DE2833733A1 - INFLATED GAME BALL - Google Patents

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDERDR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER

Patentanwälte "■' 3Patent attorneys "■ '3

M-incher-,M-inch,

1. August 1978August 1, 1978

Postanschrift / Postal Address Postfach 8ΘΟ1Ο9, 8000 München 86Postal address Postfach 8ΘΟ1Ο9, 8000 Munich 86

Pienzenauerstraße28 « _Q "Pienzenauerstrasse 28 " _Q " Telefon 983222 fe O O U / J JTelephone 983222 fe O O U / J J

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GT-1200GT-1200

THE GENERAL TIRE & RUBBER COMPANY, Akron, Ohio, V.St.A.THE GENERAL TIRE & RUBBER COMPANY, Akron, Ohio, V.St.A.

Aufgeblasener SpielballInflated game ball

9 O S r- - 7 / O 9 3 69 O S r- - 7 / O 9 3 6

GT-1 200 j,GT-1 200 j,

Die Erfindung betrifft generell einen Ball mit einer luftdurchlässigen, elastomeren Wand, welche einen durch ein Fluid unter Druck gesetzten Hohlraum oder dergleichen begrenzt, der als Äufblasuiediuin ein Gas mit geringem Durchdringungsvermögen (geringer Permeabilität), wie ein Gemisch aus Luft und Schwefelhexafluorid (SF,-) , enthält; bei diesem Ball ist das durch dasThe invention generally relates to a ball with an air-permeable, elastomeric wall which delimits a cavity or the like, which is pressurized by a fluid and which, as inflation, is a gas with low permeability (low permeability) , such as a mixture of air and sulfur hexafluoride (SF, - ) , contains; with this ball it is through that

Aufblasmedium verursachte Geräusch dadurch abgeschwächt, dass dem Bal!hohlraum ein Anteil eines Materials mit solcher Struktur einverleibt wird, dass die Schallresonanz im Hohlraum in ausreichender Weise gestört wird. Die Erfindung lässt sich mit besonderem Erfolg in einem verbesserten Tennisball verwirklichen und wird nachstehend unter Bezugnahme auf einen solchen Ball näher erläutert.Noise caused by inflation medium is attenuated by the fact that the ball cavity is a portion of a material with such a structure it is incorporated that the sound resonance in the cavity is sufficiently disturbed. The invention can be with to realize particular success in an improved tennis ball and will hereinafter be referred to with reference to such Ball explained in more detail.

Zum Aufblasen der Hohlräume von Gummierzeugnissen, wie unter inneren Überdruck gesetzten Tennisbällen, wurde üblicherweise Luft verwendet. Es ist jedoch auch der Einsatz anderer Aufblasmedien, wie von Stickstoff oder Ammoniak, bekannt. Luft ist jedoch aufgrund ihrer leichten Verwendbarkeit zum Aufblasen, ihrer vernachlässigbaren Kosten und ihrer guten Verfügbarkeit das bei weitem gebräuchlichste Aufblasmaterial. Obwohl ein mit Luft aufgeblasener Tennisball anfänglich zufriedenstellend spielbar ist, verliert er schliesslich etwas an Rückprall- bzw. Zurückspringvermögen, da die Luft die Gummiwand oder den Kern des Balles durchdringt und allmählich entweicht.In order to inflate the voids of rubber products such as pressurized tennis balls, it has been common Air used. However, the use of other inflation media is also possible, as known from nitrogen or ammonia. However, due to its ease of use for inflation, air is By far the most widely used inflation material because of its negligible cost and availability. Although a with Air-inflated tennis ball can be played satisfactorily at the beginning, it eventually loses some of the rebound or rebound. Bounce back as the air penetrates the rubber wall or core of the ball and gradually escapes.

Das Problem des Rückprallfähigkeitsverlustes wurde durch die in der USA-Patentanmeldung Ser.No. 627 721 offenbarte Erfindung, welche ein Aufblassystem mit verbessertem Druckerhaltungs-The problem of the loss of rebound ability was solved by the US patent application Ser.No. 627 721 disclosed invention, which an inflation system with improved pressure maintenance

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vermögen betrifft, gelöst. Dieses Aufblassystem umfasst Luft und Schwefelhexafluorid (SFg).wealth concerns, resolved. This inflation system includes air and sulfur hexafluoride (SFg).

Eine zumindest für einige Personen unerwünschte Begleiterscheinung bei Verwendung dieses Aufblassystems sowie anderer Systeme mit geringem Durchdringungsvermögen besteht darin, daß die betreffenden Bälle beim Aufprall ein Geräusch erzeugen, das am besten als eine Art Klatschen oder "Ping" beschrieben werden kann. Obwohl dieses "Ping" die Spielbarkeit des Balles keineswegs beeinträchtigt, erscheint es einigen Spielern als störend bzw. ablenkend oder unangenehm.An undesirable side effect, at least for some people when using this inflation system, as well as other systems with low penetration capacity, is that the relevant Balls make a sound on impact that is best described as a kind of clap or "ping" can. Although this "ping" does not affect the playability of the ball in any way, it appears annoying to some players or distracting or uncomfortable.

Eine weitere Literaturstelle, welche sich mit aufblasbaren, durch Gassysteme unter inneren überdruck gesetzten Erzeugnissen befasst, ist die US-PS 3 047 040. Diese Patentschrift beschreibt die Verwendung verschiedener Gase zum Aufblasen von Reifen und dergleichen, wodurch für eine gleichmässigere und ruhigere Fahrweise des mit den Reifen ausgestatteten Fahrzeuges gesorgt wird. Gemäss der Patentschrift weisen die Gase einen "niedrigen Gammawert" von weniger als etwa 1,25 auf. Der Gammawert bezieht sich ausschliesslich auf die Verdichtbarkeit bzw. Kompressibilität und nicht auf die Permeabilität. Zu den angeführten Gasen gehört u.a. SF_g als Gas mit "niedrigem Gammawert". Andere Systeme mit geringer Permeabilität, auf welche die vorliegende Erfindung anwendbar ist, sind in der Patentveröffentlichung der Südafrikanischen Union Nr. 73/8777 (18. Januar 1973) beschrieben; diese Veröffentlichung offenbart die Verwendung von Perfluorpropan und Cl₂CFCF₃ (Freon F-114; Du Pont) zum Aufblasen von Spielbällen, wodurch eine längere Druckaufrechterhaltung angestrebt wird. Es zeigte sich, dass SFg aufgrund der längeren Druckaufrechterhaltung, des geringen Preises und der leichten Beschaffbarkeit wesentlich besser geeignet ist.Another reference dealing with inflatable products pressurized internally by gas systems is U.S. Patent No. 3,047,040 the tire equipped vehicle is taken care of. According to the patent, the gases have a "low gamma value" of less than about 1.25. The gamma value relates exclusively to the compressibility or compressibility and not to the permeability. The gases listed include SF _g as a gas with a "low gamma value". Other low permeability systems to which the present invention is applicable are described in Union Patent Publication No. 73/8777 (Jan. 18, 1973); this publication discloses the use of perfluoropropane and Cl ₂ CFCF ₃ (Freon F-114; Du Pont) to inflate game balls, thereby aiming for longer pressure maintenance. It turned out that SFg is much more suitable due to the longer pressure maintenance, the low price and the easy procurement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in der Aufblaskammer von unter inneren überdruck gesetzten Erzeugnissen (wie Tennis-The invention is based on the object, in the inflation chamber of products placed under internal overpressure (such as tennis

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ballen), in welchen das Aufblasmedium aus einem Gas mit geringer Permeabilität (wie Schwefelhexafluorid) und Luft besteht, ein Dämpfungsmittel vorzusehen, welches das im Ball bei dessen Aufprall erzeugte Geräusch beträchtlich abschwächt.ball), in which the inflation medium consists of a gas with low Permeability (such as sulfur hexafluoride) and air, to provide a damping means which considerably attenuates the noise generated in the ball upon impact.

Die Erfindung wird im folgenden bezugnehmend auf Schwefelhexafluorid im Gassystem mit geringer Permeabilität erläutert. Sie ist jedoch auch auf andere Gassysteme mit geringer Permeabilität anwendbar, z.B. auf Gassysteme, welche Chlorpentafluoräthan, Tetrafluorkohlenstoff, Perfluoräthan oder Perfluorpropan enthalten. Der Ausdruck "geringe Permeabilität" bzw. "geringes Durchdringungsvermögen" soll sich auf Gassysteme mit einem Molekulargewicht von mindestens 49 beschränken (das Molekulargewicht wird durch Addieren der Produkte des Volumenanteils und des Molekulargewichts jeder Komponente im Gassystem erhalten). Die Gassysteme können einen oder mehrere Bestandteil(e) enthalten; die vorgenannten Angaben beziehen sich auf die Gesamtzusammensetzung im Ballhohlraum.The invention will hereinafter be referred to with reference to sulfur hexafluoride explained in the low permeability gas system. However, it is also applicable to other low-permeability gas systems applicable, e.g. to gas systems which use chloropentafluoroethane, Carbon tetrafluoride, perfluoroethane or perfluoropropane contain. The expression "low permeability" or "low permeability" is intended to refer to gas systems a molecular weight of at least 49 (the molecular weight is calculated by adding the products of the volume fraction and the molecular weight of each component in the gas system). The gas systems can be one or more Contain component (s); the above information relates to the overall composition in the ball cavity.

Die vorgenannte Aufgabe und weitere Ziele werden mit Hilfe eines Erzeugnisses gelöst, welches eine luftdurchlässige elastomere Wand aufweist, die einen Hohlraum begrenzt, welcher ein verdichtbares Aufblasgas aus einem vorbestimmten Luftanteil und einem vorbestimmten Anteil eines Gases mit geringer Permeabilität (wie Schwefelhexafluorid) enthält, welches dem Hohlraum die Fähigkeit verleiht, seinen inneren Überdruckzustand innerhalb eines bestimmten Druckbereichs während einer Zeitspanne beizubehalten, die beträchtlich länger ist als jene Zeitspanne, während welcher der Hohlraum unter innerem Überdruck verbleiben würde/ wenn als Aufblasgas ausschließlich Luft verwendet würde; die Verbesserung besteht darin, dass das im Gegenstand bei dessen Aufprall erzeugte Geräusch dadurch beträchtlich abgeschwächt wird, dass man in den Ballhohlraum ein Material von solcher Art und in solcher Menge einbringt, dass die Schallresonanz im Hohlraum gestört wird. Ein solcher unterThe aforementioned object and other objects are achieved with the aid of a product which is an air-permeable elastomer Has wall which delimits a cavity, which a compressible inflation gas from a predetermined proportion of air and a predetermined proportion of a low permeability gas (such as sulfur hexafluoride) containing the cavity the ability confers its internal overpressure state within a certain pressure range during a period of time Maintain, which is considerably longer than the period of time during which the cavity under internal overpressure what would remain if only air were used as the inflation gas; the improvement is that the im The sound generated upon impact is considerably attenuated by the fact that one enters the ball cavity Brings material of such a type and quantity that the sound resonance in the cavity is disturbed. One such under

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inneren überdruck gesetzter Gegenstand "kann als Spielball (z.B. Tennisball) ausgebildet werden.internal overpressurized object "can be used as a game ball (e.g. Tennis ball).

Die Erfindung ist auf einen Spielball anwendbar, welcher eine elastische, elastomere Wand aufweist, die einen Hohlraum begrenzt, welcher unter innerem überdruck steht und in diesem Zustand mit Hilfe eines Gassystems gehalten wird, das aus einem, oder mehreren Gas (en), von welchem mindestens eines eine g-eringe Permeabilität aufweist (wie Schwefelhexafluorid). Die Erfindung ist speziell bei Tennisbällen anwendbar, bei denen die elastomere Wand oder der Kern des Balles aus Naturgummi oder in der Tennisballbranche bekannten gleichwertigen elastomeren Verbindungen bzw. Massen besteht.The invention is applicable to a game ball which has a has elastic, elastomeric wall that delimits a cavity, which is under internal overpressure and is kept in this state with the help of a gas system, which consists of a, or more gas (s), of which at least one is a gas Has permeability (like sulfur hexafluoride). The invention is especially applicable to tennis balls in which the elastomer wall or the core of the ball is made of natural rubber or in equivalent elastomeric compounds known to the tennis ball industry or masses exist.

Ein Tennisball besteht im wesentlichen aus einem mit Filz bedeckten, hohlen Gummikern. Die Internationale Rasentennisver— einigung (ILTF) fordert, dass ein Tennisball bei 20°C und 60 % relativer Feuchte folgende Normen erfüllt:A tennis ball consists essentially of a hollow rubber core covered with felt. The International Lawn Tennis Association agreement (ILTF) requires that a tennis ball at 20 ° C and 60% relative humidity meets the following standards:

1) Durchmesser (absolut einzuhaltende Toleranzen; "go-no-go" gauges): 65,4 bis 68,6 mm (2,575 bis 2,700 in.);1) Diameter (absolute tolerances to be observed; "go-no-go" gauges): 65.4 to 68.6 mm (2.575 to 2.700 in.);

2) Gewicht: 56,70 bis 58,47 g (2 bis 2 1/16 oz.);2) Weight: 56.70 to 58.47 g (2 to 2 1/16 oz.);

3) Rückprallhöhe nach Fall aus 2,54 m (100 in.) Höhe auf Beton: 1,35 bis 1,47 m (53 bis 58 in.);3) Height of rebound after falling from 2.54 m (100 in.) Height onto concrete: 1.35 to 1.47 m (53 to 58 in.);

4) a) Verformung unter 8,2 kg (18 lbf) Last: 5,85 bis 7,35 mm4) a) Deformation under 8.2 kg (18 lbf) load: 5.85 to 7.35 mm

(0,230 bis 0,290 in.);(0.230 to 0.290 in.);

b) Verformung unter 8,2 kg (18 lbf) Last nach Erholung, nachdem der Ball um 25,4 mm (1 in.) durchgedrückt wurde; 9 bis 10,8 mm (0,355 bis 0,425 in.)b) Deformation under 8.2 kg (18 lbf) load after recovery, after the ball has been pushed 25.4 mm (1 in.); 9 to 10.8 mm (0.355 to 0.425 in.)

Der Test 4a) bestimmt die "Kompression" oder "Härte" des Balles. und der Test 4b) die Hysterese nach Durchdrücken des Balles'umTest 4a) determines the "compression" or "hardness" of the ball. and the test 4b) the hysteresis after pushing through the ball

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25,4 nun¹ (1 in.) .25.4 now ¹ (1 in.).

Ein herkömmlicher, unter Druck stehender Tennisball weist im allgemeinen ein zufriedenstellendes Rückprallvermögen auf, so lange ein Mindest-Überdruck von etwa 89,7 bis 103 kPa (etwa 13 bis 15 psig) oder ein Mindest-Absolutdruck von 192 bis 203 kPa (28 bis 30 psi) aufrechterhalten wird.A conventional pressurized tennis ball has generally a satisfactory rebound as long as a minimum overpressure of about 89.7 to 103 kPa (about 13 to 15 psig) or a minimum absolute pressure of 192 to 203 kPa (28 to 30 psi) is maintained.

Bei der Herstellung von Tennisbällen geht man von einer erstklassigen Naturkautschukqualität aus, welche man mit verschiedenen chemischen Substanzen vermischt. Das erhaltene Gemisch wird bis zur gleichmässigen Konsistenz vermählen und in einen Extruder eingespeist, in welchem es zu Pellets mit einem Gewicht von jeweils etwa 27 g verarbeitet wird.In the manufacture of tennis balls, one assumes a first-class one Natural rubber quality, which is mixed with various chemical substances. The resulting mixture is ground to an even consistency and into one Extruder fed, in which it is processed into pellets with a weight of about 27 g each.

Die Kautschukpellets werden für den sogen, "ersten Härtungsprozess" in eine Mehrfach-Präzisionsform gegeben und durch Druck und Hitze jeweils'zu einer.Halbkugel oder Hälfte eines Tennisball-Mittelstücks geformt. Die Hälften werden an den Rändern bis auf feine Toleranzen poliert bzw. geschwabbelt (edge-buffed). Dann beschichtet man die Ränder mit einem Klebstoff und gibt die Hälften in eine andere Form für den zweiten Härtungsprozess. Bei dieser zweiten Härtung werden die Hälften dauerhaft zu vollständigen Ball-Mittelstücken verschmolzen, und es wird ein geregelter innerer Überdruck von 103 kPa (15 psig) innerhalb der Mittelstücke aufgebaut. Erfindungsgemäss kann aufgrund einer geeigneten Abwandlung des zweiten Härtungsprozesses ein Gemisch aus Luft und Schwefelhexafluorid anstelle der normalerweise als Aufblasmedium eingesetzten Luft verwendet werden.The rubber pellets are used for the so-called "first hardening process" placed in a multiple precision mold and each 'into a hemisphere or half of a tennis ball center piece by means of pressure and heat shaped. The halves are polished or buffed at the edges to fine tolerances. then the edges are coated with an adhesive and the halves are placed in another mold for the second hardening process. During this second cure, the halves are permanently fused into complete ball centers, and it becomes a regulated one 103 kPa (15 psig) internal overpressure built up within the centers. According to the invention, due to a suitable Modification of the second hardening process a mixture of air and sulfur hexafluoride instead of the normally used Inflation medium used air can be used.

Die fertigen Mittelstücke werden zu grossen Polier- bzw. Schwabbelmaschinen befördert, mit welchen die Oberflächen der Mittelstücke abgeschabt werden. Eine geringfügig rauhe Oberfläche ermöglicht es, dass das Ball-Mittelstück einen Klebstoff besserThe finished middle pieces become large polishing or buffing machines conveyed with which the surfaces of the center pieces are scraped off. A slightly rough surface allows the ball center piece to glue better

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zurückhält, und führt zu einer guten Bindung zwischen Ball und Hülle bzw. Mantel. Nach dem Schwabbeln bzw. Polieren werden die Mittelstück bzw. Kerne durch eine trogartige Fördervorrichtung geführt, in welcher sie mit Klebstoff beschichtet werden. Sie sind sodann bereit für die Aufbringung der Hülle.holds back, and leads to a good bond between the ball and the cover or coat. After buffing or polishing, the center pieces are made or cores passed through a trough-like conveying device in which they are coated with adhesive. You are then ready for envelope application.

Die Hüllen für die Bälle werden aus Filz ausgeschnitten. Die Rückseiten der Filzrollen werden vor dem Herausschneiden von Hüllenstücken mit geregelten Klebstoffanteilen beschichtet.The covers for the balls are cut out of felt. The backs of the felt rolls are made before cutting out Shell pieces coated with regulated adhesive proportions.

Stapel der einzelnen Hüllenstücke werden an Spezialrahmen angebracht, mit deren Hilfe sie derart in den Klebstoff eingetaucht werden können, daß nur ihre Ränder mit dem klebrigen Materials beschichtet werden. Diese klebstoffbeschichteten Ränder werden schliesslich zu den Nähten bzw. Fugen des Tennisballs.Stacks of the individual envelope pieces are attached to special frames, with the help of which they can be so immersed in the adhesive that only their edges with the sticky material be coated. These adhesive-coated edges ultimately become the seams or joints of the tennis ball.

Nach der Aufbringung der Hülle v/erden die Tennisbälle in einer weiteren Reihe von Pressen einem dritten Härtungsprozess unter Anwendung von Hitze und Druck unterworfen, wodurch eine feste Bindung zwischen Hülle und Mittelstück hergestellt wird. Nach der Entnahme aus der Härtungspresse werden die Bälle in eine grosse Trommel gegeben, in welcher sie zum Aufrichten des Flors des Filzes dampfbehandelt (steam-fluffed) werden, und anschliessend getrocknet.After the cover has been applied, the tennis balls are subjected to a third hardening process in a further series of presses Subjected to the application of heat and pressure, creating a firm bond between the shell and the centerpiece. To After removal from the curing press, the balls are placed in a large drum in which they are used to straighten the pile of the Felts are steam-fluffed, and then dried.

Die Bälle sind dann bereit zum Aufdrucken von Brandsiegeln und zur Verpackung. Sie werden automatisch in Dosen abgefüllt, welche dann hermetisch unter einem überdruck von 83 kPa verschlossen werden. Die unter Druck gesetzte Dose trägt dazu bei, die Frische der Bälle bis zur öffnung der Dose und zum Beginn des Spieles zu bewahren.The balls are then ready for branding and packaging. They are automatically filled into cans, which then hermetically sealed under an overpressure of 83 kPa. The pressurized can helps reduce the To preserve the freshness of the balls until the can is opened and the game begins.

Mit geeigneten Luf tanteilen vermischtes Schwefelhexafluorid g stellt ein Aufblasmedium dar, welches bei annehmbaren Drücken wesentlich langer als Luft durch die elastomeren Wände im HohlSulfur hexafluoride mixed with suitable proportions of air g represents an inflation medium which, at acceptable pressures, passes through the elastomeric walls in the cavity for much longer than air

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raum zurückgehalten wird.space is retained.

Tennisbälle, welche Gase (z.B. SF,) mit geringer Permeabilität enthalten, lassen unmittelbar nach dem Aufprall (z.B. auf dem Boden) ein "Ping" hören. Die Frequenz, Amplitude und Dauer des " Ping"-Geräusches hängen von Art und Konzentration des zum Aufblasen verwendeten Gases mit geringer Permeabilität ab. Die Frequenz des "Ping" hängt anscheinend vom Molekulargewicht des Gases oder Gassystems und von der Grosse des Balles ab, während die Amplitude durch die dynamischen Eigenschaften des Balles bestimmt wird.Tennis balls, which gases (e.g. SF,) with low permeability contain a "ping" immediately after the impact (e.g. on the floor). The frequency, amplitude and duration of the "Ping" sounds depend on the type and concentration of the low-permeability gas used for inflation. The frequency of the "ping" apparently depends on the molecular weight of the gas or gas system and on the size of the ball while the amplitude due to the dynamic properties of the ball is determined.

Tennisball-Mittelstücke wurden mit den aus Tabelle I ersichtlichen sieben Gasen unter inneren überdruck gesetzt. Die Mittelstücke wurden durch Vereinigung von in der vorgenannten Weise erzeugten Ballhälften in einer für die zweite Härtung dienenden Form hergestellt. Die Mittelstücke,welche zu 100 Vol.-% andere Gase als Luft enthielten, wurden durch möglichst weitgehendes Evakuieren der Form mit einer Vakuumpumpe und anschliessendes Unterdrucksetzen mit dem. jeweiligen Gas bis auf einen überdruck von 103 kPa hergestellt. Bei der Herstellung der ausschliesslich mit Luft oder mit 50,5 Vol.-% der anderen Gase unter Druck gesetzten Mittelstücke fehlte im obigen Prozess, die Evakuierungsstufe. Bei den letzteren Gruppen von Ballen wurden einheitliche .Gasgemische mit Hilfe einer ausserhalb der Form angeordneten Gaszirkulationsvorrichtung bereitgestellt.Tennis ball centers were made with those shown in Table I. seven gases pressurized internally. The center pieces were made by joining in the aforementioned manner produced ball halves in a form used for the second hardening. The middle pieces, which are 100% by volume other Gases contained as air were evacuated as much as possible with a vacuum pump and then by evacuating the mold Pressurize with the. respective gas up to an overpressure of 103 kPa. When producing the gas exclusively with air or with 50.5% by volume of the other gases under pressure The center pieces placed in the above process, the evacuation stage, were missing. With the latter groups of bales, uniform gas mixtures were arranged with the aid of an outside of the mold Gas circulation device provided.

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TABELLE ITABLE I.

Getestete GaseTested gases Gasgas Herkunfts-Origin Rein
heit, %Pure
Ness, % χ- = Cp/Cv χ- = Cp / Cv Bezeichnungdescription __ Formelformula Luftair Laborlaboratory 99,099.0 1,401.40 O₂ZN₂ O ₂ ZN ₂ MethylfluoridMethyl fluoride LindeLinden tree 98,098.0 1,291.29 CH₃FCH ₃ F TrifluormethanTrifluoromethane LindeLinden tree 99,799.7 1,191.19 CHF₃ CHF ₃ TetrafluorkohlenstoffCarbon tetrafluoride LindeLinden tree 99,099.0 1 ,161, 16 CF₄ CF ₄ TrifluorchlormethanTrifluorochloromethane MathesonMatheson 99,099.0 1 ,151, 15 CClF₃ CClF ₃ SchwefelhexafluoridSulfur hexafluoride LindeLinden tree 99,099.0 1 ,091, 09 ^SF6 ^SF 6 PerfluorpropanPerfluoropropane LindeLinden tree ^C3^F8 ^C 3 ^F 8

Die Prüfung der Tennisball-Mittelstücke ist In Figur "1 schematisch dargestellt. Die Mittelstücke wurden unmittelbar auf den Fussboden herabfallen gelassen. Nach dem Nachlassen des vom Abwurfmechanismus stammenden Geräusches, jedoch vor dem Aufprall des•Mittelstücks auf dem Boden wurde der CSPI-Analysator zur Aufnahme der Daten angestellt. Der Analysator wurde durch den Schall des auf den Boden aufprallenden Mittelstücks ausgelöst (getriggert). ■ Die Daten jedes Tests wurden mit den im Minicomputer gespeicherten Fourier-Transformationsprogramiaen in Spektralverteilungen umgewandelt. Sämtliche Spektren bestanden aus den Mittelwerten von fünf Einzeltests. Beispiele für die Durchschnittsspektren sind in Figur 2 für vier Gase dargestellt. Die betreffenden Gase wurden ausgewählt, da sie Extremfälle hinsichtlich des Molekular-The testing of the tennis ball center pieces is shown schematically in FIG shown. The center pieces were immediately on the floor dropped down. After the noise from the ejection mechanism has subsided, but before the impact of the • middle section on the floor was the CSPI analyzer for recording of the data employed. The analyzer was triggered (triggered) by the sound of the center piece hitting the floor. ■ The data of each test were converted into spectral distributions using the Fourier transformation programs stored in the minicomputer. All spectra consisted of the mean values of five individual tests. Examples of the average spectra are shown in Figure 2 for four gases. The gases in question were selected because they represent extreme cases with regard to the molecular

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gewichts der Gase darstellten, welche "Ping"-Geräusche (50 % und C₃Fo) verursachten bzw. solche Geräusche nicht herbeiführten (Luft und CH-.F) . Die SF,- enthaltenden Mittelstücke sindweight of the gases represented which "ping" noises (50% and C ₃ Fo) caused or did not cause such noises (air and CH-.F). The SF, - containing middle pieces are

J D J D

zwischen dem ersteren Paar von Gasen einzureihen. Die Abwesenheit von Peaks an den Niederfrequenzenden der Spektren ist auf die Verwendung eines 400 Hz-Hochpassfilters (HP) im CSPI-Analysator zurückzuführen.to be classified between the former pair of gases. The absence of peaks at the low frequency ends of the spectra is on the use of a 400 Hz high pass filter (HP) in the CSPI analyzer traced back.

Die in Figur 2 mit "G" bezeichneten Peaks sind auf die Gegenwart des Gases zurückzuführen. Die Frequenzen dieser Peaks (Maxima) sind in Tabelle II für sämtliche Gase aufgeführt. Tabelle II zeigt ferner die berechneten Molekulargewichte der Gase oder Gasgemische sowie die Produkte der Quadratwurzeln dieser Molekulargewichte und der Frequenzen der durch die Gase verursachten Spektralpeaks. Die Relation zwischen der Frequenz und dem Gasmolekulargewicht ist aus Figur 3 ersichtlich. Die Gerade wurde aus der Gleichung ^ Vm = 21672 (Tabelle II) berechnet und verläuft daher zwangsläufig durch den Koordinatenursprung. Die drei Mittelstücke, in deren Spektrum keine auf das Gas zurückzuführende Peaks auftraten, waren auch die einzigen Gase, welche zu keinen hörbaren "Ping"-Geräuschen führten. The peaks labeled "G" in Figure 2 are due to the presence of the gas. The frequencies of these peaks (Maxima) are listed in Table II for all gases. Table II also shows the calculated molecular weights of the Gases or gas mixtures as well as the products of the square roots of these molecular weights and the frequencies of the gases caused spectral peaks. The relation between the frequency and the gas molecular weight can be seen from FIG. the Just calculated from the equation ^ Vm = 21672 (Table II) and therefore inevitably runs through the origin of the coordinates. The three middle pieces, none of which appear in their spectrum Peaks attributable to the gas occurred were also the only gases that did not produce any audible "ping" noises.

- 9- 9

909807/093S909807 / 093S

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TABELLETABEL IIII _Yb _Y b Gas-MW ', Frequenz
g/Mol des .
Gaspeaks ,
HzGas MW ', frequency
g / mole des.
Gas peaks,
Hz V YM^d),
see (g/MoV YM ^d) ,
see (g / Mon 2218522185 ■jjl /2■ jjl / 2 Ergebnisse der FrequenzmessungenResults of the frequency measurements 1,401.40 28,828.8 nicht festgestelltnot determined 2208822088 Gasgas . Konzen
tration³^ ,. Conc
tration ³ ^, 1,341.34 31,431.4 nicht festgestelltnot determined 2183621836 Luftair 100100 1,291.29 34,034.0 nicht festgestelltnot determined 2148221482 CH₃FCH ₃ F 50,550.5 1,291.29 49,649.6 31503150 2169121691 CH₃FCH ₃ F 100100 1,191.19 70,070.0 26402640 2090620906 CHF₃ CHF ₃ 50,550.5 1,281.28 58,758.7 28502850 2138821388 CHF₃ CHF ₃ 100100 1,161.16 88,088.0 22902290 2174921749 CF₄ CF ₄ 50,550.5 1,271.27 67,067.0 26502650 2152721527 CF₄ CF ₄ 100100 1,151.15 104,0104.0 20502050 21 87021 870 CClF₃ CClF ₃ 5Ο,55Ο, 5 1,241.24 88,088.0 22802280 CClF₃ CClF ₃ 100100 1,091.09 146,0146.0 18001800 ^SF6 ^SF 6 50,550.5 -- 109,2109.2 20602060 ^SF6 ^SF 6 100100 -- 188,O188, O 15951595 ^C3^F8 ^C 3 ^F 8 50,550.5 ^C3^F8 ^C 3 ^F 8 100100

Mittelwert 21672Mean 21672

Standardabweichung 370Standard deviation 370

95%ige Aussagewahrscheinlichkeit +26595% confidence level +265

a) Der andere Bestandteil ist Lufta) The other component is air

b) Berechnetes Gewichtsmittel, bezogen auf die Zusammensetzungb) Calculated weight average, based on the composition

c) In Fällen mit mehreren Peaks ist dies die Frequenz des grössten Peaksc) In cases with several peaks, this is the frequency of the largest Peaks

d) V= Frequenz;d) V = frequency;

M = MolekulargewichtM = molecular weight

- 10 -- 10 -

909807/0936909807/0936

GT-1200GT-1200

Bei einer zweiten Versuchsreihe wurden die Durchlässigkeiten von mit Luft bzw. einem Luft/SF^-Gemisch unter Druck gesetzten Tennisball-Mittelstücken zwischen 20 Hz und 10 kHz bestimmt. Figur 4 zeigt die experimentellen Einzelheiten, während Figur 5 das Resultat für das Luft enthaltende Mittelstück veranschaulicht. Die Durchlässigkeit (transmissibility) ist definiert als die Differenz (in dB) zwischen dem Ausgabe- und Eingabe-Beschleuniger, d.h. (A-B) in Figur 4. Die Durchlässigkeitskurve für den SFg enthaltenden Ball war im wesentlichen gleich wie jene für den nur mit Luft unter Druck gesetzten Ball; das Mittelstück mit SF,- wies eine geringfügig höhere Durchlässigkeit bei etwa 2 kHz auf, die möglicherweise auf das Gas zurückzuführen war. Ein Stück der Gummiwand des ursprünglich nur mit Luft aufgeblasenen Mittelstückes wurde ebenfalls geprüft. Ein etwa 3 cm im Quadrat messender Teil davon wurde zwischen zwei Aluiainiumplatten eingeklebt. Das Verbundteil wurde für den Test an der Stelle des Tennisball-Mittelstücks in Figur 4 angebracht» Die Resultate sind ebenfalls aus Figur 5 ersichtlich.In a second series of tests, the permeabilities of air or an air / SF ^ mixture were pressurized Tennis ball center pieces between 20 Hz and 10 kHz determined. Figure 4 shows the experimental details, while Figure 5 illustrates the result for the center piece containing air. The transmissibility is defined as the difference (in dB) between the output and input accelerators, i.e. (A-B) in Figure 4. The transmittance curve for the ball containing SFg was essentially the same as those for the ball pressurized with air only; the middle piece with SF, - had a slightly higher permeability at around 2 kHz, possibly due to the gas. A piece of the rubber wall of the original only with Air-inflated centerpiece was also tested. A portion of it measuring about 3 cm square was between two Glued in aluminum plates. The composite part was made for the Test attached to the position of the tennis ball center piece in FIG. 4. The results can also be seen from FIG.

Die vermutliche Ursache für das "Ping"-Geräusch von Tennisball-Mittelstücken wird in Figur 6 veranschaulicht. Das Gas im Inneren des Tennisball-Mittelstücks weist spezielle Resonanzfrequenzen auf, welche durch die Geometrie des Hohlraums und die Eigenschaften des Gases bestimmt werden. Durch den Aufprall des Mittelstücks wird das Gas angeregt und versucht, mit seiner Resonanzfrequenz zu schwingen. Diese Schwingung kann das Mikrophon (oder das Ohr eines Tennisspielers) nur dann erreichen, wenn es durch den Gummi übertragen wird. Diese Schwingungsübertragung ist nicht analog zu jener, die bei Motormontageelementen (d.h. direkt durch den festen Gummi) auftritt. Der Bewegungsverlauf ist vielmehr vermutlich sphäroid, d.h. es erfolgt eine Schwingung, in welcher sich die sphärische Struktur zu einer (entweder gestreckten oder abgeplatteten) sphäroiden Struktur verändert» Wenn die Resonanzfrequenz des Gases gleich ist wie die Grundfrequenz oder eine untere Oberschwingung (Harmonische)The presumed cause of the "ping" sound of tennis ball centerpieces is illustrated in FIG. The gas inside the tennis ball center piece has special resonance frequencies which are determined by the geometry of the cavity and the properties of the gas. From the impact of the middle section, the gas is excited and tries to oscillate at its resonance frequency. The microphone can do this vibration (or a tennis player's ear) can only be reached if it is transmitted through the rubber. This transmission of vibrations is not analogous to that which occurs with engine mounting elements (i.e. directly through the solid rubber). Rather, the course of movement is presumably spheroid, i.e. there is a Vibration in which the spherical structure becomes a (either elongated or flattened) spheroid structure changed »If the resonance frequency of the gas is the same as the fundamental frequency or a lower harmonic

- 11 909807/0936 - 11 909807/0936

GT-1200 _GT-1200 _

der Hülle, wird vom Mikrophon eine spürbare Amplitude registriert. Eine Oberschwingung hoher Frequenz weist eine geringere Durchlässigkeit auf, und die Schwingungen des Gases werden durch die Hülle gedämpft und daher außerhalb nicht wahrgenommen.the shell, the microphone registers a noticeable amplitude. A high frequency harmonic has a lower permeability, and the vibrations of the gas are reduced by the Shell muffled and therefore not perceived outside.

Die Spektren von Figur 2 und die Durchlässigkeitswerte von Figur 5 bestätigen diesen Mechanismus. Jedes der Spektren besitzt eine Reihe von charakteristischen Peaks zwischen 500 und 2000 Hz, welche dem Gummimittelstück zuzuschreiben sind. Die Frequenzen und relativen Amplituden dieser Peaks sind bei allen Mittelstücken mit Ausnahme der mit CH₃F unter Druck gesetzten Mittelstücke gleich.The spectra of Figure 2 and the transmittance values of Figure 5 confirm this mechanism. Each of the spectra has a series of characteristic peaks between 500 and 2000 Hz, which can be ascribed to the rubber center. The frequencies and relative amplitudes of these peaks are the same for all centerpieces with the exception of the centers pressurized _{with CH 3 F.}

In zwei der Spektren von Figur 2 erkennt man relativ breite, mit "G" bezeichnete Peaks. Diese Peaks wurden bei allen Mittelstücken festgestellt, welche ein hörbares "Ping" von sich gaben, und sind der Resonanzfrequenz des Gases im Mittelstück zuzuordnen . Das C₃Fg enthaltende Mittelstück erzeugt sowohl die Grundfrequenz (1595 Hz) als auch die erste Oberschwingung (3200 Hz). Die drei Mittelstücke, welche kein "Ping" erzeugten (mit Luft, CH₃F,.50 % CH₃F gefüllt), wiesen ebenfalls Reaktionen bei denselben Frequenzen auf, jedoch hatten diese sehr geringe Amplituden. Aus der Gleichung vVm = 21672 (Tabelle II) wurde berechnet, daß die Spektren für diese Gase Frequenzpeaks bei 4040, 3720 bzw. 3870 Hz haben sollten. Bei diesen Frequenzen gibt es jedoch für die genannten drei Gase kein Anzeichen für spektrale Peaks.In two of the spectra of FIG. 2, relatively broad peaks labeled "G" can be seen. These peaks were found in all middle sections which gave an audible "ping" and can be assigned to the resonance frequency of the gas in the middle section. The _{middle piece containing C 3} Fg generates both the fundamental frequency (1595 Hz) and the first harmonic (3200 Hz). The three middle pieces, which did not generate a "ping" ( _{filled with air, CH 3} F, .50% CH ₃ F), also showed reactions at the same frequencies, but these had very low amplitudes. From the equation vVm = 21672 (Table II) it was calculated that the spectra for these gases should have frequency peaks at 4040, 3720 and 3870 Hz, respectively. At these frequencies, however, there is no evidence of spectral peaks for the three gases mentioned.

Aus den Durchlässigkeitswerten von Figur 5 geht hervor, weshalb die drei Mittelstücke kein "Ping" erzeugen und auch keine G-Peaks in ihren Spektren aufweisen. Grund für die Durchlässigkeit bei den höheren Frequenzen sind die höheren Schwingungsarten der Gummikugel, welche auch relativ hohe Energien aufweisen. Durch Extrapolieren der Kurve in Figur 5 bis 3270 Hz (berechnete FrequenzThe permeability values of FIG. 5 show why the three center pieces do not generate any "ping" or G-peaks exhibit in their spectra. The reason for the permeability at the higher frequencies are the higher types of vibration of the rubber ball, which also have relatively high energies. By extrapolating the curve in Figure 5 to 3270 Hz (calculated frequency

- 12 —- 12 -

909807/0936909807/0936

GT-1200 Ak GT-1200 Ak

für CHtF) findet man, dass die Ausgabe vom Beschleunigungsmesser A (Figur 4) um ungefähr 35 dB unterhalb des Eingabe-Beschleunigungsmessers B liegt; anders ausgedrückt, beträgt das Verhältnis A/B ^ 3 χ 1O~⁴. Die höchste festgestellte (und gehörte) Frequenz war 3150 Hz bei dem 50,5 % CHF₃ enthaltenden Ball (vgl» Tabelle II). Figur 5 zeigt, dass die Durchlässigkeit der sphärischen Hülle bei dieser Frequenz mit etwa -29 dB oder gleich 1,3 χ 10 anzusetzen ist; dies ist etwa der vierfache Wert des Wertes für den mit CH..F unter Druck gesetzten Ball. Die Ursache dafür, dass bei dem mit CH₃F gefüllten Ball kein "Ping" feststellbar ist, besteht darin, dass die Schwingung in diesem Falle durch das Gummi-Mittelstück fast vollständig gedämpft wird. Die 50,5 % CH-.F oder Luft enthaltenden Bälle haben bei den höheren Resonanzfrequenz dieser Gase vermutlich noch geringere Durchlässigkeiten, und ihre Schwingungen würden noch stärker gedämpft werden. Es ist wichtig, dass die Durchlässigkeit des Wandteils des Mittelstücks (vorstehend als analog zu Motormontageelementen bezeichnet) nicht das hervorstechende Kriterium darstellt, da sie über den Frequenzbereich dieses Tests praktisch am gleichen Niveau bleibt (vgl. Figur 5). Das Gas wird beim obigen Mechanismus als Schwingungsträger und Ursache für das "Ping" angesehen.for CHtF) the output from accelerometer A (Figure 4) is found to be approximately 35 dB below input accelerometer B; in other words, the ratio A / B ^ 3 χ 1O ~ ⁴ . The highest determined (and heard) frequency was 3150 Hz for the _{ball containing 50.5% CHF 3} (see »Table II). FIG. 5 shows that the permeability of the spherical shell at this frequency is to be set at approximately -29 dB or equal to 1.3 χ 10; this is about four times the value for the ball put under pressure with CH..F. The reason why _{no "ping" can be detected with the ball filled with CH 3} F is that the oscillation in this case is through the rubber center piece is almost completely dampened. The balls containing 50.5% CH-.F or air probably have even lower permeability at the higher resonance frequencies of these gases, and their vibrations would be dampened even more. It is important that the permeability of the wall part of the center piece (referred to above as analogous to motor mounting elements) is not the salient criterion, since it remains practically the same level over the frequency range of this test (see FIG. 5). In the above mechanism, the gas is regarded as the vibration carrier and cause of the "ping".

Änderungen des Gesamtgasdrucks innerhalb des Mittelstücks sollten nur wenig Auswirkung auf die Frequenz des "Ping" aufweisen. Changes in the total gas pressure within the centerpiece should have little effect on the frequency of the "ping".

Eine Abschwächung des "Ping" wird durch Einbau eines relativ grossen Strukturelements in das Ballinnere erzielt.The "ping" is weakened by installing a relatively large structural element inside the ball.

Es wurden zahlreiche Materialien auf ihre Fähigkeit geprüft, bei Einbringung der Materialien in das Innere von Tennisballhälften, Unterdrucksetzen der Hälften mit einem zu 100 % nicht aus Luft bestehenden Gas und Verbinden der Hälften in einer fürNumerous materials have been tested for their ability, when the materials are introduced into the interior of tennis ball halves, Pressurizing the halves with a 100% non-air gas and joining the halves in one for

- 13 -- 13 -

909807/0936909807/0936

GT-1200GT-1200

eine zweite Härtung vorgesehenen Form eine beträchtliche Geräuschverminderung herbeizuführen. Die halben Mittelstücke und der zur Verbindung verwendete Kleber entsprechen der üblichen Fabrikation. Als von Luft verschiedenes Gas wurde jeweils eines von mehreren Gasen verwendet, welche ein lautes "Ping" erzeugen wurden (Molekulargewicht oberhalb 140); gleichzeitig wurden Vergleichs-Mittelstücke erzeugt, die jeden Gastyp enthielten und keine sonstige Abwandlung aufwiesen. Die 100%ige Gaskonzentration wurde durch Evakuieren der Form und anschliessendes Beaufschlagen mit dem von Luft verschiedenen Gas erzielt. Die in die Tennisbail-Mittelstücke eingebrachten Materialien sind aus den Tabellen III und IV ersichtlich. Die in Tabelle IV zusammengestellten Materialien eignen sich aus verschiedenen Gründen weniger gut für Tennisbälle.a second hardening mold provided a significant noise reduction bring about. The half middle pieces and the glue used to connect are the same as usual Fabrication. As a gas other than air, one of several gases was used in each case, which produce a loud "ping" were (molecular weight above 140); were at the same time Comparison centers produced containing each type of gas and showed no other modification. The 100% gas concentration was achieved by evacuating the mold and then pressurizing it obtained with the gas other than air. The materials used in the tennis bail center pieces are made from the Tables III and IV can be seen. The materials listed in Table IV are less suitable for various reasons good for tennis balls.

Die Tabellen III und IV beinhalten halbquantitative Bewertungszahlen für das. Ausmass des "Ping"-Geräusches. Diese Bewertungszahlen wurden in Einzelversuchen durch Abhorchen der Mittelstücke bei ihrer Rückkehr von raschen Aufschlägen auf den Boden bestimmt. Diese Bestimmungsmethode ist gerechtfertigt, weil zuvor festgestellt wurde, dass das menschliche Ohr ebenso empfindlich wie der elektronische Nachweis eines Signals von einer Mikrophonaufnahme des Schalles ist. Die in den Tabellen III und IV zusammengestellten Werte stammen von den aufgezeichneten Resultaten der einzelnen Versuche. Es können daher gewisse, geringfügige Abweichungen von den tatsächlichen numerischen Bewertungen vorliegen, jedoch sind diese Abweichungen vermutlich belanglos. Tables III and IV contain semi-quantitative evaluation numbers for the extent of the "ping" noise. These evaluation numbers were obtained in individual tests by listening to the center pieces determined by rapid impacts on the ground on their return. This method of determination is justified because before It has been found that the human ear is just as sensitive as the electronic detection of a signal from one Microphone recording of the sound is. The in Tables III and IV The compiled values come from the recorded results of the individual experiments. There can therefore be certain minor ones There are deviations from the actual numerical evaluations, but these deviations are presumably insignificant.

- t4 -- t4 -

909807/0936909807/0936

GT-1200GT-1200

TABELLE IIITABLE III

Akustische Bewertungszahlen von Tennisball-Mittels tückenAcoustic rating numbers of tennis ball agents are tricky

Zugesetztes MaterialAdded material

Schaumstoff - 11 kg/m 11 kg/m³ 16 kg/m³ 16 kg/m³ 24 kg/m³ 26 kg/m³ 32 kg/m³ Foam - 11 kg / m ³ 11 kg / m 3 16 kg / m ³ 16 kg / m ³ 24 kg / m ³ 26 kg / m ³ 32 kg / m ³

HiSiI 215
HiSiI 215HiSiI 215
HiSiI 215

Vermiculit VermiculitVermiculite vermiculite

Gummistaub GummistaubRubber dust rubber dust

Speckstein (soapstone) Speckstein (soapstone)Soapstone

Baumwolle
Baumwollecotton
cotton

Mull (cheesecloth)
Mull (cheesecloth)Cheesecloth
Cheesecloth

Papier (0,03 mm dick)Paper (0.03 mm thick)

Form und Grosse,Shape and size, wattiertpadded 00 Gewicht, gWeight, g akustiacoustic cmcm wattiertpadded sche Be-shit flaches Quadrat -flat square - wertungs-valuation 2,92.9 zahl*number* Würfel 1 ,2Dice 1, 2 dto. - einmaldto. - once 00 0,0380.038 11 0,60.6 gefaltetfolded 00 0,0060.006 22 1,2 bis 3,21.2 to 3.2 dto. - zweimal dto. - twice ,05 bis 0,63.05 to 0.63 00 0,60.6 gefaltetfolded 0,0060.006 33 2,22.2 dto. - wattiertdto. - padded CC. 0,270.27 00 Kugel 4,8Ball 4.8 0,0, 1 ,901, 90 00 Würfel 1,2 bis 3,2Cube 1.2 to 3.2 0,0, ,08Ms 1 ,12, 08Ms 1, 12 00 __ 0,0, ,04 bis 0,60.04 to 0.60 00 —- 0,020.02 22 __ O,O, 0,10.1 00 —- 0,0, ),O1 bis 0,05), O1 to 0.05 4 bis 34 to 3 __ 0,0, 35 bis 0,7035 to 0.70 00 —- 09 bis 0,1809 to 0.18 2 bis 12 to 1 __ 0,0, 14 bis 2,214 to 2.2 00 —- 0,070.07 3,53.5 __ 10 bis 0,1310 to 0.13 00 -- 02 bis 0,0502 to 0.05 2 bis 12 to 1 10 bis 0,1910 to 0.19 00 —- 0,050.05 11 05 bis 0,8005 to 0.80 00 O,03O, 03 11 0, 050, 05 22 0,050.05 11 0,050.05 11 0,050.05 11

♦Bewertungszahlen: 0 = kein Geräusch♦ Evaluation numbers: 0 = no sound

1 = gerade hörbar1 = just audible

4 entspricht einem unmodifizierten Ball; ein Bereich von Bewertungszahlen entspricht dem ■ Bereich von Gewichten der zugesetzten Materialien,4 corresponds to an unmodified ball; a range of evaluation numbers corresponds to the ■ range of weights of the added materials,

- 159U9807/0936- 159U9807 / 0936

GT-1200GT-1200

Λ*Λ *

TABELLE IVTABLE IV

... Akustische Bewertung von weniger geeignet erscheinenden Zusätzen... acoustic evaluation of additives that appear less suitable

Zugesetztes MaterialAdded material Form und Grosse,
cmShape and size,
cm Gewicht, gWeight, g 2
52
5 ,15, 15 bis O,to O, 3O3O akusti
sche Be
wertungs-
zahl*acoustic
cal be
valuation
number* bis 1until 1 FlugascheFly ash -- 00 ,04, 04 0,15
bis 0,0.15
up to 0, O8O8 22 (O)⁵**
(2)**- (O) ⁵ **
(2) ** - rEF-Russ
FEF-RussrEF-Russ
FEF Russ __ OO 0,350.35 2
32
3 OO Eccospheres (gasgefüll
te Glaskügelchen aus
Spezial-Borsilikatglas)Eccospheres (gas-filled
te glass beads
Special borosilicate glass) ,00, 00 bis 2,up to 2, 5050 bis 1until 1 Wasserwater -- 11 ,00, 00 bis 2,up to 2, 5050 22 bis 2up to 2 ÄthylenglykolEthylene glycol -- 11 0,210.21 33 11 TennisfilzTennis felt Quadrat 1 ,3Square 1, 3 0,040.04 33 Gaze bzw. Mull zur Unterlage
(Underlay Scrim)Gauze or gauze as a base
(Underlay scrim) Quadrate 1,3,
6 StückSquares 1.3,
6 pieces 0,080.08 11 NylonseilNylon rope 2,5 lang, aus-:
gefranst2.5 long, out-:
fringed O,O9O, O9 33 GlaswolleGlass wool -- 0,6O0.6O 11 Puffmais (Popcorn) -
aufgeplatzt (popped)Popcorn -
popped 2 Stück2 pieces 1,121.12 00 GummiballonRubber balloon 2,8 cm Durch
messer2.8 cm dia
knife 2,71
2,71
2,71
0,352.71
2.71
2.71
0.35 to O O Oto O O O gehärteter Gummihardened rubber Würfel 1,3
0,6 χ 0,6 χ 5
0,3 χ 2,5 χ 2,5
Würfel 0,6Cube 1.3
0.6 χ 0.6 χ 5
0.3 2.5 χ 2.5
Cube 0.6 !1,75! 1.75 22 BohrstangeBoring bar 1,2 Durchmesser
χ 2,51.2 diameter
χ 2.5 2,652.65 33 Ber!-FüllkörperBer! 2 Stück2 pieces 8,358.35 22 Kugellagerball-bearing 1,2 Durchmesser1.2 diameter 1,53
3,451.53
3.45 3
23
2 Kupferrohr
KupferrohrCopper pipe
Copper pipe 0,6 Durchmesser x 1,
1,2 Durchmesser χ 0,0.6 diameter x 1,
1.2 diameter χ 0, 1 ,681, 68 11 KupfernetzCopper mesh geformt zu einem
1,2 Würfelshaped into one
1.2 cubes 0,090.09 Styrofoam Peanut
(granulatartiges
Schaumpolystyrol)Styrofoam peanut
(granular
Foam polystyrene) 1,2 Durchmesser χ 51.2 diameter χ 5 0,10
0,250.10
0.25 3
23
2 Kork
Korkcork
cork Nr. 00
Nr. 1No. 00
number 1

* gleich wie in Tabelle III* same as in Table III

■* * eingeklammerte Werte nach heftigem Aufprall des Tennisball-Mittelstücks ■ * * values in brackets after a violent impact with the tennis ball center piece

**-* zu kleinen Pellets geschmolzen und gesintert (fused)** - * melted into small pellets and sintered (fused)

~¹⁶~ 909807/0936~ ¹⁶ ~ 909807/0936

CD O CO OOCD O CO OO

co co eraco co era

• TABELLE' V
Ergebnisse von 50,5 % SFg enthaltenden Mittelstücken• TABLE 'V
Results from centers containing 50.5% SFg

Anti-" Ping"-MaterialAnti "ping" material

Materialmenge , gAmount of material, g

keines (Vergleichsversuch)none (comparison test)

Schaumstoffwürfel (1 ,27 cm)k) HiSiI 21Foam cubes (1.27 cm) k) HiSiI 21

VermiculitVermiculite

GummistaubRubber dust

Speckstein BaumwolleSoapstone cotton

Mull (cheesecloth) Papierknäuel (paper wad)Cheesecloth

a)a)

a) Nur mit Luft unter Druck gesetzta) Pressurized with air only

b) Dichte 16 kg/cm³ (1 Ib./ft.³)b) Density 16 kg / cm ³ (1 Ib./ft. ³ )

Gewicht
des Mittel
stücks, gweight
of the means
piece, g

43,843.8

Druck,. Durchmesser, cm Verbiegung, Rückpr.all-Pressure,. Diameter, cm deflection, rebound

kPa mm vermögen,kPa mm capacity,

• Scheitel Naht %• Crown seam%

115115

6,0276.027

6,0606.060

7,1637.163

65,5365.53

0,030.03 44,144.1 114114 6,0056.005 6,0456.045 7,1127.112 65,4965.49 0,040.04 44,544.5 114114 6,0106.010 6,0666.066 7,0367.036 65,6165.61 0,100.10 44,244.2 114114 6,03 86.03 8 6,0696.069 7,2147.214 65,6965.69 0,300.30 44,444.4 117117 6,0156.015 6,0586.058 7,0617,061 64,8564.85 0,140.14 44,244.2 118118 6,0106.010 6,0356.035 6,9096,909 65,7465.74 0,100.10 44,044.0 117117 6,0176.017 6,0436.043 7,0367.036 64,2064.20 0,100.10 44,644.6 114114 6,0176.017 6,0536,053 7,1637.163 63,7263.72 0,030.03 44,444.4 116116 6,0206.020 6,0586.058 7,0877,087 64,8864.88

00 CO CO00 CO CO

ο r» coο r »co

"v. O CO"v. O CO

Materialmaterial 0,030.03 TABELLETABEL VIVI Druck,Pressure, Durchmesser, cmDiameter, cm Nahtseam Verbiegung,Bending, 7,1637.163 Rückprall-Rebound 65,5365.53 menge, gamount, g 0,040.04 kPakPa mmmm vermog en,capital, Ergebnisse von 10QResults of 10Q 0,100.10 6,0606.060 6,9606,960 %% 66,2666.26 Anti-"P ing"-MaterialAnti "ping" material 0,300.30 ScheitelParting 7,0367.036 63,9 863.9 8 a) —
keines · (Vergleichsversuch) a) -
none (comparison test) 0,140.14 ¹
% SPg enthaltenden Mittelstücken ¹
Centerpieces containing% SPg 115115 6,0356.035 6,8586.858 66,2366.23 SchaumstoffwürfelFoam cubes 0,100.10 Gewichtweight 6,0276.027 6,0666.066 7,23 97.23 9 65,4065.40 (1,27 cm)^b)(1.27 cm) ^b ) 0,100.10 des Mitof the with 117117 6,0336.033 7,0877,087 65,8865.88 HiSiI 21 5HiSiI 21 5 0,030.03 te 1-te 1- 117117 5,9995.999 6,0606.060 7,0107.010 66,1466.14 VermiculitVermiculite stücks,gpiece, g 118118 6,0226.022 6,0486.048 6,9856,985 65,4565.45 GummistaubRubber dust 43,843.8 115115 5,9925,992 6,0456.045 7,1127.112 66,7166.71 SpecksteinSoapstone 119119 6,0226.022 .6,040.6,040 Baumwollecotton 44,644.6 119119 6,0126.012 6,0436.043 Mull (cheesecloth)Cheesecloth 45,045.0 1 171 17 6 ,01 26.01 2 PapierwattePaper wadding 44,944.9 117117 5,9995.999 45,245.2 6,0126.012 44,644.6 44, 6,44, 6, 45,445.4 44,444.4

a) Nur mit Luft unter Druck gesetzt.? gleiche Werte wie in Tabelle Va) Pressurized with air only.? same values as in table V

b) Dichte 16,5 kg/cm³ (1, Ib./f.t.³)b) Density 16.5 kg / cm ³ (1, Ib./ft ³ )

00 CO GO00 CO GO

Jedes der in Tabelle III angeführten Materialien ist bei einer Menge von weniger als 0,3 g wirksam; wenn das zugesetzte Material ein Schaumstoff geringer Dichte ist, ist nur 1/10 der genannten Menge erforderlich. Die physikalischen Eigenschaften der SF, und diese Materialien enthaltenden MittelstückeAny of the materials listed in Table III are effective at an amount less than 0.3 g; when the added material is a low density foam, only 1/10 of the stated amount is required. The physical properties the SF, and centerpieces containing these materials

entsprechen jenen der nur Luft enthaltenen Mittelstücke. Alle SFg enthaltenden Mittelstücke sind schwerer als die nur mit Luft unter Druck gesetzten Mittelstücke. Das zusätzliche Gewicht dieser Bälle wird hauptsächlich durch den Ersatz der Luft durch SFg verursacht (z.B. berechnen sich etwa 0,4 g für die eine 50,5%ige SFg-Konzentration aufweisenden Mittelstücke und 0,8 g für die 100 % SFg enthaltenden Mittelstücke).correspond to those of the middle pieces, which contain only air. All centers containing SFg are heavier than the air-only pressurized centers. The additional weight of these balls is mainly caused by the replacement of the air with SFg (e.g. calculates about 0.4 g for the centers with a 50.5% SFg concentration and 0.8 g for the centers with 100 % SFg) .

Das beste Anti-"Ping"-Material ist der Urethanschaumstoff. Bestimmte Eigenschaften von Schaumstoffen sind hier ohne Bedeutung. Die Dichte der Schaumstoffe wirkt sich auf deren Verhalten als Änti-"Ping"-Materialien z.B. nur wenig aus (vgl. Tabelle III); vielmehr sind feste (kompakte) Guiraaiproben mit geeigneter Größe (^L 1 ,2 cm-Würfel) wirksam (vgl. Tabelle IV) .The best anti-ping material is urethane foam. Certain properties of foams are irrelevant here. The density of the foams affects their behavior as anti-"ping" materials, for example, only slightly (cf. Table III); rather, solid (compact) guiraai samples are included suitable size (^ L 1, 2 cm cube) effective (see Table IV).

Die in das Innere von Tennisball-Mittelstücken eingebrachten Materialien können das "Ping"-Geräusch in zweifacher Weise abs chwächen:The materials incorporated into the interior of tennis ball centers can cause the "ping" noise in two ways weaken:

a) sie können, als Absorber unter Energieverlusten im Material und an den' Grenzflächen zwischen dem Material und dem Gas wirken odera) They can, as absorbers, with energy losses in the material and at the interfaces between the material and the gas act or

b) sie können als Reflektoren wirken und dadurch eine auslöschende Interferenz der Schallwellen innerhalb des Gases herbeiführen.b) they can act as reflectors and thereby an extinguishing one Induce interference of the sound waves within the gas.

Obwohl vermutlich beide diese Mechanismen stattfinden, lässt es sich zeigen, dass die Reflexion und die dadurch bedingte auslöschende Interferenz höchstwahrscheinlich überwiegen. Dies istAlthough both of these mechanisms presumably take place, it can be shown that the reflection and the consequent annihilation Interference most likely predominate. This is

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auf den -.sehr hohen Unterschied der akustischen Impedanzen bzw. Scheinwiderstände des Gases und des zugesetzten Materials an derenon the very high difference in acoustic impedances or Apparent resistances of the gas and the added material to their

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Grenzfläche (10 bis 10 ) zurückzuführen. Das Überwiegen dieses Mechanismus gibt eine Erklärung dafür, weshalb die Eigenschaften irgendeines Zusatzes dessen Wirksamkeit zur Beseitigung des "Ping" nur wenig beeinflussen. Metalle, Schaumstoffe, dichter Gummi, Fasern und Pulver führen sämtlich zu einer wirksamen Abschwächung des "Ping", wenn die Volumina dieser Materialien gross genug sind. Ferner müssen diese Materialien so geformt sein, dass sie die sphärische Symmetrie der Innenseite des Tennisballes aufheben. Flüssigkeiten sind beispielsweise nicht sehr wirksam, da sie sich an die innere Oberfläche des Balles anpassen und deren sphärische Umrisse nicht spürbar verändern. Dies gibt ferner eine Erklärung dafür, weshalb gefaltetes Papier wirksamer als ungefaltete Papierbögen derselben Grosse sind (vgl. Tabelle III). Die Grosse des zugesetzten Materials ist von Bedeutung; ein Schaumstoffwürfel mit einer Kantenlänge von 1,2 cm verhindert beispielsweise das "Ping", während ein Würfel mit einer Kantenlänge von 0,6 cm dazu nicht imstande ist (vgl. Tabelle III).3 5
Boundary surface (10 to 10). The predominance of this mechanism explains why the properties of any additive have little effect on its effectiveness in eliminating the "ping". Metals, foams, dense rubber, fibers, and powders all effectively mitigate "ping" when the volumes of these materials are large enough. Furthermore, these materials must be shaped in such a way that they cancel the spherical symmetry of the inside of the tennis ball. Liquids, for example, are not very effective because they adapt to the inner surface of the ball and do not noticeably change its spherical outline. This also explains why folded paper is more effective than unfolded sheets of paper of the same size (see Table III). The size of the material added is important; For example, a foam cube with an edge length of 1.2 cm prevents "ping", while a cube with an edge length of 0.6 cm is unable to do so (see Table III).

Die lange Schallwellenlänge ist ebenfalls wichtig. Pulver verhalten sich höchstwahrscheinlich insgesamt als einziges grosses Streuungsgebilde (d.h. als eine "Wolke"). dessenDichte der mittleren Füll- bzw. Schüttdichte der während eines Aufpralls vorliegenden Pulver/Luft-Suspension entspricht. Russ ist nach einem raschen Aufschlagen beträchtlich wirksamer; vgl. Tabelle IV. Dies ist vermutlich auf eine Zerkleinerung der Pellets zu einem Pulver zurückzuführen. Flüssigkeiten haben unter entsprechenden Gegebenheiten nicht dasselbe wirksame Volumen wie Pulver und sind daher weniger effizient.The long sound wavelength is also important. Behave powder most likely as a single large scattering structure (i.e. as a "cloud"). whose density is the middle The filling or bulk density corresponds to the powder / air suspension present during an impact. Russ is after one rapid impact considerably more effective; See Table IV. This is presumably due to a comminution of the pellets into one Powder. Liquids do not have the same effective volume as powders under appropriate conditions and are therefore less efficient.

Aus den vorstehenden Ausführungen werden sich dem Fachmann Abwandlungen und weitere Ausführungsformen erschliessen, die ebenfalls innerhalb des erfindungsgemässen Rahmens liegen.From the foregoing, modifications and further embodiments will be apparent to those skilled in the art, which also lie within the scope of the invention.

Ende der BeschreibungEnd of description

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Claims (3)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 2.2. Unter inneren Überdruck gesetzter Ball mit einer elastomeren, gasdurchlässigen Wand, welche einen Hohlraum begrenzt, der ein unter Druck stehendes Gassystem mit geringem Durchdringungsvermögen und eine zur Dämpfung jeglicher im Gassystem erregten hörbaren Resonanz ausreichende Menge eines Materials enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Schaumstoff, dessen Erweichungspunkt höher ist als jegliche nach dem ersten Härtungsprozess auftretende Temperatur, Vermiculit, Siliciumdioxid-hydrat, Gummistaub, Speckstein bzw. Talk, Baumwolle, Mull bzw. Gaze (cheesecloth) und Papier.Ball placed under internal pressure with an elastomer, gas-permeable wall, which defines a cavity that a pressurized gas system with little Penetration and sufficient to attenuate any audible resonance generated in the gas system Contains amount of a material which is selected from the group consisting of a foam, its softening point higher than any temperature occurring after the first hardening process, vermiculite, silicon dioxide hydrate, Rubber dust, soapstone or talc, cotton, gauze or gauze (cheesecloth) and paper. Unter inneren überdruck gesetzter Ball mit einer elastomeren, gasdurchlässigen Wand, welche einen Hohlraum begrenzt, der ein unter Druck stehendes Gassystem mit geringem Durchdringungsvermögen und eine Menge eines Materials enthält, welche dafür ausreicht, eine Reflexion und damit auslöschende Interferenz der Schallwellen her-Ball pressurized inside with an elastomer, gas-permeable wall, which defines a cavity that a pressurized gas system with little Permeability and contains an amount of material sufficient to produce a reflection and thus canceling interference of the sound waves 909807/0936
ORIGINAL INSPECTED909807/0936
ORIGINAL INSPECTED GT-1200GT-1200 beizuführen, welche im Hohlraum im Falle der Resonanz des Gassystems erzeugt werden.to supply, which in the cavity in the case of resonance of the Gas system are generated. 3. Unter inneren überdruck gesetzter Ball mit einer elastomeren, gasdurchlässigen Wand, welche einen Hohlraum begrenzt, der ein unter Druck stehendes Gassystem mit geringem Durchdringungsvermögen und ein Material enthält, das eine deutlich verschiedene akustische Impedanz als das Gassystem mit geringem Durchdringungsvermögen aufweist. 3. Ball pressurized inside with an elastomer, gas-permeable wall, which defines a cavity that a pressurized gas system with little Penetration capacity and contains a material that has a significantly different acoustic impedance than the gas system has low permeability. 7/09367/0936