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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sportball und insbesondere auf einen aufblasbaren Ball mit einer Rippenstruktur.
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Eine Blase eines herkömmlichen aufblasbaren Sportballs ist entweder aus Synthese- oder aus Naturkautschuk hergestellt. Zur Vermeidung des Aufschwellens oder der Deformation der Blase aufgrund einer Erhöhung des Aufblasdrucks kommen üblicherweise die folgenden Verfahren zum Einsatz:
- 1. Die Gummiblase wird mit Garnen umwickelt.
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Ein herkömmlicher aufblasbarer Ball weist eine Gummiblase, eine Wickelgarnlage, die die Außenfläche der Gummiblase abdeckt, und eine äußere Abdecklage aus Gummi auf, die die Wickelgarnlage abdeckt. Anstelle der äußeren Abdecklage aus Gummi kann eine Lederschicht vorliegen, die aus mehreren zusammengenähten Lederstücken hergestellt ist.
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Ein anderer herkömmlicher aufblasbarer Ball weist eine Innenblase aus Gummi, eine Wickelgarnlage, die eine Außenfläche der Innenblase aus Gummi abdeckt, eine Außenblase aus Gummi, die die Wickelgarnlage abdeckt und mehrere anhaftende Stücke auf, die an einer Außenfläche der Außenblase aus Gummi befestigt sind und aus einem PU(Polyurethan)- oder Ledermaterial hergestellt sind.
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Anstelle der Wickelgarnlage kann auch eine Gewebetuchlage vorliegen.
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- 2. Gewebefutterlagen werden an einer Innenfläche einer äußeren Abdecklage angebracht.
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Ein herkömmlicher aufblasbarer Ball weist eine Gummiblase, eine äußere Abdecklage, die die Gummiblase abdeckt und aus mehreren zusammengenähten Lederstücken hergestellt ist, und mehrere Gewebefutterlagen auf, die an einer Innenfläche der äußeren Abdecklage haften.
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Durch die obigen Verfahren kann zwar übermäßiges Aufblasen oder die Deformation der Blase verhindert werden, aber zur Fertigung sind viele Vorrichtungen, Herstellungsvorgänge und Arbeitskräfte notwendig. Ferner ändert die Gummiblase nach dem Vulkanisieren bei hoher Temperatur ihre Molekularstruktur, so dass ein Recycling wenig wahrscheinlich ist. Außerdem muss der Rohkautschuk mit vielen Arten von Zusätzen (wie Schwefel) vermischt werden, bevor eine Vulkanisierung bei hoher Temperatur durchgeführt werden kann. Während dieses Vorgangs besteht die Wahrscheinlichkeit einer Kontaminierung, und während des Brennens entsteht unangenehmer Geruch, was für den menschlichen Körper schädlich ist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Bereitstellung eines widerstandsfähigen aufblasbaren Balls mit einer Rippenstruktur, der sich leicht herstellen lässt.
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Erfindungsgemäß umfasst ein aufblasbarer Ball eine erste und eine zweite Ballkörperhälfte, die miteinander verbunden sind. Die erste Ballkörperhälfte hat eine erste Ballhälftenwand mit einer ersten inneren und einer ersten äußeren Wandfläche und eine erste Rippenstruktur, die einstückig mit der ersten Ballhälftenwand ausgebildet ist und von einer der ersten inneren und der ersten äußeren Wandfläche vorragt. Die erste Ballhälftenwand hat ein Durchgangsloch, das sich durch die erste innere und die erste äußere Wandfläche erstreckt, und einen ersten ringförmigen Verbindungsrand, der Umfangsenden der ersten inneren und ersten äußeren Wandfläche miteinander verbindet. Die zweite Ballkörperhälfte hat eine zweite Ballhälftenwand mit einer zweiten inneren und einer zweiten äußeren Wandfläche und eine zweite Rippenstruktur, die von einer der zweiten inneren und der zweiten äußeren Wandfläche vorragt. Eine Ventileinheit ist an der ersten Ballkörperhälfte in Verbindung mit dem Durchgangsloch angebracht.
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Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor. Es zeigen:
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1 eine Perspektivansicht eines aufblasbaren Balls nach der ersten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
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2 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform,
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3 eine bruchstückhafte auseinandergezogene Ansicht teilweise im Schnitt der ersten bevorzugten Ausführungsform,
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4 eine Teilschnittansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform in einem zusammengebauten Zustand,
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5 eine Perspektivansicht eines aufblasbaren Balls nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,
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6 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der zweiten bevorzugten Ausführungsform,
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7 eine Schnittansicht der zweiten bevorzugten Ausführungsform in einem zusammengebauten Zustand,
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8 eine teilweise auseinandergezogene Perspektivansicht eines aufblasbaren Balls nach der dritten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung und
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9 eine Schnittansicht der dritten bevorzugten Ausführungsform in einem zusammengebauten Zustand.
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Vor der ausführlichen Beschreibung dieser Erfindung ist anzumerken, dass in der folgenden Beschreibung ähnliche Elemente mit denselben Bezugszahlen bezeichnet werden.
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In 1 bis 4 umfasst ein aufblasbarer Ball gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung eine erste Ballkörperhälfte 10, eine zweite Ballkörperhälfte 40 und eine Ventileinheit 30.
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Die erste Ballkörperhälfte 10 hat eine erste Ballhälftenwand 11, eine erste Rippenstruktur 12, einen ersten ringförmigen Flansch 13 und zwei erste Ausrichtungselemente 14, 15. Die erste Ballhälftenwand 11 hat eine erste innere Wandfläche 111, eine erste äußere Wandfläche 112, ein Durchgangsloch 113, das sich durch die erste innere und erste äußere Wandfläche 111, 112 erstreckt, und einen ersten ringförmigen Verbindungsrand 114, der die Umfangsenden der ersten inneren und der ersten äußeren Wandfläche 111, 112 miteinander verbindet.
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Die erste Rippenstruktur 12 ist einstückig mit der ersten Ballhälftenwand 11 ausgebildet und ragt von einer der ersten inneren und der ersten äußeren Wandfläche 111, 112 vor. Die jeweils andere der ersten inneren und der ersten äußeren Wandfläche 111, 112 hat die erste Rippenstruktur 12 nicht. In dieser Ausführungsform ragt die erste Rippenstruktur 12 von der ersten inneren Wandfläche 111 nach innen.
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Der erste ringförmige Flansch 13 ragt von der ersten äußeren Wandfläche 112 und dem ersten ringförmigen Verbindungsrand 114 radial nach außen. Die zwei ersten Ausrichtungselemente 14, 15 sind einander diametral gegenüberliegend am ersten ringförmigen Flansch 13 vorgesehen. In dieser Ausführungsform ist das erste Ausrichtungselement 14 als ein Vorsprung konfiguriert, der zur zweiten Ballkörperhälfte 40 vorragt, und das erste Ausrichtungselement 15 ist als eine Nute konfiguriert.
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In 2 bis 4 sind die erste und die zweite Ballkörperhälfte 10, 40 fest miteinander verbunden und definieren zusammenwirkend eine Aufblaskammer 50. Die erste und die zweite Ballkörperhälfte 10, 40 ist jeweils aus einem Material hergestellt, das aus der aus thermoplastischem Polyurethan (TPU), thermoplastischem Elastomer (TPE), thermoplastischem Olefin (TPO), thermoplastischem Gummi (TPR) und Ethylen-Vinylacetat (EVA) bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Vorzugsweise ist die erste und die zweite Ballkörperhälfte 10, 40 jeweils aus TPU hergestellt. Ferner wird die erste und die zweite Ballkörperhälfte 10, 40 jeweils mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt. Die zweite Ballkörperhälfte 40 wird mittels eines thermischen Schweißverfahrens fest mit der ersten Ballkörperhälfte 10 verbunden.
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Die zweite Ballkörperhälfte 40 hat eine zweite Ballhälftenwand 41, eine zweite Rippenstruktur 42, einen zweiten ringförmigen Flansch 43 und zwei zweite Ausrichtungselemente 44, 45. Die zweite Ballhälftenwand 41 hat eine zweite innere Wandfläche 411, eine zweite äußere Wandfläche 412 und einen zweiten ringförmigen Verbindungsrand 413, der die Umfangsenden der zweiten inneren und der zweiten äußeren Wandfläche 411, 412 miteinander verbindet.
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Die zweite Rippenstruktur 42 ist einstückig mit der zweiten Ballhälftenwand 41 ausgebildet und ragt von einer der zweiten inneren und der zweiten äußeren Wandfläche 411, 412 vor. Die jeweils andere der zweiten inneren und der zweiten äußeren Wandfläche 411, 412 hat die zweite Rippenstruktur 42 nicht. In dieser Ausführungsform ragt die zweite Rippenstruktur 42 von der zweiten inneren Wandfläche 411 nach innen. Die erste und die zweite Rippenstruktur 12, 42 weist jeweils mehrere miteinander verbundene Rippen auf, die ein Netz bilden. Die miteinander verbundenen Rippen weisen mehrere ringförmige Rippen 121, die axial voneinander beabstandet sind, sowie mehrere bogenförmige Rippen 123 auf, die die ringförmigen Rippen 121 schneiden. Jede Rippe 121, 123 der ersten Rippenstruktur 12 hat eine Höhe (H1) von der ersten inneren Wandfläche 111, die mindestens 1 mm beträgt. Jede Rippe 121, 123 der zweiten Rippenstruktur 42 hat eine Höhe (H2) von der zweiten inneren Wandfläche 411, die mindestens 1 mm beträgt.
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Der zweite ringförmige Flansch 43 ragt von der zweiten äußeren Wandfläche 412 und dem zweiten ringförmigen Verbindungsrand 413 radial nach außen und stößt an den ersten ringförmigen Flansch 13 an. Die zwei zweiten Ausrichtungselemente 44, 45 sind einander diametral gegenüberliegend am zweiten ringförmigen Flansch 43 vorgesehen. Das zweite Ausrichtungselement 44 ist als ein Vorsprung konfiguriert, der zur ersten Ballkörperhälfte 10 vorragt und das erste Ausrichtungselement 15 in Eingriff nimmt. Das zweite Ausrichtungselement 45 ist als eine Nute konfiguriert, die das erste Ausrichtungselement 14 eingriffsmäßig aufnimmt. In dieser Ausführungsform sind die erste und die zweite Rippenstruktur 12, 42 zueinander symmetrisch.
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Die Ventileinheit 30 ist an der ersten Ballkörperhälfte 10 angebracht und weist einen Ventilsitz 31 und ein Ventilelement 32 auf. Der Ventilsitz 31 ist in einer Position mit der ersten inneren Wandfläche 111 verbunden, die der des Durchgangslochs 113 entspricht, und hat ein Aufnahmeloch 311, das mit dem Durchgangsloch 113 in Fluidverbindung steht. In dieser Ausführungsform ist der Ventilsitz 31 aus einem Material hergestellt, das aus einer aus thermoplastischem Polyurethan (TPU) und Gummi bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Wenn der Ventilsitz 31 aus TPU hergestellt ist, wird der Ventilsitz 31 unter Einsatz von Hochfrequenz- oder Ultraschallheizen an der ersten Ballhälftenwand 11 befestigt. Wenn der Ventilsitz 31 aus Gummi hergestellt ist, wird der Ventilsitz 31 unter Einsatz von Klebstoff an der ersten Ballhälftenwand 11 befestigt. Vorzugsweise ist der Ventilsitz 31 aus TPU hergestellt und wird mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt. Ferner kann der Ventilsitz 31 integral einstückig mit der ersten inneren Wandfläche 111 verbunden sein.
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In 4 ist das Ventilelement 32 im Aufnahmeloch 311 des Ventilsitzes 31 angeordnet und erstreckt sich durch das Durchgangsloch 113 in der ersten Ballhälftenwand 11. In dieser Ausführungsform ist das Ventilelement 32 aus Gummi hergestellt. Durch das Ventilelement 32 wird die Aufblaskammer 50 mit Druckluft versorgt.
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Aus der obigen Beschreibung lässt sich das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kurz wie folgt beschreiben:
- 1. Ausbilden der ersten und der zweiten Ballkörperhälfte 10, 40 unter Einsatz einer Spritzgießmaschine.
- 2. Befestigen des Ventilsitzes 31 an der ersten inneren Wandfläche 111 der ersten Ballkörperhälfte 10 unter Einsatz von Hochfrequenz- oder Ultraschallheizen oder einem Klebstoff.
- 3. Festes Verbinden der ersten und der zweiten Ballkörperhälfte 10, 40 unter Einsatz eines thermischen Schweißverfahrens.
- 4. Einführen des Ventilelements 32 durch das Durchgangsloch 113 in der ersten Ballhälftenwand 11 in das Aufnahmeloch 311 im Ventilsitz 31.
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Dadurch kann der erfindungsgemäße aufblasbare Ball direkt als Blase verwendet werden (siehe 4). Eine in Durchsicht gezeigte äußere Abdecklage 200 kann um die Blase oder den aufblasbaren Ball gelegt werden, um einen aufblasbaren Sportball zu bilden.
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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
- 1. Die erste und die zweite Rippenstruktur 12, 42 dienen dazu, die Ausdehnung und Deformation der ersten und der zweiten Ballhälftenwand 11, 41 effektiv einzuschränken, so dass es während der Herstellung der vorliegenden Erfindung nicht nötig ist, den bei den herkömmlichen aufblasbaren Bällen beschriebenen Verstärkungsherstellungsvorgang durchzuführen, der darin besteht, eine Garn- oder Gewebetuchlage um die Gummiblase zu wickeln oder Gewebefutterlagen an eine Innenfläche der äußeren Abdecklage zu kleben. Bei der Herstellung der vorliegenden Erfindung müssen nur eine ausgereifte und fortschrittliche Spritzgießmaschine und ein kostengünstiges thermisches Schweißverfahren zum Einsatz kommen, um das Herstellungsverfahren stark zu verkürzen. Ferner sind die Bedienung der Maschine und die Durchführung des Verfahrens einfach und weniger personalintensiv. Außerdem können die Herstellungskosten minimiert werden, weil bei der vorliegenden Erfindung keine Garn- oder Gewebefutterlagen nötig sind.
- 2. Die erste und die zweite Rippenstruktur 12, 42 sind integral einstückig mit der ersten bzw. zweiten Ballhälftenwand 11, 41 verbunden, sind innerhalb der ersten und der zweiten Ballhälftenwand 11, 41 verborgen und haben gute Zug- und Weiterreißfestigkeit, so dass sich der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht weiter ausdehnt, wenn er unter einem konstanten Druck steht. Somit kann die ursprüngliche Form des aufblasbaren Balls nach dem Gebrauch aufrechterhalten werden. Wenn die vorliegende Erfindung als Blase eines aufblasbaren Sportballs verwendet wird, kann somit das Erscheinungsbild des aufblasbaren Sportballs effektiv beibehalten werden.
- 3. Da die erste und die zweite Ballkörperhälfte 10, 40 durch Spritzgießen hergestellt werden, können sie mit einer einheitlichen Dicke, hoher Präzision und wenig Ausschuss hergestellt werden. Ferner können sie unter Verwendung einer einzigen Form in Massenproduktion hergestellt werden. Im Vergleich zur herkömmlichen Gummiblase, die nur unter Verwendung einer Form zur Herstellung einer Gummiblase hergestellt werden kann, kann die Produktionskapazität der vorliegenden Erfindung effektiv erhöht werden.
- 4. Bei der ersten und der zweiten Ballkörperhälfte 10, 40 dient der Eingriff des ersten und des zweiten Ausrichtungselements 14, 15, 45, 44 dazu, dass sich die Ballkörperhälften beim thermischen Schweißverfahren aufeinander ausrichten. Wenn die vorliegende Erfindung als Blase eines aufblasbaren Sportballs verwendet wird, dann ist der Sportball somit insgesamt ausgewogen.
- 5. Wenn die vorliegende Erfindung als Blase eines aufblasbaren Sportballs verwendet wird, ist die äußere Abdecklage 200 welch und fühlt sich angenehm an, da zwischen der vorliegenden Erfindung und der äußeren Abdecklage 200 keine Garn- oder Gewebefutterlagen vorliegen.
- 6. Das fertige Produkt der vorliegenden Erfindung ist fest und kann einem Druck von 1000 kg/cm2 widerstehen, ohne zu bersten. Es ist 50-mal fester als die herkömmliche Gummiblase oder 25-mal fester als die Blase mit Umwickelgarn oder einer Gewebetuchlage.
- 7. Die erste und die zweite Ballkörperhälfte 10, 40 sind aus TPU hergestellt, das eine relative Dichte von ungefähr 1,0~1,2 hat, die geringer als die der herkömmlichen Gummiblase ist (ungefähr 1,3~1,5). Bei demselben Gewicht kann die Dicke der vorliegenden Erfindung auf mehr als 30% erhöht werden.
- 8. Die erste und die zweite Ballkörperhälfte 10, 40 sind aus TPU hergestellt, das gute Bruchdehnung, hohe Abriebfestigkeit, ausgezeichnete Wasserdichtheit und Lösungsmittelfestigkeit, gute Undurchlässigkeit (ungefähr das Doppelte von Synthesekautschuk und das Fünffache von Naturkautschuk) und gute Elastizität (ungefähr das Dreifache von Synthesekautschuk und das Doppelte von Naturkautschuk) hat. Da der aufblasbare Ball nach dem Aufblasen sein Erscheinungsbild behalten kann, eignet er sich als Blase für einen aufblasbaren Sportball und kann das Erscheinungsbild des aufblasbaren Sportballs nach dem Gebrauch effektivaufrechterhalten.
- 9. Die erste und die zweite Ballkörperhälfte 10, 40 sind aus TPU hergestellt und sind zu 100% recyclingfähig. Somit ist die vorliegende Erfindung nicht nur umweltfreundlich, sondern löst auch keine Allergien oder andere negativen Reaktionen bei Menschen aus.
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Nach der Darstellung in 5 bis 7 ist der aufblasbare Ball gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung der ersten bevorzugten Ausführungsform ähnlich. In dieser Ausführungsform ist die erste Rippenstruktur 12 der ersten Ballkörperhälfte 10 jedoch einstückig mit der ersten äußeren Wandfläche 112 der ersten Ballhälftenwand 11 ausgebildet und mit dem ersten ringförmigen Flansch 13 verbunden. Die zweite Rippenstruktur 42 ist einstückig mit der zweiten äußeren Wandfläche 412 der zweiten Ballhälftenwand 41 ausgebildet und mit dem zweiten ringförmigen Flansch 43 verbunden. Ferner ist der erste und der zweite ringförmige Verbindungsrand 114, 413 jeweils ein wellenförmiger Rand, und der erste und der zweite ringförmige Flansch 13, 43 ist jeweils wellenförmig entsprechend dem ersten bzw. zweiten ringförmigen Verbindungsrand 114, 413. Der erste und der zweite ringförmige Verbindungsrand 114, 413 sind komplementär miteinander verbunden. Der erste und der zweite ringförmige Flansch 13, 43 stoßen komplementär aneinander an. Die miteinander verbundenen Rippen der ersten bzw. zweiten Rippenstruktur 12, 42 weisen mehrere miteinander verbundene polygonale Rippen 124 auf, die mehrere Zellenbereiche 122 bzw. 422 definieren.
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Der Zweck und die Vorteile der ersten bevorzugten Ausführungsform können auf ähnliche Weise mit der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
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Nach der Darstellung in 8 und 9 ist der aufblasbare Ball nach der dritten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ähnlich der zweiten bevorzugten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform umfasst der aufblasbare Ball jedoch ferner mehrere Lederstücke 60, die jeweils in den Zellenbereichen 122, 422 angeordnet sind. Die Zellenbereiche 122, 422 haben gerändelte Bereiche 115, 414. Die gerändelten Bereiche 115, 414 der Zellenbereiche 122, 422 werden durch Einkerben einer Innenfläche der Spritzgussform gebildet, so dass die erste und die zweite äußere Wandfläche 112, 412 der ersten und der zweiten Ballhälftenwand 11, 41 während des Spritzgießvorgangs direkt und jeweils mit den gerändelten Bereichen 115, 414 ausgebildet werden. Die Lederstücke 60 sind aus synthetischem PVC-Leder oder PU-Leder hergestellt und werden unter Verwendung von Klebstoff an den jeweiligen gerändelten Bereichen 115, 414 der Zellenbereiche 122, 422 befestigt. Eines der Lederstücke 60 hat eine Öffnung 61, deren Position dem Durchgangsloch 113 entspricht.
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Die gerändelten Bereiche 115, 414 der Zellenbereiche 122, 422 verbessern die Haftfestigkeit zwischen den Lederstücken 60 und dem Klebstoff, wodurch der komplizierte Herstellungsvorgang der herkömmlichen Gummiblase, bei dem vor dem Klebstoffauftrag abgeraut und endbearbeitet werden muss, nicht mehr nötig ist.
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Somit kann die dritte bevorzugte Ausführungsform nicht nur den Zweck und die Vorteile erzielen, die bei der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurden, sondern kann auch als Blase des herkömmlichen aufblasbaren Balls dienen. Da bei dieser Ausführungsform ferner nicht die Notwendigkeit besteht, eine Garn- oder Gewebetuchlage um die Blase zu wickeln wie bei dem herkömmlichen aufblasbaren Ball, um eine zweite Vulkanisierung der Gummiblase durchzuführen, lassen sich beträchtliche Einsparungen beim Herstellungsverfahren und dem Materialverbrauch dieser Ausführungsform erzielen.
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Da die erste und die zweite Ballkörperhälfte 10, 40 aus TPU hergestellt sind, das hohe Abriebfestigkeit, ausgezeichnete Wasserdichtheit und Lösungsmittelfestigkeit aufweist, kann der ersten und der zweiten Ballkörperhälfte 10, 40 eine Farbpaste hinzugefügt werden, je nachdem, ob eine gewünschte Farbe direkt hergestellt werden soll. Als solche kann die dritte Ausführungsform direkt als ein aufblasbarer Sportball verwendet werden.
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Zusammenfassend hat der erfindungsgemäße aufblasbare Ball nicht nur eine feste Struktur, sondern auch ein vereinfachtes Herstellungsverfahren, so dass er sich leichter herstellen lässt. Somit kam der Gegenstand der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
