專利名稱:纖維芯模鑄球拍及制造方法
本發明有關用于網球，壁球(squash)，球拍球(racquet-ball)等等競賽的球拍。本發明具體有關制造纖維加強模鑄球拍框的方法。
用有加強纖維的熱塑料材料模鑄球拍框，加強纖維的形式為用連續纖維絲材料編成織造物或發辮，這已經是已知的技術。但是現在已有的這種生產模鑄球拍框的方法，有許多缺點。例如，費時很多，首先是因為一般必須把將要在環氧樹脂或聚酯樹脂中模鑄的纖維在環氧樹脂或聚酯樹脂中預浸漬。然后把預浸漬的纖維放在模具里，關閉模具，在高溫下加熱，再注入環氧樹脂或聚酯樹脂，最后凝固。這個典型方法須一小時，在這一小時中一般至少有一部份樹脂溢出模具。由于這樣造成的結果，加以樹脂的相當大的粘滯性，一般用已知方法制造的球拍框的表面光潔度很差，所以在從模具中取出時便需要進行表面整理操作，如去毛刺，填空穴及孔眼，磨光并/或加涂層等，使外觀能夠合乎要求。此外，用這種方法在拍框上作穿線孔或其他的掛線結構可能是很困難的。
因此，本發明的目的是提出一種制造纖維加強球拍框的方法，可以減少上面所提到的一部份或全部缺點。
根據本發明的一個方面，提出了一種制造纖維加強模鑄球拍框的方法，方法中包括至少把一個有一個管件的芯體，放在拍框定形模中，管件中至少有一層編織的加強纖維，然后把一種凝固溫度和粘滯性相當低的塑料材料，諸如一種甲基丙烯酸樹脂，注射進模具，包圍一個或多個芯體。
因為塑料材料有相當低的粘滯性，所以不僅滲進編織的加強纖維，而且在纖維管的外側和型腔壁之間形成一個薄層。這薄層的作用是當把模鑄完成的拍框從模具中取出時，已經有一個良好的表面光潔度。
每一個芯體還可以另外有一個可充氣管，放在加強纖維管內，在這情況下，方法中還可以有一個放入充氣管的工序，在把芯體放入模具以前，先把不充氣或稍充氣的可充氣管放在加強纖維管內，在注入塑料材料和塑料材料凝固時，保持充氣管內充氣。
最好改換一種方法，每一個芯體中可以有一個泡沫塑料芯體件，把一個擠壓成形的聚乙烯泡沫芯體件放在加強纖維管體是有利的，在這情況下，在方法中增加一個編織加強纖維管的工序，最好編成發辮，包圍芯體件，是有好處的。
加強纖維可以用碳纖維，硼纖維，玻璃纖維，碳化硅纖維，或用商品名稱為凱夫拉爾(kevlar)的芳族聚酰胺纖維，或這幾種纖維的任何形式的組合。
當把加強纖維管編成發辮形式時，最好用兩種差異大的顏色編成，例如用黑碳纖維和黃凱夫拉爾纖維。這有產生外觀醒目的拍框的效果，原因從下文中可以得知。
在本發明的一個理想實施方法中，在模具中放兩個芯體，各放在拼模線的一側，方法中還另外有一個工為，制造若干定線件，每一個定線件有一個第一部份，其形狀適合接受至少一根在拍框上固定的弦線，把弦線定位，有一個第二部份埋在框里，在上述注射工序前，把定線件固定，從而把上述第二部份放在型腔內，夾在兩個芯體之間，而第一部份伸在型腔外面的區域里，這區域以后由塑成的拍框包圍。
最好每一個定線件有一個大致為U形的金屬環，U型的兩股的上端回彎，環的彎回的上端構成定線件的上述第二部份。
根據本發明的另一個方面，提出了一種制造纖維加強模鑄球拍框的方法，方法中包括至少把一個有加強纖維的芯體，放在把拍框定形的模具中，把塑料材料注入模具，圍練芯體，上述芯體通過在一個長形塑料泡沫芯體件周圍，編織一個加強纖維管制成。
塑料泡沫最好是聚乙烯泡沫，芯體件最好用擠壓成形，而注入模具的塑料材料和纖維，可以用本文關于本發明第一方面所闡述的任何形式。并且，定線件的設置可以如關于本發明的第一方面敘述。
根據本發明的另一個方面，提出了一種制造纖維加強模鑄球拍框的方法，方法中包括各有一個管件的兩個芯體，放在一個拍框定形模具內，管件至少有一個編織加強纖維層，芯體各放在模具拼合線的一側，產生若干定線件，每一個定線件有一個第一部份，其形狀適合最少把一根球拍線放進并定位，固定在拍框上，有第二部份用于埋在框里，把定線件固定，使第二部份放在型心里的兩個芯體之間，而第一部份從鑄成的拍框上伸出，然后向模具注入塑料材料，包圍芯體和定線件的上述第二部份。
注入的塑料材料，加強纖維，芯體，和定線件可以依照關于本發明第一方面所敘述的任何形式。
本發明還包括用本發明的上述各個方面中的任何方法制造的球拍框，以及有這種球拍框的球拍。
在下文中僅作舉例，將對本發明參照附圖作介紹
圖1是按照本發明提出的一種方法，制造加強模鑄球拍框所用的一個模具的分解透視圖;
圖2是在圖1所示的模型中，模鑄拍框前階段工序中一部份拍框的局部剖視細節透視圖;
圖3是圖1所示的模型中，模壓完成的拍框的局部俯視圖，為了簡化起見未示定線金屬環。
圖1所示的模縣用標圖號10作一般標志，用于模鑄11所表示的球拍框。從圖1中可以看出，模具10有四個主要部份，即上型板和下型板12，14，共同形成模鑄球拍框11的基本型腔16，和上、下定位件18、20。定位件18、20共同形成一個小孔，把整體的曲折波浪形的鈦金屬線作成的定線件21定位并固定，把定線件鑄在球拍框11內。模具10，定線件21和把后者相對于模具的定位及固定的方法。在英國專利申請案第8426226號中已基本敘述。但是，球拍框11，和拍框在模具10中的準確模鑄方法，在下面的幾個重要的方面，與該申請案中所述的方法有所不同。
首先，拍框11用連續的編織加強纖維加強，最好用碳纖維和凱夫拉爾纖維的組合，碳纖維提供抗張強度和抗彎強度，而凱夫拉爾纖維可以抵抗沖擊。碳纖維是黑色的，而凱夫接爾纖維是黃色的，最好把兩種纖維的分別的捆束一起編織成一個多層的管狀發辮24，有圖2及3所示的醒目的曲折條形的外觀。發辮24形成芯體26的一部份，由連續編織纖維層而產生，每一層有兩種纖維，放在擠壓成形的聚乙烯芯體件28上，直到在芯體件上編織了有四五層厚的一根發辮形的管件。
編織技術本身屬于已知，舉例為在一個纖維芯體上編織靴帶或鞋帶，包括把芯體28沿一臺多錠編織機的中線或軸線牽引，同時圍繞芯體織第一層，然后把芯體連帶第一層發辮從同一臺編織機中通過，再在周圍編織第二層等等。為了提高抗張強度，把一層縱向伸展的纖維放在芯體26上，最好放在倒數第二層和最后的編織層之間。
把發辮24在芯體件28上編織時，保證二者之間的極緊密配合，使發辮和芯體件之間幾乎形成一個整體結構，發辮和芯體件之間，有比在編織后簡單把芯體插入的方法，有大很多的整體性(尤其應該記住的是，假設分別編織這樣緊配合的發辮，便也許不可能把芯體插進去了)。
可以理解到芯體26可以按上述方法連續生產，形成一個相當大的連續長度，按典型方式繞在鼓筒上。然后在需要時，只需要按要求把任何長度的芯體26，從鼓筒上松出并切斷。
在模鑄拍框11時，把芯體26的第一個切段26a放在型腔16的上型板部份12里，而把芯體26的第二個切段26b，放在型腔16的下型板14中型腔的壁上預先噴涂一種脫模劑，據發現這樣可以幫助把芯體26a和26b保持在相應的型腔里。然后把定線件21安放在定位件18，20形成的小孔中，如上述英國專利申請案所敘述，如果需要便可以把一束加強纖維(最好用碳纖維)和從小孔中伸出的定線件21的部份22(也就是準備放在型腔16中的部份)交織。然后把模10組裝，也就是上述英國專利申請案中的所謂關閉，結果定線件21的部份22便被放進型腔16中，交織在部份22周圍的加強纖維就被夾持在芯體26a和26b之間，如圖2所示。當模具10閉合時，芯體26a和26b傾向于互相壓緊，包圍定線件21的部份22，以保證部件21牢固楔在鑄成的拍框11中，從下文中可以清楚地了解。
一旦模具10組裝成它的閉合狀態后，便把一種低粘滯性，低凝固溫度的塑料材料，例如一種甲基丙烯酸樹脂，加壓注入型腔16。我們發現帝國化學工業公司(ICI)孟德部(Mond division)出品的一種樹脂特別適當，其商標為“Modar 835”，是一種甲基丙烯酸樹脂的高分子量甲基丙烯酸甲脂溶液。它的粘滯度在20℃時是40厘泊。典型方法是在30磅/平方英寸的壓力下注入，凝固時保持溫度為20℃，在這條件下凝固，約四分鐘后便可把模具10打開，取出鑄成的拍框11。但是如把樹脂的溫度保持在較高的溫度85℃下，約一分鐘便可以凝固。
由于甲基丙烯酸樹脂的低粘滯性，不僅可以滲透到芯體26a和26b的加強纖維織紋，和圍繞定線件21的部份22編織的纖維的織紋中去，而且形成了芯體和型腔16的壁之間的一個薄層。樹脂的滲透性保證定線件21可以牢固地楔在用各種不同加強纖維模塑拍框11中去。此外，上述樹脂薄層形成后，當把模具10打開時，鑄成的球拍框不需要，或只需要很少的表面處理，改善它的外觀。事實上，鑄成的拍框11有圖3中的很醒目的外觀，有光滑的光潔表面，和規則的黃黑曲折發辮形條紋，通過透明樹脂清晰可見，結果便只需要很少，或不需要進一步作表面處理。所以，完成球拍所需做的工作，只是在鑄好的框11的手柄部30上安裝一個適當的夾固件(圖中未示)，并在定線件21上固定弦線。
可以理解到上面敘述的拍框11的制造方法有許多優點。首先是迅速和清潔，生產的拍框需要很少，或者不需要作進一步的表面處理，如果有必要可以作出有醒目的外表。而且，使用碳纖維和凱夫拉爾纖維加強纖維意味著球拍框11的重量輕而堅固，有良好的抗沖擊性。最重要的是經過試驗證明，甚至在不另外用加強纖維束圍繞定線件21時，把定線件從鑄成的拍框11中拉出，是需要極大的力的，這個力非常大因而事實上有時金屬環斷裂而仍未能被拉出。
對上面所述的制造拍框11的方法，可以作許多改變。例如可以使用碳纖維和凱夫拉爾纖維以外的其他纖維作加強纖維，諸如玻璃纖維，碳化硅纖維或硼纖維，或單獨使用或綜合使用。可以有各種編織款式和顏色組合，在完成的拍框上產生不同的視覺效果和圖案，諸如斜方形，芝麻點圖案等等。還可以把芯體26a和26b形成可充氣的空心芯體件，代替泡沫芯體件28，把可充氣芯體件不充氣或部份充氣，插在發辮24里面，然后在模鑄過程中充滿空氣。此外，可用其他適當的低凝固溫度、低粘滯性樹脂，或其他類似塑料材料，代替引述的具體甲基丙烯酸樹脂，包括ICI供應的“Modar”系列的樹脂。事實上也還可以用熱凝固塑料材料，但在使用時，上面所述的一些制造拍框11時的優點就會消失。
可以做到的另一個變化形式，就是用若干單個的環代替單環定線件24，可以采用任何方便的形狀而不用金屬線制造所需做的只是把第一部份形成一個環或眼圈作固定弦線用，第二個部份，也可收根部，其形狀適合于埋在模型的拍框11內。
權利要求
1、一種制造纖維加強模鑄球拍框的方法，其特征在于方法中包括把兩個各有一根管件的芯體，放在一個模具內，形成一個拍框，芯體至少有一個編織加強纖維層，每一個芯體放在模具拼合線的一側，形成若干定線件，每一個定線件有一個第一部份，其形狀適合于接受至少一根在拍框上固定的拍網中的一根弦線，并把它定位，有一個第二部份，用于埋在框內，固定定線件，因此，當把模具閉合時，上述第二部份被放在型腔內，夾持在兩個芯體之間，而第一部份伸出型腔外面進入一個由鑄成的拍框包圍的區域內，然后把一種塑料材料注進模具，包圍芯體和定線件的上述第二部份。
2、如權利要求
第1項中所述的方法，特征為上述注入的材料是一種有相當低的凝固溫度和相當低的粘滯性的塑料材料。
3、如權利要求
第2項中所述的方法，特征為上述注射塑料材料是一種甲基丙烯酸樹脂。
4、如權利要求
第1項中所述的方法，特征為每一個芯體另外有一個可充氣的管件，放在加強纖維管的里面，并且方法中還另外包括一個程序，在把芯體放入模具中前，把不充氣的或略微充氣的可充氣管插在加強纖維管中，在把塑料材料注入和凝固時，保持可充氣管內充滿空氣。
5、如權利要求
第1項中所述的方法，特征為每一個芯體另外還有一個塑料泡沫芯體，放在加強纖維管內。
6、如權利要求
第5項中所述的方法，特征為上述塑料泡沫芯體件的形式，是擠壓聚乙烯泡沫芯體件。
7、如權利要求
第5項中所述的方法，特征為另外包括一個步驟，在芯體的周圍編織每一個加強纖維層。
8、如權利要求
第6項中所述的方法，特征為另外包括一個步驟，在芯體的周圍編織每一個加強纖維層。
9、如權利要求
第7項中所述的方法，特征為在芯體周圍連續編織若干加強纖維層，在上述若干纖維層上另外形成一個加強纖維層，基本沿芯體件的縱向，并平行于芯體件伸展，然后圍繞縱向伸展的纖維，至少編織一個加強纖維的外層。
10、如權利要求
第7項中所述的方法，特征為每一個編織纖維層編成一個發辮。
11、如權利要求
第7項中所述的方法，特征為對加強纖維有所選擇，織成差異大的兩種顏色的條紋。
12、如權利要求
第7項中所述的方法，特征為加強纖維是從一組包含碳纖維，硼纖維，玻璃纖維，碳化硅纖維，任何以凱夫拉爾為商品名稱出售的芳族聚酰胺纖維，和各種上述纖維的組合中選擇的纖維。
13、如權利要求
第1項中所述的方法，特征為每一個定線件中有一個大致為U形的金屬線環，U形兩股的上端回彎，從而環的上端回彎，構成線件的上述第二部份。
14、如權利要求
第13項中所述的方法，特征為若干上述定線件通過彎折一個金屬線段整體形成。
15、如權利要求
第14項中所述的方法，特征為另外安排了伸長的加強纖維，把上述U形腿股的上述上端固定在型腔內，藉以鑄在拍框內。
16、如權利要求
第13項中所述的方法，特征為上述金屬線為鈦線。
17、用權利要求
第1項中的方法制造的模鑄球拍框。
18、用權利要求
第2項中的方法制造的模鑄球拍框。
19、用權利要求
第5項中的方法制造的模鑄球拍框。
20、根據權利要求
第17項的拍框的球拍。
21、一種制造纖維加強模鑄球拍框的方法，特征在于方法中包括至少把一個有一個管件的芯體，放在一個形成拍框的模具內，管件至少有一個編織加強纖維層，并把一種有相當低的凝固溫度和相當低的粘滯性的塑料材料，注入模具，包圍一個或數個芯體。
22、如權利要求
第21項中所述的方法，特征為上述塑料材料是一種甲基丙烯酸樹脂。
23、如權利要求
第21項中所述的方法，，特征為每一個芯內還另有一個放在加強纖維管中的可充氣管件，并且還另有一個程序，把不充氣或略微充氣的可充氣管，在把芯體放入模具中以前，插進加強塑料管內，在把塑料材料注入和凝固前，保持可充氣管內充氣。
24、如權利要求
第21項中所述的方法，特征為每一個芯體另外還有一個塑料泡沫芯體件，放在加強纖維管內。
25、如權利要求
第24項中所述的方法，特征為上述塑料泡沫件芯體件的形式，是擠壓聚乙烯泡沫芯體件。
26、如權利要求
第24項中所述的方法，特征為另外包括一個步驟，在芯體的周圍編織每一個加強纖維層。
27、如權利要求
第26項中所述的方法，特征為在芯體周圍連續編織若干加強纖維層，在上述若干纖維層上另外形成一個加強纖維層，基本沿芯體件的縱向，并平行于芯體件伸展，然后圍繞向伸展的纖維，至少編織一個加強纖維的外層。
28、如權利要求
第21項中所述的方法，特征為每一個編織纖維層編成一個發辮。
29、如權利要求
第21項中所述的方法，特征為對加強纖維有所選擇，織成差異大的兩種顏色的條紋。
30、如權利要求
第21項中所述的方法，特征為加強纖維是從一組包含碳纖維，硼纖維，玻璃纖維負碳化硅纖維，任何以凱夫拉爾為商品各稱出售的芳族聚酰胺纖維，和各種上述纖維的組合中選擇的纖維。
31、用權利要求
第21項中的方法制造的模鑄球拍框。
32、用權利要求
第23項中的方法制造的模鑄球拍框。
33、用權利要求
第24項中的方法制造的模鑄球拍框。
34、有權利要求
第31項中的拍框的球拍。
35、一種制造纖維加強模鑄球拍框的方法，特征為方法中包括至少把一個有加強纖維的芯體，放在形成拍框的模具內，并把一種塑料材料注入模具，包圍芯體，并且上述芯體通過在長形塑料泡沫周圍，編織一根加強纖維管制成。
36、如權利要求
第35項中所述的方法，特征為塑料泡沫為聚乙烯泡沫。
37、如權利要求
第35項中所述的方法，特征為芯體件用擠壓成形形成。
38、如權利要求
第35項中所述的方法，特征為在芯體周圍連續編織若干加強纖維層，在上述若干纖維層上另外形成一個加強纖維層，基本沿芯體件的縱向，并平行于芯體件伸展，然后圍繞縱向伸展的纖維，至少編織一個加強纖維的外層。
39、如權利要求
第35項中所述的方法，特征為每一個編織纖維層編成一個發辮。
40、如權利要求
第35項中所述的方法，特征為對加強纖維有所選擇，織成差異大的兩種顏色的條紋。
41、如權利要求
第35項中所述的方法，特征為加強纖維是從一組包含碳纖維，硼纖維，玻璃纖維，碳化硅纖維，任何以凱夫拉爾為商品名稱出售的芳族聚酰胺纖維，和各種上述纖維的組合中選擇的纖維。
42、用權利要求
第35項中的方法制造的模鑄球拍框。
43、用權利要求
第36項中的方法制造的模鑄球拍框。
44、有權利要求
第4.2項中的拍框的球拍。
專利摘要
制造纖維加強模鑄球拍框的方法，包括把兩個各有一根相應管件的芯體放在形成拍框的模具中，管件至少有編織的加強纖維層。芯體各放在模具拼合線的一側。有若干定線件形成，每一個定線件有第一部分，形狀適合至少接受一根在拍框上固定的拍網中的一根弦線，有第二部分，用于埋在框內。把模具閉合時，第二部分放在型腔內部的兩個芯體之間，而第一部分伸出型腔外面，進入由鑄成的拍框包圍的區域內。把一種塑料材料注入模具，包圍芯體和定線件的第二部分。
文檔編號A63B49/02GK86101676SQ86101676
公開日1986年11月5日 申請日期1986年3月12日
發明者喬納森·C·莫特 申請人:多樣化制品公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan