Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

FH Nürnberg: Studenten entwickeln Prüfanlage zum Test von Tischtennisschlägern

14.08.2001


Die Prüfanlage und ein zu prüfender Schläger


Die Flugbahn eines Tischtennisballs vor und nach dem Aufprall auf dem Schläger


Jeder Tischtennisspieler, der sich dem "untersten Anfängerniveau" entwachsen fühlt, greift nicht mehr zum erstbesten, sondern sucht sich einen zu seiner Spielweise (Angriff, Abwehr) passenden Schläger. Dazu kann er beispielsweise die auf der Verpackung angegebenen Daten zur Härte, zum Belagtyp und zur Schwammstärke zu Rate ziehen. Dabei handelt es sich jedoch um Eigenschaften, die die Qualität des Schlägers nicht reproduzierbar kennzeichnen. Studenten der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule haben für die genaue Klassifizierung ein Verfahren entwickelt.

Es gibt eine relativ einfache Möglichkeit, die Eigenschaften eines Tischtennisschlägers festzustellen: Wird ein Tischtennisball senkrecht hochgeworfen und trifft er beim Herunterfallen auf einen waagerecht bewegten Schläger, so fliegt der Ball mit einem gewissen "Spin", also einer bestimmten "Drehung" entlang einer bestimmten Bahn. Bei Variation des Holzes oder des Belags des Schlägers ergeben sich jeweils andere Spins und Flugbahnen. Aus der Form der Bahn bzw. dem Spin des Balles ist es möglich, auf die Eigenschaften des Schlägers zu schließen. Erfolgt die Bewegung des Schlägers mit einer konstanten Geschwindigkeit und fällt der Ball immer aus der gleichen Höhe auf den Schläger, so ist die resultierende Flugbahn reproduzierbar und es lassen sich daraus quantitative Rückschlüsse auf die Eigenschaften des jeweils verwendeten Tischtennisschlägers ziehen.

Aufgrund dieser Überlegungen haben zwei Studenten der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule Nürnberg im Rahmen von zwei Diplomarbeiten eine automatisierte Prüfeinrichtung zur Bewertung der Eigenschaften von Tischtennisschlägern geplant, entwickelt und realisiert. Planung und Entwicklung der Prüfeinrichtung waren Schwerpunkt der Diplomarbeit von Ralf Haselmann, Realisierung und Optimierung wurden in der Diplomarbeit von Wolfgang Beck vorgenommen. Die beiden Studenten des Feinwerktechnik-Studienschwerpunkts "Produktions- und Automatisierungstechnik" wurden von Prof. Dr. Herbert Forster betreut, in dessen Labor die Anlage aufgebaut wurde.

Der Aufbau ist in Abb.1 und Abb. 2 zu erkennen. Ein Tischtennisschläger ist in der Schlägeraufnahme befestigt. Diese erzeugt durch Rotation die waagerechte Bewegung des Schlägers. Die Rotationsgeschwindigkeit in der Schlägermitte kann von zwei m/s bis zehn m/s variiert werden. Der senkrechte Wurf des Balles wird durch freien Fall nachgebildet. Ein in die Prüfeinrichtung eingelegter Ball wird automatisch mittels Druckluft durch ein Rohr mit aufgestecktem Schlauch (Abb.1) in eine Vorrichtung (Abb.2) in ca. 2m Höhe befördert und genau dann fallengelassen, wenn sichergestellt ist, dass er den rotierenden Schläger möglichst in der Mitte trifft. Die nach dem Auftreffen entstehende Flugkurve mit dem Spin des Balls wird durch eine Digitalkamera erfasst und an einen PC weitergeleitet. Der Kreislauf in der Anlage wird geschlossen durch automatischen Rücktransport des abgeschlagenen Balles in die Abwurfeinrichtung.

Damit die gesamte Bahn des Tischtennisballs auf dem Bild zu erkennen ist, muss eine Langzeitbelichtung von ca. 1s vorgenommen werden. Dazu wird an der Digitalkamera eine Belichtungszeit von 1s eingestellt, der Raum abgedunkelt und die Prüfeinrichtung mit einem Stroboskop belichtet. Aus der Position des Balls, der auf dem Bild an mehren Stellen der Flugbahn "eingefroren" ist, lassen sich dann mit Hilfe eines Grafikprogramms quantitative Aussagen über den Verlauf der Flugbahn und somit über die Schlägereigenschaften ableiten. Daher kann eine eindeutige Zuordnung des Schlägertyps zu vorgegebenen Qualitätsmerkmalen erfolgen. Wird der Ball an verschiedenen Stellen unterscheidbar markiert, so kann auch sein Spin ermittelt werden.

Mit der geschilderten Prüfeinrichtung ist es erstmals möglich, die Eigenschaften von Tischtennisschlägern objektiv und quantitativ zu bewerten. Bisher haben schon mehrere Sportartikelhersteller Interesse an den beiden Diplomarbeiten gezeigt; ein Beweis dafür, dass hier ein praxisnahes Thema aufgegriffen wurde, das sicher in weiteren Diplomarbeiten noch vertieft werden kann.

Thoralf Dietz | idw

Weitere Berichte zu: Flugbahn Prüfeinrichtung Schläger Spin Tischtennisschläger

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Quantenanomalien: Das Universum in einem Kristall
21.07.2017 | Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe

nachricht Projekt »ADIR«: Laser bergen wertvolle Werkstoffe
21.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Physiker designen ultrascharfe Pulse

Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig stark fokussierte elektromagnetische Felder erzeugt werden können. Anwendung finden könnte das neue Verfahren zum Beispiel in der Mikroskopie oder für besonders empfindliche Sensoren.

Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht und Röntgenstrahlung sind Beispiele für elektromagnetische Wellen. Für viele Anwendungen ist es notwendig, diese Strahlung...

Im Focus: Physicists Design Ultrafocused Pulses

Physicists working with researcher Oriol Romero-Isart devised a new simple scheme to theoretically generate arbitrarily short and focused electromagnetic fields. This new tool could be used for precise sensing and in microscopy.

Microwaves, heat radiation, light and X-radiation are examples for electromagnetic waves. Many applications require to focus the electromagnetic fields to...

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Basis für neue medikamentöse Therapie bei Demenz

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Aus Potenzial Erfolge machen: 30 Rittaler schließen Nachqualifizierung erfolgreich ab

27.07.2017 | Unternehmensmeldung

Biochemiker entschlüsseln Zusammenspiel von Enzym-Domänen während der Katalyse

27.07.2017 | Biowissenschaften Chemie