CN111228757A - 球及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种球，特别是足球，以及其制造方法。本发明提供了一种球，其包括发泡材料的颗粒。

Description

球及其制造方法

相关申请

本发明是申请日为2016年5月27日、申请号为201610364789.8、发明名称为“球及其制造方法”的专利申请的分案申请。

本发明要求申请号为102015209795.1、发明名称为“球及其制造方法”的德国专利申请的优先权，该专利申请日期为2015年5月28日，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种球，特别是足球，以及其制造方法。

背景技术

球，例如足球、篮球或不同构造的儿童游戏用球以及其各种制造方法在现有技术中是已知的。

对于具有良好的反弹性质的材料，网站http://www.azom.com/news.aspx？NewsID＝37360提到了新的发泡热塑性聚氨酯材料。该网站提到根据ISO 8307(球回弹测试)和根据DIN 53512的测试表明反弹高度多达约55％。

对于不同的球构造，作为儿童游戏用球的由泡沫材料制成的实心球可在市场上购得，并在专利说明书中也有提及。CN100506327C公开了具有用泡沫聚氨酯材料制成的芯的实心弹性球。US4943055A公开了用于热身活动的球，其包括金属芯来增加球的重量，还包括外层和含填充材料的中间层，该填充材料例如是诸如聚氨酯的聚合物。

US3508750A和US 8777787B2公开了使用球皮的球构造。更具体地，US 3508750A公开了比赛用球，其中多个球皮被胶合到胎体上。US8777787B2公开了一种运动用球，其可包括外壳、中间层和内胆。在制造该运动用球时，外壳的球皮元件和内胆可位于模具中，中间层的聚合物泡沫材料可注入到内胆和球皮元件之间的区域中。此外，球皮元件的边缘可相互热粘合以连接球皮元件并形成外壳的接缝。

更多的球构造在公开文献US5865697A、GB2494131B、US7867115B2和US7740551B2中是已知的。US5865697A公开了一种运动用球，其中具有弹性体材料的中间层以华夫饼状排列形式设置在球的外层和内胆之间。GB2494131B公开了具有第一半部和第二半部的充气球，其中每个半部包括或在内壁或在外壁上的加强肋，并且一个半部包括具有阀门部件的孔。US7867115B2公开了一种玩具球，具有由电源和多个LED组成的光组件以及包括多个区段的球形骨架结构。最后，US7740551B2公开了用于充气球的内胆，该内胆包括用于容纳电子元件的结构。

US6106419A和WO97/17109A1涉及用于比赛的球，尤其涉及无压球，例如无压网球。现有技术中已知的一些球的缺点在于它们的制造加工周期是复杂的并且时间长。此外，根据现有技术的球表面可显著地随时间劣化。现有的球皮表面或球皮之间的接缝例如可能变脆。这可导致其撕裂强度的降低，使得球可能变形，和/或使得水过多侵入到球的材料中，再次降低它们的形状稳定性，并导致它们的物理性能劣化。此外，已知的球的另一个缺点是它们可失去弹性，特别是在低温下，或它们需要反复充气以维持所需的使用性能。

发明内容

因此，本发明的目的是提供如足球或相似物的改进的球，其避免或减少了至少一些现有技术的缺点。特别的，该球应包括良好的弹性性能，即使在低温或高温时，还有长期使用后的物理性能和其外观保持高质量。此外，应使得球制造的复杂性最小化。该制造也应允许将球的性能调整至由使用规定的各自要求，包括重量、表面纹理、空气动力特性等方面。

这些问题至少部分地由根据权利要求1的比赛用球来解决。在实施方式中，球，特别是足球，包括发泡材料的颗粒。

使用发泡材料的颗粒可在几个方面是有利的。首先，使用这样的颗粒可提高球的耐磨性和撕裂强度，特别是其表面。其次，具有这样颗粒的球可具有良好的弹性性能，其甚至可在低温下(基本上)保持，例如，在0℃的温度以下(例如在-40℃至0℃的温度范围)以及在高温下，例如在20℃的温度以上(例如在20℃至45℃的温度范围)。

发泡材料可包括以下材料中的至少一种：发泡热塑性聚氨酯(eTPU)、发泡聚醚嵌段酰胺(ePEBA)、发泡聚酰胺(ePA)、发泡聚丙烯(ePP)、发泡聚苯乙烯(ePS)、发泡乙烯-醋酸乙烯酯(eEVA)。

来自这些发泡材料的颗粒非常适用于本发明的球，因为它们可具有低重量和非常好的弹性性能，它们也可在低温或高温下得以保持(例如在直接上述的温度范围内)。此外，随着压缩和随后的再膨胀它们可表现出相对高的能量反馈，从而有助于球的特别良好的弹跳性。它们的使用可有助于赋予球高撕裂强度和耐磨性，尤其在其表面上。

本领域技术人员将理解，球的单个颗粒可包括这些材料的不同混合物或组合。因此，单个颗粒的材料组合物可在整个球上变化，或在球的不同区域或部分上变化。这可能是有用的，例如在其制造期间尝试局部影响球的性质时。

该球还可包括附加的发泡或非发泡材料，例如塑料材料、纺织材料、金属丝、皮革等等。

所述颗粒可彼此连接。颗粒尤其可在它们的表面熔接。所述颗粒可通过对它们进行加热例如以(加压)蒸汽的形式，和/或对它们进行压缩和加热而在其表面熔接。

热量也可经由高频(HF)焊接提供，例如射频(RF)焊接和/或红外(IR)焊接。即，颗粒可至少部分地通过RF焊接和/或IR焊接相互连接。“至少部分地”可意味着这些技术也可与其它技术相结合来连接所述颗粒。

所述颗粒的表面例如可使用RF熔接而熔接在一起。

可选择地或另外地，所述颗粒也可以不同的方式彼此连接，例如通过使用粘接剂或胶。

此外，颗粒可随机排列。这可以显著减少制造工作量，因为颗粒不需要以特定模式或布置而设置在制造工具中。

颗粒可以特定模式设置。这可便于订制球的一部分或整个球的性能。例如，在一定的方向上排列颗粒可提供各向同性性能。所述颗粒也可按照尺寸布置。例如，较小颗粒层可散布在较大颗粒层之间。本领域技术人员将认识到，这也可用于订制部分或整个球的性能。

塑料涂层和/或塑料箔材料可设置在球的朝外的表面上。

在球的朝外的表面上(或在其部分区域中)的塑料涂层或塑料箔材料可提高球的耐久性、耐磨性或撕裂强度，特别在其朝外的表面上。此外，塑料涂层或塑料箔材料可用于影响球的外观。以这种方式也可影响球的触感和操控性，例如球的抓持或其防水性能，并可能影响其空气动力性能。

球的朝外表面和/或上述塑料涂层和/或上述塑料箔材料可包括纹理化表面。

纹理可有利于影响球的触感、操控性和空气动力学性能。例如，过于光滑的表面不仅会导致球的处理不当，而且还导致球在飞行中摇摆不定。

在实施方式中，其中球的朝外表面直接纹理化，可不需要塑料涂层或塑料箔材料。然而，在这种情况下，可有利地加入塑料涂层或塑料箔材料，例如以稳定纹理、改善外观和/或以保护其免受磨损和其它外部影响。

该球可包括具有发泡材料颗粒的至少第一层。可特别提供该第一层作为球的外壳。

参考的事实是，所述第一层包括发泡材料的颗粒并不意味着球的其它部分也可不包括该发泡材料的颗粒。发泡材料的颗粒也可是球的其它部分的一部分，除非另有明确说明。此外，需要强调的是发泡材料可以是对于不同颗粒的不同发泡材料，并且可在球的不同区域或部分上变化，如已经提到的。

包括发泡材料颗粒的作为外壳的第一层可很好地适于增加外壳的耐用性，例如通过增加的撕裂强度和耐磨性。

该球可包括多个层，特别是多个具有发泡材料的颗粒的层。

所述多个层中的一些或全部层可包括发泡材料的颗粒。然而，某些层还可包括不同的材料，例如非发泡塑料材料或纺织材料、金属丝等。这能够独立地和在不同的程度影响球的物理和力学性能，从而增加将球订制成符合制造过程或最终用户需求和要求的可能性。

可能的是，层的厚度和/或层的材料组合物，尤其是颗粒的发泡材料的组合物，和/或用于所述层的制造的至少一个工艺参数在所述多个层中的至少一个层之间变化。

也就是说，上述参数(厚度、(发泡)材料的材料组合物、工艺参数)可在给定层内和/或不同层之间变化。

以这种方式，在制造过程中根据需要可独立调整一层和/或不同层内的诸如撕裂强度、回弹性能、百分比能量反馈、密度等参数。

第一层可包括在0.5mm-10mm范围中的厚度，优选地包括在1mm-5mm范围中的厚度。

例如，如果提供第一层作为球的外壳，这些范围内的厚度已被证明是一方面在足够的稳定性和另一方面在材料的重量和厚度的最小化之间的有利折中。这种折中可根据所期望的每个球的所需的最终所产生性能进行调整。在实施方式中，因此可提供完全(或至少主要)由具有这种厚度的外壳所组成的球。

第一层的厚度可变化。第一层可包括在不同区域的不同厚度。第一层的厚度可在较厚和较薄的区域之间渐变或局部变化。例如，第一层可包括一个或多个加强凸起或支柱，例如在其内侧上，因此增加了球的形状稳定性。

改变第一层的厚度可再次允许订制球的最终性能至所需的使用。较厚的区域可用来增加球的形状稳定性，或可选择地，用来改造球的反弹或飞行特性。

所述第一层可包括具有发泡材料的颗粒的多个球皮。如果该球包括多于一个层，部分或全部的附加层也可包括球皮，特别是具有该颗粒的球皮。

通过使用多个球皮来提供第一层的可能性可允许该球大量地批量生产制造，因为单个的球皮适合这样的大量生产，并且例如可自动处理。球皮可机械式地彼此连接，例如胶合或缝合在一起。但是，球皮也有可能通过发泡材料的颗粒直接彼此连接的方式来连接。两个邻接球皮的接触表面上的颗粒例如可直接焊接在一起。因此，可减少或避免使用额外的材料，例如粘合剂或接缝，并且可实现特别耐用和有抵抗力的连接。

单个球皮例如可通过使用RF和/或IR焊接技术来制造，这些技术也可用于将所述球皮在它们彼此邻接的地方连接在一起。例如，RF熔接技术可结合用于这里描述的球皮。

该球可至少部分地通过组装三维预成型球皮来制造。

通过使用三维预成型球皮，球皮的组装可显著简化，因为球皮不必在组装过程中弯曲或变形，或只要轻微程度的弯曲或变形。这还可有助于避免材料的扭曲，当在组装过程中最初将扁平球皮“弯曲”到它们的三维形状时可能出现这种扭曲。以这种方式，生产过程中的自动化也可以变得容易。

该球可包括至少一个空腔，其中设置所述第一层围绕该空腔。如果存在其它的层，也可设置它们围绕该空腔，例如在第一层和该空腔之间。

在具有一个或多个层和空腔的实施方式中，第一层(和潜在的附加层)不是强制性包括封闭的表面，其包围或封装该空腔。相反，事实上设置第一层围绕空腔可仅仅意味着从第一层向内朝向球的中心，该球不构造成完全的实心，如可以是本发明的其它实施方式的情况。该球的更多的元件可延伸到空腔中，类似如下所述的(弹性)支撑结构。通过具有空腔，可提供具有相对轻重量的球。

第一层可设置在围绕该空腔的球胎体上。如果存在更多的层，这些例如可设置在胎体和所述第一层之间。该胎体也可夹入在两层之间。

球胎体可用于促进第一层(或多个层)的制造。如果第一层是由多个单独的部件，例如由上述的多个球皮组装的，情况尤其如此。此外，该胎体还可增加球的稳定性。

该球胎体可包括可充气内胆。

可充气内胆可以基本上不透气的方式包围该空腔。它可进一步允许在使用期间通过向内胆充气或者放气来调整所述球的性能。该球可包括阀门装置，通过它该可充气内胆内的空腔可填充或排空。

该空腔可特别的填充有至少一种高于环境压力的气体。

为了在空腔内保持加压气体，该空腔应该由封闭的表面来包围，其基本上不透气。为此，不同的可能性由本发明的范围所涵盖：例如，第一层可设置有封闭的表面，它基本上不透气。另外地或可选择地，封闭的表面，其在空腔中保持气体，可设置在第一层和该空腔之间。设置在第一层和空腔之间以保持气体的这样的封闭表面的实例是球胎体，特别是可充气内胆。利用像空气或氮气的一种或多种气体填充该空腔可有助于保持球的轻的所得重量。用高于环境压力的气体填充该空腔可进一步用于改变和控制球的弹性和反弹性能。

本发明的球可包括支撑结构，特别是弹性支撑结构，包括发泡材料的颗粒。

球的稳定性可通过这样的支撑结构而增强。弹性支撑结构也可用来影响球的性能，例如球的弹性和它的反弹性能。这是特别正确的，因为弹性支撑结构包括发泡材料的颗粒，使得它们的良好弹性性能可传递到支撑结构上。

参考这一事实，这样的支撑结构代表了本发明的独立方面，并且由此也可用于常规的球皮。

在一般情况下，本领域技术人员将理解，在本说明书中描述的不同方面、实施方式和设计选项可以任意的方式组合(只要物理上是可能的)，并且因此代表本发明的独立方面。

如前所述，该球可包括空腔，并且支撑结构可包括至少一个：在所述空腔内延伸的壁、在所述空腔内延伸的杆，以及在所述空腔中延伸的内壳。

因此，虽然在本发明的这种实施方式中该球不包括完全的实芯，但支撑结构的元件仍然可能在空腔内延伸，以增加该球的形状稳定性。此外，该球的弹性性能可进一步由(弹性)支撑结构来影响。

支撑结构可包括至少一个球形内壳。

一个或多个球形内壳可通过杆或壁彼此连接，并且还与外壳相连，以提供具有根据“洋葱皮原则”构造的球。通过使用球形外壳，可基本上避免球的不平衡性，使得该球包括近似各向同性的性质，即在任何类型的旋转下性能是不变的。

该支撑结构可包括具有重复三维结构的至少一个区域。也就是说，支撑结构可包括重复单元或单元格格，并且若干这些单元格格设置为彼此相邻，以形成支撑结构的至少一个区域。若干单元格格的每一个具有相同的三维形状，但是它们各自的大小可以变化。但是，支撑结构还可包括具有周期性三维结构的至少一个区域。在这种情况下，设置为彼此相邻的所述多个单元格不仅具有相同的三维形状，也具有相同的大小。

该单元格可以是蜂窝状。该单元格可以是球体。该单元格可以是立方体。该单元格可以是矩形棱柱。该单元格可以是三棱柱。该单元格可以是八角形棱柱。该单元格可以是四面体。该单元格可以是正方棱锥。该单元格可以是立方圆柱体。该单元格可以是圆锥体。本领域技术人员将认识到许多其它的可选择单元格能够提供相同的预期效果。

支撑结构甚至可完全由重复的/周期性的三维结构提供。可选择地，只有支撑结构的一个或多个部分区域可包括这样的重复的/周期性的三维结构。例如，可能的是该支撑结构包括内球壳，并且该支撑结构进一步提供在该内壳和外壳之间的重复的/周期性的三维结构。在这里，一方面重复的/周期性的三维结构可在球的横截面上看到，支撑结构(或具有重复的/周期性的三维结构的区域)以管状的方式设置在垂直于横截面的方向上。即，支撑结构的相关部分可包括多个并行运行的管，并且垂直于管的纵向轴线的横截面显示了重复的/周期性的三维结构。该管可定向以调整球的所得性能。例如，该管可设置在单独的纵向方向上。定向的差异可提高球的形状稳定性，或可选择地改进球的反弹或飞行特性。

支撑结构可包括至少一个绕对称轴以对称角度α旋转的旋转对称，该对称轴穿过球的中心。

如果物体在旋转之前和之后“看上去相同”，那么该物体包括或具有围绕特定轴线旋转特定角度的旋转对称。换句话说，该物体在这样的旋转下显示旋转对称。

应用到关于支撑结构的(至少一个)旋转对称的上述说法，这意味着该支撑结构在围绕通过球的中心的对称轴线旋转约角度α之前和之后“看起来是相同的”。

事实上，该支撑结构包括至少一个旋转对称可防止球由支撑结构导致的明显不平衡，这可能不利地影响其性能。通常有利的是支撑结构具有高度的对称性。然而，也可能是可取的，支撑结构仅包括有限度的对称性，或甚至完全不对称，例如为了故意制造球的不平衡性。这可能是所希望的，例如对于用于保龄球或木球的球，使得球能沿着它的路线弯曲。

对称角度α可以是120°、90°、72°、60°中的一个或是连续旋转。

这样的3重、4重、5重、6重或连续旋转对称的优点是以这样的方式提供的支撑结构可至少大致导致球包括各向同性性能，即，在围绕对称轴旋转下的属性不变。在此，更高重的对称性，即对称角度α越小，通常该各向同性会越高。然而，这会增加制造成本，使得设计支撑结构时，对称角度的合适选择可一方面在旋转的球的恒定性能和另一方面在低制造成本之间折中。

第一层和/或所述支撑结构可限定至少一个腔室。该至少一个腔室可填充有至少一种高于环境压力的气体。

这样的腔室可通过第一层本身来限定并设置在其中。这可有助于进一步保持重量轻。腔室也可设置在球的其它层内，并且腔室甚至可在几个层之间延伸，如果存在这种额外的层。此外，该腔室还可通过支撑结构来限定并设置在其中。例如，如果根据本发明的支撑结构用于常规的球皮，则腔室可限定在支撑结构内。最后，也有可能在所述支撑结构接触所述第一层(或一些其它层)的地方限定腔室。

类似于可充气内胆，填充有(高于环境压力的)一种或多种气体的腔室可用于影响和控制球的弹性性能，特别是其弹跳性能。因为支撑结构还可进一步包括复杂的三维几何形状，该控制甚至有可能达到比简单的可充气内胆更详细的级别。

添加腔室到空心球的厚层例如可降低球的刚性，并减少反弹。较大腔室可比较小腔室使球更弱或弹性更小。对比相同的腔室容积，球形腔室可产生比其它形状更硬的球。较小的腔室可导致更高的刚度和/或较高的反弹，因为有“更多的材料”经受应变和工作。

球形腔室也可比例如具有矩形横截面的腔室导致更高的刚度和/或更高的反弹，因为矩形横截面可在变形过程中产生屈曲(bucking)和弯曲，减少反弹的效率。具有尖边缘(金字塔、非常平坦的矩形、八面体等)的腔室可产生应力集中，从而降低球的耐用性。

在球的径向方向(从中心进出)上，所述腔室可以是“高”和“短”的。在极线和/或平经度(azimuthal)的方向(即，在表面方向)上，所述腔室可以是“宽”或“瘦”的(“大块或小块馅饼”)。如果腔室很宽和高，则球可在高度和方向上具有不一致的反弹。很宽(和短)的腔室可使球有软点，在这里所述腔室坍塌。

添加和移除腔室或将它们放置在距球的中心不同的距离可影响球的角度或转动惯量。例如，对于相同重量，如果该腔室越大和/或越接近球的外侧，则转动惯量会越低。具有较低的转动惯量的飞行球的旋转速度将比具有较高的转动惯量的球的旋转速度降低的更快。例如，足球的旋转速度衰减影响空气动力性能，包括但不限于阻力和转弯/弯曲的特性。改变转动惯量在踢球/控制球时效果也是显著的。

相比于如球的常规外壳，例如具有厚的第一层的有或没有腔室的本发明的球将具有用于相同重量的较小转动惯量，因为更多的质量朝向球的几何中心偏移。降低自旋衰减率则可提高在转弯条件下的空气动力学性能，因为反向马格努斯效应因为较低的旋转衰减而延迟出现。因此该球不太可能朝其飞行终点拉直(straighten)。

此外，可改进腔室的大小和位置以帮助抵消任何阀、球皮或其它质量，不然这些可能使球不平衡。

腔室的壁可基本上是不透气的。

基本上不透气的壁允许腔室填充有高于环境压力的一种或多种气体，还允许维持该压力。因此，可避免反复再填充该腔室。

第一层的至少一部分(或与支撑结构相邻的其它层)和所述支撑结构的至少一部分可整体地制造为单件。

可通过整体地将第一层的至少一部分以及支撑结构的至少一部分作为单件来制造从而实现特别紧密和耐久的连接。这样的整体连接可有利于形成腔室，其可填充有一种或多种气体，并且由所述第一层和所述支撑结构所限定。事实上，第一层和支撑结构可包括发泡材料的颗粒在这里可能是有利的，因为颗粒的表面可直接在支撑结构接触所述第一层的地方以例如焊接的方式相互连接，从而产生整体连接。

该球还可以是实心球。

实心球可允许简单、快捷的生产。此外，球不需要充气。通过使用发泡材料的颗粒用于球的构造，该球仍具有所需的弹性和弹跳性能。当然，该球也可包括除所述颗粒之外的进一步的材料。

该球例如可包括非发泡材料制成的芯。

这样的非发泡材料的芯可用于几个目的，例如调整球的重量、增加其稳定性、影响其弹性。

该球可不包括可充气内胆。

作为实例，由于在本说明书中提到的支撑结构设计的各种可能性，可不提供充气内胆的球仍然具有所需的弹性性能。因此可提供不用充气但永久展现所需性能的球。

本发明的进一步的一方面涉及用于制造根据本发明的球的方法。

不同的制造选项将在下面进行更详细的说明。本领域技术人员将从这些选项中选择和/或结合，其中最适合于制造根据本发明的球的具体实施方式。仅本发明方法的所述实施方式的示例性应用将因此在下面简要地提及，这些实例不应被解释为限制本方法的应用领域。

该方法可包括通过高频(HF)辐射来连接发泡材料的颗粒。例如，该方法可包括通过射频(RF)焊接和/或红外(IR)焊接来连接该发泡材料的颗粒。特别的，该方法可包括通过射频熔接来熔接颗粒的表面。

在一般情况下采用不同的电磁辐射或电磁场用于连接所述颗粒的实施方式也被本发明的方法所覆盖。

该方法可包括将发泡材料的颗粒装载到旋转模具中，并旋转模制球的至少一部分。该方法可包括通过旋转模制来连续制造多个层。

以这种方式，可制造实心球或包括一层或几层以及潜在中心空腔的球。

该方法可包括制造多个球皮，其包括发泡材料的颗粒，其组装为至少部分地形成该球。

在球的制造中使用球皮的优点已讨论过。

单个球皮的制造可包括步骤：将发泡材料的颗粒装载到模具内并在模具内压缩成型该颗粒。

该压缩成型可以(至少部分地)由激光变温方法来进行。该变温方法具有加热和冷却通道，放置在非常接近所述模具表面的地方。这导致模具的表面能够迅速加热和冷却。加热和冷却的可能范围为20秒内100开尔文。

例如，通过采用这种变温方法，在球皮脱模之前的制造单个球皮的制造周期时间可小于5分钟，优选少于3分钟。

这是有利的，因为显著降低了制造部件的解耦(decouping)(周期)时间。

球皮或多个球皮也可通过由射频(RF)熔接，或采用电磁辐射的其它方法，或可有助于球皮或多个球皮的制造的这种方法来连接所述颗粒进行制造。此外，这种方法还可用于板(或至少其中的一些)的相互连接，如上所述。

球皮的制造可进一步包括在将所述颗粒装入模具之前在所述模具内形成第一箔材料。在模具内形成第一箔材料可包括该第一箔材料的真空成型/深冲压成型。

可选择地，第一箔材料可在形成颗粒的球皮之后施加。例如，模具可装载有颗粒且颗粒压缩成型形成没有第一箔材料的球皮，并且只有在压缩成型之后可施加第一箔材料。

第一箔材料可位于组装球中的球皮的外侧上，并且可因此影响球的外观和性能。例如，所述箔可增加球皮的耐磨性，因此增加球的耐磨性，或提高装饰效果。

压缩成型可在80℃至200℃之间进行，优选在100℃至180℃之间进行，特别优选在135℃至145℃之间进行。

压缩成型的温度可在颗粒的发泡材料开始熔化的温度或上下。这可允许将颗粒表面彼此粘结，而不会在颗粒内部破坏晶格(cell)结构。

除了已经提到的许多好处，使用发泡材料的颗粒的进一步显著优点可以是减少生产球皮的制造周期时间，并因此也减少使用这样的颗粒的球的制造周期时间。因而可增加生产效率和产量。

球的制造方法可进一步包括施加第二箔材料至部分或全部球皮，特别是在部分或全部球皮上真空成型第二箔材料。

除了第一箔材料可施加第二箔材料。这可允许由箔材料完全包围该球皮。可选择地或另外地，进一步的箔层或涂层可施加到球皮的表面上或箔/涂层上以形成多层膜。所述膜的不同层可具有不同的性能。多层膜可包括耐磨层。多层膜可包括抗紫外线层。多层膜可以包括层以改进表面的光学性能。

也可以想到的是，该箔层不在球皮的加工过程中在模制过程中施加，而在发泡粒颗粒已形成为球皮之后喷涂涂层。

在上述方法中使用的发泡材料可包括下列材料中的至少一种：发泡热塑性聚氨酯(eTPU)、发泡聚醚嵌段酰胺(ePEBA)、发泡聚酰胺(ePA)、发泡聚丙烯(ePP)、发泡聚苯乙烯(ePS)、发泡乙烯-醋酸乙烯酯(eEVA)。

如已经提到的，该方法可进一步包括喷涂材料的应用，例如在球的朝外表面上，特别是在部分或全部球皮的外表面上。

这种喷涂材料可影响球的外观和性能。例如，它可用于施加装饰到球上，它也可以是防水的，它可增加球表面的抓持或耐磨性，或者它可有利地影响其空气动力性能。

附图说明

参考以下附图，本发明的可能实施方式在下面的详细描述中进一步描述：

图1a-1i：根据本发明的球的可能实施方式的截面图；

图2a-2e：根据本发明的具有多个球皮的球的进一步的可能的实施方式；

图3a-3c：根据本发明的具有支撑结构的球的进一步的可能的实施方式的截面图；

图4a-4b：采用旋转模具的用于制造球的本发明方法的实施方式；以及

图5a-5b：包括制造球皮的用于制造球的本发明方法的实施方式。

具体实施方式

本发明的可能实施方式在下面的详细描述中进行了描述，主要涉及足球。然而，需要强调的事实是，本发明并不局限于这些实施方式。这对于本领域技术人员将是显而易见的，本发明可容易地应用于其它类型的球，例如篮球、美式足球用球、网球、排球、棒球、英式橄榄球、高尔夫球、保龄球、玩具球等等。

也应注意的是，仅是本发明的一些个别实施方式在下文中进行了更详细地描述，并且不是本发明所提供的不同设计选项的所有可能的组合和排列可明确讨论。然而，本领域技术人员清楚的是，有关以下讨论的具体实施方式所描述的设计选项也可进一步改进，也可以不同的方式在本发明的范围之内相互结合。也可省略不必要的单独的特征。为了避免重复，在前面章节中用于解释的参考，也仍适用于下面的详细描述。

在整个下面的描述中，相同的附图标记将用于指定功能上相似或相当的部分，并且在具体的实施方式的上下文中作出的关于特定部分的解释也适用于在其它实施方式中相当的部分。

图1a-1i、图2a-2e和图3a-3c示出了球100的可能实施方式。球100例如可以是足球。

球100包括发泡材料的颗粒。所述颗粒可随机布置。发泡材料可包括以下材料中的至少一种：发泡热塑性聚氨酯(eTPU)、发泡聚醚嵌段酰胺(ePEBA)、发泡聚酰胺(ePA)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚苯乙烯(ePS)以及发泡乙烯-醋酸乙烯酯(eEVA)。

本领域技术人员清楚，同样可能的是，这些材料的组合可用作给定球内的颗粒，即，颗粒的材料组合物可在整个球上变化。

例如，eTPU和ePEBA的不同层、不同区段或不同区域可用于本发明的球中，以根据需要影响球的物理性能。对于本发明的包括不同的层和支撑结构的球的可能结构的进一步细节将在下面描述，并且可以理解的是，以上提到的材料可在本发明的范围内以各种方式在这些构造中使用和组合。

此外，球100还可包括进一步的材料，如非发泡塑料材料、泡沫塑料(例如，具有连续且均匀结构的双组分聚氨酯泡沫)、皮革、橡胶、金属丝、箔等等。

发泡材料的颗粒可相互连接。例如，发泡材料的颗粒可在其表面上熔接。颗粒表面的熔接可通过提供热能来进行。例如，这可通过将颗粒在模具内经受加压蒸汽和/或通过使用变温成型和/或通过高频(HF)或IR焊接技术来实现。

例如，该颗粒可使用射频(RF)和/或IR焊接技术来连接。颗粒的表面例如可使用RF熔接来熔接。也可使用其它类型的电磁辐射，例如来自从不同范围的电磁频谱的辐射。

可选择地或另外地，可使用粘接剂将颗粒彼此连接。关于球100的制造细节如下。

图1a-1i示出了通过本发明的球100的实施方式的中心的横截面。

在图1f所示的实施方式中，球100是实心球100。这样的实心球100可完全由发泡材料的颗粒组成，或它可包括其它材料或附加元件。作为实例，塑料涂层或塑料箔材料可设置在球100的朝外表面101上。该涂层可通过在球100的朝外表面101上喷涂所希望的塑料涂层/箔来施加。可选择地或另外地，朝外表面101可通过本领域已知的方法覆盖有不同的喷涂材料。此外，在一些实施方式中，朝外表面101可包括纹理化表面。也可能的是该朝外表面101仅局部是纹理化，和/或纹理的图案或设计是局部变化的。也有可能的是，另外地或可选择地，塑料涂层或箔也包括纹理表面。再次可能的是仅局部施加该纹理表面。进一步可能的是箔/涂层相对于所述朝外表面101的纹理是纹理化的，例如，该涂层上的纹理叠加在朝外表面101上的纹理上，或该涂层上的纹理覆盖朝外表面101上的没有纹理化的区域。在此处的上下文中，球100的朝外表面101将理解为，如果没有施加塑料涂层、塑料箔材料或喷涂材料，在使用过程中开始与球100的周围事物相接触的表面。

图1g示出了实心球100的另一个实施方式。在这里，球100包括多个层110,180,181和182。提供第一层110作为球100的外壳。第一层110包括发泡材料的颗粒。如前所述，这可以是不同发泡材料的组合。球100的朝外表面101由第一层110的外表面111提供。另外的层180,181和182在这里是内层，它们也可包括发泡材料的颗粒。层180,181和182可由相同的发泡材料组成，所述发泡材料在层180,181和182之间的至少一个机械性能有变化，例如层180,181和182的密度。层180,181和182中的至少一个可由不同于其它层的发泡材料(多种)组成。层180,181和182中的至少一个(并且在原则上也包括第一层110)可以是发泡和非发泡材料的组合。层180,181和182中的至少一个(并且在原则上也包括第一层110)可由非发泡材料制成。

不同的参数可在多个层110,180,181和182中的至少一个之间改变，以影响球100的性能。这些参数例如包括：层110,180,181和182的厚度、层110,180,181和182的材料组合物，特别是层110,180,181和182中的颗粒的材料组合物、或至少一个用于制造各个层110,180,181和182的工艺参数。上述参数可在给定层110,180,181或182中和/或两个或更多的这些层之间变化。

作为实例，eTPU和ePEBA的不同层可用于层110,180,181和/或182。

在图1g所示的球100的实施方式中，该球进一步包括芯190。该芯190例如可由发泡材料组成。发泡材料可与其它层(多个层)110,180,181和182是相同或不同的。可选择地，芯190可由非发泡材料组成。

在图1a-1e和1h-1i中所示的球100的实施方式包括第一层110，其包括发泡材料的颗粒。在图1a-e和1h-i所示的球100的实施方式中，提供第一层110作为球100的外壳。

在本发明的球100的实施方式中，第一层110例如具有的厚度可达50mm。该厚度可特别位于0.5mm至10mm之间，甚至为1mm至5mm之间。也可能的是，第一层110的厚度在第一层110上变化，即，该厚度在整个层上不是恒定的。第一层110的厚度可在较厚和较薄的区域之间渐变或局部变化。此外，第一层110的厚度可变化，使得在该层上组成有一个或多个加强凸起或支柱，例如在其内侧上，从而增加了球100的形状稳定性。

也可能的是，如图1d和1e所示，第一层110布置在球胎体130上。

如图1a，1c-1d和1g-1i所示，第一层110一方面可包括封闭的表面(除了用于阀门装置135的孔，参见图1d)。

另一方面，也有可能的是，如图1b和1e所示，第一层110的表面，包括一个或多个孔或间隙115，即，不包括封闭的表面。第一层110可以是连接表面，其中设置有孔115。连接表面是这样的表面，在其上可通过沿着表面移动从该表面上的任何点到达表面上的任何其它点，而不用“跳”过任何间隙。

然而，也可能的是第一层110包括由间隙115彼此分隔的多个分隔的表面区域。例如在图1b,1e中，可有间隙115沿球100的赤道运行，将第一层110分隔为北半球和南半球。在这样的情况下，第一层110的分隔表面区域可由球胎体130或者如图3a-c所示由支撑结构150(为简单起见后面进一步描述)固定在它们的位置上或彼此连接。每个分隔的表面区域可再次包含一个或多个孔115。在上述北半球和南半球的实例中，例如可在北半球的北极有孔115，并在南半球的南极有孔115。

在这两种情况下，第一层110的内表面可限定概念上的表面112，其从球100的内部划界第一层110。为便于参照，我们命名表面112为“划界表面112”。划界表面112可采取为这样的表面，其围绕穿过任何孔/间隙115延伸的第一层110的内部表面突出。该概念性划界表面112可认为是封闭的表面。

在图1a-1e和1h-1i所示的实施方式中，球100包括在由划界表面112划界或界定的空间区域内的至少一个空腔120。再次参考以下事实，划界表面112仅仅是这里为了解释而使用的概念性表面。

空腔120不需要直接邻接第一层110。作为这种情况的实例，在图1h所示的球100的实施方式中，该球包括多个层110,180,181和182，如参考图1g在先前讨论的。在图1h所示的实例中，球100不具有实心芯，而是包括在其中心的空腔120。在这种情况下，空腔120不直接邻接第一层110，而是邻接最内层182。然而，应该强调的是，第一层110的内表面仍限定了划界表面112，并且空腔120设置在由所述划界表面112划界或界定的空间区域中。

此外，在图1d和1e所示的球100的实施方式中，空腔120不直接邻接第一层110，因为在这里，第一层110安装在球胎体130上。胎体130例如可包括在其内侧上的可充气内胆131，或者胎体130可由这样的可充气内胆131组成。但是，也可使用没有可充气内胆的球胎体130。如果球100包括多个层110,180,181,182，球胎体，例如可设置在最内层182的内侧，或者它可设置在两个所述层之间。

在图1d-1e所示的实施方式中，球胎体130和可充气内胆131包围空腔120，并且空腔120直接邻接内胆131的内部。为了让内胆131充气或放气，球100还可包括阀门装置135，其连接至内胆131并突出穿过球胎体130(此处存在单独的胎体)和外壳110(以及潜在的进一步存在的球100的层180,181,182)。

如果第一层110和/或球胎体130和/或可充气内胆131包括封闭的表面(除了用于阀门装置135的孔)，则空腔120可填充有一种或多种气体，并且所述气体可在空腔120中保留相当长的时间。可填充空腔的气体实例是空气或氮气或其组合。空腔120可填充有高于环境压力的一种或多种气体。例如，空腔120可填充有1巴、2巴、3巴、5巴等压力的一种或多种气体，以调整球100的变形性能。本领域技术人员清楚的是，将可能使用宽范围的惰性气体来填充空腔，并且提供的实施例仅仅是两种最常用的气体。为了增加气体保留在空腔中的时间，第一层110的封闭表面、球胎体130和/或内胆131可有利地设计为针对一种或多种气体基本上不透气。在这种情况下，基本上意味着只要所选的材料和制造过程允许。

在这一点上要注意，在本发明的范围之内，也可能的是提供的球100不具有球胎体130和/或不具有可充气内胆131，该球仍在压力之下填充有一种或多种气体。

如图1c所示，第一层110本身可包括一个或多个腔室160。这些腔室160也可填充有高于环境压力的一种或多种气体，例如空气或氮气。为了允许这种可能性，可设置腔室160的壁使得它们针对一种或多种气体基本上不透气。

此外，如图1i所示，其示出了在图1c中所示的实施方式的变形，腔室160可具有不同的形状和/或配置。特别的，腔室160的形状和/或配置可在给定的球100内变化，即使这没有明确在这里显示。

给定腔室160的形状和/或配置可修改并适应于影响球100的性能。例如，当相比于如图1i所示的具有球形腔室160的球100时，如图1c所示的多个矩形(或有角的)腔室160可导致球100具有较低的反弹特性，因为腔室160越是球形，当球100经受变形时发生的屈曲(buckling)和弯曲越少。此外，给定腔室160的大小和尺寸也可修改，以再次影响球100的性能。腔室160的大小可以下面的方式影响球100的性能：空腔越小，球100的回弹越高。此外，腔室160可成型和设计为使得球100的反弹或飞行性能可受影响。也是可以想到的，可改变该腔室160的位置，例如以提供具有改进飞行的球100，即，朝向由具有较少腔室160的球100的区域所限定的方向转弯，或提供具有不可预测的反弹的球100。此外，腔室160可设置成使得它们抵消球100中的其它质量，例如阀135的质量。

可选择地或另外地，由图1a-1e和1g-1i所示的实施方式中的第一层110的外表面111提供的球100的朝外表面101可包括纹理化表面。也可能的是朝外表面101仅局部纹理化和/或纹理的图案或设计局部变化。例如，这可改善球100的触感和操控性或空气动力学性能。

可选择地或另外地，塑料涂层和/或塑料箔材料也可设置在朝外表面101上或其部分区域上。也有可能的是，另外地或可选择地，塑料涂层或箔还包括纹理表面。同样可能的是该纹理表面仅局部施加。进一步可能的是，箔/涂层相对于所述朝外表面101的纹理是纹理化的，例如以保护朝外表面101的底层纹理例如免受磨损，或者该涂层上的纹理叠加并加重朝外表面101上的纹理，或在涂层上的纹理覆盖其中在朝外表面101上没有纹理的区域。塑料涂层和/或塑料箔材料化也可用于改进球100的外观的目的，其可使球100更防水，或者其可改善球100的触感或空气动力学性能。塑料涂层例如可通过喷涂材料来设置。

这样的箔或涂层的实例是由图1i所示的球100的实施方式的“皮肤层”170所示出。

图2a-2e示出了球100的多个实施方式中的进一步的实施方式。再次提醒的是，本发明不只适用于足球。上面参照图1a-1i的实施方式所述在这里仍然适用，强调的是继续使用相同的标号。为了简明起见，只有图2a-2e中所示的实施方式的几个特定特征将在下面讨论。

图2a-2e中所示的球100的实施方式包括第一层110，其用作外壳，第一层110包括发泡材料的颗粒。对于该颗粒的可能的发泡材料在本详细说明的开始列出。

在图2a-2d所示的实施方式中，第一层110设置在球胎体130上，例如球胎体可用作可充气内胆或可包括这样的内胆，例如在其内侧上。

球胎体130可包围空腔。该球胎体130可以基本上不透空气或气体的方式包围空腔，使得该空腔可填充有空气或气体。空腔中的一种或多种气体可高于环境压力。为了允许充气或放气，还可在球100中提供阀门装置。

然而，球胎体130可任选地省掉，如由图2e所示的实施方式所体现的。如果制造外壳110形成封闭的表面，其以基本上不透空气或气体的方式包围空腔，则一种或多种气体可在高于环境压力下维持在该空腔内，即使不使用胎体130或内胆。

外壳110包括多个球皮117,118,119，它们包括发泡材料的颗粒。在图2a-2c和2e所示的实施方式中，球皮117,118,119由该颗粒制成，该颗粒在它们的表面上彼此连接。这是通过将颗粒加热来完成的。

例如，球皮117,118,119可通过RF焊接和/或IR焊接来连接所述颗粒而由颗粒制成。例如，颗粒的表面可使用RF熔接来熔接，以产生球皮117,118,119。

然而，在其它实施方式中，球皮117,118,119还可包括附加的发泡或非发泡材料，并且颗粒的表面也可以不同的方式彼此连接，例如通过使用粘合剂。此外，可能的是，球皮117,118,119是由不同的发泡材料或相同的但是具有不同的物理性质例如密度的发泡材料来组成的。

可生产球皮117,118,119使得它们本来就已包括三维弯曲形状(虽然这不是必须的情况)，基本上(即在制造相关的误差范围之内)对应于它们在成品球100中被采用时的形状。在球100的制造中，三维预成型的球皮117,118,119可设置在球胎体130上，然后彼此相连。然而，也有可能的是球皮117,118,119例如通过旋转模塑来制造和连接，并且随后插入球胎体130或内胆。

图2d的分解图详细示出了球皮117,118,119的三维设计。在所示的实施方式中，每个球皮117,118,119包括四个翼，每个相邻的球皮的翼互锁，以形成第一层110。在本设计中使用六块球皮。然而，球皮的其它设计(未示出)也是可能的，其中球皮可以是不同于这里所示的形状，所述球皮的形状可在给定球的球皮之间有所变化，可使用不同数量的球皮等等。

再次参考这种可能性，由图2a-2e所示的实施方式中的第一层110的球皮117,118,119的外表面111所提供的球100的朝外表面101可包括纹理化表面，和/或塑料涂层和/或塑料箔材料，纹理化表面，和/或塑料涂层和/或塑料箔材料可设置在朝外表面101上。关于纹理化表面和/或塑料涂层和塑料箔的应用和配置的上述可能性也整体适用于图2a-2e中所示的实施方式。

箔材料的应用结果可在图2d所示的分解图中看到，其中球皮117,118,119的表面覆盖有“皮肤层”，其包括塑料箔材料170，其用于改进球的外观以及影响球100的触感、操控性和空气动力学性能。

图3a-c示出了通过本发明的球100的进一步实施方式的中心的横截面。再次，为了简洁起见，只有图3a-3c中示出的球100的实施方式的几个特定特征应在下面得到注意。

在图3a-3c所示的球100的各实施方式中，该球包括第一层110，其包括发泡材料的颗粒。关于该颗粒的合适发泡材料，适用详细说明的开始讨论图1a-1i时所述。而在图3a-3c所示的球100的实施方式中，示出了第一层110包括封闭的表面，这不是强制性的。相反，第一层110还可包括一个或多个孔，或第一层110甚至可包括多个分隔的表面区域。

同样，第一层110的内表面限定了概念上的划界表面112，空腔120设置在由所述划界表面112划界或界定的空间区域内。此外，需要提及的是，在图3a-3c中所示的球100的实施方式不包括球胎体或可充气内胆。然而，可任选地添加这样的具有或不具有可充气内胆的球胎体。

在图3a-3c所示的各实施方式中，球100包括支撑结构150，其包括发泡材料的颗粒。颗粒的弹性性能将至少部分地传递到支撑结构150上，因此它不是完全坚硬的。特别的，支撑结构150可以是弹性支撑结构150。该弹性支撑结构150也可任选地包括其它发泡或非发泡的材料。在图3a-3c所示的实施方式中，支撑结构150包括至少一个壁、杆157或内壳155，其在该球100的空腔120内延伸。

例如，在图3a所示的球100的实施方式中，支撑结构150包括多个同心、球形内壳155。这些都通过在彼此间的一个或多个壁和/或杆157彼此相连并且还与第一层110相连。

在图3b所示的球100的实施方式中，支撑结构150仅包括多个壁或杆157。

在图3c所示的球100的实施方式中，提供了多个元件159形式的支撑结构150，其以蜂窝结构相互连接。例如，该元件159可以是壁或杆。虽然，在目前的情况下，整个支撑结构150由这样的元件159提供，但在其它的实施方式中也可能只是支撑结构150的某个区域包括这样的具有蜂窝结构的元件159。例如，在图3a所示的球100的情况下，这样的具有蜂窝结构的元件159可设置在球100的最外面的内壳155和第一层110之间。

在图3c中示出的实施方式示出了具有支撑结构150的球100的具体实例，该支撑结构150包括具有重复三维结构的至少一个区域。即，支撑结构150可包括重复单元或单元格(在图3c的情况下是蜂窝)，并且这些单元格的中几个设置为彼此相邻，以形成支撑结构150的至少一个区域。多个单元格中的每一个可具有相同的三维形状，但是它们各自的大小可以变化。

然而，支撑结构150也可包括具有周期性三维结构的至少一个区域。在这种情况下，设置为彼此相邻的所述多个单元格不仅具有相同的三维形状，而且大小也相同，如图3c所示。

如图3c所示，该单元格可以是蜂窝。该单元格可以是球体。该单元格可以是立方体。该单元格可以是矩形棱柱。该单元格可以是三棱柱。该单元格可以是八角形棱柱。该单元格可以是四面体。该单元格可以是正方棱锥。该单元格可以是立方圆柱体。该单元格可以是圆锥体。本领域技术人员将认识到许多其它的可选择单元格能够提供相同的预期效果。

在图3a所示的实施方式中，内壳155可提供为同心的球形壳，如已经提到的。然而，应该注意的是，在图3a-3c所表示的仅示出了沿通过球100的中心的平面的横截面，因此支撑结构150的三维结构可仅部分地显示。在图3b所示的实施方式中，支撑结构150的各个元件例如可设置为壁或杆157。在图3c所示的实施方式中，在另一方面，支撑结构150例如可由平行管来提供，其包括在垂直于管轴线的横截面中示出的蜂窝结构，所述管由各自的壁形成。然而，也可能的是所述支撑结构150包括三维设计，其示出了也沿球100的一个或多个不同的横截面的蜂窝结构。另外可能的实施方式对本领域技术人员是显而易见的。

可能有利的是支撑结构150包括一定程度的对称性，使得可提供具有良好平衡性的球100而没有任何不希望的不平衡。然而，如已经提到的，可以期望提供给球100这样的不平衡性应用在特定领域，例如保龄球或木球。

特别有利的是支撑结构150包括至少一个用于旋转特定对称角度的旋转对称，其中所述旋转可围绕通过球100的中心的对称轴。例如，该对称可以是两重、三重、四重、五重、六重或连续旋转对称，即对称角度可达180°、120°、90°、72°、60°或任何角度。

例如，图3a所示的实施方式的支撑结构150首先绕对称轴旋转180°对称，该对称轴垂直于图像平面并通过球100的中心。此外，如果球壳155是由位于图像平面中的公共杆157连接的，则该支撑结构150对于围绕通过球100的中心的对称轴的任何旋转都是对称的，该对称轴位于图像平面内，并在杆157的方向上延伸。

与此相反，在图3b所示的实施方式中，球100内的壁或杆157包括彼此之间形成的相同角度α，其对称轴垂直于所述图像平面并通过球100的中心。在所描绘的情况中，角度α＝72°，使得该支撑结构150具有相对于该对称轴的五重对称性。

对于蜂窝结构的合适设计以及空腔120内的适当布置，图3c所示的球100的实施方式的支撑结构150也可包括围绕对称轴的旋转对称，例如六重旋转对称，该对称轴通过球100的中心且垂直于图像平面。

该支撑结构150可与第一层110一起，限定一个或多个腔室160，腔室可填充有一种或多种气体，例如用空气或氮气。如果提供的腔室160的壁对于一种或多种气体基本上不透气，则该一种气体(多种气体)也可在高于环境压力下保持在腔室160中。

空腔120可因此由腔室160细分成单个区域或格。这可允许可特别精确地控制球100的弹性性能，可比具有简单的可充气内胆更精确。关于这个主题的更多细节在上面有关图1c和1i的上下文中深入探讨过。

为了以这样的方式实现腔室160的壁基本上不透气，可能的是至少一部分的支撑结构150本身和/或支撑结构150的一部分与第一层110的至少一部分一起整体地制造为单件。为此目的，支撑结构150中的颗粒表面以及第一层110中的颗粒表面，在支撑结构150与第一层110接触的地方，可例如在制造中直接彼此连接。在一个实施方使中，首先制造球100的多个单独部分元件，随后组装成成品支撑结构150或成品球100。在每种情况下，球100的可能优点是它可设置为不具有球胎体，尤其是不具有可充气内胆。事实上第一层110和支撑结构150可包括发泡材料的颗粒，这种发泡材料本身可提供优异的弹性性能，可因此变成有利的方面。

然而，也可使用支撑结构150而不具有包括发泡材料的颗粒的第一层110，反之亦然。例如，支撑结构150可与现有的球皮结合使用。

在这点上，应该注意的是明确的实施方式示出了目前所有涉及的球100，其包括至少近似球形的形状。然而，本发明还包括具有其它几何形状的球，例如橄榄球和美式足球用球。

在图4a-4b和图5a-5b中，指出了用于制造所讨论的球100的本发明方法200的实施方式。然而，图4a-4b和图5a-5b仅仅是草图，并不一定表示实际实施方法200时所遇到的实际尺寸。

在图4a-4b所示的实施方式中，该方法200包括将发泡材料的颗粒210装载入旋转模具220中。然后旋转成型230该球100的至少一部分。通过利用所产生的离心力，并在热能的影响下，颗粒210可压靠在旋转模具220上，并同时在它们的表面熔接，以产生一体球100，其具有第一层110，在其中心有空腔120。方法200还可包括通过旋转成型230连续制造多个层。

在另一个实施方式中，方法200包括多个球皮的制造，如球皮117,118和119，其包括发泡材料的颗粒210，其随后组装以至少部分地形成球100。

如前面提到的，在一个实施方式中，制造单个球皮117,118,119包括通过高频(HF)焊接来连接该颗粒，高频(HF)焊接例如是射频(RF)焊接和/或红外(IR)焊接。例如，单个球皮117,118,119的制造可包括由RF熔接来熔接颗粒的表面。

给定球100的所有球皮117,118,119可以这种方式进行制造，或只有一些球皮以这种方式进行制造，而球的其它球皮使用不同的方法制造，例如如下所述的。

此外，使用HF焊接、RF焊接、RF熔接和/或IR焊接不限于包括球皮117,118,119的球100的制造，也可用于本发明的球100的其它实施方式的制造，如已经多次提到的。

在图5a-5b中，指出了制造单个球皮117的另一实施方式。该实施方式包括以下步骤：将发泡材料的颗粒210装载到模具250内(该装载未明确示出)，并在模具250内压缩成型颗粒210。在将颗粒210装载到模具中之前，该方法200包括在这里所示的实施方式的模具250内形成第一箔材料。第一箔材料可以是塑料箔材料170，如在图5a-5b中所示的情况。在本情况下，塑料箔材料170在模具250内的形成是由通过在模具250中使用真空管线255对塑料箔材料170进行深冲压成型260来执行的。

模具250可设计为使得塑料箔材料170位于球皮117的外表面111的顶部上，由此在球100的组装状态下位于球100的朝外表面101的顶部上(参见如图2d)，形成该球100的“皮肤层”，并可因此影响球100的外观和性能。例如，塑料箔材料170可增加球皮117的耐磨性，从而增加球100的耐磨性，或用于装饰目的。

压缩成型可通过激光变温方法进行。该变温方法具有加热和冷却通道，放置在非常接近所述模具250的地方。这导致模具250的表面能迅速加热和冷却。加热和冷却的可能范围为20秒内100开尔文。在一些成型的配置中，也能使加热通道配置结合特定的加热设备和液体。

模具250的表面温度可在80℃至200℃之间，例如在100℃和180℃之间，或在135℃至145℃之间。这具有的优点是可显著降低在球皮117脱模之前的制造单个球皮117的制造周期时间，例如脱模之前的时间可少于5分钟，甚至可小于3分钟。

作为对在将颗粒210装载到模具250之前在模具250中形成第一箔材料的替代，该第一箔材料也可在颗粒210的压缩成型后施加。

此外，在该方法的进一步可能的实施方式中，该方法200还可包括将第二箔材料施加到部分或全部的球皮117,118,119上，尤其是在部分或全部的球皮117,118,119上真空形成第二箔材料。替代地或附加地，方法200还可包括将喷涂材料施加到球100的朝外表面101上，特别是施加到部分或全部的球皮117,118,119的外表面111上，例如在球皮117,118,119已装配后。这可导致球皮表面形成多层膜。膜的不同层可具有不同的性能。该多层膜可包括耐磨层。该多层膜可包括抗紫外线层。该多层膜可包括可改变表面的光学性能的层。

也可想到的是，该箔层并不是在模制过程中在球皮117,118,119的处理过程中施加，而是在发泡颗粒210已形成于球皮117,118,119上之后作为喷涂涂层施加。

当模制较大厚度的层时，能通过蒸汽成型提供热能来熔接所述颗粒210，如DE102012206094A1或EP2649896A2中所描述的。

当制造发泡材料的实心球100时，还能够使球100分段，并通过熔融粘合或红外焊接或胶粘而将该分段熔接在一起。

再次，在该方法200中使用的发泡材料的颗粒210可包括下列材料中的至少一种：发泡热塑性聚氨酯(eTPU)、发泡聚醚嵌段酰胺(ePEBA)、发泡聚酰胺(ePA)、发泡聚丙烯(ePP)、发泡聚苯乙烯(ePS)、发泡乙烯-醋酸乙烯酯(eEVA)。

在一些生产方法中，发泡材料的层110,180,181,182和/或球皮117,118,119可通过熔融粘合而结合到球100的胎体130上。

Claims (16)

1.一种球(100)，其中，所述球包括具有发泡材料的颗粒(210)的至少第一层(110)，其中所述第一层(110)设置作为所述球的外壳。

2.根据权利要求1所述的球(100)，其中，所述发泡材料包括以下材料中的至少一种：发泡热塑性聚氨酯eTPU、发泡聚醚嵌段酰胺ePEBA、发泡聚酰胺ePA、发泡聚丙烯ePP、发泡聚苯乙烯ePS、发泡乙烯-醋酸乙烯酯eEVA。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的球(100)，其中，塑料涂层和/或塑料箔材料(170)设置在所述球(100)的朝外表面(101)上。

4.根据权利要求3所述的球(100)，其中，所述球(100)的朝外表面(101)和/或所述塑料涂层和/或所述塑料箔材料(170)包括纹理表面。

5.根据权利要求1所述的球(100)，其中，所述球包括多个层(110；180；181；182)。

6.根据权利要求5所述的球(100)，其中，所述层(110；180；181；182)的厚度，和/或所述层(110；180；181；182)的所述材料的组合物，和/或用于制造所述层(110；180；181；182)的至少一个工艺参数在多个所述层(110；180；181；182)中的至少一个层之间变化。

7.根据权利要求1所述的球(100)，其中，所述第一层(110)包括在0.5mm-10mm范围中的厚度。

8.根据权利要求1所述的球(100)，其中，所述第一层(110)包括具有所述发泡材料的颗粒(210)的多个球皮(117；118；119)。

9.根据权利要求8所述的球(100)，其中，所述球(100)至少部分地可通过组装三维预成型球皮(117；118；119)来制造。

10.根据权利要求1所述的球(100)，其中，所述球包括至少一个空腔(120)，所述第一层(110)围绕所述空腔(120)设置。

11.根据权利要求10所述的球(100)，其中，所述第一层(110)设置在围绕所述空腔(120)的球胎体(130)上。

12.根据权利要求1所述的球(100)，其中，所述第一层(110)限定了至少一个腔室(160)。

13.根据权利要求5所述的球(100)，其中，所述球包括至少一个空腔(120)，所述多个层围绕所述空腔(120)设置。

14.一种用于制造根据权利要求1-13中任一项所述的球(100)的方法(200)。

15.根据权利要求14所述的方法(200)，其中，所述方法(200)包括将所述发泡材料的颗粒(210)装载到旋转模具(220)中，并将所述球(100)的至少一部分旋转成型(230)。

16.根据权利要求15所述的方法(200)，其中，所述方法包括通过旋转成型(230)来连续制造多个层(110；180；181；182)。

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