Golfball

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Hintergrund

Golf, ein Spiel schottischen Ursprungs, ist eine der beliebtesten Sportarten der Welt. Allein in den Vereinigten Staaten spielen mehr als 24 Millionen Menschen Golf, darunter über 8.000 professionelle Spieler. Golfturniere auf der ganzen Welt sind sowohl bei Zuschauern als auch bei Spielern beliebt und werden seit den 1960er Jahren im Fernsehen verbreitet. Inzwischen gibt es sogar einen Kabelkanal für Golf und zahlreiche Computerspiele.

Das Grundspiel besteht darin, mit einer Vielzahl von Schlägern einen kleinen Ball mit so wenigen Schlägen wie möglich in eine Abfolge von entweder neun oder 18 Löchern über einen Parcours zu treiben, der darauf ausgelegt ist, Hindernisse zu präsentieren. Ein Spieler darf eine Auswahl von bis zu 14 Schlägern unterschiedlicher Form, Größe und Länge tragen. Der in den Vereinigten Staaten verwendete Standard-Golfball hat einen Durchmesser von mindestens 1,68 Zoll (4,26 cm); der britische Ball ist etwas kleiner.

Ein Golfplatz hat in der Regel 18 Löcher, die über ein Landschaftsgebiet verteilt sind, das eine Reihe von Hindernissen umfasst, darunter Wasser, Sandfallen oder Bunker und Bäume. Die Schwierigkeit wird durch unterschiedliche Abstände zwischen den Löchern erhöht. Das Spiel auf jedem Loch wird am Abschlag begonnen, von dem die Spieler den Ball ins Fairway treiben. Jedes Loch kann in der Länge von ungefähr 150-600 Yards (135-540 m) variieren; erfolgreiche Spieler sind diejenigen, die in der Lage sind, den Ball mehr als 200 Yards (180 m) vom Abschlag entfernt zu schlagen und sich den meisten Löchern mit weniger als drei Schlägen zu nähern. Am Ende des Lochs befindet sich das Putting Green, wo der Ball in das Loch oder den Cup geputtet werden muss, um das Loch zu vervollständigen.

Golf wird normalerweise von Gruppen von zwei bis vier Personen gespielt, die sich gemeinsam über den Platz bewegen. Der Ball muss von dort gespielt werden, wo er liegt, außer in besonderen Fällen. Beim Schlagwettbewerb wird die Gesamtzahl der Schläge, die verwendet werden, um den Ball vom Abschlag zum Loch zu bewegen, als Punktzahl der Spieler für dieses einzelne Loch aufgezeichnet. Der Spieler, der die wenigsten Schläge verwendet, um den Kurs zu beenden, ist der Gewinner. Beim Matchplay werden die Ergebnisse nach jedem Loch verglichen, und ein Spieler gewinnt, verliert oder halbiert (gleicht) jedes Loch.

Jedes Loch muss in einer bestimmten Anzahl von Schlägen (Par) erreicht werden, die in der Regel von der Länge abhängt. Ein Birdie ist ein Score an einem Loch, das einen Schlag weniger als Par beträgt, und ein Eagle ist ein Score an einem Loch, das zwei Schläge weniger als Par beträgt. Ein Hole in One wird erzielt, wenn der Spieler den Ball mit nur einem Schlag in das Loch schlägt.

Heute hat der Golfballmarkt einen Jahresumsatz von rund 550 Millionen US-Dollar, wobei jedes Jahr über 850 Millionen Golfbälle hergestellt und ausgeliefert werden. Derzeit werden Bälle in zwei oder drei Teilen hergestellt. Ein zweiteiliger Ball besteht aus Gummi und Kunststoff und wird hauptsächlich vom Gelegenheitsgolfer verwendet. Diese Bälle halten viel länger als die dreiteiligen Bälle der Profis und machen somit 70 % der gesamten Golfballproduktion aus. Ein dreiteiliger Ball besteht aus einer Kunststoffhülle, Windungen aus Gummifäden und einem Kern, der ein Gel oder eine Flüssigkeit (Zucker und Wasser) enthält oder fest ist. Ein Grübchenmuster auf der Oberfläche führt zu einer guten Flugleistung.

Die häufigsten Grübchenmuster sind das Ikosaeder, das Dodekaeder und das Oktaeder. Das Ikosaedermuster basiert auf einem Polyeder mit 20 identischen dreieckigen Flächen, ähnlich einem 20-seitigen Würfel. Ebenso basiert ein Dodekaeder auf einem Polyeder mit 12 identischen Flächen in Form von Fünfecken. Der Oktaeder basiert auf einem achtseitigen Polyeder mit dreieckigen Flächen. Einige Kugeln basieren auf dem Ikosaeder mit 500 Grübchen. Als allgemeine Regel gilt:Je mehr Grübchen ein Ball hat, desto besser fliegt er, vorausgesetzt, diese Grübchen haben einen Durchmesser von etwa 0,15 Zoll (0,38 cm).

Die Größe und Tiefe der Grübchen wirken sich ebenfalls auf die Leistung aus. Flache Grübchen erzeugen mehr Spin auf einem Golfball als tiefe Grübchen, was den Auftrieb erhöht und dazu führt, dass der Ball steigt und länger in der Luft bleibt und weniger rollt. Tiefe Grübchen erzeugen weniger Spin auf einem Golfball als flache Grübchen, was den Auftrieb verringert und bewirkt, dass der Ball auf einer niedrigen Flugbahn bleibt, mit weniger Luftzeit und größerem Roll. Kleine Grübchen verleihen dem Ball im Allgemeinen eine niedrigere Flugbahn und gute Kontrolle im Wind, während große Grübchen dem Ball eine höhere Flugbahn und eine längere Flugzeit verleihen.

Technologische Fortschritte bei Material und Aerodynamik ermöglichen es dem Hersteller heute, einen Golfball für das jeweilige Spiel eines Spielers, für die Wetterbedingungen und sogar für bestimmte Platzverhältnisse maßzuschneidern. Golfbälle können in vier grundlegende Leistungskategorien eingeteilt werden:Distanz und Haltbarkeit; Kontrolle und Manövrierfähigkeit; Distanz und Kontrolle; und langsame Schlägerkopfgeschwindigkeit. Innerhalb dieser Kategorien gibt es mehr als 80 verschiedene Bälle in unterschiedlichen Baumaterialien und Ausführungen.

Die United States Golf Association (USGA) hat Regeln für den Ball in Bezug auf maximales Gewicht, minimale Größe, Kugelsymmetrie, Anfangsgeschwindigkeit und Gesamtdistanz aufgestellt. Das Gewicht des Balls darf nicht mehr als 1,62 oz (45,93 g) betragen und muss kugelsymmetrisch sein. Die Geschwindigkeit darf nicht mehr als 75 m (250 Fuß) pro Sekunde (maximal 255 Fuß [76,5 m] pro Sekunde) betragen, wenn sie mit einem von der USGA zugelassenen Gerät gemessen wird. Der Gesamtdistanzstandard besagt, dass der Ball beim Tragen und Rollen keine durchschnittliche Distanz von mehr als 280 Yards (84 m) (296,8 Yards [89 m] Maximum) zurücklegen darf. Diese Regeln werden jedes Jahr aktualisiert.

Derzeit gibt es rund 850 Bälle, die diesen Standards entsprechen. In letzter Zeit Bälle, die etwa 2% sind Größere als gewöhnliche Bälle wurden eingeführt, die immer noch den USGA-Regeln entsprechen. Diese Bälle haben weichere Kerne und dickere, härtere Hüllen, was zu einem geraderen, längeren Schuss führt.

Verlauf

Das Golfspiel reicht bis 80 v. Chr. zurück. als die römischen Kaiser ein Spiel namens Paganica spielten, indem sie einen gebogenen Stock benutzten, um einen weichen, mit Federn gefüllten Ball (oder federartigen) zu treiben. Dieser Ball hatte einen Durchmesser von bis zu 17,5 cm, viel größer als die schottische Version. Im Mittelalter hatte sich der Sport zu einem Spiel namens Bandy Ball entwickelt, bei dem immer noch Holzschläger und ein kleinerer Ball mit einem Durchmesser von etwa 10 cm verwendet wurden.

Im Laufe der nächsten fünf Jahrhunderte entwickelte sich das Spiel auf mehreren Kontinenten und entwickelte sich schließlich zu dem beliebten schottischen Spiel, das als Golfe bekannt ist. Andere europäische Länder spielten ähnliche Spiele und eine Variation von den Niederlanden wurde bereits 1657 in den amerikanischen Kolonien gespielt. Obwohl während der frühen Entwicklung des Sports in Europa verschiedene Arten von Holz, Elfenbein, Leinen und sogar Metallkugeln ausprobiert wurden, blieb das Federkleid erhalten der Ball der Wahl.

Das schottische Spiel ist jedoch der direkte Vorfahre des modernen Spiels. Der erste formelle Golfclub wurde 1744 in Edinburgh gegründet. Er legte die ersten Regeln fest, die dazu beitrugen, lokale Spielvariationen zu eliminieren. Ein Jahrzehnt später wurde der Royal and Ancient Golf Club in Saint Andrews, Schottland, gegründet, der zur offiziellen herrschenden Organisation des Sports wurde. Sein Regelausschuss regiert zusammen mit der United States Golf Association (USGA) den Sport immer noch. Ein britischer Spieler, Harry Vardon, trug dazu bei, den Sport in den späten 1880er Jahren in den Vereinigten Staaten zu popularisieren, obwohl die Legende besagt, dass ein Schotte namens Alex McGrain über hundert Jahre zuvor der erste war, der auf dem nordamerikanischen Kontinent im Osten von North Carolina Golf spielte . Der erste in den USA hergestellte Golfball wurde 1895 von Spalding hergestellt.

Der erste Golfball von ähnlicher Größe wie der heutige entstand vor etwa fünf- oder sechshundert Jahren, als die Holländer Federn in ein 3,75 cm großes Lederetui stopften. Diese Art von Ball hielt etwa 450 Jahre. Um eine Feder zu machen, der Ballmaker Das Grübchenmuster auf der Golfballoberfläche führt zu einer guten richtigen Leistung. Als allgemeine Regel gilt:Je mehr Grübchen ein Ball hat, desto besser fliegt er, vorausgesetzt, diese Grübchen haben einen Durchmesser von etwa 0,15 Zoll (0,38 cm). nähte eine runde Schote zusammen, die aus Streifen von Stier- oder Pferdehaut bestand, die zu Leder aufgeweicht worden waren. Die Schote wurde umgedreht, wobei vorsichtig eine kleine Öffnung übrig blieb, in die Gänse- oder Hühnerfedern gefüllt wurden. Um die Kugelform beizubehalten, benutzte der Ballmacher einen Lederbecher als grobe Form. Die Öffnung wurde zugenäht, der Ball getrocknet, in eine runde Form gehämmert und mit Öl und Kreide eingerieben.

Fertige Federn wurden in verschiedenen Durchmessern und Gewichten hergestellt und nach Gewicht (gemessen in Dram) sortiert. Ballmakers bestimmten die Größe und das Gewicht jedes Balls, indem sie die Länge und Dicke des für die Hülle verwendeten Leders anpassten. Typischerweise wurden federartige Bälle im Bereich von 20-29 Dram hergestellt. Die Featheries wurden zuerst nach ihrer Größe und später nach Durchmesser und nicht nach Gewicht nummeriert. Dieses Nummerierungssystem hat sich bis ins zwanzigste Jahrhundert fortgesetzt.

Das Gefiederte wurde ersetzt, als um 1850 in Italien ein viel billigerer Ball aus Guttapercha, einem natürlichen Kaugummi aus Südostasien, entwickelt wurde. Um eine Guttapercha-Kugel oder Gutty herzustellen, wurde ein Stück Harzseil, das mit einem Stabilisator vorgemischt war, erhitzt, um es biegsam zu machen, und dann zu einer Kugel geformt. Obwohl dieser Ball runder und glatter war als der federartige, hatte dieser Ball eine schlechtere Flugleistung. Die Erschwinglichkeit des neuen Balls (es konnten Dutzende statt nur einer Handvoll pro Tag hergestellt werden) machte es jedoch für die Arbeiterklasse praktisch, den Sport in großer Zahl aufzunehmen, und dieser Ball blieb bis etwa 1910 beliebt.

Der Gutty Ball durchlief während dieser Zeit mehrere Transformationen. Als die Ballmacher entdeckten, dass eine raue Oberfläche aerodynamisch besser war, wurden mit einem Messer Rillen in die Bälle geschnitten, um das Nähen der Federn zu simulieren. Als nächstes schlugen die Ballmacher mit einem Meißelhammer auf den Ball, um Kerben und Prellungen auf der Oberfläche zu erzeugen.

Weitere Experimente mit dem Gutty in der Mitte des neunzehnten Jahrhunderts versuchten, die Flugleistung des Balls zu verbessern. Ballmacher versuchten, andere Substanzen wie Korkstaub, Indien-Gummi, Lederstücke und andere Materialien in die reinen Guttapercha, bevor Sie die Kugel formen. Obwohl diese Bälle haltbarer waren, fehlte ihnen die Weite.

Ende der 1870er Jahre wurden maschinell bearbeitete Eisenformen entwickelt, die auf ihrer Innenseite regelmäßige Muster eingeschrieben hatten. Eines der beliebtesten davon war das Brombeer-Design mit erhabenen Grübchen. Diese Formen erzeugten ein regelmäßiges Muster auf der Oberfläche, wodurch Hämmern von Hand vermieden wurde. Diese Verfeinerung leitete eine Revolution im aerodynamischen Design für den Golfball ein. Die Fertigungsgeschwindigkeit verbesserte sich noch weiter.

Das Spiel änderte sich im frühen 20. Jahrhundert erheblich, als die B. F. Goodrich Company in Akron, Ohio, einen leichteren, eng gewickelten Ball mit Gummigewinde erfand. Die vertiefte Noppenkugel wurde 1908 von Spalding eingeführt und erwies sich sowohl aerodynamisch als auch kosmetisch als Erfolg. 1930 dominierte es den Markt, wobei das kugelförmige Grübchen zum Standard wurde. Seitdem haben sich andere Grübchenformen entwickelt, darunter kegelstumpfförmige und elliptische Grübchen.

Rohstoffe

Ein Golfball besteht hauptsächlich aus Kunststoff- und Gummimaterialien. Ein zweiteiliger Ball besteht aus einem Vollgummikern mit einer haltbaren thermoplastischen (Ionomerharz) Hülle. Der Gummi beginnt als harter Block, der erhitzt und zu einer Kugel gepresst werden muss.

Der dreiteilige Ball besteht aus einem kleineren Vollgummi- oder flüssigkeitsgefüllten Zentrum, um das unter Spannung ein Gummifaden gewickelt ist, und einer Ionomer- oder Balata-Gummihülle.

In den 1970er Jahren verbesserte sich das Innere des Balls dank eines Materials namens Polybutadien, einem Polymer auf Erdölbasis. Obwohl dieses Material mehr Sprungkraft erzeugte, war es auch zu weich. Untersuchungen bei Spalding ergaben, dass Zink das Material verstärkt. Dieses verstärkte Polybutadien wurde bald von den anderen Herstellern weit verbreitet.

Der Herstellungsprozess
Prozess

Dreiteilige Golfbälle sind schwieriger herzustellen und können mehr als 80 verschiedene Herstellungsschritte und 32 Inspektionen erfordern, was bis zu 30 Tage dauert, um einen Ball herzustellen. Zweiteilige Kugeln benötigen etwa die Hälfte dieser Schritte und können in nur einem Tag hergestellt werden.

Das Zentrum bilden

• 1 Das Zentrum der zweiteiligen Kugel ist ein geformter Kern. Es ist eine Mischung aus mehreren verschiedenen Inhaltsstoffen, die alle chemisch reaktiv sind, um eine gummiartige Verbindung zu ergeben. Nach Anwendung von Hitze und Druck wird ein Kern von etwa 1,5 Zoll (3,75 cm) gebildet.

Formen der Abdeckung und der Vertiefungen

• 2 Spritzgießen oder Formpressen wird verwendet, um die Abdeckung und die Vertiefungen auf einer zweiteiligen Kugel unter Verwendung einer zweiteiligen Form zu formen. Beim Spritzgießen wird der Kern durch Stifte in einem Formhohlraum zentriert, und geschmolzener Thermoplast wird in den mit Vertiefungen versehenen Hohlraum eingespritzt, der den Kern umgibt. Hitze und Druck bewirken, dass das Hüllenmaterial fließt, um sich mit der Mitte zu verbinden und die Grübchenform und -größe der fertigen Kugel zu bilden. Beim Abkühlen und Aushärten des Kunststoffs werden die Stifte zurückgezogen und die fertigen Kugeln entnommen.
• 3 Beim Formpressen wird der Deckel zunächst in zwei hohle Halbkugeln spritzgegossen. Diese werden um den Kern herum positioniert, erhitzt und anschließend mit einer Form zusammengepresst, die die Hülle mit dem Kern verschmilzt und auch die Noppen bildet. Dreiteilige Kugeln sind alle formgepresst, da sich der durchfließende heiße Kunststoff verformen und wahrscheinlich zu Rissen in den Gummifäden führen würde.

Polieren, Lackieren und Endbeschichtung

• 4 "Flash" oder raue Stellen und die Naht am Formbezug werden entfernt. Auf den Ball werden zwei Farbschichten aufgetragen. Jeder Ball sitzt auf zwei Pfosten, die sich drehen, damit die Farbe gleichmäßig aufgetragen wird. Zum Auftragen der Farbe werden automatisch gesteuerte Spritzpistolen verwendet. Als nächstes wird der Ball mit dem Logo gestempelt. Der letzte Schritt ist das Auftragen eines Klarlacks für hohen Glanz und Abriebfestigkeit.

Trocknen und Verpacken

• 5 Nach dem Auftragen der Farbe werden die Kugeln in Container geladen und in große Trockner gegeben. Nach dem Trocknen sind die Kugeln bereit zum Verpacken in Kartons und anderen Behältern.

Qualitätskontrolle

Neben der Überwachung des Herstellungsprozesses mit Computern und Monitoren werden dreiteilige Kugeln geröntgt, um sicherzustellen, dass die Zentren perfekt rund sind. Kompressionsbewertungen werden auch verwendet, um formgepresste, gewickelte Golfbälle zu messen. Diese Bewertungen haben jedoch keine Bedeutung, wenn sie auf zweiteilige Bälle angewendet werden. Stattdessen werden diese Bälle durch einen Koeffizientenwert gemessen, der das Verhältnis von Anfangsgeschwindigkeit zu Rücklaufgeschwindigkeit ist, nachdem der Ball eine Metallplatte getroffen hat. Dieses Verfahren misst den Restitutionskoeffizienten.

Mechanische Tests werden auch verwendet, um zu überprüfen, ob die Leistung des Balls den USGA-Standards entspricht. Es wurden spezielle Geräte entwickelt und einige Hersteller verwenden sogar Windkanäle, um den Windwiderstand und die Auftriebswirkung zu bestimmen. Eine Maschine namens True Temper Mechanical Golfer oder Iron Byron, die dem Schwung des Golf-Legends Byron Nelson nachempfunden ist, kann für jeden Schläger angepasst und auf verschiedene Schwunggeschwindigkeiten eingestellt werden. Für normale Tests wird der Iron Byron mit einem Treiber, Eisen 5 und Eisen 9 konfiguriert.

Eine andere Maschine namens Ball Launcher bietet die Möglichkeit, Bälle mit jeder Geschwindigkeit, jeder Spinrate und jedem Startwinkel durch die Luft zu schleudern. Dies hat den Vorteil, dass Startbedingungen verwendet werden, die für einen breiten Golferquerschnitt typisch sind. Mit beiden Gerätetypen können die mit dem Flug eines Golfballs verbundenen Leistungsdaten gemessen und analysiert werden. Dazu gehören der Apogäumswinkel, die Tragedistanz, die Gesamtdistanz, die Rolldistanz und der statistische Genauigkeitsbereich.

Der Apogäumswinkel gibt die Höhe an, die die Flugbahn einer Kugel erreicht. Es wird mit einer Kamera mit einem nach unten gerichteten Teleskopobjektiv in Verbindung mit einem gerasterten Monitor gemessen. Die Carry-Distanz ist die Distanz, die ein Golfball in der Luft zurücklegt und wird mit einem Rastersystem mit Markierungen in der Landezone gemessen. Die Gesamtdistanz ist die Distanz, die ein Golfball in der Luft zurücklegt, zuzüglich der Rolldistanz. Die Rolldistanz ist die Gesamtdistanz abzüglich der Tragedistanz.

Der statistische Genauigkeitsbereich (SAA) oder Dispersionsbereich wird als Maß für die Genauigkeit eines Golfballs verwendet. Für einen gegebenen Ball basiert der SAA-Wert auf den Abweichungen der Ballleistung in den Tragerichtungen und links/rechts von der Mittellinie. Diese Abweichungen werden verwendet, um eine äquivalente elliptische Landefläche zu berechnen.

Die Zukunft

Da das aerodynamische Design weiter verbessert wird, können Golfbälle noch weiter gehen. Tatsächlich wirbt ein Golfballhersteller bereits damit, dass seine Bälle 400 Meter weit getrieben werden können. Einige professionelle Spieler beschweren sich jedoch darüber, dass Golfbälle zu weit gehen und möchten, dass der Ball um etwa 10 % zurückgesetzt wird. Das bedeutet, dass die USGA die aktuellen Anforderungen an Carry and Roll sowie an Velocity in ihrem Ball-Testing-Verfahren verschärfen müsste. Eine Kürzung um 10 % würde die Fahrten der meisten Tour-Profis um etwa 25 Yards (22,5 m) reduzieren.

Auf der anderen Seite glauben einige Experten, dass Golfbälle ihre Grenzen in Bezug auf die Distanz erreicht haben und sich in diesem Bereich in den nächsten 20 Jahren nicht verbessern werden. Golfhersteller werden herausgefordert sein, die ultimative Konsistenz von einem Ball zum nächsten zu erreichen, Bälle zu machen, die sich weicher anfühlen und auf dem Grün schneller stoppen, Bälle mit größerer Haltbarkeit zu entwickeln und das perfekte Grübchenmuster zu erfinden. Weltraumzeitalter Materialien können einige dieser Ziele erreichen und Metallmatrix-Verbundwerkstoffe auf der Basis von Titan werden in Betracht gezogen. Darüber hinaus müssen Golfballhersteller mehr Bälle für bestimmte Kategorien von Golfspielern herstellen. Beispielsweise könnten vier oder fünf verschiedene Arten von Trajektorien verfügbar werden.