EP2432570A1 - Verfahren zum herstellen eines balls und ball - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines balls und ball

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EP2432570A1
EP2432570A1 EP10720546A EP10720546A EP2432570A1 EP 2432570 A1 EP2432570 A1 EP 2432570A1 EP 10720546 A EP10720546 A EP 10720546A EP 10720546 A EP10720546 A EP 10720546A EP 2432570 A1 EP2432570 A1 EP 2432570A1
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EP
European Patent Office
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panels
ball
layer
base material
layers
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EP10720546A
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Puma SE
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    • A63B45/00—Apparatus or methods for manufacturing balls
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B41/00—Hollow inflatable balls
    • A63B41/08—Ball covers; Closures therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2243/00—Specific ball sports not provided for in A63B2102/00 - A63B2102/38
    • A63B2243/0025—Football
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
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    • Y10T156/1039—Surface deformation only of sandwich or lamina [e.g., embossed panels]
    • Y10T156/1041—Subsequent to lamination
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    • Y10T156/1002—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina
    • Y10T156/1043—Subsequent to assembly

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a ball, in particular a football, comprising the steps of: a) producing a flat, planar
  • Base material which has at least two layers and one
  • Cover layer and at least one underlying material layer b) cutting out panels of desired shape from the base material; c)
  • each Panel is formed cup-shaped in section by a deep-drawing process, wherein the lateral surfaces of the pot-shaped structure are joined together. In this way, although the advantage is achieved that result in clear boundary surfaces of the panels and thus the joining areas between two panels; The panels also have high strength in their edge area.
  • the cutting out of the panels takes place simultaneously with the heating and forming of the panels.
  • the heating of the panels is preferably carried out by applying a high-frequency electromagnetic radiation to the base material.
  • the forming of the panels is preferably carried out by embossing, in which an embossing tool is pressed onto the surface of the base material.
  • the application of the panels on the carrier body can be done by gluing, so that the edge regions of adjacent panels adjoin one another.
  • the panels applied to the carrier body are preferably not sewn together. It is then a seamless ball, which is produced by the process.
  • thermoplastic plastic material may be used. At least one layer of the base material may use a thermoplastic polyurethane material.
  • the thickness of the panels can be reduced by the convexity of the panels by a value at the edge of the panels, which is between 80% and 20% of the thickness of the panels, preferably between 70% and 35% of the thickness of the panels.
  • the outlet angle of the panels to the surface of the panels is preferably between 20 ° and 60 °, more preferably between 25 ° and 35 °.
  • the base material is preferably an at least three-layer composite, wherein this has an upper skin layer of aliphatic polyurethane, an underlying layer of non-foamed polyurethane and at least one layer of foamed polyurethane arranged underneath.
  • at least two layers of foamed polyurethane can be arranged one above the other, whereby they are foamed to different degrees. It has proven particularly useful if at least one of the layers consists of water-based polyurethane foam.
  • FIG. 2 shows schematically a multilayer material composite as a base material, which shows the starting material for the panels of the ball as a flat, flat web,
  • FIG. 3 is a schematic view of the base material inserted in a production device which comprises an embossing tool, wherein the embossing tool is not yet in contact with the base material,
  • Fig. 5 is a sectional finished panels shown in the side view
  • Fig. 6 shows a detail of the ball of FIG. 1, wherein the section is sketched along a great circle of the ball.
  • the base material 2 has five layers, ie it has five superimposed layers 3, 4, 5, 6 and 7, wherein the uppermost layer 3 is a thin cover layer.
  • the base material can be produced as a multi-layer composite in a manufacturing process, so that it is not necessary to manufacture the individual layers separately and to glue them together.
  • the top layer (cover layer) 3 is made of an aliphatic polyurethane and is used to achieve good light resistance, i. In particular, it should be prevented that white colors in
  • the first type has a polyol with a polycarbonate
  • This layer is relatively thin and may have a thickness of 0.01 to 0.05 mm, preferably 0.03 mm.
  • the density of this layer is between 1.1 and 1.3 g / cm 3 , preferably 1.2 g / cm 3 .
  • the second layer 4 consists of a higher density aliphatic polyurethane. Again, the light resistance and the resistance to hydrolysis and abrasion are high or good. This polyurethane has one lower modulus than the above components of the layer 3, which is why the material of the second layer 4 is softer. This improves the "holding properties" of the ball but does not adversely affect the impact property of the ball
  • the second layer may have a thickness of 0.1 to 0.3 mm, preferably 0.2 mm
  • the density is less than that of the first Layer and is between 1.0 and 1.2 g / cm 3 , preferably 1.1 g / cm 3 .
  • the fourth layer 6 employs an aliphatic water-based polyurethane foam. Again, the material has very good physical properties, in particular high hydrolysis resistance.
  • the foam is presently obtained not by the addition of a chemical blowing agent, but by mechanical treatment with further addition of additives to produce a foamed film.
  • the fifth and bottom layer 7 is very similar to the fourth layer 6, which in turn is a water-based polyurethane foam layer.
  • the degree of foaming is the degree of foaming. Because both layers are mechanically foamed, the density of the foam can be affected. Since the density of the foam has an influence on the grip of the ball, the properties of the ball can be influenced to this extent, without changing the impact properties. Importantly, the density of the foam can be adjusted to accommodate a variety of energy absorption, allowing the energy output of the ball during firing to be controlled while maintaining ball controllability.
  • the foam layers have a thickness between 0.6 mm and 3.0 mm, preferably 0.8 mm (layer 6) and 2.7 mm (layer 7).
  • the density is between 0.15 and 0.8 g / cm 3 , preferably 0.6 g / cm 3 (layer 6) and 0.3 g / cm 3 (layer 7).
  • thermoplastic properties If all the layers of the base material have thermoplastic properties, the production of the panels described below is possible in a particularly advantageous manner using high-frequency electromagnetic radiation, as it is used for high-frequency welding and is known.
  • the individual panels 8 are punched from the base material 2 with a stamping tool 12 and formed by this, as is indicated schematically in Figures 3 and 4.
  • the embossing tool 12 has a forming surface 17, which is pressed onto the surface of the base material 2 in the manufacture of the panels and which, in any event, forms on the base material insofar as it can be subjected to thermoplastic deformation.
  • the embossing tool 12 also has edge-like edges 18 in its lateral peripheral area, which can cut out or punch out a piece of the flat base material 2, as it corresponds to the desired shape of the panels (ie in particular a pentagonal or hexagonal shape; other forms for the panels conceivable).
  • the edge region of the embossing tool 12 is provided with a high-frequency exciter 19, corresponding to the edge region 10 of the panels 8 to be manufactured, as indicated only very schematically in FIGS. 3 and 4, however.
  • a high-frequency exciter With the high frequency exciter, it is for example possible to introduce a high frequency power of about 2,500 W for about 2 seconds in the base material 2, wherein on the base material, a pressure of about 50 bar is exerted by the embossing tool 12. The pressure is generated by the exertion of a force F in the manner indicated in Figures 3 and 4. This has the consequence that the base material is heated so that a thermoplastic deformation process can be triggered.
  • the parameters for the intensity and duration of the high-frequency application are carried out so that no damage to the material occurs.
  • thermoplastic forming process occurs simultaneously with the edges 18 cutting (punching) the desired panel shape from the base material.
  • the resulting panels 8 can be seen laterally in the sectional view in Fig. 5, wherein here for clarity, only two layers are indicated, of which the material of the panels consists.
  • the panel 8 is provided with a constant thickness over the entire width B 0 of the panels 8, apart from the edge extension B R , in which the convex shape 1 causes the panel thickness to be reduced.
  • the thickness of the panels D 0 in the edge region 10 decreases to the edge by a decrease in thickness ⁇ D.
  • the surface 14 of the panels runs in the region of the convex shape 11 under a tangentially measured outlet angle ⁇ .
  • the panels produced in this way are glued onto the ball bladder 9 (which is also understood here as the carcass) according to FIG. 6, so that the panels 8 abut one another at the seams 13.
  • the ball bladder is produced in a known manner.
  • a carcass is made from polyester-upper cotton fabrics and sewn. In this then a bubble is used. After inflation, the surface can with a
  • the panels can then be placed in a mold with corresponding recesses for the panels, whereupon the prepared carcass is placed in the mold and the mold is closed, whereupon the bladder is inflated.
  • the ball thus produced is largely waterproof.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Balls (1), insbesondere eines Fußballs, das die Schritte aufweist: a) Herstellen eines flächigen, ebenen Grundmaterials (2), das mindestens zweischichtig (3, 4, 5, 6, 7) aufgebaut ist und eine Deckschicht (3) und mindestens eine darunter liegende Materialschicht (4, 5, 6, 7) aufweist; b) Ausschneiden von Paneelen (8) gewünschter Form aus dem Grundmaterial (2); c) Aufbringen der Paneelen (8) auf einen Trägerkörper (9), insbesondere auf eine Ballblase. Um dem Ball eine gleichmäßigere Härte über den Umfangsverlauf zu verleihen, sieht die Erfindung vor, dass während oder nach Schritt b) ein Erhitzen zumindest des Randbereichs (10) der Paneele (8) und ein Umformen des Randbereichs (10) derart erfolgt, dass die von der Deckschicht (3) bedeckte Seite der Paneele (8) im Randbereich (10) eine konvexe Form (11) einnimmt. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Ball.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Balls und Ball
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Balls, insbesondere eines Fußballs, das die Schritte aufweist: a) Herstellen eines flächigen, ebenen
Grundmaterials, das mindestens zweischichtig aufgebaut ist und eine
Deckschicht und mindestens eine darunter liegende Materialschicht aufweist; b) Ausschneiden von Paneelen gewünschter Form aus dem Grundmaterial; c)
Aufbringen der Paneelen auf einen Trägerkörper, insbesondere auf eine Ballblase. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Ball, insbesondere einen
Fußball.
In der DE 102 55 092 Al ist ein Verfahren dieser Art als Stand der Technik beschrieben. Hiernach werden die Paneelen aus einem flächigen und ggf. mehrlagigen Material ausgeschnitten, die für die Bedeckung einer Kugeloberfläche nötig sind. Diese Paneelen haben zumeist pentagonale und hexagonale Form, um damit gemäß der sog. Euler-Formel die Balloberfläche zu parkettieren.
In dem genannten Dokument wird für die Herstellung der einzelnen Paneelen vorgeschlagen, einen mehrschichtigen Ball mit größeren Paneelen so auszubilden, dass die einzelnen Paneelen bereits gemäß der sphärischen Form des Balls ausgeformt werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass jede Paneele im Schnitt durch einen Tiefziehvorgang topfförmig ausgebildet wird, wobei die seitlichen Flächen der topffÖrmigen Struktur aneinandergefügt werden. Hierdurch wird zwar der Vorteil erreicht, dass sich klare Grenzflächen der Paneelen und damit der Fügebereiche zwischen zwei Paneelen ergeben; auch haben die Paneelen in ihrem Randbereich eine hohe Festigkeit. Nachteilig ist bei einer derartigen Lösung indes, dass sich gerade durch diesen Effekt über den Umfangsverlauf (d. h. entlang beispielsweise von Großkreisen, die über die Balloberfläche abgefahren werden) keine gleichmäßige Härte bzw. Federkonstante ergibt, wenn der Ball mit einer normal zur Balloberfläche wirkenden Kraft beaufschlagt wird.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannt Art sowie einen Ball zu schaffen, mit dem es möglich wird, eine möglichst konstante Federkonstante bzw. Härte über der Balloberfläche zu erreichen, wenn der Ball - wie es der klassischen Belastungssituation beispielsweise bei einem Schuss beim Fußball entspricht - mit einer normal auf die Balloberfläche wirkende Kraft beaufschlagt wird. Dabei soll das Verfahren eine einfache und damit wirtschaftliche Herstellung des Balls erlauben.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass vor, während oder nach dem Ausschneiden von Paneelen gewünschter Form aus dem Grundmaterial ein Erhitzen zumindest des Randbereichs der Paneele und ein Umformen des Randbereichs derart erfolgt, dass die von der Deckschicht bedeckte Seite der Paneele im Randbereich eine konvexe, also abgerundete Form einnimmt.
Bevorzugt, aber nicht zwingend erfolgt das Ausschneiden der Paneele gleichzeitig mit dem Erhitzen und dem Umformen der Paneele. Das Erhitzen der Paneele erfolgt bevorzugt durch Aufgabe einer hochfrequenten elektromagnetischen Strahlung auf das Grundmaterial.
Das Umformen der Paneele erfolgt vorzugsweise durch Prägen, bei dem ein Prägewerkzeug auf die Oberfläche des Grundmaterials aufpresst wird.
Das Aufbringen der Paneelen auf den Trägerkörper (Ballblase) kann durch Aufkleben erfolgen, so dass die Randbereiche benachbarter Paneelen aneinander grenzen.
Die auf den Trägerkörper aufgebrachten Paneelen sind bevorzugt nicht miteinander vernäht. Es handelt sich dann also um einen nahtlosen Ball, der mit dem Verfahren hergestellt wird.
Zumindest für eine Schicht des Grundmaterials kann ein thermoplastisches Kunststoffmaterial verwendet werden. Zumindest für eine Schicht des Grundmaterials kann ein thermoplastisches Polyurethanmaterial verwendet werden.
Der vorgeschlagene Ball, insbesondere der Fußball, weist eine Ballhülle aus einer Anzahl Paneelen auf, wobei die Paneelen auf einem Trägerkörper aufgebracht sind. Er zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, dass die Paneelen aus einem flächigen, ebenen Grundmaterial bestehen, das mindestens zweischichtig aufgebaut ist und eine Deckschicht und mindestens eine darunter liegende Materialschicht aufweist, wobei die von der Deckschicht bedeckte Seite der Paneele im Randbereich der Paneele eine konvexe Form aufweist. Die konvexe Ausformung der Paneele liegt bevorzugt über eine Randerstreckung vor, die zwischen 3 % und 20 % der Breite der Paneele, vorzugsweise zwischen 5 % und 15 % der Breite der Paneele, liegt. Die Dicke der Paneele kann durch die konvexe Ausformung der Paneele um einen Wert am Rand der Paneele abnehmen, der zwischen 80 % und 20 % der Dicke der Paneele, vorzugsweise zwischen 70 % und 35 % der Dicke der Paneele, beträgt. Der Auslaufwinkel der Paneele zur Oberfläche der Paneele liegt vorzugsweise zwischen 20° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 25° und 35°.
Die Paneelen sind dabei mit Vorteil auf den Trägerkörper, insbesondere auf die Ballblase, aufgeklebt. Zumindest eine Schicht des Grundmaterials ist vorzugsweise ein thermoplastisches Kunststoffmaterial. Zumindest eine Schicht des Grundmaterials ist dabei bevorzugt ein thermoplastisches Polyurethanmaterial.
Das Grundmaterial ist dabei bevorzugt ein mindestens dreischichtiger Verbund, wobei dieser eine obere Hautschicht aus aliphatischem Polyurethan, eine darunter angeordnete Schicht aus nicht-geschäumtem Polyurethan und mindestens eine darunter angeordnete Schicht aus geschäumtem Polyurethan aufweist. Dabei können mindestens zwei Schichten aus geschäumtem Polyurethan übereinander angeordnet sein, wobei diese unterschiedlich stark geschäumt sind. Besonders bewährt hat es sich, wenn mindestens eine der Schichten aus Wasser-basiertem Polyurethan-Schaum besteht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Fußball, der mit dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellt ist,
Fig. 2 schematisch einen mehrschichtigen Materialverbund als Grundmaterial, das als ebene, flächige Bahn das Ausgangsmaterial für die Paneelen des Balles dargestellt,
Fig. 3 schematisch das Grundmaterial, eingelegt in eine Fertigungsvorrichtung, die ein Prägewerkzeug umfasst, wobei das Prägewerkzeug noch nicht in Kontakt mit dem Grundmaterial ist,
Fig. 4 schematisch das Grundmaterial, das nunmehr in der Fertigungsvorrichtung von dem Prägewerkzeug beaufschlagt ist,
Fig. 5 eine geschnitten dargestellte fertiggestellte Paneele in der Seitenansicht und
Fig. 6 einen Ausschnitt aus dem Ball gemäß Fig. 1, wobei der Schnitt entlang eines Großkreises des Balls skizziert ist.
In Fig. 1 ist ein Fußball 1 dargestellt, wie er klassischer Weise aufgebaut ist. Auf einem Trägerkörper (s. Bezugsziffer 9) in Form einer Ballblase - die selber in Fig. 1 nicht sichtbar ist - werden Paneelen 8 aufgebracht. Diese Paneelen haben entweder pentagonale Form (s. Pentagone 15) oder hexagonale Form (s. Hexagone 16), die in der bekannten Weise aneinander angeordnet sind. Die Paneelen 8 grenzen aneinander, wodurch sich Nahtstellen 13 ergeben. Wesentlich ist vorliegend, dass die Paneelen auf den Trägerkörper 9 aufgeklebt sind, wobei sie nicht miteinander vernäht sind. Der Fußball 1 ist also nahtlos. Die einzelnen Paneelen 8 werden aus einem ebenen Grundmaterial 2 ausgeschnitten, das in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Vorliegend ist das Grundmaterial 2 fünfschichtig aufgebaut, d. h. es weist fünf übereinander liegende Schichten 3, 4, 5, 6 und 7 auf, wobei die oberste Schicht 3 eine dünne Deckschicht ist. Das Grundmaterial kann als mehrschichtiger Verbund in einem Fertigungsprozess hergestellt werden, so dass es nicht nötig ist, die einzelnen Schichten separat herzustellen und miteinander zu verkleben.
Als Beispiel für einen fünftägigen Aufbau des Grundmaterials sei folgendes genannt: Es werden fünf Lagen aus Polyurethan verwendet, von denen drei eine geschäumte Struktur aufweisen.
Die oberste Schicht (Deckschicht) 3 besteht aus einen aliphatischen Polyurethan und wird eingesetzt, um eine gute Lichtbeständigkeit zu erreichen, d. h es soll insbesondere verhindert werden, dass weiße Farben im
Sonnenlicht gelblich werden. Zwei Arten aliphatischer Polyurethane können eingesetzt werden: Die erst Art hat ein Polyol mit einer Polykarbonat-
Struktur. Dies liefert eine gute Widerstandskraft gegen Hydrolyse und auch eine gute Lichtbeständigkeit. Die andere Art hat einen höheren Modul, der eine gute Abriebsfestigkeit sicherstellt. Die Kombination beider Arten erzeugt eine Balloberfläche mit guten physikalischen Eigenschaften. Die erste Schicht
3 ist relativ dünn und kann eine Dicke von 0,01 bis 0,05 mm, vorzugsweise von 0,03 mm, haben. Die Dichte dieser Schicht liegt zwischen 1,1 und 1,3 g/cm3, vorzugsweise bei 1,2 g/cm3.
Die zweite Schicht 4 besteht aus einem aliphatischen Polyurethan höherer Dichte. Auch hier sind die Lichtbeständigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse und Abrieb hoch bzw. gut. Dieses Polyurethan hat einen geringeren Modul als die oben genannten Bestandteile der Schicht 3, weshalb das Material der zweiten Schicht 4 weicher ist. Dies verbessert die „Halteeigenschaften" des Balls, beeinträchtigt jedoch nicht nachteilig die Aufpralleigenschaft des Balls. Die zweite Schicht kann eine Dicke von 0,1 bis 0,3 mm haben, vorzugsweise von 0,2 mm. Die Dichte ist geringer als die der ersten Schicht und liegt zwischen 1,0 und 1,2 g/cm3, vorzugsweise bei 1,1 g/cm3.
Die dritte Schicht 5 ist eine Schicht, bei der eine Mischung aus Polyester und Polyether-basiertem Polyurethan verwendet wird. Zusätzlich wird eine geschäumte Struktur eingesetzt, die unter Zugabe eines chemischen Treibmittels erzeugt wird. Der Schaum hat eine gut verteilte, gleichmäßige Bläschen-Struktur mit regulär ausgebildeten Mikozellen. Wiederum werden zwei Typen von solidem Polyurethan verwendet. Einer ist ein Polyether-Typ mit sehr guten elastischen Eigenschaften und wiederum günstiger Hydrolyse- Eigenschaft. Der andere Typ ist ein Polyester, allerdings mit einem sehr weichen Modul. Die Kombination dieser Typen liefert eine gute Griffigkeit des Balls, es wird aber auch eine günstige Aufpralleigenschaft aufrecht erhalten.
Die vierte Schicht 6 setzt einen aliphatischen wasser-basierten Polyurethan- Schaum ein. Wiederum gilt, dass das Material sehr günstige physikalische Eigenschaften hat, insbesondere eine hohe Hydrolyse- Widerstandskraft. Der Schaum wird vorliegend nicht durch Zugabe eines chemischen Treibmittels erhalten, sondern durch mechanische Behandlung unter weiterer Zugabe von Additiven, um einen geschäumten Film zu erzeugen.
Die fünfte und unterste Schicht 7 ist sehr ähnlich der vierten Schicht 6, d. h. dies ist wiederum eine wasser-basierte Polyurethan-Schaumschicht. Der Unterschied zur vierten Schicht 6 ist der Grad der Schäumung. Weil beide Schichten mechanisch aufgeschäumt sind, kann die Dichte des Schaums beeinflusst werden. Da die Dichte des Schaums einen Einfluss auf die Griffigkeit des Balls hat, können die Eigenschaften des Balls insoweit beeinflusst werden, ohne die Aufpralleigenschaften zu verändern. Wesentlich ist, dass die Dichte des Schaums angepasst werden kann, um eine verschiedenartige Energieabsorption einstellen zu können, was es erlaubt, die Energieabgabe des Balls beim Schuss zu beeinflussen, jedoch die Kontrollierbarkeit des Balls aufrecht zu erhalten.
Die Schaumschichten haben eine Dicke zwischen 0,6 mm und 3,0 mm, bevorzugt von 0,8 mm (Schicht 6) und von 2,7 mm (Schicht 7). Die Dichte liegt zwischen 0,15 und 0,8 g/cm3, vorzugsweise bei 0,6 g/cm3 (Schicht 6) und bei 0,3 g/cm3 (Schicht 7).
Wenn alle Schichten des Grundmaterials thermoplastische Eigenschaften aufweisen, ist die nachfolgend beschriebene Fertigung der Paneelen in besonders vorteilhafter Weise unter Einsatz hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung, wie sie für das Hochfrequenzschweißen eingesetzt wird und bekannt ist, möglich.
Die einzelnen Paneelen 8 werden aus dem Grundmaterial 2 mit einem Prägewerkzeug 12 ausgestanzt und durch dieses ausgeformt, wie es in den Figuren 3 und 4 schematisch angedeutet ist. Das Prägewerkzeug 12 hat eine Formungsfläche 17, die bei der Fertigung der Paneele auf die Oberfläche des Grundmaterials 2 gepresst wird und die sich jedenfalls insoweit auf dem Grundmaterial abbildet, als es einer thermoplastischen Verformung unterzogen werden kann. Das Prägewerkzeug 12 weist auch in seinem seitlichen Umfangsbereich schneidenartige Kanten 18 auf, die aus dem flächigen Grundmaterial 2 ein Stück ausschneiden bzw. ausstanzen können, wie es der gewünschten Form der Paneele entspricht (also insbesondere einer pentagonalen oder hexagonalen Form; natürlich sind aber auch alle anderen Formen für die Paneelen denkbar).
Insbesondere der Randbereich des Prägewerkzeugs 12 ist - korrespondierend zum Randbereich 10 der zu fertigenden Paneele 8 - mit einem Hoch- frequenzerreger 19 versehen, wie er allerdings in den Figuren 3 und 4 nur sehr schematisch angedeutet ist. Mit dem Hochfrequenzerreger ist es beispielsweise möglich, eine Hochfrequenzleistung von ca. 2.500 W ca. 2 Sekunden lang in das Grundmaterial 2 einzubringen, wobei auf das Grundmaterial ein Druck von ca. 50 bar durch das Präge Werkzeug 12 ausgeübt wird. Die Druckerzeugung erfolgt durch die Ausübung einer Kraft F in der in den Figuren 3 und 4 angedeuteten Weise. Dies hat zur Folge, dass das Grundmaterial so erwärmt wird, dass ein thermoplastischer Verformungsvorgang ausgelöst werden kann.
Die Parameter für die Intensität und Dauer der hochfrequenten Beaufschlagung erfolgt dabei so, dass keine Schädigung des Materials eintritt.
Da die Formungsfläche 17 im Randbereich im Schnitt eine konkave Ausformung aufweist, bildet sich dem entsprechend eine kongruente konvexe Form 11 auf der Oberfläche 14 der Paneele 8 aus. Wie es in Fig. 4 angedeutet ist, erfolgt dieser thermoplastische Umformungsprozess gleichzeitig damit, dass die Kanten 18 die gewünschte Paneelen-Form aus dem Grundmaterial ausschneiden (ausstanzen). Die erhaltene Paneele 8 ist seitlich betrachtet in der Schnittdarstellung in Fig. 5 zu erkennen, wobei hier der Übersichtlichkeit halber nur zwei Schichten angedeutet sind, aus denen das Material der Paneele besteht.
Wesentlich ist, dass das über die Fläche weitgehend konstant dicke Material in den Randbereichen 10 eine Dickenabnahme erfährt, die sich aufgrund der konvexen Form 1 1 ergibt. Wie zu erkennen ist, ist die Paneele 8 über die gesamte Breite B0 der Paneele 8 mit einer konstanten Dicke versehen, abgesehen von der Randerstreckung BR, in denen die konvexe Form 1 dazu führt, dass sich die Paneelendicke reduziert. Konkret verringert sich die Dicke der Paneele D0 im Randbereich 10 bis zum Rand um eine Dickenabnahme ΔD. Die Oberfläche 14 der Paneele läuft im Bereich der konvexen Form 11 unter einem tangential gemessenen Auslaufwinkel α aus.
Die so hergestellten Paneelen werden gemäß Fig. 6 auf die Ballblase 9 (worunter hier auch die Karkasse verstanden wird) aufgeklebt, so dass die Paneelen 8 an den Nahtstellen 13 aneinander stoßen.
Durch Wahl der Parameter Randerstreckung BR, Dickenabnahme ΔD und Auslaufwinkel α kann Einfluss auf die schlussendlich sich ergebende Charakteristik des Balls genommen werden, was den Verlauf der Federkonstante bzw. Härte über den Umfang anbelangt. Würde - wie im Stand der Technik gemäß der DE 102 55 092 Al bekannt - nur ein Verkleben der Ränder der Paneelen erfolgen oder hier sogar die topfförmigen Bereiche der Paneelen zusammenstoßen, ergibt sich an den betroffenen Stellen eine erhöhte Steifigkeit bzw. Härte. Indes würden Steifigkeit und Härte im Vergleich zur restlichen Paneele im Randbereich abfallen, wenn die Dickenabnahme zu stark gewählt würde. Der Fachmann kann daher durch geeignete Wahl der Parameter den gewünschten Steifigkeit- bzw. Härteverlauf bestimmen.
Die Ballblase wird in bekannter Weise hergestellt. Eine Karkasse wird aus Polyester- ober Baumwoll-Geweben gebildet und vernäht. In diese wird dann eine Blase eingesetzt. Nach dem Aufblasen kann die Oberfläche mit einer
Schicht aus Latex-Klebstoff versehen werden. Die Paneelen können dann in eine Form mit entsprechenden Ausnehmungen für die Paneelen eingelegt werden, woraufhin die vorbereitete Karkasse in die Form eingelegt und die Form geschlossen wird, woraufhin die Blase aufgeblasen wird. Nach dem
Vorgang kann der Ball geprüft werden.
Der so hergestellte Ball ist weitgehend wasserdicht.
Bezugszeichenliste ;
1 Ball
2 Grundmaterial
3 Schicht (Deckschicht)
4 Schicht
5 Schicht (geschäumt)
6 Schicht (geschäumt)
7 Schicht (geschäumt)
8 Paneele
9 Trägerkörper (Ballblase)
10 Randbereich
11 konvexe Form
12 Prägewerkzeug
13 Nahtstelle
14 Oberfläche
15 Pentagon
16 Hexagon
17 Formungsfläche
18 Kante
19 Hochfrequenzerreger BR Randerstreckung
B0 Breite der Paneele
D0 Dicke der Paneele
ΔD Dickenabnahme der Paneele im Randbereich α Auslaufwinkel
F Kraft

Claims

Patentansprüche;
1. Verfahren zum Herstellen eines Balls (1), insbesondere eines Fußballs, das die Schritte aufweist:
a) Herstellen eines flächigen, ebenen Grundmaterials (2), das mindestens zweischichtig (3, 4, 5, 6, 7) aufgebaut ist und eine Deckschicht (3) und mindestens eine darunter liegende Materialschicht (4, 5, 6, 7) aufweist;
b) Ausschneiden von Paneelen (8) gewünschter Form aus dem Grundmaterial (2);
c) Aufbringen der Paneelen (8) auf einen Trägerkörper (9), insbesondere auf eine Ballblase,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor, während oder nach Schritt b) ein Erhitzen zumindest des
Randbereichs (10) der Paneele (8) und ein Umformen des Randbereichs (10) derart erfolgt, dass die von der Deckschicht (3) bedeckte Seite der Paneele (8) im Randbereich (10) eine konvexe Form (1 1) einnimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschneiden der Paneele (8) gemäß Schritt b) von Anspruch 1 gleichzeitig mit dem Erhitzen und dem Umformen der Paneele (8) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen der Paneele (8) durch Aufgabe einer hochfrequenten elektromagnetischen Strahlung auf das Grundmaterial (2) erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen der Paneele (8) durch Prägen erfolgt, bei dem ein Prägewerkzeug (12) auf die Oberfläche des Grundmaterial (2) aufpresst wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Paneelen (8) auf den Trägerkörper (9), insbesondere auf die Ballblase, durch Aufkleben erfolgt, so dass die Randbereiche (10) benachbarter Paneelen (8) aneinander grenzen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Trägerkörper (9) aufgebrachten Paneelen (8) nicht miteinander vernäht werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für eine Schicht (3, 4, 5, 6, 7) des Grundmaterials (2) ein thermoplastisches Kunststoffmaterial verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für eine Schicht (3, 4, 5, 6, 7) des Grundmaterials (2) ein thermoplastisches Polyurethanmaterial verwendet wird.
9. Ball (1), insbesondere Fußball, der eine Ballhülle aus einer Anzahl Paneelen (8) aufweist, wobei die Paneelen (8) auf einem Trägerkörper (9), insbesondere auf einer Ballblase, aufgebracht sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Paneelen (8) aus einem flächigen, ebenen Grundmaterial (2) bestehen, das mindestens zweischichtig aufgebaut ist und eine Deckschicht (3) und mindestens eine darunter liegende Material Schicht (4, 5, 6, 7) aufweist, wobei die von der Deckschicht (3) bedeckte Seite der Paneele (8) im Randbereich (10) der Paneele (8) eine konvexe Form (1 1) aufweist.
10. Ball nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Ausformung (11) der Paneele (8) über eine Randerstreckung (BR) vorliegt, die zwischen 3 % und 20 % der Breite (B0) der Paneele (8), vorzugsweise zwischen 5 % und 15 % der Breite (B0) der Paneele (8), liegt.
1 1. Ball nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (D0) der Paneele (8) durch die konvexe Ausformung (1 1) der Paneele (8) um einen Wert (ΔD) am Rand der Paneele (8) abnimmt, der zwischen 80
% und 20 % der Dicke (D0) der Paneele (8) beträgt.
12. Ball nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslaufwinkel (α) der Paneele (8) zur Oberfläche (14) der Paneele
(8) zwischen 20° und 60°, vorzugsweise zwischen 25° und 35°, liegt.
13. Ball nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Paneelen (8) auf den Trägerkörper (9), insbesondere auf die
Ballblase, aufgeklebt sind.
14. Ball nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schicht (3, 4, 5, 6, 7) des Grundmaterials (2) ein thermoplastisches Kunststoffmaterial ist.
15. Ball nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schicht (3, 4, 5, 6, 7) des Grundmaterials (2) ein thermoplastisches
Polyurethanmaterial ist.
16. Ball nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundmaterial (2) ein mindestens dreischichtiger Verbund ist, wobei dieser eine obere Hautschicht (3) aus aliphatischem Polyurethan, eine darunter angeordnete Schicht (4) aus nicht-geschäumtem Polyurethan und mindestens eine darunter angeordnete Schicht (5, 6, 7) aus geschäumtem Polyurethan aufweist.
17. Ball nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Schichten (5, 6, 7) aus geschäumtem Polyurethan übereinander angeordnet sind, wobei diese unterschiedlich stark geschäumt sind.
18. Ball nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten (6, 7) aus Wasser-basierem Polyurethan-
Schaum besteht.
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