denkbar sind. Für all diese Konstruktionen sind die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Maßnahmen anwendbar.
In Fig. 10 ist eine alternative Ausführungsform für einen innerhalb eines Querstegs 40 des Kopfrahmens 2 eingebetteten Haltebügel 23 im Querschnitt dargestellt. Der Haltebügel 23 ist im Querschnitt halb-ovalförmig ausgebildet, wobei der längere Ast mit dem größeren Bogenradius als Befestigungsabschnitt und der kurze Ast mit kleinerem Bogenradius als an der Innenseite des Kopfrahmens über diesen frei vorstehender Bügelabschnitt dient. Dieser Bügelabschnitt ist von einer Seite der Schlagfläche her frei zugänglich, d.h. über diesen freien Zugang bzw. über den Spalt zwischen dem freien Ende des Bügelabschnitts und der diesem freien Ende zugewandten Innenseite des Kopfrahmens erfolgt die Bespannung des Ballschlaggerätes, z.B. Tennisschlägers. Im Übrigen erfolgt die Herstellung der vorstehenden Alternative in ähnlicher Weise wie die Herstellung der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 8. In Fig. 11 ist noch ein Beispiel für eine Einlegevorrichtung 44 dargestellt, mittels der die Haltebügel positionssicher gehalten und in die Halteeinrichtung 30 eingebracht wird, so dass beim Verschrauben der Haltewerkzeuge 32, 34 die Haltebügel 20 ihre vorbestimmte Position nicht verändern können. Die Einlegevorrichtung 44 erleichtert die Positionierung der Haltebügel 20 in der Halteeinrichtung 30.

Bezugszeichenliste

1: Ballschlaggerät
2: Kopfrahmen
4: erster Prepreg-Schlauch
6: zweiter Prepreg-Schlauch
8: gespannte Saite
10: Enden der Saitenabschnitte
12: Schlagfläche
13: Hauptschlagbereich
14: Zeichen
16: Griff
17: Schaft
18: Herz
20: Haltebügel
21: Innen-Radius
22: Befestigungsabschnitt
23: Haltebügel
24: Bügelabschnitt
25: Bügelinnenfläche
26: Längsstruktur
27: Querstruktur
28: Ende des Haltebügels
29: Abgerundete Ecken
30: Halteeinrichtung
32: unteres Haltewerkzeug
34: oberes Haltewerkzeug
35: Gewindebohrung
36: Verschraubung
38: Materialaussparungen
40: doppelwandiger Quersteg
42: Wandabschnitte
44: Einlegevorrichtung
46: Saiten-Umlenkfläche des Haltebügels
47: Symmetrielinie / Symmetrieebene
50: Unterform
52: Oberform
54: Drucklufteingänge
S: Spalt
L1-L5: fünf unterschiedlich vorbestimmte Längen der erfindungsgemäßen Haltebügel 20, 23

Claims

Ballschlaggerät (1), insbesondere Tennis-, Squash- oder BadmintonSchläger, mit einem eine Schlagfläche umfassenden Kopfrahmen (2), der hohl ausgebildet und aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt ist, sowie einem daran angeformten Schaft mit Griff, wobei die Schlagfläche (12) durch mindestens eine über Kreuz gespannte Saite (8) bestimmt ist, welche im Wesentlichen parallel zueinander am Kopfrahmen befestigte Saitenabschnitte bildet,
wobei die Verankerung der Saitenabschnitte am Kopfrahmen (2) über Haltebügel (20; 23) erfolgt, die an der Innenseite des Kopfrahmens so befestigt sind, dass sie sich jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Schlagfläche erstrecken, wodurch die in den Haltebügeln (20; 23) eingespannten Enden (10) der Saitenabschnitte beim Aufprall eines Balls seitlich auslenkbar sind,
wobei die Haltebügel (20; 23) zu einer der beiden Seiten der Schlagfläche (12) hin offen bzw. von einer der beiden Seiten der Schlagfläche (12) her zum Einspannen der die Schlagfläche definierenden Saite frei zugänglich sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Befestigungsabschnitt (22) eines jeden Haltebügels (20; 23) zwischen zwei den Kopfrahmen (2) definierenden Rahmenhälften (4, 6) eingebettet ist.
Ballschlaggerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
zur Verankerung der Saitenabschnitte am Kopfrahmen ein Satz von Haltebügeln (20; 23) vorgesehen ist, der umfasst
- eine erste Anzahl von Haltebügeln mit einer in Umfangsrichtung des Kopfrahmens ersten vorbestimmten Länge (L1),

- wenigstens eine zweite Anzahl von Haltebügeln mit einer in Umfangsrichtung des Kopfrahmens zweiten vorbestimmten Länge (L2),

- ggf. wenigstens eine dritte, vierte und fünfte Anzahl von Haltebügeln mit einer in Umfangsrichtung des Kopfrahmens dritten, vierten und fünften vorbestimmten Länge (L3, L4, L5).
Ballschlaggerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Haltebügel (20; 23) jeweils einen im am Kopfrahmen (2) befestigten Zustand aus diesem herausragenden Bügelabschnitt (24) und einen innerhalb des Kopfrahmens (2) verankerten Befestigungsabschnitt (22) umfassen.
Ballschlaggerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Befestigungsabschnitt (22) eines jeden Haltebügels (20) Längs- (26) und Querstrukturen (27) zur form- und kraftschlüssigen Verankerung innerhalb des Kopfrahmens (2) aufweist.
Ballschlaggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei der Bügelabschnitt (24) hakenförmig, vorzugsweise oval-hakenförmig, ausgebildet ist.
Ballschlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kopfrahmen (2) durch zwei Rahmenhälften jeweils aus einem schlauchförmigen Prepreg (4,6) gebildet ist, die etwa auf Höhe der Schlagfläche (12) einen doppelwandig umlaufenden sich etwa parallel zur Schlagfläche (12) erstreckenden Quersteg (40) definieren, wobei die Befestigungsabschnitte (22) der Haltebügel (20; 23) jeweils zwischen den den doppelwandigen Quersteg (40) definierenden Wandabschnitten (42) der beiden schlauchartigen Prepregs (4, 6) eingebettet und somit fest verankert sind.
Ballschlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Innen-Radius (21) der Haltebügel (20; 23) in einem Bereich von 0,5 bis 1,9 mm liegt.
Ballschlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Haltebügel (20; 23) in Umfangsrichtung des Kopfrahmens jeweils im Bereich von 5-30 mm liegt, insbesondere die erste vorbestimmte Länge (L1) der ersten Anzahl von Haltebügeln in einem Bereich von 9 - 11 mm liegt und/oder die erste Anzahl von Haltebügeln der ersten vorbestimmten Länge (L1) 12 bis 20, insbesondere 16 beträgt, und/oder die zweite vorbestimmte Länge (L2) der zweiten Anzahl von Haltebügeln in einem Bereich von 10 - 11 mm liegt und/oder die zweite Anzahl von Haltebügeln der zweiten vorbestimmten Länge (L2) 6 bis 14, insbesondere 10 beträgt, und/oder
die dritte vorbestimmte Länge (L3) der dritten Anzahl von Haltebügeln in einem Bereich von 11 - 13 mm liegt und/oder die dritte Anzahl von Haltebügeln der dritten vorbestimmten Länge (L3) 2 bis 10, insbesondere 6 beträgt, und/oder
die vierte vorbestimmte Länge (L4) der vierten Anzahl von Haltebügeln in einem Bereich von 16 - 18 mm liegt und/oder die vierte Anzahl von Haltebügeln der vierten vorbestimmten Länge (L4) 2 bis 8, insbesondere 4 beträgt, und/oder
die fünfte vorbestimmte Länge (L5) der fünften Anzahl von Haltebügeln in einem Bereich von 20 - 22 mm liegt und/oder die fünfte Anzahl von Haltebügeln der fünften vorbestimmten Länge (L5) 1 bis 4, insbesondere 2 beträgt.
Ballschlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Haltebügel (20; 23) vorbestimmter Länge jeweils mit einem zum Zweck der Typisierung versehenen Zeichen, insbesondere optisch und/oder haptisch erkennbaren oder auch in jeder anderen lesbaren oder maschinell auswertbaren Form lesbaren Zeichen gekennzeichnet sind, welches den Typ von Haltebügel vorbestimmter Länge (L1; L2; L3; L4; L5) anzeigt.
Ballschlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem freien Ende eines Haltebügels (20; 23) und dem zugewandten Abschnitt des Kopfrahmens (2) ein seitlicher Spalt (S) definiert ist, wobei die Breite dieses Spalts im Bereich von 1,0 bis 2,0 mm, insbesondere in einen Bereich von 1,5 bis 1,7 mm, liegt.
Ballschlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die stirnseitigen Enden (29) der Haltebügel (20; 23), über die die Schlagfläche definierende Saite (8) jeweils umgelenkt ist, abgerundet sind.
Verfahren zur Herstellung eines Ballschlaggeräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltebügel (20) relativ zu einer Form, innerhalb der ein Kopfrahmen (2) eines Ballschlaggeräts hergestellt wird, derart positioniert werden, dass die Befestigungsabschnitte (14) der Haltebügel (20; 23) bei der Herstellung des Kopfrahmens jeweils in diesen hereinragen und vom Material desselben umschlossen werden.
Verfahren nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch
folgende Verfahrensschritte:
- Positionierung eines ersten Prepreg-Schlauchs (4) in einer ersten, z.B. unteren Kopfrahmenform (50);

- Positionierung eines zweiten Prepreg-Schlauchs (6) in einer zweiten, z.B. oberen Kopfrahmenform (52);

- Positionierung einer Halteeinrichtung (30) für die in dieser positionsgerecht gehaltenen Haltebügel (20; 23) zwischen oberer und unterer Kopfrahmenform derart, dass die Befestigungsabschnitte der Haltebügel (20; 23) in einen Bereich zwischen dem ersten und zweiten Prepreg-Schlauch (4; 6) hineinragen;

- Ausformung und Härtung der Prepreg-Schläuche (4; 6) in der geschlossenen Kopfrahmenform unter Einbettung der Haltebügel-Befestigungsabschnitte (22); und

- Abkühlung und Entformung des fertig hergestellten Kopfrahmens mit an der Rahmeninnenseite fest verankerten Haltebügeln (20; 23).
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
bei dem der Rahmen, welcher aus Kopfrahmen (2) mit Haltebügeln (20; 23), sowie Schaft (17) mit Griff (16) und ggf. Herz (18) besteht, in einem Verfahrensgang hergestellt wird.