BE1016081A6

BE1016081A6 - Speciale bedekking van sportartikelen.

Info

Publication number: BE1016081A6
Application number: BE2004/0299A
Authority: BE
Original assignee: Franck Jan; Laureyssens Dirk
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2004-06-21
Publication date: 2006-02-07

Abstract

Talrijke sportartikelen behoeven een beter wrijvingscoefficient tov de lucht en water om bv. hun snelheid te verhogen, grotere afstand af te leggen, en hun eindpositie nauwkeurig be bereiken. Een goed voorbeeld is de voetbal. De voetbal heeft een glad oppervlak en dat beperkt de afstand en nauwkeurigheid om bv. curves te maken. Eén van de toepassingen van dit patent is een nieuwe voetbal met kleine oneffenheden in het oppervlak. Hierdoor word de erg smalle luchtlaag die zich rond een bewegende traditionele voetbal bevindt (11A) dikker (11B) door extra kleine locale wervelingen. Deze dikkere luchtlaag verplaatst in feite de wrijvingen van bal met lucht naar : lucht met lucht; Daardoor word het kritische Reynoldsgetal dat normaal op circa 137 km/h ligt nu verlaagt. Dus deze nieuwe voetbal zal bij een lagere snelheid plots veel minder luchtweerstand hebben, het is dus een aanzienlijke snellere bal die grotere afstanden kan afleggen. Een bijkomend gevolg is dat deze voetbal veel nauwkeuriger is en gevoeliger is voor kleine krachtuitoefeninen, ook beter of scherpere curves kan maken.

Description

Beschrijving: Speciale bedekking van sportartikelen.

Er zijn talrijke sportartikelen welke een betere wrijvingscoefficient tov lucht en water kunnen gebruiken om bv. hun snelheid te verhogen, grotere afstand af te leggen, en hun eindpositie nauwkeuriger te bereiken. Een goed voorbeeld is de voetbal. De voetbal is heeft een glad oppervlak en dat beperkt de afstand en nauwkeurigheid om bv. curves te maken. Momenteel zijn de nieuwe PU-ballen nog gladder geworden waardoor deze soms gekke bewegingen maken. Eén van de toepassingen van dit patent is een nieuwe voetbal met kleine oneffenheden in of op het oppervlak. Hierdoor wordt de erg smalle luchtlaag die zich rond een bewegende traditionele voetbal bevindt (11A) aanzienlijk

laag verplaatst in feite de wrijvingen van bal-met-lucht naar: luchtmet-lucht. Daardoor wordt het kritische Reynolds-getal dat normaal op circa 137 km/h ligt nu verlaagt. Dus deze nieuwe voetbal zal bij een lagere snelheid plots veel minder luchtweerstand hebben, het is dus een aanzienlijk snellere bal die grotere afstanden kan afleggen. Een bijkomend gevolg is dat deze voetbal veel

te verwachten. En dat is één van de doelstellingen van de Fifa.

Deze toepassing is ook mogelijk op andere sportartikelen. Dus sportartikelen zoals de voetbal 10, volleyball, ping-pong bal, surfplanken, water-ski's, sneeuwski's, snowboards, zeilen, zeilboten, motorboten, roeiboten en kayak's, rubberboten, jetski's, vleugels, pedalo's, helmen, kleding, schoenen, handschoenen, frisbee, boemerang, hoofdbeschermingen, rackets, kogels, racewagens, vliegers, gliders en delta-vliegtuigen, - waarvan het buitenoppervlak (13, 21, 44) en/ of daaronderliggende lagen (22)

oppervlakteverschillen (24 t/m 28) zoals bv. zacht-glooiende putjes

(23) of indrukkingen (zoals 'dimples' op een golfbal), kratertjes (26), opliggende randjes (18), topjes, met één of meerdere vorm(en)(Fig.3), hoogte(s)(Fig. 2) en grootte(s)(31A). Met oppervlakteverschillen bedoelen we de locale niveauverschillen ten opzichte van de buitenzijde van het sportartikel.

Bij zijn draaiende beweging door het betrokken medium (bv. lucht, water) zal het sportartikel qua weerstand een gunstiger Reynolds nummer krijgt tengevolge van toename (11B) van de lucht-grenslaag (HA). De laminaire interactie, waarbij lagen op elkaar effect

<EMI ID=4.1> oneffenheden als luchtcaviteiten werken. Zij bevatten minimale luchtmolecules en deze 'rollen' over de andere luchtlagen, waterlagen of sneeuw.

De oneffenheden (oppervlakteverschillen) kunnen op diverse wijzes bekomen worden:

a. Na het productieproces worden aangebracht bv. door

boringen, door thermische druktechnieken (Fig. 4), door kleving, door ultrasoon/ HF-behandeling.

b. Tijdens het productieproces worden aangebracht bv.

in het matrijsoppervlak zijn ingewerkt.

c. Voor het productieproces (assemblage) reeds in het

buitenoppervlak (20) van het basis buiten-materiaal of film zijn begrepen (bv. oppervlakte onderdelen van het synthetisch leder uit polyeruthane, ethylene vinyl acetaat of andere thermopasten (60) bevat reeds losvormen van de vulcanisatie-matrijs).

d . Voor het productieproces (assemblage) via

thermische druktechnieken (Fig. 5)(bv. verhoogd of verdiept prengen) in het buitenoppervlak van onderdelen (50) - in één of meerdere stappen worden aangebracht. Dit is oi. voor bv. het maken van een voetbal de meest efficiente manier. Dit kan bv. ook bereikt worden door een thermische rol met tegenvormen die deze vormen in een onderliggende synthetische thermoplastische laag duwt.

e . Aan het buitenoppervlak van het basis buitenmateriaal (70) of film bij een nabehandeling toegevoegd (bv via het lamineren van een speciale film (71) met ultrasoon- en/ of radiatie-gevoelige (72) componenten) waarna de verdere assemblage en eventuele nabehandeling(en) van het product (bv. voetbal) gebeurt. Via het IR en/ of Ultrasoon of hoogfrekwentie apparaat (73) worden de daarvoor gevoelige componenten geexpandeerd en vormen aldus van binnenuit zeer fijne oneffenheden.

f . Op onderliggende lagen één of meerdere

geperforeerde films (22) worden aangebracht.

g. Een combinatie van voorgaanden.

De oneffenheden (12) kunnen diverse geometrische en/of willekeurige vormen (74), en topologische eigenschappen (Fig. 2,

75) hebben zoals:

h. Een enkelvoudige indruk (bv. een cirkeltje 31A, een

driehoekje, een vierkantje, een vijfhoekje, een zeshoekje 31C, een spiraal 33, balkjes 31B, ster 31D, etc.),

i. Een meervoudige indruk (32, 34) met bv. een lichte

verhoging in het midden van de grotere indruk (28),

j. Verschillende hoogtes (64) en/ of dieptes (25) van de

indrukken op het oppervlak (30),

k. Verschillende groottes (31A) en/of vormen (14) van

de indrukken op het oppervlak,

hexagonaal 19 en 36, driehoekig 39, cirkelgewijs 17 en
38, spiraalgewijs 35, symmetrisch 15, willekeurig of onregelmatig 16 en 37),

m. Een algemene indruk (Fig. 6) met uitsluiting van

bepaalde oppervlaktes (64)(bv. een thermische indruk van een EVA foam door middel van een verhitte geperforeerde plaat 61, 62 zodat de achtergrond 63 wordt ingedrukt en een hogere hardheid 65 bekomt, maar de resterende topjes 64 de oorspronkelijke hardheid behouden),

Deze artikelen verkrijgen dus verbeterde eigenschappen (bv. qua snelheid, afstand, effect in beweging, ...). Enkele reeds bestaande ballen zijn reeds uitgerust zijn met dergelijke oneffenheden (bv. golfballen, basketballen, amercian footballs) maar deze worden hierbij uitdrukkelijk uitgesloten uit deze aanvraag.

Eén van de productie-mogelijkheden is dat de voetbal van tenminste één thermo-vervormbare kunststof bovenlaag is voorzien. Hij wordt tot een normale traditionele voetbal (40) afgewerkt, maar daarna opgeblazen en dan hetzij:

n. gepositioneerd in een quasi volledig omsluitende

nabehandelings-matrijs en dan voorzien wordt van de gewenste oneffenheden door inschuivende verhitte elementen die met hun kontaktoppervlak de gewenste vormgeving/vervormingen op het voetbal oppervlak aanbrengen,

o . gepositioneerd wordt via een klemsysteem (bv.

luchtdruk, hydraulisch) of een vacuum-systeem (41) in een rotatieve thermische indrukmachine die één of meerdere gebogen kontaktplaten (42) bevat die voorzien van de tegenvormen (43) van de gewenste oneffenheden zodat aan het voetbal oppervlak de gewenste vervormingen worden aangebracht,

p. thermisch wordt bewerkt via andere bestaande

thermische technieken, naar analogie met zeefdrukmachines voor ballonen, promotionele ballen en andere gebogen oppervlaktes (bv. koffie-tassen). Hier moet benadrukt worden dat bij deze hermische druktechnieken het ondermeer mogelijk is via een pivoterende systeem (53), of via een neerdalend systeem (51) de oneffenheden op een goedkope en snelle manier te bekomen.

Een andere wijze is de voetbal waarbij de bovenlaag van de nog niet geassembleerde losse stukken (30, 50) - bestaat uit bv. synthetisch leder - met één of meerdere types van oneffenheden
(17,14) of oppervlakteverschillen.

De voetbal kan nadien nog tenminste één bijkomende beschermingslaag of -film bekomen, bv. een anti-slijtage laag en/of een sier-laag. De sportartikels zoals ballen zullen in beginsel een bedekking hebben waarvan het gewenste oppervlak tussen 19 % en 91% met oneffenheden of oppervlakteverschillen bedekt is. Andere sportartikelen zoals surfplanken kunnen quasi volledig
(99%) bedekt zijn, aan de onderzijde om de waterweerstand te verminderen, en bovenaan om de surfer meer grip op de plank te geven.

Verschillende hoogtes en/ of dieptes van deze oneffenheden zijn mogelijk. Ingeval van een thermische nabehandeling aan het onberoerde oppervlak zal deze een geringere hardheid hebben dan in de dieper gelegen zones (Fig. 6). De behandelde laag wordt samengedrukt, en na afkoeling blijft dit zo.

Een speciale productiewijze wordt verkregen met een geperforeerde plaat (61,62). De perforaties kunnen diverse vormen hebben zoals cirkels, vierkanten, sterren, spiralen, bv. een vijfhoekige ster waardoor elk topje vijf kleinere steunzones (soort ribben) krijgt die gemakkelijker indrukbaar zijn bij de kontakt. Zulk materiaal is, bv. dienstig als bekleding van voetbalschoenen en handschoenen ter verhoging van graduele druk-effecten en grip, en waarbij de perforaties tevens dimensionele verschillen kunnen hebben (bv. de vijfhoekige ster heeft aan de kontaktzijde een uitgeboorde schuine zijde. Als een voetballer dus met dergelijke voetbalschoenen in contact komt met een bal zullen de zachtere topjes snel vervormen en een zeer tijdelijk optimaal kontakt met de bal geven waardoor sterker effect kan verkregen worden dan met traditionele voetbalschoenen wordt bereikt.

De bovenlaag van het sportartikel kan ook bestaan uit meerdere sub-lagen (21,22) uit andere materialen (bv. laminaat van PU met EVA) of uit lagen van hetzelfde materiaal maar met andere densiteiten (bv. PU lagen van Shore A 40 + shore A 45 + shore A

55). Hierdoor kunnen bijkomende effecten worden verkregen, zoals een vertraagde krachtuitoefening. Op de bovenlaag kan nog een extra beschermingslaag (eventueel inclusief bedrukking) wordt gespoten of gekleefd die echter geen effect heeft op de structurele oneffenheden, of die juist daarop een vooraf berekend effect heeft om tot de optimale structurele vormgeving te komen.

Als toepassingen denken wij ondermeer aan sneeuwski's en snowboards die tussen hun naar onder gericht kontakt-oppervlak en de sneeuw extra luchtlaagjes behouden via de oneffenheden. De caviteiten bevatten luchtmoleculen die als mini-rolschaatjes werken. Dit geldt identiek voor surfplanken, water-ski's, zeilboten, motorboten, roeiboten en kayak's, rubberboten, dewelke tussen hun naar ondergericht kontakt-oppervlak of hun raakvlakken met het water extra luchtlaagjes (cfr. 11B) behouden via de oneffenheden die luchtlaagjes bevatten of een gelijkaardige grenslaag van water-molecules.

Ook helmen (bv. Fl-piloot) en kleding (bv. zwemkleding, duikkleding) gemaakt volgens dit systeem kan nuttig zijn voor personen die bij hun sportbeoefening de lucht- of water-weerstand wensen te verminderen.

Ook kogels kunnen verbeterd worden. Daarbij zal in het cilindrische kogellichaam dat begint aan basis van de kogelkop één of meerdere oneffenheden (zeer kleine puntjes, putjes, groeven) worden aangebracht zodat tijdens het traject een bijkomend rotatie-effect of schroef-effect wordt bekomen, naast de rotatie die reeds in de getrokken loop wordt veroorzaakt.

Ook bij een ping-pong bal kan via zeer veel micro-perforaties die door middel van naalden worden gemaakt zodat het kritische Reynolds getal (aanvang van verminderde luchtweerstand) verlaagt, zodat bij lagere snelheid de luchtweerstand verlaagt door micro-turbulentie van de lucht-grenslaag bij het oppervlak, en dus nauwkeurigere slagen mogelijk worden.

De frisbee en boemerang kunnen met zulk oppervlakken een snellere rotatie realiseren.

Claims

Conclusies:

1 . Verschillende patronen kunnen volgen (bv.

m. Een algemene indruk (Fig. 6) met uitsluiting van

waarbij de artikelen verbeterde eigenschappen (bv. qua snelheid, afstand, effect in beweging, ...) verkrijgen, doch reeds bestaande sportartikelen die reeds uitgerust zijn met dergelijke oneffenheden (bv. golfballen, basketballen, amercian footballs) worden hierbij uitdrukkelijk uitgesloten;

1. Sportartikelen (zoals een voetbal 10, volleyball, ping-pong bal,

surfplanken, water-ski's, sneeuwski's, snowboards, zeilen, zeilboten, motorboten, roeiboten en kayak's, rubberboten, jetski's, vleugels, pedalo's, helmen, kleding, schoenen, handschoenen, frisbee, boemerang, hoofdbeschermingen, rackets, kogels, racewagens, vliegers, gliders en deltavliegtuigen, ... - waarvan het buitenoppervlak (13, 21, 44) en/ of daaronderliggende lagen (22) quasi geheel of gedeeltelijk bekleed of bedekt zijn met kleine oppervlakteverschillen (24 t/m 28) zoals bv. zacht-glooiende putjes (23) of indrukkingen (zoals 'dimples' op een golfbal), kratertjes (26), opliggende randjes (18), topjes, met één of meerdere vorm(en)(Fig.3), hoogte(s)(Fig. 2) en grootte(s)(31A), zodat het sportartikel bij zijn draaiende beweging door het betrokken medium (bv.

lucht, water) qua weerstand een gunstiger Reynolds nummer krijgt tengevolge van toename (11B) van de lucht-grens-laag (11A) en/of de laminaire interactie, en waarbij de oneffenheden (oppervlakteverschillen) hetzij:

a. Na het productieproces worden aangebracht bv. door

boringen, door thermische druktechnieken (Fig. 4), door kleving, door ultrasoon/ HF-behandeling,

b. Tijdens het productieproces worden aangebracht bv.

in het matrijsoppervlak zijn ingewerkt,

c. Voor het productieproces (assemblage) reeds in het

buitenoppervlak (20) van het basis buiten-materiaal of film zijn begrepen (bv. oppervlakte onderdelen van het synthetisch leder uit polyeruthane, ethylene vinyl acetaat of andere thermopasten (60) bevat reeds losvormen van de vulcanisatie-matrijs),

d . Voor het productieproces (assemblage) via

thermische druktechnieken (Fig. 5)(bv. verhoogd of verdiept prengen) in het buitenoppervlak van onderdelen (50) - in één of meerdere stappen worden aangebracht,

e . Aan het buitenoppervlak van het basis buitenmateriaal (70) of film bij een nabehandeling toegevoegd (bv via het lamineren van een speciale film (71) met ultrasoon- en/ of radiatie-gevoelige (72) componenten) waarna de verdere assemblage en eventuele nabehandeling(en) van het product (bv. voetbal) gebeurt, en waarbij ia het IR en/ of Ultrasoon of hoogfrekwentie apparaat (73) de daarvoor gevoelige componenten expanderen en aldus van binnenuit zeer fijne oneffenheden vormen, f . Op onderliggende lagen één of meerdere

geperforeerde films (22) worden aangebracht,

g. Een combinatie van voorgaanden,

en waarbij de oneffenheden (12) diverse geometrische en/ of willekeurige vormen (74), en topologische eigenschappen (Fig. 2, 75) kunnen hebben zoals:

h. Een enkelvoudige indruk (bv. een cirkeltje 31A, een

i. Een meervoudige indruk (32, 34) met bv. een lichte

verhoging in het midden van de grotere indruk (28),

j. Verschillende hoogtes (64) en/of dieptes (25) van de

indrukken op het oppervlak (30),

k. Verschillende groottes (31A) en/of vormen (14) van

de indrukken op het oppervlak,

2. Voetbal, zoals beschreven in conclusie 1, - dewelke van

tenminste één thermo-vervormbare kunststof bovenlaag is voorzien - die tot een normale traditionele voetbal (40) wordt afgewerkt, maar daarna wordt opgeblazen en dan hetzij:

a . gepositioneerd in een quasi volledig omsluitende

nabehandelings-matrijs voorzien wordt van de gewenste oneffenheden door inschuivende verhitte elementen met aan hun kontaktoppervlak de gewenste vormgeving zodat aan het voetbal oppervlak de gewenste vervormingen worden aangebracht

b . gepositioneerd wordt via een klemsysteem (bv.

luchtdruk, hydraulisch) of een vacuum-systeem (41) in een rotatieve thermische indrukmachine die één of meerdere gebogen kontaktplaten (42) bevat die voorzien van de tegenvormen (43) van de gewenste oneffenheden zodat aan het voetbal oppervlak de gewenste vervormingen worden aangebracht;

c. thermisch wordt bewerkt via andere bestaande

thermische technieken, naar analogie met zeefdrukmachines voor ballonen, promotionele ballen en andere gebogen oppervlaktes (bv. koffie-tassen);

3. Voetbal, zoals beschreven in conclusie 1, waarbij de bovenlaag

van de losse stukken (30, 50) - bestaande uit bv. synthetisch leder - met één of meerdere types van oneffenheden (17, 14) of oppervlakteverschillen, zoals beschreven in conclusie 1, is afgewerkt;

4. Voetbal, zoals beschreven in conclusie 2 en 3, welke nadien nog

tenminste één bijkomende beschermingslaag of -film bekomt;

5. Sportartikel, zoals beschreven in conclusie 1, waarvan het

gewenste oppervlak tussen 19 % en 91% bedekt is met oneffenheden of oppervlakteverschillen zoals beschreven in conclusie 1;

6. Verschillende hoogtes en/of dieptes, zoals beschreven in

conclusie 1, waarbij deze ingeval van een thermische nabehandeling aan het onberoerde oppervlak een geringere hardheid hebben dan in de dieper gelegen zones (Fig. 6);

7. Geperforeerde plaat (61,62), zoals beschreven in conclusie 1,

waarbij de perforaties diverse vormen kan hebben zoals cirkels, vierkanten, sterren, spiralen, bv. een vijfhoekige ster waardoor elk topje vijf kleinere steunzones (soort ribben) krijgt die gemakkelijker indrukbaar zijn bij de kontakt, bv. dienstig als bekleding van voetbalschoenen en handschoenen ter verhoging van graduele druk-effecten en grip, en waarbij de perforaties tevens dimensionele verschillen kunnen hebben (bv. de vijfhoekige ster heeft aan de kontaktzijde een uitgeboorde schuine zijde;

8. Oppervlakteverschillen, zoals beschreven in conclusie 1,

daarmee bedoeld ten opzichte van de buitenzijde van het oppervlak van het sportartikel;

9. Bovenlaag, zoals beschreven in conclusie 1, die ook kan bestaan

uit meerdere sub-lagen (21,22) uit andere materialen (bv. laminaat van PU met EVA) of uit lagen van hetzelfde materiaal maar met andere densiteiten (bv. PU lagen van Shore A 40 + shore A 45 + shore A 55);

10. Bovenlaag, zoals beschreven in conclusie 1 en 9, waarop nog

een beschermingslaag (eventueel inclusief bedrukking) wordt gespoten of gekleefd die echter geen effect heeft op de structurele oneffenheden, of die daarop een vooraf berekend effect heeft om tot de optimale structurele vormgeving te komen;

11. Sneeuwski's en snowboards, zoals beschreven in conclusie 1,

dewelke tussen hun ondergericht kontact-oppervlak en de sneeuw extra luchtlaagjes behouden via de oneffenheden;

12. Surfplanken, water-ski's, zeilboten, motorboten, roeiboten en

kayak's, rubberboten, zoals beschreven in conclusie 1, dewelke tussen hun ondergericht kontact-oppervlak en het water extra luchtlaagjes (cfr. 11B) behouden via de oneffenheden;

13. Helmen, kleding, zoals beschreven in conclusie 1, nuttig voor

personen die bij hun sportbeoefening de lucht- of waterweerstand wensen te verminderen;

14.Kogel, zoals beschreven in conclusie 1, waarbij in het

cilindrische kogellichaam dat begint aan basis van de kogelkop één of meerdere oneffenheden (zeer kleine puntjes, groeven) worden aangebracht zodat tijdens het traject een bijkomend rotatie-effect of schroef-effect wordt bekomen;

15. Ping-pong bal, zoals beschreven in conclusie 1, waarin microperforaties door middel van naalden worden gemaakt zodat de kritische Reynolds getal (aanvang van verminderde luchtweerstand) verlaagd, zodat bij lagere snelheid de luchtweerstand verlaagt door micro-turbulentie van de luchtgrenslaag bij het oppervlak;

16. Frisbee, boemerang, zoals beschreven in conclusie 1, welke een

snellere rotatie hebben;

17. Sportartikel, zoals beschreven in conclusie 1, waarvan het

gewenste oppervlak tussen 1 % en 99% bedekt is met <EMI ID=6.1>

conclusie 1;

18. Thermische druktechnieken, zoals beschreven in conclusie 1,

ondermeer mogelijk via een pivoterende systeem, of via een neerdalend systeem.