DE2813415C3 - Verfahren zum Herstellen eines Sportballes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /um Herstellen eines Sportballes, bei dem durch Aufwinden eines Fadens oder Aufbringen eines Gewebes auf eine luftgefüllte Gummiblasc ein Rohling hergestellt, auf diesen eine verformbare vulkanisierbarc Kautschukschicht aufgelegt, auf der Kautschukschicht ein Nutcnnetz hergestellt und die Kautschukschicht vulkanisiert wird und auf die von dem Nutennel/ begrenzten Felder einander nicht berührende Deckteile aufgeklebt werden.

Zu den wichtigsten Eigenschaften des Aussehens der Oberfläche von Sportbällen, die durch ein Klebeverfahren hergestellt werden, gehört ein sich deutlich abzeichnendes Netz von Gummirippen, die ganz klar die einzelnen Felder der aus natürlichem oder synthetischem Leder ausgestanzten Deckteile begrenzen. Die Gummirippen dürfen nicht zu hoch und nicht zu niedrig sein. Überragen sie in ihrer Höhe die Deckteile, so fütirt das zu einem unbefriedigenden Erfassen des Sportballes durch die Hand und zu einer Verschlechterung der Rücksprungeigenschaften des Sportballes. Sind die Rippen zu niedrig, so werden die Ränder der Deckteile beim Gebrauch des Balles allzu leicht beschädigt.

Zur Erzeugung der angeführten Gummirippen auf der Oberfläche von geklebten Sportbällen sind einige Herstellungsverfahren bekannt geworden. Nach der CS-PS I 35 824 verfährt man so. daß man auf die liiflgefiillte, mit einem Gewebeüberzug beschichtete Luftblase auf gewählte Stellen Kiiulschiikstreifcn für die Gummirippen aufklebt, deren endgültige Gestalt und Verteilung durch Einlegen in eine beheizte Form und durch Hcißverpresscn hergestellt wird, wobei der Kautschuk der Rippen vulkanisiert wird. In dieser Weise begrenzen die Rippen die einzelnen Felder zum Aufkleben der Deckteile. Ein ähnliches Verfahren ist aus der FR-PS 14 48 920 bekannt, obwohl in dieser das genaue Verfahren zum Herstellen der Rippen in Worten nicht angegeben ist.

In der US-PS 38 87 416 wird ein Verkleben der Rippen aus vorvulkanisiertem Gummi beschrieben. Weitere Verfahren sind aus den US-PS 36 53 818 und 22 19 078 bekannt geworden, nach denen Gummirippen erzeugt werden, die mit ihrer Höhe die Höhe der Deckteile überragen. Die mit diesen überragenden Rippen versehenen Sportbälle haben s^rch jedoch als unbefriedigend erwiesen, weil ein kleinsfjfiges Überragen zu einem unbefriedigenden Erfasser, des Sportballes durch die Hand führt, während ein großstufiges Überragen die Rücksprungeigenschaften des Sportballes verschlechtert.

Aus der US-PS 38 87 416 ist ein Verfahren bekannt geworden, bei dem auf den Rohling eine verformbare und vulkanisierbare Kautschukschicht aufgebracht wird, auf dieser danach ein Nutennetz zum Aufkleben von Deckteilen aufgebracht wird und die Deckteile dann so angeklebt werden, daß sie in keinem Punkt miteinander in Berührung kommen. Die Herstellung eines derartigen Balles ist durch das Aufbringen der Kautschukschicht in relativ kleinen Stücken und das Aufbringen des Nutennetzes unvorteilhaft. Eine einwandfreie Höhe der Rippen zwischen den einzelnen Deckteilen ist hier nicht gesichert.

Alle diese Herstellungsverfahren sind verhältnismäßig kompliziert, was zu einer überflüssigen Verteuerung des Herstellungsverfahrens führt. Eine einwandfreie und exakte Höhe der Rippen zwischen den einzelnen Deckteilen ist bei diesen Verfahren nicht gewährleistet.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, das Herstellungsverfahren zu vereinfachen und so zu verbessern, daß Sportbälle von besonders hoher Qualität und Haltbarkeit erhalten werden.

Die Erfindung besteht darin, daß das Aufbringen der Kautschukschicht durch Auflegen einer 0,4 bis 1,5 min dicken Folie und das Herstellen des Nutennetzes durch Kallprägen dieser Folie erfolgt und der Sportball nach dem Aufkleben der Deckteile in einer glatten Hohlkugclform 1,5 bis 10 Minuten bei 90 bis 150°C gepreßt wird.

Hierdurch wird die Herstellung wesentlich vereinfacht, was auch eine Erniedrigung der Erzeugungskosten zur Folge hat. Das Nclz von Gummirippen, welches sich zwischen den aufgeklebten Lcdcrtcilcn erstreckt, konnte exakt in die Spalten zwischen den einzelnen I.cJertcilen einfließen, ohne zu hoch und ohne zu niedrig zu sein. In dieser Stellung konnten die so entstandenen Rippen vulkanisiert werden. Auf diese Weise ist ein Sportball entstanden, der nicht nur billig in der Herstellung, sondern auch sehr haltbar und exakt in seiner Ausführung ist.

Für die Herstellung ist es vorteilhaft, wenn zum Auflegen der Folie zunächst auf den Rohling zwei sphärisch gegeneinander ausgerichtete Ktigelkappen tinier Belassen eines freien äquatorialen Mittelstreifens aufgelegt werden, auf den anschließend ein entsprechender Folienstreifen aufgelegt wird. Auf diese Weise liißl sich die Folie, am besten ohne Übcrdcckungcn, Falten und freibleibende Zwischenräume auf dom Rohling aufbringen, was für eine exakte Herstellung des Sportballes wichtig ist.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, daß die Deckteile vor dem Aufkleben auf die Felder an

ihren Rändern auf ihrer Rückseite angeschärft werden. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine besondere Haltbarkeit der Deckteile auf der Karkasse des Balles, sondern auch ein Aussehen, das dem von genähten Lederbällen besonders ähnlich ist.

Für die zuverlässige Herstellung des Netzes von Gummirippen zwischen den einzelnen Deckteilen auf der Oberfläche der erfindungsgemäß hergestellten .Sportbälle ist die Folie aus der Kautschukmischung von Bedeutung, die als eine Zwischenschicht zur Verbindung zwischen der mit dem Gewebe versehenen Gummiblase, und den Deckteilen dient. Im wesentlichen enthält diese Folie eine Mischung von natürlichem oder synthetischem Kautschuk, ggf. von einer Mischung von beiden, unter Zugabe von Beschleunigern, Füllstoffen. Antioxidationsmitteln, Weichmachern, Farbstoffen und anderen unumgänglichen Stoffen. Für Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens muß in diese Mischung ein besonderes Vulkanisationssystem eingebaut werden. Dieses System mu'i während der Vulkanisation und des ·■ Pressens ein befriedigendes Einfließen der während der Vulkanisation schmelzenden Mischung in die Spalte zwischen den aufgeklebten Deckteilen sichern. Die Viskosität dieser Kautschukmischung muß also genügend hoch sein und den Anforderungen dieser für das erfindungsgemäße Verfahren entscheidenden Operation entsprechen. Schließlich kann man mit Hilfe der Eigenschaften der Folie aus der Kautschukmischung und durch das Anlegen von dieser nicht nur das Gewicht, sondern auch die endlichen Gebrauchseigenschäften des SporiLalles, insbesondere seine Elastizität beeinflussen.

Die Folie der Kautschukmischung enthält 2.7 bis 3,6 Gewichtsprozent einer Mischung vor Vulkanisationsbeschleunigern, und zwar aus Merkaptobenzothiazol. · Tetrameihyllhiuramdisulfid und N,N'-diphcnylguanidin, zusammen mit von 0,2 bis 0,4 Gewichtsprozent von lsobutyliden-bis-4,6-dimethylphcnol. Die Dicke der Folie liegt für die Zwecke des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Grenzen von 0,4 bis 1,5 mm. >■

Als ein Beispiel der Kautschukmischung sei eine solche Mischung genannt, die, bezogen auf 1000 Gewichtsteile der gesamten Mischung enthält: 185 Gewichtsteile Naturkautschuk. 185 Gewichtsteile eines Butadien-Styrolkautschuks, 7 Gewichtsteile Schwefel, 8 Gewichtsteile Zinkoxid, 5,5 Gewichtsteile Merkaptobenzothiazol, 7,2 Gewichtsteile Tetramethylihiuramdisulfid, 15 Gewichtsteilc Ν,Ν'-diphenylguanidin, 2Gcwichtstcilc lsobutyliden-bis-4.6-dimcthylphenol, 4 Gewichtsleilc Stearin, 1,8 Gewichtsteile Kolophonium, 100 >" Gewichtsteile Kaolin, ?0 Gcwichlsteile Ruß und 429,5 Gewichtsteile Kalziumkarbonat.

Die Mischung kann in einer ganzen Reihe von Varianten und in verschiedensten Farbtönungen bereitet werden. Auch die Verwendung von thermoplasti- ·. sehen Kautschuksorten, ggf. von plastischen Materialien kann nicht ausgeschlossen werden. Die Bereitung und Verarbeitung dieser Mischung wird nicht in üblicher technologischer Weise durchgeführt, sondern ein genau vorgeschriebenes Verfahren und eine genau vorge- "n schriebene Temperatur müssen wahrend der Bereitung der Mischung und damit auch tier Folie beibehalten werden. Die Verarbeitung der Vormischung wird auf einem /.wciwalzen-Kiilandcr durchgeführt. Danach werden in die Vormischung die Beschleuniger und der ■ Schwefel auf einem Zweiwal/enkahinclcr bei minimalen Arbcitslemperaturcn nachgemischt. Die verarbeitete, die Vtilkanisicrungskomponenten enthaltende Mischung wird sofort nach dem Vermischen auf dem Zweiwalzenkalande- in Vierwalzen- oder Fünfwalzenkalander schrittweise übertragen und zu der Folie von der gewünschten Dicke ausgezogen.

Die auf dem Vierwalzenkalander verwendete Temperatur sollte oder darf 60⁰C nicht überschreiten. Die gewonnene Folie wird weiterverarbeitet und in gewünschte Teile manipuliert. Das Auflegen der ^polie auf den Rohling des Sportballes wird so durchgeführt, daß die ausgestanzten Teile, das heißt die Kreisfläche von dem vorgeschriebenen Durchmesser, mit Hilfe einer speziellen Vorrichtung geklemmt, und mit einer Schicht von verdünntem Klebemittel versehen werden. Die Folie kann ebenso nur mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels, zum Beispiel mit Benzin aktiviert werden.

Die entsprechend luftgefüllte, mit einer Schicht des aufgewickelten Fadens versehene Gummiblase des Sportballes wird dem Umfang der Trennungsfläche entlang geklemmt oder eingespannt und die zugerichtete Folie von einer Seite oder von beiden Seiten her gleichzeitig auf den Rohling, der im voraus mit einer dünnen Schicht vom Klebemittel versehen wurde, angelegt. Das verwendete Klebemittel weist die gleiche Zusammensetzung wie dasjenige auf, das auf die Folie aufgetragen wurde.

Durch Andrücken der kreisringförmigen Einspannvorrichtungen wird die Folie infolge ihrer Elastizität geformt und se bedeckt die Kugelkappenoberfläche des Rohlings ohne das Entstehen von eventuellen Überlappungen. Das Anlegen der kreisförmigen Zuschnitte der Folie erfolgt nur in einem gewissen Abstand von der Trennungsfläche des Rohlings. Infolge des Klebevermögens des verwendeten Klebemittels wird die Folie von beiden Seilen auf den Oberflächen der Kugelkappen in einer solchen Weise festgeklemmt, daß sie die genaue, von den andrückenden kreisringförmigen Einspannvorrichtungen gegebene Lage einnimmt. Nachdem die beiden Kugelkappen entlang des Umfmt^es abgeschnitten wurden, entsteht im maximalen Umfang des Rohlings eine unbedeckte Bahn, die danach mit einem Folienstreifen versehen wird, der gewölbt ist und auf den Rohling zwischen die beiden Kugelkappenränder so angelegt wird, daß der Folienstreifenrand scharf an den Kugelkappenrändern anliegt. Die Ränder dürfen sich in keinem Punkt überlappen.

In dieser Weise wird ein regelmäßiges Auflegen der Folie auf die ganze Oberfläche des Rohlings erzielt. Danach wird das Profil des Sportballes abgezeichnet und zwar so, daß man auf dem vorbereiteten und mit der Folie versehenen Rohling die Stellen zum exakten Anlegen der Deckteile bezeichnet. Das wird durch Verpressen des vorbereiteten und mit der Folie versehenen Rohlings in einer Form durchgeführt. Diese Form wird mit Nuten von einer gewünschten Tiefe und Form verschen und dadurch wird das charakteristische Aussehen der Oberfläche des gefertigten Sportballes gesichert. Das Verpressen wird bei niedriger Temperatur in solcher Weise durchgeführt, daß infolge der Viskosität der Kautschukmischung der Folie die Markierungslinien für die Decktcilfelder durch Einfließen der Kautschukmischung in die Formnuten gebildet werden.

Der in dieser Weise vorbereitete Rohling wird danach durch Aufkleben der Deckteile und Pressen zu dem Sportball verarbeitet.

Zuerst werden auf einer Stanzmaschine Decktcilc aus natürlichem leder, ggf. aiis einem synthetischen

Material ausgestanzt. Die Ränder der Deckteile werden mit Hilfe von Anschärfmaschinen auf der Rückfläche in einer Breite von etwa 6 mm geschärft. Die Breite des Scharons erfolgt entsprechend dem Typ des Sportballes und entsprechend der Natur des Materials der Deckteile. Danach wird das Klebemittel auf die Deckteile und ebenfalls auf den Rohling aufgetragen. Das verwendete Klebemittel ist eine Lösung einer Mischung von natürlichem Kautschuk, Vulkanisierungszugaben und Farbstoffe mit Füllstoffen in einem organischen Lösungsmittel, zum Beispiel im Benzin. Für das Beschichten der Rückflächen der Deckteile mit dem Klebstoff wird eine Lösung von 18 bis 20% verwendet, während man den Rohling mit einer dünneren Lösung mit einem Gehalt an Trockenmasse von 10 bis 15% beschichten kann.

Die Schicht des Klebemittels wird auf die Deckteile von Hand aufgestrichen, jedoch kann man auch eine Auftragsmaschine verwenden. Das Klebemittel wird auf die Rückfläche der Deckteile, einschließlich der geschärften Ränder aufgetragen. Auf den Rohling kann man das Klebemittel von Hand mit K.ife eines Pinsels auftragen, jedoch kann man auch hier eine Auftragsmaschine verwenden. Nachdem das Klebemittel auf die beiden zu klebenden Flächen aufgetragen wurde und nachdem eine Zeit von etwa 5 bis 45 Minuten fortgelaufen ist, werden die Deckteile auf den Rohling so angelegt, daß diese in die vorgesehenen, mit Nuten der Form bezeichneten Felder passen, wie es schon erwähnt wurde.

Die Gestalt der Felder und auch die Gestalt der Deckteile ist charakteristisch für jeden Typ der Sportbälle. Wenn man die angeschärften Deckteile auflegt, kann man auf großen Druckaufwand verzichten, den man anders ausüben müßte für das Nachschieben der Deckteilränder, um eine feste Verbindung zu erzielen. Infolge des nachträglichen Einfließens der Kautschukmischung der Folie und des Einvulkanisierens von diesen unter Einwirkung der erhöhten Temperatur wählend des Pressens erfolgt nämlich eine vollkommene Adhäsion zwischen dem Rohling, der Folie und den Deckteilen. Die Lage der Decktp.ile ist dabei in genügendem Ausmaß durch die Konfektionsklebefähigkeit des verwendeten Klebemittels garantiert. Nachdem die Deckteile aufgelegt worden sind, wird der Sportball von Klebemittelresten und von anderen Verschmutzungen gereinigt und für das Pressen vorbereitet Das nachfolgende Pressen unter Vulkanisierung der Sportbälle wird in einer runden Form, die aus zwei kugelförmigen, schließbaren Halbkugeln besteht, durchgeführt. Die Abmessung der Form sind von der Sorte des Sportballes abhängig, während die Temperatur, das Pressen des Sportballes und die Vulkanisation der Folie aus der Kautschukmischung von der Deckteil-Mattrialsorte und von dessen Temperaturbeständigkeit abhängen. Der Temperaturbereich reicht von 90 bis 130⁰C. Im Falle einer Verwendung von synthetischen Materialien mit einer erhöhten Temperaturbeständigkeit kann man auch wesentlich erhöhte Temperaturen verwenden. Die Zeit des Pressens und der Vulkanisation ist von der verwendeten Temperatur abhängig. Diese Zeit liegt in den Grenzen von 2 bis 7 Minuten. Bei Anwendung von höheren Temperaturen kann diese auch kürzer sein.

Das Wesen des Pressens liegt darin, eine glatte und regelmäßige Oberfläche des Sportballes zu erzielen und gleichzeitig eine £ute Rundform zu erhalten. Durch die Vulkanisation wird dann ein Herausbilden des Netzes von Gummirippen infolge des vollkommenen Einflie Bens der Kautschukmischung zwischen die Ränder der Deckteile erzielt, und zwar im ersten Schritt durch Plastifizierung der Kautschukmischung infolge der Wärmeeinwirkung und in einem zweiten Schritt eine vollkommene Verbindung zwischen den Deckteilen und der Folie und dem Rohling infolge des Einvulkanisierens der Kautschukmischung als auch des Klebemittels in der gegebenen Gestalt.

Bei diesen Verfahrensschritten wird eine wesentlich erhöhte Haftfestigkeit zwischen den Deckteilen und dem Rohling und eine erhöhte Zuverlässigkeit der Verbindung erzielt, wobei man zugleich auch praktisch das Loslösen der Deckteilränder vermeidet, das sehr oft bei einigen der bekannten Herstellungsverfahren auftritt. Zum Bewahren der charakteristischen Gestalt der Sportballoberfläche, das heißt der durch den plastischen Aufbau der Deckteile und durch deren geschärfte Ränder verursachten Gliederung ist es notwendig, die Deckteile am R?".d abzuschärfen. Infolge der abgeschärften Ränder der i>eckteile und des relativ hohen Überdrucks inmitten des Sportballes während des Pressens und der Vulkanisation wird ein vollkommenes Einfließen oder Eindrücken der geschärften Ränder in die Folie gesichert, was eine sehr feste Verbindung zur Folge hat.

Nach dem Einvulkanisieren der Folie und nach dem Pressen des Sportballes wird der Druck in der Gummiblase wesentlich vermindert. Während der gesamten Lebensdauer der Sportbälle wird dieser Arbeitsüberdruck nie wiederholt. Bei der wesentlich erniedrigten Luftfüllung des Sportballes im Gebrauch wird der glatte Zustand seiner Überfläche nicht mehr erhalten. Der Sportball wird infolge der abgeschärften Ränder der Deckteile seine typische Oberflächengliederung annehmen. Wird für einige Sportarten eine vollkommene Rundheit der Sportballoberfläche verlangt unter Vermeidung der ausdrucksvollen Charakteristik der Gliederung als Folge der veränderlichen Dicke der Deckteile, wird der Verfahrensschritt des Abschärfens der Deckteilränder weggelassen. Die Oberfläche der Sportbälle bleibt dann vollkommen rund ohne die ausdrucksvolle Erhabenheit der Deckteile. Dieses Unterstreichen der ausdrucksvollen Oberfläche des Sportballes kann sich nur optisch bemerkbar machen unter gleichzeitigem Beibehalten der festen Haftung zwischen den Deckteilen und dem Rohling.

Nach dem Pressen werden die Sportbälle abgekühlt und zusätzlich luftgefüllt auf den vorgeschriebenen Luftdruck zur Kontrolle von deren Luftdichtheit. Die Sportbälle werden in luftgefülltem oder in gefaltetem Zustand expediert.

Beispiel

Der Rohling, der durch Aufwickeln einer Mischung von natürlichem und synthetischem Garn vorbereitet wurde, wird mit einer Schicht von einem Klebstoff in Form einer 20%igen Lösung von Naturkautschuk in Benzin beschichtet. Die gleiche Schicht wird gleichzeitig

» auf eine Folie aus einer Kautschukmischung von einer Dicke von 0.5-0,6 mm aufgetragen. Die Folie wird in eine spezielle Spannvorrichtung zum Aufspannen der Folie auf den runden, luftgefüllten Rohling eingespannt. Das Auflegen der Folie erfolgt 20-30 Minuten nach

-■"· dem Auftragen des Klebstoffes. Die Folie aus der Kautschukmischung wird auf den Rohling in Gestalt von zwei zentrierten Kugelkappen aufgelegt, die während des Auflegens geformt werden. Danach wird ein

Mittelstreifen aufgelegt, von dem die anfälligen, beim Auflegen der Kugelkappen entstandenen Unregelmäßigkeiten kompensiert werden. Das Anlegen des Mittelstreifens der Folie zwischen die Kugelkappen erfolgt in der Weise, daß Überlappungen vermieden werden, die sich auf der Oberfläche der gefertigten Sportbälle abzeichnen würden.

Nachdem die Folie der Kautschukmischung angelegt wurde, wird der Rohling samt der Kautschukfolie in einer profilierten Form kaltgepreßt, um die Verbindung /wischen der Folie und dem Rohling zu verbessern und Ijegebenenfalls die Orientierungsnuten oder Orientierungspunkte aufzuzeichnen, womit das Anlegen der Decktciie erleichtert wird. Der kahgeprcßte Rohling wird mit einem Überzug eines Klebstoffes in Form einer .>0%igen Lösung von Naturkautschuk in Benzin beschichtet. Gleichzeitig wird mit einer Schicht von diesem Klebstoff auch die Ruckfläche der Deckteile verschen, und zwar mit zwei nacheinanderfolgenden Beschichtungen.

Mindestens 30 Minuten nach dem Austrocknen des Klebstoffes werden die Deckteile aus Naturledcr auf den vorbereiteten Rohling angeklebt. Nachdem die Deckteile aufgeklebt worden sind, wird der Sportball mindestens eine Stunde konditioniert und danach wird dieser Sportball gepreßt und vulkanisiert. Der /weck des Pressens und der Vulkanisierung ist es. die unerwünschten anfälligen, während des Aufklebens der Deckteile und der Vulkanisation der Kautschukmischung entstandenen UnreirelniäUigkeiten auf der Sporlballoberfläche auszugleichen. Das Pressen und die Vulkanisation werden in einer glatten runden I omi von 20 cm Durchmesser bei Temperaturen im Dereich von 100 bis 110C während drei Minuten durchgeführt. Nach dem Pressen werden die Sporthalle drucklos abgekühlt. Nach einer l.uftfülliing auf den vorgeschriebenen Druck in der Clummiblase. werden diese nach 24 Stunden zur Kontrolle und zur Atl|iisiaiion übergeben.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Sportballes, bei dem durch Aufwinden eines Fadens oder Aufbringen eines Gewebes auf eine luftgefüllte Gummiblase ein Rohiing hergestellt, auf diesen eine verformbare vulkanisierbare Kautschukschicht aufgebracht, auf der Kautschukschicht ein Nutennetz hergestellt und die Kautschukschicht vulkanisiert wird und auf die von dem Nutennetz begrenzten Felder einander nicht berührende Deckteile aufgeklebt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Kautschukschicht durch Auflegen einer 0,4 bis 1,5 mm dicken Folie und das Herstellen des Nutennetzes durch Kaltprägen dieser Folie erfolgt und der Sportball nach dem Aufkleben der Deckteile in einer glatten Hohlkugelform 1,5 bis 10 Minuten bei 90 bis 150⁰C gepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß zum Auflegen der Folie zunächst auf den Rohling zwei sphärisch gegeneinander ausgerichtete Kugelkappen unter Belassen eines freien äquatorialen Mittelstreifens aufgelegt werden, auf den anschließend ein entsprechender Folienstreifen aufgelegt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckteile vor dem Aufkleben auf die Felder an ihren Rändern auf ihrer Rückseite angeschärft werden.