Verarbeitung von TT-Hölzern

[Markus S.]

Zitat von Arralen

Wie auch immer, bei den Grazern und der FH Coburg heißt es "Dynamik", bei anderen (z.b. TU Darmstadt) ist es einfach Technische Mechanik III ...

Bei den Bochumern heißt "Höhere Mechanik", bei der Uni seit '96 , oh, cool, "Kontinuumsmechanik". Schätze jedenfalls, dass soll das Fach sein

Sehr schön, und was willst du jetzt damit sagen.........?

Zitat von Arralen

Zurück zu deiner Behauptung, der Kern würde den Impuls leiten. Würdest du bitte beim einfachen Beispiel des Doppel-T-Trägers anfangen mit der Erklörung und dann die Besonderheiten eines TT-Holzes schrittweise einbauen?
Lerne ja auch gerne was dazu ! Danke!

Ein TT-Holz hat nichts mit einen T-Träger zu tun. Ein T-Träger besteht über seinen ganzen Querschnitt aus einem homogenen Werkstoff, der kristallin aufgebaut ist. Über den ganzen Querschnitt liegen die gleichen Eigenschaften vor. Und einen T-Träger aus Holz hab ich noch nie gesehen.

Ein TT-Holz ist ganz anders aufgebaut: Schon Material ist alles andere als homogen. Der Aufbau ist in der Regel so dass sich zwischen einer harten Decklage ein weicher Kern befindet. Von homogenen Eigenschaften über den gesamten Querschnitt ist keine Spur.

Desweiteren hat ein Holz noch nicht mal die Form eines T-Trägers. Dein Vergleich hinkt also hinten und vorn.

Jetzt bleibt noch die Frage warum die Maserung der Deckschicht keinen Einfluss hat: Beim Auftreffen des Balls auf den Schläger wird der größte Teil der Energie des Balles vom Schwamm aufgenommen und nur ein kleiner Teil wird zum Holz weitergeleitet. Vom Schwamm zum Holz wird ein Impuls übergeben. Dieser Impuls bewirkt das dass Holz aus seiner Ruhelage gebracht wird und versucht diese wieder zu erreichen. Das Holz beginnt also um seine Ruhelage zu schwingen. Trennt man nun gedanklich Deckschicht und Kern, so würde die harte Deckschicht mit wesentlich kleinerer Amplitude schwingen wie der weiche Kern, da die Schwingungsenergie bei beiden gleich sein muss. Die "zwanghafte Überlagerung" (durch die Verleimung) der beiden Bewegungen bewirkt das die Schwingung des Kerns von der Deckschicht gedämpft wird. D.h.: Der Kern schwingt, die Deckschicht dämpft.
Dadurch dass das Deckfurnier sehr dünn ist, ist die Dämpfung gering. Und bei geringer Dämpfung macht es in der Praxis überhaupt keinen Unterschied ob bei "idealer" Maserung die Dämpfung 100% des Idealen ist oder nur 95%. 100% Dämpfung heißt hier nicht das jegliche Schwingung weggedämpft wird, sondern das 100% den "Normalschwingungswert" des Furniers darstellt.

Zitat von Arralen

Preisfrage für Unbeteiligte: Wo habe ich studiert?

Hab ich eben doch schon erraten. In Fürth, bei Quelle.

[Arralen]

Zitat von Markus S.

Sehr schön, und was willst du jetzt damit sagen.........?

Steht da: Ist alles Mechanik. Auch die Dynamik

Ein TT-Holz hat nichts mit einen T-Träger zu tun. .. Und einen T-Träger aus Holz hab ich noch nie gesehen.

Deswegen empfahl ich nen Semesterchen "Holzbau für Bauingenieure" ...

Ein TT-Holz ist ganz anders aufgebaut: Schon Material ist alles andere als homogen. Der Aufbau ist in der Regel so dass sich zwischen einer harten Decklage ein weicher Kern befindet. Von homogenen Eigenschaften über den gesamten Querschnitt ist keine Spur.

Sicher.
Bei modernen Werkstoffen im Maschinen-/Fahrzeugbau auch nicht.
(Oberflächenhärtung, -beschichtung, Verbundwerkstoffe etc.)

Desweiteren hat ein Holz noch nicht mal die Form eines T-Trägers. Dein Vergleich hinkt also hinten und vorn.

Keinesfalls. Man denke sich das Holz in der Mitte längs durchgesägt. Wir blicken auf die schmale Schnittkante.
Wir sehen: 2 Deckschichten, einen Kern. 90° zu den Schichten kommt der Ball angeflogen (erscheint als Kreis)
Jetzt ersetzt man die Deckschichten durch die Gurte eines Doppel-Ts, den Kern durch den Steg.
Oh Wunder: das Bild sieht genauso aus.

Samit vernachlässigen wir zwar ein Auftreffen des Balles neben der gedanklichen Verlägerung des Griffes, aber die daraus resultierenden Verwindungen wollten wir ja erstmal außer acht lassen.

Also m.E. ein guter Ausgang für eine Betrachtung.
Weiter in komplizierte Einzelheiten gehen kann man ja später immer noch.

Jetzt bleibt noch die Frage warum die Maserung der Deckschicht keinen Einfluss hat: Beim Auftreffen des Balls auf den Schläger wird der größte Teil der Energie des Balles vom Schwamm aufgenommen und nur ein kleiner Teil wird zum Holz weitergeleitet. Vom Schwamm zum Holz wird ein Impuls übergeben.

Wenn du meinst "kleiner Teil direkt aufgenommen", ok. Ansonsten: Falsch.
Der Impuls des Balles wird komplett auf das Holz übertragen und von diesem auf den Schlagarm. Schließlich halten wir das Holz am Griff fest, und nicht den Schwamm einzeln.
Unterschiede gibt es allerdings bei der Art&Weise, wie diese Impuls weitergeben wird. Aber diese Betrachtung kommt vielleicht später - wir sind noch im "grobmechanischen Teil', da paßt das nicht hin.

Dieser Impuls bewirkt das dass Holz aus seiner Ruhelage gebracht wird und versucht diese wieder zu erreichen. Das Holz beginnt also um seine Ruhelage zu schwingen.

Jo.

Trennt man nun gedanklich Deckschicht und Kern, so würde die harte Deckschicht mit wesentlich kleinerer Amplitude schwingen wie der weiche Kern, da die Schwingungsenergie bei beiden gleich sein muss.

Muss sie?
Für unser Beispiel ist übrigens das Freischneiden nicht zulässig. Nicht die Energie muss gleich sein, sondern die Amplitude.
Außer die Klebefuge ist allzu dick und elastisch, aber dazu später ..

Die "zwanghafte Überlagerung" (durch die Verleimung) der beiden Bewegungen bewirkt das die Schwingung des Kerns von der Deckschicht gedämpft wird. D.h.: Der Kern schwingt, die Deckschicht dämpft.

Erst recht falsch.

Wenn beide mit gleicher Energie schwingen, die Deckschicht aufgrund größerer Steifigkeit aber mit kleinerer Amplitude, dann schwingt sie aber mit höherer Frequenz. sonst ist die Energie ja nicht gleich
Dann würden sich die Schwingungen überlagern, aber nicht dämpfen.

Aber natürlich ist die Energie nicht gleich.

Denn wir reden hier von Biegeschwingungen um die Querachse, also längs zum Schläger. Die relevante Bewegung ist also nicht die in Auftreff-Richtung des Balls (die betrifft nämlich den ganzen Schläger), sondern die durch die Durchbiegung begründete Verlängerung/Verkürzung der Oberflächen(funiere), also längs in der Blattebene.
Und da ist die Amplitude nur in/an der Klebefuge für Kern und Außenlage gleich. (außer die Fuge ....)
Je weiter man von der Mittellage (Sehne) des Holzquerschnitts weggeht, umso größer wird die Verformung.
=> Außen ist die größte Verformung, aber auch die größte Steifigkeit : der größte Energietransport

Falls du das nicht glaubts, trenn einfach mal mit einem Messer die oberen Funiere bei deinem Holz knapp über dem Griff durch. Wenn da keine Energie transportiert wird, brauchst du sie ja nicht.
Dann spiel damit einen Gegentops.. nein, üb lieber TS mit dem Ballroboter.
Dem tut es nicht so weh, wenn ihm ein Schlägerblatt an den Kopf fliegt.

Dadurch dass das Deckfurnier sehr dünn ist, ist die Dämpfung gering.

Was hat das mit einander zu tun?
Dichte, innere Reibung, etc haben etwas mit dem Dämpfungseigenschaften eines Stoffes zu tun. Die Abmessungen eher wenig.
Und leider sind gerade die Deckfuniere meist besonderns fest, aber elastisch ausgelegt. Dh. sie dämpfen gerade nicht.
Wenn etwas dämpft, dann ist es das weiche Hölz im Kern. Und der dämpft nicht hauptsächlich die Biegeschwingungen um die Querachse, sondern lokale Schwingungen in Blattdicke. die passen aber nicht in diese grobmechanische Betrachtung

Und bei geringer Dämpfung macht es in der Praxis überhaupt keinen Unterschied ob bei "idealer" Maserung die Dämpfung 100% des Idealen ist oder nur 95%. 100% Dämpfung heißt hier nicht das jegliche Schwingung weggedämpft wird, sondern das 100% den "Normalschwingungswert" des Furniers darstellt.

Ah,ja.
Soll heißen?

Wie dargelegt, findet der Energietransport gerade in den Außenschichten statt. Abweichungen in den Materialeigenschaften machen hier also einen großen Unterschied.
Die Aufgabe des Kerns (Steg beim Träger) ist nur, die Außenschichten auf Abstand zu halten. Die dabei auftretenden Kräfte und Wege (Kraft mal Weg gleich ??) sind aber immer kleiner als die auf den maximalen Abmessungen auftretenden.

Und dabei haben wir noch nicht einmal die Verwindungen um die Längsachse betrachtet, die auftreten, wenn der Ball das Blatt nicht genau in Verlängerung des Griffs trifft.
Genaugenommen müßte man auch noch die auf dem Blatt aufliegenden Finger in die Betrachtung einbeziehen, aber ...

Spätestens dann wird klar, das Unterschiede in der Faserorientierung der Oberfläche einen großen Einfluß auf die Spieleigenschaften haben können ...

Studienort:
Hab ich eben doch schon erraten. In Fürth, bei Quelle.

Die anderen sollten raten.
Du sollst nach Hause gehen und deine Hausaufgaben machen.
Und nicht hier so einen hanebüchenen Blödsinn erzählen.


So, und wenn noch einer Lust hat mach ich noch ein zweites Posting über die lokale Ausbreitung des Impulses beim Auftreffen des Balles auf Gummi/Schwamm/Holz, resultierende lokale 3-D Schwingungen und deren Ausbreitung im Schlägerblatt im zeitlichen Verlauf.
Aber nur, wenn da jemand ernsthaft drum bittet. Und ich in den nächsten Tagen zu viel Zeit habe.
Ich habe nämlich keine Lust mehr.

[Markus S.]

Zitat von Arralen

Du sollst nach Hause gehen und deine Hausaufgaben machen.
Und nicht hier so einen hanebüchenen Blödsinn erzählen.

Hast recht. Hab echt noch "Hausaufgaben" zu machen. Aus dem Grund hab ich grade keine Zeit auf deinem ganzen Quatsch einzugehen. Deshalb im Momnet nur so viel: 95% vom was du in deinem letzten Post geschrieben hast in Quatsch mit Soße !!!!!!!!

Zitat von Arralen

Ich habe nämlich keine Lust mehr.

Wenn ich mir so viel Quatsch aus den Fingern gesaugt hätte, wäre mir mit Sicherheit auch die Lust vergangen.


Wenn ich Zeit hab nehm ichs die Tage nochmal gezielt auseinander.... Aber scheinbar hatte ich doch recht mit Fürth.......

[Der Holzexperte]

Gibt es hier eigentlich noch einen Experten, der uns mal aufklären kann, wer von beiden Recht und hat ? Wir alle wollen hier doch auch was lernen ...

[Hurz67]

Also ich hab nichmal die Hälfte verstanden, aber mit meinem Halbwissen ist das auch nicht möglich..vielleicht sollte man das nochmal ein bischen strukturierter aufdröseln, ich versuch das mal:

Was für Einflüsse haben wir, wenn der Ball auf das Holz trifft ?

(auch wenn das nicht ganz korrekt ist, lasse ich den Belag jetzt mal weg, für das was sich im Holz abspielt, dämpft der Belag erstmal, lässt also nur einen Teil der Energie auf das Holz, welches wir betrachten wollen...)

Wir nehme einen allgemeinen Fall an:

Der Ball triff das Blatt irgendwo seitlich der Mittelachse

Es gibt folgende dynamische Effekte im Holz:

1. Das Blatt wird ausgelenkt.
2. Das Blatt verwindet sich um die Mittelachse
3. Die Aussenfurnierkonstruktion wird komprimiert (können auch mehrere
Furniere sein)
4. Die Aussenfurnierkonstruktion 'dellt' sich elastisch ein und
komprimiert den Kern

So der Anfang wäre gemacht...Fällt den Spezialisten noch mehr ein ?
Mein Vorschlag wäre

A. die Liste zu erweitern und Punkt für Punkt durchzudiskutieren.
B. zu vernachlässigende Punkte rausnehmen
C. die verbleibenden Punkte bezüglich Tischtennisvokabeln bewerten
D. Mittels Beispielen aufzeigen, wie sich sowas auswirkt

Was mich speziell interessiert, wie sich Kunstfasern bezüglich der Dynamik im Holz verhalten.

So und jetzt vertragt euch wieder und lasst es sprudeln

[muellmann]

Jetzt komm ich auch noch dazu
Hab´ zwar mein Studium nach 4 Jahren aufgegeben (MaschBau Uni Karlsr.) und mich danach der Zimmerei gewidmet, aber auch das sollte helfen.

Zum Thema, so ganz aus dem Bauch ´raus:
Ein Sandwich
(nicht Käse- Schinken sondern z.B. Deckschicht-Balsa-Deckschicht)
Idealisiert:
Die Mittelschicht hat die Hauptaufgabe, die Deckschichten in einem bestimmten Abstand voneinander zu halten und eine gegenseitige Verschiebung der Deckflächen zueinander zu verhindern.
Als Folge davon werden die Deckschichten rein auf Zug&Druck (Außenkurve länger Innenkurve) in der Flächenebene belastet. Dafür nehmen sie jedoch den Hauptteil der Kräfte auf.
Bei Holz ist die Belastbarkeit Quer / längs zur Faser extrem unterschiedlich. Wenn man die Deckfurniere quer draufpappen würde wär nach wenigen Schlägen Ende.
Die Faserrichtung ist also elementar.
Dadurch sind natürlich auch die Grundfrequenzen der Eigenschwingungen in/quer zur Faserrichtung unterschiedlich.
Ob diese 20° jetzt Absicht sind weiß wohl nur der Hersteller.
Dadurch lassen sich z.b. Schwingungseigenschaften, Elastizität, Festigkeit, Dämpfung des Blattes in verschiedenen Richtungen gezielt beeinflussen.
Das Ergebniss ist ein Gesamtgebilde
Wer das zerpflücken und getrennt beschreiben kann kriegt den Nobelpreis.
Kurz vor Chaostheorie.

Zum Impuls:
Lässt sich in Maßen leiten (hohes E-Modul, wenig mikroskop. Reibung) und dämpfen (niedr. E-Modul, viel mikrosk. Reibung.=Wärmeentwicklung)
Dazu kommen Materialübergänge (Sperrschichten, Trennfugen siehe Rendler ect.) und Faserrichtungen.
Spannende Sache, das Ganze


Gruß, Jan

[Der Holzexperte]

Zitat von muellmann

Bei Holz ist die Belastbarkeit Quer / längs zur Faser extrem unterschiedlich. Wenn man die Deckfurniere quer draufpappen würde wär nach wenigen Schlägen Ende.
Die Faserrichtung ist also elementar.
Dadurch sind natürlich auch die Grundfrequenzen der Eigenschwingungen in/quer zur Faserrichtung unterschiedlich.

Ich kenne 2 Leute, die bei ihren Hölzern Marke Eigenbau Nicht-Deckfurniere quer einbauen, z.B.:

Außenfurnier
Sperrfurnier (um 45 Grad vesetzt)
Balsa
Balsa (um 90 Grad versetzt)
Sperrfurnier (um 45 Grad versetzt)
Außerfurnier

Was bewirkt das genau bezogen auf die Spieleigenschaften ? (man muss ja mal die Gelegenheit nutzen und die Experten hier befragen ... )

[muellmann]

Zitat von Der Holzexperte

Außenfurnier
Sperrfurnier (um 45 Grad vesetzt)
Balsa
Balsa (um 90 Grad versetzt)
Sperrfurnier (um 45 Grad versetzt)
Außerfurnier

Bin kein Experte, versuch´s aber trotzdem.
Wenn du z.B. ein Stück Balsa 3mm dick in versch. Richtungen biegst passiert folgendes:
in Faserrichtung: elastisches Federn
quer dazu: Bruch
Lösung: 2 Schichten, 90° versetzt
Vorteil: Quer und längs gleiche Elastizitätseigenschaften
Nachteil(?): Klebung bewirkt eine harte Sperrschicht, zieht je nach Kleber in´s Balsa ein und macht die pos. Eigenschaften (Weich, leicht, homogen wieder teilweise zunichte )
Sperrfurnier: dto., Verteilung des Aufpralldruckes auf eine größere Fläche (zusammen mit Deckschicht),
Außen-& Sperrfurnier: s. Sperrfurnier, Dämpfung in Querrichtung, Leitung in Griffrichtung, Schutz des weichen Balsakernes, "Einstellung" des Katapultes, d.h. wie stark wird der Balsakern als Ein- bzw. Ausfederndes Element benutzt.
Rendler z.B. benutzt senkrecht stehende Balsascheibe, daraus folgt gleiche Eigenschaft in jede Richtung, daraus folgt großer "Sweetspot" (hört man so, hab selbst so´n Ding noch nie in den Fingern gehabt )

[Hurz67]

Zitat von muellmann

Rendler z.B. benutzt senkrecht stehende Balsascheibe, daraus folgt gleiche Eigenschaft in jede Richtung, daraus folgt großer "Sweetspot" (hört man so, hab selbst so´n Ding noch nie in den Fingern gehabt )

Hmm, Du meinst die Balsa Fasern stehen senkrecht zum Blatt ?

Ich glaube Rendler hat das nicht, wenn ich mir meine beiden Rendlers so um die Blattkante herum anschaue, so verändert sich die Oberflächenstruktur des Kerns von Glatt nach Porös und wieder zurück. Die einzigen von denen ich es weiss (weil ich selber eins besitze), sind die Gewo Power All/Off/DEF Modelle (hier aber in Verbindung mit Carbon in Schicht 2 und 4 ) und wie ich hörte auch TSP. Die senkrecht zur Blattrichtung verlaufende Kernfasern wirken imSpiel elastisch und schnell(die Power All Modelle sind eigentlich schon Off- bzw. Off), die Deckfurniere/Carbon Sperrschicht (?) verleiht der Konstruktion Stabilität weile der Kern die seitliche Auslenkung des Blattes nicht aufnehmen kann und mit der Zeit brechen würde.

[Uli-Noppe]

Schön das ihr euch theoretische Gedanken über TT Hölzer macht.

Mir ist das zu komplez, da der Einfluß der Klebung z.B kaum berücksichtigt wurde, oder die Anzahl der Schichten im Kernfurnier.
Darum mache ich es mir etwas einfacher: Ich baue einfach unterschiedliche Hölzer auf und teste es!
Bin gerade dabei einiges an den Pappel-Balsa Hölzern von mir aufzubauen und da ist das unter anderem 1 Testpunkt. Ich variiree immer ein Parameter und lasse Testspieler die Veränderung beurteilen. Mal wird die Klebung, mal das Deckfunier selber, mal die Faserrichtung des Kerns und mal die Richtung des Deckfurniers variiret.
Was nutzt mir die tollste theoretische betrachtung, wenn das in die praxis umgesetzte errechnete Ergebniss nicht dem vorher gewollten entspricht?

Also lasst mal stecken mit euer TM!

Ach ja, baue selber Hölzer, habe auch studiet, aber Elektrotechnick. Mit Schwingungen hatten wir da auch zu genüge zu tun, da rechne ich doch jetzt in meiner Freizeit nicht so ein Blödsinn aus! An die Ölfinger, wie mein Ausbildungsleiter bei der AEG sagte: „Ein schlechter Elektricker ist immer noch ein guter Mechanicker“ :-)

Uli