RACKET ZUR BEAUFSCHLAGUNG VON TENNISBÄLLEN UND ÄHNLICHEN SPIELKÖRPERN

Die Erfindung betrifft ein Racket zur Beaufschlagung von Tennisbällen und ähnlichen Spielkörpern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Racket ist bekannt aus der DE 42 00 078 A. Dort werden Maßnahmen zur Absorption der durch den Aufprall des Balles erzeugten Stöße bzw. Schwingungen diskutiert. Empfohlen wird die Bildung von in Rahmenumfangsrichtung aufeinander folgenden, im Querschnitt stellenweise unterschiedlich starken Abschnitten des Rahmens, der die Bespannung als Aufprallteil trägt. Abgesehen von einer Verteilung der Aufprallenergie auf die unterschiedlich biegesteifen Rahmenabschnitte ist die mit einer solchen Konstruktion erzielbare Stoßminderung verbesserungsbedürftig.

Die Schriften US-A-5 931 748 und US-A-5 961 405 verfolgen das Ziel, einen stoßabsorbierenden Handgriff für ein Racket zu schaffen. Dazu werden am Griff äquidistante Gliederungen vorgesehen, die sich in Längsrichtung des Griffes erstrecken. Im Ergebnis gilt Entsprechendes wie vorstehend festgestellt.

Die Schrift US-A-5 454 562 sieht im Griffbereich in Hohlräumen beweglich gelagerte oder arretierte Elemente vor, die zur Dämpfung der Stossschwingungen dienen sollen. Auch diese Konstruktionen sind hinsichtlich ihrer Ergebnisse grundsätzlich verbesserungsbedürftig.

Die Schrift US-A-4 953 861 befasst sich, ebenfalls nur mit der Dämpfung von stoßinduzierten Schwingungen im Bespannungsrahmen und im Griff, mit vorstehendem entsprechenden Ergebnis.

Die Schrift US-B1-6 254 500 Verfolgt das Ziel, die Stoßübertragung auf den Griff des Rackets zu mildern, die Frontstabilität des Kopfrahmens zu verbessern und die Dämpfung der auf den Kopfrahmen beim Schlag übertragenen Schwingungen zu erhöhen. Dazu sollen Gewichte an den Seiten des Rahmens in solcher Weise befestigt werden, dass sich diese über einen vergleichsweise weiten Bereich des Rahmens erstrecken. Dazu werden vermaschte oder venetzte Elemente vorgesehen. Für den Erfolg dieser Maßnahmen gilt das vorstehend Gesagte..

Wie zum Teil auch in den vorgenannten Schriften angedeutet, haben die Stoßschwingungen in Abhängigkeit von ihrer Frequenz und Amplitude 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 präzisen Bestimmung der Return-Richtung. Nicht zuletzt können sich dadurch auch körperlich schädigende Effekte für den Spieler ergeben ("Tennisarm"). Bloße Dämpfungsmaßnahmen und einfache oder auch mehrfache, äquidistante Gliederungen 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. Hierzu ist eine Vielzahl von ausgezeichneten Raumbereichen und/oder Flächenbereichen und/oder Linienbereichen gebildet, 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 sodann dann in form von Aufeinanderfolgen angeordnet, die sich über wenigstens einen Teil des Bespannungsrahmens bzw. des Betätigungsteils erstrecken und bezüglich mindestens eines schwingungsrelevanten Material- und/oder Form- bzw. Abmessungsparameters in der Richtung der Aufeinanderfolge wenigstens abschnittsweise entsprechend mindestens einer harmonischen oder geometrischen Reihe progressiv und/oder degressiv variant bemessen sind. In der Praxis kommen vergleichsweise große Anzahlen 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, stellen die letzteren Unterteilungen des Racket-Schwingkörpers 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 vielfaltiger 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 wirksamen 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 Weiterbildungen werden anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Beispiele naher erläutert. Darin zeigen:

• Fig. 1 eine erste Ausführung eines erfidungsgemäßen 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 PT. 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 Reihe, die sich über mindestens einen Teil des Rackets erstreckt.

Das Aufprallteil PT 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 AFl erstreckt sich im Beispiel gemäß Pfeil P1 in Längsrichtung des Rahmenträgers TR. 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 AFl 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 F 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 TR. 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 Bereiche bzw. einer zusätzlichen Varianz der Bereichs-Flächenabmessungen bedarf.

Das als Handgriff ausgebildete Betätigungsteil BT umfasst ebenfalls eine schwingungsaktive Gliederung mit ausgezeichneten Bereichen L 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 linienförmig ausgezeichnete Bereiche L 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 L 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 schwingungsaktive Gliederung mit einer Mehrzahl von Eigenfrequenzen ergibt. Besondere Bedeutung haben dabei wenigstens abschnittsweise und wenigstens annähernd entsprechend harmonischen, aber auch entsprechend geometrischen Reihen 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 BT. 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 der Oberfläche des Innen-Hohlraumes in ganz entsprechender Weise 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 diese Richtungen erstreckenden Stehwellen.