CN108136251B - 球和用于制造球的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种球(1)尤其足球，该球具有由大量板状条(2)形成的球壳，其中板状条(2)直接或间接施加在承载体(3)上，尤其施加在球囊上，其中所述板状条(2)具有至少一个材料层，该材料层由塑料制成或具有塑料。为了在宽的温度范围上保持球的运动特性尽可能恒定，本发明设置成，所述板状条(2)的至少一个层的塑料材料是发泡型热塑性聚氨酯(E‑TPU)。此外本发明涉及一种用于制造这样的球的方法。

Description

球和用于制造球的方法

技术领域

本发明涉及一种球，尤其足球，该球具有由大量板状条(Paneelen)形成的球壳(Ballhülle)，其中板状条直接或间接施加在承载体上，尤其球囊(Ballblase)上，其中板状条具有至少一个材料层，该材料层由塑料制成或具有塑料。此外本发明涉及一种用于制造这样的球的方法。

背景技术

这种类型的球例如在文件WO 2010/133305 A1中描述。在此球囊的表面铺有大量五边形或六边形成形的板状条，这相应于这种类型的球的典型的结构形式从文件DE 10255 092 A1中已知，板状条从面型的且如有可能多层的材料裁出，该材料对于遮盖球体表面是必要的。这些板状条大多数情况下具有五边形和六边形形状，以为了由此根据所谓的欧拉公式铺设球表面。文件US 2010/144470 A1 和 US 2013/324333 A1显示了另外的类似的解决方案。

为了给球赋予必要的性能，在根据文件WO 2010/133305 A1的以前已知的解决方案中相对高耗费的多层的塑料类型(Kunststoffsorten)相互连接，从这些塑料类型中制造板状条。在所提及的以前已知的解决方案中最上面的层(覆盖层)由脂肪族的聚氨酯制造。布置在最上面的层之下的第二层由带有更大密度的脂肪族的聚氨酯制成。布置在第二层之下的第三层是这样的层，即在该层中使用由聚酯和基于聚酯的聚氨酯形成的混合物。附加地使用发泡的结构，该发泡的结构在添加化学发泡剂的情况下产生。在第三层之下存在由脂肪族的水基的聚氨酯泡沫材料制成的第四层。最下面的第五层类似于第四层且在发泡度方面不同。

在以前已知的球中缺点是，取决于球的温度多高可确定球的运动特性(Spieleigenschaften)的不可忽略的改变。运动特性能够取决于温度显著地改变，也就是说当例如在冬季使用球和在夏季使用球时。在以前已知的上文讨论的解决方案中尝试，通过板状条的相对高耗费的层结构应付这一点。这一方面是相对高耗费的且因此昂贵的且另一方面不是一直带来期望的效果。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种这种类型的球尤其足球以及用于制造球的方法，从而利用相对简单且因此成本适宜的措施可实现在宽的温度范围上保持球的运动特性尽可能恒定。

由本发明实现的该目的的解决方案的特征在于，所述板状条的至少一个层的塑料材料是发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)，其中所述发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)由各塑料体组成，这些塑料体以热的方式或借助于粘接剂相互连接，并且其中各塑料体在三个空间方向上具有在2mm和15mm之间的伸展量。

板状条在此优选由由发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)形成的唯一的层制成。

各塑料体在此优选在三个空间方向上具有在3mm和9mm之间的伸展量。

所述板状条粘接到所述承载体上。备选地或附加地还考虑热连接方法。

在所述板状条和所述承载体之间能够布置有中间层，该中间层由未发泡的热塑性聚氨酯(TPU)制成。

此外所述板状条能够在其向外指向的侧边处设有覆层，尤其设有薄膜，该覆层由未发泡的热塑性聚氨酯(TPU)制成。

用于制造这样的球的方法通过以下方式，即所述板状条通过以下步骤制造：

a) 制造塑料体，该塑料体在三个空间方向上的伸展量在2mm和15mm之间，优选在3mm和9mm之间，其中所述塑料体由发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)制成；

b) 将所述塑料体引入到模制模具中，该模制模具具有腔体，该腔体相应于待制造的板状条的形状；

c) 使在所述模制模具中彼此相邻的塑料体相互连接，其中为了连接将粘接剂输入到所述模制模具中和/或其中为了连接使热量作用到所述塑料体上。

所述塑料体在此优选具有球形或椭圆形外形。

用于制造所述塑料体的原始材料优选具有在75至90邵A之间优选在80和85邵A之间的硬度。

所述塑料体优选具有在100和300kg/m³之间的堆积密度(Schüttdichte)。

通过将带有关于完成的板状条重量份额在5%和30%之间的粘接剂添加给所述塑料体，进行根据上述步骤c)连接所述塑料体。所述粘接剂在此优选具有弹性的性能。

作为用于连接各相互毗邻的塑料体尤其2组份聚氨酯系统已经证实为适宜的。尤其优选地使用由基于聚醚的多元醇和MDI预聚物组成的系统(MDI：二苯基-甲烷-二异氰酸酯)。

预聚物是这样的物质组，即该物质组表示在单体异氰酸酯和聚氨酯聚合物之间的反应性中间阶段。预聚物通过多元醇成分与过剩的聚异氰酸酯成分反应而制造。

预聚物和由此制造完成的粘接物质的特性能够通过选择多元醇成分(例如聚酯或者聚醚)和聚异氰酸酯成分(例如芳香族或者脂肪族)，这两个反应物的摩尔比率以及接着的配方(例如催化剂、填充剂和/或软化剂(Weichmacher))在宽的范围中调整，这在当前的应用中也能够使用。

通过将处于压力的水蒸气引导到所述模制模具中，进行根据上述步骤c)连接所述塑料体。所述水蒸气的压力在此优选在1.0和5.0bar之间，优选在2.0和3.5bar之间。

针对使用的发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)提及下者：该材料本身也许是已知的且例如在鞋中使用。该材料可例如在巴斯夫公司的命名为"Infinergy"的材料中获得。针对该材料明确地参照文件WO 2005/066250 A1，在该文件中找到针对该材料即可发泡的热塑性聚氨酯及其制造的细节。

为了了解基于尿烷的热塑性聚氨酯明确地参照文件WO 2010/010010 A1，在该文件中公开了可发泡的、含有发泡剂的热塑性聚合物共混体，该聚合物共混体包含热塑性聚氨酯和苯乙烯聚合产物。聚合物共混体能够在此包含至少另一热塑性聚合物。作为另外的热塑性聚合物尤其考虑聚酰胺(PA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、纤维素或者聚甲醛(POM)。

利用球尤其足球的所建议的设计方案实现优点：所述球相比于传统的球是更加热稳定的。相应地在冷的情形下所使用的E-TPU也保持软，从而球不变硬。运动特性相应地改进。

附图说明

在图中示出本发明的实施例。其中：

图1显示了足球，其表面利用大量板状条遮盖，

图2显示了根据图1的球的节段，其中绘出了沿着球的大圆的截面，并且

图3示意性地显示了作为球的板状条的组成部分的三个塑料体。

图中标号说明：

1 球

2 板状条

3 承载体(球囊)

4 塑料体

5 中间层

6 覆层(薄膜)

7 接缝

8 五边形

9 六边形

a 在轴向方向上的伸展

b 在轴向方向上的伸展

c 在轴向方向上的伸展。

具体实施方式

在图1和图2中示出了足球1，如其以传统的方式构建的那样。在以球囊形式的承载体3上施加板状条2。这些板状条或具有五边形形状(参见五边形8)或具有六边形形状(参见六边形9)，五边形形状或六边形形状以已知的方式相邻布置。板状条2彼此毗邻，由此产生接缝(Nahtstelle)7。板状条2能够粘接到承载体3上，其中板状条2优选不相互缝合。因此足球1那么是无缝合线的。但是也可实现通过热连接工艺将板状条2施加到承载体3上。

各板状条2由平坦的基础材料裁出。当前基础材料构造为由唯一材料形成的均匀的层，其中该层的塑料材料是发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)。优选将各板状条2构造在相应的模制模具(尤其多腔体模具)中是优选的。

承载体3即球囊能够利用纺织材料加固，以便球1保持尽可能圆形的。此外能够设置成，在板状条2和承载体3之间布置由TPU制成的中间层5。

以类似的方式板状条2能够在其向外指向的表面处同样设有由TPU制成的覆层6，其中在此尤其由该材料制成的薄膜是可行的，该薄膜施加到球表面上。

所制造的板状条2根据图2粘接到球囊3(球囊3在此还理解为骨架)上，从而板状条2在接缝处7彼此毗连。球囊本身以已知的方式制造。

骨架在此由聚酯或棉花织物形成且缝合。然后将囊插入到骨架中。在充气之后表面能够设有由乳胶粘接剂制成的层。然后板状条能够置入到带有用于板状条的相应的凹口的模制型腔中，紧接着将准备的骨架置入到模制型腔中并且闭合模制型腔，紧接着对囊充气。在该过程之后能够检查球。

如此制造的球尽可能防水。

为了构建板状条2的材料参照图3。在此可看出，板状条材料由大量塑料体4组成而成，这些塑料体构造成球形、椭圆形或肾形的；在图3中绘出椭圆形的塑料体4。每个塑料体4在三个空间方向上分别伸展了伸展量a,b和c。针对伸展量a,b和c的值在此优选在2mm和15mm之间，其中在3mm和9mm之间的值已证实为尤其合适。

为了各塑料体4的持久的连接，基本上两个不同的优选的可行性供使用。

第一可行性意在，各塑料体利用粘合剂相互连接即粘接。

粘合剂(粘结剂)的混合物份额(包括如有可能存在的颜色在内)为至少5重量%；相应地那么存在95重量%的发泡的塑料体(球粒)。大多数情况下不超过份额为30重量%的粘合剂，尽管该方法还以更高的粘合剂的份额工作。粘合剂应尽可能为弹性的。

作为粘合剂能够还例如使用聚氨酯泡沫材料，利用聚氨酯泡沫材料可将塑料体4包在泡沫材料中。塑料体4和PU泡沫材料的混合物组成能够如此选择，即使得得到期望的密度。PU泡沫材料的密度在250kg/m和600kg/m之间；塑料体4补充进来，这些塑料体4在其尺寸方面相应地选择。

第二可行性意在在塑料体4的接触部位处焊接各塑料体4。

优选的可行性是引入水蒸气，但是直接的加热作用也是可行的，该加热作用使塑料体在其表面处熔化。

在动压头运行方式(Staudruckfahrweise)中塑料体4在水蒸气输入之前首先以3至5bar优选4bar的动压头压缩。

在破裂运行方式(Crackfahrweise)中塑料体4未压缩地供应到模具腔体中且然后引入水蒸气。

板状条的材料的典型的可实现的密度在此是在50kg/m³和180kg/m³之间的值。

在执行该方法时通常以在模制模具中的模制成型工艺的在150和400s之间的循环时间工作。可实现的模制件密度取决于具体使用的方法在180kg/m³和320kg/m³之间(在使用所提及的动压头时更高的值)。

Claims (14)

1.一种球(1)，该球具有由大量板状条(2)形成的球壳，其中板状条(2)直接或间接施加在承载体(3)上，其中所述板状条(2)具有至少一个材料层，该材料层由塑料制成或具有塑料，

其特征在于，

所述板状条(2)的至少一个层的塑料材料是发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)，其中所述发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)由各塑料体(4)组成，这些塑料体以热熔方式或借助于粘接剂相互连接，并且其中各塑料体(4)在长宽高三个空间方向上具有伸展量(a,b,c)，其中2mm≤a、b、c≤15mm。

2.根据权利要求1所述的球，其特征在于，所述板状条(2)由由发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)形成的唯一的层制成。

3.根据权利要求1或2所述的球，其特征在于，各塑料体(4)在长宽高三个空间方向上的伸展量满足3mm≤a、b、c≤9mm。

4.根据权利要求1所述的球，其特征在于，所述板状条(2)粘接在所述承载体(3)上。

5.根据权利要求1所述的球，其特征在于，在所述板状条(2)和所述承载体(3)之间布置有中间层(5)，该中间层由未发泡的热塑性聚氨酯(TPU)制成。

6.根据权利要求1所述的球，其特征在于，所述板状条(2)在其向外指向的侧边处设有覆层(6)，该覆层由未发泡的热塑性聚氨酯(TPU)制成。

7.一种用于制造球(1)的方法，该球具有由大量板状条(2)形成的球壳，其中所述板状条(2)直接或间接施加在承载体(3)上，其中所述板状条(2)具有至少一个材料层，该材料层由塑料制成或具有塑料，

其特征在于，

所述板状条(2)通过以下步骤制造：

a) 制造塑料体(4)，该塑料体在三个空间方向上的伸展量(a,b,c) 满足2mm≤a、b、c≤15mm，其中所述塑料体(4)由发泡型热塑性聚氨酯(E-TPU)制成；

b) 将所述塑料体(4)引入到模制模具中，该模制模具具有腔体，该腔体相应于待制造的板状条(2)的形状；

c) 使在所述模制模具中彼此相邻的塑料体(4)相互连接，其中为了连接将粘接剂输入到所述模制模具中和/或其中为了连接使热量作用到所述塑料体(4)上。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述塑料体(4)具有球形或椭圆形外形。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，用于制造所述塑料体(4)的原始材料具有的硬度满足75邵A≤硬度≤90邵A。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述塑料体(4)具有的堆积密度满足100kg/m³≤堆积密度≤300kg/m³。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过将带有关于完成的板状条(2)满足5%≤重量份额≤30%的粘接剂添加给所述塑料体(4)，进行根据权利要求7的步骤c)连接所述塑料体(4)。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述粘接剂具有弹性。

13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过将具有压力的水蒸气引导到所述模制模具中，进行根据权利要求7的步骤c)连接所述塑料体(4)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述水蒸气的压力满足1.0bar≤压力≤5.0bar。