DE10200745A1

DE10200745A1 - Racket zur Beaufschlagung von Tennisbällen und ähnlichen Spielkörpern

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Publication number: DE10200745A1
Application number: DE10200745A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2002-01-10
Publication date: 2003-11-13
Also published as: AU2003202546A1; US20050148404A1; WO2003063967A3; AU2003202546A8; WO2003057322A2; EP1463566A2; WO2003057322A3; WO2003063967A2; JP2005532842A; ATE327010T1; EP1463566B1; DE50303467D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Racket zur Beaufschlagung von Tennisbällen und ähnlichen Spielkörpern. Es geht dabei um ein Racket, welches ein Betätigungsteil (BT) und ein mit dem jeweiligen Spielkörper in unmittelbare dynamische Wirkverbindung tretendes Aufprallteil (PT) umfasst. Solche Rackets sind in verschiedenen Konstruktionen auf dem Markt und allgemein bekannt.
Die Rackets für Rasentennis haben bekanntermassen ein Aufprallteil mit einem Rahmenträger, an dem eine den Rahmeninnenraum füllende, als Ball-Prallfläche wirkende Bespannung (BS), insbesondere eine Saiten-Bespannung, befestigt ist. Diese Prallfläche unterliegt unmittelbar einer starken dynamischen Beanspruchung durch den mit hoher Geschwindigkeit auftreffenden Spielkörper. Dabei handelt es sich im wesentlichen um impulsförmige Stosskräfte mit sehr steilen Flanken. Die entsprechenden, in Normalrichtung zur Prallfläche wirkenden Druckkraft-Impulse werden durch die Bespannung wiederum mit hoher Übersetzung in Zugkraft-Impulse umgesetzt und auf den Rahmenträger übertragen. Letzterer ist auf Grund seiner Geometrie grundsätzlich ein hochgradig schwingungsfähiges Gebilde, das somit durch die in den Impulsflanken enthaltenen Frequenzen zu Eigenschwingungen angeregt werden kann. Durch die gegebene Kopplung werden die Schwingungen auch auf das Betätigungsteil, insbesondere einen Handgriff, und auf die Hand bzw. den Arm des Spielers übertragen.
In Abhängigkeit von ihrer Freuenz und Amplitude haben solche Schwingungen ein beachtliches Störpotential für den Spielvorgang, und zwar u. a. hinsichtlich der jeweils vom Spieler gewünschten, differenzierten und feinfühligen Dosierung der Schlaghärte bzw. Return-Geschwindigkeit wie auch hinsichtlich der präsisen Bestimmung der Return-Richtung. Nicht zuletzt können sich dadurch auch körperlich schädigende Effekte für den Spieler ergeben ("Tennisarm").
Summarische und/oder grob dimensionierte Dämpfungsmassnahmen haben sich in diesem Zusammenhang als wenig wirksam oder unbefriedigend erwiesen, weil dadurch im allgemeinen auch das notwendige Reflexionsvermögen des Rackets beeinträchtigt wird. Auch leidet dadurch im allgemeinen das "Ballgefühl" des Spielers.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Racketkonstruktion, die eine verbesserte Anpassung des Schwingungsverhaltens an die Gegebenheiten der Spielvorgänge und die Anforderungen sowie Eigenheiten des Spielers ermöglicht. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist bestimmt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Merkmale wesentlicher Weiterbildungen und Optimierungen der Erfindung sind in den nachgeordneten Ansprüchen definiert.
Die Wirkung der Konstruktionsmerkmale gemäss Anspruch 1 beruht u. a. auf der Beeinflussung des Eigenfrequenzspektrums des Rackets als Ganzen. Ein erster Schritt hierzu ist die Bereitstellung einer Vielzahl von ausgezeichneten Raumbereichen und/oder Flächenbereichen und/oder Linienbereichen, die sich durch schwingungsrelevante, insbesondere resonanzrelevante, Material- und/oder Form- bzw. Abmessungsparameter von ihrer jeweiligen Umgebung unterscheiden. Dabei ist in der Praxis eine möglichst große Anzahl solcher ausgezeichneter Bereiche anzustreben. Diese ausgezeichneten Bereiche sind dann in Form mindestens einer Aufeinanderfolge anzuordnen, die sich über wenigstens einen Teil des Rackets erstreckt und die mindestens einer geordneten Reihe entspricht, insbesondere einer mathematischen oder auch einer algorithmisch bestimmbaren Reihe. In der Praxis kommen hier wiederum vergleichsweise große zahlen von auf dem Racket anzuordnenden Aufeinanderfolgen in Betracht.
Da die ausgezeichneten Bereiche mit ihren gegenseitigen Abständen und damit auch die Aufeinanderfolgen auf, an oder in dem Racket angeordnet sind, so stellen die letzteren Unterteilungen des Racket- Schwinkörpers dar. Dies führt in Bezug auf den ursprünglichen, d. h. nicht unterteilten Schwingkörper zu zusätzlichen, und zwar im allgemeinen höheren Eigenfrequenzen und auch zu einer Anhebung der ursprünglichen Eigenfrequenzen, d. h. zu einem entsprechend veränderten Eigenfrequenzspektrum. Dabei kann die Eigenfrequenzdichte und deren Verteilung über das betroffene Frequenzband durch verschiedene Gestaltungsmassnahmen an der Konstruktion und Bemessung sowie Materialauswahl der ausgezeichneten Bereiche und der Aufeinanderfolgen in vielfältiger Weise gemäss jeweils gegebenen funktionalen Anforderungen verändert und angepasst bzw. optimiert werden.
Bei der Beaufschlagung mit einem Stossimpuls, dessen Energie infolge seiner im Zeitverlauf steilen Flanken auf einen breiten Frequenzbereich verteilt ist, werden die Eigenfrequenzen des veränderten Rackets gemäss dem nun gegebenen Spektrums, das einen im allgemeinen bei höheren Frequenzen liegenden Schwerpunkt aufweist, mit entsprechend höherfrequenter Verteilung angeregt. Da aber die Schwingungsamplitude bei gegebener Schwingungsenergie mit zunehmender Frequenz abnimmt, so werden die Schwingungsamplituden des Rackets infolge der Gliederung des Schwingkörpers mit den. Aufeinanderfolgen der ausgezeichneten Bereiche jedenfalls im allgemeinen vermindert. Da es aber die Schwingungsamplituden sind, die vom Spieler vor allem wahrgenommen werden und die Spielqualität beeinträchtigen können, ist die erfindungsgemässe Grundkonstruktion grundsätzlich für die Lösung der Erfindungsaufgabe geeignet.
Die Wirkungsweise und die Vorteile der Erfindung und der Merkmale ihrer wesentlichen Weiterbildungen werden anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Beispiele näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführung eines erfindungsgemässen Rackets mit Flächendraufsicht des Aufprallteils,
Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt eines rohrförmigen Racket- Handgriffs mit einer äusseren Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen,
Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt eines rohrförmigen Racket- Handgriffs mit einer äusseren und einer inneren Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen und
Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht eines Racket-Handgriffs mit einer sich mehrdimensional erstreckenden Gliederung von Aufeinanderfolgen ausgezeichneter Bereiche.
Das als Beispiel in Fig. 1 gezeigte Racket umfasst ein Betätigungsteil BT und ein mit dem Spielkörper bzw. Tennisball in unmittelbare dynamische Wirkverbindung tretendes Aufprallteil. Die Teile sind mit das Eigenfrequenzspektrum beeinflussenden Gliederungen versehen, die aus je einer Aufeinanderfolge einer Vielzahl von ausgezeichneten Flächenbereichen F bzw. von Linienbereichen L bestehen. Diese ausgezeichneten Bereiche sind dadurch bestimmt, dass sie sich durch mindestens einen schwingungsrelevanten, insbesondere resonanzrelevanten, Material- und/oder Form- bzw. Abmessungsparameter, insbesondere durch unterschiedliche Masse, Massendichte, Verformungssteifheit und/oder Dämpfung, von wenigstens einem Teil ihrer jeweiligen Umgebung unterscheiden. Innerhalb dieser Aufeinanderfolgen bilden die ausgezeichneten Bereiche jeweils eine geordnete eine, die sich über mindestens einen Teil des Rackets erstreckt.
Das Aufprallteil weist einen Rahmenträger TR auf, an dem eine den Rahmeninnenraum füllende, als Ball-Prallfläche wirkende Bespannung BS, hier eine an sich übliche Saiten-Bespannung, befestigt ist. Eine erste Aufeinanderfolge AF1 erstreckt sich im Beispiel gemäss Pfeil P1 in Längsrichtung des Rahmenträgers. Die zugehörigen ausgezeichneten Bereiche F sind im Bereich der Rahmenoberfläche angeordnet. Sie sind hier z. B. als mittels Siebdruck aufgebrachte, metallhaltige und damit bezüglich ihrer Umgebung stärker massebeladene Schichtabschnitte von im wesentlichen gleicher Grösse ausgebildet.
Die Charakteristik der Aufeinanderfolge AF1 ist bestimmt durch die Überlagerung einer Vielzahl von jeweils in sich äquidistanten Reihen ausgezeichneter Bereiche. Die Abstände zwischen den ausgezeichneten Bereichen F variieren von Reihe zu Reihe und sind bestimmt durch eine ganzzahlige Unterteilung des Rahmenumfangs, und zwar im Sinne einer Varianz der gegenseitigen Abstände der ausgezeichneten Bereiche entsprechend einer harmonischen Reihe mit den in Fig. 1 angedeuteten Abstands-Relativbeträgen 1/2, 1/3, 1/4, jeweils bezogen auf den Umfang des geschlossenen Rahmenträgers. Infolgedessen ist jede Reihe mit einem Rahmenumfang abgeschlossen. Dies ist eine bevorzugte, jedoch nur singuläre Gestaltungsmöglichkeit im Gesamtrahmen der Erfindungsgedanken.
Der Übersichtlichkeit halber ist die Darstellung der Überlagerungen in Fig. 1 nach diesen drei ersten Reihen entfallen. Tatsächlich werden solche Gliederungen im allgemeinen sehr viel weiter und bis zu relativ feinen Unterteilungen fortgesetzt, wozu es dann entsprechend kleiner Abmessungen der ausgezeichneten Breiche bzw. einer zusätzlichen Varianz der Bereichs-Flächenabmessungen bedarf.
Das als Handgriff ausgebildete Betätigungungsteil BT umfasst ebenfalls eine schwingungsaktive Gliederung mit ausgezeichneten Bereichen, und zwar wiederum in Form einer Vielzahl von überlagerten, jeweils in sich äquidistanten Aufeinanderfolgen, die sich hier jedoch wenigstens teilweise in Längsrichtung des Handgriffs erstrecken.
Es sind hier schmal-streifenförmige bzw. annähernd linienförmige ausgezeichneten Bereichen vorgesehen, die eine besonders feingliedrige und damit für höhere Frequenzen wirksame Struktur erleichtern.
Es ist wiederum eine Vielzahl von jeweils in sich äquidistanten Aufeinanderfolgen AF2 vorgesehen (nur drei angedeutet) deren Distanzbeträge (von Aufeinanderfolge zu Aufeinanderfolge) einer harmonischen Reihe 1/2, 1/3, 1/4 . . . entsprechen.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass sich mit solchen Überlagerungen nicht nur progressiv bzw. degressiv variante Abstufungen oder Reihen verwirklichen lassen, sondern auch oszillatorisch variante. Im Beispiel gemäss Fig. 1 sind die varianten Grössen durch Abstände zwischen ausgezeichneten Bereichen gegeben.
Demgemäss sind bereits bei dieser geringen Anzahl von Überlagerungen bzw. Aufeinanderfolgen zwei Abstandsminima zwischen ausgezeichneten Bereichen der 1/3-Reihe und der 1/4-Reihe mit Umkehr zwischen Progressivität und Degressivität zu erkennen. Im Rahmen der Erfindungsgedanken kann aber auch gegebenenfalls mit Vorteil eine oszillatorische Varianz auch ohne oder mit nur unwesentlichen oder geringfügigen Überlagerungen durch direkte Bemessung von Schwingungsparametern und Gestaltung von Reihen verwirklicht werden.
Ganz allgemein kommen für die erfindungsgemässen Effekte auch andere Schwingungsparameter als Abstände zwischen ausgezeichneten Bereichen in Betracht, wie z. B.. Material- und/oder Form- bzw. Abmessungsparameter, insbesondere unterschiedliche Masse, Massendichte, Verformungssteifheit und/oder Dämpfung. Wesentlich ist jedoch die Anwendung von diesbezüglichen Varianzen, gegebenenfalls von Konstanzen oder entsprechenden Kombinationen, mindestens in einem Teil wenigstens einer Aufeinanderfolge, derart, dass sich eine schwinungsaktive Gliederung mit einer Mehrzahl von Eigenfrequenzen ergibt. Besondere Bedeutung haben dabei wenigstens abschnittsweise und wenigstens annähernd entsprechend harmonischen, aber auch entsprechend geometrischen Reihe ausgebildete sich wenigstens über fünf Teilungen erstreckende Aufeinanderfolgen, insbesondere eine Mehrzahl von solchen schwingungsaktiv gegliederten Aufeinanderfolgen in gegenseitiger Überlagerung. Für wesentliche Anwendungen haben sich wenigstens über fünf Teilungen erstreckende Aufeinanderfolgen, insbesondere eine Mehrzahl von solchen schwingungsaktiv gegliederten Aufeinanderfolgen in gegenseitiger Überlagerung, als zweckmässig oder sogar notwendig erwiesen.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer gemäss einer geometrischen Reihe varianten Bereichs-Aufeinanderfolgen in rohrförmigen Racket- Handgriffen. Hier sind flächenhafte, ringartige Schwingungselemente F2, z. B. aus metallhaltigen Folien oder ebensolchen Siebdruckschichten, in Rohrlängsrichtung mit gegenseitigen Abständen an der Rohraussenseite angeordnet. Die Elemente F2 haben die gleiche Breite a1, während ihre Abstände gemäss einer degressiven geometrischen Reihe x, x², x³. . . (x < 1) bemessen sind.
Fig. 3 zeigt wiederum die Anwendung einer geometrischen Reihe, jedoch mit konstanten Abständen a2 zwischen den in Rohrlängsrichtung aufeinanderfolgenden Schwingungselementen F3, deren Breiten a2 jedoch nun gemäss einer degressiven geometrischen Reihe x, x², x³ . . . (x < 1) bemessen sind. Solche Elemente sind im Beispiel nicht nur an der Rohraussenseite, sondern auch an er Oberfläche des Innen-Hohlraumes in ganz entsprechender eise angeordnet.
Fig. 4 zeigt - wiederum an einem rohrartigen Racket-Handgriff BT - Schwingungselemente R, die ausgezeichnete Bereiche mit räumlicher Erstreckung bestimmen, in zwei mehrdimensionalen, im wesentlichen orthogonalen Aufeinanderfolgen, nämlich gemäss Pfeil P2 in Rohr- Axialrichtung und gemäss Pfeil P3 in Rohr-Umfangsrichtung. Dies bedeutet einen wichtigen Unterschied zu den jeweils in einer Richtung angeordneten Überlagerungen gemäss Fig. 1. Diese Variante ermöglicht eine differenzierte, gegebenenfalls auch gezielt übereinstimmende Beeinflussung von in Rohrlängsrichtung und in Rohrumfangsrichtung fortschreitenden Wellen bzw. von sich in diesen Richtungen erstreckenden Stehwellen.

Claims

1. Racket zur Beaufschlagung von Tennisbällen und ähnlichen Spielkörpern, umfassend ein Betätigungsteil (BT) und ein mit dem Spielkörper in unmittelbare dynamische Wirkverbindung tretendes Aufprallteil (PT), gekennzeichnet durch eine Vielzahl von ausgezeichneten Raumbereichen und/oder Flächenbereichen und/oder Linienbereichen (R, F, L), die sich durch mindestens einen schwingungsrelevanten, insbesondere resonanzrelevanten, Material- und/oder Form- bzw. Abmessungsparameter, insbesondere durch unterschiedliche Masse, Massendichte, Verformungssteifheit und/oder Dämpfung, von wenigstens einem Teil ihrer jeweiligen Umgebung unterscheiden, und die mindestens eine sich über wenigstens einen Teil des Rackets erstreckende Aufeinanderfolge bilden, die mindestens einer geordneten Reihe entspricht.

2. Racket nach Anspruch 1, insbesondere Tennis-Racket, das ein Ball-Aufprallteil mit einem Rahmenträger (R) aufweist, an dem eine den Rahmeninnenraum füllende, als Ball-Prallfläche wirkende Bespannung (BS), insbesondere eine Saiten- Bespannung, befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aufeinanderfolge ausgezeichneter Bereiche an oder in dem Rahmenträger angeordnet ist.

3. Racket nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine sich wenigstens teilweise in Längsrichtung des Rahmenträgers ersreckende Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen vorgesehen ist.

4. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere Tennis-Racket, mit einem insbesondere als Handgriff ausgebildeten Betätigungsteil, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aufeinanderfolge ausgezeichneter Bereiche an oder in dem Betätigungsteil des Rackets angeordnet ist.

5. Racket nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine sich wenigstens teilweise in Längsrichtung des als Handgriff ausgebildeten Betätigungsteils erstreckende Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen vorgesehen ist.

6. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aufeinanderfolge ausgezeichneter Bereiche vorgesehen ist, die sich an einer Oberfläche oder in einem oberflächennahen Teil des Rackets erstreckt.

7. Racket einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aufeinanderfolge ausgezeichneter Bereiche vorgesehen ist, die sich innerhalb des Festkörpervolumens oder in einem Innenraum des Rackets erstreckt.

8. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aufeinanderfolge durch langgestreckt, insbesondere streifenartig geformte ausgezeichnete Bereiche gebildet ist.

9. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in einem Teil wenigstens einer Aufeinanderfolge die gegenseitigen Randabstände und/oder die Mittenabstände ausgezeichneter Breiche in der Folgerichtung der eine derart variant bemessen sind, dass sich eine schwinungsaktive Gliederung mit einer Mehrzahl von Eigenfrequenzen ergibt.

10. Racket nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in einem Teil wenigstens einer Aufeinanderfolge eine bezüglich der Folgerichtung progressive und/oder degressive Varianz bezüglich der ausgezeichneten Bereiche oder ihrer schwingungsrelevanten Parameter vorgesehen ist.

11. Racket nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine wenigstens abschnittsweise oszillierend variante Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen vorgesehen ist.

12. Racket nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine wenigstens abschnittsweise gemäss einer statistisch varianten, insbesondere gemäss einer von einem Zufallsgenerator erzeugbaren Reihe variante Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen vorgesehen ist.

13. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine wenigstens abschnittsweise und wenigstens annähernd entsprechend einer harmonischen Reihe ausgebildete Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen vorgesehen ist.

14. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine wenigstens abschnittsweise und wenigstens annähernd entsprechend einer geometrischen Reihe ausgebildete Aufeinanderfolge von ausgezeichneten Bereichen vorgesehen ist.

15. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine schwingungsaktive Gliederung, die mindestens eine sich linienförmig, flächenhaft oder räumlich erstreckende Ueberlagerungsstruktur aus wenigstens zwei unterschiedlichen Abstands- und/oder Unterteilungs- und/oder Werte-Aufeinanderfolgen enthält.

16. Racket nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerungsstruktur wenigstens zwei unterschiedliche, in sich jedoch wenigstens annähernd äquidistante Abstands- und/oder Unterteilungs- und/oder Werte-Aufeinanderfolgen enthält.

17. Racket nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte und/oder die Verteilung mindestens eines Schwingungsparameters der ausgezeichneten Bereiche jeweils innerhalb einer der einander überlagerten Aufeinanderfolgen wenigstens annähernd gleich bemessen sind.

18. Racket nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte und/oder die Verteilung mindestens eines Schwingungsparameters der aufeinander folgenden ausgezeichneten Bereiche jeweils innerhalb einer der einander überlagerten Reihen wenigstens annähernd bzw. wenigstens abschnittsweise entsprechend mindestens einer harmonischen oder mindestens einer geometrischen Reihe oder entsprechend einer Ueberlagerung solcher Reihen bemessen sind.

19. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine variante, insbesondere harmonisch oder geometrisch variante, sich mehrdimensional bzw. in eine Mehrzahl von Raum- oder Flächenrichtungen erstreckende Aufeinanderfolge von ausgzeichneten Bereichen vorgesehen ist.

20. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine variant schwingungsaktive, vorzugsweise harmonisch oder geometrisch variante, sich wenigstens über fünf Teilungen erstreckende Aufeinanderfolge, insbesondere eine Mehrzahl von solchen schwingungsaktiv gegliederten Aufeinanderfolgen in gegenseitiger Überlagerung, vorgesehen ist.

21. Racket nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine längs wenigstens einer Kante des Racketkörpers verteilt angeordnete, schwingungsaktiv variante Reihe von ausgezeichneten Bereichen vorgesehen ist.

22. Racket nach einem der vorangehend Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine schwingungsaktiv gegliederte Oberflächenschicht bzw. mindestens einen Schichtabschnitt mit Granulat-, Lack- und/oder Folienbeschichtung, insbesondere mit Metallgehalt.