DE10118403A1

DE10118403A1 - Verfahren zum Herstellen des Schlägerblatts eines Golfschlägerkopfs

Info

Publication number: DE10118403A1
Application number: DE10118403A
Authority: DE
Inventors: Alan Hocknell; Andrew J Galloway; Richard C Helmstetter; Ronald C Boyce
Original assignee: Callaway Golf Co
Current assignee: Topgolf Callaway Brands Corp
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2001-10-25
Also published as: CA2343451A1; GB0109420D0; FR2807668A1; US6440011B1; AU759398B2; KR20010098598A; HK1042659A1; GB2363338A; AU3509001A; GB2363338B; CN1323641A; SG95642A1; MXPA01003771A; TW494001B; JP2001321470A

Abstract

Ein Verfahren (200) zum Herstellen eines geschmiedeten Schlagflächenstücks (60) für einen Golfschläger (40) wird angegeben. Der Schmiedeprozeß (200) beinhaltet mehrfaches Erwärmen und Pressen eines Metallbarrens, um eine endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60) zu erhalten. Das Erwärmen des Metallbarrens wird bei einer Temperatur unterhalb von 1000 DEG C für weniger als 20 min durchgeführt. Die endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60) weist vorzugsweise ein Schlägerblatt (72) mit Bereichen verschiedener Dicke auf. Der Metallbarren besteht bevorzugt aus einem Titanium-Material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen des Schlägerblatts eines Golfschlägerkopfs. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Schmieden eines relativ dünnen Metallschlägerblatts für einen Golfschlägerkopf.

Wenn ein Golfschlägerkopf auf einen Golfball auftrifft, entsteht ein großer Stoß, der die Schlagfläche des Schlägerkopfs und den Golfball belastet. Die meiste Energie wird von dem Schlägerkopf auf den Golfball übertragen, als Ergebnis des Zusammenpralls geht jedoch etwas Energie verloren. Der Golfball besteht üblicherweise aus einem polymeren Beschichtungsmaterial, etwa Ionomer, das einen gummiähnlichen Kern umgibt. Diese weicheren Polymermaterialien haben Dämpfungs-(Verlust-)Eigenschaften, die verformbar und abhängig von der Verformungsgeschwindigkeit sind, die in der Größenordnung von 10-100 mal größer als die Dämpfungseigenschaften einer metallischen Schlägerfläche sind. Danach geht während des Zusammenpralls die meiste Energie infolge der hohen Belastungen und Verformungen des Golfballs (0,001 inch bis 0,200 inch; 0,0254 mm bis 5,08 mm) im Unterschied zu den kleinen Verformungen der metallischen Schlägerfläche (0,025 inch bis 0,050 inch; 0,635 mm bis 1,27 mm) verloren. Eine wirksamere Energieübertragung von dem Golfschlägerkopf auf den Golfball könnte zu einer größeren Flugweite des Golfballs führen.

Die im allgemeinen übliche Methode besteht darin, die Steifigkeit der Schlagfläche des Schlägerkopfs zu erhöhen, um die Metall- bzw. Schlägerkopfverformungen zu verringern. Dies führt jedoch zu größeren Verformungen an dem Golfball und steigert somit das Energieübertragungsproblem.

Manche haben dieses Problem erkannt und mögliche Lösungen vorgeschlagen. Ein Beispiel ist Lu, US-Patent 5,499,814 für einen Hohlschlägerkopf mit einem Biegeeinlage-Schlägerblatt, der ein aus einem Kunststoff oder einer Aluminiumlegierung bestehendes Verstärkungselement offenbart, das eine geringere Abweichung des Schlägerblatts gewährleistet, welches eine Dicke im Bereich von 0,01 inch bis 0,30 inch (0,254 mm bis 7,62 mm) für eine Vielzahl an Materialien einschließlich nicht rostendem Stahl, KEVLAR® und dergleichen aufweist. Eine andere Erfindung von Campau, US-Patent 3,989,248 für einen Golfschläger mit einer ein elastisches Biegen ermöglichenden Einlage, offenbart einen Holzschläger, der aus Holz mit einer Metalleinlage besteht.

Wenngleich nicht zum Biegen des Schlägerblatts beabsichtigt, offenbart Viste, US- Patent 5,282,624, einen Golfschlägerkopf mit einem Schlägerblatt, das aus einem geschmiedeten, nicht rostenden Stahl besteht und eine Dicke von 3 mm aufweist. Anderson, US-Patent 5,344,140 für einen Golfschlägerkopf und ein Verfahren zum Herstellen desselben, offenbart gleichfalls die Verwendung eines geschmiedeten Materials für das Schlägerblatt. Das Schlägerblatt nach Anderson kann aus verschiedenen, geschmiedeten Materialien einschließlich Stahl, Kupfer und Titanium bestehen. Das geschmiedete Blatt hat eine einheitliche Dicke zwischen 0,090 inch (2,286 mm) und 0,130 inch (3,302 mm).

Eine andere auf ein geschmiedetes Material in einem Schlägerkopf gerichtete Erfindung ist von Su et al., US-Patent 5,776,011 für einen Golfschlägerkopf. Su offenbart einen Schlägerkopf, der aus drei Stücken zusammengesetzt ist, wobei jedes Stück aus einem geschmiedeten Material besteht. Der Hauptzweck von Su besteht darin, einen Schlägerkopf mit einer größeren Loft-Winkelgenauigkeit herzustellen und strukturelle Schwächungen zu reduzieren. Der übliche Schmiedeprozeß der metallenen Schlagfläche eines Golfschlägers umfaßt Erwärmen eines Metallbarren bei einer Temperatur oberhalb von 1000°C für länger als 20 Minuten, Pressen und anschließendes Wiederholen des Prozesses. Die geschmiedete Schlagfläche wird dann gefräst oder geschliffen, um die genaue Schlagflächendicke zu erreichen. Daher sind alle derzeitigen Schlägerblätter von Golfschläger, von denen behauptet wird, daß sie geschmiedet sind, eigentlich einem dem Schmiedeprozeß folgenden Fräsen oder Schleifen unterzogen worden, um die exakte Dicke und den korrekten Bulge, d. h. die horizontale Wölbung der Schlagfläche, und Roll, d. h. die vertikale Wölbung der Schlagfläche, zu erhalten. Aus diesem Grund ist in der Golf-Industrie ein wirklich geschmiedetes Schlägerblatt nicht vorhanden.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen eines Schlagflächenstücks für einen Golfschlägerkopf, das ein verhältnismäßig dünnes Schlägerblatt aufweist und im Fertigzustand geschmiedet ist. Das dünne Schlägerblatt ermöglicht eine größere Nachgiebigkeit des Schlägerblatts während des Zusammenpralls mit einem Golfball. Ein nachgiebigeres Schlägerblatt ermöglicht geringere Energieverluste und einen höheren Restitutionskoeffizienten.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Golfschlägerkopfs mit einem endgeschmiedeten Schlägerblatt. Das Verfahren beinhaltet Erwärmen eines Metallbarrens auf eine Temperatur von weniger als 1000 °C für weniger als 20 Minuten und anschließendes Pressen des erwärmten Metallbarren in einen L-förmigen Metallbarren. Anschließend wird der L-förmige Metallbarren erneut auf eine Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 Minuten erwärmt und sodann in ein Zwischenform-Schlagflächenstück gepresst. Danach wird das Zwischenform-Schlagflächenstück mit einer keramischen Masse emailliert. Dann wird das emaillierte Zwischenform-Schlagflächenstück auf eine Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 Minuten erwärmt und sodann in eine endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks gepresst.

Das Verfahren kann gleichfalls ein zusätzliches Erwärmen und Pressen bei noch niedrigeren Temperaturen und einem niedrigeren Druck beinhalten, um den Bulge und den Roll des Schlagerblatts der endgültigen Ausgestaltung des Schlagflächenstücks fertig zu stellen. Das bevorzugte Metall ist Titanium und am bevorzugtesten Beta-Titanium. Die mehrfachen Erwärm- und Pressvorgänge schaffen eine dünne Schlagfläche mit einer größeren Haltbarkeit.

Einzelheiten und weitere Vorteile des Gegenstands der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. In den zugehörigen Zeichnungen veranschaulichen im Einzelnen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Golfschlägers, der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt worden ist;

Fig. 1A eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform eines Golfschlägers, der gemäß dem vorliegenden 'Verfahren hergestellt worden ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Golfschlägerkopf nach Fig. 1;

Fig. 2A eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform eines Golfschlägers, der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt worden ist;

Fig. 3 eine teilweise Draufsicht auf das Schlagflächenstück eines Golfschlägerkopfs, der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt worden ist, mit der Crown, d. h. der Oberseite des Schlägerkopfes, in gestrichelten Linien;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Golfschlägerkopfs, der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt worden ist;

Fig. 4A eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines Golfschlägerkopfs, der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt worden ist;

Fig. 5 eine Ansicht von unten eines Golfschlägerkopfs, der gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt worden ist;

Fig. 6 eine Vorderansicht eines nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Golfschlägerkopfs, welcher die Schwankungen in der Dicke des Schlägerblatts zeigt;

Fig. 7 eine teilweise Draufsicht auf das Schlägerblatt, welche die veränderliche Schlagflächendicke zeigt;

Fig. 8 ein Flußdiagramm des vorliegenden Verfahrens;

Fig. 9 eine Explosionsansicht von Bauteilen des nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Golfschlägerkopfs;

Fig. 10 eine Einzeldarstellung des Schlagflächenstücks gemäß Fig. 9;

Fig. 11 eine Explosionsansicht der Crown und der miteinander verbundenen Sohle und Schlagflächenstück;

Fig. 12 eine Seitenansicht eines Golfschlägerkopfs kurz vor dem Aufprall auf einen Golfball;

Fig. 13 eine Seitenansicht eines Golfschlägerkopfs während des Zusammenpralls mit einem Golfball und

Fig. 14 eine Seitenansicht eines Golfschlägerkopfs kurz nach dem Zusammenprall mit einem Golfball.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Golfschlägerkopfs mit einem geschmiedeten, relativ dünnen Schlägerblatt, wodurch eine größere Nachgiebigkeit des Schlägerblatts während des Zusammenpralls mit einem Golfball ermöglicht wird. Das nachgiebige Schlägerblatt ermöglicht einen hohen Restitutionskoeffizienten, wodurch eine größere Weite eines mit dem Golfschlägerkopf nach der vorliegenden Erfindung geschlagenen Golfballs erreicht wird. Der Restitutionskoeffizient, im Folgenden als COR bezeichnet, wird durch die folgende Gleichung definiert:

wobei U₁ die Geschwindigkeit des Schlägerkopfs vor dem Aufprall ist; wobei U₂ die Geschwindigkeit des Golfballs vor dem Zusammenprall ist, die im Allgemeinen Null ist; wobei v₁ die Geschwindigkeit des Schlägerkopfs kurz nach der Trennung des Golfballs von der Schlagfläche des Schlägerkopfs ist; wobei v₂ die Geschwindigkeit des Golfballs kurz nach der Trennung des Golfballs von der Schlagfläche des Schlägerkopfes ist und wobei e der Restitutionskoeffizient zwischen dem Golfball und der Schlagfläche ist. Der Wert e ist zwischen Null und 1,0 für Systeme ohne Energiezufuhr beschränkt. Der Restitutionskoeffizient e wäre für Materialien wie etwa Lehm oder Kitt nahe Null, wohingegen für ein perfektes, elastisches Material, wo keine Energie aufgrund von Verformungen verloren geht, der Wert e 1,0 betragen würde. Die vorliegende Erfindung schafft einen Schlägerkopf, der ein Schlägerblatt bzw. eine Schlagfläche mit einem bei gewöhnlichen Testbedingungen gemessenen Restitutionskoeffizienten von annähernd 0,93 aufweist.

Wie in den Fig. 1 bis 5 gezeigt, ist ein Golfschläger allgemein mit dem Bezugszeichen 40 versehen. Der Golfschläger 40 weist einen Golfschlägerkopf 42 mit einem Grundkörper 44 und einem nicht gezeigten, hohlen Inneren auf. Verbunden mit dem Schlägerkopf 42 ist ein Schaft 48, der mit einem nicht dargestellten Griff an einem dickeren Ende versehen und in ein Hosel 54 an einem dünneren Ende 56 eingesetzt ist. Ein O-Ring 58 kann den Schaft 48 in einer Öffnung 59 an dem Hosel 54 umgreifen.

Der Grundkörper 44 des Schlägerkopfs 42 besteht im Allgemeinen aus vier Teilen, dem Hosel 54, einem Schlagflächenstück 60, einer Crown 62 und einer Sohle 64. Der Schlägerkopf 42 kann auch in einen Heel-Abschnitt 66 nahe des Schafts 48, einen dem Heel-Abschnitt 66 gegenüberliegenden Toe-Abschnitt 68 und einen dem Schlagflächenstück 60 gegenüberliegenden Rückabschnitt 70 unterteilt werden.

Das Schlagflächenstück 60 besteht gewöhnlich aus einem einzigen Stück aus geschmiedetem Metall und ist bevorzugt aus geschmiedetem Titanium-Material gefertigt. Das Schlagflächenstück 60 weist gewöhnlich ein Schlägerblatt 72, im Folgenden auch als Schlagflächenblatt bezeichnet, und eine Schlagflächenerweiterung 74 auf, die sich seitlich einwärts von dem Umfang des Schlägerblatts 72 erstreckt. Das Schlägerblatt 72 ist mit einer Vielzahl an Kerblinien 75 versehen. Die Schlagflächenerweiterung 74 beinhaltet im Allgemeinen eine obere Seitenerweiterung 76, eine untere Seitenerweiterung 78, eine Heel-Wandung 80 und eine Toe-Wandung 82.

Die obere Seitenerweiterung 76 erstreckt sich über eine vorgegebene Strecke einwärts, d. h. in Richtung auf das hohle Innere, um an die Crown 62 anzugrenzen. In einer bevorzugten Ausgestaltung bewegt sich die vorbestimmte Strecke in dem Bereich von 0,2 inch bis 1,0 inch (5,08 mm bis 25,4 mm), gemessen von dem Umfang 73 des Schlägerblatts 72 bis zum Rand der oberen Seitenerweiterung 76. Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem die Crown senkrecht an das Schlägerblatt angrenzt, weist die vorliegende Erfindung ein Schlagflächenstück 60 auf, das entlang einer im Wesentlichen horizontalen Ebene an die Crown 62 angrenzt. Solch ein Angrenzen verstärkt die Biegsamkeit des Schlägerblatts 72, das einen größeren Restitutionskoeffizienten gewährleistet. Die Crown 62 und die obere Seitenerweiterung 76 sind durch Schweißen oder ähnliches entlang der Fügelinie 81 miteinander verbunden. Wie in Fig. 2A gezeigt, grenzt die obere Seitenerweiterung 76 in einer alternativen Ausführungsform in einer größeren Entfernung einwärts an die Crown 62 mit der Folge, daß eine Schweißnaht weiter rückwärts von den Beanspruchungen des Schlägerblatts 72 liegt als die gemäß der Ausführungsform nach Fig. 2.

Das Besondere der vorliegenden Erfindung wird ferner anhand eines Hosel- Abschnitts 84 der oberen Seitenerweiterung 76 gezeigt, der die in das Innere des Hosels 54 führende Öffnung 59 umgibt. Der Hosel-Abschnitt 84 hat eine Breite w₁, die größer ist als eine Breite w₂ der gesamten oberen Seitenerweiterung 76. Der Hosel-Abschnitt 84 geht allmählich in die Heel-Wandung 80 über. Die Heel-Wandung 80 ist im Wesentlichen senkrecht zu dem Schlägerblatt 72 und bedeckt das Innere des Hosels 54 vor dem Angrenzen an einen Streifenabschnitt 90 und einen Bodenabschnitt 91 der Sohle 64. Die Heel-Wandung 80 ist an der Sohle 64, und zwar sowohl an dem Streifenabschnitt 90 als auch an dem Bodenabschnitt 91, durch Schweißen oder ähnliches befestigt.

An dem anderen Ende des Schlagflächenstücks 60 befindet sich die Toe-Wandung 82, die sich in konvexer Weise bogenförmig von dem Schlägerblatt 72 weg erstreckt. Die Toe-Wandung 82 ist durch Schweißen oder ähnliches an der Sohle 64, und zwar sowohl an dem Streifenabschnitt 90 als auch an dem Bodenabschnitt 91, befestigt.

Die untere Seitenerweiterung 78 erstreckt sich über eine vorgegebene Strecke einwärts, d. h. in Richtung auf das hohle Innere, um an der Sohle 64 anzugrenzen. In einer bevorzugten Ausgestaltung bewegt sich die vorbestimmte Strecke in dem Bereich von 0,2 inch bis 1,0 inch (5,08 mm bis 25,4 mm), gemessen vom Umfang 73 des Schlägerblatts 72 bis zum Ende der unteren Seitenerweiterung 78 hin. Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem die Sohle senkrecht an das Schlägerblatt angrenzt, weist die vorliegende Erfindung ein Schlagflächenstück 60 auf, das entlang einer im Wesentlichen horizontalen Ebene an die Sohle 64 grenzt. Dieses Angrenzen verschiebt die Wirkzone der Schweißwärme von einem kraftkritischen Crown-Bereich/Schlägerblatt-Radiusbereich nach hinten. Solch eine Anordnung verstärkt die Biegsamkeit des Schlägerblatts 72, das somit einen größeren Restitutionskoeffizienten gewährleistet. Die Sohle 64 und die untere Seitenerweiterung 78 sind durch Schweißen oder ähnliches entlang der Fügelinie 81 miteinander verbunden.

Das Besondere der vorliegenden Erfindung wird ferner anhand eines Bohrabschnitts 86 der unteren Seitenerweiterung 78 gezeigt, die eine in das Innere des Hosels 54 führende Bohrung 114 in der Sohle 64 umgibt. Der Bohrabschnitt 86 hat eine Breite w₃, die größer ist als eine Breite w₄ der gesamten unteren Seitenerweiterung 78. Der Bohrabschnitt 86 geht allmählich in die Heel-Wandung 80 über.

Die Crown 62 ist üblicherweise konvex in Richtung auf die Sohle 64 ausgebildet und grenzt an den Streifenabschnitt 90 der Sohle 64, außerhalb des Angrenzens an das Schlagflächenstück 60, an. Die Crown 62 kann ein Chevron-Dekor 88 oder eine andere darin eingeritzte Kennzeichnungsform aufweisen, die das Ausrichten des Schlägerkopfs 42 auf den Golfball 140 unterstützt. Die Crown 62 hat bevorzugt eine Dicke im Bereich von 0,025 inch bis 0,060 inch (0,635 mm bis 1,524 mm) und noch bevorzugter im Bereich von 0,035 inch bis 0,043 inch (0,899 mm bis 1,0922 mm) und am bevorzugtesten eine Dicke von 0,039 inch (0,9906 mm). Die Crown 62 besteht vorzugsweise aus einem warm umgeformten oder "geprägten" Material, wie etwa Blatt-Titanium. Jedoch kann auch jedes andere Material oder Formgebungsverfahren, das aus fachmännischer Sicht für die Crown 62 geeignet ist, verwendet werden.

Die Sohle 64 setzt sich üblicherweise aus dem Bodenabschnitt 91 und dem Streifenabschnitt 90, der im Wesentlichen senkrecht zu dem Bodenabschnitt 91 ist, zusammen. Der Bodenabschnitt 91 ist üblicherweise konvex in Richtung auf die Crown 62 ausgebildet. Der Bodenabschnitt 91 hat eine Mittelleiste 92 mit einer ersten Seitenerweiterung 94 in Richtung auf den Toe-Abschnitt 68 und einer zweiten Seitenerweiterung 96 in Richtung auf den Heel-Abschnitt 66. Die Mittelleiste 92 und die erste Seitenerweiterung 94 bilden eine erste konvexe Vertiefung 98, wohingegen die Mittelleiste 92 und die zweite Seitenerweiterung 96 eine zweite konvexe Vertiefung 100 bilden. Eine detailliertere Erläuterung der Sohle 64 ist in dem am 2. April 1998 eingereichten US-Patent 6,007,433 für die Sohlenausbildung eines Golfschlägerkopfs offenbart, auf das an dieser Stelle verwiesen wird. Die Sohle 64 hat bevorzugt eine Dicke im Bereich von 0,025 inch bis 0,060 inch (0,635 mm bis 1,524 mm) und bevorzugter im Bereich von 0,047 inch bis 0,055 inch (1,1938 mm bis 1,397 mm) und am bevorzugtesten eine Dicke von 0,051 inch (1,2954 mm). Die Sohle 64 besteht vorzugsweise aus einem warm umgeformten oder "geprägten" Metallmaterial, wie etwa Blatt-Titanium. Jedoch kann auch jedes andere Material oder Formgebungsverfahren, das aus fachmännischer Sicht für die Sohle 64 geeignet ist, verwendet werden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die Veränderung in der Dicke des Schlägerblatts 72. Das Schlagflächenblatt bzw. das Schlägerblatt 72 ist in elliptische Bereiche unterteilt, von denen jeder eine unterschiedliche Dicke aufweist. Ein zentraler elliptischer Bereich 102 hat vorzugsweise die größte Dicke, die von 0,110 inch bis 0,090 inch (2,794 mm bis 2,286 mm), bevorzugt von 0,103 inch bis 0,093 inch (2,6162 mm bis 2,3622 mm) reicht und am bevorzugtesten 0,095 inch (2,413 mm) beträgt. Ein erster konzentrischer Bereich 104 hat vorzugsweise die nächstgrößere Dicke, die von 0,097 inch bis 0,082 inch (2,4638 mm bis 2,0828 mm), bevorzugt von 0,09 inch bis 0,082 inch (2,286 mm bis 2,0828 mm) reicht und am bevorzugtesten 0,086 inch (2,1844 mm) beträgt. Ein zweiter konzentrischer Bereich 106 hat vorzugsweise die nächstgrößere Dicke, die von 0,094 inch bis 0,070 inch (2,3876 mm bis 1,778 mm), bevorzugt von 0,078 inch bis 0,070 inch (1,9812 mm bis 1,778 mm) reicht und am bevorzugtesten 0,74 inch (1,8796 mm) beträgt. Ein dritter konzentrischer Bereich 108 hat vorzugsweise die nächstgrößere Dicke, die von 0,090 inch bis 0,07 inch (2,286 mm bis 1,778 mm) reicht. Ein Außenbereich 110 hat vorzugsweise die nächstgrößere Dicke, die von 0,069 inch bis 0,061 inch (1,7526 mm bis 1,5494 mm) reicht. Der Außenbereich 110 weist einen Toe-Außenbereich 110a und einen Heel- Außenbereich 110b auf. Die Schwankung in der Dicke des Schlägerblatts 72 gestattet, daß die größte Dicke im Zentrum 111 des Schlägerblatts 72 verteilt ist, wodurch die Nachgiebigkeit des Schlägerblatts 72 vergrößert wird, was mit einem größeren Restitutionskoeffizienten einhergeht.

Zusätzlich hat das Schlägerblatt 72 gemäß der vorliegenden Erfindung ein kleineres Seitenverhältnis als Schlägerblätter nach dem Stand der Technik. Das hierbei verwendete Seitenverhältnis ist definiert als die Breite "w" der Schlagfläche dividiert durch die Höhe "h" der Schlagfläche, wie in Fig. 1A gezeigt. In einer Ausführungsform beträgt die Breite w 78 mm und die Höhe h 48 mm, was ein Seitenverhältnis von 1,635 ergibt. In herkömmlichen Golfschlägerköpfen ist das Seitenverhältnis gewöhnlich größer als 1. Zum Beispiel hat der original GREAT BIG BERTHA®-Driver ein Seitenverhältnis von 1,9. Die Schlagfläche der vorliegenden Erfindung hat ein Seitenverhältnis, das nicht größer als 1,7 ist. Das Seitenverhältnis der vorliegenden Erfindung reicht vorzugsweise von 1,0 bis 1,7. In einer Ausführungsform beträgt das Seitenverhältnis 1,3. Die Schlagfläche der vorliegenden Erfindung ist kreisförmiger als Schlagflächen nach dem Stand der Technik. Die Schlagfläche des Schlägerblatts 72 der vorliegenden Erfindung reicht von 4,00 square inch bis 7,50 square inch, bevorzugt von 4,95 square inch bis 5,1 square inch, und am bevorzugtesten von 4,99 square inch bis 5,06 square inch.

Der Schlägerkopf 42 nach der vorliegenden Erfindung hat demnach ein größeres Volumen als ein Schlägerkopf nach dem Stand der Technik, wohingegen das Gewicht, das in etwa gleich dem des Standes der Technik ist, beibehalten wird. Das Volumen des Schlägerkopfs 42 nach der vorliegenden Erfindung reicht von 175 cm³ bis 400 cm³ und bevorzugter von 300 cm³ bis 310 cm³. Das Gewicht des Schlägerkopfs 42 nach der vorliegenden Erfindung reicht von 165 g bis 300 g, bevorzugter von 175 g bis 225 g und am bevorzugtesten von 188 g bis 195 g. Die Tiefe des Schlägerkopfs 42 von dem Schlägerblatt 72 bis zum Rückabschnitt 70 der Crown 62 reicht vorzugsweise von 3,606 inch bis 3,741 inch (91,5924 mm bis 95,0214 mm). Die Höhe "H" des Schlägerkopfs 42, gemessen in Schlagposition, reicht vorzugsweise von 2,22 inch bis 2,27 inch (56,388 mm bis 57,658 mm) und beträgt am bevorzugtesten 2,24 inch (56,896 mm). Die Breite "W" des Schlägerkopfs 42 von dem Toe-Abschnitt 68 bis zum Heel-Abschnitt 66 reicht vorzugsweise von 4,5 inch bis 4,6 inch (114,3 mm bis 116,84 mm).

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens, das allgemein mit dem Bezugszeichen 200 versehen ist. Das Verfahren 200 beginnt bei Block bzw. Verfahrensschritt 202 mit einem Metallbarren, der zum Schmieden eines Schlagflächenstücks 60 bereitgestellt wird. Der Metallkarren hat vorzugsweise einen Durchmesser von 1,8 cm und ist bevorzugt 10 cm lang. Der Metallbarren besteht vorzugsweise aus Titanium und am bevorzugtesten aus Alpha-Beta-Titanium. Bei Verfahrensschritt 204 wird der Metallbarren in einem Ofen bei einer Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 Minuten erwärmt. Vorzugsweise wird der Metallbarren in einem Drehofen bei einer Temperatur zwischen 900°C und 970°C, am bevorzugtesten bei 920°C, für eine Dauer zwischen 10 Minuten und 17 Minuten, vorzugsweise 15 Minuten, erwärmt. Bei Verfahrensschritt 206 wird der erwärmte Metallbarren unverzüglich nach der Entnahme aus dsm Ofen in einen L-förmigen Barren gepresst. Der L-förmige Barren hat einen kleineren Abschnitt, der in einem annähernd rechten Winkel zu einem größeren Abschnitt des Metallbarren gepresst wird. Das Pressen wird in einer konventionellen Presse bei üblichen Drücken durchgeführt.

Bei Verfahrensschritt 208 wird der L-förmige Metallbarren erneut in einem Ofen bei einer Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 Minuten erwärmt. Vorzugsweise wird der L-förmige Barren in einem Drehofen bei einer Temperatur zwischen 900°C und 970°C, am bevorzugtesten 920°C, für eine Dauer zwischen 10 Minuten und 17 Minuten, vorzugsweise 15 Minuten, erwärmt. Bei Verfahrensschritt 210 wird der erwärmte Metallbarren unverzüglich nach der Entnahme aus dem Ofen in ein Zwischenform-Schlagflächenstück gepresst.

Bei Verfahrensschritt 212 wird das Zwischenform-Schlagflächenstück in einen Tumbler zum Tumbeln geladen, um die Oberflächenbedingungen des Zwischenform- Schlagflächenstücks zu verbessern. Bei Verfahrensschritt 214 wird das getumbelte Zwischenform-Schlagflächenstück in ein säurehaltiges Bad für ein leicht chemisches Ätzen gelegt, um Schmutz und andere Partikel auf der Oberfläche zu entfernen. Das säurehaltige Bad besteht vorzugsweise aus Salpetersäure, Salzsäure oder einer Mischung aus beiden. Bei Verfahrensschritt 216 wird das geätzte Zwischenform- Schlagflächenstück mit einer herkömmlichen Glasurbeschichtung, wie etwa das von Acheson Colloids Company aus Michigan erhältliche DELTAGLAZE 153 beschichtet, um eine Schmierung während des abschließenden, die endgültige Ausgestaltung bildenden Volldruck-Pressens bereitzustellen.

Bei Verfahrensschritt 218 wird das beschichtete Zwischenform-Schlagflächenstück in einem Ofen bei einer Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 Minuten erwärmt. Vorzugsweise wird das beschichtete Zwischenform- Schlagflächenstück in einem Drehofen bei einer Temperatur zwischen 900°C und 970°C, am bevorzugtesten bei 920°C, für eine Dauer zwischen 10 Minuten und 17 Minuten, vorzugsweise 15 Minuten, erwärmt. Bei Verfahrensschritt 220 wird das erwärmte Zwischenform-Schlagflächenstück unverzüglich nach der Entnahme aus dem Ofen in eine endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks gepresst. Die endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks hat vorzugsweise eine veränderliche Schlagflächendicke, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Weiterhin hat die endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks 60 die Schlagflächenerweiterung 74 mit der oberen Seitenerweiterung 76, der unteren Seitenerweiterung 78, der Heel-Wandung 80 und der Toe-Wandung 82.

Bei Verfahrensschritt 222 wird ein warmer Setzvorgang begonnen, um sicherzustellen, daß das Schlägerblatt 72 der endgültigen Ausgestaltung des Schlagflächenstücks 60 einen exakten Bulge und Roll aufweist. Bei Verfahrensschritt 222 wird die endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks 60 in einem Ofen bei einer Temperatur von weniger als 600°C für weniger als 20 Minuten erwärmt. Vorzugsweise wird die endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks 60 in einem Ofen bei einer Temperatur von 250°C bis 520°C, am bevorzugtesten bei 300°C, für 15 Minuten bis 20 Minuten erwärmt. Bei Verfahrensschritt 224 hat das Schlagflächenstück 60 den Schmiedeprozeß beendet und ist fertig, um mit den anderen Bauteilen des Golfschlägerkopfs 42 montiert zu werden.

Die einzelnen Verfahrensschritte des in Fig. 8 gezeigten Verfahrens lassen sich danach wie folgt zusammenfassen:

1. A: Bereitstellen eines Metallbarren von wenigstens 18 mm Dicke und 10 cm Länge;
2. B: Erwärmen des Metallbarren bei einer Temperatur unter 1000°C für weniger als 20 Minuten;
3. C: Unverzügliches Pressen des Metallbarren in einen L-förmigen Barren nach dem Erwärmen;
4. D: Erwärmen des L-förmigen Metallbarren bei einer Temperatur unterhalb von 1000°C für weniger als 20 Minuten;
5. E: Unverzügliches Pressen des L-förmigen Metallbarren in ein Zwischenform-Schlagflächenstück nach dem Erwärmen;
6. F: Tumbeln des Zwischenform-Schlagflächenstücks;
7. G: Chemisches Ätzen des getumbelten Zwischenform-Schlagflächenstücks in einem säurehaltigen Bad für eine kurze Dauer;
8. H: Beschichten des geätzten Zwischenform-Schlagflächenstücks mit einer Glasurmasse;
9. I: Erwärmen des Zwischenform-Schlagflächenstücks bei einer Temperatur unterhalb von 1000°C für weniger als 20 Minuten;
10. J: Unverzügliches Pressen des Zwischenform-Schlagflächenstücks in eine endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks nach dem Erwärmen;
11. K: Erwärmen der endgültigen Ausgestaltung des Schlagflächenstücks bei einer Temperatur unterhalb von 600°C für weniger als 16 Minuten und
12. L: Unverzügliches Pressen der endgültigen Ausgestaltung des Schlagflächenstücks bei einem niedrigen Druck zum Fertigstellen von Bulge und Roll des Schlagflächenstücks.

Die Fig. 9 bis 11 zeigen einen bevorzugten Zusammenbau der verschiedenen Bauteile des Golfschlägerkopfs 42. Im Wesentlichen sind es vier Hauptbestandteile, das Schlagflächenstück 60, die Crown 62, die Sohle 64 und das innere Hosel 54. Hilfsbauteile umfassen zwei Gewichtsstücke 122 und 123 sowie ein Dekor 88. Das Schlagflächenstück 60 ist nach dem Schmiedeverfahren 200 gefertigt, um das Schlägerblatt 72 und die Schlagflächenerweiterung 74 mit der oberen Seitenerweiterung 76, der unteren Seitenerweiterung 78, der Heel-Wandung 80 und der Toe-Wandung 82 zu schaffen. Die Öffnung 59 ist in den Hosel-Abschnitt 84 der oberen Seitenerweiterung 76 nach dem Schmieden gebohrt worden, wobei sich das Bohren nach unten zu dem Bohrabschnitt 86, wo die Bohrung 114 in dem Bohrabschnitt 86 gebildet wird, fortsetzt.

Wie in Fig. 10 gezeigt, wird als nächstes das innere Hosel an den Hosel-Abschnitt 84 und den Bohrabschnitt 86 in Ausrichtung mit der Öffnung 59 und der Bohrung 114 geschweißt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Vollzylinder an den Hosel-Abschnitt 84 und den Bohrabschnitt 86 in Übereinstimmung mit der Öffnung 59 und der Bohrung 114 geschweißt, wobei sodann der Vollzylinder gebohrt wird, um das hohle Innere 118 des inneren Hosels 54 zu bilden, wie durch die Hosel- Wandung 120 bestimmt ist. In einer alternativen Ausführungsform kann das innere Hosel 54 vor dem Schweißen an das Schlagflächenstück 60 vorgebohrt werden. Um das Hosel 54 an dem Schlagflächenstück 60 zu befestigen, können auch Verfahren, die aus fachmännischer Sicht ähnlich zu Schweißen sind, verwendet werden. Als nächstes wird die Sohle 64 an das Schlagflächenstück 60 (mit daran befestigtem Hosel 54) geschweißt, wie in Fig. 11 zu erkennen ist. Die Gewichtsstücke 122 und 123 werden an dem Bodenabschnitt 91 der Sohle 64 befestigt und sodann wird die Crown 62 an das Schlagflächenstück 60 und den Streifenabschnitt 90 geschweißt.

Wie in den Fig. 12 bis 14 zu erkennen, ermöglicht die Nachgiebigkeit des Schlägerblatts 72 einen größeren Restitutionskoeffizienten in dem Bereich von 0,83 bis 0,93 unter Testbedingungen, wie etwa USGA-Testbedingungen gemäß Regel 4-1e, Anhang II der Golf-Regeln 1998 bis 1999. In Fig. 12 ist das Schlägerblatt 72 unmittelbar vor dem Auftreffen auf einen Golfball 140. In Fig. 13 greift das Schlägerblatt 72 an dem Golfball 140 an und die Verformung des Golfballs 140 und des Schlägerblatts 72 ist dargestellt. In Fig. 14 hat der Golfball 140 gerade das Schlägerblatt 72 verlassen.

Bezugszeichenliste

40

Golfschläger

42

Schlägerkopf

44

Grundkörper

48

Schaft

54

Hosel

56

dünnere Ende

58

O-Ring

59

Öffnung

60

Schlagflächenstück

62

Crown (Oberseite)

64

Sohle

66

Heel-Abschnitt

68

Toe-Abschnitt

70

Rückabschnitt

72

Schlägerblatt

73

Umfang

74

Schlagflächenerweiterung

75

Kerblinien

76

obere Seitenerweiterung

78

untere Seitenerweiterung

80

Heel-Wandung

81

Fügelinie

82

Toe-Wandung

84

Hosel-Abschnitt

86

Bohrabschnitt

88

Dekor

90

Streifenabschnitt

91

Bodenabschnitt

92

Mittelleiste

94

erste Seitenerweiterung

96

zweite Seitenerweiterung

98

erste konvexe Vertiefung

100

zweite konvexe Vertiefung

102

zentraler elliptischer Bereich

104

erster konzentrischer Bereich

106

zweiter konzentrischer Bereich

108

dritter konzentrischer Bereich

110

Außenbereich

110

a Toe-Außenbereich

110

b Heel-Außenbereich

111

Zentrum

114

Bohrung

118

Hohlraum

120

Hosel-Wandung

122

Gewichtsstück

140

Golfball

200

Verfahren

202

Verfahrensschritt

204

Verfahrensschritt

206

Verfahrensschritt

208

Verfahrensschritt

210

Verfahrensschritt

212

Verfahrensschritt

214

Verfahrensschritt

216

Verfahrensschritt

218

Verfahrensschritt

220

Verfahrensschritt

222

Verfahrensschritt

224

Verfahrensschritt
w Breite
h Höhe
W Breite
H Höhe

Claims

1. Verfahren zum Herstellen des Schlagflächenstücks (60) eines Golfschlägerkopfs (42) mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Erwärmen eines Metallbarren auf eine Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 min.
b) Pressen des erwärmten Metallbarren in einen L-förmigen Metallbarren;
c) Erwärmen des L-förmigen Metallbarren auf eine Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 min.
d) Pressen des erwärmten L-förmigen Metallbarren in ein Zwischenform-Schlagflächenstück;
e) Beschichten des Zwischenform-Schlagflächenstücks mit einer Glasurmasse;
f) Erwärmen des beschichteten Zwischenform-Schlagflächenstücks auf eine Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 min und
g) Pressen des erwärmten Zwischenform-Schlagflächenstücks in eine endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen des Metallbarren in einem Drehofen bei einer Temperatur von weniger als 950°C für eine Dauer von weniger als 16 min durchgeführt wird, daß das Erwärmen des L-förmigen Metallbarren in einem Drehofen bei einer Temperatur von weniger als 950°C für eine Dauer von weniger als 16 min durchgeführt wird und daß das Erwärmen des Zwischenform-Schlagflächenstücks in einem Drehofen bei einer Temperatur von weniger als 950°C für eine Dauer von weniger als 16 min durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60) ein Schlägerblatt (72) mit einer Außenfläche, einer Innenfläche und einem Umfang (73) sowie eine Schlagflächenerweiterung (74), die sich seitlich einwärts entlang des gesamten Umfangs (73) des Schlägerblatts (72) erstreckt, aufweist, wobei die Schlagflächenerweiterung (74) mit einem oberen Abschnitt (76), einem dem oberen Abschnitt (76) gegenüberliegenden unteren Abschnitt (74), einer zu dem Schlägerblatt (72) im wesentlichen senkrechten Heel-Wandung (80) und einer der Heel-Wandung (80) gegenüberliegenden Toe-Wandung (82) versehen ist.

4. Verfahren zum Herstellen des Schlägerblatts (72) eines Golfschlägerkopfs (42) mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Erwärmen eines Titaniumbarren auf eine Temperatur zwischen 900 °C und 975°C für weniger als 20 min, wobei der Titaniumbarren eine Dicke von weniger als 2 cm und eine Länge von 10 cm aufweist;
b) Pressen des erwärmten Titaniumbarren in einen L-förmigen Barren;
c) Erwärmen des L-förmigen Barren auf eine Temperatur zwischen 900°C und 975°C für weniger als 20 min.
d) Pressen des erwärmten L-förmigen Barren in ein Zwischenform- Schlagflächenstück;
e) Chemisches Ätzen des Zwischenform-Schlagflächenstücks in einem säurehaltigen Bad;
f) Beschichten des Zwischenform-Schlagflächenstücks mit einer Glasurmasse;
g) Erwärmen des beschichteten Zwischenform-Schlagflächenstücks auf eine Temperatur zwischen 900°C und 975°C für weniger als 20 mm;
h) Pressen des erwärmten Zwischenform-Schlagflächenstücks in eine endgültige Ausgestaltung eines Schlagflächenstücks;
i) Erwärmen der endgültigen Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60) auf eine Temperatur von weniger als 600°C für weniger als 25 min und
j) Pressen der erwärmten, endgültigen Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60) in einer Presse bei einem niedrigen Druck, der geringer ist als der Druck bei einem der drei vorangegangenen Preßvorgängen, wobei durch dieses Niedrigdruckpressen ein korrekter Bulge und Roll der endgültigen Ausgestaltung des Schlagflächenstücks sichergestellt wird.

5. Verfahren zum Herstellen des Schlägerblatts (72) eines Golfschlägerkopfs (42) mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Erwärmen eines Metallbarren auf eine Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 min.
b) Pressen des erwärmten Metallbarren in einen L-förmigen Metallbarren;
c) Erwärmen des L-förmigen Metallbarren auf eine Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 min.
d) Pressen des erwärmten L-förmigen Metallbarren in ein Zwischenform-Schlagflächenstück;
e) Beschichten des Zwischenform-Schlagflächenstücks mit einer Glasurmasse;
f) Erwärmen des beschichteten Zwischenform-Schlagflächenstücks auf eine Temperatur von weniger als 1000°C für weniger als 20 min und
g) Pressen des erwärmten Zwischenform-Schlagflächenstücks in eine endgültige Ausgestaltung eines Schlagflächenstücks (60), wobei die endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60) ein Schlägerblatt (72) mit einer Außenfläche, einer Innenfläche und einem Umfang (73) sowie eine Schlagflächenerweiterung (74), die sich seitlich einwärts entlang des gesamten Umfangs (73) des Schlägerblatts (72) erstreckt, aufweist und wobei die Schlagflächenerweiterung (74) mit einem oberen Abschnitt (76), einem dem oberen Abschnitt (76) gegenüberliegenden unteren Abschnitt (74), einer zu dem Schlägerblatt (72) im wesentlichen senkrechten Heel-Wandung (80) und einer der Heel-Wandung (80) gegenüberliegenden Toe-Wandung (82) versehen ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, gekennzeichnet durch einen Metallbarren, der aus Titanium, einer Titaniumlegierung, nichtrostendem Stahl oder Stahl besteht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressen des erwärmten Zwischenform- Schlagflächenstücks darin besteht, das erwärmte Zwischenform- Schlagflächenstück in eine endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60) mit einer schwankenden Dicke oder in eine endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60), das ein Schlägerblatt (72) mit konzentrischen Bereichen (102 bis 110) von unterschiedlicher Dicke aufweist, wobei der dickste Bereich (102) im Zentrum (111) liegt, zu pressen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60) eine Dicke im Bereich von 0,010 inch bis 0,250 inch (0,254 mm bis 6,35 mm) aufweist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Ausgestaltung des Schlagflächenstücks (60) ein Schlägerblatt (72) aufweist, das mit einem zentralen Ringbereich (102) mit einer Basisdicke, einem ersten konzentrischen Bereich (104) mit einer ersten Dicke, einem zweiten konzentrischen Bereich (106) mit einer zweiten Dicke, einem dritten konzentrischen Bereich (108) mit einer dritten Dicke und einem Außenbereich (110) mit einer vierten Dicke versehen ist, wobei die Basisdicke größer ist als die erste Dicke, die erste Dicke größer ist als die zweite Dicke, die zweite Dicke größer ist als die dritte Dicke und die vierte Dicke geringer ist als die dritte Dicke.

10. Golfschlägerkopf gekennzeichnet durch die Herstellung gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.