ES2298169T3 - Cuerpo de perfil para la fabricacion de instrumentos deportivos y procedimiento para la fabricacion del cuerpo de perfil. - Google Patents
Cuerpo de perfil para la fabricacion de instrumentos deportivos y procedimiento para la fabricacion del cuerpo de perfil. Download PDFInfo
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Abstract
Cuerpo de perfil para la fabricación de un instrumento deportivo, especialmente de raquetas de tenis, squash, bádminton, golf, hockey, hockey sobre hielo y béisbol, con dos cuerpos (4, 6, 18, 20) de resonancia tubulares que discurren de manera paralela, que están dispuestos separados entre sí y que están rodeados por una envoltura (12, 26) común, y un cuerpo (8, 22) de separación que está dispuesto entre los cuerpos (4, 6, 18, 20) de resonancia, caracterizado porque la masa de cada uno de los cuerpos (4, 6, 18, 20) de resonancia es mayor que la masa del cuerpo (8, 22) de separación y la resistencia a la presión del cuerpo (8, 22) de separación es máxima en la dirección de un eje (10, 24) que une los centros de los cuerpos (4, 6, 18, 20) de resonancia.
Description
Cuerpo de perfil para la fabricación de
instrumentos deportivos y procedimiento para la fabricación del
cuerpo de perfil.
La invención se refiere a un cuerpo de perfil
para la fabricación de instrumentos deportivos, especialmente
raquetas deportivas como raquetas de tenis, squash, bádminton, golf,
hockey, hockey sobre hielo y béisbol, así como a un procedimiento
para la fabricación del cuerpo de perfil.
En deportes de pelota, para cuya realización se
necesita una raqueta, se sabe que se producen impulsos de choque
considerables y vibraciones condicionadas a la resonancia como
reacción al choque entre raqueta y pelota. Las vibraciones extremas
representan un riesgo de salud grande para el brazo, el hombro y la
columna vertebral del jugador. Así, se conoce por ejemplo el
denominado codo de tenista, en el que se produce, debido al
comportamiento de vibración de la raqueta, un aumento intenso del
metabolismo de tejido local así como del desplazamiento de
leucocitos en el tejido. El codo del tenista se observa muchas veces
y produce dolores fuertes al tenista.
Las raquetas deportivas convencionales tienden a
un comportamiento de vibración desventajoso tras el choque con la
pelota, que genera unos impulsos de energía especialmente altos. A
este respecto, las raquetas de tenis conocidas están configuradas
de tal manera que, en la zona del mango, y por tanto en la zona de
la mano del jugador, se obtiene un máximo de amplitud.
El modelo de utilidad alemán DE 29805032 U1
describe un marco de raqueta para una raqueta de tenis, bádminton o
squash. El marco conocido se forma por un plástico tubular reforzado
con fibras individual. La parte de plástico tubular presenta una
sección transversal elíptica, cuyos lados longitudinales están
unidos con una o dos traviesas, por lo que se forman cámaras dentro
de la parte de plástico individual. En el caso de dos almas se
forma una cámara central que aloja un cuerpo espumoso. Debido a la
configuración elíptica de la sección transversal, la parte de
plástico presenta en su zona central, a través de la cual las
cuerdas del cordaje se guían a través de perforaciones, la anchura
mayor, por lo que en la zona central se produce la mayor
concentración de masas.
Por la patente americana US 5,516,100 se conoce
además un marco para una raqueta que se dobla a partir de un
elemento de perfil tubular individual que presenta una sección
transversal pisiforme. En el elemento de perfil individual está
previsto un nervio de refuerzo que une los dos lados longitudinales
de la sección transversal pisiforme. En el nervio de refuerzo está
embutida una tira de guía de cuerdas que proporciona manguitos para
la penetración de las cuerdas del cordaje.
El documento AT 388 106 describe un marco para
raquetas de pelota que está formado por una tira central y perfiles
huecos conformados a ambos lados según la tira central. La tira
central consiste en un termoplástico, duroplástico, elastómero,
caucho, cerámica, madera, metal o similares.
También el documento US 2878020 describe un
marco para raquetas de pelota.
El documento US 4,357,013 describe una
estructura para un marco de raqueta de tenis que está formado por
dos cuerpos exteriores con estructura de alvéolo y un núcleo que
está situado entre ellos. Los dos cuerpos y el núcleo se rodean por
una envoltura común. En este caso el núcleo se forma por un arco de
plástico revestido y enrollado en forma de espiral.
Las construcciones de marco descritas
anteriormente según el estado de la técnica generan, al chocar la
pelota con el cordaje o con el propio marco, un comportamiento de
vibración desventajoso de la raqueta, generando el comportamiento
de vibración daños corporales, como por ejemplo el codo de
tenista.
Por lo tanto, la presente invención se basa en
el objetivo de crear un cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo, especialmente raquetas deportivas como
raquetas de tenis, squash, bádminton, golf, hockey, hockey sobre
hielo y béisbol, que presenta un comportamiento de vibración
favorable y por tanto no representa un riesgo para la salud del
jugador, sin aumentar la masa total del instrumento deportivo ni
reducir su rigidez. Además, el objetivo se basa en indicar un
procedimiento que posibilita la fabricación de un cuerpo de perfil
de este tipo.
Los objetivos según la invención se solucionan
mediante las características de las reivindicaciones independientes
1 ó 13. Perfeccionamientos ventajosos de la invención son objeto de
las reivindicaciones dependientes.
El cuerpo de perfil según la invención para la
fabricación de un instrumento deportivo presenta dos cuerpos de
resonancia tubulares que discurren de manera paralela. Los cuerpos
de resonancia pueden presentar cualquier sección transversal y
están dispuestos separados entre sí. Ambos cuerpos de resonancia
están rodeados por una envoltura común, estando dispuesto un cuerpo
de separación de tal manera entre los cuerpos de resonancia, que
estos están acoplados. La resistencia a la presión del cuerpo de
separación es diferente en distintas direcciones, siendo máxima la
resistencia a la presión en dirección a un eje que une los centros
de los cuerpos de resonancia. Por lo tanto, la dirección de la
resistencia a la presión máxima discurre transversalmente con
respecto al eje longitudinal de los cuerpos de resonancia,
orientándose la dirección en cada caso a los cuerpos de resonancia.
Por lo tanto, el cuerpo de separación crea un acoplamiento entre dos
sistemas vibratorios que se forman en cada caso por un cuerpo de
resonancia, y está rodeado también por la envoltura común. Cada uno
de los dos cuerpos de resonancia presenta una masa que es mayor que
la masa del cuerpo de separación.
Al contrario del estado de la técnica, según la
invención presenta dos cuerpos de resonancia tubulares que
proporcionan en cada caso un sistema vibratorio, estando acoplados
los dos sistemas vibratorios a través de un cuerpo de separación
cuya resistencia a la presión es máxima en dirección a un eje que
une los centros de los cuerpos de resonancia. El acoplamiento de
los dos cuerpos de resonancia, cuya masa individual es mayor en
cada caso que la masa del cuerpo de separación, a través de este
cuerpo de separación hace que se superpongan de manera ventajosa
las vibraciones de los cuerpos de resonancia individuales. De este
modo, por ejemplo en el caso de una raqueta de tenis que ha sido
fabricado a partir del cuerpo de perfil según la invención, tras el
choque de la pelota, el máximo de amplitud ya no se sitúa en la zona
del mango y por tanto no en la zona de la mano del jugador. De esta
manera se alivia el brazo del jugador y se elimina el riesgo de
formación de codo de tenista. El desplazamiento de la masa obtenido
mediante el cuerpo de perfil según la invención desde la zona
central del cuerpo de separación hacia los cuerpos de resonancia
exteriores provoca además un comportamiento de flexión mejor del
cuerpo de perfil alrededor de su eje longitudinal, ya que se aumenta
la zona de tracción/compresión altamente cargada situada
exteriormente.
Además es necesaria una resistencia a la presión
mayor del cuerpo de separación transversalmente al eje longitudinal
para mantener la separación entre los cuerpos de resonancia incluso
durante condiciones extremas, como ocurren por ejemplo durante el
proceso de compresión. En el caso mencionado en último lugar, esta
estabilidad dimensional grande es muy importante, ya que el cuerpo
de separación debe resistir a la presión de compresión interna en
los dos cuerpos de resonancia. Perpendicularmente con respecto al
eje que une los centros de los cuerpos de resonancia, el cuerpo de
separación puede deformarse preferiblemente de manera parcialmente
elástica, por lo que durante el proceso de compresión mecánico es
posible por un lado una adaptación al contorno del cuerpo de perfil
y por otro lado se produce la presión de compresión interna
necesaria.
A partir del cuerpo de perfil según la invención
puede fabricarse por ejemplo una raqueta de tenis con un peso
reducido que es inferior a 290 g. Además la frecuencia de resonancia
de esta raqueta lista para su uso es superior a 170 Hz y la rigidez
asciende al menos a RA 70.
En una forma de realización ventajosa del cuerpo
de perfil según la invención, el cuerpo de separación consiste en
madera o un material leñoso, es decir un material con una dirección
predominante. El cuerpo de resonancia puede consistir también en
madera contrachapada o en madera de varias capas o laminada con una
dirección predominante, pero también en madera prensada.
En una forma de realización especialmente
ventajosa del cuerpo de perfil según la invención, el cuerpo de
separación consiste en madera de balsa. En el caso de la madera de
balsa, el cuerpo de separación se dispone de tal manera, que las
fibras de la madera de balsa discurren de manera paralela con
respecto al eje que une los centros de los cuerpos de resonancia.
La madera de balsa cumple los requisitos mencionados anteriormente
con respecto al cuerpo de separación, presentando al mismo tiempo
una densidad reducida y, por tanto, el cuerpo de separación, un
peso mínimo. Además puede renunciarse a un relleno de plástico y por
lo tanto contribuir de manera ecológica a la construcción de
raquetas deportivas. En caso de que se utilice una madera laminada,
entonces su dirección predominante discurre de manera paralela con
respecto al eje que une los centros de los cuerpos de
resonancia.
Existen además otros tipos de madera, como por
ejemplo corcho, que son adecuados como material para el cuerpo de
separación. Además también entran en consideración otros materiales
como por ejemplo materiales en forma de alvéolo, onda o tubo, de
aluminio, papel y ciertos plásticos que pueden tratarse a altas
temperatura.
En una forma de realización ventajosa del cuerpo
de perfil según la invención, la anchura de los cuerpos de
resonancia es mayor que la anchura del cuerpo de separación, de
manera que el cuerpo de perfil se estrecha en la zona del cuerpo de
separación. El cuerpo de separación está dimensionado solamente de
tal manera, que las fuerzas se absorben por el cordaje y se acoplan
los cuerpos de resonancia.
En otra forma de realización ventajosa del
cuerpo de perfil según la invención, le envoltura presenta en el
lado de los cuerpos de resonancia que se opone al cuerpo de
resonancia opuesto un grosor de pared mayor.
Con una configuración de este tipo de la
envoltura, una gran parte de la masa del cuerpo de perfil está
dispuesta en la zona de los cuerpos de resonancia y por tanto ya no
en el centro del cuerpo de perfil. A través del grosor de pared
mayor se obtiene una resistencia mayor con respecto a una flexión
alrededor del eje longitudinal del cuerpo de perfil.
En otra forma de realización del cuerpo de
perfil según la invención, la envoltura está formada de manera
ventajosa por una o varias capas de materiales de superficie
impregnados con plástico, presentando la envoltura en el lado de
los cuerpos de resonancia, que se opone al cuerpo de resonancia
opuesto, en cada caso una primera sección con varios materiales de
superficie dispuestos unos encima de otros. Las primeras secciones
están unidas a través de dos segundas secciones, solapándose los
materiales de superficie de las primeras secciones con los
materiales de superficie de las segundas secciones en la zona de
transición. Los materiales de superficie de la primera sección son
más gruesos y/o más numerosos que los materiales de superficie de la
segunda sección, de manera que está dispuesta más masa en la zona
de los cuerpos de resonancia.
El material de superficie impregnado en plástico
consiste, en otra forma de realización ventajosa de la invención,
en plástico con fibras GFK (plástico con fibras de vidrio), AFK
(plástico con fibras de aramida), CFK, KFK (plástico con fibras de
carbono), MFK (plástico con fibras de metal) con matriz de resina u
otras capas, tejidos o láminas de metal o plástico que pueden
absorber fuerzas exteriores.
En otra forma de realización ventajosa de la
invención está dispuesta en la pared de al menos un cuerpo de
resonancia al menos una banda de masa con cámaras en las que están
contenidas partículas de masa o gotas de líquido que se mueven
libremente que producen una amortiguación de vibraciones y una
absorción del retroceso de una raqueta deportiva. Una raqueta de
tenis fabricada a partir del cuerpo de perfil según la invención
presenta un marco y un mango, formándose los dos a partir de un
cuerpo de perfil, de manera que en el marco y/o el mango se
encuentra una banda de masa. De este modo, puede utilizarse el
efecto amortiguador de la banda de masa también en la zona del
mango.
El procedimiento según la invención para la
fabricación de un cuerpo de perfil comprende las etapas de
procedimiento de disponer de manera paralela dos cuerpos de
resonancia tubulares insertando en medio un cuerpo de separación,
estando orientado el cuerpo de separación de tal manera, que la
dirección de la resistencia a la presión mayor del cuerpo de
separación discurre de manera paralela con respecto a un eje que une
los centros de los cuerpos de resonancia, aplicar materiales de
superficie impregnados en plástico que rodean los cuerpos de
resonancia y el cuerpo de separación sólo parcialmente,
disponiéndose de manera que se solapa cada material de superficie
individual con otro material de superficie sólo en la zona del lado
de los cuerpos de resonancia que se opone al cuerpo de resonancia
opuesto en cada caso, integrar en un molde bajo el efecto de calor,
generar una compresión mecánica en los cuerpos de resonancia y
deformar lateralmente el cuerpo de separación mediante una corredera
deslizante dispuesta en el molde y endurecer en el molde. Dado que
los materiales de superficie impregnados en plástico no envuelven
completamente los cuerpos de resonancia y el cuerpo de separación,
la envoltura se compone de varios materiales de superficie en forma
de tira, solapándose las tiras. De esta manera, pueden emplearse
materiales de superficie con unos grosores diferentes en lugares
diferentes de la envoltura, de manera que puede realizarse una
graduación muy exacta de la distribución de masas por la envoltura.
De este modo, existe la posibilidad de emplear en el lado de los
cuerpos de resonancia, que se opone al cuerpo de resonancia opuesto
en cada caso, materiales de superficie más gruesos en cada caso o
también más materiales de superficie que en los otros lados, de
manera que allí la masa es mayor. En los procedimientos según el
estado de la técnica esto no es posible, ya que el material de
superficie se aplica como una banda en el procedimiento de
arrollado, de manera que no puede obtenerse una graduación del
grosor de pared.
En una forma de realización especialmente
ventajosa del procedimiento según la invención, el cuerpo de
separación es penetrado lateralmente de manera puntual tras la
deformación lateral del cuerpo de separación y antes o durante el
endurecimiento, desplazándose y no destruyéndose las fibras de la
envoltura. Las entalladuras continuas que se producen de este modo
sirven para el alojamiento de las cuerdas del cordaje. La rigidez en
esta zona se mantiene en gran parte porque las fibras de la
envoltura no se destruyen, como ocurre en los procedimientos según
el estado de la técnica mediante perforación tras el
endurecimiento.
En otras formas de realización preferidas del
procedimiento según la invención, un mandril penetra desde un lado
en la envoltura y el cuerpo de separación en el molde o se hacen
penetrar dos mandriles desde lados opuestos a través de la
envoltura en el cuerpo de separación hasta que sus lados frontales
se tocan en el cuerpo de separación. Las entalladuras continuas
realizadas de esta manera sirven por ejemplo para el alojamiento de
las cuerdas de un cordaje.
A continuación la invención se describe más
detalladamente mediante ejemplos de realización en referencia a las
figuras adjuntas.
Muestran:
la figura 1, una representación en perspectiva
del cuerpo de perfil según la invención en una primera forma de
realización sencilla,
la figura 1a, el principio de funcionamiento del
cuerpo de perfil según la invención en el ejemplo de la primera
forma de realización sencilla de la figura 1,
la figura 2, la superficie de sección
transversal del cuerpo de perfil según la invención en una segunda
forma de realización,
la figura 3, una representación del
procedimiento según la invención en una primera forma de
realización,
la figura 4, una representación del
procedimiento según la invención en una segunda forma de
realización,
la figura 5, una representación del
procedimiento según la invención en una tercera forma de
realización,
la figura 6, una representación de la evolución
de la amplitud por la longitud de una raqueta de tenis con un marco
según el estado de la técnica y con un marco a partir del cuerpo de
perfil según la invención,
la figura 7, el espectro de frecuencias de una
raqueta de tenis con cordaje según el estado de la técnica,
la figura 8, el espectro de frecuencias de la
raqueta de tenis según la invención con cordaje en caso de
excitación leve,
la figura 9, el espectro de frecuencias de la
raqueta de tenis según la invención sin cordaje en caso de
excitación fuerte,
la figura 10, el espectro de resonancias de sólo
un cuerpo de resonancia según el estado de la técnica y
la figura 11, el espectro de resonancias de dos
cuerpos de resonancia acoplados según la invención.
La figura 1 muestra una representación en
perspectiva del cuerpo de perfil según la invención en una primera
forma de realización sencilla. El cuerpo 2 de perfil presenta dos
cuerpos 4, 6 de resonancia tubulares que están dispuestos de manera
paralela y separados el uno con respecto al otro. Entre los cuerpos
4, 6 de resonancia está previsto un cuerpo 8 de separación
adyacente a los cuerpos 4, 6 de resonancia que acopla los dos
sistemas vibratorios en forma de los cuerpos 4, 6 de resonancia. El
cuerpo 8 de separación se extiende entre los cuerpos 4, 6 de
resonancia por la longitud total del cuerpo 2 de perfil y presenta
una anchura A que es menor que una anchura B_{1}, B_{2} de los
cuerpos 4, 6 de resonancia, de manera que también, mediante el
dimensionamiento, la relación de masas entre cada cuerpo 4, 6 de
resonancia y el cuerpo 8 de separación es mayor que 1. Además el
cuerpo 8 de separación está compuesto por madera de balsa que
solamente presenta una densidad reducida. El cuerpo 8 de separación
tiene su resistencia a la presión máxima en la dirección de un eje
10 que une los centros de los dos cuerpos de resonancia, de manera
que las fibras de la madera de balsa están dispuestas en la
dirección del eje 10. Los dos cuerpos 4, 6 de resonancia y el cuerpo
8 de separación dispuesto entre los mismos están rodeados por una
envoltura 12 común. El cuerpo 2 de perfil presenta por su longitud
total en la zona del cuerpo 8 de separación en cada caso
entalladuras 14 continuas que se suceden a distancias determinadas.
Las entalladuras 14 se extienden transversalmente con respecto al
eje 10 a través del cuerpo 8 de separación así como a través de las
zonas de la envoltura 12 que rodean lateralmente el cuerpo 8 de
separación. Las entalladuras 14 sirven para el alojamiento de
cuerdas (no representadas) de un cordaje en caso de que el cuerpo 2
de perfil deba emplearse para la fabricación de un marco de raqueta
de tenis.
La figura 1a muestra el principio de
funcionamiento del cuerpo de perfil según la invención en el ejemplo
de la primera forma de realización de la figura 1. En la figura 1a
se representan vistas laterales del cuerpo de perfil de la figura 1
sin envoltura. Si el cuerpo de perfil representado anteriormente en
la figura 1a se desvía o se dobla en la dirección de la flecha C,
entonces, debido al acoplamiento de los dos cuerpos 4, 6 de
resonancia a través del cuerpo 8 de separación aparecen esfuerzos de
tracción en el cuerpo 6 de resonancia superior y tensiones de
compresión en el cuerpo 8 de resonancia inferior. Si se eleva la
carga en la dirección de la flecha C, entonces el cuerpo de perfil
vibra de regreso desde la desviación y llega al estado representado
abajo en la figura 1a, en el que el cuerpo 6 de resonancia cargado
anteriormente por tracción se recalca y el cuerpo 4 de resonancia
cargado anteriormente por compresión se estira. En el transcurso de
la vibración estos estados se turnan. El cuerpo 8 de separación
funciona como fibra neutral, de manera que en gran parte éste está
libre de tensiones de compresión por flexión / de tracción por
flexión. De este modo, el cuerpo 8 de separación se carga por
presión solamente en la dirección del eje 10 representado en la
figura 1 para transmitir la desviación de uno de los cuerpos 4, 6
de resonancia al otro de los cuerpos 6, 4 de resonancia. Mediante
el acoplamiento de los cuerpos 4, 6 de resonancia, sus frecuencias
de resonancia se superponen y aparece una frecuencia principal
resultante, que sin embargo no representa ninguna frecuencia de
resonancia. Para el caso de que los cuerpos de resonancia no estén
acoplados entre sí, estos vibran con una frecuencia de resonancia
determinada de manera similar a una cuerda tensada. El acoplamiento
de los cuerpos de resonancia hace ahora que las vibraciones de uno
de los cuerpos influyan en las vibraciones del otro cuerpo de tal
manera, que se obtienen desplazamientos de fase y por tanto los
efectos mencionados. Los cuerpos de resonancia representan junto
con el cuerpo de separación un sistema amortiguado
considerablemente, dependiendo la amortiguación de las propiedades
del material.
La figura 2 muestra la superficie de sección
transversal del cuerpo de perfil según la invención en una segunda
forma de realización. El cuerpo 16 de perfil presenta dos cuerpos
18, 20 de resonancia tubulares que están dispuestos de manera
paralela y separados uno con respecto al otro. Entre los cuerpos 18,
20 de resonancia está previsto un cuerpo 22 de separación adyacente
que está compuesto por madera de balsa, cuyas fibras se extienden
de manera paralela con respecto a un eje 24 que une los centros de
los cuerpos 18, 20 de resonancia, de manera que la dirección de la
resistencia a la presión máxima del cuerpo 22 de separación se
orienta hacia los cuerpos de resonancia. Como ya en el la primera
forma de realización, el cuerpo 22 de separación tiene una anchura
menor que cada uno de los cuerpos 18, 10 de resonancia individuales,
de manera que la sección transversal del cuerpo 16 de perfil se
estrecha en el centro. La masa de cada uno de los cuerpos 18, 20 de
resonancia individuales es mayor que la masa del cuerpo 22 de
separación.
Los cuerpos 18, 20 de resonancia están
configurados de manera plana en sus lados 18', 20' orientados el uno
hacia el otro, de manera que el cuerpo 22 de separación se apoya
uniformemente. Los lados 18'', 20'' de los cuerpos 18, 20 de
resonancia que se oponen al cuerpo de resonancia opuesto en cada
caso están abombados hacia fuera y son más estrechos que los lados
18', 20', de manera que la sección transversal de los cuerpos 18,
20 de resonancia se estrecha hacia fuera partiendo del cuerpo 22 de
separación.
Los dos cuerpos 18, 20 de resonancia y el cuerpo
22 de separación dispuesto entre los mismos están rodeados por una
envoltura 26 común. La envoltura 26 se compone de dos primeras
secciones 26' y dos segundas secciones 26''. Las primeras secciones
26' están dispuestas en cada caso en los lados 18'', 20'' de los
cuerpos 18, 20 de resonancia que se oponen al cuerpo 18, 20 de
resonancia opuesto y se componen de materiales 30 de superficie
impregnados en plástico dispuestos unos encima de otros en varias
capas. Las segundas secciones 26'' discurren fundamentalmente en la
dirección del eje 24 y unen las primeras secciones 26' entre sí. Las
segundas secciones 26'' se componen también de materiales 28 de
superficie impregnados en plástico dispuestos uno encima de otros
en varias capas, siendo los materiales 30 de superficie de las
primeras secciones 26' más gruesos. Además están previstos más
materiales de superficie en las primeras secciones 26', de manera
que la mayor parte de la masa se desplaza hacia los lados 18'',
20'' opuestos uno respecto al otro de los cuerpos 18, 20 de
resonancia y el grosor de pared de la envoltura 26 está configurado
más grueso en esta zona. En zonas 32 de transición, en las que las
primeras secciones 26' se unen con las segundas secciones 26'', los
materiales 30 de superficie individuales de las primeras secciones
26' están dispuestos de manera que se solapan con los materiales 28
de superficie de las segundas secciones 26''. Además la sección
transversal del cuerpo 16 de perfil se estrecha en un lado en
dirección de un eje 34 transversal en la zona del cuerpo 22 de
separación comprimiendo el mismo.
En la pared de los dos cuerpos 18, 20 de
resonancia está dispuesta una banda 36 de soporte de masas. Las
bandas 36 de soporte de masas presentan cámaras 38 individuales en
las que se alojan partículas 40 de masa que se mueven libremente
que provocan una amortiguación de vibraciones y una absorción del
retroceso de una raqueta deportiva.
Las ventajas del cuerpo de perfil según la
invención de las figuras 1 y 2 se discute más adelante en referencia
a las figuras 6 a 11.
La figura 3 muestra una representación del
procedimiento según la invención en una primera forma de
realización. En primer lugar se disponen de manera paralela los dos
cuerpos 18, 20 de resonancia insertando en medio el cuerpo 22 de
separación, estando orientado el cuerpo 22 de separación de tal
manera, que la dirección de la resistencia a la presión máxima del
cuerpo 22 de separación discurre de manera paralela al eje 24 que
une los centros de los cuerpos 28, 20 de resonancia. En caso de un
cuerpo 22 de separación de madera de balsa, las fibras de la madera
de balsa se orientan hacia la dirección de los cuerpos 18, 20 de
resonancia adyacentes. A continuación se aplican materiales de
superficie impregnados en plástico que rodean sólo parcialmente los
cuerpos 18, 20 de resonancia y el cuerpo 22 de separación y se
solapan sólo en la zona de los lados 18'', 20'' de los cuerpos 18,
20 de resonancia (figura 2). A continuación la pieza en bruto se
introduce en un molde 42 de dos mitades 44, 46 de molde,
calentándose este molde. A continuación se genera una compresión
mecánica dentro de los cuerpos 18, 20 de resonancia que ensancha
los cuerpos 18, 20 de resonancia y que presiona los materiales de
superficie que forman la envoltura contra la pared de las mitades
44, 46 de molde. Una presión interna de este tipo puede generarse
por ejemplo a través de mangueras de presión en los cuerpos 18, 20
de resonancia. Debido a la alta resistencia a la presión del cuerpo
22 de separación en la dirección del eje 24, la presión no es capaz
de comprimir el cuerpo 22 de distancia de manera considerable. Al
mismo tiempo se empuja el cuerpo 22 de separación lateralmente a
través de una corredera 48 dispuesta en la mitad 46 de molde, de
manera que el cuerpo de perfil se estrecha en el centro. De este
modo, el cuerpo 22 de separación se deforma en parte lateralmente,
aunque también produce la contrapresión necesaria que se requiere
durante la compresión. A continuación el cuerpo de perfil formado
de esta manera se endurece en el molde.
Las figuras 4 y 5 muestran una representación
del procedimiento según la invención en una segunda y tercera forma
de realización. Los dos procedimientos tienen en común que la
envoltura y el cuerpo 22 de separación se penetran lateralmente de
manera puntual tras la deformación lateral por la corredera 48 y
antes o durante el endurecimiento para crear una entalladura
continua para las cuerdas de un cordaje, sin reducir demasiado la
rigidez en esta zona. La penetración se realiza mediante un mandril
que está configurado de tal manera, que las fibras de la envoltura
se desplazan y no se destruyen.
En la segunda forma de realización del
procedimiento según la invención (figura 4) está dispuesto dentro de
la corredera 48 un mandril 50 que puede desplazarse que penetra en
la envoltura y el cuerpo 22 de separación del cuerpo 16 de perfil
desde un lado. En la tercera forma de realización del procedimiento
según la invención (figura 5) por un lado se hace penetrar el
mandril 50 que puede desplazarse y por otro lado un mandril 52
opuesto, dispuesto coaxialmente en la mitad 44 de molde a través de
la envoltura y en el cuerpo 22 de separación, hasta que se tocan
los lados frontales de los mandriles 50, 52 en el cuerpo 22 de
separación.
La figura 6 muestra una representación del
transcurso de la amplitud por la longitud de una raqueta de tenis
con un marco según el estado de la técnica y con un marco a partir
del cuerpo de perfil según la invención. El marco según el estado
de la técnica consiste en una única parte tubular, para cuyo
refuerzo se han empleado, dado el caso, nervios interiores. Además
la masa del marco se concentra fundamentalmente en la zona del
centro de su sección transversal. El cuerpo de perfil según la
invención está representado en la figura 2, siendo la diferencia
fundamental que según la invención están previstos dos cuerpos de
resonancia en vez de sólo un cuerpo de resonancia, estando
acoplados entre sí los dos cuerpos de resonancia. Además, según la
invención la masa no se concentra en el centro de la sección
transversal. El transcurso 54 de la amplitud en el caso de la
raqueta conocida presenta por la longitud de la raqueta cinco
máximos 56, 58, 60, 62, 64 de amplitud, estando dispuestos los
máximos 62 y 64 de amplitud en la zona del mango de raqueta. De este
modo, la mano y el brazo del jugador están expuestos a una amplitud
de vibración alta, que por un lado dificulta el manejo de la
raqueta y por otro lado causa los daños para la salud mencionados al
principio, como por ejemplo el codo de tenista. En cambio, el
transcurso 66 de la amplitud presenta solamente tres máximos 68, 70,
72 de amplitud en el caso de una raqueta con un marco a partir del
cuerpo de perfil según la invención, mostrando el transcurso 66 de
la amplitud en la zona del mango de la raqueta que el mango en la
raqueta según la invención vibra con una
amplitud en comparación reducida. De este modo se facilita el manejo, además existe un riesgo menor para la salud.
amplitud en comparación reducida. De este modo se facilita el manejo, además existe un riesgo menor para la salud.
La figura 7 muestra el espectro de frecuencias
de una raqueta de tenis convencional con cordaje que presenta según
el estado de la técnica solamente un cuerpo de resonancia como
marco. La raqueta conocida muestra una frecuencia 74 de resonancia
acentuada así como las ondas 76, 78, 80 armónicas habituales para un
marco con sólo un cuerpo de resonancia. Además puede observarse la
frecuencia 82 de la cuerda que vibra.
La figura 8 muestra el espectro de frecuencias
de la raqueta de tenis según la invención con cordaje en caso de
una excitación leve, es decir la excitación se realizó con poca
fuerza (flexión). El espectro de frecuencias tiene también una
frecuencia 84 principal resultante acentuada que puede medirse, que
sin embargo en este caso es el producto de mezcla diferencial entre
las frecuencias 68, 88 de resonancia más bajas en cada caso, así
como entre las frecuencias 90, 92 de resonancia más altas de los dos
cuerpos de resonancia. La onda fundamental presenta por tanto una
frecuencia mayor que la onda fundamental en el caso de una raqueta
convencional. La distancia entre la frecuencia 86 de resonancia más
baja y la frecuencia 92 de resonancia más alta con respecto a la
frecuencia 84 principal resultante que puede medirse es mínima en
este caso (flexión baja). Además puede observarse la frecuencia 94
de vibración de la cuerda.
La figura 9 muestra el espectro de frecuencias
de la raqueta de tenis según la invención sin cordaje en caso de
una excitación intensa, que equivale fundamentalmente al espectro de
frecuencias de la figura 8. Sin embargo, la distancia entre las
frecuencias 86 de resonancia más bajas y las frecuencias 92 de
resonancia más altas con respecto a la frecuencia 84 principal
resultante que puede medirse es mayor (flexión mayor). Además falta
la frecuencia 94 de vibración de la cuerda, ya que la raqueta no
está tensada, estando desplazado claramente hacia arriba todo el
espectro de frecuencias debido a la masa más reducida.
La figura 10 muestra la representación de
referencia de un espectro de frecuencias de una única frecuencia de
resonancia sinusoidal de una estructura de prueba que, igualmente
que una raqueta según el estado de la técnica vibra de forma
sinusoidal como cuerpo de resonancia individual, en una única onda
fundamental (frecuencia natural) en excitación y que muestra en el
espectro de líneas representado una formación clara de solamente
una única onda \omega_{1} 96 fundamental así como de ondas
2\omega_{1} - 5\omega_{1} 98 armónicas regulares.
La figura 11 muestra la representación de
referencia de un espectro de frecuencias para una estructura de
prueba según la invención con dos cuerpos de resonancia. El espectro
muestra una formación clara de frecuencias de mezcla de suma y de
resta entre las ondas \omega_{1} 100 y \omega_{2} 102
fundamentales desplazadas en frecuencia por resonancia múltiple de
la estructura de prueba así como sus frecuencias \omega_{2} -
\omega_{1} y \omega_{2} + \omega_{1} de mezcla. Por lo
tanto una raqueta según la presente invención no tiene ninguna
frecuencia natural constante individual que pueda medirse, sino
varias frecuencias variables que forman, según el caso de carga de
la estructura simultáneamente, varias resonancias aparentes de
frecuencia variable así como sus frecuencias de mezcla.
Claims (16)
1. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo, especialmente de raquetas de tenis, squash,
bádminton, golf, hockey, hockey sobre hielo y béisbol, con dos
cuerpos (4, 6, 18, 20) de resonancia tubulares que discurren de
manera paralela, que están dispuestos separados entre sí y que están
rodeados por una envoltura (12, 26) común, y un cuerpo (8, 22) de
separación que está dispuesto entre los cuerpos (4, 6, 18, 20) de
resonancia, caracterizado porque la masa de cada uno de los
cuerpos (4, 6, 18, 20) de resonancia es mayor que la masa del cuerpo
(8, 22) de separación y la resistencia a la presión del cuerpo (8,
22) de separación es máxima en la dirección de un eje (10, 24) que
une los centros de los cuerpos (4, 6, 18, 20) de resonancia.
2. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cuerpo (8, 22) de separación está
compuesto por madera o un material similar a madera.
3. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo según la reivindicación 2,
caracterizado porque el cuerpo (8, 22) de separación está
compuesto por madera de balsa.
4. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque la anchura (B_{1}, B_{2}) de los
cuerpos (4, 6, 18, 20) de resonancia es mayor que la anchura (A) del
cuerpo (8, 22) de separación.
5. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque la envoltura (26) presenta un grosor de
pared mayor en el lado (18'', 20'') del cuerpo (18, 20) de
resonancia que se opone al cuerpo (20, 18) de resonancia
opuesto.
6. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo según una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque la envoltura (26) está formada en una o
varias capas por al menos dos materiales (28, 30) de superficie
impregnados en plástico.
7. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque le envoltura (26) presenta en cada caso
primeras secciones (26') en el lado (18'', 20'') del cuerpo (18, 20)
de resonancia que se opone al cuerpo (20, 18) de resonancia opuesto,
que están unidas a través de dos segundas secciones (26''), estando
dispuestos los materiales (30) de superficie de las primeras
secciones (26') con los materiales (28) de superficies de las
segundas secciones (28) en la zona (32) de transición de manera que
se solapan.
8. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque los materiales (30) de superficie son
más gruesos en las primeras secciones (26') de la envoltura (26) que
los materiales (28) de superficie en las segundas secciones (26'')
de la envoltura (26) y/o porque en las primeras secciones (26')
están dispuestos más materiales (30) de superficie que en las
segundas secciones (26'').
9. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo según una de las reivindicaciones 7 u 8,
caracterizado porque el material (28, 30) de superficie
impregnado en plástico está compuesto por plástico con fibras GFK,
AFK, CFK, KFK, MFK con matriz de resina u otras capas, tejidos o
láminas de metal o plástico que pueden absorber fuerzas
exteriores.
10. Cuerpo de perfil para la fabricación de un
instrumento deportivo según una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado porque en el cuerpo (8, 22) de separación y la
envoltura (12, 26) están previstas entalladuras (14) lateralmente
continuas, especialmente para las cuerdas de un cordaje.
11. Instrumento deportivo, especialmente raqueta
de tenis, squash, bádminton, golf, hockey, hockey sobre hielo y
béisbol, que presenta un cuerpo (2, 16) de perfil según una de las
reivindicaciones 1 a 10.
12. Raqueta de tenis con mango y marco según la
reivindicación 11, en el que un cuerpo (2, 16) de perfil que forma
el marco y/o el mango presenta dentro de al menos un cuerpo (18, 20)
de resonancia gotas de líquido o partículas de masa que se mueven
libremente, que amortiguan las fuerzas de rebote y vibraciones que
actúan sobre el cuerpo de perfil, o de manera alternativa una banda
de soporte de masas o varias bandas (36) de soporte de masas para
sistemas de masa cinéticamente eficaces, de amortiguación en la
pared de al menos un cuerpo (18, 20) de resonancia.
13. Procedimiento para la fabricación de un
cuerpo de perfil para un instrumento deportivo, especialmente
raquetas de tenis, squash, bádminton, golf, hockey, hockey sobre
hielo y béisbol, con las etapas de procedimiento de
disponer de manera paralela dos cuerpos de
resonancia tubulares insertando un cuerpo de separación, estando
orientado el cuerpo de separación de tal manera, que la dirección de
la resistencia máxima a la presión del cuerpo de separación
discurre de manera paralela con respecto a un eje que une los
centros de los cuerpos de resonancia, aplicar materiales de
superficie impregnados en plástico que rodean los cuerpos de
resonancia y el cuerpo de separación sólo parcialmente,
disponiéndose cada uno de los materiales de superficie con otro
material de superficie solamente en la zona del lado de los cuerpos
de resonancia que se opone al cuerpo de resonancia opuesto en cada
caso de manera que se solapan,
introducir en un molde (42) bajo el efecto del
calor, generar una presión mecánica en los cuerpos de resonancia y
deformar lateralmente el cuerpo de separación mediante una corredera
(48) dispuesta en el molde (42) y
endurecer en el molde (42).
14. Procedimiento según la reivindicación 13 que
comprende además la etapa de procedimiento de la penetración
puntual, lateral y que desplaza las fibras de la envoltura y del
cuerpo de separación tras la deformación lateral del cuerpo de
separación y antes o durante el endurecimiento.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, en
el que un mandril (50) penetra desde un lado en la envoltura y el
cuerpo de separación en el molde.
16. Procedimiento según la reivindicación 14, en
el que dos mandriles (50, 52) se hacen penetrar desde lados
opuestos a través de la envoltura en el cuerpo de separación hasta
que sus lados frontales se tocan en el cuerpo de separación.
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|---|---|---|---|
| DE19963241 | 1999-12-27 | ||
| DE19963241A DE19963241B4 (de) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Profilkörper zur Herstellung von Sportgeräten und Verfahren zur Herstellung des Profilkörpers |
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