Brevet FR2027663A1 — publié le 19701002

4S662 1 2027663 La présente invention concerne des cadres en acier pour raquettes de tennis et les raquettes construites avec ces cadres. Depuis quelques années, les fabricants ont accompli de 5 très grands efforts pour mettre au point des raquettes de tennis ayant des cadres en acier, mais dont l'appellation la plus courante est simplement "raquettes de tennis en acier". La construc tion fréquemment adoptée pour ces raquettes est, par exemple, du type représenté sur la figure 1 du dessin, c'est-à-dire qu'elles 10 caomprenneïit une tête A et des tiges jumelées B formant-le manche construites en tubes d'acier creux, la construction du cadre étant achevée au moyen d'une pièce de pontage C et d'éléments d'entretoisemant D qui peuvent ou non être fabriqués en tubes du même type que celui qui sert à la construction de la tête et des 15 tiges formant le manche. Jusqu'à présent, on pensait que la flexibilité du cadre d'une raquette constituait une caractéristique souhaitable, et on a même été jusqu'à considérer que des manches "souples" constituaient l'un des avantages des raquettes en acier par rapport aux raquettes en bois. 20 La Demanderesse a maintenant constaté que les raquettes classiques en acier ne sont pas?en réalité assez rigides et qu'on aboutit à une amélioration très grande si l'on utilise des cadres à plus grande rigidité. Les essaias ont montré que, pendant le contact de la raquette avec la balle, la raquette classique subit 25 "use déformation, particulièrement par cintrage le long de l'axe longitudinâL.X-X ' (figure 1) et/ ou par torsion autour de cet axe lorsque la balle frappe la raquette de façon asymétrique. Une telle déformation de la raquette se traduit par la transmission d'une énergie réduite à la balle par cette raquette, car les 30 cordes ne subissent pas autant de déformation élastique que si le cadre était plus rigide. De plus, dans certains cas, le joueur éprouve de la difficulté à frapper la balle ave Cependant, le simple fait de connaître les déficiences des raquettes classiques en acier ne conduit pas à une solution facile de ce problème, comme la Demanderesse a pu s'en rendre compte-. Les- principaux fasteurs qui sont à l'origine de cette 40 difficulté sont, la nécessité de conserver les qualités de jeu désirées de la raquette et d'éviter l'augmentation du poids de la 69 45662 2 2027663 raquette au-delà des limites acceptables par les joueurs. Du point de "me commercial, il est également nécessaire que la raquette ait un aspect élégant qui plaiae aux joueurs, et ce seul facteur oblige à renoncer à plusieurs solutions du problème, qui 5 auraient été, par ailleurs, acceptables. Selon la présente invention, la Demanderesse a constaté que des raquettes possédant la rigidité nécessaire peuvent être construites si l'on utilise pour le cadre un tube en acier à section transversale particulière. C'est ainsi que l'on a trouvé 10 que les dimensions de la section transversale du tube, mesurées perpendiculairement à l'axe longitudinal de ce tube, doivent être telles que : (A) le quotient de la dimension extérieure maximale de la section transversale du tube par l'épaisseur maximale de la paroi du tube à l'emplacement de cette section 15 transversale (rapport A) doit être d'au moins 26, de préférence de 26 à 52 et, mieux encore, de 30 à 42; et (B) le quotient de la dimension extérieure minimale de la section transversale du tube par l'épaisseur maximale de la paroi de ce tube à l'emplacement de cette section transversale (rapport B) doit être d'au moins 20 13, de préférence de 13 à 28 et, mieux encore, de 20 à 28. Ces deux rapports sont appelés ci-après "rapport A" et "rapport B". Les cadres de raquettes selon l'invention sont décrits ci-après, à titre d'exemple, à propos d'une construction comprenant des tiges jumelées formant le manche (figure 1), mais l'in-25 vention n'est aucunement limitée à l'utilisation de tiges jumelées et on peut, par exemple, utiliser une tige unique"pour le manche. Un autre aspect de l'invention est basé sur la découverte selon laquelle si l'on désire conférer à une raquette en • 30 acier, une rigidité avantageuse, elle doit posséder les caractéristiques spéciales suivantes, que l'on détermine par des essais mécaniques décrits plus loin à propos de la figure 2 et que l'on appelle, respectivement, "Essais de déformation Numéros 1,2, 3 et 4". On effectue les quatre essais sur le cadre, c'est-à-dire 35 avant le cordage de la raquette; de plus, les essais 1, 2 et 3 doivent être exécutés après fixation de la poignée au cadre. Essai de déformation 1 - fléchissement de la tête avec son manche serré en position. On serre solidement les derniers 15*2 cm de l'extrémi-40 té du manche, les cordes étant orientées horizontalement. 69 45662 3 2027663 On utilise un élément qui s'accroche au pontage pour appliquer une charge de 22,68 kg au centre du cadre en un point "L" situé à 35»56 cm du "bord de l'élément de serrage (c'est-à-dire à line distance de 50»8 cm de l'extrémité de la poignée) de 5 sorte que la tête fléchit verticalement vers le "bas. On mesure alors le déplacement de la tête au point "H". Essai de déformation 2 - Torsion de la tête avec son manche serré en position. On serre le cadre de la même façon que dans l'essai 1 10 et on tord la tête autour de l'axe longitudinal du manche, mais sans déplacement linéaire. On applique le couple de torsion sur la ligne YZ à l'aide d'une flèche munie d'un contrepoids que l'on fixe à la tête à une distance de 35*56 cm du "bord de l'élément de serrage. On applique des charges en sens opposés aux ^5 points Y et Z pour obtenir ainsi un couple de 1,76 mkg, et on mesure le déplacement angulaire du cadre. Essai de déformation 3 - Fléchissement du manche avec la tête serrée en position. On serre solidement la couronne de .la raquette jusqu'à 20 la ligne F-G (située à 15>24 cm du point H), les cordes occupant une position horizontale. On applique une charge de 9,07 kg à 1î extrémité E du manche et on mesure le déplacement vertical de l'extrémité du manche. Essai de déformation 4 - Déformation de la tête dans le plan des 25 cordes. On serre le cadre dépourvu de son cordage entre des mâchoires formant crochets dans une machine d'essai de traction, en I et J. On applique régulièrement une charge au cadre dans le sens opposé à celui de la tension normalement exercée par les 30 cordes transversales. On porte sur un graphique le fléchissement du cadre sous l'effet d'une charge régulièrement croissante et on calcule le rapport charge/fléchissement pour une valeur de fléchissement de 2,54 mm sous la forme fl|cgig^^ggt'((Sm)' Selon un autre aspect de l'invention, des raquettes 35 d'acier, possédant ou ne possédant pas les valeurs indiquées plus haut en ce qui concerne les rapports A et B, présentent les caractéristiques suivantes mesurées par les essais de déformation: Essai de déformation 1 : Le déplacement vertical de H ne dépasse 69 45662 4 2027663 pas 44,45 mm, et de préférence ne dépasse pas 31» 75 ou 38,1 mm. Essai de déformation 2 • Sous un couple de 1,76 mkg, la déformation angulaire de la tête ne dépasse pas 4°, et de préférence ne dépasse pas 3°. 5 Essai de déformation 3 : Le déplacement vertical de E ne dépasse pas 44,45 mm, et de préférence ne dépasse pas 31»75 ou 38,1 mm. Essai de déformation 4 : Le rapport charge/fléchissement est supérieur à 450. 10 La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera "bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure est une vue en plan d'une raquette de tennis dont la tête A et les tiges jumelées B formant le manche 15 sont construites en une seule longueur d'un tube en acier étiré dont la section transversale est uniforme sur toute sa longueur. La figure 2 est une vue schématique d'une raquette selon l'invention permettant de comprendre les divers essais de déformation. 20 kes figures 3 à 7 sont des sections transversales de tubes en acier que l'on utilise pour construire les cadres des raquettes selon l'invention. Les exemples suivants, considérés conjointement ave© le dessin, montreront bien comment l'invention peut être mise en 25 oeuvre. EXEMPLES 1 à 4 ' Ces exemples concernent respectivement quatre raquettes de tennis en acier construites de la façon indiquée sur la figure 1 et présentant une section transversale, prise perpendicu- 30 lairement à l'axe longitudinal du tube (par exemple à l'axe X-X'), représentée respectivement sur les figures 3 à 6. C'est ainsi que la section transversale du tube de l'exemple 1 (figure 3) est circulaire alors que celle de l'exemple 2 (figure 4) est ovale. 35 Dans le cas de la raquette de l'exemple 1 qui est construite en un tube d'acier ayant une section transversale circulaire, les valeurs des dimensions extérieures maximale et minimale sont les mêmes, à savoir 15>8 mm dans chaque cas. L'épaisseur de la paroi est de 0,584 mm. Ainsi, on obtient les valeurs du rapport A et du -rapport B par la même équation : 40 rapport A ou B = = 27,2 Dans l'exemple 2 (figure^), '^c'est-à-dire lorsqu'on 69 45662 5 2027663 utilise un tube dont la section transversale est ovale et dont l'épaisseur de la paroi est uniforme (0,559 mm), on établit les rapports A et B comme suit: » _ Dimension extérieure maximale _ 17,78 _ ^ R Epaisseur maximale de la paroi 0,559 ' 5 •p x. -d _ Dimension extérieure minimale _ 12,7 =22,7 ^ ~ Epaisseur maximale de la paroi 0,559 Dans l'exemple 3 (figure 5)> où l'épaisseur de la paroi est de 0,508 mm et la dimension extérieure maximale est de 10 14,73 mm, alors que la dimension extérieure minimale est de 8,89 mm, on obtient : Rapport A = 14,73 = 29,0 0,508 15 B - itfs - Dans l'exemple 4 (figure 6), la section transversale du tube est ovale mais l'épaisseur de la paroi varie entre 0,635 et 0,254 mm. La dimension extérieure maximale est de 17>27 mm et la dimension extérieure minimale est de 11,43 mm. On obtient 2q donc: Rapport A = 27,2 Rapport B = = 18,0 EXEMPLE 5 ^ On décrira maintenant, à propos des figures 1 à 7t la fabrication d'une raquette de tennis selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention à partir d'une longueur de tube en acier allié ayant une section transversale ovale. La largeur maximale (dimension extérieure) de la section transversale est 30 de 18,06 mm et la largeur minimale (dimension extérieure minimale) est de 12,62 mm. L'épaisseur de la paroi du tube est de 0,457 mm. On commence par rainurer un tronçon ayant 53»3 cm de longueur d'un tube dont la longueur totale est de 154,9 cm, ce tronçon étant situé symétriquement dans le milieu de la longueur 35 du tube. La rainure a une largeur de 1,59 mm et une profondeur de 2,38 mm. On remplit ce tube de bitume fondu (matière de support) que l'on laisse se solidifier, et ensuite on cintre le tube pour lui donner la forme d'un cadre de raquette de manière que la rainure dans le tube soit située le long du bord exté 69 45662 6 2027663 rieur de la boucle du cadre (A sur la figure 1). On perce une série de trous dans cette boucle, et on déforme les bords des trous par écrasement vers 1'intérieur du tube ce qui permet de réaliser les ouvertures pour le cordage. On fait fondre la ma-5 tière de support en Bitume et on la laisse s'écouler hors du tube. On prépare d'une façon analogue une pièce de pontage G présentant des ouvertures appropriées pour le codarge, et on la fixe par brasage sur la boucle A ce qui permet d'obtenir la tête 10 de la raquette. On brase deux entretoises D entre les extrémités parallèles B du cadre, 1'entretoise supérieure occupant une position telle que, lorsque l'on applique ultérieurement le manche en bois, le dessus de 1'entretoise supérieure coïncide avec le dessus du manche. 15 On soumet le cadre à un chromage et à un nickelage par voie galvanique et on colle ensuite deux pièces analogues en bois, formant manche, l'une contre l'autre autour de l'extrémité côté manche du cadre, puis on applique un enroulement de cuir de manière à obtenir le manche final. On achève la construction de 20 la raquette en introduisant des viroles en nylon dans les ouvertures de cordage et ensuite on effectue le cordage par une technique traditionnelle. On soumet la raquette de l'exemple 5 aux essais de déformation 1,2,3,4- et on obtient les résultats suivants: 25 Essai 1 : 27,94 mm de fléchissement Essai 2 : 2,5° de déformation angulaire Essai 3 ' 30,48 mm de fléchissement Essai 4 : rapport charge/fléchissement = 580 . De préférence, les raquettes selon l'invention sont • 30 construites en un tube ayant une section transversale non circulaire, en particulier une section elliptique, car il est avantageux d'obtenir une rigidité aussi importante que possible dans une direction perpendiculaire au plan contenant le cordage, c'est à-dire le plan qui contient la tête, et on peut aboutir à ce 35 résultat si le grand axe du tube dont la section transversale est asymétrique est aligné dans cette direction. Les dimensions des cadres des raquettes décrites dans les exemples et les valeurs respectives des rapports A et B sont présentées dans le tableau suivant : 45662 7 2027663 Dimension Dimension Epaisseur Rapport Rapport Exemple Figure ^t?ri?uFre prieure maximale A B jto §«, maximaleM minimale. M de paroi (mm) (mm) WT (mm) 1 3 15,875 15,875 0,584 27,2 27,2 2 4 17,78 12,7 0,559 31,8 22,7 3 5 14,73 8,89 0,508 29,0 17,5 4 6 17,27 11,43 0,635 27,2 18,0 5 7 18,06 12,62 0,457 39,5 27,6 69 45662 8 2027663 REVENDICATIONS 1.- Cadre de raquette de tennis construit en tube d'acier, caractérisé en ce que la section transversale du tube, mesurée perpendiculairement à son axe longitudinal, est telle 5 que le quotient de la dimension extérieure maximale de la section transversale du tube par l'épaisseur maximale de sa paroi à l'emplacement de cette section transversale soit d'au moins 26, et que le quotient de la dimension extérieure minimale de la section transversale du tube par l'épaisseur maximale de sa paroi à 10 l'emplacement de cette section transversale soit d'au moins 13» ces deux quotients étant appelés respectivement "rapport A" et "rapport B". , - 2.— Cadre selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport A est compris entre 26 et 52. 15 3.- Cadre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport B est compris entre 13 et 28. 4.- Cadre de raquette de tennis formé en tube d'acier, caractérisé en ce que, lorsqu'on le soumet à l'essai de déformation 1, le déplacement vertical n'est pas supérieur à 44,45 Mm* 20 ledit essai de déformation 1 se rapportant au fléchissement de la tête avec son manche serré en position, et consistant à serrer solidement les derniers 15»2 cm de l'extrémité du manche, les cordes étant orientées horizontalement, à utiliser un élément qui s'accroche au pontage pour appliquer une charge de 22,68 kg 25 au centre du cadre en un point "L" situé à 35»5& cm du. bord de l'élément de serrage (c'est-à-dire à une distance de 50,8 cm de l'extrémité de la poignée) de sorte que la tête fléchit verticalement vers le bas. 5.- Cadre de raquette de tennis formé en tube d'acier, 30 caractérisé en ce que, lorsqu'on le soumet à l'essai de déformation 2, sous un couple de 1,76 mkg, la déformation angulaire ne dépasse pas 4°, ledit essai de déformation 2 se rapportant à la torsion de la tête avec son manche serré en position, et consistant à serrer le cadre de la même façon que dans l'essai 1 pré- 35 cité , à tordre la tête autour de l'axe longitudinal du manche mais sans déplacement linéaire, à appliquer le couple de torsion sur la ligne YZ à l'aide d'une flèche munie d'un contrepoids que l'on fixe à la tête à une distance de 35»55 cm du bord de l'élément de serrage, à appliquer des charges en sens opposés aux 69 45662 9 2027663 points Y et Z pour obtenir ainsi un couple de 1,76 mkg, puis à mesurer le déplacement angulaire du cadre (figure 2). 6.- Cadre de raquette de tennis formé en tube d'acier, caractérisé en ce que, lorsqu'on le soumet à l'essai .de déforma-5 tion 3, le déplacement vertical n'est pas supérieur à 44,45 mm, ledit essai de déformation 5 se rapportant au fléchissement du manche avec la tête serrée en position, et consistant à serrer solidement la couronne de la raquette jusqu'à la ligne F-G (située à 15»24 cm du point H), les cordes occupant une position 10 horizontale, à appliquer une charge de 9,07 kg à l'extrémité E du manche, puis à mesurer le déplacement vertical de l'extrémité du manche (figure 2). y.- Cadre de raquette de tennis formé en tube d'acier, caractérisé en ce que, lorsqu'on le soumet à l'essai de déforma-15 tion 4, son rapport charge/fléchissement est supérieur à 450, ledit essai de déformation'4 se rapportant à la déformation de la tête dans le plan des cordes, et consistant à serrer le cadre dépourvu de son cordage entre des mâchoires formant crochets dans une machine d'essai de traction, en I et J, à appliquer réguliè-20 rement une charge au cadre dans le sens opposé à celui de la tenr-sion normalement exercée par les cordes transversales, à porter sur un graphique le fléchissement du cadre sous l'effet d'une charge régulièrement croissante, puis à calculer le rapport charge/fléchissement pour une valeur de fléchissement de 2,54 mm 25 — *»«• fiigisSnV(g2) 2). 8.- Cadre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7> caractérisé en ce que le tube présente une section transversale ovale. 9.- Cadre selon la revendication 8, caractérisé en ce 30 que la dimension extérieure maximale de la section transversale du tube est orientée dans une direction perpendiculaire au plan contenant le cadre. 10.- Raquette de tennis, caractérisée en ce qu'on l'obtient en cordant un cadre selon l'une quelconque des revendica-35 tions 1 à 9.