EP4701749A1 - Golfschlägerkopf mit schale und zusatzelement(en) - Google Patents

Abstract

Es wird ein Schlägerkopf (1) für einen Golfschläger angegeben, welcher eine äussere Schale (3) sowie eines oder mehrere aus einem Metall hergestellte Zusatzelemente (6, 7, 8) aufweist. Die Schale (3) ist aus einem Kompositmaterial, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, hergestellt. Das oder die Zusatzelemente (6, 7, 8) sind jeweils mit einem Anbindungsbereich (61, 71, 81) zumindest teilweise in das Kompositmaterial der Schale (3) eingebettet. Der Anbindungsbereich (61, 71, 81) des einen oder der mehreren Zusatzelemente (6, 7, 8) wird jeweils durch eine laserstrukturierte und/oder mehrfach gestufte Oberfläche (10, 11) gebildet. Ausserdem wird ein Golfschläger mit einem derartigen Schlägerkopf (1) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Schlägerkopfs (1) angegeben.

Description

TITEL

GOLFSCHLÄGERKOPF MIT SCHALE UND ZUSATZELEMENT(EN)

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schlägerkopf für einen Golfschläger sowie einen Golfschläger mit einem derartigen Schlägerkopf. Die Erfindung betrifft ausserdem ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schlägerkopfes.

STAND DER TECHNIK

Der Golfsport ist eine weitverbreitete Sportart, bei welcher sowohl die Leistungsfähigkeit des Golfspielers wie auch die technologischen Eigenschaften des Golfschlägers von einer zentralen Bedeutung sind. Aus technologischer Sicht ist es wichtig, dass der Golfball aus den unterschiedlichsten Umgebungssituationen heraus möglichst kontrolliert und gezielt in die Nähe des Loches geschlagen werden kann. Auf dem Gebiet der Entwicklung und Konstruktion von Golfschlägern liegt daher ein Ziel darin, sowohl die Richtungsgenauigkeit als auch die erzielbare Weite der Schläge zu verbessern. Wichtig bei der Entwicklung von Golfschlägern ist zudem die Verzeihbarkeit des Golfschlägers und insbesondere des Schlägerkopfes, das heisst die Fähigkeit des Geräts, selbst bei einem nicht ganz optimalen Schlag eine immer noch ausreichende Richtungsgenauigkeit bzw. eine gute Weite zu erzielen.

Um im Hinblick auf diese oben genannten Anforderungen eine optimale Gewichtsverteilung im Schlägerkopf zu erreichen und die Dynamik des Abschlags positiv zu beeinflussen, sind an oder im Schlägerkopf von Golfschlägern oft Gewichtungselemente vorgesehen.

So wird zum Beispiel im Dokument US 2015/0045130 A1 ein Schlägerkopf mit Gewichtungselementen offenbart, welche aussenseitig am Schlägerkopf sowie innerhalb eines im Inneren vorgesehenen Dämpfungselementes angeordnet sind. Das Dokument US 9,333,390 B1 offenbar einen Golfschlägerkopf, in welchen Gewichtungselemente eingesetzt werden können.

Das Dokument US 10,213,665 B1 offenbart hohl ausgebildete Golfschlägerköpfe, die an der Unterseite eine Vertiefung aufweisen zum Einsetzen von tellerförmigen Gewichtungselementen.

Des Weiteren offenbart das Dokument US 2013/0085012 A1 einen Golfschlägerkopf mit einer hohlen, mit einem Schaummaterial gefüllten Struktur und einer aussenseitig daran angebrachten Schlagplatte aus Metall.

Bei der Herstellung von Golfschlägerköpfen kommen seit einiger Zeit zunehmend Kompositmaterialien zum Einsatz, welche aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial bestehen. Der Vorteil derartiger Materialien gegenüber den herkömmlicherweise verwendeten Metallen liegt insbesondere im Gewicht. Mit Kompositmaterialien lassen sich Golfschlägerköpfe herstellen, deren Struktur um ein Vielfaches leichter ist als bei herkömmlichen Schlägerköpfen aus Metall. Mit Hilfe von Gewichtungselementen lässt sich dadurch eine gewünschte Gewichtsverteilung noch gezielter einstellen. Mittels entsprechender Ausrichtung der Fasern kann zudem bei Kompositmaterialien die Kraftübertragung und -Weiterleitung im Inneren des Schlägerkopfes gesteuert und optimiert werden. Des Weiteren sind mittels Kompositmaterialien Schlägerköpfe mit unterschiedlichsten Geometrien formbar. Die Schlagplatte wird bei derartigen aus einem Kompositmaterial hergestellten Schlägerköpfen üblicherweise aus einer Metallplatte gebildet.

Beispielsweise ist im Dokument US 5, 193,811 A ein Golfschlägerkopf mit einem Körper aus einem faserverstärkten Material und einer daran angebrachten metallischen Platte offenbart. Im Inneren des Körpers befindet sich ein Kern aus einem Schaummaterial sowie, in einigen Ausführungsformen, ein Gewichtungselement.

Das Dokument US 5,547,427 A offenbart einen Golfschlägerkopf mit einem Hohlkörper, der aus einem faserverstärkten thermoplastischen Material hergestellt und mit einem Schaummaterial gefüllt sein kann. Nach vorne hin ist der vom Hohlkörper gebildete Innenraum mit einer Schlagplatte verschlossen. An seiner Rückseite weist der Hohlkörper eine Vertiefung auf, in die ein Gewichtungselement eingesetzt ist. Des Weiteren offenbart das Dokument US 2023/0056990 A1 einen Golfschlägerkopf mit einem Grundkörper aus Metall. Der schalenartige Grundkörper weist eine Öffnung auf, in welche Teil eingesetzt ist, das aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial hergestellt ist.

Eine Herausforderung bei Schlägerköpfen, deren Grundkörper aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial hergestellt sind, stellt die Anbindung der metallischen Zusatzelemente, wie der Gewichtungselemente oder der Schlagplatte, am Kompositmaterial dar. Beim Golfspiel treten üblicherweise sehr hohe Kräfte auf, da der Golfball vom Schlägerkopf oft mit einer sehr hohen Wucht geschlagen wird. Beim Schlag des Golfballes, der sich gemäss Reglement innerhalb von maximal 239 Mikrosekunden abspielt, wird der Ball mit bis zu 30’000g beschleunigt. Der Golfschläger wird mit 2'000 bis über 5’000g verzögert. Das führt zu einer sehr hohen Beanspruchung der Anbindung der Gewichtungselemente an das die Schlägerkopfstruktur bildende Kompositmaterial. Die hohe Hauptlast der Verzögerung beim Schlag wird überlagert von seitlichen Beschleunigungen, welche in allen Richtungen entstehen, sobald der Ball ausserhalb des Schwerpunktes des Schlägerkopfes getroffen wird, sowie weiteren Schlagbeanspruchungen beim Bodenkontakt. Zusätzlich ist die Anbindung durch die stark auftretenden Schwingungen der Struktur nach dem Schlaganriss gefährdet und unterliegt aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen der Verbindungspartner thermisch überlagerten Spannungen. Die am oder im Golfschläger angebrachten Zusatzelemente können sich dadurch mit der Zeit vom Kompositmaterial ablösen. Eine damit einhergehende allmähliche oder plötzliche Beweglichkeit der Zusatzelemente relativ zum Grundkörper kann zu unerwünschten Veränderungen im Schlagverhalten führen, was den Schlägerkopf letztendlich unbenutzbar machen kann. Zusatzelemente, die sich ganz vom Schlägerkopf ablösen, können zudem eine Gefahr für den Spieler werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen aus einem Kompositmaterial hergestellten Schlägerkopf für einen Golfschläger anzugeben, bei dem eines oder mehrere Zusatzelemente langfristig sicher am Kompositmaterial gehalten sind.

Diese Aufgabe wird durch einen Schlägerkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Im Anspruch 15 wird ein Golfschläger mit einem derartigen Schlägerkopf angegeben und im Anspruch 16 ein Verfahren zur Herstellung eines Schlägerkopfes. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Es wird also ein Schlägerkopf für einen Golfschläger angegeben, aufweisend eine aus einem Kompositmaterial, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, hergestellte äussere Schale; sowie eines oder mehrere aus einem Metall hergestellte Zusatzelemente, welche jeweils mit einem Anbindungsbereich zumindest teilweise in das Kompositmaterial der Schale eingebettet sind.

Der Anbindungsbereich des einen oder der mehreren Zusatzelemente wird jeweils durch eine laserstrukturierte und/oder mehrfach gestufte Oberfläche gebildet.

Indem der Anbindungsbereich von dem oder den Zusatzelementen durch jeweils eine laserstrukturierte und/oder mehrfach gestufte Oberfläche gebildet wird, kann sich das Metall besonders effizient und dauerhaft mit dem Kompositmaterial der Schale verbinden. Aufgrund der Laserstrukturierung und/oder der Stufen erhöht sich die Gesamtoberfläche des Anbindungsbereichs, wodurch eine festere Anbindung des jeweiligen Zusatzelements an der Schale erreicht wird. Insbesondere kann ein Matrixmaterial der Schale in die Struktur eingreifen, welche in der Oberfläche des Anbindungsbereichs vorgesehen ist, und diese allenfalls sogar hinter- und/oder untergreifen, wodurch eine besonders starke Anbindung zwischen Schale und Zusatzelement erfolgt. Zusätzlich kann die Ausbildung der Laserstrukturierung und/oder der Stufen im Hinblick auf die üblicherweise auf den Schlägerkopf wirkenden Kräfte derart angepasst werden, dass zwischen dem Zusatzelement und der Schale wirkende Ablösungskräfte, wie insbesondere Scher-, Schwer- und Zugkräfte, vermindert werden. Hierzu können die Stufen beispielsweise bezogen auf die bestimmungsgemässe Hauptschlagrichtung Hinterschnitte bilden oder jeweils eine mit einer Abweichung von maximal 40°, bevorzugt von maximal 20°, senkrecht zur Hauptschlagrichtung stehende Fläche bilden, um die auf den Anbindungsbereich üblicherweise wirkenden Kräfte optimal aufzunehmen. Auch die durch die Laserstrukturierung ausgebildeten Oberflächenstrukturen können geometrisch derart an die üblicherweise auftretenden Kräfte angepasst werden, dass die Kräfte möglichst effizient und unter Minimierung von Ablösekräften vom jeweiligen Zusatzelement auf die Schale und umgekehrt übertragen werden. Es hat sich herausgestellt, dass durch die laserstrukturierte und/oder mehrfach gestufte Oberfläche insbesondere aus diesen Gründen die Anbindung von dem oder den Zusatzelementen an die Schale im Hinblick auf eine häufige Nutzung nachhaltig verbessert werden kann. Dank der Laserstrukturierung bzw. der mehrfach gestuften Oberfläche konnte die Anzahl an Ablösungen von Zusatzelementen von der Schale bei Langzeitversuchen erheblich reduziert werden.

Die Schale bildet üblicherweise einen Grundkörper des Schlägerkopfes. Mit dem Grundkörper des Schlägerkopfes ist dasjenige Bauteil gemeint, welches die beim Golfspiel üblicherweise vom Golfschlägerschaft bzw. vom sog. Hosel auf die Schlagplatte bzw. in die umgekehrte Richtung wirkenden Kräfte aufnimmt und überträgt und in der Regel die Hauptstruktur des Schlägerkopfes bildet. Die Schlagplatte ist üblicherweise an einer Aussenseite des Grundkörpers angebracht, welcher in der Regel eine Öffnung zum Einstecken bzw. zur Anbringung des Schlägerschaftes oder des Hösels aufweist. Der Grundkörper bildet zudem oft das für den Schlägerkopf hauptsächlich formgebende Element.

Unter der Schale wird ein Bauteil verstanden, welches einen Innenraum des Schlägerkopfes zumindest teilweise umgibt, also in der Regel zumindest einen Teil einer äusseren Hülle des Schlägerkopfes bildet. Meist weist die Schale eine gewisse Wölbung auf. Alternativ oder zusätzlich kann die Schale auch Ecken und/oder Kanten aufweisen. Vorzugsweise bildet die Schale einen Hohlkörper.

Vorteilhaft überdeckt die Schale mindestens 25%, noch vorteilhafter mindestens 50%, am vorteilhaftesten mindestens 75% der Aussenfläche des Innenraums. Es hat sich gezeigt, dass die beim Golfspiel auftretenden Kräfte besonders vorteilhaft über den Schlägerkopf verteilt und übertragen werden können, wenn die Schale die Aussenfläche des Innenraums zu einem derart grossen Anteil überdeckt. Noch bevorzugter begrenzt die Schale den Innenraum des Schlägerkopfes sogar im Wesentlichen vollständig, womit gemeint ist, dass zum Beispiel eine allenfalls verhältnismässig kleine Öffnung zur Anbringung des Schlägerschaftes oder des Hösels vorhanden sein kann, der Innenraum ansonsten aber vollständig von der Schale umgeben ist. Es kann dadurch ein sich für das Golfspiel besonders günstig auswirkender Kräftefluss über den Schlägerkopf erreicht werden.

Der Schlägerkopf bildet üblicherweise zusammen mit dem Hosel, dem Golfschlägerschaft und dem Golfschlägergriff den Golfschläger. Beim Hosel handelt es sich um das Verbindungsstück an der Oberseite des Schlägerkopfes, in das der Schaft eingesetzt wird. Das Hosel kann dabei als ein zum Schlägerkopf separates Bauteil ausgebildet sein, oder von diesem selbst gebildet sein. Beim Kompositmaterial der Schale kann es sich insbesondere um einen faserverstärkten Kunststoff handeln, wobei der Kunststoff ein thermoplastischer, vorzugsweise aber eine duroplastischer, d.h. duromerer Kunststoff sein kann. Als Kompositmaterial wird hier ein Verbundmaterial verstanden, welches aus zwei oder mehreren miteinander verbundenen Materialen besteht. Das Kompositmaterial hat in der Regel andere Eigenschaften als die jeweiligen einzelnen Materialien. Üblicherweise besteht ein Kompositmaterial aus einem Grundmaterial, welches als Matrix bezeichnet wird, und einem Verstärkungsmaterial, wie z.B. eine Faser. Bevorzugte Materialien für ein Matrix- Mate rial sind thermoplastische Materialien wie z.B. Polyetheretherketon (PEEK), duroplastische Werkstoffe wie z.B. Harze, etc. Als Beispiele für Fasern sind hier Materialien zu nennen wie Karbonfasern, Glasfasern, Aramid, Kevlarfasern, etc. Dabei ist dem Fachmann eine Vielzahl an geeigneten Kompositmaterialien für die Schale bekannt.

Um einen besonders leichten Schlägerkopf mit trotzdem guter Gewichtsverteilung herstellen zu können, macht das Gewicht des Kompositmaterials bevorzugt 20-50%, bevorzugter 20-30%, am bevorzugtesten ca. 25% des gesamten Schlägerkopf-Gewichtes aus.

Um die Verbindung von dem oder den Zusatzelementen mit dem Kompositmaterial der Schale noch fester zu machen, kann das Kompositmaterial der Schale insbesondere im Anbindungsbereich einen Klebstoff aufweisen. Das Kompositmaterial setzt sich in diesem Fall also bevorzugt aus einem faserverstärkten Kunststoff, welcher in der Regel das Grundmaterial der Schale bildet, sowie dem Klebstoff zusammen. Der Klebstoff, bei welchem es sich bevorzugt um ein Epoxidharz handelt, ist bevorzugt zumindest in denjenigen Bereichen an der Aussenseite der Schale vorhanden, wo die Schale mit dem oder den Zusatzelementen verbunden ist. Bei Versuchen konnten mit Epoxidharzen besonders feste und beständige Bauteilverbindungen erreicht werden. Das Vorsehen eines Klebstoffs, wie insbesondere eines Epoxidharzes, hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen in Bezug auf das Eingreifen des Kompositmaterials in die lokalen Vertiefungen der laserstrukturierten und/oder mehrfach gestuften Oberfläche des bzw. der Zusatzelemente. Insbesondere wenn die Vertiefungen sehr eng ausgebildet sind, kann der gegenseitige Materialeingriff mit Hilfe des Klebstoffs weiterhin gewährleistet werden.

Aufgrund der Ausbildung der Schale aus einem Kompositmaterial kann der Schlägerkopf mit einem sehr geringen Gewicht, strukturell aber trotzdem sehr stark und langlebig hergestellt werden. Durch das geringe Gewicht kann der Schlägerkopf voluminöser und im Bereich der Schlagplatte grossflächiger ausgebildet werden, was sich insbesondere positiv auf die Verzeihbarkeit des Schlägerkopfes auswirkt. Ausserdem erlaubt das Kompositmaterial die Herstellung des Schlägerkopfes mit fast beliebiger geometrischer Form.

Bei dem oder den aus einem Metall hergestellten Zusatzelementen handelt es sich bevorzugt um eines oder mehrere Gewichtungselemente, die Schlagplatte und/oder eine Bodenplatte. Insbesondere falls das oder die Zusatzelemente die Schlagplatte oder die Bodenplatte betreffen, kann das Metall, aus welchem diese hergestellt sind, Eisen sein. Insbesondere für die Schlagplatte und/oder die Bodenplatte kann auch ein Leichtmetall, wie beispielsweise Titan, verwendet werden. Die Schlagplatte und/oder die Bodenplatte können insbesondere durch ein Blech gebildet sein. Bevorzugterweise sind die Schlagplatte und/oder die Bodenplatte unmittelbar an der Aussenseite der Schale angebracht und liegen insbesondere direkt auf dieser auf. Im Falle, dass es sich bei dem oder den Zusatzelementen um Gewichtungselemente handelt, ist das Metall bevorzugt Wolfram, Blei, Eisen oder eine Legierung davon.

Bei einer Einbettung des oder der Zusatzelemente mit ihrem jeweiligen Anbindungsbereich zumindest teilweise in das Kompositmaterial der Schale liegt das jeweilige Zusatzelement derart eng am Kompositmaterial an, dass das Kompositmaterial bzw. ein Bestandteil davon zumindest teilweise in das Zusatzelement eingreift und/oder dieses zumindest teilweise umgibt. Das Aneinanderliegen von Zusatzelement und Schale erfolgt also nicht nur auf einer rein zweidimensionalen Fläche, sondern es erfolgt ein gewisser Eingriff der Bauteile bzw. ihrer Materialien ineinander. Der Eingriff kann dabei auch nur auf mikroskopischer Ebene erfolgen. Aufgrund des gegenseitigen Eingriffs von Zusatzelement und Schale wird die Verbindung zwischen der Schale und dem jeweiligen Zusatzelement in der Regel deutlich verstärkt. Vorzugsweise ist jeweils der gesamte Anbindungsbereich in das Kompositmaterial der Schale eingebettet.

Bevorzugt ist das Kompositmaterial der Schale an das oder die Zusatzelemente angegossen. Auf diese Weise kann eine besonders enge und somit feste Anbindung der Bauteile erreicht werden.

Vorzugsweise wird der Kunststoff des die Schale bildenden Kompositmaterials, vorteilhaft ein duromerer Kunststoff, bei der Herstellung unter Vakuum flüssig vergossen, so dass er in die Vertiefungen, welche durch die mehrfach gestufte und/oder laserstrukturierte Oberfläche gebildet werden, einfliesst. Bevorzugt vernetzt er sich anschliessend chemisch bei vorzugsweise 70-120°C während ca. 2-20min. Der Kunststoff bildet vorzugsweise sowohl einen Formschluss als auch einen Stoffschluss mit dem Anbindungsbereich des jeweiligen Zusatzelements.

Eine laserstrukturierte Oberfläche wird erzeugt, indem ein Teil des Materials der Oberfläche gezielt mittels eines Lasers behandelt, das heisst meist abgetragen, wird. Das Oberflächenmaterial kann dabei insbesondere mit Hilfe des Lasers stellenweise kontrolliert aufgeschmolzen werden, so dass es anschliessend in einer definierten Struktur erstarrt. Die Laserstrahlung kann insbesondere gepulst angewandt werden. Die Laserstrukturierung ist dabei aufgrund einer reproduzierbar in der Oberfläche vorgesehenen Geometrie beim fertig hergestellten Bauteil erkennbar, wobei die Erkennbarkeit je nachdem von Auge oder zum Beispiel mit Hilfe eines Mikroskops gegeben sein kann. Die laserstrukturierte Oberfläche kann nur einen Teil des Anbindungsbereichs oder den gesamten Anbindungsbereich bilden. Das Vorsehen einer laserstrukturierten Oberfläche eignet sich insbesondere gut zum Anbinden der Schlagplatte und/oder der Bodenplatte an die Schale, da diese Bauteile zur Material- und Gewichtseinsparung in der Regel sehr dünnwandig ausgebildet sind.

Vorzugsweise weist die laserstrukturierte Oberfläche eine regelmässige Geometrie auf. Beispielsweise kann die laserstrukturierte Oberfläche eine Vielzahl von zueinander parallelen und in regelmässigen Abständen angeordneten Rillen aufweisen. Als besonders wirksam in Bezug auf eine feste Anbindung hat sich eine laserstrukturierte Oberfläche mit einer Vielzahl von sich kreuzenden, insbesondere von sich senkrecht kreuzenden, Rillen herausgestellt.

Falls der Anbindungsbereich durch eine mehrfach gestufte Oberfläche gebildet wird, sind die Stufen am entsprechenden Zusatzelement üblicherweise ohne Weiteres von Auge erkennbar. Vorzugsweise verlaufen die Stufen parallel zueinander. Ausserdem bevorzugt sind die Stufen in regelmässigen Abständen zueinander angeordnet. Eine derartige Ausbildung der mehrfach gestuften Oberfläche mit parallelen und regelmässig zueinander angeordneten Stufen hat sich bzgl. der Anbindung des Zusatzelements an die Schale als besonders wirksam erwiesen. Die mehrfach gestufte Oberfläche kann nur einen Teil des Anbindungsbereichs oder den gesamten Anbindungsbereich bilden. Bei dem oder den Zusatzelementen kann es sich insbesondere um Guss-, Press- oder Sinterteile handeln, zu deren Herstellung eine Guss-, Press- oder Sinterform mit entsprechend mehrfach gestufter Oberfläche vorgesehen wird. Die Herstellung der mehrfach gestuften Oberfläche erfordert in diesem Fall also in der Regel keine zusätzlichen Arbeitsschritte. Das Vorsehen einer mehrfach gestuften Oberfläche eignet sich insbesondere gut zum Anbinden von Gewichtungselementen an die Schale und insbesondere dann, wenn es sich bei den Gewichtungselementen um Guss-, Press- oder Sinterteile handelt.

Das oder die Zusatzelemente können zusätzlich zur Einbettung des Anbindungsbereichs im Kompositmaterial noch mit Hilfe von weiteren Massnahmen vor einer Ablösung bzw. vor einem Verrutschen gesichert sein. Beispielsweise kann die Schale, wenn das oder die Zusatzelemente in einem Innenraum des Schlägerkopfes angeordnet sind, in den Innenraum hineinragende Vorsprünge aufweisen, welche jeweils einen Anschlag für das bzw. die Zusatzelemente bilden, um ein Verrutschen von dem bzw. den Zusatzelementen relativ zur Schale zu verhindern.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei zumindest einem Teil oder bei allen von dem oder den Zusatzelementen um eines oder mehrere Gewichtungselemente, welche jeweils vollständig im Inneren der Schale angeordnet sind. Gewichtungselemente sind aufgrund Ihrer mit dem hohen Gewicht zusammenhängenden Trägheit besonders anfällig auf ein Verrutschen oder sogar eine Ablösung vom Kompositmaterial der Schale. Die Anordnung vollständig im Inneren der Schale ermöglicht eine Herstellung des Schlägerkopfes derart, dass eine besonders effiziente Kraftübertragung via die Schale erreicht wird. Die beim Schlag entstehenden Kräfte können dann ohne wesentliche Beeinflussung von dem oder den Gewichtungselementen via die Schale verteilt und übertragen werden. Die Anordnung der Gewichtungselemente im Inneren der Schale hat den weiteren Vorteil, dass das Verletzungsrisiko erheblich vermindert ist, falls sich diese doch lösen sollten. Vorteilhaft umgibt die Schale das oder die Gewichtungselemente jeweils im Wesentlichen vollständig. Um eine optimale Formgebung im Hinblick auf die Gewichtsverteilung zu erreichen, handelt es sich bei dem oder den Gewichtungselementen vorteilhaft jeweils um Guss- Press- oder Sinterteile.

Bevorzugt ist ein erstes Gewichtungselement und ein zweites Gewichtungselement vorgesehen, welche, bezogen auf die bestimmungsgemässe Hauptschlagrichtung, jeweils seitlich am Schlägerkopf, insbesondere jeweils seitlich zur Schlagplatte, angeordnet sind. Die Schlagplatte kann in diesem Fall insbesondere zwischen dem ersten und dem zweiten Gewichtungselement angeordnet sein. Die beiden Gewichtungselemente können dabei jeweils innerhalb oder ausserhalb der Schale angeordnet sein. Das oder die Gewichtungselemente weisen als Ganzes bevorzugt jeweils eine unregelmässige und zumindest teilweise der Innenfläche der Schale angepasste geometrische Form auf. Auf diese Weise kann die Gewichtsverteilung des Schlägerkopfes besonders gut optimiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei zumindest einem von dem oder den Zusatzelementen um eine Schlagplatte, welche an einer Aussenseite der Schale angebracht ist und zum Abschlag eines Golfballs dient. Um die Gewichtsverteilung des Schlägerkopfes zu verbessern, wird die Schlagplatte oft aus einem dünnwandigen Blech hergestellt, bei welchem eine dauerhafte Befestigung an der Schale eine besondere Herausforderung darstellt. Indem die Schlagplatte auf ihrer der Schale zugewandten Seite laserstrukturiert wird, kann eine feste und dauerhafte Anbindung erreicht werden.

Bevorzugt werden im Wesentlichen jeweils alle in der Projektion zumindest teilweise oder vollständig in die bestimmungsgemässe Hauptschlagrichtung gewandten Flächen der Anbindungsbereiche von dem oder den Zusatzelementen durch eine mehrfach gestufte und/oder laserstrukturierte Oberfläche gebildet. Dadurch wird bzgl. der Anbindung von dem oder den Zusatzelementen berücksichtigt, dass die Hauptkraft beim Abschlag entlang der Schlagrichtung auf den Schlägerkopf einwirkt.

Falls der Anbindungsbereich jeweils durch eine mehrfach gestufte Oberfläche gebildet wird, bilden die Stufen der mehrfach gestuften Oberfläche vorzugsweise jeweils eine Fläche, die mit einer Abweichung von maximal 40°, bevorzugt von maximal 20°, senkrecht zur bestimmungsgemässen Hauptschlagrichtung steht. Mittels einer derart ausgebildeten Stufung kann die in Richtung der Hauptschlagrichtung gewandte Anbindungsfläche maximiert werden. Die beim Abschlag auf den Schlägerkopf einwirkenden Kräfte werden dadurch im Anbindungsbereich über eine grössere Fläche verteilt, was sich günstig auf die Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Anbindung auswirkt.

Im Falle einer laserstrukturierten Oberfläche haben die mittels des Lasers erzeugten Rillen bevorzugt in der Tiefe jeweils eine grössere Breite als an der Oberfläche. Mit anderen Worten weiten sich die Rillen jeweils von der Oberfläche aus in die Tiefe des Materials aus. Beim Angiessen des Kompositmaterials der Schale kann dieses dadurch nicht nur in die Rillen hineingelangen und somit in diese eingreifen, sondern die Rillen aufgrund der Aufweitung sogar hintergreifen. Dadurch kann eine besonders feste und dauerhafte Anbindung der Bauteile erreicht werden. Als zusätzliche Massnahme zur Verbesserung der Bauteilanbindung kann der Anbindungsbereich jeweils durch eine aufgerauhte Oberfläche gebildet werden, wobei die Aufrauhung bevorzugt mittels Sandstrahlung, chemischer Ätzung und/oder flächiger Laserbehandlung erzeugt ist. In Kombination mit der Laserstrukturierung und/oder der mehrfachen Oberflächenstufung kann auf diese Weise eine besonders feste und dauerhafte Anbindung der Bauteile erreicht werden, welche auch bei häufiger Benutzung des Schlägerkopfes langfristig standhält.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das oder die Zusatzelemente, bezogen auf die bestimmungsgemässe Hauptschlagrichtung, jeweils einen Hinterschnitt aufweisen, welcher bevorzugt in einem zur Hauptschlagrichtung rückseitigen Bereich des jeweiligen Zusatzelements vorgesehen ist. Indem das Kompositmaterial der Schale in diesen oder diese Hinterschnitte eingreift, können die beim Golfspiel auftretenden Kräfte noch besser aufgenommen werden, so dass die Anbindung von dem jeweiligen Zusatzelement weiter verbessert wird.

Bevorzugt weist der Schlägerkopf einen aus einem gasförmigen Material, insbesondere Luft, oder aus einem Schaummaterial hergestellten Kern auf, welcher von der Schale zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, umgeben ist. Unter einem Schaummaterial ist hierbei ein Stoff gemeint, welcher üblicherweise künstlich hergestellt wird und eine zellenartige Struktur mit niedriger Dichte aufweist. Zum Schäumen und für die vorliegende Anwendung geeignete Stoffe sind beispielsweise viele Kunststoffe im Sinne von organischen, polymeren Festkörpern wie Thermoplaste, Duroplaste oder Elastomere, welche unter Druck ihr Volumen verkleinern können, also eine Kompressibilität aufweisen. Falls der Kern aus einem gasförmigen Material, wie insbesondere Luft, hergestellt ist, umschliesst die Schale bevorzugt einen Hohlraum und das diesen Hohlraum füllende gasförmige Material bildet den Kern. Der Kern weist dadurch ein besonders geringes Gewicht auf. Mit Schlägerköpfen, deren Kern geschäumt oder gasförmig sind, konnte jeweils ein besonders vorteilhaftes Schlagverhalten festgestellt werden. Es ist bevorzugt, dass der Kern ein grösseres Volumen des Schlägerkopfs einnimmt als die Schale. Es ist aber auch denkbar, dass der Schlägerkopf und die Schale ein ähnlich grosses Volumen aufweisen, was beispielsweise bei einem dünnen, filigranen Schlägerkopf der Fall sein kann. Falls im Inneren der Schale ein Gewichtungselement vorhanden ist, kann dieses innerhalb oder ausserhalb des Kerns angeordnet sein. Die Erfindung bezieht sich ausserdem auf einen Golfschläger mit einem Schlägerkopf gemäss den obigen Angaben. Der Golfschläger kann ausserdem ein Hosel, einen Golfschlägerschaft und einen Golfschlägergriff aufweisen.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schlägerkopfes, welcher vorzugsweise gemäss den obigen Angaben ausgebildet ist, wobei das Verfahren zumindest den Schritt aufweist, dass eines oder mehrere aus einem Metall hergestellte Zusatzelemente mit jeweils einem Anbindungsbereich zumindest teilweise in ein Kompositmaterial, insbesondere in einen faserverstärkten Kunststoff, einer äusseren Schale des Schlägerkopfes eingebettet werden. Das Verfahren weist ausserdem den Schritt auf, dass der Anbindungsbereich von dem oder den Zusatzelementen vor dem Einbetten in das Kompositmaterial jeweils laserstrukturiert und/oder mehrfach gestuft wird. Die Laserstrukturierung wird üblicherweise mittels eines gepulsten oder nicht gepulsten Lasers vorgenommen. Die mehrfache Stufung wird bevorzugt im Giessverfahren erzeugt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines teilweise transparent dargestellten erfindungsgemässen Schlägerkopfes in Form eines Drivers;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines teilweise transparent dargestellten erfindungsgemässen Schlägerkopfes in Form eines Fairway-Holzes;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines teilweise transparent dargestellten erfindungsgemässen Schlägerkopfes in Form eines Eisen 7;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines teilweise transparent dargestellten erfindungsgemässen Schlägerkopfes in Form eines Eisen 9;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines teilweise transparent dargestellten erfindungsgemässen Schlägerkopfes in Form eines Pitching-Wedges;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines teilweise transparent dargestellten erfindungsgemässen Schlägerkopfes in Form eines Sand-Wedges;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines teilweise transparent dargestellten erfindungsgemässen Schlägerkopfes in Form eines Putters; Fig. 8a eine perspektivische Aussenansicht des Schlägerkopfes der Fig. 1 ;

Fig. 8b eine perspektivische Ansicht der Gewichtungselemente, der Schlagplatte und der Bodenplatte des Schlägerkopfes der Fig. 8a;

Fig. 8c eine perspektivische Ansicht der Gewichtungselemente des Schlägerkopfes der Fig. 8a;

Fig. 9a eine perspektivische Aussenansicht des Schlägerkopfes der Fig. 4;

Fig. 9b eine perspektivische Ansicht der Gewichtungselemente, der Schlagplatte und der Bodenplatte des Schlägerkopfes der Fig. 9a;

Fig. 9c eine perspektivische Ansicht der Gewichtungselemente des Schlägerkopfes der Fig. 9a;

Fig. 10a eine perspektivische Aussenansicht des Schlägerkopfes der Fig. 5;

Fig. 10b eine perspektivische Ansicht der Gewichtungselemente des Schlägerkopfes der Fig. 10a;

Fig. 10c eine Schnittansicht in der Ebene A-A des Schlägerkopfes der Fig. 10a;

Fig. 11 eine Draufsicht auf die laserstrukturierte Rückseite der Schlagplatte eines erfindungsgemässen Schlägerkopfes;

Fig. 12 eine mikroskopische Aufnahme des laserstrukturierten Anbindungsbereichs der Schlagplatte eines erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Querschnittsansicht;

Fig. 13 eine mikroskopische Aufnahme des laserstrukturierten Anbindungsbereichs der Schlagplatte eines anderen erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Querschnittsansicht;

Fig. 14 eine mikroskopische Aufnahme des laserstrukturierten Anbindungsbereichs der Schlagplatte des Schlägerkopfes der Fig. 13 in der Draufsicht;

Fig. 15 eine schematische Querschnittsansicht einer laserstrukturierten Oberfläche eines erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Querschnittsansicht;

Fig. 16a eine mikroskopische Aufnahme des laserstrukturierten Anbindungsbereichs der Schlagplatte eines weiteren erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Querschnittsansicht;

Fig. 16b eine schematische Darstellung des Konturenverlaufs der Aufnahme der Fig. 16a;

Fig. 17a eine mikroskopische Aufnahme des laserstrukturierten Anbindungsbereichs der Schlagplatte eines nochmals weiteren erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Querschnittsansicht;

Fig. 17b eine schematische Darstellung des Konturenverlaufs der Aufnahme der Fig. 17a; Fig. 18 eine schematische Darstellung einer ersten, bevorzugten Variante eines laserstrukturierten Anbindungsbereichs eines erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Draufsicht;

Fig. 19 eine schematische Darstellung einer zweiten Variante eines laserstrukturierten Anbindungsbereichs eines erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Draufsicht;

Fig. 20 eine schematische Darstellung einer dritten Variante eines laserstrukturierten Anbindungsbereichs eines erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Draufsicht;

Fig. 21 eine schematische Darstellung einer vierten Variante eines laserstrukturierten Anbindungsbereichs eines erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Draufsicht;

Fig. 22 eine schematische Querschnittsteilansicht eines erfindungsgemässen Schlägerkopfs; sowie

Fig. 23 eine vergrösserte perspektivische Teilansicht in das Innere des Schlägerkopfes der Fig. 7.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

In den Figuren 1 bis 22 sind verschiedene bevorzugte Ausführungsformen von erfindungsgemässen Golfschlägerköpfen 1 sowie von Teilen davon gezeigt. Elemente, welche dieselbe oder eine ähnliche Funktion erfüllen, sind unabhängig davon, ob sie derselben oder unterschiedlichen Ausführungsformen angehören, jeweils mit demselben Bezugszeichen versehen.

In den Figuren 1 bis 7 sind verschiedene Typen von erfindungsgemässen Schlägerköpfen 1 gezeigt, welche gemeinsam ein komplettes Golfschlägerkopfset bilden. Um das Innenleben der Schlägerköpfe 1 erkennbar zu machen, sind diese aus darstellerischen Gründen teilweise transparent gezeichnet.

Unabhängig vom Typ des Schlägerkopfes 1 weist dieser jeweils eine aus einem Kompositmaterial hergestellte Schale 3 auf, welche einen Grossteil der Aussenfläche des Schlägerkopfes 1 bildet und einen Innenraum des Schlägerkopfes 1 umgibt. Die Schale 3 bildet somit einen Grundkörper des Schlägerkopfes 1 , welcher die beim Golfspiel auftretenden Hauptkräfte aufnimmt und überträgt sowie die Hauptstruktur des Schlägerkopfes 1 bildet. Der Innenraum bildet jeweils einen auf einem gasförmigen Material, insbesondere aus Luft, hergestellten Kern. Der Schlägerkopf 1 ist somit jeweils hohl ausgebildet, wobei die Schale 3 einen Hohlkörper bildet. Durch die Ausbildung der Schale 3 als Hohlkörper, welcher einen gas-, insbesondere luftgefüllten Innenraum aufweist, wird ein besonders leichter Schlägerkopf mit guten Schlageigenschaften erreicht.

Beim Kompositmaterial der Schale 3 handelt es sich bevorzugt um ein faserverstärktes Kunststoffmaterial, insbesondere um ein karbonfaserverstärktes Kunststoffmaterial. Als Kunststoffmaterial wird bevorzugt Polyetheretherketon (PEEK) oder Epoxidharz (EP) verwendet.

Der Schlägerkopf 1 weist jeweils ein Hosel 2 auf, welches zum Anbringen des Schlägerkopfes 1 an einen in den Figuren nicht dargestellten Schlägerschaft dient. Der Schlägerschaft kann hierzu in das Hosel 2 und somit in den Schlägerkopf 1 eingesteckt werden.

An der Vorderseite der Schale 3 ist bei allen in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Schlägertypen jeweils eine Schlagplatte 6 angebracht. Die Schlagplatte 6, welche ein bevorzugterweise aus einem dünnwandigen Metallblech, bevorzugt aus Eisen, Stahl, Edelstahl oder einem Leichtmetall wie Titan, hergestelltes Zusatzelement bildet, kann zur Verbesserung der Schlageigenschaften an ihrer Vorderseite Rillen aufweisen, wie sie in den Figuren 1 bis 7 erkennbar sind. Die in den Figuren 1 bis 7 nicht erkennbare, dafür in der Figur 11 dargestellte Rückseite der Schlagplatte 6 weist zur Befestigung an der Schale 3 eine laserstrukturierte Oberfläche 10 auf. Die laserstrukturierte Oberfläche 10 bildet einen Anbindungsbereich 61 der Schlagplatte 6, mit welchem die Schlagplatte 6 an der Aussenseite der Schale 3 anliegt.

In dem von der Schale 3 umgebenen und nach aussen hin begrenzten Innenraum des Schlägerkopfes 1 sind bei allen in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Typen jeweils zwei Gewichtungselemente 7 angeordnet. Die Gewichtungselemente 7 bilden weitere Zusatzelemente und sind bevorzugt jeweils aus einem Metall, wie Wolfram, Blei, Messing, Eisen oder eine Legierung davon, ausgebildet. Die Gewichtungselemente 7 weisen typischerweise ein Einzelgewicht von 20g oder höher auf. Die Summe des Gewichts aller in einem Schlägerkopf 1 vorgesehenen Gewichtungselemente 7 ist bevorzugt 60g oder höher, noch bevorzugter 100g oder höher. In den hier gezeigten Ausführungsformen sind die Gewichtungselemente 7 jeweils seitlich am Schlägerkopf 1 angeordnet. Es hat sich herausgestellt, dass mit einer solchen Anordnung der Gewichtungselemente 7 eine besonders gute Gewichtsverteilung bei gleichzeitig guter Kraftübertragung innerhalb der Schale 3 erreicht werden kann.

Bei den Gewichtungselementen 7 handelt es sich jeweils um Guss-, Press- oder Sinterteile, welche als Ganzes eine unregelmässige und zumindest teilweise der Innenfläche der Schale 3 angepasste geometrische Form haben. Die durch die Gewichtungselemente 7 erreichte Gewichtverteilung ist dadurch optimal an die Form des jeweiligen Schlägertyps angepasst.

Die Gewichtungselemente 7 weisen jeweils einen Anbindungsbereich 71 mit einer mehrfach gestuften Oberfläche 11 auf, welcher beispielsweise in den Figuren 9c und 10b gut erkennbar ist. Via den Anbindungsbereich 71 sind die Gewichtungselemente 7 jeweils an der Innenfläche der Schale 3 befestigt.

Die Figuren 8a bis 8c, 9a bis 9c sowie 10a und 10b zeigen jeweils eine vergrösserte Aussenansicht eines beispielhaften Schlägerkopftyps sowie von Teilen davon.

In den Figuren 8a und 9a ist in Zusammenschau mit den Figuren 8b bzw. 9b erkennbar, dass an der Unterseite des Schlägerkopfes 1 jeweils eine Bodenplatte 8 angebracht ist. Die auf der Aussenseite der Schale 3 aufliegende Bodenplatte 8 dient zur Verstärkung des Schlägerkopfes 1 an seiner Unterseite, welche beim Golfspiel in der Regel besonders ausgesetzt und dadurch anfällig auf Beschädigungen ist. Die Bodenplatte 8 bildet ein bevorzugt aus einem dünnwandigen Metallblech hergestelltes Zusatzelement des Schlägerkopfes 1. Sie weist einen Anbindungsbereich 81 mit einer laserstrukturierten Oberfläche auf, welche zur dauerhaften Befestigung der Bodenplatte 8 an der Schale 3 dient.

Die oben erwähnten, jeweils aus einem Metall hergestellten Zusatzelemente in Form der Schlagplatte 6, der Gewichtungselemente 7 sowie der Bodenplatte 8 sind mit ihrem Anbindungsbereich 61 , 71 bzw. 81 jeweils im Kompositmaterial der Schale 3 eingebettet. Es besteht somit ein gewisser Eingriff der Schale 3 in das jeweilige Zusatzelement 6, 7 bzw. 8. Hierzu wird bei der Herstellung des Schlägerkopfes 1 das Kompositmaterial der Schale 3 an das jeweilige Zusatzelement 6, 7 bzw. 8 angegossen. Die Zusatzelemente 6, 7, 8 sind somit stoffschlüssig mit dem Kompositmaterial der Schale 3 vergossen. Bei einer alternativen Herstellungsart wäre es auch denkbar, das Kompositmaterial der Schale 3 an die Zusatzelemente 6, 7, 8 anzuspritzen.

Um die Verbindung noch fester zu machen, kann das Kompositmaterial der Schale 3 in den Anbindungsbereichen 61 , 71 und 81 jeweils einen Klebstoff aufweisen. Das Grundmaterial der Schale 3 ist dann in den entsprechenden Bereichen also mit einem Klebstoff überzogen, wobei der Klebstoff als Bestandteil des Kompositmaterials angesehen werden kann. Die Metallteile bzw. Zusatzelemente 6, 7, 8 sind dann somit mit der Schale 3 grossflächig verklebt. Besonders vorteilhaft wird diese Verklebung mit dünnflüssigen, reaktiven Epoxidharzen in situ, ganz besonders vorteilhaft zusätzlich unter Vakuum und unter erhöhter Temperatur durchgeführt, damit der Klebstoff unter tiefer Viskosität (bevorzugt zwischen 50-10’000mPas, insbesondere 100-500mPas,) die Oberfläche optimal benetzen kann.

Aufgrund der Laserstrukturierung und/oder der mehrfachen Stufung im Anbindungsbereich wird die für die Anbindung der Zusatzelemente 6, 7, 8 massgebliche Oberfläche erheblich vergrössert. Beim Angiessen des Kompositmaterials dringt dieses in die aufgrund der Stufung bzw. der Laserstrukturierung gebildeten lokalen Vertiefungen ein, so dass die Zusatzelemente 6, 7, 8 im Material der Schale 3 eingebettet sind und eine besonders enge und feste Anbindung der Bauteile entsteht. Die Festigkeit der Verbindung zwischen den Zusatzelementen 6, 7, 8 und der Schale 3 wird dadurch deutlich erhöht, so dass das Risiko eines Verrutschens oder gar einer Ablösung der Zusatzelemente 6, 7, 8 von der Schale 3 erheblich vermindert wird.

Vorzugsweise sind die Anbindungsbereiche 61 , 71 und 81 der Schlagplatte 6, der Gewichtungselemente 7 sowie der Bodenplatte 8 zudem aufgerauht. Die Materialen der Zusatzelemente 6, 7, 8 und der Schale 3 können dadurch noch besser ineinandergreifen und die Anbindung dadurch noch stärker machen. Die Aufrauhung der Oberflächen des jeweiligen Anbindungsbereichs 61 , 71 bzw. 81 wird bevorzugt mittels Sandstrahlung, chemischer Ätzung und/oder flächiger Laserbehandlung erzeugt.

In der Querschnittsansicht der Figur 10c sind die Stufen der mehrfach gestuften Oberflächen 11 der Anbindungsbereiche 71 eines der Gewichtungselemente 7 gut erkennbar. Die Stufen der an der Vorderseite des Gewichtungselements 7 vorgesehenen gestuften Oberfläche 11 bilden jeweils eine Fläche, die mit einer Abweichung von maximal 40°, bevorzugt von maximal 20°, senkrecht zur bestimmungsgemässen Hauptschlagrichtung H steht. Bei der in der Figur 10c gezeigten Ausführungsform beträgt der Winkel a der Abweichung, mit welcher die Stufen der gestuften Oberfläche 11 mit ihren jeweiligen Flächen senkrecht zur bestimmungsgemässen Hauptschlagrichtung H stehen, ca. 14°. Auf diese Weise können die beim Abschlag auf den Schlägerkopf 1 wirkenden Kräfte im Anbindungsbereich 71 besonders gut absorbiert werden. Versuche haben gezeigt, dass die Anbindung der Gewichtungselemente 7 noch weiter verbessert werden kann, indem die Stufen derart ausgerichtet werden, dass sie jeweils eine senkrecht zur bestimmungsgemässen Hauptschlagrichtung H stehende Fläche bilden. In der Praxis konnten bereits sehr gute Resultate mit einer Stufung erreicht werden, deren jeweilige Stufenflächen mit einer Abweichung von maximal 40°, bevorzugt von maximal 20°, senkrecht zur bestimmungsgemässen Hauptschlagrichtung H stehen.

Vorzugsweise bilden alle in der Projektion in die bestimmungsgemässe Hauptschlagrichtung gewandten Flächen der Anbindungsbereiche der Gewichtungselemente 7 eine mehrfach gestufte und/oder laserstrukturierte Oberfläche, wobei vorteilhaft die Stufen von allen diesen Flächen derart ausgerichtet sind, dass sie jeweils eine mit einer Abweichung von maximal 40°, bevorzugt von maximal 20°, senkrecht zur bestimmungsgemässen Hauptschlagrichtung H stehende Fläche haben.

Ein Verrutschen oder gar Ablösen der Gewichtungselemente 7 konnte dadurch bei Langzeitversuchen noch weiter reduziert werden.

Im rückseitigen Bereich, das heisst an den in der Projektion zumindest teilweise entgegen die bestimmungsgemässe Hauptschlagrichtung H gewandten Aussenflächen, des jeweiligen Gewichtungselements 7 bildet die mehrfach gestufte Oberfläche 11 bezogen auf die Hauptschlagrichtung H bevorzugt Hinterschnitte. Derartige Hinterschnitte sind beispielsweise bei den in der Figur 9c gezeigten Gewichtungselementen 7 jeweils in den mit den gestrichelten Pfeilen markierten Bereichen vorgesehen. Die Festigkeit der Anbindung der Gewichtungselemente 7 kann dadurch insbesondere im Hinblick auf die beim Abschlagen auftretenden Hauptkräfte verbessert werden.

Der in der Figur 11 erkennbare laserstrukturierte Oberfläche 10 des Anbindungsbereichs 61 der Schlagplatte 6 weist eine regelmässige Geometrie mit einer Vielzahl von parallelen, sich senkrecht kreuzenden und in regelmässigen Abständen angeordneten Rillen auf. Mit einem derartigen Muster konnte eine besonders feste Anbindung der Schlagplatte 6 an die Schale 3 erreicht werden. Aufgrund des regelmässigen Musters ist die Laserstrukturierung des Anbindungsbereichs 61 auch von Auge gut erkennbar. Die Abstände der parallel zueinander verlaufenden Rillen liegen bevorzugt jeweils im Bereich zwischen 0.1 mm und 0.3mm, insbesondere bei ca. 0.2 mm, was sich als guter Kompromiss zwischen Stärke der Anbindung einerseits sowie Arbeitsaufwand und thermischer Verzug der Platte beim Energieeintrag andererseits herausgestellt hat.

Die Figur 11 zeigt eine mikroskopische Aufnahme des Verbindungsbereichs zwischen einer Schlagplatte 6 mit laserstrukturierterOberfläche 10 und dem Kompositmaterial einer Schale 3. Die in regelmässigen Abständen angeordneten Rillen der laserstrukturierten Oberfläche 10 sowie das Ineinandergreifen der Materialien der beiden Bauteile sind gut erkennbar. Die Bauteile 6 und 3 sind somit form- und stoffschlüssig miteinander verbunden.

Eine mikroskopische Aufnahme des Verbindungsbereichs zwischen der Schlagplatte 6 und der Schale 3 eines anderen, ebenfalls erfindungsgemässen Schlägerkopfes 1 ist in der Figur 13 gezeigt. Die laserstrukturierte Oberfläche 10 weist hier in den zwischen den Rillen angeordneten Zwischenflächen 13 jeweils eine zusätzliche Strukturierung mit kleinen lokalen Erhebungen und Vertiefungen auf. Die zusätzliche Strukturierung der Zwischenflächen 13 kann durch verschweisste Metallspritzer erreicht werden. In der Draufsicht ist dieselbe laserstrukturierte Oberfläche 10 in der Figur 10 dargestellt. Die Figur 15 zeigt schematisch ein entsprechendes Konturbild. Durch die zusätzliche Strukturierung in den Zwischenflächen 13 kann die Gesamtoberfläche des Anbindungsbereichs noch weiter vergrössert und die Anbindung der Bauteile dadurch noch verstärkt werden.

In der Figur 15 ist erkennbar, dass sich die durch die laserstrukturierte Oberfläche 10 gebildeten Rillen nach unten hin zum Teil aufweiten und/oder Hinterschnitte 12 bilden. Mittels geeigneter Parametereinstellung beim bevorzugt gepulsten Lasereintrag der Rillen können eine Aufweitung der Rillen nach unten hin problemlos erreicht und die Ausbildung Hinterschnitte provoziert werden. Hinterschnitte 12 werden ausserdem von den lokalen Erhebungen in den Zwischenflächen 13 gebildet. Das Material der Schlagplatte 6 kann dadurch vom Kompositmaterial der Schale 3 hintergriffen werden, wodurch eine besonders feste Verbindung entsteht.

Im Hinblick auf Herstellbarkeit und Wirkung haben die Rillen der laserstrukturierten Oberfläche 10 bevorzugt eine Breite in einem Bereich zwischen 30 und 100pm, insbesondere zwischen 30 und 50pm. Die Tiefe der Rillen liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 20 und 10Oprn, insbesondere zwischen 30 und 10Oprn. Rillen mit einer geringeren Breite als 30pm, beispielsweise in einem Bereich zwischen 15 und 30pm, und/oder mit einer kleineren Tiefe als 20pm, beispielsweise in einem Bereich zwischen 10 und 20pm, könnten sich in Zukunft sowie in Abhängigkeit von deren Herstellbarkeit mittels eines Lasers als vorteilhaft erweisen.

Die Figur 16a zeigt eine mikroskopische Aufnahme der laserstrukturierten Oberfläche 10 der Schlagplatte 6 eines weiteren erfindungsgemässen Schlägerkopfes in der Querschnittsansicht. Die Figur 16b zeigt den Konturverlauf im Bereich der Grenzflächen zur besseren Erkennbarkeit. Auch hier ist gut erkennbar, wie das Kompositmaterial der Schale 3 in die Rillen der laserstrukturierten Oberfläche 10 eingreift und diese in den Bereichen der Hinterschnitte 12 sogar hintergreift. Ein gegenseitiger Eingriff findet auch in den Bereichen der Zwischenflächen 13 statt, wobei auch dort ein Hintergreifen von Hinterschnitten 12 erfolgt.

Eine weitere Variante einer laserstrukturierten Oberfläche 10 mit Hinterschnitten 12 ist als mikroskopische Aufnahme in der Figur 17a und als nachgezeichneter Konturverlauf in der Figur 17b gezeigt. Die Strukturierung der Zwischenflächen 13 ist hier im Vergleich zur Ausführungsform der Figuren 16a und 16b erheblich stärker ausgeprägt, das heisst in einer ähnlichen Grössenordnung wie die dazwischen angeordneten Rillen.

In den Figuren 18 bis 21 sind verschiedene mögliche geometrische Ausgestaltungen der laserstrukturierten Oberfläche 10 dargestellt. In der Figur 18 ist die bereits erwähnte bevorzugte Anordnung von sich senkrecht kreuzenden Rillen gezeigt. Die Figuren 19 und 20 zeigen eine laserstrukturierte Oberfläche 10 mit kreuzförmigen Vertiefungen oder Erhebungen in paralleler bzw. versetzter Anordnung. Bei der Ausführungsform der Figur 21 weist die laserstrukturierte Oberfläche 10 kreisflächenförmige Vertiefungen oder Erhebungen auf. Bei allen in den Varianten der Figuren 18 bis 21 gezeigten laserstrukturierten Oberflächen 10 handelt es sich um eine jeweils regelmässige Geometrie mit lokalen Erhebungen bzw. Vertiefungen, die in gleichmässigen Abständen zueinander angeordnet sind.

Um die positiven Eigenschaften des Kompositmaterial der Schale 3 bezüglich Elastizität und Eigenfrequenzen nicht negativ zu beeinflussen, sind die Schlagplatte 6 und die Bodenplatte 8 jeweils so dünn wie möglich ausgebildet. Bevorzugte Dicken der Schlagplatte 6 liegen in einem Bereich von 0.2-0.8mm, insbesondere bei ungefähr 0.5mm. Bevorzugte Dicken der Bodenplatte 8 liegen in einem Bereich von 0.8-1.25mm. In der Figur 22 ist gezeigt, dass die Schlagplatte 6 bevorzugt eine Randphase 14 aufweist, das heisst, dass der Randabschluss der Schlagplatte 6 angephast ist. Die Blechdicke wird dabei zum Rand hin um bevorzugt 30-50% verjüngt. Typischerweise ist die Randphase 14 1-4mm breit. Die Rillen der laserstrukturierten Oberfläche 10 sind vorteilhaft aber bis an die Aussenkante vorhanden. Der Randbereich der Schlagplatte 6, insbesondere die Randphase 14, kann auch dichter laserstrukturiert sein, um die Anbindung in diesem Bereich noch zu verstärken.

Eine weitere Massnahme, welche bevorzugt zusätzlich zu den laserstrukturierten und/oder mehrfach gestuften sowie optional aufgerauhten Oberflächen eingesetzt wird, um ein Verrutschen bzw. Ablösen der Gewichtungselement 7 zu verhindern, ist in der Figur 23 erkennbar: Die Schale 3 weist eine Vielzahl von nach Innen ragenden Vorsprüngen 15 auf, welche jeweils im Bereich einer Kante an einer Aussenseite des Gewichtungselements 7 anliegen und dieses dadurch bzgl. seiner Beweglichkeit behindern. Gut erkennbar ist in der Figur 23 auch der von der Schale 3 im Wesentlichen vollständig umgebene Kern 4 des Schlägerkopfes 1 , welcher aus einem gasförmigen Material, wie insbesondere Luft, gebildet wird. Die Schale 3 bildet somit einen Hohlkörper.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Schlägerkopf

2 Hosel 10 Laserstrukturierte Oberfläche

11 Gestufte Oberfläche

3 Schale 12 Hinterschnitt

4 Kern 13 Zwischenfläche

6 Schlagplatte 14 Randphase

61 Anbindungsbereich 15 Vorsprung

7 Gewichtungselement

71 Anbindungsbereich H Hauptschlagrichtung

8 Bodenplatte a Winkel

81 Anbindungsbereich

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1 . Schlägerkopf (1) für einen Golfschläger, aufweisend eine aus einem Kompositmaterial, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, hergestellte äussere Schale (3); sowie eines oder mehrere aus einem Metall hergestellte Zusatzelemente (6, 7, 8), welche jeweils mit einem Anbindungsbereich (61 , 71 , 81) zumindest teilweise in das Kompositmaterial der Schale (3) eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungsbereich (61 , 71 , 81) des einen oder der mehreren Zusatzelemente (6, 7, 8) jeweils durch eine laserstrukturierte und/oder mehrfach gestufte Oberfläche (10, 11) gebildet wird.

2. Schlägerkopf (1) nach Anspruch 1 , wobei es sich bei zumindest einem Teil von dem oder den Zusatzelementen um eines oder mehrere Gewichtungselemente (7) handelt, welche jeweils vollständig im Inneren der Schale (3) angeordnet sind.

3. Schlägerkopf (1) nach Anspruch 2, wobei ein erstes sowie ein zweites von dem einen oder den mehreren Gewichtungselementen (7), bezogen auf die bestimmungsgemässe Hauptschlagrichtung (H), jeweils seitlich am Schlägerkopf (1) angeordnet sind.

4. Schlägerkopf (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das oder die Gewichtungselemente (7) als Ganzes jeweils eine unregelmässige und zumindest teilweise der Innenfläche der Schale (3) angepasste geometrische Form aufweisen.

5. Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kompositmaterial einen Klebstoff, insbesondere einen Klebstoff in Form eines Epoxidharzes, aufweist, um das oder die Zusatzelemente (6, 7, 8) mit dem Kompositmaterial der Schale (3) zu verbinden.

6. Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei zumindest einem von dem oder den Zusatzelementen (6, 7, 8) um eine Schlagplatte (6) handelt, welche an einer Aussenseite der Schale (3) angebracht ist und zum Abschlag eines Golfballs dient.

7. Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Wesentlichen jeweils alle in der Projektion zumindest teilweise in die bestimmungsgemässe Hauptschlagrichtung (H) gewandten Flächen der Anbindungsbereiche (61 , 71 , 81) von dem oder den Zusatzelementen (6, 7, 8) durch eine mehrfach gestufte und/oder laserstrukturierte Oberfläche (10, 11) gebildet werden.

8. Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anbindungsbereich (61 , 71 , 81) jeweils durch eine mehrfach gestufte Oberfläche (11) gebildet wird, und wobei die Stufen der mehrfach gestuften Oberfläche (11) jeweils eine Fläche bilden, die mit einer Abweichung von maximal 40°, bevorzugt von maximal 20°, senkrecht zur bestimmungsgemässen Hauptschlagrichtung (H) steht.

9. Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anbindungsbereich (61 , 71 , 81) jeweils durch eine laserstrukturierte Oberfläche (10) gebildet wird, und wobei die laserstrukturierte Oberfläche (10) jeweils eine Vielzahl von bevorzugt zueinander parallelen und/oder senkrecht aufeinander stehenden, mittels eines Lasers geformte Rillen aufweist.

10. Schlägerkopf (1) nach Anspruch 9, wobei die Rillen in der Tiefe jeweils eine grössere Breite haben als an der Oberfläche.

11. Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anbindungsbereich (61 , 71 , 81) jeweils durch eine aufgerauhte Oberfläche gebildet wird, und wobei die Aufrauhung bevorzugt mittels Sandstrahlung, chemischer Ätzung und/oder flächiger Laserbehandlung erzeugt ist.

12. Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das oder die Zusatzelemente (6, 7, 8), bezogen auf die bestimmungsgemässe Hauptschlagrichtung (H), jeweils einen Hinterschnitt (12) aufweisen, welcher bevorzugt in einem zur Hauptschlagrichtung (H) rückseitigen Bereich des jeweiligen Zusatzelements (6, 7, 8) vorgesehen ist.

13. Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das oder die Zusatzelemente (6, 7, 8) jeweils vollständig im Inneren der Schale (3) angeordnet sind, wobei die Schale (3) in das Innere ragende Vorsprünge (15) aufweist, um ein Verschieben des oder der Zusatzelemente (6, 7, 8) relativ zur Schale (3) zu verhindern.

14. Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausserdem aufweisend einen aus einem gasförmigen Material, insbesondere Luft, oder aus einem Schaummaterial hergestellten Kern (4), welcher von der Schale zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, umgeben ist.

15. Golfschläger aufweisend einen Schlägerkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

16. Verfahren zur Herstellung eines Schlägerkopfes (1), welcher vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist, wobei das Verfahren zumindest den Schritt aufweist, dass eines oder mehrere aus einem Metall hergestellte Zusatzelemente (6, 7, 8) mit jeweils einem Anbindungsbereich (61 , 71 , 81) zumindest teilweise in ein Kompositmaterial, insbesondere in einen faserverstärkten Kunststoff, einer äusseren Schale (3) des Schlägerkopfes (1) eingebettet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindungsbereich (61 , 71 , 81) von dem oder den Zusatzelementen (6, 7, 8) vor dem Einbetten in das Kompositmaterial jeweils laserstrukturiert und/oder mehrfach gestuft wird.