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Verfahren zur Herstellung von Spielbällen Die Erfindung betrifft Verbesserungen
in der Herstellung von Spielbällen, z. B. von Tennisbällen, die frei von Nähten
und anderen Unregelmäßigkeiten sind.
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Bisher stellte man gewöhnlich die Innenkerne oder Gashüllen bzw. Gasbehälter
von Spielbällen, wie Tennisbällen, aus zugerichteten Streifen aus füllstoffhaltigen
Kautschukrnischungen her. - Das Arbeiten mit solchen Streifen ist indessen äußerst
schwierig und ungenau, und mangelhafte Verbindungsstellen, wodurch Undichtigkeiten
entstehen, kommen daher häufig vor.
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In manchen Fällen hat man die kugeligen Gashüllen aus zwei halbkugeligen
Schalen aus füllstoffhaltigen Kautschukmischungen hergestellt. Man hat dadurch aber
nicht die in der Handarbeit liegenden Schwierigkeiten und die daraus entstehende
Gefahr undichter Verbindungen beseitigt.
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Tennisbälle und in ähnlicher Weise aufgeblasene andere Bälle leiden
ferner an einem Undichtwerden, das durch eine oder mehrere der folgenden drei Ursachen
bedingt sein kann, nämlich r. durch die durch den hohen Füllungsgrad bedingte Beschaffenheit
der Kautschukmischung, aus der die kugelige Gashülle gebildet wird, -a. durch unvollkommene
Verbindungsstellen, deren Mangelhaftigkeit in starkem Maße auf das außerordentlich
starke Biegen der zusammengesetzten Teile zurückzuführen ist, 3. durch unwirksamen
Abschluß der öffnung, durch welche Gas eingeführt wird, wenn für den letzteren Zweck
solche Mittel, wie Hohlnadeln, verwendet werden.
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Es ist bekannt, Spielbälle, wie Tennisbälle, aus flüssigen Kautschukmassen
herzustellen, die innerhalb einer kugeligen Form gleichmäßig verteilt und dann verfestigt
werden, um dadurch einen Hohlkern aus Kautschuk o. dgl. von gleichmäßiger Stärke
zu erzeugen, der frei von Nähten ist. Dabei werden wäßrige Dispersionen von Kautschuk
in hohlkugelige Formen eingeführt, die Formen verschlossen und um eine veränderliche
Achse gedreht und die Bälle aufgeblasen.
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Das vorliegende Verfahren verbessert diese Art der Herstellung von
Spielbällen, wie Tennisbällen, und besteht darin, daß die Form mit der eingefüllten
Dispersion Temperaturen unter o° ausgesetzt und die Kautschukmilch dadurch koaguliert
wird.
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Man kann den wäßrigen Emulsionen oder Dispersionen gewünschtenfalls
vor dem Abkühlen so viel eines wasserlöslichen Koagulierungsmittels
zusetzen,
daß dessen Menge nicht ausreicht, um bei gewöhnlichen Temperaturen eine Koagulation
herbeizuführen. Die Menge des zugesetzten Koagulierungsmittels.,. kann auch so gewählt
werden, daß bei ge--. -wöhnlichen Temperaturen eine verzögerte Koagulierungs- oder
Gelatinierungswirkung erreicht wird.
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Es empfiehlt sich, in an sich bekannter Weise die Formen mit den darin
befindlichen wäßrigen Dispersionen vorher einige Zeit rotieren zu lassen, bevor
man die vollständige Verfestigung der wäßrigen Dispersionen bewirkt, und ferner
die Formen noch weiter rotieren zu lassen, während die Verfestigung stattfindet.
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Das Koagulieren der in den Formen enthaltenen wäßrigen Dispersionen
kann durch Heranbringen von Kältemischungen an die Außenseite der Formen bewirkt
werden.
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Nach der Koagulation der Dispersionen werden die Formen bei gewöhnlicher
Temperatur geöffnet, worauf die Bälle durch und durch getrocknet werden.
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Die Bälle werden dann vorzugsweise in Formen zurückgebracht und vulkanisiert.
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Zu den Vorteilen, die durch die vorliegende Erfindung durch das Gefrierenlassen
erzielt werden, gehört, daß durch die Kältekoagulation eine Vorvulkanisation des
Kautschuks sicher vermieden wird. Auf diese Weise wird ein Kautschukkoagulum von
größerem Nerv erzielt. Sodann enthält Kautschuk, der aus Kautschukmilch durch das
Gefrierverfahren erhalten ist, keine chemischen Koagulierungsmittel, die gewisse
Änderungen in der Zusammensetzung des Kautschuks und seines Serums bewirken können.
Die Erfindung sieht u. a. zwar auch vor, daß der Kautschukmilch eine sehr kleine
Menge eines Fällungsreagens zugesetzt werden kann, das die Koagulation in niedrigen
Temperaturbereichen unterstützt, jedoch ist die angewendete Zusatzmenge tatsächlich
sehr gering. Ferner ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen ungünstigen chemischen
Einflusses auf den Kautschuk und das Serum bei niedrigen Temperaturen weit geringer
als bei gewöhnlichen oder höheren Temperaturen.
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Um zu verstehen, daß sich aus der Anwendung des Gefrierverfahrens
nach der vorliegenden Erfindung keine Nachteile ergeben, ist zu berücksichtigen,
daß es sich hier um verhältnismäßig schwache Schichten aus koaguliertem Kautschuk
handelt, und schon aus diesem Grunde die für das Koagulieren erforderliche Zeit
sehr viel kürzer ist als die für das Koagulieren von Kautschukmilch in den Plantagen
notwendige Dauer von verschiedenen Tagen. Andererseits ist aber das durch das Gefrierenlassen
erzeugte Produkt ein scharf bestimmtes festes Koagulum, sogar ohne daß eine geringe
Menge eines die Koagulation unterstützenden Stoffes an-_wesend zu sein braucht.
Es ist dies nicht nur atxf die verhältnismäßig geringe Wandstärke &s°'. zu erzeugenden
Gegenstandes, sondern auch darauf zurückzuführen, daß die Kautschukmilch in üblicher
Weise mit Füllstoffen versetzt ist.
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Das zunächst poröse Koagulat wird beim Trocknen dicht, und es entsteht
ein brauchbarer Ball. Die erzeugten Bälle sind aber vor der Vulkanisation zu trocknen.
Die Bälle werden erst dann, wenn sie vollkommen durchgetrocknet sind, in Formen
zurückgebracht und vulkanisiert. Auf diese Weise ist das Wasser bereits vor dem
Vulkanisieren entfernt, der Ball hat sich bei der Entfernung des Wassers vor dem
Vulkanisieren zusammengezogen, und @es haben sich so alle vorher mit Eispartikeln
gefüllten Poren geschlossen.
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Es ist erwünscht, die Vulkanisation unter solchen Bedingungen vorzunehmen,
daß der äußere Gas- oder Flüssigkeitsdruck, der durch undichte Verbindungsstellen
der Formen hindurch auf den Ball ausgeübt wird, wesentlich geringer ist als der
Druck, den der Ball infolge Ausdehnung der in ihm eingeschlossenen Luft auf die
Form ausübt, wie z. B. bei Eintauchen der Form in kochendes Wasser oder bei Erhitzen
der Form in überhitztem Wasserdampf.
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Um eine gleichmäßige Verteilung der genannten wäßrigen Dispersionen
in den hohlkugeligen Formen zu bewirken, kann man diese Formen gleichzeitig in bekannter
Weise um zwei oder drei zueinander rechtwinklige Achsen rotieren lassen.
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Eine annähernd gleichmäßige Verteilung der erwähnten wäßrigen Dispersionen
wurde z. B. dadurch erreicht, daß man die Kugelformbehälter auf zwei zylindrische
Walzen setzte, die in derselben Richtung umliefen und gleichzeitig längs ihrer waagerechten
Achsen in entgegengesetzten Richtungen vor und zurück bewegt wurden.
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Für das gewünschte Aufblasen des Balls 'können verschiedene Methoden
gewählt werden. Z. B. kann man das Aufblasen dadurch bewirken, daß man auf den flüssigen
wäßrigen Dispersionen in der Form eine Kapsel oder Ampulle, z. B. aus Paraffinwachs,
schwimmen läßt, die eine gasentwickelnde Masse enthält, z. B. eine feuchte Mischung
von Natriumnitrit und Ammoniumchlorid. Will man den getrockneten Ball aufblasen,
so erhitzt man ihn in der Form, z. B. indem man die Form 15 Minuten lang in kochendes
Wasser eintaucht.
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Während dieser Erhitzung -kann das Kapselmaterial schmelzen und über
die
Innenfläche des Balls fließen, dessen Gasdichtigkeit dadurch
erhöht wird.
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Man kann das Aufblasen auch dadurch erreichen, daß man die Form mit
einem Einwegev entil versieht und durch dieses ein Gas bei einem bestimmten Druck
in den oberen Teil der vorher geschlossenen Form vor dem Rotierenlassen und der
Verfestigung der wäßrigen Dispersionen eindrückt.
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Wenn die Dispersionen dann verfestigt werden, hat der erzeugte Ball
-den gewünschten Druck. In diesem Fall wird der Ball vulkanisiert, ohne daß er aus
der Form entfernt wird. Nach dem Vulkanisieren wird der Ball herausgenommen und
in einem warmen Luftstrom getrocknet. Der vulkanisierte Ball hat vor dem Trocknen
noch sehr feine Poren in der Kautschukhülle. Während des Trocknens in dem Warmluftstrom
wird das Wasser in den feinen Poren und gegebenenfalls im Innern des Balles entfernt,
da die warme Luft zunächst noch durch die vergleichsweise dünne Kautschukhülle zu
treten vermag. Nach Entfernung des Wassers ziehen sich die feinen Poren derart zusammen,
daß die Hülle praktisch nur noch aus dichtem Kautschuk besteht.
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Eine weitere Art, den Ball aufzublasen, besteht darin, den Ball ohne
Aufblasen herzustellen und ihn nach dem Vulkanisieren dann durch zeitweiliges Lagern
in komprimiertem Gas aufzublähen, wobei jede Neigung zu nachträglichem Undichtwerden
durch überziehen mit Kautschuklösung vermindert wird. Diese Lösung kann gleichzeitig
als Klebemittel dienen, um einen Überzug aus Filz oder zerkleinertem Filz oder einem
sonstigen geeigneten Material festzuhalten.
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Weiter läßt sich das gewünschte Aufblasen des Balls dadurch erreichen,
daß man eine hohlkugelige Form benutzt, die mit einem Schraubstöpsel versehen ist,
der einen radial gegen den Mittelpunkt der Kugel vorstehenden feinen zugespitzten
Draht trägt. Auf diesem Draht sitzt ein Füllpfropfen mit einem Kern aus einer gekneteten
Kautschuk-Harz-Mischung in einer Hülle aus Rohkautschuk. Wenn der Ball dann in der
beschriebenen Weise geformt, getrocknet und vulkanisiert wird, ist dieser Füllpfropfen
in die Ballwandung eingelagert.
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Man kann zwecks Aufblasens des Balles in bekannter Weise durch eine
Hohlnadel, die durch den Füllpfropfen hindurchgesteckt wird, Luft oder ein anderes
übliches Gas einführen.
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Man kann diese Anordnung ferner dazu benutzen, um in 'das Innere des
Balles einen flüssigen Stoff einzuführen, der eine gasdichte Auskleidung zu bilden
vermag, z. B. eine Mischung von. Gelatine und Glycerin. Dieser Stoff wird über 'die
innere Oberfläche des Balls ausgebreitet, indem man diesen gegebenenfalls in der
Wärme von Hand oder mechanisch rollt.
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Unter der Bezeichnung Kautschukdispersionen werden Dispersionen aus
Kautschulc, Guttapercha oder Balata natürlicher oder künstlicher Herkunft verstanden.
Solche künstlichen wäßrigen Dispersionen können koagulierten Kautschuk, vulkanisierten
Kautschuk, synthetischen Kautschuk, Abfallkautschuk oder Regenerate enthalten.
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Die erwähnten Dispersionen können auch miteinander gemischt verwendet
werden. Jede der Dispersionen kann die üblichen bekannten Füllstoffe und Vulkanisierungsmittel
enthalten und kann auch in konzentrierter Form verwendet werden.
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Beispiele für Stoffe, die zur Beschleunigung der Koagulation der genannten
Dispersionen bei niedrigen Temperaturen verwendet werden können, sind Natrium- oder
Kaliumsilicofluorid, Calciumehlorid, Calciumsulfat, Magnesiumsulfat und Zinksulfat.
Ausführungsbeispiel 5o ccm Kautschukmilch werden in eine Form aus rostfreiem Stahl
gebracht, die 6,4 cm im Durchmesser mißt. Die Form wird dann geschlossen und 40
Minuten in einer Kältelösung bei - io° C umgewälzt. Man beläßt dann die Form in
der Kältelösung über Nacht, worauf man sie herausnimmt und auf Zimmertemperatur
sich erwärmen läßt, bevor man sie öffnet. Den so erhaltenen unvulkanisierten Ball
läßt man bei gewöhnlicher Temperatur trocknen und vulkanisiert ihn darauf in einer
Form von etwa 5,9 cm Durchmesser i Stunde in kochendem Wasser.
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Die in diesem Beispiel verwendete Kautschukmilchmischung kann 63 °/o
Gesamtfeststoffe von folgender Zusammensetzung enthalten: Kautschuk ioo Gewichtsteile,
Schwefel 2 Gewichtsteile, Zinkoxyd i Gewichtsteil, Zinkdiäthyldithio:carbamat i
Gewichtsteil, Mineralöl 5 Gewichtsteile sowie einen kleinen Anteil an Kasein und
einem anderen Schutzkolloid, um den Dispersionen der einzelnen Bestandteile die
gewünschte Stabilität zu erteilen.