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Patent Searching and Data


Title:
RACQUETS, ESPECIALLY TENNIS RACQUETS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/003283
Kind Code:
A1
Abstract:
In a racquet, especially a tennis racquet, with a handle (8) and a stretcher frame secured via a throat region (2) for stringing, in which the cross-section of the frame has at least a largest dimension transversely to the stringing, the cross-section (a, b, c) of the frame (1) or of the stretcher frame in the throat region (2) and in the region of the racquet head (3) opposite the grip end (8) is greater than in the region of the stretcher frame lying in between, where the cross-section (c) in the region of the racquet head (3) opposite the grip end is greater than that (b) in the throat region.

Inventors:
UMLAUFT HELMUT (AT)
WAEGER KARL-HEINZ (AT)
Application Number:
PCT/AT1990/000091
Publication Date:
March 21, 1991
Filing Date:
September 11, 1990
Export Citation:
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Assignee:
HEAD SPORTGERAETE GMBH (AT)
International Classes:
A63B49/02; (IPC1-7): A63B49/02
Foreign References:
US1539019A1925-05-26
US4280699A1981-07-28
EP0340127A11989-11-02
Attorney, Agent or Firm:
Kretschmer, Adolf (Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche:
1. Ballschläger, insbesondere Tennisschläger, mit einem Griffteil (8) und einem über eine Herzzone (2) angeschlos senen Spannrahmen für eine Besaitung, bei welchem die quer zur Bespannung gemessene Querschnittshöhe des Spannrahmens wenigstens eine größte Höhe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittshöhe (a,b,c) der Rahmenholme (1) bzw. des Spannrahmens im Bereich der Herzzone (2) und in dem dem Griffende (8) abgewandten Bereich des Schlägerkopfes (3) größer ist als im dazwischenliegenden Bereich des Spann¬ rahmens, wobei die Querschnittshδhe (c) in dem dem Griffende (8) abgewandten Bereich des Schlägerkopfes (3) größer als die Querschnittshδhe (b) in der Herzzone ist.
2. Ballschläger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schläger in den Bereichen mit vergrößerter Quer¬ schnittshöhe (b,c) biegesteifer ausgelegt ist.
3. Ballschläger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Rahmenholme (1) im Bereich der Herzzone (2) weitgehend konstante Querschnittshδhe (b) aufweisen.
4. Ballschläger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steifigkeit der einzelnen Teilbereiche vom Schlägergriff (8) zum Schlägerkopf (3) so eingestellt ist, daß die Durchbiegung bei vorgegebener Belastung im wesent¬ lichen linear mit dem Abstand von einer Einspannstelle im Griffbereich (8) zunimmt.
5. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Durchbiegung über die Länge des Schlägers kleiner 0,5 mm, insbesondere kleiner 0,3 mm beträgt, wobei die Durchbiegung zwischen 0,4 mm und 0,9 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 0,8 mm, unter den Testbedingungen nach HSTMNorm 1 7A liegt.
6. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuelle Zunahme der Quer¬ schnittshδhe (b,c) in dem dem Griffende (8) abgewandten Bereich des Schlägerkopfes (3) und im Bereich der Herzzone (2) im wesentlichen linear mit der prozentuellen Zunahme der bespannten Fläche des Ballschlägers gewählt wird, wobei die prozentuelle Zunahme der Höhe in Abhängigkeit von der be¬ spannten Fläche des Ballschlägers in dem dem Griffende (8) abgewandten Bereich des Schlägerkopfes (3) größer gewählt ist als die prozentuelle Zunahme der Höhe im Bereich der Herzzone (2).
7. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sweetspot im Bereich geringerer, im wesentlichen konstanter Querschnittshöhe (a) der Rahmenholme (1) liegt.
8. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der Holme (1) je Längen einheit im Bereich des Schlägerkopfes (3) größer ist als das Gewicht der Holme (1) je Längeneinheit im Bereich der Herz¬ zone (2) .
9. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Bereiche mit maximalem Gewicht je Längen¬ einheit in dem dem Griffende (8) abgewandten Bereich des Schlägerkopfes (3) und/oder im Übergang der Herzzone (2) in das Bespannungsoval außerhalb der Schlägerlängsachse und symmetrisch zu dieser angeordnet sind.
10. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für bespannte Flächen zwischen 600 und 720 cm2 die Höhe im Bereich der Herzzone (2) um 16 bis 24%, vorzugsweise etwa 20%, und die Höhe in dem dem Griffende (8) abgewandten Bereich des Schlägerkopfes (3) um 20 bis 44%, vorzugsweise etwa 30%, größer ist als die Höhe der Holme (1) im zwischen dem dem Griffende (8) abgewandten Bereich des Schlägerkopfes (3) und Herzzone (2) liegenden Bereich des Spannrahmens.
11. Ballschläger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht der Holme (1) je Längen¬ einheit im Bereich der Herzzone (2) kleiner oder gleich dem Gewicht der Holme (1) je Längeneinheit zwischen Herzzone (2) und dem dem Griffende (8) abgewandten Bereich des Schläger köpfes (3) ist.
Description:
Ballschläger, insbesondere Tennisschläger

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ballschläger, insbe¬ sondere Tennisschläger, mit einem Griffteil und einem über eine Herzzone angeschlossenen Spannrahmen für eine Besaitung, bei welchem die quer zur Bespannung gemessene Querschnitts¬ höhe des Spannrahmens wenigstens eine größte Höhe aufweist.

Ein Tennisschläger der eingangs genannten Art ist beispiels- weise der EP-A 176 021 zu entnehmen. Bei diesem bekannten Tennisschläger nimmt die Breite der Rahmenholme ausgehend vom Griffteil bis zu einem mittleren Bereich des Bespannungsovals zu und in der Folge zum Schlägerkopf hin wiederum ab. Diese bekannte Ausgestaltung sollte dazu dienen, die Resonanz- freguenz des am Handgriff festliegenden bespannten Schlägers näherungsweise der Zeitdauer- anzupassen, in welcher der Ball mit der Bespannung in Berührung bleibt.

Ein wesentliches Problem bei der Konstruktion eines Schlägers stellt die Tatsache dar, daß unerwünschte Vibrationen vom Griffteil und damit von der Hand bzw. dem Arm des Spielers ferngehalten werden sollen. Wenn derartige unerwünschte Vibrationen vermieden werden können, gelingt es in der Folge, die Vibration im Griffbereich zu kontrollieren. Gleichzeiti wird bei Schlägerkonstruktionen zumeist darauf abgezielt, möglichst leicht bauende und in Richtung quer zur Quer schnittsebene der Bespannung niedrig bauende Schläger z schaffen, wobei allerdings der Schläger insgesamt weiche wird und die Vermeidung von Vibrationen nur unzulänglic gelingt.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, einen Ballschläger de eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem auch be leicht bauender und mit geringer Rahmenhöhe ausgebildete Schlägerrahmen eine bessere Kontrolle der Vibrationen i Griffbereich ermöglicht wird. Zur Lösung dieser Aufgab

besteht die erfindungsgemäße Konstruktion des Ballschlägers im wesentlichen darin, daß die Querschnittshδhe der Rahmen¬ holme bzw. des Spannrahmens im Bereich der Herzzone und in dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schlägerkopfes größer ist als im dazwischenliegenden Bereich des Spann¬ rahmens, wobei die Querschnittshöhe in dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schlägerkopfes größer als die Quer¬ schnittshöhe in der Herzzone ist. Dadurch, daß die Quer¬ schnittshöhe der Rahmenholme bzw. des Spannrahmens im Bereich der Herzzone und in dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schlägerkopfes größer ist als in dem dazwischenliegenden Bereich des Spannrahmens, wird die in diesen Bereichen geometrisch bedingte, weichere Ausbildung des Rahmens kompen¬ siert, wobei diese weichere Ausbildung im wesentlichen auf die Verrundung des Rahmens im Bereich des Kopfes und des Herzstückes zurückzuführen -ist. Es werden somit weichere Abschnitte versteift, wodurch insgesamt eine Vergleich¬ mäßigung der Biegeeigenschaften über die Länge des Schlägers vom Griff zum Kopf erzielt wird. Diese Vergleichmäßigung der Biegeeigenschaften führt in der Folge zu einer leichteren Kontrollierbarkeit von Vibrationen. Zusätzlich zu einer Erhöhung des Querschnittes im Bereich der starken Verrun- dungen am Schlägerkopf und im Bereich der Zone des Herz¬ stückes können, wie es einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung entspricht, diese Bereiche auch durch andere Maßnahmen biegesteifer ausgelegt werden. Eine Begrenzung der biegesteiferen Auslegung dieser Bereiche ist lediglich durch das im Falle von biegesteiferen Einlagen zunehmende Gewicht gegeben. Dadurch, daß nun die Rahmenhöhe im Schlägerkopf größer gewählt ist als im Bereich des Herzstückes, gelingt eine Linearisierung der Abhängigkeit der Durchbiegung des Schlägers vom Abstand vom Griffbereich bei gleichzeitiger Verringerung der schwingenden Massen im Bereich des Herz¬ stückes. Während bei konventionellen Schlägern die Abhängig- keit der Durchbiegung vom Abstand vom Griffbereich in der Regel nicht stetig differenzierbar ist und insbesondere an

den Übergängen in das Bespannungsoval wechselndes Vorzeichen aufweist, ist eine weitgehende Linearisierung bereits dann erreicht, wenn die erste Ableitung entweder über die Länge des Schlägers konstantes Vorzeichen aufweist oder absolut in engen Grenzen liegt.

Mit Vorteil ist die Ausbildung hiebei so getroffen, daß die Veränderung der Durchbiegung über die Länge des Schlägers kleiner 0,5 mm, insbesondere kleiner 0,3 mm beträgt, wobei die Durchbiegung zwischen 0,4 mm und 0,9 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 0,8 mm, unter den Testbedingungen nach HSTM-Nor 197-A liegt.

Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße Konstruktion so ge- troffen, daß die Rahmenholme im Bereich der Herzzone weit¬ gehend konstante Querschnittshδhe aufweisen. Eine derartige Ausbildung ermöglicht es, bei relativ geringer Querschnitts¬ zunahme im Bereich der weicheren Stelle im Herzbereich ein hohes Maß an Versteifung sicherzustellen, ohne daß eine große Massenzunahme im Herzbereich erforderlich ist.

Insgesamt ergibt sich das Optimum der gewünschten Dämpfungs¬ eigenschaften, wenn die Ausbildung, wie es einer bevorzugte Weiterbildung entspricht, so getroffen ist, daß die Steifig- keit der einzelnen Teilbereiche vom Schlägergriff zu Schlägerkopf so eingestellt ist, daß die Durchbiegung be vorgegebener Belastung im wesentlichen linear mit dem Abstan von einer Einspannstelle im Griffbereich zunimmt.

Die entsprechende Auslegung bezüglich der gewünschte Steifigkeit und der gewünschten Gewichtsverteilung kann durc Wahl geeigneter Materialien variiert werden. Insbesondere be Verwendung von faserverstärkten, beispielsweise kohlefaser verstärkten, hohlen Holmen kann bei gleichzeitiger Erhöhun der Steifigkeit sogar eine Gewichtsreduktion gegenüber eine konventionellen Holm erzielt werden. Die Einstellung de

Gewichtes kann durch Variation des 'Faseranteiles im verwen¬ deten Material für den Holm bzw. durch Verwendung von ge¬ wichtserhöhenden Einlagen eingestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Schlägers wird die prozentuelle Zunahme der Querschnittshöhe in dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schlägerkopfes und im Bereich der Herzzone im wesentlichen linear mit der prozen¬ tuellen Zunahme der bespannten Fläche des Ballschlägers gewählt, wobei die prozentuelle Zunahme der Höhe in Abhängig- keit von der bespannten Fläche des Ballschlägers in dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schlägerkopfes größer gewählt ist als die prozentuelle Zunahme der Höhe im Bereich der Herzzone. Eine derartige Auslegung hat überraschender¬ weise zu einer guten Linearisierung der Abhängigkeit der Durchbiegung vom Abstand vom Griff geführt, wobei bei Wahl der entsprechenden Masseneinstellung unerwünschte Vibrationen nahezu vollständig vom Griffbereich ferngehalten werden. Um die Ballkontrolle und die Spieleigenschaften in keiner Weise zu beeinträchtigen, ist mit Vorteil die Ausbildung so ge- troffen, daß der Sweetspot im Bereich geringerer, im wesent¬ lichen konstanter Querschnittshöhe der Rahmenholme liegt, wobei die Ausbreitung von unerwünschten Schwingungen bis in den Griffbereich in besonders einfacher Weise dadurch ver¬ hindert werden kann, daß das Gewicht der Holme je Längen- einheit im Bereich des Schlägerkopfes größer ist als das Gewicht der Holme je Längeneinheit im Bereich der Herzzone.

Eine noch bessere Ballkontrolle läßt sich dadurch erzielen, daß Bereiche mit maximalem Gewicht je Längeneinheit in dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schlägerkopfes und/oder im Übergang der Herzzone in das Bespannungsoval außerhalb der Schlägerlängsachse und symmetrisch zu dieser angeordnet sind, wobei die außermittige Anordnung von Massenanhäufungen ein besonders kraftvolles Spiel erlaubt.

Die gewünschte Linearisierung der Abhängigkeit der Durch¬ biegung vom Abstand vom Griff muß in Abhängigkeit von der je¬ weiligen bespannten Fläche zu unterschiedlichen Querschnitts¬ zunahmen führen, wobei mit Vorteil die Ausbildung so ge- troffen ist, daß für bespannte Flächen zwischen 600 und 720 cm 2 die Höhe im Bereich der Herzzone um 16 bis 24%, vorzugsweise etwa 20%, und die Höhe in dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schlägerkopfes um 20 bis 44%, vor¬ zugsweise etwa 30%, größer ist als die Höhe der Holme im zwischen dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schläger¬ kopfes und Herzzone liegenden Bereich des Spannrahmens. Um bei gleichzeitig hoher Steifigkeit im Herzbereich in diesem Bereich die schwingenden Massen weitgehend reduzieren zu können, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, daß das Gewicht der Holme je Längeneinheit im Bereich der Herzzone kleiner oder gleich dem Gewicht der Holme je Längeneinheit zwischen Herzzone und dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schlägerkopfes ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Tennisschläger¬ rahmen; Fig. 2 Durchbiegungskennlinien, welche an derartigen Schlägern gemessen wurden; Fig. 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schlägers; die Figuren 4, 5 und 6 jeweils Schnitte nach den Linien IV-IV, V-V und VI-VI der Fig. 3; und Fig.7 eine schematische Darstellung der Massenverteilung eines erfindungsgemäßen Schlägers.

Der Ballschläger nach Fig. 1 ist aus Rahmenholmen 1 gebildet, welche zunächst ein Herzstück 2 begrenzen und in dem dem Griffende abgewandten Bereich des Schlägerkopfes 3 unter stärkerer Krümmung gebogen sind. Auch im Bereich des Herz¬ stückes 2 sind die das Bespannungsoval begrenzenden Holme im Teilbereich 4 stärker gekrümmt. In die Darstellung nach Fig. 1 sind Zonen in Millimetern eingetragen, welche jeweils mit

in Fig. 2 darunter aufgetragenen Durchbiegungswerten korres¬ pondieren. Die Biegeversuche wurden hiebei entsprechend der HSTM-Norm 197-A so vorgenommen, daß jeweils in einem Abstand von 50 mm links und rechts der gemessenen Zone ein starres Auflager für den Schlägerrahmen gebildet wurde und der jeweilige Durchbiegungswert durch Belastung der entsprechen¬ den Zone mit vorgegebener Kraft von 1000 N gemessen wird.

Gemäß HSTM-Norm 197-A wird das Biegeverhalten von Ball- schlägern unter Verwendung eines unteren Auflagers, bestehend aus einem 2-Balkenauflager mit 150 mm Balkenabstand, und eines als Balkenstempel mit gleichen Durchmesser ausge¬ bildeten oberen Auflagers in mehreren Zonen gemessen, wobei beim Bending-Flex-Test Auflagerdurchmesser von 38 mm gewählt werden und für Tennisschläger eine Einteilung in sieben Zonen vorgenommen wird. Die Prüfmaschine wird auf Druckprüfung eingestellt.

In Fig. 2 entspricht hiebei die Kurve 5 einem konventionellen Schläger ohne erfindungsgemäße Modifikationen, wobei deutlich eine über die axiale Länge des Schlägers unterschiedliche Durchbiegung in einzelnen Zonen beobachtet wird. Besonders ausgeprägt ist hiebei die relative Konstanz der Meßwerte zwischen der Zone 150 und 250 und die deutliche rasche Abnahme der Festigkeit im Bereich des Schlägerkopfes. Die Kurve 5 für Durchbiegungen für konventionelle Schläger weist hiebei Bereiche mit stark wechselndem Ausmaß in weiten absoluten Bereichen der Durchbiegung auf. Demgegenüber sind die strichliert gezeichneten Kurven 7a, 7b, 7c an Hand von Meßwerten erfindungsgemäßer Schläger unterschiedlicher Größe gemessen und machen deutlich, daß die Biegeeigenschaften über die axiale Länge nahezu gleichförmig in einem engen Bereich von 0,25 mm verlaufen. Diese Biegeeigenschaften resultieren aus einer Konstruktion wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Dabei ist die Kurve 7a für Schläger mit einer Schlagfläche

von 720 cm 2 , die Kurve 7b für 660 cm 2 und 7c für 600 cm 2 ge¬ messen.

In Fig. 3 ist der seitliche Rahmenholm 1 eines Schlägers ersichtlich, dessen Querschnittshöhe b im Bereich des Schlä¬ gerkopfes 3 um etwa 30 % größer gewählt ist als die Höhe a i daran anschließenden Bereich. Ebenso ist die Höhe b norma auf die Bespannungsebene der Rahmenholme 1 im Bereich des Herzstückes 2 größer gewählt. Der Griffteil des Schlägers is mit 8 bezeichnet.

Die jeweiligen Querschnittsformen des Rahmenholmes sind i den Figuren 4, 5 und 6 näher dargestellt, wobei in Abhängig keit von der bespannten Fläche für die Erzielung eine weitgehend linearen bzw. gleichförmigen Durchbiegeverhalten in einem engen Bereich beispielsweise Querschnittshöhen gemä der nachfolgenden Tabelle Verwendung finden:

Spielfläche (cm 2 )

720 660 600

Die Querschnittshöhe b im Bereich der Herzzone lieg dabei im allgemeinen jeweils über der in derselben Richtun gemessenen Griffstärke.

in Fig.7 ist schematisch die Masseverteilung eines Schläger dargestellt, wobei das Ausmaß der schraffierten Fläch jeweils ein Maß für die Masse im jeweiligen Schlägerbereic darstellt. Dabei sind im Bereich des Schlägerkopfes symme trisch zur Längsachse 9 Bereiche 10 mit größerer Masse pr Längeneinheit vorgesehen, welche durch entsprechend mehr lagige Ausbildung der Rahmenholme und/oder die Anordnung vo

Zusatzgewichten im Bereich der vergrößerten Querschnittshöhe erzielt werden können. Ebenso sind am Übergang von der Herzzone 2 zum Bespannungsoval Bereiche 11 mit größerer Masse je Längeneinheit vorgesehen, um das gewünschte Schwingungs- und Durchbiegungsverhalten zu erzielen. Im allgemeinen ist das Gewicht je Längeneinheit im Kopfbereich 3 größer gewählt als in der Herzzone 2 und es soll bei großer Bauhöhe c im Kopfbereich maximale Steifigkeit und bei hoher Querschnitts¬ höhe b in der Herzzone 2 eine hohe Steifigkeit bei einer Gewichtsreduktion erzielt werden. Durch die Versteifungen im Kopfbereich und in der Herzzone werden die durch die Verrun- dungen geschwächten Bereiche gezielt verstärkt und somit der in Fig.2 dargestellte, weitgehend lineare und vor allem gleichförmige Verlauf der Durchbiegung in einem engen Bereich zwischen 0,5 mm und 0,8 mm in Abhängigkeit vom Abstand vom Griffteil erhalten.