EP0687486A1

EP0687486A1 - Ballschläger

Info

Publication number: EP0687486A1
Application number: EP95890103A
Authority: EP
Inventors: Helmut Ing. Umlauft
Original assignee: Head Sport GmbH
Current assignee: Head Sport GmbH
Priority date: 1994-06-15
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1995-12-20
Also published as: DE29509632U1

Abstract

Der Ballschläger mit einem Spannrahmen für die Besaitung und einem Griffteil weist Rahmenholme (1) mit einem im wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf, welche an der Rahmenaußenseite nach Art eines Bogens in die obere und untere Flanke (3) des Rahmenholmprofiles (1) übergehen, wobei die Innenseite des Rahmenholmprofiles als Basiskante (2) des im wesentlichen dreieckigen Profiles im wesentlichen eben oder konvex gekrümmt ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ballschläger mit einem Spannrahmen für die Besaitung und einem Griffteil.
Ballschläger der eingangs genannten Art, wie sie insbesondere als Tennisschläger Verwendung finden, werden üblicherweise aus Rahmenholmen aufgebaut, welche als Hohlprofil ausgebildet sind. Beim Schlagen des Balles verformt sich bei derartigen Schlägern aufgrund der Stoßkraft der Schlägerrahmen. Die Verformung umfaßt eine Mehrzahl von verschiedenen Reaktionen auf unterschiedliche Beanspruchungen und setzt sich in der einfachsten Form aus einer Verbiegung des Schlägers in Längsrichtung aufgrund von quer zur Schlägerachse wirkenden Biegemomenten in der Bespannungsebene und einer Torsion des Schlägers um die Schlägerlängsachse, wenn der Ball außerhalb der Schlägerlängsachse getroffen wird, zusammen. Zusätzlich zu diesen Biegebeanspruchungen wird aber auch das Bespannungsoval auf Kompression beansprucht, da der auftreffende Ball über in die Besaitung eingeleitete Zugkräfte eine Verringerung der Projektion der Schlagfläche bewirkt, was insgesamt einer Kompression des Bespannungsrahmens gleichkommt. Die vom Ball über die Besaitung in die Außenseite des Rahmenquerschnittes übertragene Kräfte ziehen die Außenseite des Spannrahmens nach innen.
Um Schlägerrahmen eine besonders gute Ballbeschleunigung und ein günstiges Vibrationverhalten zu verleihen werden in der Regel Rahmenholme mit entsprechenden Trägheitsmomenten verwendet, welche einer Durchbiegung bzw. einer Torsion des Rahmens in der eingangs angedeuteten Weise entgegenwirken. Bei einer Verformung des Schlägerrahmens wird in der Regel ein Teil der Bewegungsenergie des Balls vom Rahmen absorbiert und nicht mehr an den Ball zurückgegeben. In diesem Sinne wirkt eine Erhöhung der Rahmensteifigkeit zu einer geringeren Energieabsorption des Rahmens und damit zu einer höheren Geschwindigkeit des geschlagenen Balles.
Bisher bekannte Rahmenkonstruktionen zielten in der Regel auf eine Erhöhung der Rahmensteifigkeit ab und haben in erster Linie Verbesserungen in bezug auf die Erhöhung der Längssteifigkeit des Rahmens zur Folge. Durch die Massenträgheit des Rahmens ist die Verbiegung des Rahmens in Schlägerlängsrichtung während des Ballkontaktes und der für den Ballkontakt zur Verfügung stehenden Zeit überaus gering. Die Rahmendurchbiegung erreicht erst nach Beendung des Ballkontaktes ihr Maximum, da die Ballkontaktzeit in der Regel ca. 2/1000 Sekunden beträgt. Anders verhält es sich bei der inneren Verformung des Rahmenquerschnittes im Bereich des Spannrahmens durch die vom Ball auf die Besaitung übertragenen Kräfte. Aufgrund der geringen Massenträgheit der Besaitung erfolgt die Verformung des Rahmenquerschnittes im Bereich des Spannrahmens nahezu gleichzeitig mit dem Ballkontakt, sodaß hier eine Absorption von Energie über den Rahmen erfolgt, welche nicht mehr an den Ball abgegeben wird.
Die Erfindung zielt nun darauf ab einen Ballschläger der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die vom Rahmen absorbierten Kräfte verringert werden und die Ballbeschleunigung erhöht wird. Gleichzeitig zielt die Erfindung darauf ab durch die Verringerung der vom Schlägerrahmen absorbierten Energie auch den Aufwand für die Dämpfung von Schwingungen, insbesondere im Griffbereich, zu verringern. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Ausbildung im wesentlichen darin, daß die Rahmenholme im Bereich der Besaitung einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen und an der Rahmenaußenseite nach Art eines Bogens in die obere und untere Flanke des Rahmenholmprofiles übergehen und daß die Innenseite des Rahmenholmprofiles als Basiskante des im wesentlichen dreieckigen Profiles im wesentlichen eben oder konvex gekrümmt ausgebildet ist. Durch eine derartige Querschnittsprofilgebung wird nun erreicht, daß die Außenseite des Profils nach Art eines Bogens und insbesondere eines Zweigelenkbogens wirksam wird, wobei über die Besaitung eingeleitete Kräfte überwiegend in der Form von Druckkräften auf die obere und untere Flanke des Querschnittes übertragen werden. Eine Krafteinleitung führt somit zu einer geringfügigen Erhöhung des Querschnittsprofiles in Richtung der Basiskante des im wesentlichen dreieckigen Querschnittes, wodurch sich gleichzeitig das Massenträgheitsmoment im Sinne einer noch besseren Aufnahme von Biegekräften kurzfristig verändert. Insgesamt wird aber bei dieser Art von Belastung über die Besaitung die innere Verformung des Querschnittes wesentlich geringer als bei der Belastung durch Biegemomente und der Querschnitt ist gegenüber den über die Besaitung eingeleiteten Kräften wesentlich steifer ausgebildet als bei konventionellen Konstruktionen. Die geringere innere Verformung des Rahmenquerschnittes bewirkt eine Verringerung der Relativbewegungen in den Saitenkreuzungs- und Umlenkbereichen und reduziert damit auch die Saitenreibungskräfte. Konventionelle Rahmenkonstruktionen weisen in der Regel Rahmenholme auf, deren Querschnitt im Bereich des Spannrahmens im wesentlichen der Form eines hohlen Doppel-T- oder U-Trägers entspricht, wobei die Außenseite des Querschnittes überwiegend mit in Umfangsrichtung des Rahmens wirkenden Biegemomenten belastet wird. Durch die erfindungsgemäße Auslegung des Rahmenprofiles und die andersartige Art der Ableitung von über die Besaitung wirksam werdenden Kräften wird insgesamt eine geringere Energieabsorption und damit eine größere Ballbeschleunigung sichergestellt. Die geringere Energieabsorption hat darüberhinaus zur Folge, daß auch die Neigung zu Eigenschwingungen des Rahmens wesentlich herabgesetzt wird, wodurch der Aufwand für die Dämpfung geringer gestaltet werden kann.
Die erfindungsgemäße Ausbildung wird mit Vorteil so getroffen, daß der Krümmungsradius der Basiskante größer ist als der Radius des Umkreises des Rahmenprofiles. Auf diese Weise wird ein ausgeprägt dreieckförmiges Querschnittsprofil gewährleistet, wobei naturgemäß die Ecken eines derartigen Dreieckprofiles entsprechend unter wesentlich geringeren Radien verrundet ausgebildet sind. Die Dreieckform für die beiden zu der gewünschten Wirkung als Zweigelenkbogen im oben erläuterten Sinne.
In besonders vorteilhafter Weise kann die über die Besaitung eingetragene Beanspruchung so aufgenommen werden, daß die Außenseite des Rahmenprofiles ausgehend von einem in der Bespannungsebene liegenden Scheitelbereich über im wesentlichen ebene Wandteile in die Flanken des Rahmenprofiles mündet. Die im wesentlichen ebenen Wandteile bilden hiebei eine Art Kniegelenk aus, welche bei einer Zugbeanspruchung der Besaitung eine Erhöhung des Rahmenquerschnittes zur Folge hat, welche jedoch durchwegs in überaus geringem Maße bleibt.
Zum Schutz der Besaitung kann, wie in konventionellen Rahmenholmen, die Ausbildung so getroffen sein, daß im Scheitelbereich des Rahmenholmes über einen Teil des Umfanges eine in Umfangsrichtung des Rahmens verlaufende Nut angeordnet ist. Die Nut ist hiebei in mechanisch hoch belasteten Teilbereichen, wie dem Schlägerkopf, angeordnet. Alternativ kann naturgemäß dann, wenn auch im Scheitelbereich eine konvexe Ausbildung gewählt wird, ein entsprechender Schlagschutzstreifen an der Außenseite des Rahmenprofiles angeordnet werden.
Eine besonders vorteilhafte und eine geringe Rahmenverformung bewirkende Ausgestaltung läßt sich dadurch erzielen, daß die Breite des Rahmenprofiles in Richtung der Bespannungsebene gemessen zwischen Scheitelbereich und Basiskante zwischen 40 und 65 % der Höhe des Rahmenprofiles, d.h. der Länge der Basiskante, entspricht. Um die entsprechende für die Festigkeit erforderliche Rahmenbreite in Richtung der Bespannungsebene sicherzustellen kann mit Vorteil die Ausbildung so getroffen sein, daß die obere und die untere Flanke des Rahmenholmes von zueinander parallelen Wandabschnitten gebildet ist, wodurch gleichzeitig sichergestellt wird, daß ein entsprechend günstiger Winkel der den Zweigelenkbogen bestimmenden Abschnitte eingehalten werden kann. Die Ausbildung ist hiebei vorzugsweise so getroffen, daß die Tangenten an die zum Scheitelbereich führenden Wandbereiche einander in der Bespannungsebene unter einem Winkel 60 bis 140°, vorzugsweise von 80 bis 120°, schneiden.
Insgesamt verringert sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Spannrahmens die absorbierte Verformungsenergie, wodurch die Geschwindigkeit des geschlagenen Balles erhöht wird. Wobei die innere Verformung der Rahmenholme entsprechend verringert wird.
Durch die Verringerung der inneren Verformung der Rahmenholme wird insgesamt auch die Dämpfung von Schwingungen, soweit sie überhaupt noch auftreten, wesentlich erleichtert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen des Querschnittsprofiles eines Rahmenholmes näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine erste Ausbildung eines Querschnittes für einen Rahmenholm und Fig. 2 eine abgewandelte Ausbildung eines derartigen Rahmenholmes im Querschnitt.
In Fig. 1 ist ein im wesentlichen dreieckiges Querschnittsprofil eines Rahmenholmes 1 ersichtlich, dessen Basiskante mit 2 bezeichnet ist. Ausgehend von der Basiskante 2 und im Anschluß an die obere bzw. untere Flanke 3 sind Querschnittsbereiche 4 im wesentlichen eben ausgebildet und diese Querschnittsbereiche 4 weisen zu einem gemeinsamen Scheitel 5 an der Außenseite des Spannrahmens.
Die Saiten verlaufen in der mit 7 angedeuteten Bespannungsebene. Zum Schutz von außenliegenden Teilen der Besaitung kann ein nicht näher dargestellter Schutzstreifen an der Außenseite vorgesehen sein. Die beiden im wesentlichen ebenen Wandbereiche 4 weisen Tangenten auf, die einander im Scheitelbereich unter einem Winkel α von etwa 110° schneiden. Bei der Beanspruchung der Saiten in Richtung des Pfeiles 8 werden die Reaktionskräfte über die Wandbereiche 4 in Richtung der Pfeile 9 nach Art eines Kniehebelgelenkes oder nach Art eines Bogens auf die obere bzw. untere Flanke 3 des Rahmenprofiles abgeleitet, wodurch sich insgesamt tendenziell eine Vergrößerung der Rahmenprofilhöhe a in geringem Maße ergibt. Die Dreieckshöhe des im wesentlichen dreieckförmigen Querschnittes ist mit b bezeichnet und ist hiebei so bemessen, daß sie etwa 40 % der Länge a der Basiskante 2 entspricht. Die Reaktionskräfte werden hiebei durch geringfügige Verformung des Rahmenprofiles unter relativ geringer Energieabsorption sicher aufgenommen, wobei eine Aufweitung des Rahmenprofiles an der Basiskante 2 die Biegesteifigkeit geringfügig erhöhen würde.
Bei der Ausbildung nach Fig. 2 wurden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gewählt. Abweichend von der Ausbildung nach Fig. 1, welche den Rahmenholm (1) im Scheitelbereich darstellt, wird hier auf eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut verzichtet. Die Besaitung liegt wieder in der Bespannungsebene 7. Zum Schutz der außenliegenden Teile der Besaitung, wurde hier, abweichend von der Ausbildung nach Fig. 1, eine in Umfangsrichtung des Spannrahmens verlaufende Nut 6 angeordnet. Auch hier ist wieder ein im wesentlichen dreieckförmiges Querschnittsprofil gewählt, dessen Scheitelbereich nach außen zeigt. Die Basiskante 2 des Querschnittsprofiles bzw. Rahmenholmes 1 ist dem Bespannungsoval zugewandt.

Claims

Ballschläger mit einem Spannrahmen für die Besaitung und einem Griffteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenholme (1) im Bereich der Besaitung einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen und an der Rahmenaußenseite nach Art eines Bogens in die obere und untere Flanke (3) des Rahmenholmprofiles übergehen und daß die Innenseite des Rahmenholmprofiles als Basiskante (2) des im wesentlichen dreieckigen Profiles im wesentlichen eben oder konvex gekrümmt ausgebildet ist.
Ballschläger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Basiskante (2) größer ist als der Radius des Umkreises des Rahmenprofiles.
Ballschläger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Rahmenprofiles ausgehend von einem in der Bespannungsebene (7) liegenden Scheitelbereich (5) über im wesentlichen ebene Wandteile in die Flanken (3) des Rahmenprofiles mündet.
Ballschläger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Scheitelbereich des Rahmenholmes über einen Teil des Umfanges eine in Umfangsrichtung des Rahmens verlaufende Nut (6) angeordnet ist.
Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Rahmenprofiles in Richtung der Bespannungsebene (7) gemessen zwischen Scheitelbereich und Basiskante (2) zwischen 40 und 65 % der Höhe des Rahmenprofiles, d.h. der Länge der Basiskante (2), entspricht.
Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Flanke (3) des Rahmenholmes (1) von zueinander parallelen Wandabschnitten gebildet ist.
Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangenten an die zum Scheitelbereich führenden Wandbereiche einander in der Bespannungsebene unter einem Winkel von 60 bis 140°, vorzugsweise 80 bis 120°, schneiden.