DE68928107T2

DE68928107T2 - Sportschläger

Info

Publication number: DE68928107T2
Application number: DE68928107T
Authority: DE
Inventors: Gene A Boardman; James Speros; Rodney Svoma
Original assignee: Individual
Current assignee: Athletic Alternatives Inc Phoenix Ariz Us
Priority date: 1988-08-18
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2009-08-18
Also published as: EP0429533A1; US5197731B1; DE68928107D1; AU633025B2; US5037097A; ATE153866T1; EP0429533A4; US5551689A; JPH04505560A; EP0429533B2; US5816960A; ES2017405A6; DE68928107T3; US5197731A; CA1330220C; AU4204089A; WO1990001974A1; EP0429533B1

Description

Fachgebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Sportschläger, wie sie beispielsweise zum Spielen der Spiele Tennis, Racquetball und Squash eingesetzt werden, und insbesondere auf Sportschläger mit einer mittigen Spielfläche verwebter Saiten, welche in einer einzelnen Ebene liegen, deren Enden allerdings am Schlägerrahmen in einer gespreizten Anordnung befestigt sind, um dynamische Verhaltenseigenschaften einer beidseitig konkaven Fläche vorzusehen, deren dynamische Eigenschaften eng auf die dynamischen Eigenschaften von Bällen abgestimmt sind, die mit diesen Schlägern getroffen werden sollen.

Hintergrund der Erfindung

Es wurde viel Arbeit geleistet, um verbesserte Schläger für Tennis und Racquetball bereitzustellen. Das prinzipielle Ziel war, Schläger bereitzustellen, um höchste Spielfunktion zu erreichen, allerdings war ein weiterer wichtiger Punkt, Schläger bereitzustellen, die das Verletzungsrisiko insbesondere von Gelenkschäden verringern, wie beispielsweise Tennisellbogen. Bei der Beschäftigung mit einer Verbesserung der Schläger- Eigenschaften wurde viel Aufmerksamkeit auf die besaiteten Spielflächen gerichtet.
Ein erstes Beispiel früherer Lösungswege ist das auf Howard Head erteilte US-Patent 3 999 756, welches den beliebten und sehr erfolgreichen Head- Tennisschläger beschreibt. Durch sorgfältige experimentelle Wahl einer Kombination aus Größe, Geometrie, Masse und Materialien stellt Head einen Schläger mit verbesserten Eigenschaften bereit. Allerdings hat der Head-Schläger keinen Erfolg dabei, die Genauigkeit von außeraxial getroffenen Bällen ausreichend zu verbessern.
Im US-Patent 4 076 249 offenbart Newsome einen Schläger mit einer Saitenanordnung, die eine konkave ballangreifende Fläche zweier Saitenflächen umfaßt, welche sich entlang der Mittenachse des Schlägers schneiden. Newsomes Ziel war, einem Spieler zu ermöglichen, die Genauigkeit aufrechtzuerhalten, wenn der Ball außerhalb des Soll- Treffbereichs ("Sweet Spot") des Schlägers getroffen wird, während das Verdrehen des Schlägers in der Hand des Spielers reduziert wird. Allerdings wurde die Doppelsaitenanordnung vom US-Tennisverband nicht für Turnierspiele zugelassen.
Ein anderer Lösungsweg, um den sogenannten Soll-Treffbereich ("Sweet Spot") des Schlägers zu vergrößern ist im auf Ferran erteilten US-Patent 4 330 132 offenbart. Die zentrale Idee ist, die Spannung der einzelnen Saitenabschnitte zu variieren, um die Saiten-Auslenkung in Antwort auf den Ballaufprall einheitlich zu machen. Allerdings sind derartige Schläger ausgesprochen schwer zu bespannen.
Die GB 223,151 beschreibt einen Schläger mit einer verbesserten Bespannungsart, deren Ziel es ist, das Risiko eines Splitterns des Rahmens zu minimieren und ein Verbiegen oder Verdrehen zu verhindern. Das Hauptmerkmal dieses Schlägers besteht im Vorsehen von diagonal gebohrten Besaitungslöchern mit einer Doppeireihe von Öffnungen, die sich an der Innenseite des Rahmens öffnen. Außen können die Löcher in einer oder zwei Reihen liegen. Die letzten Längsseiten eines derartigen Schlägers sind nicht durch das Verweben gespannt mit dem Ergebnis, daß wenn der Schläger den Ball trifft, die Saiten keine Knoten mit den seitlichen Saitensegmenten an deren Ort bilden.
Die FR 2 276 845 beschreibt einen Schläger, bei welchem eine versetzte Saitenanordnung eingesetzt wird, um Schwachpunkte im Rahmen und ein Verdrehen des Rahmens zu vermeiden, was dann auftritt, wenn der Ball die Treffläche trifft. Um dies zu erreichen, sind die Durchgangslöcher fur die einzelnen Saiten im Schlägerrahmen parallel zur Generalebene und mit ihren Achsen in zwei parallel angeordneten Ebenen ausgerichtet, eine auf jeder Seite der Mittenfläche. Gemäß der Beschreibung ist das Ergebnis einer derartigen Besaitungsanordnung, daß dann, wenn der Ball die Treffläche trifft, die Enden der Saiten auf einer Seite der Mittenebene unter Torsionsmomenten Kräfte auf zueinander geneigte Saiten ausuben, welche von den beiden sich bei Zusammenwirken einander ausgleichenden Kräfte her resultieren könnten.
Frühere Tennisschläger hatten im Vergleich zu modernen Schlägern eine im allgemeinen schmale Spielfläche. Ältere Tennisschläger sprachen auch geringer auf Treffer außerhalb der Mittenachse an, sowohl bezüglich "Gefühl", als auch bezüglich Ballkontrolle. Modernere Schläger haben eine größere Spielfläche. Insbesondere Head hatte Erfolg bei der Vergrößerung der Größe des Soll-Treffbereichs ("Sweet Spot") und verbesserte deshalb das "Gefühl" bei Treffern außerhalb der Mittenachse. Allerdings bleibt die Kontrolle besonders bezüglich der Höhenrichtung von "Return"-Schlägen für Treffer außerhalb der Mittenachse ein Hauptproblem der breiteren Schläger von heute.
Die vorliegende Erfindung ist das Ergebnis kontinuierlicher Forschung, Analyse und ausgiebiger Experimente mit Tennisschläger-Konstruktionen, welche auf eine weitere Verbesserung der Spieleigenschaften und eine Reduzierung des auf die Spielerhand und -arme übertragenen Drehmoments gerichtet sind.
Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, einen Schläger mit einer Saiten-Fläche bereitzustellen, welcher eine verbesserte Kontrolle für Treffer außerhalb der Mittenachse vorsieht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine Schlägerkonstruktion bereitzustellen, welche das auf den Spielerarm übertragene Drehmoment durch verteilen der Schlagenergie auf einen längeren Zeitraum reduziert.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, eine besaitete Fläche bereitzustellen, die eben ist, sich jedoch dynamisch wie eine zweiseitig konkave Fläche verhält, indem sie einen geeigneten Korrekturvektor zum Treffen von Bällen überträgt, jedoch in einer Einzelebenen-Flächenverwebung und ohne Verdoppeln der Webung.
Ein weiteres Ziel ist, einen Schläger bereitzustellen mit einer besaiteten Fläche, deren dynamisches Verhalten enger an die Schwingungsfrequenz von Bällen angepaßt werden kann.
Weitere Ziele werden durch ein oder mehrere der folgenden Schlägerkonstruktions-Elemente erreicht.

Abriß der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Sportschläger bereitgestellt mit einem Umfangsrahmen mit in und um eine Mittensymmetrie angeordneten Kopf-, Fuß- und Seitenteilen, einen Griff und eine erste und zweite Mehrzahl von sich jeweils im wesentlichen in Längs- und Querrichtungen zwischen sich gegenüberliegenden Orten auf dem Rahmen erstreckenden Saitenabschnitten, wobei die Saiten miteinander verwebt sind, um eine Ballkontaktfläche in der Mittenebene des Schlägers zu begrenzen, wobei wenigstens einige der Saitenabschnitte nahe dem Umfangsrahmen miteinander verwebt sind, um am letzten Berührpunkt zwischen den wenigstens einigen sich in entgegengesetzten Richtungen in nächster Nähe zum Rahmen erstreckenden Saitenabschnitten Knoten auszubilden, in welchen Enden der Saitenabschnitte von den Knoten zum Rahmen hin gespreizt sind, um den Rahmen abwechselnd vor und hinter der Ebene zu berühren, wobei die Enden der Saitenabschnitte an den Knoten in einer Richtung gespannt sind, die entgegengesetzt zu der ist, in welcher diese zum Rahmen hin gespreizt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der gespreizten Quersaitenabschnitte am Rahmen auf entgegengesetzten Seiten der Mittenebene angreifen und daß die Anzahl der Längssaiten geradzahlig ist.
Die vorliegende Erfindung stellt somit einen Sportschläger für Tennis, Racquetball, Squash oder dergleichen bereit, mit höchsten Funktionseigenschaften in Bezug darauf, daß es der Schläger sowohl hinsichtlich Genauigkeit und Spielgeschwindigkeit als auch hinsichtlich gesundheitsschädlicher anatomischer Wirkungen, wie beispielsweise Tennisellbogen, verzeiht, wenn der Ball oder das Ziel nicht im sogenannten Soll-Treffbereich ("Sweet Spot") der besaiteten Oberfläche getroffen wird. Die verbesserten Eigenschaften werden durch Verändern der Art und Weise erreicht, mit welcher die Saiten am Umfangsrahmen des Schlägers angreifen. Insbesondere weist der vorliegende Schläger ein im wesentlichen ebenes Gewebe einer Mehrzahl von längs- und querverwebten Saitenabschnitten auf, von denen ausgewählte Enden am Rahmen vor oder hinter der Ebene der besaiteten Fläche angreifen. Die vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Besaitungsanordnung bereit, welche von nur einer einzelnen in einer Mittenebene liegenden Fläche gebildet ist, allerdings als ein Ergebnis einer neuartigen Aufhängung der besaiteten Fläche, wie detaillierter unten beschrieben wird, Funktionseigenschaften einer konkaven Fläche aufweist.
Die vorliegende Erfindung verbessert auch die Anpassung der dynamischen mechanischen Eigenschaften des Schlägers an die gleichartigen Eigenschaften von Bällen. Obwohl es nicht möglich ist, die auf eine Spielerhand und einen Spielerarm übertragene Energie zu reduzieren, verringern die dynamischen Eigenschaften der vorliegenden Saitenanordnung die Größe des als ein Ergebnis des Balltreffens auftretenden Drehmoments durch Verteilen des Impulses auf einen längeren Zeitraum, und dadurch werden die auf den Spieler übertragenen augenblicklichen Kraftpegel reduziert, was somit das Risiko einer Verletzung herabsetzt.
Die Wirkung der Anordnung einer geraden Anzahl von gleichmäßig mit den Quersaitenabschnitten verwebten Längssaiten ist, daß die beiden Enden jedes einzelnen Saitensegments am Rahmen in einer entgegengesetzten Anordnung angreifen, d.h. das eine Ende vor und das andere hinter der Ebene, wodurch einheitlichere Eigenschaften der Schlägerfläche geschaffen werden. Die Netzwirkung der Saitenanordnung schafft eine einzelne statische durch das Gewebe der Saiten ausgebildete Fläche, welche sich jedoch aufgrund der Art und Weise, mit der die einzelnen Saiten am Rahmen befestigt sind, dynamisch wie zwei konkave Fläche verhält. Die aufgespreizte Anordnung der Enden der Saiten bildet im wesentlichen flache Falten nahe dem Umfang und außerhalb des Ballkontaktbereichs der Saitenfläche aus.
Die vorliegende Anordnung der Saitenaufhängung schafft eine überraschende dynamische Wirkung auf Ballkontrolle und Spieleigenschaften des Schlägers, selbst bei Treffern in Umfangsregionen nahe der Rahmenkante. Obwohl die Fläche statisch im wesentlichen flach ist, überwiegt dynamisch bei einem außermittigen Aufprall eines Balls beim Zusammenwirken mit dem Ball das Saitenelement, welches am Rahmen vor der Ebene befestigt ist. Dieses Saitenelement wird einem größeren Anteil der Aufprallkräfte und somit größerer Belastung ausgesetzt. Es spricht durch Aufweisen einer größeren Spannung an, was in einer seitlichen Ausdehnung des Bereichs des Soll-Treffbereichs ("Sweet Spot") resultiert. Auch weil dieses Saitensegment am Rahmen vor der Ebene der Spielfläche befestigt ist, übertragt diese Geometrie auf den getroffenen Ball einen wichtigen geometrischen Korrekturvektor in Richtung der Senkrechten durch die Mitte der Spielfläche. Dieser Korrekturvektor wächst auch mit wachsendem Abstand des Treffpunkts von der Mittenachse, wodurch zunehmend größere Korrekturen bei schlechteren außermittigen Treffern erfolgen, da diese zunehmend größere Verdreheffekte auf die Spielerhand und den Spielervorderarm bewirken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines bevorzugten Tennisschlägers, welche diese Erfindung beispielhaft wiedergibt.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht parallel zur Mittenachse des Schlägers, welche die Geometrie der der Schlägerrahmenseite am nächsten gelegenen Längssaite, und aufeinanderfolgende Quersaitenabschnitte zeigt, welche an der Rahmenseite angreifen. Die Abstände der Saiten von der Mittenebene sind allerdings zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht durch einen bevorzugten Schläger parallel zu einer Quersaite, welche die Geometrie eines einzelnen Quersaitenabschnitts zeigt. Erneut sind zu darstellenden Zwecken die Saiten nahe dem Rahmen weiter von der Mittenebene entfernt dargestellt als in Wirklichkeit.
Fig. 4a und 4b sind Querschnittsansichten von bevorzugten Rahmen mit verbreiterten Rahmenteilen, um das Anbringen der Saitenenden mit vergrößerten Öffnungswinkeln in der Mitte der Querteile des Rahmens und über dem gesamten Rahmen unterzubringen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Mit Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1, ist ein Tennisschläger mit einem im wesentlichen elliptischen Rahmen 11, hergestellt aus Metall oder Faserverbundwerkstoff, jeweils mit einem Kopfteil 12, einem Fußteil 13 und Seitenteilen 14 und 15. Ein Griff 16 mit Handgriff 17 ist mit dem elliptischen Rahmen 11 vermittels Armen 19 verbunden, welche integral mit einer Verlängerung vom Fußteil 13 des Rahmens zum Griff 16 ausgebildet sind.
Während die Zeichnungen einen herkömmlichen elliptischen Schläger zeigen, sollte klar sein, daß sich der herausragende Aspekt der Erfindung auf dessen Besaitungssystem bezieht, welches auch bei anderen Schlägerrahmen eingesetzt werden kann. Tatsächlich wird in Betracht gezogen, ebenfalls einen modifizierten Rahmen zu schaffen, der besonders dafür ausgelegt ist, das vorliegende Besaitungssystem, wie unten diskutiert, zu tragen und mit diesem zusammenzuwirken.
Der elliptische Rahmen hält die Saiten, welche herkömmliche synthetische oder Naturfasern sein können. Die Art des in den Zeichnungen gezeigten Gewebes 22 wird durch Verweben von Längssaiten 23 und Quersaiten 24 jeweils parallel und rechtwinklig zu den Schlägerachsen 25 ausgebildet.
Wir werden den Begriff Saitenabschnitt verwenden, um auf eine Länge einer Saite 26 zwischen den Kontaktpunkten 27 und 28 zwischen dem Saitenabschnitt und dem Rahmen 11 Bezug zu nehmen. Mit dem Begriff Ende meinen wird den Teil eines Saitenabschnitts zwischen dem letzten Kontaktpunkt oder Knoten 31 zwischen einem Längs- und Quersaitenabschnitt und dem Rahmen 11. Man könnte die Saitenanordnung als eine dreidimensionale Feder betrachten, die aus einer mittigen, verwebten Fläche 29 innerhalb der strichlierten Linie 32 und aus sich von dieser aus erstreckenden Saitenabschnitts-Enden 40 gebildet wird, die am Rahmen befestigt sind, um im wesentlichen den verwebten Saitenbereich in der Mitte des Rahmens aufzuhängen. Der Bereich 29 ist der im wesentlichen ebene Ballkontaktspielbereich. Der Bereich zwischen Bereich 29 und dem Rahmen wird nicht als Ballkontaktbereich betrachtet, da sich dieser zu nah am Rahmen befindet.
Obwohl wir den Begriff Saitenabschnitt verwenden, sollte klar sein, daß der Schläger mit einer durchgehenden Saite besaitet sein kann. Eine bevorzugte Anordnung ist, zwei Saiten zu verwenden, eine zum Ausbilden der querorientierten Abschnitte, die andere für die längsorientierten Abschnitte. Es ist ebenfalls nicht beabsichtigt, die Verwendung einer Mehrzahl von Saiten der Länge einzelner Abschnitte auszuschließen, die einzeln am Rahmen befestigt sind, so wie von oben zitiertem Ferrari gelehrt.
Ein variabler Parameter bezieht sich auf den Abstand zwischen Saiten. Dieser Parameter wird durch die Art der verwendeten Saite bestimmt. Die vorliegende Erfindung gilt für jede Wahl von Saitenmaterial. Der vorliegende Schläger kann allerdings besonders für einen Einsatz von Saiten gleichmäßiger kleinerer Durchmesser und geringerer Abstände geeignet sein, da der Ball dann eine größere Anzahl von Saiten berührt und die Aufprallbelastung über diese verteilt. Derartige Saiten können beispielsweise metallische, synthetische Fasern oder plastikummantelte Metallkern-Materialien sein, insbesondere Multifaser-Metallkern-Saiten. Es kann insbesondere erwünscht sein, eine Kombination eines Typs von Saitenmaterial für die quergerichteten und eines anderen Typs für die längsgerichteten Saitenabschnitte zu verwenden.
Das prinzipielle Merkmal der Erfindung wird bei Betrachtung von Fig. 2 klarer, welche einen Querschnitt der Draufsicht von Fig. 1 entlang der Ebene 2-2 mit einer Ansicht des Seitentejls 14 des Rahmens 11 zeigt.
Eine gepunktete Linie 42 zeigt die Lage der Mittenebene durch den Schläger an. Die Bezugszeichen 24 zeigen, wie die Quersaiten die letzten Längssaiten 33 neben der Rahmenseite 11 berühren, Knoten 29 ausbilden, und die Enden 40 der Saitenabschnitte begrenzen. Die Enden 40 der Quersaiten 24 sind abwechselnd am Rahmen 11 an Punkten oberhalb und unterhalb der Mittenebene 42 in einem Abstand di von dieser befestigt. Der Abstand di ist somit das Maß des Abstandes von der Mittenebene, mit welchem das i-te Saitenende befestigt ist. Da das wichtige Ziel ist, Höhenrichtungs-Flugbahnfehler zu korrigieren, ist es bevorzugt, nur die Enden der Quersaiten aufzuweiten, und am meisten bevorzugt ist, daß di durchgehend zwischen einem Maximalwert von di = 12,7 mm (0,5") in der Mitte bis 0 für die letzten Quersaiten nahe dem Kopf und dem Fuß des Rahmens variiert.
In der statischen Anordnung verformt die auf die Quersaiten wirkende Spannung die letzten Längssaiten zu einem wellenförmigen Verlauf (zur Klarheit wurde die Wellenform in der Zeichnung übertrieben). Unter statischen Bedingungen kann das Ausmaß der Verformung kleiner als ein Saitendurchmesser sein. Der Bereich 29 der Saitenfläche ist deshalb im wesentlichen eben, mit Ausnahme der Abweichung, die durch die normale Webart und die Wirkung der Aufhängung mit geöffneten Enden an den dem Umfang des Bereichs 29 nächstliegenden Saiten eingeführt ist. Unterbrochene Linien 35 verbinden die Hoch- und Tiefpunkte der letzten Längssaite. Die wellenförmige letzte Längssaite zeigt die geometrische Natur der Fläche, welche insgesamt durch die Saiten ausgebildet wird - - d.h. gefaltet am Umfang.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt längs der Ebene 3-3', durch die Draufsicht in Fig. 1, der den Verlauf einer Quersaite 24 zeigt. Die Längsseiten 23, welche dem Rahmen 11 am nächsten angeordnet sind, sind ein wenig außerhalb der durch die gebrochene Linie 42 angezeigten Mittenebene dargestelltt, erneut ein wenig übertrieben zugunsten der Klarheit. Bezugszeichen 44 bezieht sich auf die nächste Quersaite, deren vertikaler Ort im wesentlichen symmetrisch entgegengesetzt zur nächsten Saite 24 ist. Diese Zeichnung zeigt deutlich, die gespreizten oder geöffneten Beziehungen der Enden der Quersaitenabschnitte 24 und 24'.
In der Mitte des Schlägers verhält sich die Spielfläche wie bei herkömmlichen Schlägern. Allerdings, wenn Bälle den Schläger entfernter und weiter weg von der Mittenachse treffen, wird der Einfluß der am Rahmen hinter der Mittenebene befestigten Quersaiten zunehmend reduziert, und das dynamische Verhalten der Schlägersaitenfläche neigt dazu, sich dem eines mit weniger und im Grenzfall mit der Hälfte der Quersaiten bespannten Schlägers zu nähern. Deshalb gilt, je näher an den Schlägerseiten getroffen wird, desto größer ist die Auslenkung des Gewebes, da die wirksame Anzahl der mitwirkenden Saiten durch die Art der geöffneten Saitenenden-Aufhängung reduziert ist.
Die Saiten können am Rahmen in einer herkömmlichen Weise befestigt sein, d.h. mittels Bohrungen oder Löchern 46 durch den Rahmen 11 des Schlägers an geeigneten Orten. Die Saiten können ebenfalls um den Schlägerrahmen 11 herumgewickelt sein, wobei sie an Ort und Stelle durch Vertiefungen oder Ausnehmungen in den Oberflächen des Schlägerrahmens gehalten werden.
Fig. 4a ist ein Querschnitt eines bevorzugten Schlägerrahmens durch dessen Mitte nachse 42, umfassend einen Griff 17 und sich vom Griff zum im wesentlichen elliptischen Schlägerrahmen 11 erstreckende Arme 19. Das signifikante Merkmal des Schlägerrahmens 11 ist, daß dessen Seitenteile 14 verbreitert sind, um ein Muster von Bohrungen 51 mit einem größeren Abstand von der Mittenebene zu ermöglichen, als dies mit Schlägerrahmen herkömmlicher Breite möglich wäre, und deshalb Halt für Quersaiten zu schaffen, deren Enden am Rahmen mit einer Öffnung oder Spreizung größeren Grades befestigt sind, als dies anderweitig möglich wäre. Die Breitenkontur der Seitenteile 14 des Schlägerrahmens entspricht bevorzugt der Abstandskontur 52 des gewählten Öffnungsmusters für die Bohrungen 51 zur Aufnahme der Saitenabschnittsenden, d.h. die breitesten, ungefähr bis hin zur Griffbreite, in der Mitte der Seitenteile und jeweils schrittweise Verringerung der Breite des Rahmens zum Kopf- und Fußteil 12 und 13 hin.
Fig. 4b zeigt einen Schlägerrahmen, der identisch zu dem in Fig. 4a gezeigten Rahmen ist, außer daß die Kopf- und Fußteile 12 und 13 ebenfalls verbreitert sind, um einen Halt zum Befestigen der Enden der Längssaiten bei ebenfalls vergrößerten Abständen von der Mittenebene zu schaffen. Bei dieser Abwandlung sind die Bohrungen 52 abwechselnd in Ebenen 53 und 53' vor oder hinter der Mittenebene mit einem mehr oder weniger konstanten Abstand von dieser angeordnet.
Die Spannung der Saiten kann über den gesamten Schläger konstant sein, d.h. identisch für die Längs- und Quersaiten, bei ungefähr 20,4 bis 34,0 kg (45 bis 75 lbs) in Abhängigkeit von der Vorliebe des Spielers und dessen Fähigkeit und vom Schlägerdurchmesser. Es ist natürlich notwendig, daß für jede Saite die Spannung, welche sie unter maximalem Ballaufprall erfährt, unter der Hooke-Grenze für das Saitenmaterial bleibt.
Im voranstehenden Abschnitt stellten wir die geometrischen Eigenschaften und experimentellen Funktionsdaten für unseren neuen Sportschläger vor. Die Physik und Physiologie von Schlägerspielen, wie beispielsweise Tennis und Racquetball, sind sehr kompliziert. Es gibt allerdings bestimmte Prinzipien, welche begründetermaßen aufgestellt wurden und welche einen gewissen Einblick oder eine Erklärung bieten, warum der vorliegende Schläger seine verbesserte Funktion aufweist.
Das erste davon ist die Geometrie der vorliegenden Schlägerspielfläche, von welcher wir glauben, daß sie prinzipiell für die verbesserte Genauigkeit eines Schlags eines Balls verantwortlich ist, welcher durch den Schläger an einem Ort außerhalb des Zentrums getroffen wurde. Andere Dinge verhalten sich ähnlich; es kann mathematisch gezeigt werden, daß das vorliegenden Saiten-Aufhängungssystem wie eine dreidimensionale Feder wirkt, welche im Verlauf dessen Rückkehr von der maximalen Verformung durch den Ballaufprall auf den Ball eine seitliche Kraftkomponente überträgt, die dessen Flugbahn zu einer Flugbahn hin ausrichtet, die er gehabt hätte, wenn der Ball in der Mitte der Spielfläche getroffen worden wäre. Die zweite Überlegung ist das vorliegende Verfahren der abwechselnden Befestigung der Saiten am Rahmen vor und hinter der Ebene der Spielfläche, wodurch die den außermittigen Saitengewebe- Bereichen zugeordneten Federeigenschaften verändert werden. Die Kopplung zwischen Ball und Schläger wird durch das summierte Ansprechen der einzelnen Saiten bestimmt, die mit dem Ball über das Zeitintervall zwischen dem Anfangskontakt und dem letzten Trennen von Ball und Spielfläche in gegenseitigem Kontakt stehen. Wenn sich der Aufprallbereich in Richtung des Umfangs bewegt, sinkt die Anzahl von Saiten, welche wirksam mit dem Ball zusammenwirken, da die Saiten, welche am Rahmen hinter der Ebene der Spielfläche befestigt sind, mit dem Ball zunehmend später und im Verlauf der Aufprallzeitgeschichte geringer zusammenwirken. Die zunehmende Reduzierung der Anzahl von effektiv mit dem Ball zusammenwirkenden Saiten, wenn Aufpralle näher am Rahmen stattfinden, kompensiert den Versteifungseinfluß aufgrund der Tatsache, daß die durch die Randbereiche verlaufenden Saiten kürzer sind. Deshalb hält der Schläger dieser Erfindung die Berührung beständiger aufrecht, oder "fühlt" über einen größeren Bereich der bespannten Fläche als herkömmliche Schläger.
Der dritte Faktor, nämlich reduzierte gesundheitsschädliche physiologische Wirkungen, wird erreicht, da das Drehmoment reduziert ist. Die Reduzierung des auf die Arm-Anatomie des Spielers als Folge von außeraxialen Treffern angelegten Drehmoments resultiert aus der Verteilung der Energie über einen ausgedehnten Zeitraum durch Reduzierung der effektiven Anzahl von mitwirkenden Saiten, so daß deren Länge kleiner wird, womit deren Verformung vergrößert und der Zeitraum verlängert wird, in welchem der Ball in Berührung mit dem Schläger bleibt.

Testdaten für einen bevorzugten Schläger

Schläger, welche gemäß den Konzepten der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, wurden einer Mehrzahl von Tests ausgesetzt. Eine eingesetzte Testvorgehensweise war, den vorliegenden Schläger mit verschiedenen anderen herkömmlichen Schlägern einem Vergleichstest unter identischen Bedingungen auszusetzen.
Bei diesen Tests wurde Sorgfalt darauf gelegt, sich eine Testvorrichtung auszudenken, um eine Möglichkeit zu schaffen, so nahe wie möglich sowohl die menschlichen Spielerelemente als auch die Spielbedingungen nachzubilden. Beispielsweise versucht ein Spieler im Verlauf des Spiels, den Ball in einer bestimmten Richtung mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Flugbahn zurückzuschlagen. Die kritische Frage ist, festzustellen, was mit der Flugbahn passiert, wenn es dem Spieler nicht gelingt, den Ball mit der Schlägermitte zu treffen. Der "Eiserner Ivan" (Iron Ivan) genannte Testaufbau verwendete eine Blattfeder mit Klemmitteln zum Halten des Schlägers am Griff. Das andere Ende der Blattfeder war fest an einem vertikalen Federmechanismus befestigt. Die Länge und Breite der Blattfeder wurde gewählt, um genau der Länge eines menschlichen Arms zu gleichen und um einen Torsionsgrad um die Längsachse der Feder zu erlauben, welcher der Wirkung von durch außeraxiale Treffer erzeugter Verdrehung gleicht. Ein Rastmechanismus wurde zum Halten der Blattfeder und zum Freigeben dieser von einer zurückgezogenen gespannten Position aus vorgesehen, um das Ausführen reproduzierbarer Treffer zu ermöglichen und um Ballgeschwindigkeiten zwischen 32,2 km/h (20 mph) und über 166,9 km/h (100 mph) zu erzeugen. Der Zielball wurde von einem wegbrechenden T-Stück gehalten. Ballaufpralle wurden auf einer Aluminiumfolie aufgenommen, welche an einer flachen vertikalen Fläche mit Abständen von 6,1 und 9,1 m (20 und 30 ft.) vom Abschußmechanismus angeordnet war.
Bei einer typischen Testserie trifft Ivan eine Serie von 25 Schlägen direkt in der Mitte der Saitenfläche, 25 Schläge oberhalb und 25 Schläge unterhalb der Mitte der geometrischen Mitte der Saitenfläche. Der Ball wird in eine 6,1 m (20 ft). vor Ivan befindliche Betonmauer geschlagen, und jeder Balitreffer wird durch einen Abdruck auf der empfindlichen Folie aufgenommen.
Indem man die genaue Höhe des Balls am Schlägerkontaktpunkt kennt und indem man die genaue Höhe des Maueraufprallpunktes kennt, kann man genau die Anfangsgeschwindigkeit (durch den Schläger auf den Ball anfangs übertragene Energie) und die scheitelwinklige Richtung bestimmen, mit der der Ball getroffen wurde.
Wir haben unsere Erfindung getestet und mit Testdaten verglichen, welche von identischen Tests abgeleitet wurden, die mit einigen der populärsten Schlägern auf dem Markt durchgeführt wurden. Die folgende Tabelle ist eine Zusammenfassung der Testergebnisse bei Verwendung unseres bevorzugten Schlägers, umfassend 19 Quersaiten und 16 Längsseiten mit einem di für die Quersaiten, welches schrittweise von einem Maximum von 5,08 mm (0,2 Zoll) für die Mittensaiten bis 0 für die dem Kopf und dem Fuß des Schlägers nächstgelegenen Quersaiten variiert. Alle Tests wurden mit Schlägern einer Saitenfläche von 0,058 m² (90 Zoll im Quadrat) und 24,9 kg (55 Pfund) Saitenspannung durchgeführt.
Für einen Grundlinie-zu-Grundlinie-Flugball bei einem Abstand von 24,4 m (80 ft.) ist der Streufehler 20,3 mm (8 Zoll) für den Svoman, 609,6 mm (24 Zoll) für den Prince und 685,8 mm (27 Zoll) für den Antelope.

Claims

1. Sportschläger umfassend einen Umfangsrahmen mit in und um eine Mittensymmetrieebene (42) angeordneten Kopf- (12), Fuß- (13) und Seiten- (14, 15) Bereichen, einen Griff (16) und eine erste (23) und zweite (24) Vielzahl von sich jeweils im wesentlichen in Längs- und Querrichtungen zwischen sich gegenüberliegenden Orten auf dem Rahmen erstreckenden Saitenabschnitten, wobei die Saiten miteinander verwebt sind, um eine Ballkontaktfläche (29) in der Mittenebene des Schlägers zu begrenzen, wobei wenigstens einige der Saitenabschnitte nahe dem Umfangsrahmen miteinander verwebt sind, um am letzten Berührpunkt zwischen den wenigstens einigen sich in entgegengesetzten Richtungen in nächster Nähe zum Rahmen erstreckenden Saitenabschnitten Knoten (31) auszubilden, in welchen Endabschnitte (40) der Saitenabschnitte von den Knoten zum Rahmen hin gespreizt sind, um den Rahmen abwechselnd vor und hinter der Ebene zu berühren, wobei die Enden der Saitenabschnitte an den Knoten in einer Richtung gespannt sind, die entgegengesetzt zu der ist, in welcher diese zum Rahmen hin gespreizt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der gespreizten Quersaitenabschnitte am Rahmen an entgegengesetzten Seiten der Mittenebene angreifen und daß die Anzahl der Längssaiten geradzahlig ist.

2. Sportschläger nach Anspruch 1, wobei alle der Saitenabschnitte (23, 24), nahe dem Umfangsrahmen (11) spannbar verwebt sind, um Knoten (31) zu bilden, und alle der Saitenabschnittsenden (40) den Rahmen (11) abwechselnd vor und hinter der Ebene berühren.

3. Sportschläger nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die erste Vielzahl (23) von Saitenabschnitten sich parallel zu einer Mittelachse (25) des Schlägers erstreckt und die zweite Vielzahl (24) von Saitenabschnitten sich senkrecht zu der Achse (25) erstreckt.

4. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Enden (40) in den Bereichen, in welchen die Länge der Enden (40) größer ist, zu einem größeren Grad gespreizt sind.

5. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Enden (40) proportional zur Länge der Enden (40) gespreizt sind.

6. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Enden (40) nahe der Mitte der Seitenbereiche (14, 15) des Rahmens (11) zu einem größeren Grad gespreizt sind, als in dem Bereich zwischen den Kopfbereichen (12) und den Seitenbereichen (13, 14) des Rahmens.

7. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Vielzahl (23) der Saitenabschnitte am Kopfbereich (12) des Rahmens (11) gespreizt ist, und wobei die Endabschnitte (40) nahe der Mitte des Kopfbereichs (12) zu einem größeren Grad gespreizt sind, als im Bereich zwischen den Kopf- (12) und Seitenbereichen (14, 15) des Rahmens.

8. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grad der Spreizung an den Fuß- (13) und Kopf (12) Bereichen des Rahmens (11) minimal ist.

9. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Endabschnitte der wenigstens einigen Sai tenabschnitten in einem Abstand di an dem Rahmen befestigt ist, wobei di der senkrechte Abstand zwischen der Mittenebene (42) und dem Ort der i-ten Saite am Rahmen (11) ist, wobei i die Ordnung des i-ten Saitenendabschnittes (40) in einer Reihe benachbarter Saitenendabschnitte (40) bezeichnet, und der Abstand di abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen von der Mittenebene (42) gemessen wird, wobei es eine Vielzahl von Abständen di von der Mittenebene gibt, von denen einer gleich Null sein kann.

10. Sportschläger nach Anspruch 9, wobei der Abstand di zwi schen einem Mindestabstand für die ersten und letzten Saitenendabschnitte (40) der Reihe und einem Höchstabstand für einen Saitenendabschnitt (40) zwischen den ersten und letzten Saitenendabschnitten in der Reihe liegt.

11. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abwechselnd am Rahmen (11) an Orten vor und hinter der Ebene (42) befestigten Endabschnitte (40) der wenigstens einigen Saitenabschnitte die Enden (40) der lateralen Saitenabschnitte (24) sind.

12. Sportschläger nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei di bis zu ungefähr 12,7 mm (ein halbes Zoll) beträgt.

13. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rahmen (11) eine Breite von bis zu ungef:hr der Breite des Griffs haben kann.

14. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abstand zwischen den Saitenabschnitten (23, 24) näher am Rahmen (11) größer als in der Mitte der Ballkontaktfläche (29) ist.

15. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Saitenabschnitte (23, 24) aus Metalldraht gebildet sind.

16. Sportschläger nach Anspruch 15, wobei der Draht umhüllt ist.

17. Sportschläger nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei der Draht ein mehrfädiger Draht ist.

18. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Quersaitenabschnitte (24) aus einer zusammenhängenden Saite gebildet sind und die Längsabschnitte (23) aus einer anderen zusammenhängenden Saite gebildet sind.

19. Sportschläger nach Anspruch 18, wobei die Quersaitenabschnitte (24) und die Längssaitenabschnitte (23) einzeln gespannt sind.

20. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Saitenabschnitte (23, 24) einzeln befestigt und gespannt sind.

21. Sportschläger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Seitenbereiche (14, 15) des Rahmens (11) nahe dessen Mitte eine Höchstbreite aufweist, wobei sich die Breite schrittweise in Richtung der Kopf- (12) und Fuß- (13) Bereiche in Übereinstimmung mit der abnehmenden Größe von di verringert.