DE3922701A1 - Spannrahmen eines schlaegers, insbesondere fuer spiele mit begrenzt elastischem ball sowie verfahren zu seiner herstellung und werkzeug dafuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannrahmen für einen eine netzartige Bespannung aufweisenden Schläger - insbesondere für Spiele mit begrenzt elastischem Ball -, aus einem Profilstab mit Durchbrüchen für die Bespannungssaiten aufweisen. Zudem erfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Schlägern sowie ein Werkzeug dazu.

Schläger dieser Art mit einer von einem Rahmensteg begrenzten offenen Herzzone sowie endwärtigem Handgriff in der eine Symmetriegerade bildenden Schlägerlängsachse sind beispielsweise der DE-OS 34 34 898 zu entnehmen; mit dieser wird beispielhaft vorgeschlagen, die Resonanzfrequenz des am Handgriff festliegenden bespannten Schlägers näherungsweise der Zeitdauer anzupassen, in welcher der Ball mit der Bespannung in Berührung bleibt. Bei jenem Tennisschläger nimmt die senkrecht zur Bespannung gerichtete Höhe des Querschnittes des Profilstabes bzw. des Spannrahmens gegenüber der Griffdicke im Herzbereich zu; dieser Tennisschläger weist in der offenen Herzzone seine größte Höhe auf und verjüngt sich sowohl zum Handgriff als auch zum Schlägerkopf hin, also in beide Richtungen der Längsachse.

Bei Tennisschlägern dieser Art - darüber hinaus bei allen Ausführungen von Schlägern für Ballspiele - ist die Schaffung einer möglichst hohen Stabilität nach der Erkenntnis der DE-OS 34 34 890 von besonderer Bedeutung. Diese Stabilität wird von den für die Besaitung erforderlichen Durchbrüche beeinflußt. Das Einbringen der Durchbrüche in das Schlägerprofil ist im allgemeinen zudem eine sehr kostenintensive und zeitraubende Zusatzarbeit während des Herstellungsprozesses und führt sogar häufig wegen unpräziser Handhabung des Bohrwerkzeuges zum Verlust des jeweiligen, dann als Ausschluß zu behandelnden Schlägers. Sind zudem die Durchbrüche nicht - beispielsweise durch Schleifwerkzeuge - exakt nachbearbeitet, muß dies während des Bespannvorganges nachgeholt werden. Bei den heute üblichen Hohlprofilen aus faserverstärkten Kunststoffen werden üblicherweise in die gebohrten Durchbrüche Kunststoffhülsen eingesetzt, um die Lebensdauer der Besaitung zu erhöhen.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, zum einen ein kostengünstiges Verfahren zum Herstellen von Schlägern, vor allem Tennisschlägern, mit Durchbrüchen zu schaffen und zu vermeiden, daß für die Durchbrüche besondere Einsätze oder gar Nachbearbeitungs­ tätigkeiten erforderlich werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Merkmale des Patentanspruches 1. Der Spannrahmen ist mit von den Außenseiten seines Profilstabes ausgehenden Sacklöchern versehen, die in den Werkstoff eingeformt sind, wobei das Tiefste des Sackloches zumindest teilweise entfernt ist und die Fasern des Werkstoffes durch den Durchbruch nicht unterbrochen sind, sondern außerhalb des Sackloches verlaufen.

Dazu hat es sich als günstig erwiesen, daß in die Seitenwände des hohlen Profilstabes noppenartige Zapfen unter Bildung jener Sacklöcher im Zapfeninneren herausgeformt und endwärts durchbrochen sind. Zumindest an einer Außenseite des Profilstabes weisen diese Durchbrüche einen spanlos eingeformten sowie sich einwärts konisch verjüngenden Lochrand auf, der dank seiner Konizität zum einen das Einführen eines Durchstoßwerkzeuges für das Sacklochtiefste erleichtert sowie zum anderen besondere Hülsen für den Saitendurchgang vermeiden hilft.

Das im Patentanspruch 5 beschriebene Verfahren ist für sich allein erfindungsgemäß anwendbar, jedoch vor allem im Zusammenhang mit dem Spannrahmen nach den voraufgehenden Ansprüchen. Bei Einsatz dieses Verfahrens wird der an sich bekannte schlauchartige Werkstoffrohling in den Formraum des Werkzeuges eingelegt, der Schlauch durch Aufblasen an die Formraumwände angedrückt und dann thermisch in einem Ofen behandelt, wobei aus dem flexiblen Werkstoffrohling ein fester hohler Spannrahmenrohling entsteht, in den beim Stande der Technik dann die Durchbrüche eingebohrt werden. Erfindungsgemäß jedoch wird der Spannrahmenrohling bereits während des thermischen Herstellungsschrittes mit den Sacklöchern versehen und zwar an den für die Durchbrüche bestimmten Stellen, so daß es bei der anschließenden Bearbeitung weder einer Schablone bedarf noch besonders geschulten Personals; es muß lediglich mittels eines Stichels oder Bohrers die das Schlauchinnere schützende dünne Haut des Sacklochtiefsten beseitigt werden.

Die Erzeugung der Sacklöcher geschieht mittels beidseits von den Formraumwänden abragender Dorne, welche in den Werkstoffrohling eintauchen und dabei die in dessen Schlauchwänden verlaufenden Fasern unverletzt seitlich wegdrücken. Die endgültige Form der Sacklöcher wird beim Aufblasen des Werkstoffrohlings hergestellt und beim Aushärten fixiert.

Im Rahmen der Erfindung liegt das für dieses Verfahren einsetzbare Werkzeug, bei dem erfindungsgemäß von den Seitenwänden des Formraumes in diesen Dorne einragen, die kürzer sind als das Breitenmaß des Rahmenquerschnittes. Werkzeuge mit zueinander parallel verlaufenden Dornen sind zum Herstellen von Tennisschlägerrahmen aus Vollmaterial bekannt. Diese Dorne werden ganz durch den Rahmenquerschnitt gedrückt und sind schwer zu handhaben.

Bevorzugt stehen jeweils zwei Dorne einander koaxial gegenüber und enden bei geschlossenem Formwerkzeug in Abstand von beispielsweise 2 mm zueinander. Dieser Abstand reicht aus, um die beiden Sacklochtiefsten stehen und unbeschädigt zu lassen.

Um die beschriebene Auslenkung der Rohlingsfasern aus dem Durchbrechungsbereich zu erleichtern, sind die Dorne entwärts kalottenartig ausgebildet, also nicht als Spitzen eingesetzt. Die Anfasung des Durchbruches wird durch einen konischen Ansatzbereich des Dornes zwischen Formflächen und Kalottenende erreicht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine Teildraufsicht auf einen er­ findungsgemäßen Tennisschläger mit eine Bespannung aufnehmendem Spann­ rahmen;

Fig. 2 einen Querschnitt des Spannrahmens etwa in Schnittlinie II der Fig. 1;

Fig. 3 einen schematisch skizzierten Roh­ ling für die Herstellung des Spann­ rahmens;

Fig. 4 ein geschnittenes Detail des in Schrägsicht wiedergegebenen Spann­ rahmens während des Fertigungs­ prozesses zwischen - im Schnitt angedeuteten - Formteilen;

Fig. 5 eine gegenüber Fig. 7 vergrößerte Darstellung eines Teiles der Fig. 4 im Schnitt.

Ein Tennisschläger 30 mit einer - eine Symmetrieachse bildenden - Schlägerachse M weist einen Spannrahmen 32 aus einem gekrümmten Profilstab 33 sowie einem die Schläger­ längsachse M querenden Rahmensteg 34 auf, der jenen ge­ krümmten Profilstab 33 zu einem Oval ergänzt; vom Spann­ rahmen 32 aus begrenzen die beiden Profilstabenden 15 seit­ lich eine offene Herzzone H als Schenkel eines angenäherten Dreiecks (Fig. 1), dessen dritte Seite jener Rahmensteg 34 ist.

Die Profilstabenden 15 gehen in einen Schlägerhals 14 über, an den ein Handgriff 16 einer Dicke von 26 bis 32 mm an­ schließt. Diese Dicke ist am Handgriff 16 ohne Umwicklungs­ leder 17 und ohne Berücksichtigung einer Griffkappe 11 ge­ messen.

Spannrahmen 32 und Rahmensteg 34 bestimmen eine Bespannungs­ fläche Q aus Quersaiten 18 und diese kreuzenden Längssaiten 19.

Der Spannrahmen 32 bzw. sein Profilstab 33 ist von gestreck­ tem Querschnitt, dessen Seitenwände 20 in einem Abstand a von etwa 7 mm und dessen schmale Querwände 21 in einem Ab­ stand b von etwa 34 mm verlaufen.

Bei einer Wanddicke q der Seitenwände 20 von etwa 1,5 mm bzw. t der Querwände 21 von 4 mm ergeben sich eine Außen­ breite m von etwa 10 mm und eine lichte Höhe n von 42 mm.

In Fig. 2 ist eine an der Außenseite 24 des Profilstabes 33 vorgesehene nutartige Längseinformung 23 zu erkennen, von der Durchbrüche 25 eines etwa 3 mm messenden Durchmessers d für den Saitendurchgang ausgehen.

Der Tennisschläger 30 wird aus Fasermaterial mit Harz thermisch ausgehärtet. Im Beispiel der Fig. 3 verlaufen in einem streifen- oder schlauchartigen Werkstoffrohling 50 für den herzustellenden Profilstab 33 Längsstränge 51 aus Fasermaterial, Metall oder Keramik an den Schmalseiten bzw. Längskanten 52 des Werkstoffrohlings 50 innerhalb eines Rohlingschlauches 53, aber außerhalb einer Innenfolie 54. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Werkstoffrohling aus einem mehrlagigen Wickel und zwischen die Wickellagen gelegten Längssträngen 51.

Der Werkstoffrohling 50 wird in eine in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit insgesamt nicht dargestellte mehrteilige Form gelegt und mit dieser einem Ofen zugeführt. Dabei dient eine in Fig. 4 angedeutete innere Anlagefläche 40 eines Werkzeugkörpers 41 zum Formgeben für die Profilinnenseite 22 des Profilstabes 33. Jede Anlagefläche 40 begrenzt nach einer Seite hin einen Formraum 39 des Werkzeuges, der andererseits als Gegenfläche die Innenfläche 42 eines vom Werkzeugkörper 41 entfernbaren Ansatzsteges 43 aufweist; die Innenfläche 42 gibt der Außenseite 24 des Profilstabes 33 die Gestalt. Der Ansatzsteg 43 ist auf den Boden 44 des Formraumes 39 aufgelegt, und letzterer von einem in Fig. 4 vernachlässigten Werkzeugdeckel überspannt.

Die Durchbrüche 25 in den Seitenwänden 20 des hohlen Profilstabes 33 werden während des Formvorganges vorbereitet; jeweils zwei von den Formflächen 40, 42 des Werkzeuges 41, 43 in einer Länge e von weniger als halber Profilbreite m abragende Dorne 45, 45a bilden eine koaxiale Paarung von Formhilfen, die im geschlossenen also betriebsbereiten Zustand des Werkzeugs 41, 43 einander in einem Abstand i von etwa 2 mm gegenüberstehen.

Dank ihrer Formgebung mit von der Formfläche 42 ausgehendem konischem Ansatzbereich 46 sowie anschließendem Kalottenende 47 (Fig. 5) verletzen die Dorne 45, 45 _a die in den Seitenwänden 20 verlaufenden Fasern nicht, sondern drücken diese unter Bildung jeweils eines Sackloches 25 _s und Erzeugung einer Strömungslinien ähnlichen Konfiguration auseinander. Das Sackloch 25 weist einen sich einwärts verjüngenden Lochrand 26 als Führung für ein nicht dargestelltes Durchstoßwerkzeug auf; das Tiefste 27 des Sackloches 25 _s ist ein dünnes Hautstück, welches nach dem Aushärtvorgang leicht durchstoßen oder durchbohrt werden kann. Da sich die Sacklöcher 25 _s an den vorgegebenen Durchbruchstellen anbieten, kann das Durchstoßen in einfacher und schneller Weise mittels einer Handbohrmaschine erfolgen; der angefaste Lochrand 26 bedarf weder einer Nachbearbeitung noch einer saitenschonenden Zusatzhülse.

Claims (16)

1. Spannrahmen (32) für einen eine netzartige Bespannung (Q) aufweisenden Schläger (30), insbesondere für Spiele mit begrenzt elastischem Ball, aus einem Profilstab (33) der aus einem Fasern (49) enthaltenden Werkstoff geformt und ausgehärtet ist sowie seine beiden Außenseiten (22, 24) verbindende Durchbrüche (25) für Bespannungssaiten (18, 19) aufweist, wobei die Durchbrüche (33) ausgehende Sacklöcher (25 _s) in den Werkstoff eingeformt sind und das Tiefste (26) des Sackloches (25 _s) zumindest teilweise entfernt ist.

2. Spannrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (49) des Werkstoffes durch den Durch­ bruch (25) nicht unterbrochen sind sowie außerhalb des Sackloches (25 _s) verlaufen.

3. Spannrahmen aus einem hohlen Profilstab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Seitenwände (20) des hohlen Profilstabes (33) noppenartige Zapfen unter Bildung der Sacklöcher (25 _s) im Zapfeninneren herausgeformt und endwärts durchbrochen sind.

4. Spannrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (25) zumindest an einer Außenseite (24) des Profilstabes (33) einen spanlos eingeformten sowie sich einwärts konisch verjüngenden Lochrand (26) aufweisen.

5. Verfahren zum Herstellen eines Spannrahmens aus einem Fasern enthaltenden Werkstoffrohling für einen eine netzartige Bespannung aufweisenden Schläger, insbesondere für Spiele mit einem begrenzt elastischen Ball, bei dem ein den Spannrahmen bildender Profilstab in einem Formwerkzeug geformt und ausgehärtet wird, wobei während des Formvorganges gegen den Werkstoffrohling beidseits dornartige Werkzeugteile geführt und in den Werkstoffrohling eingetaucht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dornartigen Werkzeugteile beider Rohlingsseiten in axialem Abstand zueinander gehalten werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während des Formvorganges Sacklöcher im Werkstoffrohling erzeugt und nach dem Aushärten die Sacklochtiefsten perforiert werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einbringens des Werkstoffrohlings in das Formwerkzeug die Fasern aus den Bereichen der Durchbrüche zumindest teilweise seitlich hinausgedrückt werden.

9. Werkzeug mit einem Formraum zur Aufnahme eines Werkstoffrohlings sowie gegebenenfalls mit wenigstens einer teilweise entfernbaren Seitenwand des Formraumes, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem von der Seitenwand des Formraumes Dorne (45, 45 _a) in diesen einragen, deren Länge (e) geringer ist als die Dicke (m) des Werkstoffrohlings.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (e) des Dorns (45, 45 _a) geringer ist als die halbe Dicke (m) des Werkstoffrohlings.

11. Werkzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dorne (45, 45 _a) Teile der Seiten­ wände (40, 42) des Formraumes (39) sind.

12. Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (45, 45 _a) rechtwinklig zu der sie tragenden Seitenwand (40, 42) ausgehen.

13. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Dorne (45, 45 _a) einander koaxial gegenüberstehen und bei geschlossenem Formwerkzeug (41, 43) in Abstand (i) zueinander enden.

14. Werkzeug nach Anpruch 13, gekennzeichnet durch einen Abstand (i) von 1,5 bis 2,5 mm.

15. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (45, 45 _a) endwärts kalottenartig ausgebildet ist.

16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 15, gekenn­ zeichnet durch einen konischen Ansatzbereich (46) des Dornes (45 bzw. 45 _a) zwischen Formfläche (40 bzw. 42) und Kalottenende (47).