Bowlingball

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Hintergrund

65 Millionen Menschen werfen jedes Jahr schwere Bälle mit Geschwindigkeiten von bis zu 32 km/h über Bowlingbahnen in den Vereinigten Staaten. Abgesehen von den Grifflöchern und auffälligen Farben sehen die Kugeln einfach aus – täuschenderweise. Bei Preisen von weniger als 50 bis etwa 300 US-Dollar sind die Kugeln viel mehr als feste Kugeln.

Bowlingbälle sind so konzipiert, dass sie auf verschiedenen Arten von Oberflächen am besten funktionieren (Bahnen sind auch nicht so einfach wie sie aussehen) und den Stil und die Stärke eines einzelnen Bowlers ergänzen. Bowlingbahnen aus Holz werden täglich mit Mineralöl behandelt, um sie vor der Wirkung der Kugeln zu schützen. Typischerweise sind die ersten zwei Drittel der Fahrspur ziemlich stark geölt (der genaue Grad variiert je nach Einrichtung), während das letzte Drittel leicht geölt wird. Infolgedessen gleitet ein richtig geworfener Ball gerade die Bahn hinunter, bis er auf die weniger geölte Oberfläche trifft, und biegt sich dann in Richtung der Pins, wenn er eine bessere Traktion gewinnt. Die besten Ergebnisse erzielen Sie, wenn die Rotationseigenschaften des Balls an den Abwurfstil und die Stärke des einzelnen Bowlers angepasst werden.

Verlauf

Sowohl Rasenbowling (bei dem Kugeln auf eine Zielkugel gerollt werden) als auch Kegelbowling werden seit Jahrtausenden gespielt. Das ausgegrabene Grab eines ägyptischen Kindes, das vor 5.200 Jahren begraben wurde, brachte eine Reihe von Steinnadeln hervor, die anscheinend für eine Form des Bowlings verwendet wurden.

Rasenbowling war im Mittelalter in Europa sehr beliebt. Im Jahr 1366 verbot König Edward III. das Spiel, damit seine Truppen ihrem Bogenschießen mehr Aufmerksamkeit schenken würden. In ähnlicher Weise wurde Kegeln Bowling (mit den Pins in einem Rautenmuster) in Connecticut und New York während des frühen 19. Jahrhunderts verboten, weil es mit schwerem Glücksspiel in Verbindung gebracht wurde. Dies führte zum Hinzufügen eines zehnten Stifts (angeordnet im heute üblichen dreieckigen Muster), um das Gesetz zu umgehen.

Rasenbowlingbälle sind entweder gewichtet oder asymmetrisch geformt, so dass sie sich beim Rollen krümmen. Bälle, die beim Pin-Bowling verwendet werden, müssen eine exakt runde Form haben, enthalten jedoch versteckte Gewichte, die ihr Gleichgewicht und ihre Rotation beeinträchtigen. Sie unterscheiden sich auch von Rasenbowlingbällen dadurch, dass sie Grifflöcher haben; sie können zwei haben (für Daumen und Mittelfinger) oder, allgemeiner, drei (für Daumen und Mittel- und Ringfinger). Wenn ein Bowler einen Ball kauft, werden die Löcher so gebohrt, dass sie in seine Hand passen.

Strukturelle Entwicklung

Historisch wurden die meisten Bowlingkugeln aus Lignum vitae hergestellt ein sehr hartes Holz. Im Jahr 1905 wurde die erste Bowlingkugel aus Gummi (der Evertrue) hergestellt, neun Jahre später folgte die Mineralite-Gummikugel der Brunswick Corporation. Bis in die 1970er Jahre dominierten Hartgummibälle den Markt, als Polyesterbälle entwickelt wurden. In den 1980er Jahren wurden Urethan-Bowlingbälle eingeführt. Um 1990 wurden dramatische Änderungen im Design der Ballkerne (dichte Blöcke innerhalb des Balls, die das Gleichgewicht des Balls verändern) vorgenommen. Kurz darauf wurde reaktives Urethan als neue Deckschicht (die Oberflächenschicht des Balls) eingeführt.

Auch als Harz bezeichnet, wurde das neue reaktive Urethan-Deckmaterial in Kombination mit innovativen Kerndesigns verwendet, was den Sport drastisch veränderte. Während der ersten vollen Wintersaison, in der reaktive Bälle verwendet wurden, stieg die Zahl der perfekten Spiele (12 aufeinanderfolgende Würfe, bei denen alle 10 Kegel umgeworfen wurden) um fast 20 % – der American Bowling Congress meldete 14.889 in den Jahren 1991-92 und 17.654 die nächstes Jahr.

Einige Beispiele für Kernformen sind Glühbirne, kugelförmig und elliptisch. Kombinationskerne werden hergestellt, indem ein Kern einer Form und Dichte in einen zweiten Kern einer anderen Form und Dichte eingeschlossen wird. Der Hauptkern kann durch Hinzufügen eines Kragens oder Gewichtsblocks zum Kern oder durch separates Einbetten kleiner Gegengewichte in das Innere der Kugel ergänzt werden.

Seit etwa 1993 verwenden Bowlingkugelhersteller computergestützte Designsoftware, um häufige Verbesserungen des Kerndesigns zu erzielen. Die Designs sind so ausgereift, dass selbst für ein Ballmodell ein anderes Kerndesign für verschiedene Ballgewichte verwendet werden kann (z. und 16-Pfund-Bälle). Ein Entwicklungschemiker, der für einen großen Hersteller arbeitet, wurde 1996 in einer Design News . zitiert Artikel mit den Worten:"Vor nicht allzu langer Zeit konnte ein Unternehmen einen guten Ball auf den Markt bringen und den Markt zwei Jahre lang halten. Jetzt kommen Produkte so schnell auf den Markt, dass Sie ständig neue Designs parat haben müssen."

Rohstoffe

Hersteller verwenden derzeit drei Arten von Kunststoffen als Abdeckmaterial. Polyester, das billigste, erzeugt die geringste Hakenmenge im hinteren Drittel der Bahn, da es relativ unempfindlich gegenüber unterschiedlichen Ölmengen auf der Bahnoberfläche ist. Im mittleren Preissegment bieten Urethanbälle mehr Hakenwirkung als Polyesterbälle, sind aber langlebiger und erfordern weniger Wartung als reaktive Urethanbälle. An der Spitze der Preisskala bieten reaktive Urethan-(Harz-)Bälle die größte Hook-Fähigkeit und liefern mehr Kraft an die Pins beim Aufprall. Verschiedene Ballhersteller haben Allianzen mit Chemikalienlieferanten geschlossen, um proprietäre Materialien durch Mischen verschiedener Harze mit Urethan zu formulieren.

Kerne werden hergestellt, indem eine schwere Substanz wie Wismutgraphit oder Barium entweder zu Harz hinzugefügt wird, wodurch ein sehr dichter Kunststoff entsteht, oder zu einem keramischen Material. Ein Artikel des Kugelherstellers Track Inc. behauptet, dass gebrannte Keramikkerne zu härter schlagenden Kugeln führen, da keine Energie vom Keramikteil des Kerns absorbiert wird. Sie erklärt auch, dass gebrannte Keramikkerne beim Fingerlochbohren nicht verändert werden können, Kerne aus fräsbaren Keramiklegierungen hingegen schon. Mahlbare Keramiklegierungen werden durch Mischen von Keramikpulver mit einem Bindemittel hergestellt. Diese Arten von Keramikkernen sind weicher und weniger klebend als gebrannte Keramiken und absorbieren Energie beim Aufprall auf die Stifte.

Bei einigen Bällen werden 2-4 oz (56,7-113,4 g) Eisenoxid als Gewichtsblock verwendet, um den Schwerpunkt des Balls zu einer Seite des Kerns zu verlagern. Zirkonium wird von einem Hersteller für Gegengewichte verwendet.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Zwischen den frühen 1800er und frühen 1990er Jahren wurden die meisten Bowlingkugeln aus dreiteiliger Konstruktion hergestellt. Eine kleine Menge an dichtem Material wurde in eine kugelförmige Kernform gegossen, um einen pfannkuchenartigen Kern zu erzeugen. Dann wurde der Rest der Kernform mit einem weniger dichten Kernmaterial gefüllt. Schließlich wurde der Kern in einer Form zentriert und eine etwa 2,54 cm dicke Schicht Deckmaterial wurde darum gegossen. Seit der Pionierarbeit des Herstellers Faball Inc. in den frühen 1990er Jahren ist eine zweiteilige Bauweise immer beliebter geworden.

Den Kern herstellen

• 1 Für das jeweilige herzustellende Ballmodell wird eine Form mit der Kernform geformt, die während des computergestützten Konstruktionsprozesses entwickelt wurde. Das entsprechende Material wird in die Kernform gegossen und aushärten gelassen. Der feste Kern wird aus seiner Form genommen.
• 2 Möglicherweise ist ein zweiter Schritt erforderlich, um den Kern fertigzustellen. Einige Keramikkerne werden beispielsweise in einem Ofen gebrannt. Ein Verbundkern kann durch Einsetzen des ersten Kerns in eine zweite Form und Umgießen mit Material unterschiedlicher Dichte um ihn herum oder teilweise gebildet werden.

Die Schale formen

• 3 Der fertige Kern wird in eine kugelförmige Form gelegt, die als Deckschicht bezeichnet wird Einige Beispiele für Bowling-Kernformen sind Glühbirne, Kugel und Ellipse. Kombinationskerne werden hergestellt, indem ein Kern einer Form und Dichte in einen zweiten Kern einer anderen Form und Dichte eingeschlossen wird. Der Hauptkern kann durch Hinzufügen eines Kragens oder Gewichtsblocks zum Kern oder durch separates Einbetten kleiner Gegengewichte in das Innere der Kugelform ergänzt werden. Der Kern ist an einem Stift befestigt, der von der Schale der Form nach innen vorsteht. Der Stift hält den Kern in der richtigen Position. Wenn der Stift zur Mitte der Form zeigt, wird der Kern als eingestiftet bezeichnet; Wenn es von der Mitte weggekippt wird, ist der Kern herausgepinnt.
• 4 Das Deckmaterial wird in die Form gegossen, umhüllt den Kern und lässt man aushärten. Die Dicke des Coverstocks kann nur 2,54 cm (1 Zoll) oder 5,08 cm (2 Zoll) betragen, abhängig vom Design des jeweiligen Balls.

Lücken füllen

• 5 Wenn die Kugel aus der Deckmaterialform entfernt wird, befindet sich dort, wo der Kernhaltestift war, ein Loch. In das Loch wird ein Kunststoffdübel eingesetzt und einzementiert. Der Stift hat eine andere Farbe als das Coverstock. Nachdem die Kugel gekauft wurde, wird der Stift als Orientierungshilfe für die Positionierung der Fingerlöcher verwendet, um das Kerndesign zu nutzen.
• 6 Der Logoaufdruck, der in den Ball eingegossen wurde, wird mit Füllmaterial versehen. Dies kann dieselbe Farbe wie der Stift oder eine andere Farbe haben. Das Logo befindet sich oben auf dem Ball, also über seinem Schwerpunkt.

Abschluss

• 7 Die Kugel wird auf die richtige Größenspezifikation geschliffen, indem sie auf einer Drehbank gedreht und genug Deckmaterial abgeschliffen wird, um die richtige Form zu erhalten, oder dies kann auf einer spitzenlosen Schleifmaschine erfolgen, die die Kugel in die gewünschte Größe und Rundheit scheuert.
• 8 Schließlich wird die Oberfläche der Kugel mit der gewünschten Textur versehen. Es wird entweder matt geschliffen oder bis zu einem geeigneten Poliergrad geschliffen, der durch die Rauheit des Schleifmaterials angezeigt wird (im Allgemeinen im Bereich von 240-600 Körnung).
• 9 Der Ball wird verpackt und an den Distributor des Unternehmens versandt.

Qualitätskontrolle

Als der American Bowling Congress (ABC) 1894 gegründet wurde, bestand eine seiner Hauptaufgaben darin, den Sport durch die Entwicklung von Ausrüstungsspezifikationen zu standardisieren. Die aktuellen Regeln verlangen, dass ein Ball einen Durchmesser zwischen 8.500-8.595 Zoll (ca. 21,6-21,8 cm) und ein Gewicht von 16 lb (ca. 7,3 kg) oder weniger hat. Es ist kein Mindestgewicht angegeben und einige Bälle wiegen nur 6 lb (ca. 2,7 kg). Um das ABC/WIBC (Women's International Bowling Congress)-Gütesiegel zu erhalten, müssen Probebälle jedes Modells zum Testen und zur Überprüfung der Einhaltung der offiziellen Standards an das ABC gesendet werden.

Als Reaktion auf die dramatischen Veränderungen im Balldesign, die Anfang der 1990er Jahre begannen, erließ das ABC 1994 zusätzliche Vorschriften. Die neuen Regeln legen beispielsweise Grenzen für den Trägheitsradius des Balls fest, d. h. den Abstand zwischen der Drehachse des Balls und seiner Schwerpunkt. Die Regel begrenzt diesen Wert auf 2,430-2,800 Zoll (6,2-7,1 cm). Andere ABC-Spezifikationen regeln technische Eigenschaften wie den Restitutionskoeffizienten des Balls (ein Maß für die vom Ball auf die Pins übertragene Energie), die Oberflächenhärte und das Hooking-Potential.

Die Zukunft

Die dramatischen Innovationen im Design und bei den Materialien von Bowlingkugeln seit den frühen 1990er Jahren wurden dafür verantwortlich gemacht, die Wettbewerbsbedingungen für Bowlingspieler aller Größen und Stärken zu ebnen. Schreiben in Popular Mechanics Zeitschrift, John G. Falcioni bemerkte, dass einige Bowler die Bälle der neuen Generation unglücklicherweise als Betrüger bezeichnen. Er fasste die Auswirkungen von Ballverfeinerungen zusammen, indem er schrieb:"Der Sport ist so ausgereift, dass Kenntnisse in Technik und Physik wahrscheinlich hilfreicher sind, um Schläge zu werfen, als Curls mit einer Hantel zu machen."