ITNA20130005A1 - Corde turbolente per racchette da tennis innovative a basso attrito aerodinamico - Google Patents

Description

Brevetto per invenzione industriale

DESCRIZIONE dell’invenzione avente per TITOLO:

“Corde turbolente per racchette da tennis innovative a basso attrito aerodinamico”

La presente invenzione prevede la realizzazione di corde da inserire in racchette usate in diversi sport, e in particolare nello sport del tennis, con superficie della corda avente mini o micro protuberanze e/o avvallamenti di forma, geometria, direzioni e dimensioni opportune.

E’ noto che il moto di un corpo in un fluido, sia liquido che gassoso, é soggetto ad azioni frenanti dovute alle resistenze fluidodinamiche esercitate dal fluido stesso sul corpo. Le singole corde di una racchetta da tennis non sono evidentemente esenti da tali fenomeni, a qualunque velocità della racchetta essi si presentino. Il fenomeno deirattrito esistente tra fluido e corpo e quindi della resistenza offerta al movimento relativo tra i 2 elementi dipende in modo deciso dal tipo delle dinamica del flusso dei filetti di fluido in prossimità della superficie del corpo, ed é noto che a velocità diverse tale attrito, e quindi la resistenza al movimento relativo, é funzione sia della velocità relativa tra essi in quell’istante, sia di altri parametri fluidodinamici.

La velocità relativa tra racchetta ed aria (fluido) al momento dell’impatto della racchetta sulla palla dipende da molteplici fattori ed essenzialmente dalla forza, potenza, massa della racchetta, accelerazione ed energia impressa alla racchetta dall’atleta. A parità di racchetta ed atleta, quindi di capacità muscolari di esso, e a parità di abilità e coordinamento dei suoi movimenti al momento dell’impatto della racchetta sulla palla, i fattori potenza, forza ed energia impressa sono costanti, quindi non risulta possibile esercitare ulteriori azioni per imprimere maggiori caratteristiche all’ impatto per variare la velocità della racchetta.

La presente invenzione suppone di agire sul regime aerodinamico dell’insieme corda/aria in un range della loro velocità relativa tale che il valore della resistenza al movimento relativo sia determinata fortemente dal tipo di dinamica dei filetti di flusso del fluido che in generale può essere di tipo laminare o turbolento.

Mentre é noto che il flusso laminare comporta i minimi valori della resistenza al moto relativo, qualora riesca a mantenere il flusso laminare lungo tutta la superficie del corpo come avviene per i profili particolarmente affusolati nella direzione del moto, é anche noto che la forma del corpo gioca un ruolo importante in questo passaggio a causa della presenza della resistenza di forma, dovuta al cambio del flusso da laminare a turbolento a partire da un certo punto della superficie del corpo, comportando il meccanismo della separazione delle linee di flusso dalla superficie del corpo.

Il fenomeno della separazione, anche se più o meno evidente sempre, produce questo tipo di resistenza in maniera preponderante nei corpi cosiddetti tozzi, per la nascita di differenze di pressione attorno alla geometria del corpo solido poiché tali differenze di pressione si traducono in una forza di resistenza all’avanzamento.

Questa é la nota ragione per cui in alcuni casi per i corpi tozzi conviene avere un flusso turbolento fin dall’inizio del movimento relativo fluido/corpo, come avviene per la peluria che le palle da tennis hanno sulla superficie che consente di ridurre la loro resistenza di forma mantenendo il flusso reso turbolento da tale peluria meglio attaccato alla pallina più che se essa fosse liscia; o ancora come avviene per le palline da golf che hanno una serie di impronte sulla superfìcie.

La presente invenzione infatti tende ad anticipare la fase di passaggio da laminare a turbolento e, così facendo, a diminuire le forze relative di attrito, quindi riducendo la resistenza al moto di corpi tozzi come le corde, quindi ad aumentare la velocità di movimento della racchetta, a parità di tutti gli altri parametri descritti in precedenza, rallentando o eliminando del tutto il fenomeno della separazione delle linee di flusso.

Nel caso di racchette da tennis un atleta di livello elevato si esprime movendo la racchetta a notevole velocità, sempre crescente nei tempi piu’ recenti, e con valori che possono superare anche 150 Km/h.

Le diverse tipologie di corde esistenti spaziano da corde sintetiche monofilamento o plurifilamento, a naturali di budello, in cui le caratteristiche, dimensioni della sezione, materiale si differenziano anche notevolmente e vengono scelte in funzione delle caratteristiche globalmente volute dall’atleta. Solo alcuni modelli sono costruiti con sezione non circolare ma poligonale regolare. La presente invenzione prevede che il profilo della sezione retta della corda, mantenendo dimensioni medie analoghe a quelle delle corde attualmente usate, sia invece costituita da un profilo, come indicato tipicamente e schematicamente in Fig.l, in cui le protuberanze di geometria particolare come indicato siano variabili nei diversi modelli e possano estendersi o in maniera rettilinea costante lungo l’asse della corda come indicato tipicamente e schematicamente in Fig.2, oppure avvolti a spirale intorno ad essa come indicato tipicamente e schematicamente in Fig.3, (con passo della elica compreso tipicamente tra 1 e 10 volte il diametro), o ancora con interruzioni saltuarie per aumentare l’effetto desiderato di interruzione dei filetti fluidi e produrre regime turbolento dell’aria in movimento intorno alla corda.

Nella presente invenzione le dimensioni tipiche della protuberanza, facendo riferimento a corde di diametro interno D compreso tra 1,2 e 1,4 mm, sono, come indicato tipicamente e schematicamente in Fig.l :

• Altezza tipica della protuberanza h=5/l 00 mm

• Larghezza tipica alla base della protuberanza 1=5/ 100 mm

• Passo tipico tra 2 protuberanze p=10/l 00 mm

Per corde di diametri diversi le dimensione della protuberanze possonno variare proporzionalmente, restando gli effetti inalteralti.

La realizzazione delle protuberanze descritte su corde in materiale sintetico e/o naturale può avvenire, nella presente invenzione, per pul-trusione di materiale polimerico sintetico di natura simile alle fibre utilizzate, di qualunque natura, attraverso una trafila calibra di geometria e dimensione adatta alla corda ed al profilo ottenibile, con modalità opportune per ottenimento di 1 delle 2 diverse tipologie di struttura della protuberanze.

Nella presente invenzione le protuberanze possono essere create sia in fase di realizzazione della corda, sia successivamente su di essa.

La presenza delle protuberanze descritte raggiunge inoltre lo scopo, oltre che di aumentare la velocità di movimento della racchetta per diminuzione delle forze di attrito aria/corde come descritto in precedenza, di migliorare notevolmente il grip delle corde sulla palla, in modo da facilitare gli effetti di rotazione impressa alla palla nell’impatto, se così si desidera. Inoltre, l’impatto sulla palla a parità di energia in gioco, avviene in maniera micrometricamente piu’ blanda, contribuendo alla diminuzione dei noti pericoli di infortuni per chi ha frequenti dolori al braccio o gomito.

Claims (1)

1. Brevetto per invenzione industriale Rivendicazioni dell’invenzione industriale dal titolo: “Corde turbolente per racchette da tennis innovative a basso attrito aerodinamico” Rivendicazioni 1. - Corde innovative a basso attrito aerodinamico, di uso per racchette da tennis e da altri sport analoghi, con la superfìcie della corda con mini o micro protuberanze e/o avvallamenti di forma, geometria, direzioni tali da influire sulle azioni frenanti dovute alle resistenze aerodinamiche esercitate dall’aria sulla corda stessa durante il suo movimento ad alta velocità 2. - L’ottenimento di quanto indicato nella Rivendicazione 1. mediante la presenza delle protuberanze, realizzate secondo lo schema tipico di Fig.l, che agiscono sul tipo di dinamica e regime del flusso dei filetti di aria in prossimità della superficie della corda, permettendo dal primo istante di moto della corda il passaggio da regime di tipo laminare a turbolento 3. - Corde innovative a basso attrito aerodinamico, secondo le Rivendicazioni 1 e 2, basate sulla presenza di protuberanze, sulla superficie della corda, di dimensioni comprese tra 5/100 e 10/100 di millimetro, come schematizzato nella Fig. 1 4. - Corde innovative a basso attrito aerodinamico, secondo le Rivendicazioni 1, 2 e 3, basate sulla presenza delle protuberanze, sulla superficie della corda, che si estendono in maniera cilindrica lungo la superfìcie della corda stessa, come mostrato in Fig. 2 5. - Corde innovative a basso attrito aerodinamico, secondo le Rivendicazioni 1, 2 e 3, basate sulla presenza delle protuberanze, sulla superfìcie della corda, che si estendono in maniera elicoidale intorno alla superfìcie della corda stessa, come mostrato in Fig. 3 6. - Corde innovative a basso attrito aerodinamico, secondo le Rivendicazioni 1, 2, 3, 4 e 5, basate sulla presenza delle protuberanze, sulla superficie della corda, le cui dimensioni tipiche per corde di diametro D compreso tra l,2mm e 1,4 mm, sono, : • Altezza tipica della protuberanza h=5/ 100 mm • Larghezza tipica della protuberanza 1=5/100 mm • Passo tipico tra 2 protuberanze p=l 0/100 mm 7. - Corde innovative a basso attrito aerodinamico, secondo le Rivendicazioni 1, 2, 3, 4, 5 e 6, volta alla variazione del regime aerodinamico dell’aria intorno a ciascuna corda durante il movimento della racchetta nella diverse fasi di gioco, e pertanto all’aumento della velocità della racchetta durante la detta fase, con ciò velocizzando il gioco 8. - Corde innovative a basso attrito aerodinamico, secondo le Rivendicazioni 1, 2, 3, 4, 5 e 6, giocatore, intervenendo nel tipo di contatto palla/ corde 9. - Corde innovative a basso attrito aerodinamico, secondo le Rivendicazioni 1, 2, 3, 4, 5 e 6, che permettono di ottenere vantaggi relativamente alla nota patologia di dolori al gomito o braccio del giocatore, intervenendo in maniera piu’ blanda nel momento dell’impatto tra corde e palla, a causa della presenza delle protuberanze sulla corda