DE1578645A1

DE1578645A1 - Hohle Rute und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1578645A1
Application number: DE19661578645
Authority: DE
Inventors: Shobert Samuel Merle
Original assignee: SHOBERT SAMUEL MERLE
Current assignee: SHOBERT SAMUEL MERLE
Priority date: 1965-11-16
Filing date: 1966-08-06
Publication date: 1970-10-22
Also published as: SE312908B; GB1104539A; US3457962A

Description

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Betreff: 5. August 1966

SAMUEL MERLE SHOBERT
17760 Dragoon Trail Trail, Mishawaka, Indiana, USA

Hohle Rute und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine hohle Rute und das Verfahren zu ihrer Herstellung.

Bis jetzt sind einige Versuche unternommen worden, hohle Ruten, beispielsweise Golfschläger stiele aus Glasfaserverstärktem Kunststoff herzustellen. Diese Stiele hatten in der Regel einen vollen Querschnitt, der übermäßiges Gewicht zur Folge hatte. Es wurden auch Versuche unternommen, Stiele in rohrartiger Form herzustellen, indem man Schichten aus Glasleinwand um Spanndorne

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Fernschreiber: Sprechzeit Bankkonto: Poitaoheokkonto: OS 4S74 patent d nach Vereinbarung Bayer. Staatebank Lindau (!) Nr. INt München 280

wickelte, wobei der daraus resultierende Stiel laminiert ist und rohrartige Form besitzt. Derartige rohrför.mige Stiele haben sich jedoch wegen der Ungleichheit ihrer Beanspruchungsmöglichkeit als unzulänglich erwiesen. Ferner wurde die Erfahrung gemacht, daß sich derartige Stiele nach einer gewissen Benützungsdauer in einzelne Schichten auflösten.

Beispielsweise ist die Leistung eines Golfschlägers abhängig von Faktoren wie z.B. dem Gewicht und der Balance des Stiels, der Elastizität des Stiels, seiner Fähigkeit schlag- und stoßartige Beanspruchungen auszuhalten, sowie seines Widerstands gegen Feuchtigkeit und Wettereinflüsse. Außerdem muß ein solcher Stiel eine hinreichende Verdrehfestigkeit besitzen, ohne daß ein erwünschtes Gewicht-Stärkeverhältnis überschritten wird.

Obwohl Stiele aus angelassenem Hohlstahl aus dem Grund Bedeutung erlangten, als derartiger Stahl die erwünschten Eigenschaften aufweist, mußte dennoch die Erfahrung gemacht werden, daßderartige Stiele Leistungsbegrenzungen unterworfen sind, so daß der gleiche Golfball, der verschiedentliche Male unter gleichen Bedingungen identisch angeschlagen wurde, verschiedene Entfernungen zurück-

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legte. Z. B. ergaben Versuche mit einem Schläger, der einen Stiel aus Stahl besitzt und der von einer mechanischen Vorrichtung ' geschwungen wird, daß zahn verschiedene Schläge die Bälle innerhalb eines Kreises von 32 bis 36 m Durchmesser trieben. Im Vergleich dazu bewirkten Stiele, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt und unter gleichen Bedingungen getestet wurden, daß Bälle ihren Plug innerhalb eines Kreises von 9, 1 m Durchmesser beendeten.

Erfindungsgemäß hergestellte Stiele o. Ruten besitzen die benötigte Stärke und Steifheit bei einem gegebenen Materialgewicht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung Verbesserungen bei Stielen respektiv Ruten vorzusehen, die aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt sind, wodurch derartige Stiele zuverlässig als Stiele für Golfschläger verwendet werden können. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß sie aus einer Anzahl nebeneinanderliegender Verstärkungsschichten besteht, die eine gegebene imaginäre Achse umgeben, wobei die Schichten in einem ausgehärteten Harzmaterial eingebettet und miteinander verbunden sind und jede dieser Schichten aus gespannten Litzen besteht, die in Form einer ersten Spirale in einer Umfangsrichtung und einer zweiten Spirale in der entgegen-

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gesetzten Umfangsrichtung verlaufen und eine dritte Schicht zwischen diesen zwei Schichten festgeklemmt ist, die aus einer Anzahl von längverlaufenden, im wesentlichen ausgerichteten und längs des Umfangs aneinander liegenden Litzen besteht, so daß zwei Schichten die Litzen der dritten Schicht in ihrer Lage halten und die Litzen der ersten und zweiten Spirale miteinander verflochten sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin,, ein Verfahren zur Herstellung hohler Ruten und Stücke zu bilden, die aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen, wobei diese Ruten eine verhältnismäßig große Torsions- und Längsfestigkeit und Steifheit besitzen.

Erfindungsgemäß gelingt dies durch das Flechten von Glasfaserlitzen auf einen länglichen Spanndorn zur Bildung einer ersten geflochtenen Schicht, wobei diese Litzen während des Flechtens gespannt werden, daß eine Anzahl von Glaslitzen durch ein Bad aus flüssigem wärmeaushärtendem Harz gezogen wird, daß die mit Harz getränkten Litzen in einer zweiten Schicht auf der Umfangsoberfläche dieser geflochtenen Schicht aufgelegen wurden, wobei die getränkten Litzen gespannt und im wesentlichen parallel zur Achse

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des Spanndorns angeordnet werden und daß eine dritte Schicht aus gespannten Glaslitzen auf die zweite Schicht geflochten wird, wobei wahrend des zuletzt erwähnten FIe cht vor gangs die Litzen der zweiten Schicht gespannt werden und die Litzen der zweiten Schicht mit Spannung zwischen die geflochtenen Schichten geklemmt werden, damit das Harz aus der zweiten Schicht ausgepreßt und die geflochtenen Schichten imprägniert werden, wobei die auf die Litzen der zweiten Schicht angelegte Harzmenge, daß genügend Harz zur Imprägnierung und Einbettung der Litzen aller Schichten in eine vereinte Harzmasse vorgesehen ist und das nachfolgende Aushärten des Harzes alle Litzen und Schichten miteinander verbindet.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher beschrieben, ohne durch die Erläuterung dieses Ausführungsbeispiels die Erfindung einzuschränken. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung einer Rute in Seitenansicht

in schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine Draufsicht in schematischer Form auf ein Detail der in

Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 3 eine ähnliche Darstellung eines weiteren Details der Vorrichtung

in Fig. 1;
Fig. 4 eine teilweise vergrößerte Ansicht einer ösenkonstruktion, wie sie in der in Fig. 1 und 3 dargestellten Vorrichtung verwendet wird;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des von der Vorrichtung gemäß den vorhergehenden Figuren gebildeten Geflechts nach dem Verfahren -, wobei diese Darstellung von einer gekrümmten auf eine flache Ebene projiziert ist;

Fig. 6 einen Verfahrens schritt, wobei dieser besondere Schritt die Umwicklung einer mit Harz getränkten Rute mit Cellophane oder "Mylar" -Material vor dem Aushärten darstellt]

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine erfindungs gern äße Rute; Fig. 8 deren perspektivische Ansicht; und Fig. 9 eine vergrößerte Detaildarstellung in Längsschnitt und in schematischer Form eines Abschnitts der Rute aus Fig.

Die Vorrichtung besteht aus einem Tank oder Behälter 10, in dem sich eine Anzahl waagerechter Stangen oder Rollen 12 befindet, die in flüssiges, wärmeaushärtendes Polyester oder Epoxydharz eingetaucht sind. Für eine Ausführungsform dieser Erfindung wird Polyester bevorzugt. Der Spiegel dieses flüssigen Materials ist durch die Bezugszahl angedeutet. In Fig. 1 verläuft links von den Rollen 12 am Tank 10 eine senkrechte Verlängerung 16 nach oben mit einer Anzahl von Führungs-

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öffnungen 18, in waagrechter Richtung einen Abstand voneinander haben. Diese Öffnungen sind vorzugshalber über die gesamte Breite des Tanks 10 angeordnet.

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Am Tank 10 befestigt und in das flüssige Harz eingetaucht sind wenigstens drei parallele, gerade Metallschienen oder Streifen 13, 15 und 17, die im wesentlichen in gleichen Abständen zwischen den Rollen 12 angeordnet sind. Jeder Streifen 13, 15, 17 besitzt eine Anzahl kleiner Bohrungen 19a, 19b bzw. 19c, die quer zum Tank 10 verlaufen und im Harz liegen. In einBr praktischen Ausführungsform der Erfindung enthält jeder Streifen 13, 15, 17 vierundzwanzig dieser Bohrungen mit gleichem Abstand voneinander.

Die Bohrungen 19a, 19b und 19c nehmen in der Zeichnung 1, von links nach rechts gesehen, stetig an Größe ab, wie später noch ausführlich, erklärt werden soll. ' . '·»

In Fig. 1 und 2 befindet sich links vom Tank 10 ein Spulengestell oder Rahmen (nicht dargestellt), auf dem eine Anzahl von Spulen 20 aus Glasfäden oder - litzen aufgesteckt sind. Dieser Faden kann der gleiche wie der im Meek-Patent Nr. 2 684 318 und Francis Patent Nr. 2 602 766 offenbarte Faden sein und das verwendete Harz oder Kunststoff material kann ebenfalls das gleiche wie das in diesen zwei Patenten erschlossene sein.

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Wie von nun an verwendet, soll der Ausdruck "Litze" eine aus einer Anzahl von Fäden bestehende Strähne, oder Garn umfassen, jedoch nicht darauf beschränkt sein, wobei jeder Faden wiederum aus 204 Glasfasern besteht. Innerhalb gewisser Grenzen können mehr oder weniger Fasern verwendet werden, ohne vom Wirkungsbereich oder dem Geist ,dieser Erfindung abzuweichen. Zweckmäßigerweise sind diese Fasern gebündelt um einen fortlaufenden Faden zu bilden, doch sind sie nicht miteinander verdreht, außer einem ganz geringen Betrag, der zur Aufrechterhaltung der Kontinuität des Fadens erforderlich ist. Es werden nun mehr ins Einzelne gehende Beschreibungen einer speziellen Ausführungsform dieser Erfindung gegeben.

In Fig. 1 und 2 ist nächst dem rechten Ende am Tank 10 eine waagrechte Abstreife chiene 22 befestigt, die eine Anzahl Bohrungen 24 mit waagrechtem Abstand voneinander aufweist. Diese Bohrungen besitzen kritische Größe und bestimmen die von den Fasern einbehaltene Harzmenge. Dies wird noch im einzelnen erklärt.

In Fig. 1 nehmen die Bohrungen 19a, 19b, 19c und 24 von links nach rechts stetig an Größe ab, wobei die Bohrungen 25 am kleinsten sind. In einer praktischen Ausführungsform dieser Erfindung sind

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diese Bohrungen 24 kreisförmig und haben einen Durchmesser von 0, 14 cm. Alle Bohrungen 19a, 19b, 19c und 24 sind in Längsrichtung zum Tank 10 vollkommen gefluchtet.

Eine herkömmliche Rundschnurmaschine (Litzenmaschine) trägt auf ihrem Trägertisch 26 eine Anzahl ( 6, 12 oder mehr) Spulen 28 mit Glaslitzen. Die Spulen 28 sitzen auf Spindeln 30, die genau in Führungsnuten 32 passen, welche, wie in Fig. 3 dargestellt, in einem gewellten Umfangsverlauf ausgelegt sind. Es werden zwei Serien von Spulen auf dem Tisch 26 aufgestellt, von denen drei in der Führungsnut 34 und die anderen drei in der Führungsnut 36 gleiten. Ein langer zylindrischer Spanndorn 37 verläuft koaxial durch eine Durchgangsöffnung 38 im Mittelbereich des Trägertisches 26. Ein Arbeiter kann den Spanndorn 37 in Reition halten und ihn auf eine Weise bedienen, wie später noch erklärt werden wird. Der Tisch 26.steht waggerecht und der Spanndorn 37 steht senkrecht dazu. .

Auf einer geeigneten, nicht dargestellten, gegen Drehung fixierten Konstruktion befindet sich ein fadenverteilender Gruppierungsring mit einer zentralen Ausnehmung 42, durch die der Spanndorn 37

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koaxial frei beweglich verläuft. Ein Ringflansch 44 auf dem Ring 40 besitzt eine Anzahl längs des Umfangs in gleichen Abständen voneinander angeordneter Verteilerbohrungen 46, die in Bezug auf den Spanndorn 37 koaxial angeordnet sind.

Der Glasfaden oder die Glaslitzen, allgemein mit Bezugszahl 48 bezeichnet, kommt von mehreren Vorrats spulen 20 und wird durch die Bohrungen 18 geführt. Diese Litzen 48 verlaufen weiterhin unterhalb der ersten Rolle 12, die gegebenenfalls in den Seitenwänden des Tanks drehbar gelagert sein kann und von dort verlaufen sie in geraden Linien durch die aufeinanderfolgenden Bohrungen 19a, 19b und 19e, dann unter der zweiten Rolle 12, von wo sie nach oben durch die einzelnen, Bohrungen 24 über eine zweite Rolle oder Walze 50 geführt sind die sich oberhalb der Abstreifschiene .22 befindet. Für jeden Litzen 48 ist eine Öffnung 19a, 19b, 19c und 24 vorgesehen, so daß erstere zwischen den zwei Rollen 12 im wesentlichen längs einer geraden Linie verläuft. Von der Walze 50 verlaufen die Litzen unter einer anderen Führungsrolle oder -walze 52, die sich fast direkt unterhalb des Verteilerrings 40 befindet. Von hier aus ziehen die Litzen 48 nach oben durch die Bohrungen 46, wobei je eine Bohrung pro Litze vorgesehen ist.

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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Tank 10 flüssiges Polyesterharz. Wenn die Litzen 48 den Tank durchziehen, werden sie von dem darin enthaltenen Harz benetzt.

Die Bohrungen 19a, 19b und 19c können als Kalibrier ge senke oder -Hüllen für die einzelnen durchlaufenden Litzen 48 betrachtet werden. Sowie jede Litze 48 anfänglich in das Bad 14 einläuft und unter der ersten Rolle 12 durchzieht ivird sie flach gedrückt. Das Harz fließt zwischen die einzelnen Pasern und benetzt diese. Sowie die Litze gegen die Bohrung 19a weiterzieht und durch diese hindurchgeht wird sie im Querschnitt kreisförmig geformt, wodurch eine weitere Imprägnierung mit Harz zustandekommt. Der weitere Verlauf durch die restlichen Bohrungen 19b und 19c komprimiert die Litze auf einen noch kleineren Querschnitt, indem die Fäden so zusammengedrückt und gleichsam durchgetrennt werden, daß eine eingeschlossene oder absorbierte Luft eliminiert isrird. Die im Harz nächst dem Streifen aufsteigenden Luftblasen sind Beweis derartiger Eliminierung von Luft. Es ist wichtig, daß in den einzelnen Litzen keine Luft eingeschlossen ist.

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Die Litzen 54 von den einzelnen Spulen 28 werden individuell auf irgendeine geeignete Weise, z.B. durch Knüpfen, am Spanndorn 37 befestigt, wodurch die Vorrichtung betriebsfertig ist.

Ein wichtiges Merkmal liegt in der Spannung der Litzen 54 zu einem Zeitpunkt, wenn die Litzen auf den Spanndorn 37 angelegt werden. Dies wird mittels einer Fadenführung 56 an jeder Spule 28 erzielt, wobei diese Führung aus verhältnismäßig steifem Stahldraht mit zwei Ösen 58 bzw. 60 gebildet ist. Diese Führung ist vergrößert in Fig. 4 dargestellt und ist zwecks Bewegung mit der Spule 28 an der Lagerung derselben befestigt. Die Litze von jeder Spule 28 wird durch die Ösen 58 und 60 gezogen, die übereinander und im wesentlichen in der gleichen senkrechten Ebene liegen. Die Ösen sind so angeordnet, daß der durchgezogene Faden an ihnen schleift und dadurch gespannt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung haben die Schichten 48 b und 68 je vierundzwanzig (24) Litzen 48, wobei jede Litze aus neunundfünfzig (59) Fäden besteht und jeder Faden Glasfasern oder -fäserchen umfaßt. Für die geflochtenen Schichten 62, 66, 70 werden vierundzwanzig (24) Litzen 54 verwendet, deren

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jede aus fünf (-5) Fäden zu zweihundertvier (204) Glasfasern oder -fäserchen besteht; Jede geflochtene Schicht enthält zwölf (12) '

Litzen, die spiralförmig in- einer Richtung und eine gleiche Anzahl, , die in der entgegengesetzten Richtung verlaufen.

. In der Praxis wird eine erste, von den Faden 54 gebildete Geflechtschicht auf dem Spanndorn 37 angelegt. Die's wird erreicht, indem man die Rundschnurvorrichtung startet, wodurch die Spulen 28 mit gleicher Geschwindigkeit durch die'betreffenden Führungsnuten 34 und 36 bewegt weiden» Gleichzeitig wirdder Spanndorn 37 langsam mit gLeichmäßiger Geschwindigkeit angehoben, damit der Flechtivinkel oder, in anderen Worten, der Steigungswinkel der Spiralen des Geflechts, der sich auf dem Spanndorn aufwickelt,- konstant gehalten wird. Während ihrer Bewegung ziehen die Spulen 28 in entgegengesetzten Richtungen in denbetreffenden Führungsnuten abwechselnd innen und außen aneinander vorbei. Dadurch wird das Geflecht auf dem Spanndorn 37 gebildet, wobei das Flechten solange fortgesetzt wird, bis der gesamte 'Spanndorn von einem Ende bis zum anderen mit einer Geflechtschicht bedeckt ist. Dann werden die Litzen 54 am unteren Ende des SpanndOrns 37 abgeschnitten und die freien Enden fest mit dem Spanndorn verbunden, so daß die das Geflecht bildenden Litzen sich nicht entspannen können. Diese Litzen sollten dauernd unter Spannung gehalten werden.

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Als nächstes wird der Spanndorn 37 mit der ersten Geflechtschichte 62 im Verteilerring;40 in eine Position abgesenkt, bei der das obere ^J ■■ Ende 64 des Spanndornes sich im Bereich der Oberseite des. Kings .40 befindet. Die freien Enden der Litzen 48,'. die durch die Bohrungen"46' gefädelt sind, werden nun amoberen Ende 64 des Spahndorns be- ' ' ^v festigt. Der Spanndorn wird ohne' Drehung axial etwas angehoben, " · so daß alle Fäden 48i die nun längs des Spanndorns 37 senkrecht verlaufen und gleiche Abstände voneinander habei^espännt werden'. ■ Diese Litzen 48 sind mit Harz vom Tank 10 getränkt. Die Bohrungen 46 liegen nahe dem Spanndorn. ; ;/./': '

Die Litzen 54 von den Spulen 28 werden wiederum am oberen Ende 64-des Spanndorns 37 ,über den Litzen 48 festgebunden. Diese längs- /

verlaufendenLitzen werden mit Bezugszahl 48a bezfeichnet. Dann wird die Rundschnurmas chine wie zuvor betätigt, um eine zweite ... ' .-Flechtschichte über die längsverlaufenden Liteen 48a zu legen,, -'-während der Spanndorn im gleichen Verhältnis wie zuvor während .' r ' der Aufbringung der ersten Schichte 62 angehoben wird, Die zweite / . Geflechtschichte wird mit Bezugszahl 66 gekennzeichnet.? Die Boihrurigen 46 sind größer als die Öffnungen 24, so daß von den Litzen 4&^J£'' ; ^¹'' :'' kein Harz mehr abgestreift wird. Aufgrund des: Gleitwiderstänäs' ^aVv «^iiU zwischen den Bohrungen 46 und den Litzen 48 werden die Litzen 48a

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auf dem Spanndorn weiter gespannt und im wesentlichen gerade gehalten. Somit sind die längsverlaufenden Litzen 48a immer gleichmäßig längs des Umfangs des Spanndorns verteilt, was eine gleichmäßige radiale Stärke des fertigen Rohres bedingt« Wie bereits erwähnt, erzeugt ein geeigneter Widerstand beim Ziehen der Litzen eine ausreichende Spannung, sowie die Fäden 48a auf dem Spanndorn 37 angelegt werden.

Fernerhin werden die Litzen , welche die zweite Geflechtschicht über den Litzen 48a bilden, gespannt, und zwar so, daß die Litzen 48a reibungsschlüssig und fest die erste Geflechtschicht 62 umklammern oder umgreifen. Nachdem der Spanndorn in seiner vollen Länge durch den Verteiler ring 40 nach oben bewegt worden ist, - ein solcher Spanndorn kann z.B. eine Länge von 1, 20 m bis 1, 50 m haben wird das Flechten und Ziehen eingestellt und die Litzen am unteren Ende des Spanndorns werden, wie zuvor, mit einer Schnur abgebunden.

Die gesamten auf dem Spanndorn angelegten Litzen werden mir ihren Enden an diesem festgebunden, so daß sie unter Spannung bleiben. Dann werden die Litzen abgeschnitten und die Spanndorn-Beschichtung wird wie folgt weiter behandelt.

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Beim Auflegen der äußeren Geflechtschicht 66 wird das flüssige Harz aus den Litzen 48a gequetscht und von den Litzen des Geflechts 62 und.des Geflechts 66 aufgesogen. Dadurch werden die gesamten Litzen der Geflechte 62 und'66 als auch die Litzen 48a gründlichst imprägniert. Da das flüssige Harz in den Litzen 48a sowohl radial nach außen als auch nach innen gezwungen wird, wird die Luft, die in den die Gewebe 62 und 66 bildenden Litzen eingeschlossen sein könnte, radial nach außen gedrückt. Diese verhindert die Bildung von Lufteinschlüssen im fertigen Produkt, was schwache Stellen erzeugen könnte.

Wie nun offensichtlich ist, bestimmt die Anzahl und Größe der Litzen 48 und 54 als auch die von den Litzen 48 aufgenommene Harzmenge die Intensität der Imprägnierung der beiden Geflechte 62 und 66. Wenn die Litzen 48 zu wenig mit Harz getränkt sind, wird nicht genügend Harz zur Verfügung stehen, um die Litzen der beiden Geflechte 62 und 66 gründlich zu imprägnieren. Wenn dagegen die Fäden 48 zu viel Harz tragen, wird das Verhältnis von Harz zu Glas übermäßig groß und es wird ein Endprodukt gebildet, das nicht die erwünschten Fertigkeitseigenschaften besitzt. Deshalb ist die Wahl der Durchmesser der Bohrungen 24 in der Abstreifschiene 22 sehr

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wesentlich, da diese, die in den Litzen 48a zurückgehaltenen Harzmenge bedingen. Für das hier speziell angeführte" Beispiel genügt ein Glas/Harz-Verhältnis von 75 % bis 25 %", In anderen Worten, das Volumen einer jeden benetzten Litze 48 wird beim Austritt aus der Öffnung.24 mit 100 % angenommen und bei diesen beträgt der Harzanteil 25 % und der Rest ist Glas.

Gemäß Fig.. 6 wird die Spanndornkonstruktion 37, 62, 48a, 66 mit einem gespannten "Mylar"- oder Cellophanband 68 von einem Ende zum anderen bewickelt, wobei die Ränder dieses Bandes 68 sich etwas überlappen, um zu gewährleisten, daß die gesamte äußere Fläche des Geflechtes 66 bedeckt ist. Diese Umwicklung kann durchgeführt werden, indem-der Streifen 68 am Ende 64 befestigt und dann der Spanndorn 37 um seine Achse gedreht wird, wobei der Streifen 68 in einem Winkel , wie in Fig. 6 dargestellt, um den Spanndorn gewickelt wird. Der Streifen 68 wird während dieses Umwicklungsvorganges unter Spannung gehalten, so daß all die Fasern und Litzen zusammengepreßt werden und anschließend an die Aushärtung des Harzes eine glänzende Oberfläche bilden. Wenn die Umwicklung beeendet ist, wird der Streifen am Griffende 65 des Spanridorns 37 befestigt/ Anschließend wird die Rute eingeführt, wo sie erhitzt

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wird, bis das Harz vollständig ausgehärtet ist. Dann wird der Streifen 68 durch Abwickeln vom Spanndorn entfernt. Außerdem wird der Spanndorn 37 entfernt, worauf, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt, eine Rohrkonstruktion übrig bleibt.

Gegebenenfalls kann der Spanndorn 37 mit den darauf angelegten Faserschichten vor dem Aufbringen des Streifens 68 in eine Vakuumkammer gelegt werden, so daß Luft, die eventuell sich zwischen den Schichten oder Fasern gefangen haben könnte, entzogen wird.

Die Torsionsfestigkeit im fertigen Stiel wird vom Geflecht und in einem gewissen Ausmaß von seinem "Spiralwinkel" bestimmt. Der "Spiralwinkel'¹ wird definiert als der konstante Winkel zwischen ..

der Tangente an eine Spirale und einer Erzeugenden des Zylinders, um den die Spirale liegt, oder dessen Ergänzungswinkel. In dieser Beschreibung wird nur der Komplementärwinkel als "Spiralwinkel" bezeichnet. Der Ausdruck witfd weiterhin definiert als der Winkel zwischen der Tangente zu einer der Spiralen 54a und 54b des Geflechts und einer Schnittebene im rechten Winkel zur Achse des Spänndorns 37. Die "Tangente" einer Spirale ist diejenige gerade, welche im Berührungspunkt parallel zur Spirale verläuft. Somit wird der

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BAD ORIGINAL

Spiralwinkel bei der, wie in Fig. 5 dargestellten Spirale, die auf eine flache Ebene^ projiziert ist, zwischen den einzelnen Litzen 54 und der gestrichelten Linie 21 gemessen, welche die zur Achse 23 des Spanndorns 37 senkrechte Ebne andeutet. Es wurde die Erfahrung gemacht, daß die Drehfestigkeit des Tiels durch Veränderung des Spiralwinkels geändert werden kann, wobei ein geeigneter Winkel im Bereich von 40 bis 50 liegt.

In Fig. 5 besteht das Geflecht aus zwei gleichen Litzensätzen, wobei der eine Satz spiralförmig parallel in einer Ümfangsrichtung und der andere Satz spiralförmig parallel in der entgegengesetzten Richtung verläuft, wobei die Litzen der zwei Sätze abwechselnd übereinander und untereinander, wie dargestellt, verlaufen. In einer Ausführungsform dieser Erfindung besitzt jeder Satz (12) zwölf Litzen, die Seite-an-Seite- mit gleichem Abstand angeordnet sind. Deshalb ist die Spiralsteigung eines einzelnen Fadens verhältnismäßig groß im Vergleich zum Steigungswinkel eines einzelnen Fadens, der spiralförmig eng gewickelt ist.

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Der so beschriebene Stiel besteht aus drei Lamellierungen oder Schichten, die aus den beiden Geflechten 62 und 66 und einer Zwischenschicht 48b, bestehend aus Litzen 48a, zusammengesetzt sind. In Fig. 7 werden die beiden Schichten 62 und 66 durch diese Bezugszahlen gekannzeichnet und die aus den Fäden 48a bestehende Zwischenschicht wird mit der Bezugszahl 48b bezeichnet. Für ein vorgegebenes Glasgewicht wurde die Erfahrung gemacht, daß ein fertiger Stiel eine größere Festigkeit sowohl hinsichtlich einer Torrisionsbeanspruchung als auch hinsichtlich einer Biegebeanspruchung aufweist, wenn eine Gesamtsumme fön fünf (5) Schichten oder Lamellierungen anstelle der drei (3) beschriebenen aufgelegt werden. In Fig. 7 sind diese beiden zusätzlichen Schichten durch die Bezugszahlen 68 und gekennzeichnet, die auf der Schicht 66 aufgelegt sind, genau wie die Schichten 48b und 66 auf dem Geflecht 62 liegen. In anderen Worten, nachdem die geflochtene Schicht 66 auf die in Längsrichtung verlaufende Schichte 48b aufgebracht worden ist, wird eine weitere Schicht 68 bestehend aus Fasern 48a gegen die Schicht 66 gelegt und durch eine weitere Gefrlechtschicht 70 unter Spannung fest damit verbunden. Da die die Schichten 48b und 68 bildenden Litzen nass sind, wird das Harz die Litzen der Gefjslechtschichten imprägnieren. -_..;.....,__^

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Anschließend wird auf diese fünf Schichten, die in einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung auf dem· Spannädorn im wesentlichen gleiche Stärke besitzen, die Umwicklung 68 .; aufgelegt und das Harz-ausgehärtet. Die Umwicklung 68 und der Spanndorn 37 werden anschließend entfernt, so daß der fertige, ' rohrförmige Stiel, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt, gerdnnen'wird. '

Wie bekannt^· besitzt die Glasfaser" eine beträchtliche Torsionsfestigkeit. Eines" der bei "der Herstellung bestimmter Produkte, z.B.' Golfschlägerstiele, auftretenden Problem ist die Nützbarmachung der-Drehfestigkeit, die die Glasfasern aufwiesen. Es würde die Erfahrung gewonnen, daß bei der Herstellung von'Angelruten und anderen Erzeugnissen eine sehr hohe Festigkeit im ' * Fertigprodukt erzielt werden kann, wenn die Glasfasern, -fäden oder Litzen unter Spannung gehalten werden, während das Harz aushärtet. ' ' ' ''* .'" ' ' ' "'.""''"

Bei der'Herstellung von stfanggepreßten Glasfaserzeughissen, wie"ziBm Angelruten, Äbstüt'zstängen und dergleichen,' sind bis jetzt längsverlaufende Gläslitzen verwendet worden. #s "wurde jedoch festgestellt, daß, obwohl einige dieser Glasfasern gespannt wurden, eine bestimmte Anzahl nicht gespannt wurde oder sich lockerte. Diese losen Fasern liegen im Fertigprodukt für gewöhnlich

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gekrümmt oder faltig. Es ist daher wünschenswert, möglichst vieleⁱ'"'' Glasfasern gerade und unter Spannung zu halten, so daß von den Glasfasern der Höchstgrad an Festigkeit, abgeleitet werden kann." ^w

Ein weiterer Vorteil dieses neuen Stieles beruht in der Tatsache,' daß die Längsfüllung, bestehend aus den Schichten 48b und 6'8 verhältnismäßig gerade* flach und ansonsten faltenfrei gehalten wird, wie dies in der Fig. 9 dargestellt ist, so daß ein Stiel mit einer hohen Festigkeit erzielt wird. Fig. 9 veranschaulicht die Litzen 54, die die beiden Geflechte 62 und 66 bilden. Eine Litze 48a ist dazwischengeklemmt. Wie dargestellt, sind die einzelnen Litzen 54 etwas verflacht und in ihrem Querschnitt mehr elliptisch als rund. Außerdem liegen die Litzen 54 aneinander an und bilden in den einzelnen Geflechten 62 und 66 eine im wesentlichen glatte

und flache Oberfläche, an welcher die Litzen 48a anliegt. Als Ergebnis davon ist die Litze 48a im wesentlichen gerade und faltenfrei und in diesem Zustand verleiht die Litze 48a dem Endprodukt maximale Drehfestigkeit. Je weniger Falten und Kurven die Glasfaser oder -litzen^ aufweist, desto größer ist die Festigkeit. Somit schaffen die in den Geflechten 62 und 66 verschlungenen Litzen

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54 gleichmäßige glatte Oberfläphen ziLir Berührung mit der Längs-

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Süllung 4"8'a, um einen geraden Verlauf der letzteren zu erzwingen.

Folgende Spezifizierungen gelten für den Stiel eines Golfsehlägers tund dienen lediglich für Anschauungszwecke und sollen die Erfindung nicht begrenzen. Es können selbstversiändlieh noch weitere iSpezifizie-ungen verwendet werden, ohne daß der Rahmen, dieser Erfindung verlassen wird:

Harz : Polyester, wärmeaushärtend, 500 centipoise oder weniger Länge des Spanndorns 37 : 106 cm

Durchmesser des Spanndorns 37 am kleineren Ende : 0,32 cm Durchmesser des Spanndorns 37 am größeren Ende : 1,27 cm Innerer Durchmesser des Verteilungsringes 40 : 2,54 - 1,27 c'm Anzahl der Bohrungen 46 : 24

Durchmesser der Bohrungen 46 : 0, 32 cm (nur als Führungen verwendet) Durchmesser der Bohrungen 24 : 0, 139 em Anazhl der Bohrungen 24 : 24

Spezifizierungen einer jeden Litze 48, 48a : 59 Glasfäden,

204 Pasern pro Faden

Anzahl der Litzen 48a : 24

Spezifizierungen einer jeden Litze 54 : 5 Glasfaden, 204 Fasern pro Faden Anzahl der Spulen 28 (Litzen 54) : 24 '

Außendurchmesser des Stieles am Kopfende : 1,016 cm Außendurchmesser des Stieles am Griffende : 1,58 cm

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Obwohl im obigen die Grundsätze dieser Erfindung in Verbindung mit einer speziellen Vorrichtung beschrieben worden sind, soll diese Beschreibung die Erfindung nicht auf dieses Beispiel" einschränken.

Patentansprüche

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Claims

P a t e η t aasp.ro ehe

I/'Hohle Rute, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Anzahl nebeneinanderliegender Verstärkungsschichten besteht, die eine gegebene imaginäre Achse Hingeben, wobei die Schichten in einem ausgehärteten Harzmaterial eingebettet und miteinander verbunden sind und jede dieser Schichten aus gespannten Litzen besteht, die in Form einer ersten Spirale in einer Umfangsrichtung und einer zweiten Spirale in der entgegengesetzten Umfangsrichtung verlaufen und eine dritte Schichte zwischen diesen zwei Schichten festgeklemmt ist, die aus einer Anzahl von längs verlaufenden, im wesentlichen ausgerichteten und längs des Umfangs aneinanderliegenden Litzen besteht, so daß zwei Schichten die Litzen der dritten Schicht in ihrer Lage halten und die k Litzen der ersten und zweiten Spirale miteinander verflochten sind.
2. Hohle Rute nach Anspruch 1, dadurch gekenn ζ e i c h η e t , daß die Litzen der ersten und der zweiten Spirale miteinander verflochten sind und die Litzen der dritten Schicht

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umkreisförmig berühren, um letztere Litzen reibschlüssig in ,ihrer _;,, Lage,zu fixieren, wobei diese Litzen Glasfasern enthalten. _h__rr(
3. Hohle Rute nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, daß die Litzen der ersten und der zweiten Spirale miteinander verflochten sind und die dritte Litzenschicht umkreis -. förmig berühren, um letztere Litzen in ihrer Lage zu fixieren, wobei diese Glasfasern enthalten, wobei nur je eine erste und zweite Spirale für jede der ersten und zweiten Schichten vorhanden ist, und die Litzen einer jeden Spirale im wesentlichen gleiche Abstände voneinander haben und durch die Verflechtung der Litzen in ihrer Lage gehalten werden, wobei die äußeren Flächen dieser zwei, . , Schichten in,Längsrichtung im wesentlichen gleichmäßig gerade sind, so daß die in Längsrichtung verlaufenden Litzen entsprechende Ausrichtung mit einem Mindestmaß an Faltenbildung besitzen.. , _._ir
4. Hohle Rute nach Anspruch 1, d a^u-r.c bu^ge, k_;e η n. z^e, i c. _fh_;-_r net , daß die Litzen der.e.rsten und d;e,r_: zweiten^^ Spiiale.miteina^depj, verflochten sind und die .dritte Litzenschicht .umkrelsf^rmig b^ühr^n^ um letztere Litzen reibschlüssig in ihrer Lage ^zu halten,^.wohei die Litzen Glasfasern enthalten, und die äußeren Flächen der Geflechte der beiden Schichten im wesentlichen ^n Längsrichtung des Stiels

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glatt sind, wodurch die längs verlaufenden Litzen in ausgerichtetem und faltenfreiem Zustand sind, der der Glätte der Flächen entspricht, ■so daß die längs verlauf end en Strähnen dadurch der fertigen Rute eine maximale Längs steifigkeit vermitteln.
5. Hohle Rute nach Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen der ersten und der zweiten Spirale miteinander verflochten sind und die dritte Litzenschicht umkreisförmig berühren, um letztere Litzen in ihrer Lage zu fixieren, wobei diese Glasfasern enthalten, wobei nur je eine erste und zweite Spiral für jede der ersten und zweiten Schichten vorhanden ist, und die Litzen einer jeden Spirale im wesentlichen gleiche Abstände voneinander haben und durch die Verflechtung der Litzen in ihrer Lage gehalten werden, wobei die äußeren Flächen dieser zwei Schichten in Längsrichtung im wesentlichen gleichmäßig gerade sind, so daß die in Längsrichtung verlaufenden Litzen entsprechende Ausrichtung mit einem Mindestmaß an Faltenbildung besitzen, wobei die radiale Stärke der dritten Schicht im wesentlichen gleich der Stärke einer jeden der beiden Schichten ist und die beiden Schichten im wesentlichen die gleiche Stärke besitzen.

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6. Hohle Rute nach Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen der ersten und der zweiten Spirale miteinander verflochten sind und die dritte Litzenschicht umkreisförmig berühren, um letztere Litzen in ihrer Lage zu-fixieren, wobei diese Glasfasern enthalten, wobei nur je eine erste und zweite Spirale für jede.der ersten und zweiten Schichten vorhanden ist, und die Litzen einer jeden Spirale im wesentlichen gleiche Abstände voneinander haben und durch die Verflechtung der Litzen in ihrer Lage gehalten werden, wobei die äußeren Flächen dieser zwei Schichten in Längsrichtung im wesentlichen gleichmäßig gerade sind, so daß die in Längsrichtung verlaufenden Litzen entsprechende Ausrichtung mit einem Mindestmaß an Faltenbildung besitzen, wobei diese Litzen längs des Umfangs des Stieles Breitenabmessungen besitzen, die größer sind als deren radiale Stärken, wobei die radiale Stärke der dritten Schicht im wesentlichen gleich der Stärke einer jeden der beiden Schichten ist und die beiden Schichten im wesentlichen die gleiche Stärke besitzen.
7. Hohle Rute nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen der ersten und zweiten Spirale miteinander verflochten sind und die dritte Litzenschicht umkreisförmig berühren, um letztere Litzen reibschlüssig in ihrer Lage

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zu fixieren, die Glasfasern enthalten* wobei die geflochtenen Schichten in radialer und längsverlaufender Richtung kraftschlüssig, an den Litzen der dritten Schichte anliegen und die inneren und äußeren Flächen dieser dritten Schichte die geflochtenen Schichten, berühren. - ' ■ /■
8. Hohle Rute nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Litzen der ersten und der zweiten Spirale miteinander verflochten sind und die dritte Litzenschicht umkreisförmig berühren, um izere Litzen reibschlüssig in ihrer Lage zu fixieren, die Glasfasern enthalten, wobei die geflochtenen Schichten in radialer und längsverlaufender Richtung kraft schlüssig an den Litzen der dritten Schichte anliegen und die inneren und äußeren Flächen dieser dritten Schichte die geflochtenen Schichten berühren, wobei wenigstens drei geflochtene Schichten mit zweien dieser dritten Schichte abwechseln.
9. Hohle Rute nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen der ersten und zweiten Spirale miteinander verflochten sind und die dritte Litzenschicht umkreisförmig berühren, um letztere Litzen reibschlüssig in ihrer Lage zu fixieren, die

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Glasfasern enthalten,, wobei,die geflochtenen Schichten in radialer μη längsverlaufender Riphtung kr aft schlüssig an den Litzen, der drj.tt.epa,... Schichte anliegen und die inneren und äußeren Flächen dieser-dritten-

Schichte die geflochtenen Schien berühren, wobei das Har-zmat^r/iaJ... aus Polyester und Epoxydharzen besteht. . . . .. ,_-. ......, ^„„., ,■
10. Hohle Rute nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i elin et, daß^iäfe Litzen der ersten und zweiten Spirale miteinander verflochten sind und die dritte Litzenschicht ümkreisförmig berühren, um.letztere Litzen reibschlüssig in ihrer Lage zu fixieren, die Glasfasern enthalten, wobei die geflochtenen Schichten in radialer und längsverlauf ender Richtung kraftschlüssig an den Litzen der dritten Schichte anliegen und die inneren und äußeren Flächen dieser dritten Schichte die, geflochtenen Schichten berühren, wobei diese, -JEj>ife5gn;^g Glasfasern .geformt werden und das Harzmaterial.jetöl^älfgesterharz.ist. .-..:- ·
11. Hohle Rute nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen der ersten und der zweiten Spirale miteinander verflochten sind und die dritte Litzenschichte umSreisförmig berühren, um letetere reibschlüssig in ihrer Lage zu fixieren, die Glasfasern enthalten, worin die innerste Schichte geflochten ist und dadurch als Kern dient, der verhindert, daß Litzen der dritten Schicht während des Bindens des Geflechts radial nach innen verschoben werden.

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12. Verfahren zur Herstellung einer höhlen Rute, ge kenniz eic h η e t durch das Flechten von Glaslitzen auf einen länglichen Spanndorn zur Bildung einer ersten geflochtenen Schichte, wobei diese Litzen während dey FIechtens gespannt werden, daß eine Anzahl von Glaslitzen durch ein Bad aus flüssigem wärmeaus härtendem Harz gezogen wird, daß die mit Harz getränkten Litzen in einer zweiten Schicht auf der Umfangsoberfläche dieser geflochtqnen Schicht aufgelegt werden, wobei die getränkten Litzen gespannt und im wesentlichen parallel zur Achse des Spanndorns angeordnet werden, und daß eine dritte Schichte aus gespannten Glaslitzen . auf die zweite Schichte geflochten wird, wobei während des zuletzt erwähnten Flächtvorgangs die Litzen der zweiten Schicht geepannt werden und die Litzen der zweiten Schichte mit Spannung zwischen die geflochtenen Schichten geklemmt werden, damit das Harz der zweiten Schichte ausgepreßt und die geflochtenen Schichten imprägniert werden, wobei die auf die Litzen der zweiten Schieht angelegte Harzmenge, daß genügend Harz zur Imprägnierung und Einbettung der Litzen aller Schichten in eine vereinte Harzmasse vorgesehen ist und das nachfolgende Aushärten des Harzes alle Litzen und Schichten miteinander verbindet.

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13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Polyester ist und das Verhältnis von Glas zu Harz für die harzgetränkten Litzen dem Volumen nach ungefähr 3 : 1 beträgt.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn-

z e i c h net, daß die Litzen der zweiten Schicht durch Bohrungen bestimmter Größe gezogen werden, um die von diesen Litzen der zweiten Schicht zurückgehaltene Harzmenge zu bestimmen.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn-

ζ ei'chnet, daß die Litzen der zweiten Schicht durch Bohrungen bestimmter Größe gezogen werden, um die von diesen Litzen der zweiten Schicht zurückgehaltene Harzmenge zu bestimmen, wodurch die radialen Stärken dieser Schichten auf im wesentlichen gleiche Abmessungen festgelegt werden und daß eine Preßumwicklung aus Form streifenmaterial vor dem letzten Aushärteabschnitt auf die äußerste Schicht angelegt wird, wodurch diese Schichten weiterhin gesichert und zusammengepreßt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet, durch das Anlegen einer vierten Schichte gleich der zweiten Schicht auf eine dritte Schicht vor der Aushärtung, wobei die Litzen dieser vierten Schicht gleich wie die Litzen der zweiten

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Schicht mit Harz getränkt werden und Flechten einer fünften Schicht gleich der dritten Schichte auf die vierte Schichte vor::;dem Aushärten, wobei die Litzen der ersten, dritten und fünften Schichte trocken sind, wenn sie geflochten wer den j und das Harz in der zweiten und vierten Schicht die geflochtenen Schichten imprägniert und die Litzen der zweiten und vierten Schicht durch Bohrungen vorherbestimmter Größe gezogen werden, um dadurch die Menge des zurückgehaltenen Harzes zu bestimmen.

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