Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Bespannungssaite in Lieferform für Ballschläger, insbeson¬ dere Tennisschläger, sowie eine so hergestellte Bespan¬ nungssaite. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Bespan- nen von Ballschlägern mit dieser Bespanriungssaite.

Stand der Technik

Bespannungssaiten für Tennisschläger werden mit einer vor¬ gegebenen Vorspannung auf den Schlägerrahmen aufgebracht. Es ist nun eine bekannte Tatsache, daß nach dem Aufspannen der Saite auf dem S ^' chl gerrahmen die Saitenspanπung stän¬ dig abnimmt, wobei diese Spannungsverringerung mit einer mit fortschreitender Zeit sinkenden Abnahmerate erfolgt. Ein Großteil der Abnahme der Saitenspannung erfolgt dabei im allgemeinen innerhalb eines Zeitraumes von etwa 40 s nach Aufspannen der betreffenden Saite auf den Schläger¬ rahmen.

Diese als Relaxation bekannte Erscheinung, welche in un¬ terschiedlicher Stärke sowohl bei Darmsaiten als auch für die verschiedenen Kunststoff-Bespaπnungssaiten zutrifft, hat zur Folge, daß die Bespannungssaite immer mit einer Vorspannung auf den Schlägerrahmeπ aufgebracht werden muß, die beträchtlich über der über die Lebensdauer der Bespan¬ nung gemittelten Saitenspannung im Schläger liegt. Die Hö¬ he der Vorspannung ist aber dadurch begrenzt, daß sie in-

nerhalb des elastischen Bereiches liegen muß. Diese Rela¬ xation ist nun bei Darmsaiten relativ gering. Darmsaiten¬ bespannungen haben aber andere Nachteile, welche durch Qualitätsschwankungen des verwendeten Darmmaterials be- dingt sind und andererseits in ihrer hohen Feuchtigkeits¬ aufnahme, welche wegen der dadurch hervorgerufenen starken Längenänderung bei hoher Luftfeuchtigkeit die Bespielbar- keit von Schlägern mit Darmsaitenbespannung beeinträch¬ tigt. Außerdem ist die Darmsaitenherstellung relativ teuer. Bei den im Handel erhältlichen Bespannungssaiten, die aus einem Polyamid-Monofi lament bestehen, ist die ge¬ nannte Relaxation zwar etwas größer, aber noch immer rela¬ tiv gering.

Mit solchen Polyamid-Bespannuπgssaiten können aber nur re- lativ harte Bespannungen erzeugt werden, die für den Spie¬ ler einige Nachteile bringen. Dies sei nachstehend anhand der in Fig. 1 gezeigten Kurven näher erläutert.

In Fig. 1 zeigt die Kurve für eine handelsübliche Darmsai¬ te die Abhängigkeit der durch das Produkt aus dem Elasti- zitäts odul A und der Saitenquerschnittsfläche A definier¬ ten Federrate E*_A. (in kN) von der Saitenvorspannkraft F (in N). Wie man sieht, ändert sich der Wert dieser Federrate mit der Saitenvorspannkraft nur sehr wenig. Da¬ raus ergeben sich die guten Bespieleigenschaften von Ten- nisschlägern mit Darmsaitenbespannung.

Bespannungssaiten aus Polyamid-Monofi lamenten weisen nun Federratencharakteristiken einer Art auf, wie sie z.B. in Fig.1 durch Kurve B gegeben sind: die Federkonstante E_A. ist in dem in Frage kommenden Bereich der Saitenvorspann- kraft F von 200 bis 300 N größer als bei vergleichbaren Darmsaiten und steigt außerdem mit zunehmender Vorspannung mit relativ großer Steigung im wesentlichen linear an. Da-

raus ergibt sich, daß die beim Auftreten des Balles auf den Schläger eintretenden Verformungen der Bespannung ge¬ ringer sind als bei vergleichbaren Darmsaitenbespannungen und die für die Abbre suπg einer bestimmten kinetischen Energie des Balles benötigten, vom Schläger aufzunehmenden Kraftspitzen dementsprechend höher liegen als bei Darmsai¬ tenbespannungen.

Der Spieler empfindet daher einen Schläger mit Kunststoff¬ saitenbespannung als "hart", der im Verhältnis zu Schlä- gern mit Darmsaitenbespaπnung umso härter wirkt, umso wuchtiger die Schläge ausgeführt werden müssen.

Die Anmelderin hat nun gefunden, daß z.B. eine Bespan¬ nungssaite, in welcher monoaxial verstreckte Folienbänd- chen aus Polypropylen, das z.B. einen nach DIN 53735 be- stimmten Schmelzindex MFI 190/5. in einer Größe zwischen etwa 0,3 bis 0.5 g/10 min aufweist, in mehreren überein¬ ander!iegenden Wickellagen miteinander verschweißt sind, mit der Kurve C eine ähnliche Federratencharakteristik aufweist wie eine Darmsaite (siehe Kurve A). Eine solche Bespannungssaite ist in der intern. Patentanmeldung AT84/00014 (W083/03998) beschrieben. Diese Bespannungssai¬ te zeigt aber eine relativ starke Relaxationserscheinung.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfah- ren zum Herstellen einer für die Bespannung vorbereitete Bespannungssaite in einer Lieferform anzugeben, bei der die Relaxation der dann auf den Schläger aufgespannten Saite verringert ist.

Diese Aufgabe wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren ge- löst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bespannungs-

saite - zu ihrer Konditionierung für den Bespannungsvor¬ gang - unter Zugspannung auf einen Trägerkörper, gegebe¬ nenfalls auf eine Spule aufgebracht und dort zumindest im wesentlichen in ihrer Länge konstant gehalten wird. Dabei beträgt die durch die Zugspannung beim Aufbringen auf den Trägerkörper erzeugte Dehnung der Bespanπungssaite vor¬ teilhaft mindestens 5% , bzw. diese Dehnung liegt vorteil¬ haft zwischen 5 und 15%.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsge- mäßen Verfahrens besteht die eingesetzte Bespannungssaite zumindest überwiegend aus einem verstreckten thermoplasti¬ schen Kunststoff, der vorteilhaft ein Polyolefin enthält oder aus einem Polyolefin besteht. Dabei besteht das Poly¬ olefin vorteilhaft zumindest überwiegend aus Polypropylen, vorzugsweise einem nukleierten Polypropylen.

Gemäß einer -weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er¬ findung werden beide Enden der Bespannungssaite an dem Trägerkörper befestigt.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte Trägerkörper eine konvexe zylindrische Fläche, gegebenenfalls eine kreiszylindrische Fläche auf¬ weist, auf die die Bespaπnungssaite unter Zugspannung ein¬ lagig aufgewickelt wird.

Nac noch einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest ein Ende der Bespannungssaite zum Zwecke seiner Befestigung in einem im Trägerkörper ange¬ brachten keilförmigen Schlitz eingeklemmt.

Die Erfindung betrifft ferner eine Bespannungssaite in Lieferform für Ballschläger, insbesondere für Tennisschlä-

ger, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.

Der Erfindung liegt schließlich die Aufgabe zugrunde, e i n Verfahren zum Bespannen von Ballschlägern, insbesondere von Tennisschlägern, mit den erfindungsgemäßen Bespan¬ nungssaiten in Lieferform anzugeben, bei dem die Eigen¬ schaften der erfindungsgemäßen Bespannungssaite besonders zum Tragen kommen.

Diese Aufgabe wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren ge- löst, das dadurch gekennzeichnet, ist, daß die Bespan¬ nungssaite oder ein Bespannungssaitenabschnitt von dem Trägerkörper gelöst wird und man den Bespannungsvorgang mit Hilfe der Bespaπnungssaite bzw. des Bespannungssaiten- abschittes ab dessen Lösen vom Trägerkörper innerhalb von 60 min, vorteilhaft aber innerhalb von 30 min durchführt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Bespannen des Ballschlägers mit einer Vorspannung erfolgt, die im Bereich zwischen 80 und 150%, vorteilhaft aber zwi- sehen 80 und 120% der Zugspannung liegt, mit der die Be¬ spannungssaite zum Zwecke ihrer Konditionierung auf dem Trägerkörper aufgebracht wurde.

Kurze Beschreibung der fü r die Erfindung relevanten Zeichnungen im Zusammenhang mit einem Weg zur Ausführung der Erfindung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 2 bis 5 näher erläutert.

Ein spulenför iger Trägerkörper 1 ist in Fig. 2 in einer Teildarstellung senkrecht zur Spulenachse 2 im Aufriß und

in Fig. 3 in einem Riß parallel zur Spulenachse darge¬ stellt. Dieser Trägerkörper weist e i ne konvexe kreiszy¬ lindrische Fläche 3 auf, die an beiden Seiten von Spulen¬ wänden 4, 5 begrenzt und an deren kreiszylindrischen In- nenfläche 6 des Trägerkörpers 1 eine Nase 7 angeordnet ist. An den beiden Spulenwänden 4, 5 sind ferner kerbför- ige Schlitze 8, 9 zur Befestigung der Enden der auf den Trägerkörper 1 aufzubringenden Bespannuπgssaite angebracht

Fig. 4 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vor- richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens. Sie umfaßt eine Abziehstation 10, in der ein Saiten¬ magazin in Form einer Spule 11 auf eine be i 12 drehbar ge¬ lagerte und mit einer Motorbremse 13 verbundene Achse 14 aufgesteckt ist. Die Vorrichtung besteht ferner aus einer Aufwickelstation 15 mit einer als Spannkonus 16 ausgebil¬ deten Aufnahme für den spulenförmigen Trägerkörper 1, des¬ sen Nase 7 in eine (in der Figur nicht dargestellte) Nut am Spannkonus 16 eingreift. Dieser Spannkonus 16 sitzt auf einer bei 17 drehbar gelagerten Achse 18, welche über ein Untersetzungsgetriebe 19 durch einen Motor 20 angetrieben werden kann.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird z.B. eine handelsübliche, als Bespannungssaite für Tennis¬ schläger bestimmte ca. 1,3 mm starke Darmsaite eingesetzt. Diese Saite wird nun in größerer Länge (z.B. 500 ) auf die Spule 11 aufgebracht und diese auf die Achse 14 aufge¬ steckt. Gleichzeitig wird ein unbewickelter Trägerkörper 1 auf den Spannkonus 16 der Aufwickelstation 15 aufgespannt. Von der Spule 11 wird nun das freie Ende 21 der Saite in Richtung des Pfeiles 22 abgezogen und in den Schlitz 8 des Trägerkörpers 1 (siehe Fig. 1) hineingedrückt. Danach wird der Motor 20 und die Motorbremse 13 eingeschaltet, wodurch der Trägerkörper im Sinne des Pfeiles 23 (d.h. in Fig. 2)

gegen den Uhrzeigersinn) gedreht wird und die Saite 24 un¬ ter Überwindung eines von der Motorbremse 13 auf die Spule 11 im Sinne des Pfeiles 25 wirkenden, vorgegebenen Drehmo¬ mentes von der Spule 11 abgezogen wird. Das Drehmoment der Motorbremse wir dabei so eingestellt, daß das Aufwickeln der Saite 24 auf den Trägerkörper 1 mit einer Zugkraft von 275 N erfolgt, bei welcher die Saite 24 gegenüber ihrer ursprünglichen Länge eine Dehnung von ca. 6% erfährt. Das Aufwickeln der Saite 24 auf den Trägerkörper 1 erfolgt einlagig mit eng aneinander! iegenden Wicklungen bis zur vollständigen Bewicklung der Fläche 3. Danach wird der Mo¬ tor 20 ausgeschaltet und die Saite 24 am Ende der Wicklun¬ gen in den kerbför igen Spalt 9 hineingedrückt, die Motor¬ bremse 13 darauf ausgeschaltet, die Saite 24 dann außer- halb der Spule 11 so durchtrennt, daß noch ein etwa 1 bis 2 cm langes Saitenende übersteht, und der mit der Darmsai¬ te 24 bewickelte Trägerkörper vom Spannkonus 16 abgenom¬ men. Die so mit Zugspannung auf den Trägerkörper 1 aufge¬ brachte Darmsaite 24 ist nun in der erfindungsgemäßen Lie- ferform kondi ioniert.

Wie eingangs der Beschreibung dargelegt, tritt nach Auf¬ spannung der Saite auf dem Schlägerrahmen infolge Relaxa¬ tion des Saitenmaterials eine Abnahme der Saitenzugkraft ein. Um diesen Effekt meßtechnisch zu beurteilen, wird mit Hilfe einer einfachen Versuchsanordnung die Relaxation der Saite festgestellt. Dazu wird das zu prüfende Saitenstück an einem Ende über eine Kraftmeßdose fixiert und dann sehr rasch bis zu einer Zugkraft von 275 N gedehnt. Das andere Saitenende wird darauf ebenfalls fixiert und anschließend der Abfall der in der Saite herrschenden Zugkraft in Ab¬ hängigkeit von der Zeit beobachtet oder aufgezeichnet. In Fig. 5 ist nun in einer halblogarithmischen Darstellung diese Abhängigkeit in der Kurve A1 dargestellt. Wie man sieht, sinkt die Saitenzugkraft F vom Wert 275 N während

30 min (1,8.10 ³ s) auf etwa 226 N ab.

Verwendet man zum Bespannen eines Tennisschlägers nun eine Darmsaite, die wie anhand der Figuren 2 und 3 beschrieben in der erfindungsgemäßen konditionierten Lieferform zur Bespannung bereitgestelt ist, stellt man fest, daß danach in der am Schläger aufgespannten Saite die eintretende Relaxation merkbar geringer ist als bei einer nicht kondi¬ tionierten Saite. Diese Verringerung der Relaxation ist dabei um so stärker um so kürzer die Zeit ist, innerhalb der die Saite nach ihrer Abnahme vom Trägerkörper auf den Schläger aufgespannt wird.

Dieses Verhalten wird durch die Ergebnisse der Relaxa¬ tionsmessung bestätigt, welche nun an der Darmsaite kurz nach deren Abnahme vom Trägerkörper durchgeführt wird. Diese Relaxation - ausgedrückt durch die Abnahme der Sai¬ tenzugkraft F in Abhängigkeit von der Zeit entsprechend der Kurve A2 in Fig. 5 - zeigt, daß diese Abnahme doch merkbar weniger stark ausfällt als bei der einen unkondi- tionierten Darmsaite.

Die Kurve B1 in Fig. 5 zeigt nun die Relaxation einer han-. delsüblichen 1,3 mm starken Bespannungssaite aus einem Po¬ lyamid-Monofilament und die Kurve B2 die Relaxation der¬ selben Saite, wenn diese in der erfindungsgemäß konditio¬ nierten Lieferform bereitgestellt war und das zur Relaxa- tionsbestimmung verwendete Saitenstück kurz vorher von dem Trägerkörper abgenommen wurde. Die Verringerung der Rela¬ xation gegenüber der an der unkonditioπierteπ Saite be¬ stimmten Relaxation ist hier also schon ganz beträchtlich.

Die Kurve C1 zeigt die Relaxation bestimmt an einer 1,3 mm Bespannungssaite, in welcher - so wie in der internatio¬ nalen Patentanmeldung PCT AT83/00014 beschrieben monoaxial

verstreckte Folienbändchen aus einem Polypropylen, das einen nach DIN 53735 bestimmten Schmelzindex MFI 190/5 = 0,3 g/10 min aufweist, in mehreren übereinander!legenden Wickellagen miteinander verschweißt sind, und die Kurve C2 die Relaxation derselben Saite,wenn sie in der erfindungs¬ gemäß konditionierten Lieferform bereitgestellt war. Auch hier wird durch die erfindungsgemäße Konditionierung eine beträchtliche Reduzierung der Relaxation bewirkt, was bei diesem Saitenmaterial um so bedeutsamer ist, da diese Be¬ spannungssaite, wenn sie in unkonditioniertem Zustand auf den Schläger aufgebracht wird, wie die Kurve C1 zeigt, eine relativ starke Relaxation aufweist.

Die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen konditio¬ nierten Lieferform durch Aufbringen der Bespannungssaite auf den Träger verwendete Zugkraft soll im Saitenmaterial eine Dehnung erzeugen, die vorteilhaft mindestens 5% sein soll, jedoch vorteilhaft im Bereich zwischen 5 und 10% liegen wird. Diese Zugkraft muß nun keineswegs jeweils gleich groß sein wie die dann für die beim Bespannen des Schlägers vorgesehene Vorspannkraft, sondern soll etwa in derselben Größenordnung wie diese liegen. Insbesondere wird die Bespannung des Schlägers gewöhnlich mit einer Vorspannkraft erfolgen, die zwischen 80 und 150%, vorteil¬ haft aber zwischen 80 und 120% der Zugspannung liegt, mit der sie konditioniert wurde.

Für das Bespannen eines Tennisschlägers mit einer in der erfinduπgsgemäßen konditionierten Lieferform bereitge¬ stellten Saite wird man - insbesondere bei Kunststoffsai- tenbespannungen - einen guten Effekt erzielen, wenn man den Bespannungsvorgang mit Hilfe der Bespaπnungssaite bzw. des ßespannungssaitenabschittes innerhalb von 60 min ab dessen Lösen vom Trägerkörper durchführt. Bessere Ergeb¬ nisse erhält man wenn man den Bespannungssvorgang inner-

halb von 30 min durchführt.

Gewerbliche Verwertbarkeit

Mit Hilfe des erfindungsgemäßeπ Verfahrens zur Herstellung einer Bespannungssaite in Lieferform für Ballschläger, insbesondere für Tennisschläger, werden an sich bekannte Bespannungssaiten so konditioniert, daß jeweils die Rela¬ xation der dann auf den Schläger aufgespannten Saite ge¬ ringer wird als bei derselben Saite im unkonditionierten Zustand. Durch diese Konditionierung wird die Gebrauchs- fähigkeit der Bespannungen verbessert.