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Verfahren zum Herstellen von nahtlosen Spielbällen aus Kautschuk Die
Erfindung betrifft das Herstellen von Spielbällen aus Kautschuk, z. B. Tennisbällen,
und bezweckt die Erzeugung von Spielbällen, die frei von Nähten und sonstigen Unregelmäßigkeiten
sind.
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Bisher wurden die inneren Kernkörper oder Gasbehälter von Spielbällen,
wie Tennisbällen, gewöhnlich aus geformten Streifen von mit Füllstoffen versetzten
Kautschuk-.nischungen hergestellt. Das Arbeiten mit solchen Streifen ist aber schwierig,
und es ergeben sich gewöhnlich Fehlstellen, an denen dann nachher Undichtigkeiten
entstehen.
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In manchen Fällen sind die kugeligen Behälter aus zwei halbkugeligen
Näpfen aus mit Füllstoffen versetzten Kautschukmischungen gebildet worden. Dadurch
wird aber die Gefahr fehlerhafter Verbindungen nicht beseitigt.
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Tennisbälle und ähnlich aufgeblasene andere Bälle unterliegen dem
Undichtwerden aus einer oder mehreren der folgenden drei Ursachen: i. Die Kautschukmasse,
aus welcher der kugelige Gasbehälter gebildet ist, ist stark mit Füllstoffen versetzt;
2. die Unvollkommenheit von Verbindungen spielt eine sehr erhebliche Rolle, da die
zusammengesetzten Teile äußerst stark gebogen sind; 3. der unwirksame Verschluß
der Gaseinfüllöffnung, wenn solche Mittel wie eine hypodermatische Nadel für das
Einfüllen von Gas verwendet werden.
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Demgegenüber sieht die Erfindung für das Herstellen von Spielbällen,
wie Tennisbällen, vor, daß ein verhältnismäßig dünnwandiger, offener, im wesentlichen
kugeliger Kernkörper aus z. B. einer Kautschukdispersion durch Niederschlagen auf
eine vorzugsweise kugelförmige Form gebildet wird, worauf der im wesentlichen kugelige,
elastische Niederschlag von der Form abgelöst und Blähmittel eingeführt oder sonst
für das Aufblasen des Niederschlages vorgesorgt wird. Dann wird die Öffnung in dem
elastischen Niederschlag geschlossen und der dünnwandige, elastische Kernkörper
mit Kautschuk bis zu der gewünschten Dicke bedeckt.
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Die Öffnung in dem erzeugten dünnwandigen, elastischen Kernkörper
kann z. B. durch Zubinden oder dadurch geschlossen werden, daß eine Kappe, die vorteilhaft
einen Teil einer Kugel von demselben Radius wie der Kern bildet, aufgebracht wird.
Die Kappe kann mit Hilfe einer Kautschuklösung oder mittels Kautschukmilch befestigt
werden. Wenn die kugelige Form z. B. von einem dünnen Draht getragen wird, kann
man den kugeligen Kern dadurch abnehmen, daß man
einen Schlitz in
dem elastischen Material, vorteilhaft zu beiden Seiten der durch den Tragdraht gebildeten
Öffnung, herstellt und nach Abnehmen des Niederschlags den Schlitz z. B. mit Kautschukmilch
schließt.
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Der erzeugte dünnwandige, elastische Kernkörper, der dazu dient, die
gewünschte Gestaltung für den Ball zu schaffen, wird darauf mit Kautschuk bedeckt,
wozu es mehrere an sich bekannte Wege gibt. Das Bedecken des Kerns kann z. B. unter
Verwendung einer konzentrierten, mit Füllstoffen versetzten Kautschukmilch bewirkt
werden, indem der kugelige Körper genügend oft je zur Hälfte in die Kautschukmilch
eingetaucht wird, die z. B. in berechneter Menge in einer halbkugeligen Schale von
passenden Abmessungen eingefüllt ist. Dabei wird der kugelige Körper vorteilhaft
vor jeder neuen Tauchung so gedreht, daß sich die bei der vorangegangenen Tauchung
bedeckte Halbkugelfläche mit der bei der nachfolgenden Tauchung bedeckten Halbkugelfläche
überschneidet. Dieses Rufschalen jeder Hälfte des kugeligen Kerns kann also in verschiedenen
Vorgängen erfolgen. Der Aufbau bis zu der notwendigen Dicke kann dadurch erleichtert
und begünstigt werden, daß ein Koaguliermittel zwischen zwei Eintauchungen in die
Kautschukmilch auf die Oberfläche aufgebracht wird.
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Andererseits kann der kugelige Kern aus dünnem, -elastischem Stoff
mit Kautschuk, der mit Füllstoffen versetzt ist, dadurch bedeckt werden, daß man
ein unvulkanisiertes, aber vulkanisierbares Kautschukband aufwickelt, das z. B.
durch Kalandrieren von mit Füllstoffen versetzter Kautschukmischung oder 'durch
Ausstreichen einer Kautschuklösung oder einer Kautschukmilch erzeugt ist. Das Aufwickeln
erfolgt so lange, bis eine Außenschicht von der gewünschten .Stärke aufgebracht
ist und das Gewicht und die Abmessungen des Balles die erforderliche Größe haben.
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Welche Verfahrensweise man auch für das Bedecken des elastischen Kerns
mit Kautschulz gewählt hat, jedenfalls wird der erzeugte Gegenstand nachher in einer
Kugelform vulkanisiert. Auf diese Weise wird ein Ball mit nahtloser Wand erzeugt.
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In den kugeligen Kern aus dünnem, elastischem Stoff werden übliche
Aufblähmittel eingeführt, bevor der Kern geschlossen wird. Andererseits kann man
Aufblähmittel in irgendeiner nachträglichen Verfahrensstufe durch eine Hohlnadel
in bekannter Weise einführen. Verwendet man eine Hohlnadel, dann empfiehlt es sich,
wie bekannt, einen Pflock aus Weichkautschuk an der Innenseite des kugeligen Kerns
anzubringen, bevor man diesen schließt. Es kann auch erwünscht sein, bevor der kugelige
Kern verschlossen wirf, eine Schmiermasse einzuführen, welche die Undurchlässigkeit
der Wand des zu erzeugenden Gummiballs erhöht.
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Wenn wässerige Dispersionen von Kautschuk zur Erzeugung des kugeligen
Kerns undloder für das nachfolgende Bedecken des im wesentlichen kugeligen Kerns
aus elastischem Stoff verwendet werden, können diese Dispersionen Kautschuk, Guttapercha,
Balata oder ähnliche Pflanzenharze natürlicher oder künstlicher Herkunft enthalten
oder aus diesen Stoffen bestehen.
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Als künstliche wässerige Dispersionen kommen solche von koaguliertem
Kautschuk, vulkanisiertem Kautschuk, synthetischem Kautschuk, Kautschukabfall oder
Regenerat in Betracht. Je nach Wunsch können die genannten Dispersionen einzeln
oder in Mischung miteinander verwendet werden.
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Jede der genannten Dispersionen kann die üblichen bekannten Zusatzstoffe
enthalten oder in konzentrierter Form verwendet werden, oder es kann beides der
Fall sein.
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Es können solche Konzentrate verwendet werden, wie sie durch Zentrifugieren
von Kautschukmilch mit hohen Umdrehungszahlen oder dadurch erhalten werden, daß
mindestens der größte Teil der nicht als Antikoagulantien oder Vulkanisationsstoffe
wirkenden Füllstoffe vor der Konzentrierung oder vor Beendigung der Konzentrierung
der zu konzentrierenden Dispersion zugemischt und die weitere Konzentrierung unter
sanftem Rühren ausgeführt wird. Solchen Konzentraten können ein oder mehrere übliche
Zusatzstoffe zugesetzt werden.
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Es folgen Beispiele für das Verfahren gemäß der Erfindung zum, Herstellen
von Spielbällen.
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Beispiel i Tennisbälle mit kalandriertem Band Es wird eine Kautschukblase
von ungefähr folgender Zusammensetzung der Kautschukmischung hergestellt: Kautschuk
.............. 92 Teile, Schwefel ................ 2 - , Zinkoxyd
............... i Teil, Mineralöl ............... q. Teile, Beschleuniger
............ i Teil. Dazu wird eine kugelförmige Tauchform von nicht mehr
als etwa 5 cm Durchmesser in eine mit Füllstoffen versetzte Kautschukmilch o. dgl.
getaucht. Dann wird der dünne Kautschukniederschlag getrocknet und vulkanisiert,
worauf der Halsteil abgeschnitten wird. Dann werden übliche Blähmittel eingeführt,
bevor die Kappe, die eine ähnliche Krümmung wie der Kautschukniederschlag hat und
mit
einer feinen Bohrung versehen ist, durch einen selbstvulkanisierenden
Kautschuk- oder Kautschukmilchkitt aufgekittet wird. Kurz vor der Bewickelung wird
das kleine Nadelloch in der Kappe mit einem Tropfen von Kautschukmilch oder Kautschukkitt
verschlossen. Durch Aufbringen einer kleinen Menge von Kautschukmilchdispersionen
auf den unteren Teil des Ballkörpers wird dieser praktisch vollkommen ausbalanciert.
Die kugelige Blase dient als Kernform, auf welcher die Balldecke aufgebaut wird,
und wird zu einem unlösbaren Teil des vulkanisierten Balles.
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Die gebildete fertige, dünnwandige Kugel hat ein Bruttogewicht von
3,35 g, von denen o,9 g auf die Blähmittel kommen. Die dünne Kautschukkernform wird
dann mit kalandriertem Band von etwa io mm Breite und o,5 mm Dicke bewickelt. Das
Band besteht aus gewöhnlicher, mit Füllstoffen versetzter, gewalzter Kautschukmischung
von etwa folgender Zusammensetzung
| Kautschuk .............. 5o Teile, |
| Schwefel ................ 3 - , |
| Ton .................... 30 - , |
| amorpher Kohlenstoff ..... 9 - |
| Zinkoxyd ............... 6 - , |
| Beschleuniger ............ 2 - |
Das mäßig haftfähige Band wird von Hand unter leichter Spannung aufgewickelt. im
wesentlichen nach Art der Bewickelung eines Golfballes. Mit dem Band bedeckt man
alle Teile der Kernform in gleichmäßiger Weise und nimmt den Aufbau einer gleichmäßigen
Dicke vor. Das Endgewicht des Balles vor der Vulkanisation beträgt 45,6 g. Darauf
wird der Ball unmittelbar in eine Ballform von etwa 5,8 cm innerem Durchmesser gebracht
und vulkanisiert. Nach der Vulkanisation wird der Ball in üblicher Weise mit Filz
überzogen.
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Bei Durchschneiden der vulkanisierten Kautschukdecke eines Balles,
die aus kalandriertem Band hergestellt ist, zeigt sich, daß das Band zu einer kontinuierlichen
Kautschukmasse verfestigt .ist und, abgesehen von seiner freien Oberfläche, keinerlei
Zeichendes Aufbaues aus gewickeltem Band zeigt.
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Die physikalischen Versuche an Bällen, die in der angegebenen Weise
hergestellt waren, sollen eine Gleichwertigkeit mit Bällen ergeben, die aus gewöhnlichem,
etwa 1/3 cm dickem, kalandriertem Fell hergestellt waren. Beispiel 2 Tennisbälle
mit kalandriertem Band Ein Ball wird wie in Beispiel i hergestellt; der dünnwandige,
kugelige, aus Kautschuk bestehende Kernkörper wird aber mit einem mit Füllstoffen
versetzten Kautschukband bedeckt, das aus Kautschukmilch mit Füllstoffen durch Aufstreichen
auf Glas, Trocknen und Instreifenschneiden hergestellt ist und etwa folgende Zusammensetzung
hat:
| Kautschuk .............. 8o Teile, |
| Schwefel ................ 2 - |
| amorpher Kohlenstoff ..... 15 - , |
| Zinkoxyd ............... 2' - |
| Beschleuniger ............ i Teil. |
Das Vulkanisieren des Balles erfolgt wie in Beispiel i.
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Beispiel 3 Nahtloser getauchter Latex-Ball Es wird eine Gummiblase
von der bereits beschriebenen Art benutzt, nur wird vor dem Einführen der Blähmittel
die Innenseite der Blase mit einer undurchlässigen Schmiermasse bezogen, um dem
fertigen Ball ein vergrößertes Vermögen zum Zurückhalten der Luft zu erteilen. Die
Innenseite der Verschlußklappe wird ebenfalls mit der undurchlässigen Schmierschicht
versehen, außer an der Stelle, wo sie aufgekittet wird. Schließlich wird die Außenseite
der fertigen und verschlossenen Blase überall mit der Schmiermasse überzogen, und
das Ganze wird einige Zeit stehengelassen, bevor die Tauchvorgänge beginnen. Die
benutzte Schmiermasse besteht z. B. aus einer Mischung von einem Kunstharz (Glyphtal),
Harz, Gelatine und Glycerin.
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Die undurchlässige Blase wird dann im ganzen iqmal in eine dicke,
gefüllte Kautschukmilchdispersion getaucht und erhält durch das Tauchen in Kautschukmilch
eine erhebliche Decke aus mit Füllstoffen versetztem Kautschuk. Die Tauchvorgänge
werden so ausgeführt, daß sich ein gleichmäßiger Kautschukniederschlag aufbaut.
Bei jeder Tauchung wird eine Ballhälfte getaucht. Nach jedem zweiten Tauchen wird
die äquatoriale Überlappung vollständig durch die beiden folgenden Tauchungen bedeckt.
Der Ball wird nach jeder zweiten Tauchung um einen Winkel von etwa 30° gedreht,
so daß nicht zwei Tauchungen immer über genau dieselbe Fläche erfolgen. Nach jeder
Tauchung wird die niedergeschlagene Kautschukmilch dadurch koaguliert, daß sie für
kurze Zeit in den Dampf über warme Essigsäure getaucht wird.
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Nach der letzten Tauchung wird ein Ballrohling von sehr glattem Aussehen
erhalten, der nur eine schwache rundumlaufende Tauchmarkierung zeigt. Das Bruttogewicht
ist 67,a g. Der Ball wird dann einige Tage bei Zimmertemperatur zum Trocknen beiseite
gesetzt; dadurch verringert sich sein
Gewicht auf 51,1 g. Die Vulkanisation
wird in der üblichen Form ausgeführt.
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Die auf einer undurchlässigen Blase in der beschriebenen Weise aufgebauten
nahtlosen Kautschukmilchbälle haben ein ausgezeichnetes Vermögen, Luft zu halten,.
in Vergleich mit gewöhnlichen Bällen, die in.der gebräuchlichen Weise aus dickem
kalandrsertem Kautschukfell hergestellt sind.