boule de bowling

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Contexte

Aux États-Unis, soixante-cinq millions de personnes lancent chaque année des balles lourdes dans les pistes de bowling à des vitesses allant jusqu'à 20 milles à l'heure. À part les trous pour les doigts et les couleurs accrocheuses, les balles ont l'air simples, ce qui est trompeur. À des prix allant de moins de 50 $ à environ 300 $, les boules sont bien plus que des sphères solides.

Les boules de bowling sont conçues pour fonctionner au mieux sur différents types de surfaces (les pistes ne sont pas aussi simples qu'elles en ont l'air non plus) et pour compléter le style et la force d'un quilleur individuel. Les pistes de bowling en bois sont traitées quotidiennement à l'huile minérale pour les protéger de l'action des boules. En règle générale, les deux premiers tiers de la voie sont huilés assez fortement (le degré exact varie selon l'établissement), tandis que le dernier tiers est légèrement huilé. En conséquence, une balle correctement lancée glissera tout droit le long de la piste jusqu'à ce qu'elle rencontre la surface la moins huilée, puis se courbera vers les quilles à mesure qu'elle obtiendra une meilleure traction. Faire correspondre les caractéristiques de rotation de la balle au style de lancement et à la force de chaque lanceur donne les meilleurs résultats.

Historique

Le bowling sur gazon (dans lequel les balles sont roulées sur une balle cible) et le bowling sont pratiqués depuis des milliers d'années. La tombe fouillée d'un enfant égyptien enterré il y a 5 200 ans a livré un ensemble d'épingles en pierre apparemment utilisées pour une forme de bowling.

Le bowling sur gazon était très populaire en Europe au Moyen Âge. En 1366, le roi Édouard III interdit le jeu afin que ses troupes prêtent plus d'attention à leur pratique du tir à l'arc. De même, le bowling à neuf quilles (avec les quilles disposées en losanges) a été interdit dans le Connecticut et à New York au début des années 1800 car il était associé au jeu intensif. Cela a conduit à l'ajout d'une dixième broche (disposée selon le modèle triangulaire désormais courant) pour contourner la loi.

Les boules de bowling sont soit lestées, soit de forme asymétrique, de sorte qu'elles se courbent lorsqu'elles sont enroulées. Les boules utilisées dans le bowling doivent être de forme exactement ronde, mais elles contiennent des poids cachés qui affectent leur équilibre et leur rotation. Ils diffèrent également des boules de boulingrin en ce qu'ils ont des trous pour les doigts; ils peuvent en avoir deux (pour le pouce et le majeur) ou, plus communément, trois (pour le pouce et le majeur et l'annulaire). Lorsqu'un quilleur achète une balle, les trous sont percés pour s'adapter à sa main.

Évolution structurelle

Historiquement, la plupart des boules de bowling étaient faites de Lignum vitae, un bois très dur. En 1905, la première boule de bowling en caoutchouc (la Evertrue) a été produite, suivie neuf ans plus tard par la boule en caoutchouc Mineralite de Brunswick Corporation. Les balles en caoutchouc dur ont dominé le marché jusqu'aux années 1970, lorsque les balles en polyester ont été développées. Dans les années 1980, les boules de bowling en uréthane ont été introduites. Vers 1990, des changements spectaculaires ont été apportés à la conception des noyaux de balle (blocs denses à l'intérieur de la balle qui modifient l'équilibre de la balle). Peu de temps après, l'uréthane réactif a été introduit comme nouvelle option de couverture (la couche de surface de la balle).

Également appelé résine, le nouveau revêtement réactif en uréthane a été utilisé en combinaison avec des conceptions de noyau innovantes, changeant radicalement le sport. Au cours de la première saison d'hiver complète au cours de laquelle des balles réactives ont été utilisées, le nombre de parties parfaites (12 lancers successifs dans lesquels les 10 quilles sont renversées) a augmenté de près de 20 % - l'American Bowling Congress a rapporté 14 889 en 1991-92 et 17 654 le l'année suivante.

Quelques exemples de formes de noyau sont ampoule, sphérique et elliptique. Les noyaux combinés sont fabriqués en enfermant un noyau d'une forme et d'une densité dans un deuxième noyau d'une autre forme et densité. Le noyau principal peut être complété par l'ajout d'un collier ou d'un bloc de poids au noyau ou par l'intégration de petits contrepoids séparément à l'intérieur de la balle.

Depuis environ 1993, les fabricants de boules de bowling utilisent un logiciel de conception informatisé pour générer des améliorations fréquentes dans la conception du noyau. Les conceptions sont devenues si sophistiquées que même pour un modèle de balle, une conception de noyau différente peut être utilisée pour différents poids de balle (par exemple, une pour les balles de 12 et 13 livres, une autre pour les balles de 14 livres et une troisième pour les balles de 15 livres). et balles de 16 livres). Un chimiste du développement travaillant pour un grand fabricant a été cité dans un Design News de 1996 article disant :« Il n'y a pas si longtemps, une entreprise pouvait lancer une bonne balle et conserver le marché pendant deux ans. Aujourd'hui, les produits sortent si rapidement que vous devez avoir de nouveaux designs prêts tout le temps.

Matières premières

Les fabricants utilisent actuellement trois types de plastiques comme matériau de couverture. Le polyester, le moins cher, produit la plus petite quantité de crochet sur le tiers arrière de la piste car il est relativement peu affecté par les différentes quantités d'huile sur la surface de la piste. Au milieu de la fourchette de prix, les balles en uréthane offrent plus d'action d'accrochage que les balles en polyester, mais sont plus durables et nécessitent moins d'entretien que les balles en uréthane réactives. Au sommet de l'échelle des prix, les billes réactives en uréthane (résine) offrent la plus grande capacité d'accrochage et fournissent plus de puissance aux quilles lors de l'impact. Divers fabricants de billes ont formé des alliances avec des fournisseurs de produits chimiques pour formuler des matériaux exclusifs en mélangeant diverses résines avec de l'uréthane.

Les noyaux sont fabriqués en ajoutant une substance lourde telle que le graphite de bismuth ou le baryum soit à de la résine, ce qui en fait un type de plastique très dense, soit à un matériau céramique. Un article écrit par le fabricant de balles Track Inc. affirme que les noyaux en céramique cuits donnent des balles plus puissantes car aucune énergie n'est absorbée par la partie en céramique du noyau. Il explique également que les noyaux en céramique cuits ne peuvent pas être modifiés lors du forage au doigt, alors que les noyaux en alliages céramiques fraisables peuvent l'être. Les alliages céramiques broyables sont fabriqués en mélangeant de la poudre de céramique avec un liant. Ces types de noyaux en céramique sont plus souples et moins adhésifs que les céramiques cuites, et ils absorbent l'énergie lors de l'impact avec les broches.

Dans certaines balles, 56,7 à 113,4 g (2 à 4 oz) d'oxyde de fer sont utilisés comme bloc de poids pour déplacer le centre de gravité de la balle vers un côté du noyau. Le zirconium est utilisé par un fabricant pour les contrepoids.

Le processus de fabrication

Entre le début des années 1800 et le début des années 1990, la plupart des boules de bowling étaient constituées de trois pièces. Une petite quantité de matériau dense a été versée dans un moule à noyau sphérique pour créer un noyau en forme de crêpe. Ensuite, le reste du moule de noyau a été rempli d'un matériau de noyau moins dense. Enfin, le noyau a été centré dans un moule et une couche d'environ 1 pouce (2,54 cm) d'épaisseur de revêtement a été coulée autour. Depuis qu'elle a été lancée par le fabricant Faball Inc. au début des années 1990, une méthode de construction en deux parties est devenue plus populaire.

Faire le noyau

• 1 Pour le modèle particulier de balle en cours de fabrication, un moule est formé à la forme du noyau développé au cours du processus de conception informatisé. Le matériau approprié est versé dans le moule à noyau et laissé durcir. Le noyau solide est retiré de son moule.
• 2 Une deuxième étape peut être nécessaire pour terminer le noyau. Par exemple, certains noyaux en céramique sont cuits dans un four. Un noyau composé peut être formé en insérant le premier noyau dans un second moule et en versant un matériau de densité différente autour de tout ou partie de celui-ci.

Former la coque

• 3 Le noyau fini est placé à l'intérieur d'un moule sphérique appelé le couvercle Quelques exemples de formes de noyau de bol de bowling sont les ampoules, sphériques et elliptiques. Les noyaux combinés sont fabriqués en enfermant un noyau d'une forme et d'une densité dans un deuxième noyau d'une autre forme et densité. Le noyau principal peut être complété par l'ajout d'un collier ou d'un bloc de poids au noyau ou par l'intégration de petits contrepoids séparément à l'intérieur du moule à billes. Le noyau est attaché à une broche qui fait saillie vers l'intérieur à partir de la coque du moule. La goupille maintient le noyau dans la bonne position. Si la goupille pointe vers le centre du moule, le noyau est dit goupillé; s'il est incliné loin du centre, le noyau est épinglé.
• 4 Le matériau de couverture est versé dans le moule, enveloppant le noyau, et est autorisé à durcir. L'épaisseur de la couverture peut être aussi petite que 1 pouce (2,54 cm) ou autant que 2 pouces (5,08 cm), selon la conception de la balle particulière.

Combler les lacunes

• 5 Lorsque la balle est retirée du moule de la couverture, il y a un trou là où se trouvait la goupille de maintien du noyau. Une cheville en plastique est insérée dans le trou et cimentée en place. L'épingle est d'une couleur différente de celle de la couverture. Une fois la balle achetée, la goupille sera utilisée comme guide pour positionner les trous pour les doigts afin de tirer parti de la conception du noyau.
• 6 Un matériau de remplissage est ajouté à l'impression du logo qui a été moulée dans la balle. Il peut s'agir de la même couleur que l'épingle ou d'une couleur différente. Le logo est situé au sommet du ballon, c'est-à-dire au-dessus de son centre de gravité.

Finition

• 7 La balle est finie à la taille appropriée en la tournant sur un tour et en rasant suffisamment de couverture pour obtenir la bonne forme ou cela peut être fait sur une meuleuse sans centre qui récure la balle dans la taille et la rondeur souhaitées.
• 8 Enfin, la surface de la balle est finie à la texture désirée. Il est poncé soit à une finition mate soit à un degré de polissage approprié, indiqué par la rugosité du matériau de ponçage (généralement compris entre 240 et 600 grains).
• 9 La balle est emballée et expédiée au distributeur de l'entreprise.

Contrôle qualité

Lorsque l'American Bowling Congress (ABC) a été fondé en 1894, l'une de ses principales missions était de standardiser le sport en développant des spécifications d'équipement. Les règles actuelles exigent qu'une balle ait un diamètre compris entre 8 500 et 8,595 pouces (environ 21,6 à 21,8 cm) et un poids de 16 lb (environ 7,3 kg) ou moins. Aucun poids minimum n'est spécifié et certaines balles pèsent aussi peu que 6 lb (environ 2,7 kg). Afin d'obtenir le sceau d'approbation ABC/WIBC (Women's International Bowling Congress), des échantillons de balles de chaque modèle doivent être envoyés à l'ABC pour être testés et vérifiés afin de répondre aux normes officielles.

En réponse aux changements dramatiques dans la conception des balles qui ont commencé au début des années 1990, l'ABC a publié des règlements supplémentaires en 1994. Par exemple, les nouvelles règles établissent des limites sur le rayon de giration de la balle, qui est la distance entre l'axe de rotation de la balle et son centre de gravité. La règle limite cette valeur à 2,430-2,800 pouces (6,2-7,1 cm). D'autres spécifications ABC régissent des caractéristiques techniques telles que le coefficient de restitution de la balle (une mesure de l'énergie transférée de la balle aux quilles), la dureté de la surface et le potentiel d'accrochage.

Le futur

Les innovations spectaculaires dans la conception et les matériaux des boules de bowling depuis le début des années 1990 ont permis d'uniformiser les règles du jeu pour les quilleurs de toutes tailles et de toutes forces. Écriture en Mécanique populaire magazine, John G. Falcioni a noté que certains quilleurs se réfèrent malheureusement aux boules de nouvelle génération comme des tricheurs. Il a résumé l'impact des améliorations apportées au ballon en écrivant :"Le sport est devenu si sophistiqué que la connaissance de l'ingénierie et de la physique s'avérera probablement plus utile pour lancer des frappes que de faire des boucles avec un haltère."