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 Zielsichere Roboter im Mikromaßstab
30.09.2016 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Standort Stuttgart, Stuttgart

nachricht Europaweit einzigartige Faserpilotanlage geplant
29.09.2016 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: First-Ever 3D Printed Excavator Project Advances Large-Scale Additive Manufacturing R&D

Heavy construction machinery is the focus of Oak Ridge National Laboratory’s latest advance in additive manufacturing research. With industry partners and university students, ORNL researchers are designing and producing the world’s first 3D printed excavator, a prototype that will leverage large-scale AM technologies and explore the feasibility of printing with metal alloys.

Increasing the size and speed of metal-based 3D printing techniques, using low-cost alloys like steel and aluminum, could create new industrial applications...

Im Focus: Zielsichere Roboter im Mikromaßstab

Dank einer halbseitigen Beschichtung mit Kohlenstoff lassen sich Mikroschwimmer durch Licht antreiben und steuern

Manche Bakterien zieht es zum Licht, andere in die Dunkelheit. Den einen ermöglicht dieses phototaktische Verhalten, die Sonnenenergie möglichst effizient für...

Im Focus: Experimentalphysik - Protonenstrahlung nach explosiver Vorarbeit

LMU-Physiker haben mit Nanopartikeln und Laserlicht Protonenstrahlung produziert. Sie könnte künftig neue Wege in der Strahlungsmedizin eröffnen und bei der Tumorbekämpfung helfen.

Stark gebündeltes Licht entwickelt eine enorme Kraft. Ein Team um Professor Jörg Schreiber vom Lehrstuhl für Experimentalphysik - Medizinische Physik der LMU...

Im Focus: Der perfekte Sonnensturm

Ein geomagnetischer Sturm hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Jahrzehnte rätselte die Forschung, wie hoch energetische Partikel, die auf die Magnetosphäre der Erde treffen, wieder verschwinden. Jetzt hat Yuri Shprits vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und der Universität Potsdam mit einem internationalen Team eine Erklärung gefunden: Entscheidend für den Verlust an Teilchen ist, wie schnell die Partikel sind. Shprits: „Das hilft uns auch, Prozesse auf der Sonne, auf anderen Planeten und sogar in fernen Galaxien zu verstehen.“ Er fügt hinzu: „Die Studie wird uns überdies helfen, das ‚Weltraumwetter‘ besser vorherzusagen und damit wertvolle Satelliten zu schützen.“

Ein geomagnetischer Sturm am 17. Januar 2013 hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Der Sonnensturm ermöglichte einzigartige Beobachtungen, die...

Im Focus: New welding process joins dissimilar sheets better

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of light metals.
Scientists at the University of Stuttgart have now developed two new process variants that will considerably expand the areas of application for friction stir welding.
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH supports the University of Stuttgart in patenting and marketing its innovations.

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Smart Glasses Experience Day

30.09.2016 | Veranstaltungen

Einzug von Industrie 4.0 und Digitalisierung im Südwesten - Innovationstag der SmartFactoryKL

30.09.2016 | Veranstaltungen

"Physics of Cancer" - Forscher diskutieren über biomechanische Eigenschaften von Krebszellen

30.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Smart Glasses Experience Day

30.09.2016 | Veranstaltungsnachrichten

Materialkompetenz für den Leichtbau: Fraunhofer IMWS präsentiert neue Lösungen auf der K-Messe

30.09.2016 | Messenachrichten

Vom Rollstuhl auf das Liegerad – Mit Funktioneller Elektrostimulation zum Cybathlon

30.09.2016 | Energie und Elektrotechnik