DE102015209795A1

DE102015209795A1 - Ball und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102015209795A1
Application number: DE102015209795.1A
Authority: DE
Inventors: Huu Minh Tru Le; Hans-Peter Nürnberg
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2015-05-28
Filing date: 2015-05-28
Publication date: 2016-12-01
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: EP4052768A1; EP3097959B1; JP2017029689A; CN111228758A; CN111228757A; US10905919B2; CN106178435A; JP2022185095A; CN106178435B; JP7488306B2; US20210113893A1; JP6564735B2; CN111228758B; JP6878516B2; JP2021137588A; JP7157847B2; DE102015209795B4; CN111228757B; US20160346627A1; JP2019209159A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ball, insbesondere einen Fußball, und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Ball bereitgestellt, der Partikel eines expandierten Materials aufweist.

Description

1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ball, insbesondere einen Fußball, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
2. Stand der Technik
Bälle, wie beispielsweise Fußbälle, Basketbälle oder Spielbälle für Kinder mit verschiedenen Konstruktionen sowie zahlreiche Verfahren zu deren Herstellung sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Im Hinblick auf Materialien mit guten Rückpralleigenschaften erwähnt die Website http://www.azom.com/news.aspx?NewsID=37360 ein neues expandiertes thermoplastisches Polyurethanmaterial. Die Website erwähnt, dass Tests unter ISO 8307 (der Ball-Rückprall-Test) und unter DIN 53512 eine Rückprall-Höhe von bis zu 55 Prozent zeigen.
Im Hinblick auf verschiedene Ballkonstruktionen sind massive Bälle aus geschäumtem Material auf dem Markt als Spielbälle für Kinder erhältlich und sie werden auch in Patentbeschreibungen erwähnt. CN 100506327 C offenbart einen massiven, elastischen Ball mit einem Kern aus geschäumtem Polyurethanmaterial. US 4,943,055 A offenbart einen Ball für Aufwärmübungen, welcher einen Metallkern aufweist, um das Gewicht des Balls zu erhöhen, eine äußere Schicht und eine Zwischenschicht, die ein Füllmaterial beinhaltet, beispielsweise ein Polymer wie Polyurethan.
US 3,508,750 A und US 8,777,787 B2 offenbaren Ballkonstruktionen, welche Ballpaneele verwenden. Genauer gesagt offenbart die US 3,508,750 A einen Ball für ein Spiel, bei welchem eine Vielzahl von Ballpaneelen auf eine Karkasse geklebt wird.
US 8,777,787 B2 offenbart einen Sportball, welcher ein Gehäuse, eine Zwischenschicht und eine Blase beinhalten kann. Zur Herstellung des Sportballs können ein Paneelelement des Gehäuses und die Blase in einer Form angeordnet werden und ein Polymerschaummaterial der Zwischenschicht kann in einen Bereich zwischen der Blase und dem Paneelelement eingespritzt werden. Zusätzlich können Kanten von Paneelelementen durch Wärme verbunden werden, um die Paneelelemente zu vereinen und die Nähte des Gehäuses zu bilden.
Weiterer Ballkonstruktionen sind aus den Publikationen US 5,865,697 A , GB 2,494,131 B , US 7,867,115 B2 und US 7,740,551 B2 bekannt. US 5,865,697 A offenbart einen Sportball, bei welchem eine Zwischenschicht mit einem Elastomermaterial in einer waffelartigen Anordnung zwischen einer äußeren Schicht des Balls und einer Blase angeordnet ist. GB 2,494,131 B offenbart einen aufblasbaren Ball mit einer ersten und einer zweiten Hälfte, wobei jede Hälfte Verstärkungsrippen entweder auf einer inneren oder einer äußeren Wand aufweist und eine Hälfte ein Loch für eine Ventileinheit aufweist. US 7,867,115 B2 offenbart einen Spielzeugball mit einer Lichtanordnung, bestehend aus einer Energiequelle und einer Vielzahl von LEDs und einer sphärischen Skelettstruktur, welche eine Vielzahl von Segmenten aufweist. Schließlich offenbart die US 7,740,551 B2 eine Blase für einen aufblasbaren Ball, wobei die Blase eine Struktur zur Aufnahme einer elektronischen Komponente beinhaltet.
Ein Nachteil einiger der aus dem Stand der Technik bekannten Bälle ist, dass der Verarbeitungszyklus für ihre Herstellung kompliziert und lang ist. Auch können sich die Oberflächen der Bälle gemäß dem Stand der Technik mit der Zeit verschlechtern. Die Oberfläche von konventionellen Ballpaneelen oder Nähte zwischen den Paneelen können beispielsweise spröde werden. Dies kann zu einer Abnahme ihrer Reißfestigkeit führen, so dass die Bälle ihrer Form verlieren können und/oder ein zu starkes Eindringen von Wasser in das Material des Balls erlauben können, was wiederum ihre Formstabilität verringert und zu einer Verschlechterung ihrer physikalischen Eigenschaften führt. Zusätzlich ist ein weiterer Nachteil bekannter Bälle, dass sie ihre Elastizität verlieren können, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, oder sie müssen wiederholt aufgeblasen werden, um die erwünschten Benutzungseigenschaften aufrechtzuerhalten.
3. Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Bälle wie Fußbälle oder dergleichen bereitzustellen, welche zumindest einige der Nachteile des Standes der Technik vermeiden oder reduzieren. Insbesondere sollten die Bälle gute elastische Eigenschaften aufweisen, sogar bei niedrigen oder hohen Temperaturen, und sie sollten über einen langen Zeitraum hinweg eine hohe Qualität beibehalten, sowohl in Bezug auf die physikalischen Eigenschaften als auch auf ihr Erscheinungsbild. Weiterhin sollte die Komplexität der Ballherstellung minimiert werden. Die Herstellung sollte es auch erlauben, die Eigenschaften des Balls an die entsprechenden Anforderungen anzupassen, welche durch die Benutzung, hinsichtlich des Gewichts, der Oberflächentextur, der aerodynamischen Eigenschaften, etc. diktiert werden.
Diese Aufgaben werden zumindest teilweise gelöst durch einen Ball für ein Spiel gemäß Anspruch eins. In einer Ausführungsform weist ein Ball, insbesondere ein Fußball, Partikel eines expandierten Materials auf.
Die Verwendung von Partikeln aus expandiertem Material kann in vielerlei Hinsicht vorteilhaft sein. Zuerst kann die Verwendung solcher Partikel die Abriebbeständigkeit und Reißfestigkeit des Balls und insbesondere seiner Oberfläche verbessern. Zweitens kann ein Ball mit solchen Partikeln gute elastische Eigenschaften haben, die sogar bei niedrigen Temperaturen (im Wesentlichen) beibehalten werden können, beispielsweise bei Temperaturen unter 0°C (zum Beispiel im Temperaturbereich von –40°C bis 0°C), und auch bei hohen Temperaturen, beispielsweise Temperaturen über 20°C (zum Beispiel Temperaturen im Bereich von 20°C bis 45°C).
Das expandierte Material kann zumindest eines der folgenden Materialien aufweisen: expandiertes thermoplastisches Polyurethan (eTPU), expandiertes Polyetherblockamid (ePEBA), expandiertes Polyamid (ePA), expandiertes Polypropylen (ePP), expandiertes Polystyrol (ePS), expandiertes Ethylenvinylacetat (eEVA).
Partikel aus diesen expandierten Materialien sind für die Nutzung in einem erfindungsgemäßen Ball gut geeignet, da sie ein geringes Gewicht und sehr gute elastische Eigenschaften haben können, die sie auch bei niedrigen oder hohen Temperaturen (zum Beispiel in den Temperaturbereichen welche direkt oberhalb genannt sind) beibehalten können. Ferner können sie auch eine relativ hohe Energierückgabe nach Kompression und nachfolgender Reexpansion zeigen, und somit zu besonders guten Sprungeigenschaften des Balls beitragen. Ihre Benutzung kann zur Bereitstellung eines Balls mit hoher Reißfestigkeit und Abriebbeständigkeit beitragen, insbesondere an seiner Oberfläche.
Der Fachmann wird verstehen, dass die einzelnen Partikel des Balls verschiedene Mischungen oder Kombinationen aus diesen Materialien aufweisen können. Somit kann die Materialzusammensetzung der einzelnen Partikel über den Ball hinweg oder über verschiedene Bereiche oder Teile des Balls hinweg variieren. Dies kann beispielsweise nützlich sein, wenn versucht wird, die Eigenschaften des Balls während seiner Herstellung lokal zu beeinflussen.
Der Ball kann weiter zusätzliche expandierte oder nicht-expandierte Materialien aufweisen, wie Kunststoffmaterialien, textile Materialien, Metalldrähte, Leder, usw.
Die Partikel können miteinander verbunden sein. Die Partikel können insbesondere an ihren Oberflächen verschmolzen sein. Die Partikel können an ihren Oberflächen dadurch verschmolzen sein, dass sie Wärme ausgesetzt werden, beispielsweise in der Form von (unter Druck stehendem) Dampf und/oder dadurch, dass sie Verdichtung und Wärme ausgesetzt werden. Die Wärme kann auch über Hochfrequenzschweißen und/oder IR-Schweißen bereitgestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich können die Partikel auch miteinander auf eine andere Weise verbunden sein, zum Beispiel durch die Nutzung eines Bindemittels oder Klebers.
Weiterhin können die Partikel zufällig angeordnet sein. Dies kann den Herstellungsaufwand signifikant reduzieren, da die Partikel nicht in einem spezifischen Muster oder einer spezifischen Anordnung innerhalb eines Herstellungswerkzeugs angeordnet werden müssen.
Die Partikel können in einem spezifischen Muster angeordnet sein. Dies kann es erleichtern, die Eigenschaften eines Abschnitts des Balls oder des gesamten Balls maßzuschneiden. Beispielsweise kann das Ausrichten der Partikel in eine gewisse Richtung isotrope Eigenschaften hervorbringen. Die Partikel können auch hinsichtlich ihrer Größe angeordnet sein. Beispielsweise können Schichten mit kleineren Partikel zwischen Schichten mit größeren Partikeln eingestreut werden. Der Fachmann wird erkennen, dass dies ebenso eingesetzt werden kann, um die Eigenschaften des Abschnitts oder Balls maßzuschneiden.
Ein Kunststoffmantel und/oder ein Kunststofffolienmaterial kann auf einer nach außen zeigenden Oberfläche des Balls angeordnet sein.
Ein Kunststoffmantel oder ein Kunststofffolienmaterial auf der nach außen zeigenden Oberfläche des Balls (oder in Teilbereichen davon, kann die Haltbarkeit, Abriebbeständigkeit oder Reißfestigkeit des Balls und insbesondere seiner nach außen zeigenden Oberfläche erhöhen. Auch kann ein Kunststoffmantel oder ein Kunststofffolienmaterial dazu dienen, das Erscheinungsbild des Balls zu beeinflussen. Auch ein Beeinflussen der Anmutung und des Handling des Balls, beispielsweise der Griffigkeit des Balls oder seiner Wasser abweisenden Eigenschaften, und ein Beeinflussen seiner aerodynamischen Eigenschaften ist auf diese Weise möglich.
Die nach außen zeigende Oberfläche des Balls und/oder der oben genannte Kunststoffmantel und/oder das oben genannte Kunststofffolienmaterial können eine texturierte Oberfläche aufweisen.
Eine Textur kann in vorteilhafterweise die Anmutung, das Handling und die Aerodynamik des Balls beeinflussen. Beispielsweise kann eine Oberfläche, welche zu glatt ist, nicht nur in unzureichendem Handling des Balls resultieren, sondern auch zu einem Ball führen, der während des Flugs recht merklich flattert.
In Ausführungsformen, in denen die nach außen zeigende Oberfläche des Balls direkt texturiert ist, mag ein Kunststoffmantel oder ein Kunststofffolienmaterial nicht vonnöten sein. Jedoch kann in diesem Fall ein Kunststoffmantel oder ein Kunststofffolienmaterial vorteilhaft hinzugefügt werden, beispielsweise um die Textur zu stabilisieren, das Erscheinungsbild zu verbessern und/oder die Textur gegen Abrieb und andere externe Einflüsse zu schützen.
Der Ball kann zumindest eine erste Schicht mit den Partikeln des expandierten Materials aufweisen. Die erste Schicht kann insbesondere als äußere Schale des Balls bereitgestellt sein.
Es wird hingewiesen auf die Tatsache, dass die Aussage, dass die erste Schicht die Partikel des expandierten Materials aufweist, nicht bedeutet, dass andere Teile des Balls nicht auch die Partikel des expandierten Materials aufweisen können. Die Partikel des expandierten Materials können auch Teil von anderen Teilen des Balls sein, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen wird. Weiterhin wird hervorgehoben, dass das expandierte Material ein unterschiedliches expandiertes Material für unterschiedliche Partikel sein kann und es somit über verschiedene Bereiche oder Teile des Balls hinweg variieren kann, wie bereits erwähnt.
Eine erste Schicht, welche Partikel des expandierten Material aufweist und die als äußere Schale bereitgestellt wird, kann gut geeignet sein, die Haltbarkeit der äußeren Schale zu erhöhen, beispielsweise durch eine erhöhte Reißfestigkeit und Abriebbeständigkeit.
Der Ball kann eine Vielzahl von Schichten aufweisen, insbesondere eine Vielzahl von Schichten mit den Partikeln des expandierten Materials.
Von der Vielzahl von Schichten können einige oder alle Schichten die Partikel des expandierten Materials aufweisen. Einige Schichten können jedoch auch andere Materialien aufweisen, beispielsweise nicht-expandierte Kunststoffmaterialien oder textile Materialien, Metalldrähte, etc. dies erlaubt es, die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Balls unabhängig und in verschiedenen Tiefen zu beeinflussen, wodurch die Möglichkeiten des Maßschneidern des Balls an die erwünschten Bedürfnisse und Anforderungen für den Herstellungsprozess oder den Endnutzer erweitert werden.
Es ist möglich, dass die Dicke der Schichten und/oder die Zusammensetzung des Materials der Schichten, insbesondere eine Zusammensetzung des expandierten Materials der Partikel, und/oder zumindest ein Prozessparameter für die Herstellung der Lagen zwischen zumindest einer der Vielzahl von Lagen variiert.
Dies bedeutet, dass die oben genannten Parameter (Dicke, Materialzusammensetzung des (expandierten) Materials, Prozessparameter) innerhalb einer gegebenen Schicht und/oder zwischen verschiedenen Schichten variiert werden können.
Auf diese Weise kann beispielsweise die Reißfestigkeit, die Rückpralleigenschaften, die prozentuale Energierückgabe, die Dichte, etc. innerhalb einer Schicht und/oder von den verschiedenen Schichten während der Herstellung unabhängig voneinander wie gewünscht angepasst werden.
Die erste Schicht kann eine dicke im Bereich von 0,5 mm–10 mm aufweisen und vorzugsweise im Bereich von 1 mm–5 mm.
Wenn beispielsweise die erste Schicht als eine äußere Schale des Balls bereitgestellt ist, hat sich eine Dicke in diesen Bereichen als vorteilhafter Kompromiss zwischen ausreichender Stabilität auf der einen Seite und einer Minimierung des Gewichts und der Dicke des Materials auf der anderen Seite herausgestellt. Dieser Kompromiss kann angepasst werden, abhängig von den erwünschten resultierenden Eigenschaften, welche für jeden Ball erwünscht sind. In einer Ausführungsform kann somit ein Ball bereitgestellt werden, der gänzlich (oder zumindest überwiegend) aus einer äußeren Schale mit solch einer Dicke besteht.
Die Dicke der ersten Schicht kann variieren. Die erste Schicht kann verschiedene Dicken in verschiedenen Bereichen aufweisen. Die Dicke der ersten Schicht kann zwischen dickeren und dünneren Bereichen auf- und absteigen oder lokal variieren. Beispielsweise kann die erste Schicht eine oder mehrere Verstärkungswülste oder -streben aufweisen, beispielsweise auf ihrer Innenseite, und somit die Formstabilität des Balls erhöhen.
Das Variieren der Dicke der ersten Schicht kann es wiederum erlauben, die endgültigen Eigenschaften des Balls an die erwünschte Nutzung maßzuschneidern. Dickere Bereiche können benutzt werden, um die Formstabilität des Balls zu erhöhen oder alternativ, die Rückprall- und Flugeigenschaften des Balls zu verändern.
Die erste Schicht kann eine Vielzahl von Ballpaneelen mit den Partikeln des expandierten Materials aufweisen. Wenn der Ball mehr als eine Schicht beinhaltet, können auch einige oder alle der zusätzlichen Schichten Ballpaneele aufweisen, insbesondere Ballpaneele mit den Partikeln.
Die Möglichkeit des Bereitstellens der ersten Schicht durch Benutzung einer Vielzahl von Ballpaneelen kann es erlauben, die Bälle in großer Zahl in Serienproduktion herzustellen, da individuelle Ballpaneele für solche Massenproduktion geeignet sind und beispielsweise automatisch verarbeitet werden können. Die Ballpaneele können miteinander mechanisch verbunden werden, beispielsweise geklebt oder zusammengenäht werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Ballpaneele dadurch verbunden werden, dass die Partikel des expandierten Materials direkt miteinander verbunden werden. Die Partikel auf den Kontaktflächen zweier aneinander anstoßender Ballpaneele können beispielsweise direkt miteinander verschweißt werden. Als Ergebnis hiervon kann die Verwendung von zusätzlichen Materialien wie Klebemitteln oder Nähten reduziert oder vermieden werden und eine besonders haltbare und widerstandsfähige Verbindung erreicht werden.
Der Ball kann zumindest teilweise durch Zusammenfügen dreidimensional vor geformter Ballpaneele herstellbar sein.
Durch die Benutzung dreidimensional vorgeformter Ballpaneele kann das Zusammenfügen der Paneele signifikant vereinfacht werden, da die Ballpaneele während des Zusammenfügens nicht gebogen oder deformiert werden müssen, oder nur zu einem geringen Maße. Dies kann auch helfen, Materialverwerfungen zu vermeiden, die auftreten könnten, wenn ursprünglich flache Ballpaneele während des Zusammenfügens in ihre dreidimensionale Form „gekrümmt” werden müssen. Eine Automatisierung des Produktionsprozesses kann auf diese Weise auch erleichtert werden.
Der Ball kann zumindest einen Hohlraum aufweisen, wobei die erste Schicht um den Hohlraum herum angeordnet ist. Sofern weitere Schichten zugegen sind können diese auch um den Hohlraum herum angeordnet sein, beispielsweise zwischen der ersten Schicht und dem Hohlraum.
In Ausführungsformen mit einer oder mehreren Schichten und einem Hohlraum ist es nicht zwingend, dass die erste Schicht (und gegebenenfalls weitere Schichten) eine geschlossene Oberfläche aufweisen, welche den Hohlraum umschließt oder einkapselt. Vielmehr mag die Tatsache, dass die erste Schicht um den Hohlraum herum angeordnet ist, lediglich bedeuten, dass ausgehend von der ersten Schicht zum Mittelpunkt des Balls hin der Ball nicht komplett massiv aufgebaut ist, wie dies in anderen Ausführungsformen der Erfindung der Fall sein kann. Weitere Elemente des Balls können sich in den Hohlraum hinein erstrecken, wie beispielsweise eine (elastische) Stützstruktur wie unten beschrieben. Durch das Vorliegen eines Hohlraums kann ein Ball mit einem relativ geringen Gewicht bereitgestellt werden.
Die erste Schicht kann auf einer Ballkarkasse angeordnet sein, welche den Hohlraum umgibt. Sofern weitere Schichten vorhanden sind können diese beispielsweise zwischen der Karkasse und der ersten Schicht angeordnet sein. Die Karkasse kann auch zwischen zwei Schichten gelegen sein.
Eine Ballkarkasse kann dazu dienen, die Herstellung der ersten Schicht (oder der Vielzahl von Schichten) zu vereinfachen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die erste Schicht aus einer Vielzahl von separaten teilen zusammengefügt wird, beispielsweise aus einer Vielzahl von Ballpaneelen wie oben beschrieben. Weiterhin kann die Karkasse auch die Stabilität des Balls erhöhen.
Die Ballkarkasse kann eine aufblasbare Blase aufweisen.
Eine aufblasbare Blase kann den Hohlraum auf eine für Gas im Wesentlichen undurchlässig Art und Weise einschließen. Sie kann es ferner erlauben, die Eigenschaften des Balls während der Benutzung durch Aufblasen oder Ablassen von Gas aus der Blase anzupassen. Der Ball kann eine Ventileinheit aufweisen, durch welche der Hohlraum innerhalb der aufblasbaren Blase befüllt oder entleert werden kann.
Der Hohlraum kann insbesondere mit zumindest einem Gas bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck befüllt sein.
Um das unter Druck stehende Gas innerhalb des Hohlraums zu halten, sollte der Hohlraum durch eine geschlossene Oberfläche umschlossen sein, welche für das Gas im Wesentlichen undurchlässig ist. Hierzu werden vom Rahmen der vorliegenden Erfindung verschiedene Möglichkeiten abgedeckt: beispielsweise kann die erste Schicht mit einer geschlossenen Oberfläche bereitgestellt werden, welche für das Gas im Wesentlichen undurchlässig ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine geschlossene Oberfläche, welche das Gas im Hohlraum hält, zwischen der ersten Schicht und dem Hohlraum angeordnet sein. Beispiele solch einer geschlossenen Oberfläche, welche zwischen der ersten Schicht und dem Hohlraum angeordnet ist um das Gas zurückzuhalten, sind eine Ballkarkasse und insbesondere eine aufblasbare Blase. Ein Befüllen des Hohlraums mit Gas oder Gasen wie Luft oder Stickstoff kann dazu beitragen, das resultierende Gewicht des Balls niedrig zu halten. Ein befüllen des Hohlraums mit Gas bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck kann weiterhin dazu dienen, die elastischen Eigenschaften und die Rückpralleigenschaften des Balls zu ändern und zu steuern.
Ein erfindungsgemäßer Ball kann eine Stützstruktur aufweisen, insbesondere eine elastische Stützstruktur, welche die Partikel des expandierten Materials aufweist.
Die Stabilität des Balls kann durch solch eine Stützstruktur erhöht werden. Eine elastische Stützstruktur kann auch dazu dienen, die Eigenschaften des Balls zu beeinflussen, beispielsweise die Elastizität des Balls und seine Rückpralleigenschaften. Dies ist insbesondere deshalb der Fall, da die elastische Stützstruktur Partikel des expandierten Materials aufweist, so dass deren gute elastische Eigenschaften auf die Stützstruktur übertragen werden können.
Es wird auf die Tatsache Bezug genommen, dass solch eine Stützstruktur einen unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt und dass sie daher auch zusammen mit konventionellen Ballpaneelen verwendet werden kann.
Allgemein wird der Fachmann verstehen, dass die unterschiedlichen Aspekte Ausführungsformen und Ausgestaltungsoptionen, welche in dieser Beschreibung beschrieben werden, in einer beliebigen Art und Weise (solange dies physikalisch möglich ist) miteinander kombiniert werden können und sie daher unabhängige Aspekte der Erfindung darstellen.
Wie bereits vorher erwähnt kann der Ball einen Hohlraum aufweisen und die Stützstruktur kann zumindest eines der folgenden aufweisen: eine Wand welche sich innerhalb des Hohlraums erstreckt, eine Strebe welche sich innerhalb des Hohlraums erstreckt, und eine innere Schale welche sich innerhalb des Hohlraums erstreckt.
Während der Ball in solchen Ausführungsformen der Erfindung also nicht einen komplett massiven Kern beinhaltet, ist es dennoch möglich, dass sich Teile der Stützstruktur innerhalb des Hohlraums erstrecken, um die Formstabilität des Balls zu erhöhen. Weiterhin können die elastischen Eigenschaften des Balls durch die (elastische) Stützstruktur weiter beeinflusst werden.
Die Stützstruktur kann zumindest eine sphärische innere Schale umfassen.
Eine oder mehrere sphärische innere Schalen können durch Streben oder Wände miteinander verbunden sein und auch mit der äußeren Schale, um einen Ball mit einer Konstruktion gemäß dem „Zwiebelschalenprinzip” bereitzustellen. Durch die Benutzung sphärischer Schalen kann eine Unwucht des Balls im Wesentlichen vermieden werden, so dass der Ball annäherungsweise isotrope Eigenschaften aufweist, d. h. Eigenschaften welche unter jeglicher Art von Drehung invariant sind.
Die Stützstruktur kann zumindest einen Bereich mit einer sich wiederholenden 3D-Struktur aufweisen. Dies bedeutet, dass die Stützstruktur eine sich wiederholende Einheit oder Einheitszelle aufweisen kann und dass mehrere dieser Einheitszellen nebeneinander angeordnet sind, um den zumindest einen Bereich der Stützstruktur auszubilden. Die mehreren Einheitszellen können jeweils die gleiche 3D-Form haben, aber sie können sich in ihrer jeweiligen Größe unterscheiden. Die Stützstruktur kann jedoch auch zumindest einen Bereich mit einer periodischen 3D-Struktur aufweisen. In diesem Fall haben die vielen Einheitszellen, welche nebeneinander angeordnet sind, nicht nur die gleiche 3D-Form sondern auch die gleiche Größe.
Die Einheitszelle kann eine Honigwabe sein. Die Einheitszelle kann eine Kugel sein. Die Einheitszelle kann ein Würfel sein. Die Einheitszelle kann ein rechtwinkliges Prisma sein. Die Einheitszelle kann ein trianguläres Prisma sein. Die Einheitszelle kann ein oktogonales Prisma sein. Die Einheitszelle kann ein Tetraeder sein. Die Einheitszelle kann eine quadratische Pyramide sein. Die Einheitszelle kann ein kubischer Zylinder sein. Die Einheitszelle kann ein Kegel sein. Der Fachmann wird erkennen, dass eine Anzahl von anderen alternativen Einheitszellen möglich ist, um den gleichen gewünschten Effekt bereitzustellen.
Die Stützstruktur kann sogar gänzlich durch eine sich wiederholende/periodische 3D-Struktur bereitgestellt sein. Alternativ können nur ein oder mehrere Teilbereiche der Stützstruktur solch eine sich wiederholende/periodische 3D-Struktur aufweisen. Es ist beispielsweise möglich, dass die Stützstruktur eine innere sphärische Schale aufweist und dass die Stützstruktur weiter als eine sich wiederholende/periodische 3D-Struktur zwischen dieser inneren Schale und der äußeren Schale ausgebildet ist. Hierbei kann auf der einen Seite die sich wiederholende/periodische 3D-Struktur in einem Querschnitt des Balls sichtbar sein, wobei die Stützstruktur (oder der Bereich mit der sich wiederholenden/periodischen 3D-Struktur) in einer Richtung senkrecht zu dem Querschnitt in einer röhrenförmigen Art und Weise ausgestaltet ist. Dies bedeutet, dass der relevante Teil der Stützstruktur eine Vielzahl von parallel zueinander laufenden Röhren aufweisen kann, und ein Querschnitt senkrecht zu den longitudinalen Achsen der Röhren zeigt dies sich wiederholende/periodische 3D-Struktur. Die Röhren können ausgerichtet sein, um die resultierenden Eigenschaften des Balls anzupassen. Die Röhren können beispielsweise in einer ausschließlich longitudinalen Richtung ausgerichtet sein. Der Unterschied in der Ausrichtung kann die Formstabilität des Balls erhöhen oder alternativ die Rückprall- und Flugeigenschaften des Balls verändern.
Die Stützstruktur kann zumindest eine Rotationssymmetrie für eine Drehung um einen Symmetriewinkel α um eine Symmetrieachse, welche durch einen Mittelpunkt des Balls läuft, aufweisen.
Ein Objekt weist eine Rotationssymmetrie auf oder besitzt eine Rotationssymmetrie für eine Drehung um einen gewissen Winkel und um eine gewisse Achse herum, wenn das Objekt vor und nach der Drehung „gleich aussieht”. In anderen Worten zeigt das Objekt Rotationssymmetrie unter solch einer Drehung.
Angewandt auf obige Aussage hinsichtlich der (zumindest einen) Rotationssymmetrie der Stützstruktur bedeutet dies, dass die Stützstruktur vor und nach einer Drehung um den Winkel α um die Symmetrieachse herum, welche durch den Mittelpunkt des Balls läuft, „gleich aussieht”.
Die Tatsache, dass die Stützstruktur zumindest eine Rotationssymmetrie aufweist, kann den Ball davor bewahren, durch die Stützstruktur eine signifikante Unwucht zu erleiden, was seine Eigenschaften negativ beeinflussen könnte. Im Allgemeinen ist es für die Stützstruktur von Vorteil, wenn sie ein hohes Maß an Symmetrie aufweist. Es kann jedoch auch erwünscht sein, dass die Stützstruktur nur ein begrenztes Maß an Symmetrie aufweist oder sogar gar keine Symmetrie, beispielsweise um bewusst eine Unwucht in dem Ball hervorzurufen. Dies könnte beispielsweise für einen Ball wünschenswert sein, der zum Bowling oder Bowles verwendet wird, so dass der Ball entlang seines Pfades eine Kurve einschlägt.
Der Symmetriewinkel α kann einer sein aus 120°, 90°, 72°, 60° oder eine kontinuierliche Drehung.
Solch eine 3-zählige, 4-zählige, 5-zählige, 6-zählige oder kontinuierliche Rotationssymmetrie hat den Vorteil, dass eine so bereitgestellte Stützstruktur zumindest näherungsweise in einem Ball resultiert, der isotrope Eigenschaften aufweist, d. h. Eigenschaften, welche in Variant unter Drehungen um die Symmetrieachse herum sind. Je höher-zählig die Symmetrie ist, d. h. je kleiner der Symmetriewinkel α ist, desto höher wird die Isotropie im Allgemeinen sein. Dies kann jedoch die Herstellungskosten erhöhen, so dass eine geeignete Wahl des Symmetriewinkels für die Ausgestaltung der Stützstruktur einen Kompromiss darstellen kann zwischen unveränderlichen Eigenschaften des Balls im Bezug auf Drehungen auf der einen Seite und geringen Herstellungskosten auf der anderen Seite.
Die erste Schicht und/oder die Stützstruktur können zumindest eine Kammer definieren. Die zumindest eine Kammer kann mit zumindest einem Gas bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck befüllt sein.
Solche Kammern können durch die erste Schicht selbst definiert sein und innerhalb ihr angeordnet sein. Dies kann weiter dazu beitragen, das Gewicht gering zu halten. Kammern können auch innerhalb anderer Schichten des Balls angeordnet sein und die Kammern können sich sogar über mehrere Schichten erstrecken, sofern solche zusätzlichen Schichten vorhanden sind. Weiterhin können die Kammern auch durch die Stützstruktur definiert sein und innerhalb ihr angeordnet sein. Wenn beispielsweise eine erfindungsgemäße Stützstruktur zusammen mit konventionellen Ballpaneelen verwendet wird, können Kammern innerhalb der Stützstruktur definiert sein. Schließlich ist es auch möglich, dass die Kammern dort definiert sind, wo die Stützstruktur auf die erste Schicht (oder auf irgendeine andere Schicht) trifft.
Ähnlich einer aufblasbaren Blase können Kammern, welche mit Gas oder Gasen (bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck) befüllt sind, dazu dienen, die elastischen Eigenschaften des Balls zu beeinflussen und zu Steuern, insbesondere seine Sprungeigenschaften. Da die Stützstruktur ferner eine komplexe dreidimensionale Geometrie aufweisen kann, kann diese Steuerung sogar in einem genaueren Maße möglich sein als mit einer einfachen aufblasbaren Blase.
Das Hinzufügen von Kammern zu einer dicken Schicht eines hohlen Balls kann beispielsweise die Steifheit des Balls vermindern und den Rückprall reduzieren. Größere Kammern können den Ball weicher oder weniger federnd machen als kleinere Kammern. Vergleicht man Kammern mit gleichem Volumen, so können sphärischen Kammern einen steiferen Ball hervorrufen als andere Formen. Kleinere Kammern können zu einer höheren Steifigkeit und/oder einem höheren Rückprall führen, da „mehr Material” Spannungen und Arbeit unterworfen ist.
Sphärischen Kammern können auch zu einer größeren Steifigkeit und/oder einem höheren Rückprall führen als beispielsweise Kammern mit einem rechteckigen Querschnitt, da rechteckige Querschnitte ein Stauchen und Verbiegen während der Deformation hervorrufen können, was die Effizienz des Rückpralls vermindert. Kammern mit spitzen Kanten (pyramidal, sehr flache Rechtecke, oktogonal, etc.) Können Spannungskonzentrationen hervorrufen und somit die Haltbarkeit des Balls vermindern.
In radialer Richtung des Balls (auf den Mittelpunkt zu und davon weg) können die Kammern „hoch” oder „flach” sein. In polarer und/oder azimutaler Richtung (d. h. in Richtung der Oberfläche) können die Kammern „bereit” oder „schlank” sein („ein großes oder ein kleines Stück des Kuchens”.) Wenn eine Kammer sehr breit und hoch ist, kann der Ball ein inkonsistentes Sprungverhalten in Höhe und Richtung haben. Sehr breite (und flache) Kammern können dazu führen, dass der Ball weiche Punkte aufweist, wo die Kammer kollabiert.
Das Hinzufügen oder Entfernen von Kammern oder das Platzieren von ihnen bei verschiedenen Abständen von dem Mittelpunkt des Balls kann das Trägheitsmoment des Balls beeinflussen. Wenn bei gleichem Gewicht die Kammern beispielsweise größer sind und/oder näher an der Außenseite des Balls liegen, wird das Trägheitsmoment geringer sein. Die Spinrate eines fliegenden Balls mit geringerem Trägheitsmoment wird schneller abnehmen als die Spinrate eines Balls mit höherem Trägheitsmoment. Die Abnahme der Spinrate eines Fußballs beeinflusst beispielsweise die aerodynamischen Eigenschaften, beinhaltend aber nicht beschränkt auf den Luftwiderstand und die Eigenschaften hinsichtlich dem Schlingern/Kurven. Ein Verändern des Trägheitsmoments kann sich auch beim Schießen/Steuern des Balls bemerkbar machen.
Verglichen z. B. mit einem konventionellen schalenartigen Ball wird ein erfindungsgemäßer Ball mit einer dicken ersten Schicht mit oder ohne Kammern ein geringeres Trägheitsmoment bei gleichem Gewicht haben, da mehr Masse zum geometrischen Mittelpunkt des Balls hin verschoben ist. Ein Reduzieren der Rate der Spinabnahme kann dann das aerodynamische Verhalten unter Schlingerbedingungen verbessern, da das Einsetzen des umgekehrten Magnus-Effekt mit einer geringeren Abnahme der Spinrate verzögert werden kann. Der Ball könnte somit weniger dazu neigen, dass sich seine Flugbahn gegen Ende seines Fluges begradigt.
Weiter können die Größe und Position der Kammern modifiziert werden, um dazu beizutragen, jegliche Ventile, Paneele oder andere Massen auszubalancieren, die anderweitig zu einer Unwucht des Balls führen könnten.
Die Wände der Kammern können für das Gas im Wesentlichen undurchlässig sein.
Wände, die für das Gas im Wesentlichen undurchlässig sind, erlauben es, dass die Kammern mit Gas oder Gasen bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck befüllt sind und erlauben auch, dass dieser Druck aufrechterhalten wird. Somit kann ein wiederholtes Wiederbefüllen der Kammern vermieden werden.
Zumindest ein Teil der ersten Schicht (oder anderer Schichten, welche der Stützstruktur benachbart sind) und zumindest ein Teil der Stützstruktur können einstückig hergestellt sein.
Eine besonders innige und widerstandsfähige Verbindung kann durch einstückiges Herstellen zumindest eines Teils der ersten Schicht und eines Teils der Stützstruktur erreicht werden. Solch eine einstückige Verbindung kann vorteilhaft sein, um Kammern zu erzeugen, die mit einem Gas oder Gasen befüllt werden können und die durch die erste Schicht und die Stützstruktur definiert werden. Die Tatsache, dass sowohl die erste Schicht als auch die Stützstruktur Partikel des expandierten Materials aufweisen können, kann hierbei vorteilhaft sein, da die Oberflächen der Partikel an Stellen wo die Stützstruktur auf die erste Schicht trifft direkt miteinander verbunden werden können, beispielsweise verschweißt, um die einstückige Verbindung herzustellen.
Der Ball kann auch ein massiver Ball sein.
Ein massiver Ball kann eine einfache und schnelle Produktion erlauben. Auch ist kein aufblasen des Balls nötig. Durch die Benutzung der Partikel des expandierten Materials für die Konstruktion des Balls kann der Ball dennoch die erwünschten elastischen und Sprungeigenschaften haben. Der Ball kann selbstverständlich auch weitere Materialien zusätzlich zu den Partikeln aufweisen.
Der Ball kann beispielsweise einen Kern aus nicht-expandiertem Material aufweisen.
Solch ein Kern aus nicht-expandierte Material kann mehreren Zwecken dienen, wie beispielsweise einem Anpassen des Gewichts des Balls, dem Erhöhen seiner Stabilität, dem Beeinflussen seiner Elastizität.
Der Ball mag keine aufblasbare Blase aufweisen.
Aufgrund der vielen in dieser Beschreibung genannten Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Stützstruktur, kann als Beispiel ein Ball ohne aufblasbare Blase bereitgestellt werden, der dennoch die erwünschten elastischen Eigenschaften aufweist. Ein Ball, der nicht aufgeblasen werden muss und dennoch dauerhaft die erwünschten Eigenschaften zeigt, kann somit bereitgestellt werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Balls.
Verschiedene Herstellungsoptionen werden im Folgenden in mehr Detail beschrieben werden. Der Fachmann wird aus diesen Optionen diejenigen auswählen und/oder sie kombinieren, die für die Herstellung einer spezifischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Balls am besten geeignet sind. Daher werden nur exemplarische Anwendungen der beschriebenen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verfahrens im Folgenden kurz erwähnt, und diese Beispiele können nicht dahingehend ausgelegt werden, dass sie das Anwendungsfeld des Verfahrens einschränken.
Das Verfahren kann ein Laden von Partikeln eines expandierten Materials in eine Rotationsform aufweisen, und ein Rotationsformen zumindest eines Teils des Balls. Das Verfahren kann die sukzessive Herstellung einer Vielzahl von Schichten durch Rotationsformen beinhalten.
Auf diese Art und Weise kann ein massiver Ball oder ein Ball, der eine oder mehrere Schichten und möglicherweise einen zentralen Hohlraum aufweist, hergestellt werden.
Das Verfahren kann die Herstellung einer Vielzahl von Ballpaneelen aufweisen, welche Partikel eines expandierten Materials aufweisen und welche zusammengefügt werden, um den Ball zumindest teilweise auszubilden.
Der Vorteil der Benutzung von Ballpaneelen bei der Herstellung eines Balls wurde bereits diskutiert.
Die Herstellung eines einzelnen Ballpaneels kann die Schritte des Ladens der Partikel des expandierten Materials in eine Form und des Formpressens der Partikel innerhalb der Form beinhalten.
Das Formpressen kann (zumindest teilweise) durch ein Laser-Variothermal-Verfahren erfolgen. Das Variothermal-Verfahren beinhaltet Aufheiz- und Abkühlkanäle, welche in sehr enger Nachbarschaft zu der Oberfläche der Form angeordnet sind. Dies resultiert darin, dass die Oberfläche der Form sehr schnell aufgeheizt und abgekühlt werden kann. Der mögliche Bereich an möglicher Aufheizung und Abkühlung beträgt 100 Kelvin in 20 Sekunden.
Beispielsweise kann durch den Einsatz solch eines Variothermal-Verfahrens die Prozesszykluszeit für die Herstellung eines einzelnen Ballpaneels vor Entformung des Paneels weniger als 5 Minuten betragen und vorzugsweise weniger als 3 Minuten.
Dies ist vorteilhaft, da die Entkopplungs-(Zyklus-)zeit für die Herstellung eines Teils signifikant verringert wird.
Die Herstellung eines Ballpaneels kann ferner ein Formen eines ersten Folienmaterials innerhalb der Form umfassen, vor dem Laden der Partikel in die Form. Das Formen des ersten Folienmaterials innerhalb der Form kann ein Vakuumformen/Tiefziehen des ersten Folienmaterials umfassen.
Alternativ kann das erste Folienmaterial nach dem Formen eines Paneels aus den Partikeln aufgebracht werden. Beispielsweise kann die Form mit den Partikeln beladen werden und die Partikel können formgepresst werden, um ein Paneel ohne ein erstes Folienmaterial auszubilden, und erst nach dem Formpressen wird das erste Folienmaterial aufgebracht.
Das erste Folienmaterial kann im zusammengefügten Ball auf einer äußeren Seite des Paneels gelegen sein und es kann somit das Erscheinungsbild und das Verhalten des Balls beeinflussen. Die Folie kann beispielsweise die Abriebbeständigkeit des Paneels und somit des Balls erhöhen oder sie kann dekorativen Zwecken dienen.
Das Formpressen kann bei einer Temperatur zwischen 80°C und 200°C durchgeführt werden und vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 100°C und 180°C und besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 135°C und 145°C.
Die Temperatur des Formpressens kann bei der Temperatur oder um die Temperatur herum liegen, bei welcher das expandierte Material der Partikel anfängt zu schmelzen. Dies kann es erlauben, die Oberflächen der Partikel miteinander zu verbinden, ohne dass die Zellstruktur im Inneren der Partikel beschädigt wird.
Zusätzlich zu den vielen bereits erwähnten Vorteilen kann ein weiterer signifikanter Vorteil der Benutzung von Partikeln aus expandierten Material die Verringerung der Prozesszykluszeit für die Produktion von Ballpaneelen sein, und somit auch von Bällen, welche solche Partikel verwenden. Die Produktionseffizienz und der Produktionsdurchsatz können somit erhöht werden.
Das Verfahren zur Herstellung eines Balls kann ferner ein Aufbringen eines zweiten Folienmaterials auf einige oder alle der Paneele umfassen, insbesondere ein Vakuumformen des zweiten Folienmaterials über einige oder alle der Paneele.
Ein zweites Folienmaterial kann zusätzlich zu dem ersten Folienmaterial aufgebracht werden. Dies kann es erlauben, das Paneel vollständig durch Folienmaterialien zu umgeben. Alternativ oder zusätzlich können weitere Folienschichten oder Mäntel auf die Oberfläche des Paneels oder auf die Folie/die Mäntel aufgebracht werden, um einen mehrschichtigen Film auszubilden. Die verschiedenen Schichten des Films können unterschiedliche Eigenschaften haben. Der mehrschichtige Film kann eine abriebbeständige Schicht enthalten. Der mehrschichtige Film kann eine UV-resistente Schicht enthalten. Der mehrschichtige Film kann Schichten enthalten, um die optischen Eigenschaften der Oberfläche zu modifizieren.
Es ist auch denkbar, dass die Folienschichten nicht während des Verarbeitens des Paneels während des Formens aufgebracht werden, sondern als Sprühmäntel nachdem die expandierten Partikel zu einem Paneel geformt wurden.
Das im oben beschriebenen Verfahren verwendete expandierte Material kann zumindest eines der folgenden Materialien aufweisen: expandiertes thermoplastisches Polyurethan (eTPU), expandiertes Polyetherblockamid (ePEBA), expandiertes Polyamid (ePA), expandiertes Polypropylen (ePP), expandiertes Polystyrol (ePS), expandiertes Ethylenvinylacetat (eEVA).
Wie bereits erwähnt kann das Verfahren ferner die Applikation eines Sprühmaterials umfassen, beispielsweise auf eine nach außen zeigende Oberfläche des Balls, insbesondere auf eine äußere Oberfläche von einigen oder allen der Ballpaneele.
Solch ein Sprühmaterial kann das Erscheinungsbild und Verhalten des Balls beeinflussen. Es kann beispielsweise benutzt werden, um Dekorationen auf den Ball aufzubringen, es kann Wasser abweisend sein, es kann die Griffigkeit oder Abriebbeständigkeit der Oberfläche des Balls erhöhen oder es kann seine aerodynamischen Eigenschaften vorteilhaft beeinflussen.
4. Kurze Beschreibung der Figuren
Mögliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben, mit Bezug zu den folgenden Figuren:
1a–i: Querschnittsansichten möglicher Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Balls;
2a–e: Eine weitere mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Balls mit einer Vielzahl von Ballpaneelen;
3a–c: Querschnittsansichten weiterer möglicher Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Balls mit einer Stützstruktur;
4a–b: Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Balls unter Verwendung einer Rotationsform; und
5a–b: Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Balls aufweisend die Herstellung eines Ballpaneels.
5. Ausführliche Beschreibung möglicher Ausführungsformen
Mögliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung beschrieben, hauptsächlich im Bezug zu Fußbällen. Es wird jedoch die Tatsache hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung sehr wohl auf andere Arten von Bällen angewendet werden kann, wie beispielsweise Basketbälle, Bälle für American Football, Tennisbälle, Volleybälle, Basebälle, Rugbybälle, Golfbälle, Bowlingbälle, Spielzeugbälle, etc.
Es sei auch erwähnt, dass nur einige individuelle Ausführungsformen der Erfindung unten in mehr Detail beschrieben werden und das nicht alle möglichen Kombinationen und Vertauschungen der unterschiedlichen Ausgestaltungsoptionen, welche von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, explizit beschrieben werden können. Es ist dem Fachmann jedoch klar, dass die Ausgestaltungsoptionen, welche im Bezug zu den spezifischen Ausführungsform unten beschrieben werden, innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung auch weiter modifiziert und miteinander auf eine andere Art und Weise kombiniert werden können. Einzelne Merkmale können auch weggelassen werden, wo sie als verzichtbar erscheinen. Um Wiederholungen zu vermeiden wird deshalb auf die Ausführungen im vorhergehenden Abschnitt verwiesen, welche auch für die nun folgende ausführliche Beschreibung Geltung bewahren.
Über die nun folgende Beschreibung hinweg werden gleiche Bezugszeichen benutzt um funktional ähnliche oder äquivalente Teile zu bezeichnen und die Erklärungen bezüglich eines spezifischen Teils, welche im Zusammenhang mit einer spezifischen Ausführungsform gemacht werden, treffen auch auf äquivalente Teile in anderen Ausführungsformen zu.
Die 1a–i, 2a–e und 3a–c zeigen mögliche Ausführungsformen eines Balls 100. Der Ball 100 kann beispielsweise ein Fußball sein.
Der Ball 100 weist Partikel eines expandierten Materials auf. Die Partikel können zufällig angeordnet sein. Das expandierte Material kann zumindest eines der folgenden Materialien aufweisen: expandiertes thermoplastisches Polyurethan (eTPU), expandiertes Polyetherblockamid (ePEBA), expandiertes Polyamid (ePA), expandiertes Polypropylen (ePP), expandiertes Polystyrol (ePS), und expandiertes Ethylenvinylacetat (eEVA).
Es wird für den Fachmann ersichtlich sein, dass es auch möglich ist, dass Kombination dieser Materialien als die Partikel innerhalb eines gegebenen Balls benutzt werden können, d. h. die Materialzusammensetzung der Partikel kann über den Ball hinweg variieren. Weiter kann der Ball 100 auch weitere Materialien aufweisen wie nicht-expandierte Kunststoffmaterialien, geschäumte Kunststoffe (beispielsweise einen Zwei-Komponenten-Polyurethanschaum mit einer durchgängigen und homogenen Struktur), Leder, Gummi, Metall drehte, Folien, usw.
Die Partikel des expandierten Materials können miteinander verbunden sein. Beispielsweise können die Partikel des expandierten Materials an ihren Oberflächen verschmolzen sein. Das Verschmelzen der Partikeloberflächen kann durch Zuführen von Wärmeenergie durchgeführt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Partikel innerhalb einer Form unter Druck stehendem Dampf ausgesetzt werden und/oder durch Benutzung von Variothermalformen und/oder durch Hochfrequenz- oder IR-Schweißtechniken. Alternativ oder zusätzlich hierzu, kann ein Bindemittel benutzt werden, um die Partikel miteinander zu verbinden. Details bezüglich der Herstellung des Balls 100 werden weiter unten folgen.
Die 1a–i zeigen Querschnitte durch den Mittelpunkt von Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Balls 100.
In der in 1f gezeigten Ausführungsform ist der Ball 100 ein massiver Ball 100. Solch ein massiver Ball 100 kann vollständig aus Partikeln eines expandierten Materials bestehen, oder er kann weitere Materialien oder zusätzliche Elemente aufweisen.
Als ein Beispiel kann ein Kunststoffmantel oder ein Kunststofffolienmaterial auf der nach außen zeigenden Oberfläche 101 des Balls 100 angeordnet sein. Dieser Mantel kann aufgebracht werden durch Besprühen der nach außen zeigenden Oberfläche 101 des Balls 100 mit dem gewünschten Kunststoffmantel/Folie. Alternativ oder zusätzlich kann die nach außen zeigende Oberfläche 101 mit einem anderen Sprühmaterial mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren bedeckt werden. Weiterhin kann in einigen Ausführungsformen die nach außen zeigende Oberfläche 101 eine texturierte Oberfläche aufweisen. Es ist auch möglich, dass die nach außen zeigende Oberfläche 101 nur lokal texturiert ist und/oder dass das Muster oder die Ausgestaltung der Textur lokal variiert. Es ist auch möglich, dass zusätzlich oder alternativ hierzu der Kunststoffmantel oder die Folie ebenfalls eine texturierte Oberfläche aufweist. Abermals ist es möglich, dass diese texturierte Oberfläche nur lokal aufgebracht ist. Es ist weiter möglich, dass die Folie/der Mantel im Hinblick auf die Texturierung der nach außen zeigenden Oberfläche 101 texturiert ist, beispielsweise dass die Textur auf dem Mantel über der Textur auf der nach außen zeigenden Oberfläche 101 liegt, oder dass die Textur auf dem Mantel Bereiche abdeckt, wo auf der nach außen zeigen Oberfläche 101 keine Textur vorliegt. In diesem Zusammenhang ist als nach außen zeigende Oberfläche 101 des Balls 100 diejenige Oberfläche zu verstehen, die mit der Umgebung des Balls 100 in Kontakt treten würde, sofern kein Kunststoffmantel, Kunststofffolienmaterial oder Sprühmaterial aufgebracht worden wäre.
1g zeigt eine andere Ausführungsform eines massiven Balls 100 hierbei weist der Ball 100 eine Vielzahl von Schichten 110, 180, 181 und 182 auf. Die erste Schicht 110 ist als eine äußere Schale des Balls 100 ausgestaltet. Die erste Schicht 110 weist Partikel des expandierten Materials auf. Wie vorstehend erwähnt kann dies eine Kombination aus verschiedenen expandierten Materialien sein. Die nach außen zeigende Oberfläche 101 des Balls 100 wird durch die äußere Oberfläche 111 der ersten Schicht 110 gebildet. Die zusätzlichen Schichten 180, 181 und 182 sind hier innere Schichten und sie können auch Partikel des expandierten Materials aufweisen. Die Schichten 180, 181 und 182 können aus demselben expandierten Material bestehen, wobei das expandierte Material in zumindest einer mechanischen Eigenschaft zwischen den Schichten 180, 181 und 182 variiert, beispielsweise in der Dichte der Schichten 180, 181 und 182. Zumindest eine der Schichten 180, 181 und 182 kann aus einem anderen expandierten Material oder anderen expandierten Materialien bestehen als die anderen Schichten.
Zumindest eine der Schichten 180, 181 oder 182 (und prinzipiell auch die erste Schicht 110) kann eine Kombination aus expandiertem und nicht-expandiertem Material sein. Zumindest eine der Schichten 180, 181 und 182 (und prinzipiell auch die erste Schicht 110) kann aus einem nicht-expandierten Material bestehen.
Unterschiedliche Parameter können zwischen zumindest einer der Vielzahl von Schichten 110, 180, 181 und 182 variiert werden, um die Eigenschaften des Balls 100 zu beeinflussen. Beispiele solcher Parameter beinhalten: die Dicke der Schichten 110, 180, 181 und 182, die Materialzusammensetzung der Schichten 110, 180, 181 und 182, insbesondere die Materialzusammensetzung der Partikel innerhalb der Schichten 110, 180, 181 und 182, oder zumindest ein Prozessparameter, welcher für die Herstellung der entsprechenden Schichten 110, 180, 181 und 182 verwendet wird. Die oben genannten Parameter können innerhalb einer gegebenen Schicht 110, 180, 181 oder 182 variiert werden und/oder zwischen zwei oder noch mehr dieser Schichten.
In der in 1g gezeigten Ausführungsform eines Balls 100 weist der Ball weiter einen Kern 190 auf. Der Kern 190 kann beispielsweise aus einem expandierten Material bestehen. Das expandierte Material kann dasselbe oder ein anderes sein verglichen zu der anderen Schicht oder den anderen Schichten 110, 180, 181 und 182. Alternativ kann der Kern 190 auch aus einem nicht-expandierten Material bestehen.
Die in den 1a–e und 1h–i gezeigten Ausführungsformen eines Balls 100 weisen eine erste Schicht 110 auf, welche Partikel des expandierten Materials aufweist. Bei den in den 1a–e und 1h–i gezeigten Ausführungsformen eines Balls 100 ist die erste Schicht 110 als eine äußere Schale des Balls 100 ausgestaltet.
In Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Balls 100 kann die erste Schicht 110 beispielsweise eine Dicke von bis zu 50 mm haben. Die Dicke kann insbesondere im Bereich zwischen 0,5 mm und 10 mm oder sogar im Bereich von 1 mm bis 5 mm liegen. Es ist auch möglich, dass die Dicke der ersten Schicht 110 über die erste Schicht 110 hinweg variiert, d. h. die Dicke ist nicht über die Schicht hinweg konstant. Die Dicke der ersten Schicht kann zwischen dickeren und dünneren Bereichen zu- und abnehmen oder lokal variieren. Weiterhin kann die Dicke der ersten Schicht 110 so variieren, dass ein oder mehrere Verstärkungswülste oder -streben auf der Schicht vorhanden sind, beispielsweise auf ihrer Innenseite, und somit die Formstabilität des Balls 100 erhöhen.
Wie in den 1d und 1e gezeigt, ist es auch möglich, dass die erste Schicht 110 auf einer Ballkarkasse 130 angeordnet ist.
Wie in den 1a, 1c–d und 1g–i gezeigt, kann die erste Schicht 110 auf der einen Seite eine geschlossene Oberfläche aufweisen (abgesehen von einem Loch für eine Ventileinheit 135, vgl. 1d).
Auf der anderen Seite ist es, wie in den 1b und 1e gezeigt, auch möglich, dass die Oberfläche der ersten Schicht 110 ein oder mehrere Löcher oder Lücken 115 aufweist, d. h. dass sie keine geschlossene Oberfläche aufweist. Die erste Schicht 110 kann eine zusammenhängende Oberfläche sein, in welcher Löcher 115 angeordnet sind. Eine zusammenhängende Oberfläche ist eine Oberfläche, auf der man von jedem Punkt auf der Oberfläche zu jedem anderen Punkt auf der Oberfläche gelangen kann, indem man sich entlang der Oberfläche bewegt und nicht über irgendwelche Lücken „springen” muss.
Es ist jedoch auch möglich, dass die erste Schicht 110 mehrere separate Oberflächenbereiche aufweist, die voneinander durch Lücken 115 getrennt sind. Beispielsweise kann in den 1b, 1e eine Lücke 115 entlang des Äquators des Balls 100 verlaufen, welche die erste Schicht 110 in eine nördliche und eine südliche Hemisphäre unterteilt. In solch einem Fall können die separaten Oberflächenbereiche der ersten Schicht 110 durch eine Ballkarkasse 130 in ihrer Position gehalten oder miteinander verbunden werden oder, wie in den 3a–c gezeigt, durch eine Stützstruktur 150 (welche der Einfachheit halber später beschrieben wird). Jeder der separaten Oberflächenbereiche kann abermals ein oder mehrere Löcher 115 beinhalten. In dem oben genannten Beispiel einer nördlichen und südlichen Hemisphäre kann beispielsweise ein Loch 115 am Nordpol in der nördlichen Hemisphäre vorliegen und ein Loch 115 am Südpol der südlichen Hemisphäre.
In beiden Fällen kann die innen gelegene Oberfläche der ersten Schicht 110 eine konzeptionelle Oberfläche 112 definieren, welche die erste Schicht 110 vom inneren des Balls 100 abgrenzt. Zum Zwecke der Bezugnahme haben wir die Oberfläche 112 „Abgrenzungsoberfläche 112” genannt. Die Abgrenzungsoberfläche 112 kann als diejenige Oberfläche verstanden werden, die entlang der innen gelegenen Oberfläche der ersten Schicht 110 ausgedehnt ist und sich dabei über jegliche Löcher/Lücken 115 hinweg fortsetzt. Die konzeptionelle Abgrenzungsoberfläche 112 kann als geschlossene Oberfläche betrachtet werden.
Bei den in den 1a–e und 1h–i gezeigten Ausführungsformen weist der Ball 100 mindestens einen Hohlraum 120 innerhalb desjenigen Raumbereichs auf, der durch die Abgrenzungsoberfläche 112 abgegrenzt oder eingefasst ist. Es wird erneut auf die Tatsache Bezug genommen, dass die Abgrenzungsoberfläche 112 nur eine konzeptionelle Oberfläche ist, welche hier zum Zwecke der Erläuterung verwendet wird.
Der Hohlraum 120 muss nicht direkt an die erste Schicht 110 angrenzen. Als Beispiel solch eines Falles weist in der in 1h gezeigten Ausführungsform eines Balls 100 der Ball eine Vielzahl von Schichten 110, 180, 181 und 182 auf, wie vorgehend im Bezug zur 1g beschrieben. Bei dem in 1h gezeigten Beispiel hat der Ball 100 keinen massiven Kern, sondern weist in seinem Zentrum einen Hohlraum 120 auf. In diesem Fall grenzt der Hohlraum 120 nicht direkt an die erste Schicht 110 an sondern er grenzt an die innerste Schicht 182 an. Es wird jedoch hervorgehoben dass die innen gelegene Oberfläche der ersten Schicht 110 dennoch eine Abgrenzungsoberfläche 112 definiert, und dass der Hohlraum 120 innerhalb desjenigen Raumbereichs angeordnet ist, der durch die Abgrenzungsoberfläche 112 abgegrenzt oder eingefasst wird.
Zusätzlich grenzt der Hohlraum 120 nicht direkt an die erste Schicht 110 in denjenigen Ausführungsformen eines Balls 100 an, die in den 1d und 1e gezeigt sind, da hier die erste Schicht 110 auf einer Ballkarkasse 130 aufgebracht ist. Die Karkasse 130 kann, beispielsweise auf ihrer innen gelegenen Seite, eine aufblasbare Blase 131 aufweisen oder die Karkasse 130 kann aus einer solchen aufblasbaren Blase 131 bestehen. Jedoch kann eine Ballkarkasse 130 auch ohne eine aufblasbare Blase benutzt werden. Für den Fall, dass der Ball 100 eine Vielzahl von Schichten 110, 180, 181, 182 aufweist, kann die Ballkarkasse beispielsweise innerhalb der innersten Schicht 182 angeordnet sein, oder sie kann zwischen zwei der Schichten angeordnet sein.
Bei den in den 1d–e gezeigten Ausführungsformen umgeben die Ballkarkasse 130 und die aufblasbare Blase 131 den Hohlraum 120 und der Hohlraum 120 grenzt direkt an die Innenseite der Blase 131 an. Um es zu erlauben, die Blase 131 aufzublasen oder zu entleeren, kann der Ball 100 ferner eine Ventileinheit 135 aufweisen, welche mit der Blase 131 verbunden ist und sich durch die Ballkarkasse 130 (sofern eine separate Karkasse vorhanden ist) und die äußere Schale 110 (und gegebenenfalls weiterer vorhandene Schichten 180, 181, 182 des Balls 100) hindurch erstreckt.
Wenn die erste Schicht 110 und/oder die Ballkarkasse 130 und/oder die aufblasbare Blase 131 eine geschlossene Oberfläche aufweisen (abgesehen von dem Loch für eine Ventileinheit 135), so kann der Hohlraum 120 mit einem Gas oder Gasen befüllt werden und besagte Gase können in dem Hohlraum über beträchtliche Zeiträume hinweg zurückgehalten werden. Beispiele von Gasen, mit welchen der Hohlraum befüllt werden kann, sind Luft oder Stickstoff oder eine Kombination hieraus. Der Hohlraum 120 kann mit einem Gas oder Gasen bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck befüllt werden. Der Hohlraum 120 kann beispielsweise mit dem Gas oder den Gasen bei einem Druck von 1 bar, 2 bar, 3 bar, 5 bar, etc. befüllt werden, um die Deformationseigenschaften des Balls 100 anzupassen. Es wird für den Fachmann ersichtlich sein, dass es möglich sein wird, ein breites Spektrum an inerten Gasen zum Füllen des Hohlraums zu benutzen, und dass die genannten Beispiele lediglich zwei der am häufigsten benutzten Gase sind. Um die Zeitdauer zu erhöhen, während der das Gas innerhalb des Hohlraums zurückgehalten wird, kann die geschlossene Oberfläche der ersten Schicht 110, der Ballkarkasse 130 und/oder der Blase 131 vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass sie für das Gas oder die Gase im Wesentlichen undurchlässig ist. Hierbei bedeutet im Wesentlichen soweit die ausgewählten Materialien und der Herstellungsprozess dies erlauben.
An diesem Punkt wird angemerkt, dass es innerhalb des Rahmens der Erfindung auch möglich ist, dass der Ball 100 ohne eine Ballkarkasse 130 und/oder ohne eine aufblasbare Blase 131 bereitgestellt wird, wobei der Ball dennoch mit einem Gas oder Gasen unter Druck befüllt wird.
Wie in der 1c gezeigt, kann die erste Schicht 110 selbst eine oder mehrere Kammern 160 aufweisen. Diese Kammern 160 können auch mit einem Gas oder Gasen befüllt werden, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, und auch bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck. Um diese Möglichkeit zu erlauben, können die Wände der Kammern 160 so ausgestaltet sein, dass sie für das Gas oder die Gase im Wesentlichen undurchlässig sind. Weiterhin können die Kammern 160 verschiedene Formen und/oder Ausgestaltungen haben, wie dies in 1i gezeigt ist, welche eine Abwandlung der in 1c gezeigten Ausführungsform zeigt. Insbesondere können die Formen und/oder Ausgestaltungen der Kammern 160 innerhalb eines gegebenen Balls 100 variieren, selbst wenn dies hier nicht explizit gezeigt wird.
Die Form und/oder Ausgestaltung einer gegebenen Kammer 160 kann modifiziert und angepasst werden, um die Eigenschaften des Balls 100 anzupassen. Beispielsweise können stärker rechtwinklige (oder kantige) Kammern 160, wie in 1c gezeigt, zu einem Ball 100 mit geringeren Rückpralleigenschaften führen, verglichen mit einem Ball 100 mit sphärischen Kammern 160, wie in 1i gezeigt, da umso weniger Stauchungen und Verbiegungen auftreten während der Ball 100 Deformationen durchläuft, je sphärischer die Kammern 160 sind. Ferner können die Größe und Abmessungen einer gegebenen Kammer 160 auch modifiziert werden, um das Verhalten des Balls 100 wieder zu beeinflussen. Die Größe der Kammer 160 kann die Eigenschaften des Balls 100 in der folgenden Weise beeinflussen: je kleiner der Hohlraum, desto höher der Rückprall des Balls 100. Weiterhin können die Kammern 160 so geformt und ausgestaltet sein, dass das Rückprall- und Flugverhalten des Balls 100 beeinflusst werden kann. Es ist auch denkbar, dass die Lage der Kammern 160 verändert wird, beispielsweise um einen Ball 100 mit modifizierter Flugbahn bereitzustellen, d. h. ein Schlingern hin zu einer Richtung, welche durch einen Bereich des Balls 100 mit weniger Kammern 160 definiert ist, oder um einen Ball 100 mit einem unvorhersehbaren Sprung bereitzustellen. Weiterhin könnten die Kammern 160 so angeordnet sein, dass sie andere Massen in dem Ball 100 aus balancieren, beispielsweise die Masse des Ventils 135.
Alternativ oder zusätzlich kann die nach außen zeigende Oberfläche 101 des Balls 100, welche bei den in den 1a–e und 1g–i gezeigten Ausführungsformen als äußere Oberfläche 111 der ersten Schicht 110 bereitgestellt ist, eine texturierte Oberfläche aufweisen. Es ist auch möglich, dass die nach außen zeigende Oberfläche 101 nur lokal texturiert ist und/oder das das Muster oder die Ausgestaltung der Textur lokal variiert.
Dies kann beispielsweise die Anmutung und das Handling oder die Aerodynamik des Balls 100 verbessern.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Kunststoffmantel und/oder ein Kunststofffolienmaterial auf der nach außen zeigenden Oberfläche 101 oder Teilbereichen davon angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass auch der Kunststoffmantel oder die Folie eine texturierte Oberfläche aufweisen. Wiederum ist es möglich, dass diese texturierte Oberfläche nur lokal aufgebracht ist. Es ist weiter möglich, dass die Folie/der Mantel im Bezug zu der Texturierung der nach außen zeigenden Oberfläche 101 texturiert ist, beispielsweise um eine darunter liegende Textur der nach außen zeigenden Oberfläche 101 zu schützen, beispielsweise gegen Abrieb, oder dass die Textur auf dem Mantel über der Textur der nach außen zeigenden Oberfläche 101 liegt und diese weiter hervorhebt, oder dass die Textur auf dem Mantel Bereiche abdeckt, in denen keine Textur auf der nach außen zeigenden Oberfläche 101 vorhanden ist. Der Kunststoffmantel und/oder das Kunststofffolienmaterial können auch dem Zwecke dienen, das Erscheinungsbild des Balls 100 zu modifizieren, sie können den Ball stärker Wasser abweisend machen, oder sie können die Anmutung oder Aerodynamik des Balls 100 verbessern. Der Kunststoffmantel kann beispielsweise durch Aufsprühen eines Materials breit gestellt werden.
Ein Beispiel solch einer Folie oder eines Mantels wird durch die „Hautschicht” 170 der Ausführungsform eines Balls 100 aufgezeigt, welche in 1i gezeigt ist.
Die 2a–e zeigen eine weitere Ausführungsform eines Balls 100, in den gezeigten Ausführungsformen einen Fußball 100. Es wird abermals in Erinnerung gerufen, dass die Erfindung auf mehr als nur Fußbälle Anwendung findet. Die Aussagen, welche oben mit Bezug zu den Ausführungsformen der 1a–i getätigt wurden, treffen hier immer noch zu, wie durch die fortgesetzte Benutzung derselben Referenznummern hervorgehoben wird. Der Knappheit halber sollen nur einige besondere Merkmale der in den 2a–e gezeigten Ausführungsformen folgend beschrieben werden.
Die Ausführungsformen eines Balls 100, welche in den 2a–e gezeigt sind, weisen eine erste Schicht 110 auf, welche als äußere Schale bereitgestellt ist, wobei die erste Schicht 110 Partikel eines expandierten Materials aufweist. Mögliche expandierte Materialien für die Partikel sind am Anfang der ausführlichen Beschreibung aufgelistet.
Bei den in den 2a–d gezeigten Ausführungsformen ist die erste Schicht 110 auf einer Ballkarkasse 130 angeordnet, welche beispielsweise als aufblasbare Blase bereitgestellt sein kann oder eine solche Blase aufweisen kann, beispielsweise auf ihrer innen gelegenen Seite.
Die Ballkarkasse 130 kann einen Hohlraum umschließen. Die Ballkarkasse 130 kann den Hohlraum auf eine für Luft oder Gase im Wesentlichen undurchlässige Art und Weise umschließen, so dass der Hohlraum mit Luft oder Gasen befüllt werden kann. Das Gas oder die Gase in dem Hohlraum können bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck vorliegen. Um ein Aufblasen oder Entleeren zu erlauben, kann der Ball 100 ferner mit einer Ventileinheit versehen sein.
Die Ballkarkasse 130 kann optional jedoch auch weggelassen werden, wie durch die in 2e gezeigte Ausführungsform exemplarisch aufgezeigt. Sofern die äußere Schale 110 so hergestellt ist, dass sie eine geschlossene Oberfläche ausbildet, welche einen Hohlraum in einer für Luft oder Gase im Wesentlichen undurchlässigen Art und Weise umschließt, so können ein Gas oder Gase in dem Hohlraum bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck sogar ohne Benutzung einer Karkasse 130 oder Blase zurückgehalten werden.
Die äußere Schale 110 weist eine Vielzahl von Ballpaneelen 117, 118, 119 auf, welche Partikel des expandierten Materials aufweisen. Bei den in den 2a–c und 2e gezeigten Ausführungsformen sind die Ballpaneele 117, 118, 119 aus den Partikeln gemacht, wobei die Partikel an ihren Oberflächen miteinander verbunden sind. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass die Partikelwärme ausgesetzt werden. In anderen Ausführungsformen können die Ballpaneele 117, 118, 119 auch zusätzliche expandierte oder nicht-expandierte Materialien aufweisen und die Oberflächen der Partikel können auch auf eine andere Art und Weise miteinander verbunden sein, beispielsweise durch Benutzung eines Klebemittels. Weiterhin ist es möglich, dass die Paneele 117, 118, 119 aus verschiedenen expandierten Materialien bestehen oder aus demselben expandierten Material aber mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, beispielsweise Dichten.
Die Ballpaneele 117, 118, 119 können so produziert werden, dass sie schon eine dreidimensional gebogene Form aufweisen (obwohl dies nicht der Fall sein muss), welche im Wesentlichen (d. h. bis auf herstellungsbedingte Toleranzen) der Form entspricht, die sie im fertigen Ball 100 annehmen. Bei der Herstellung des Balls 100 können die dreidimensional vorgeformten Ballpaneele 117, 118, 119 auf der Ballkarkasse 130 angeordnet und dann miteinander verbunden werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Paneele 117, 118, 119 beispielsweise durch Rotationsformen hergestellt und verbunden werden und dass eine Ballkarkasse 130 oder eine Blase nachfolgend eingeführt wird.
Die Explosionsansicht in 2d zeigt im Detail die dreidimensionale Ausgestaltung der Ballpaneele 117, 118, 119. In der gezeigten Ausführungsform weist jedes der Ballpaneele 117, 118, 119 vier Flügel auf, welche mit den Flügeln jedes benachbarten Ballpaneels ineinandergreifen, um die erste Schicht 110 zu bilden. In der vorliegenden Ausgestaltung werden sechs Ballpaneele benutzt. Andere Ausgestaltungen (nicht gezeigt) der Ballpaneele sind jedoch auch möglich, wobei die Ballpaneele eine andere Form als die hier gezeigte haben können, die Form der Ballpaneele zwischen den Paneelen eines gegebenen Balls variieren kann, eine unterschiedliche Anzahl von Paneelen verwendet werden kann, usw.
Es wird erneut auf die Möglichkeit verwiesen, dass die nach außen zeigende Oberfläche 101 des Balls 100, welche bei den in den 2a–e gezeigten Ausführungsformen durch die äußere Oberfläche 111 der Paneele 117, 118, 119 der ersten Schicht 110 bereitgestellt ist, eine texturierte Oberfläche aufweisen kann und/oder dass ein Kunststoffmantel und/oder ein Kunststofffolienmaterial auf der nach außen zeigenden Oberfläche 101 angeordnet sein kann. Die vorgenannten Möglichkeiten hinsichtlich des Aufbringens und der Ausgestaltung einer texturierten Oberfläche und/oder eines Kunststoffmantels und einer Kunststofffolie sind auch in ihrer Gänze auf die in den 2a–e gezeigten Ausführungsformen anwendbar.
Das Resultat des Aufbringens eines Folienmaterials kann in der Explosionsansicht, welche in 2d gezeigt ist, gesehen werden, wo die Oberflächen der Ballpaneele 117, 118, 119 mit einer „Hautschicht” bedeckt sind, welche ein Kunststofffolienmaterial 170 aufweist, welches dem Zwecke dient, das Erscheinungsbild des Balls zu beeinflussen und die Anmutung, das Handling und die aerodynamischen Eigenschaften des Balls 100 zu beeinflussen.
Die 3a–c zeigen Querschnitte durch den Mittelpunkt von weiteren Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Balls 100. Der Knappheit halber sollen im Folgenden wieder nur einige spezielle Merkmale der in den 3a–c gezeigten Ausführungsformen eines Balls 100 angesprochen werden.
In jeder der in den 3a–c gezeigten Ausführungsformen eines Balls 100 weist der Ball eine erste Schicht 110 auf, welche Partikel eines expandierten Materials aufweist. Im Hinblick auf geeignete expandierte Materialien für die Partikel treffen die Aussagen zu, die am Anfang der ausführlichen Beschreibung bei der Diskussion der 1a–i gemacht wurden. Während bei den in den 3a–c gezeigten Ausführungsformen eines Balls 100 die erste Schicht 110 so dargestellt ist, dass sie eine geschlossene Oberfläche aufweist, ist dies nicht zwingend. Vielmehr kann die erste Schicht 110 auch ein oder mehrere Löcher aufweisen oder die erste Schicht 110 kann sogar eine Vielzahl von separaten Oberflächenbereichen aufweisen.
Wiederum definiert die innen gelegene Oberfläche der ersten Schicht 110 eine konzeptionelle Abgrenzungsoberfläche 112 und ein Hohlraum 120 ist innerhalb des Raumbereichs angeordnet, der durch die Abgrenzungsoberfläche 112 abgegrenzt oder eingefasst wird. Weiterhin ist es erwähnenswert, dass die in den 3a–c gezeigten Ausführungsformen eines Balls keine Ballkarkasse oder eine aufblasbare Blase aufweisen. Jedoch kann eine solche Ballkarkasse mit oder ohne einer aufblasbaren Blase optional hinzugefügt werden.
In jeder der in den 3a–c gezeigten Ausführungsformen weist der Ball 100 eine Stützstruktur 150 auf, die Partikel des expandierten Materials aufweist. Die elastischen Eigenschaften der Partikel werden zumindest teilweise auf die Stützstruktur 150 übertragen, so dass diese nicht komplett steif ist. Die Stützstruktur 150 kann insbesondere eine elastische Stützstruktur 150 sein. Die Stützstruktur 150 kann optional auch andere expandierte oder nicht-expandierte Materialien aufweisen. Bei den in den 3a–c gezeigten Ausführungsformen weist die Stützstruktur 150 zumindest eine Wand, Strebe 157 oder innere Schale 155 auf, welche sich innerhalb des Hohlraums 120 des Balls 100 erstreckt.
Bei der in 3a gezeigten Ausführungsform eines Balls 100 weist die Stützstruktur 150 beispielsweise eine Vielzahl von konzentrischen, sphärischen inneren Schalen 155 auf. Diese sind mittels einer oder mehrerer Wände und/oder Streben 157 miteinander und auch mit der ersten Schicht 110 verbunden.
Bei der in 3b gezeigten Ausführungsform eines Balls 100 weist die Stützstruktur 150 nur eine Vielzahl von Wänden oder Streben 157 auf.
Bei der in 3c gezeigten Ausführungsform eines Balls 100 ist die Stützstruktur 150 in Form einer Vielzahl von Elementen 159 bereitgestellt, welche miteinander in einer Honigwabenstruktur verbunden sind. Die Elemente 159 können beispielsweise Wände oder Streben sein. Während im vorliegenden Fall die gesamte Stützstruktur 150 durch solche Elemente 159 bereitgestellt ist, ist es auch möglich, dass in anderen Ausführungsformen nur ein Bereich der Stützstruktur 150 solche Elemente 159 mit einer Honigwabenstruktur aufweist. Im Falle des in der 3a gezeigten Balls 100 könnten solche Elemente 159 mit einer Honigwabenstruktur beispielsweise zwischen der am weitesten außen gelegenen inneren Schale 155 und der ersten Schicht 110 des Balls 100 angeordnet sein.
Die in 3c gezeigte Ausführungsform zeigt ein spezifisches Beispiel eines Balls 100 mit einer Stützstruktur 150, welche zumindest einen Bereich mit einer sich wiederholenden 3D-Struktur aufweist. Dies bedeutet, dass die Stützstruktur 150 eine sich wiederholende Einheit oder Einheitszelle aufweisen kann (im Falle der 3c eine Honigwabe) und mehrere dieser Einheitszellen sind nebeneinander angeordnet, um den zumindest einen Bereich der Stützstruktur 150 auszubilden. Die mehreren Einheitszellen können alle die gleiche 3D-Form haben, aber sie können in ihrer entsprechenden Größe variieren.
Die Stützstruktur 150 kann jedoch auch zumindest einen Bereich mit einer periodischen 3D-Struktur aufweisen. In diesem Falle haben die nebeneinander angeordneten mehreren Einheitszellen nicht nur die gleiche 3D-Form sondern auch dieselbe Größe, wie in 3c gezeigt.
Wie in 3c dargestellt, kann die Einheitszelle eine Honigwabe sein. Die Einheitszelle kann eine Kugel sein. Die Einheitszelle kann ein Würfel sein. Die Einheitszelle kann ein rechtwinkliges Prisma sein. Die Einheitszelle kann ein trianguläres Prisma sein. Die Einheitszelle kann ein oktogonales Prisma sein. Die Einheitszelle kann ein Tetraeder sein. Die Einheitszelle kann eine quadratische Pyramide sein. Die Einheitszelle kann ein kubischer Zylinder sein. Die Einheitszelle kann ein Kegel sein. Der Fachmann wird erkennen, dass eine Anzahl anderer alternativer Einheitszelle möglich ist, um denselben gewünschten Effekt bereitzustellen.
Bei der in 3a gezeigten Ausführungsform können die inneren Schalen 155 als konzentrische, sphärische Schalen bereitgestellt werden, wie bereits erwähnt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Darstellungen in den 3a–c lediglich einem Querschnitt entlang einer Ebene durch den Mittelpunkt des Balls 100 darstellen und konsequenterweise die dreidimensionale Struktur der Stützstruktur 150 nur teilweise dargestellt werden kann. Bei der in 3b gezeigten Ausführungsform können die einzelnen Elemente der Stützstruktur 150 beispielsweise als Wände oder Streben 157 ausgestaltet sein. Bei der in 3c gezeigten Ausführungsform kann die Stützstruktur 150 auf der anderen Seite beispielsweise in Form von parallelen Röhren ausgestaltet sein, welche die gezeigte Honigwabenstruktur in einem Querschnitt senkrecht zu den Achsen der Röhren aufweisen, wobei die Röhren durch entsprechende Wände ausgebildet werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Stützstruktur 150 eine dreidimensionale Ausgestaltung aufweist, welche eine Honigwabenstruktur auch in einem oder mehreren anderen Querschnitten des Balls 100 zeigt. Weitere mögliche Ausführungsformen sind für den Fachmann ersichtlich.
Es kann für die Stützstruktur 150 vorteilhaft sein, wenn sie ein gewisses Maß an Symmetrie aufweist, so dass ein gut ausbalanciert der Ball 100 bereitgestellt werden kann, ohne irgendwelche ungewollte Unwuchten. Wie bereits erwähnt kann es jedoch auch wünschenswert sein, dem Ball 100 solch eine Unwucht für bestimmte Anwendungsfelder mitzugeben, so zum Beispiel für Bowling oder Bowles.
Es kann für die Stützstruktur 150 besonders vorteilhaft sein, wenn sie zumindest eine Rotationssymmetrie für eine Drehung um einen bestimmten Symmetriewinkel aufweist, wobei die Drehung um eine Symmetrieachse herum erfolgen kann, welche durch den Mittelpunkt des Balls 100 läuft. Die Symmetrie kann beispielsweise eine zwei-zählige, drei-zählige, vier-zählige, fünf-zählige, sechs-zählige oder eine kontinuierliche Rotationssymmetrie sein, d. h. der Symmetriewinkel kann 180°, 120°, 90°, 72°, 60° oder ein beliebiger Winkel sein.
Beispielsweise ist die Stützstruktur 150 der in 3a gezeigten Ausführungsform zuerst einmal symmetrisch für eine Drehung um 180° um eine Symmetrieachse senkrecht zur Bildebene und durch den Mittelpunkt des Balls 100. Wenn weiterhin die sphärischen Schalen 155 durch eine gemeinsame Strebe 157 verbunden sind, welche in der Bildebene liegt, so ist die Stützstruktur 150 symmetrisch für eine beliebige Drehung um eine Symmetrieachse durch den Mittelpunkt des Balls 100, welche in der Bildebene liegt und in Richtung der Strebe 157 verläuft.
Demgegenüber weisen bei der in 3b gezeigten Ausführungsform die Wände oder Streben 157 in dem Ball 100 den gleichen Winkel α zueinander auf, im Bezug auf eine Symmetrieachse senkrecht zur Bildebene, die durch den Mittelpunkt des Balls 100 läuft. In dem dargestellten Fall ist der Winkel α = 72°, so dass die Stützstruktur 150 eine fünf-zählige Symmetrie im Bezug zu dieser Symmetrieachse aufweist.
Durch eine geeignete Ausgestaltung der Honigwabenstruktur und eine geeignete Anordnung innerhalb des Hohlraums 120 kann die Stützstruktur 150 der in 3c gezeigten Ausführungsform eines Balls 100 auch eine Rotationssymmetrie aufweisen, beispielsweise eine sechs-zählige Rotationssymmetrie um eine Symmetrieachse durch den Mittelpunkt des Balls 100 senkrecht zu der Bildebene.
Die Stützstruktur 150 kann, gegebenenfalls zusammen mit der ersten Schicht 110, ein oder mehrere Kammern 160 definieren, welche mit einem Gas oder Gasen befüllt sein können, beispielsweise mit Luft oder Stickstoff. Sofern die Wände der Kammern 160 für das Gas oder die Gase im Wesentlichen undurchlässig ausgestaltet sind, können das Gas oder die Gase in den Kammern 160 auch bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck zurückgehalten werden.
Der Hohlraum 120 kann somit durch die Kammern 160 in einzelne Bereiche oder Zellen unterteilt werden. Dies kann es erlauben, die elastischen Eigenschaften des Balls 100 besonders genau zu Steuern, genauer als dies mit einer einfachen aufblasbaren Blase möglich sein mag. Weiterer Einzelheiten zu diesem Thema wurden oben im Zusammenhang mit der Diskussion der 1c und 1i dargelegt.
Um Wände der Kammern 160 zu erhalten, welche für Gas auf diese Art und Weise im Wesentlichen undurchlässig sind, ist es möglich, dass zumindest ein Teil der Stützstruktur 150 selbst und/oder ein Teil der Stützstruktur 150 zusammen mit zumindest einem Teil der ersten Schicht 110 einstückig hergestellt ist. Hierzu können die Oberflächen der Partikel in der Stützstruktur 150 und die Oberflächen der Partikel in der ersten Schicht 110 beispielsweise während der Herstellung dort wo die Stützstruktur 150 auf die erste Schicht 110 trifft direkt miteinander verbunden werden. In einer Ausführungsform werden zuerst eine Vielzahl separater Teilelemente des Balls 100 hergestellt und nachfolgend zu der fertigen Stützstruktur 150 oder dem fertigen Ball 100 zusammengefügt. In jedem Fall kann es ein Vorteil des Balls 100 sein, dass er ohne eine Ballkarkasse und insbesondere ohne eine aufblasbare Blase bereitgestellt werden kann. Die Tatsache, dass die erste Schicht 110 und die Stützstruktur 150 Partikel des expandierten Materials aufweisen können und dass solche expandierte Materialien von sich aus exzellente elastische Eigenschaften aufweisen können, kann somit in einer vorteilhaften Art und Weise zum Tragen kommen.
Jedoch kann eine Stützstruktur 150 auch ohne eine erste Schicht 110, welche Partikel des expandierten Materials aufweist, Anwendung finden, und umgekehrt. Eine Stützstruktur 150 könnte beispielsweise in Kombination mit konventionellen Ballpaneelen benutzt werden.
An diesem Punkt wird festgehalten, dass die bisher gezeigten expliziten Ausführungsformen alle Bälle 100 betreffen, welche eine zumindest näherungsweise kugelförmige Form aufweisen. Die Erfindung umfasst jedoch auch Bälle mit anderen Geometrien, beispielsweise Rugbybälle oder Bälle für American Football.
In den 4a–b und 5a–b werden Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 200 zur Herstellung eines Balls 100 wie beschrieben aufgezeigt. Jedoch handelt es sich bei den 4a–b und 5a–b lediglich um Skizzen und sie stellen nicht notwendigerweise die tatsächlichen Abmessungen dar, welche angetroffen werden, wenn das Verfahren 200 tatsächlich durchgeführt wird.
Bei der in den 4a–b gezeigten Ausführungsform weist das Verfahren 200 ein Laden von Partikeln 210 eines expandierten Materials in eine Rotationsform 220 auf. Zumindest ein Teil des Balls 100 wird dann rotationsgeformt 230. Durch Nutzung der resultierenden Zentrifugalkraft und unter dem Einfluss von Wärmeenergie können die Partikel 210 gegen die Rotationsform 220 gedrückt und gleichzeitig an ihren Oberflächen verschmolzen werden, um einen einstückigen Ball 100 mit einer ersten Schicht 110 und einem Hohlraum 120 in seinem Zentrum zu erzeugen. Das Verfahren 200 kann auch die sukzessive Herstellung einer Vielzahl von Schichten durch Rotationsformen 230 umfassen.
In einer anderen Ausführungsform weist das Verfahren 200 die Herstellung einer Vielzahl von Ballpaneelen, wie Paneele 117, 118 und 119, auf, welche Partikel 210 des expandierten Materials aufweisen und welche nachfolgend zusammengefügt werden, um den Ball 100 zumindest teilweise zu bilden.
In den 5a–b wird eine Ausführungsform für die Herstellung eines einzelnen Ballpaneels 117 aufgezeigt. Die Ausführungsform weist die Schritte des Ladens von Partikeln des expandierten Materials 210 in einer Form 250 (das Laden wird nicht explizit gezeigt) und des Formpressens der Partikel 210 innerhalb der Form 250 auf. Vor dem Laden der Partikel 210 in die Form weist das Verfahren 200 in der hier gezeigten Ausführungsform ein Formen eines ersten Folienmaterials innerhalb der Form 250 auf. Das erste Folienmaterial kann ein Kunststofffolienmaterial 170 sein, wie dies bei dem in den 5a–b gezeigten Fall der Fall ist. Das Formen des Kunststofffolienmaterials 170 innerhalb der Form 250 wird im vorliegenden Fall durch Tiefziehen 260 des Kunststofffolienmaterials 170 unter Nutzung von Vakuumleitungen 255 in der Form 250 durchgeführt.
Die Form 250 kann so ausgestaltet sein, dass das Kunststofffolienmaterial 170 im zusammengefügten Zustand des Balls 100 (siehe z. B. 2d) auf der äußeren Oberfläche 111 des Paneels 117 und somit auf der nach außen zeigenden Oberfläche 101 des Balls 100 gelegen ist und eine „Hautschicht” des Balls 100 ausbildet, und es somit das Erscheinungsbild und Verhalten des Balls 100 beeinflussen kann. Das Kunststofffolienmaterial 170 kann beispielsweise die Abriebbeständigkeit des Paneels 117 und somit des Balls 100 erhöhen oder dekorativen Zwecken dienen.
Das Formpressen kann durch ein Laser-Variothermal-Verfahren durchgeführt werden. Das Variothermal-Verfahren besitzt Aufheiz- und Abkühlkanäle welche in sehr enger Nachbarschaft zu der Oberfläche der Form 250 angeordnet sind. Dies resultiert darin, dass die Oberfläche der Form 250 sehr schnell aufgeheizt und abgekühlt werden kann. Der Bereich an Aufheizung und Abkühlung, der möglich ist, ist 100 Kelvin in 20 Sekunden. In einigen Formungsanordnungen ist es auch möglich, die Konfiguration der Aufheizkanäle mit spezifischer Aufheizausrüstung und -flüssigkeiten zu kombinieren.
Die Oberfläche der Form 250 kann eine Temperatur zwischen 80°C und 200°C haben, beispielsweise eine Temperatur zwischen 100°C und 180°C oder eine Temperatur zwischen 135°C und 145°C. Dies hat den Vorteil, dass die Prozesszykluszeit für die Herstellung eines einzelnen Ballpaneels 117 vor Entformung des Paneels 117 signifikant reduziert werden kann, beispielsweise kann die Zeit vor Entformung weniger als 5 Minuten betragen und sie kann sogar weniger als 3 Minuten betragen.
Alternativ zum Formen des ersten Folienmaterials in der Form 250 vor dem Laden der Partikel 210 in die Form 250 kann das erste Folienmaterial auch nach dem Formpressen der Partikel 210 aufgebracht werden.
Zusätzlich kann das Verfahren 200 auch das Aufbringen eines zweiten Folienmaterials auf einige oder alle der Paneele 117, 118, 119 in weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens umfassen, insbesondere ein Vakuumformen des zweiten Folienmaterials über einige oder alle der Paneele 117, 118, 119. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren 200 auch das Aufbringen eines Sprühmaterials auf die nach außen zeigende Oberfläche 101 des Balls 100 umfassen, insbesondere auf die äußere Oberfläche 111 von einigen oder allen der Ballpaneele 117, 118, 119, beispielsweise nachdem die Ballpaneele 117, 118, 119 zusammengefügt worden sind. Dies kann in der Ausbildung einer Paneeloberfläche mit einem mehrlagigen Film resultieren. Die unterschiedlichen Lagen des Films können unterschiedliche Eigenschaften haben. Der mehrlagige Film kann eine abriebbeständige Schicht beinhalten. Der mehrlagige Film kann eine UV-resistente Schicht beinhalten. Der mehrlagige Film kann Schichten beinhalten, um die optischen Eigenschaften der Oberfläche zu modifizieren.
Es ist auch denkbar, dass die Folienschichten nicht während der Verarbeitung der Paneele 117, 118, 119 während des Formens aufgebracht werden, sondern als Sprühmäntel nachdem die expandierten Partikel 210 zu den Paneelen 117, 118, 119 geformt worden sind.
Beim Formen von Schichten größere Dicke ist es möglich, Wärmeenergie zum Verschmelzen der Partikel 210 durch Dampfformen bereitzustellen, wie in DE 10 2012 206 094 A1 oder EP 2649896 A2 beschrieben.
Beim Erzeugen eines massiven Balls 100 aus expandierten Material ist es weiter möglich, den Ball 100 in Segmenten herzustellen und die Segmente durch Schmelz-Binden oder Infrarotschweißen oder Kleben zu verschmelzen.
Abermals kann das expandierte Material der Partikel 210, welche im Verfahren 200 benutzt werden, zumindest eines der folgenden Materialien aufweisen: expandiertes thermoplastisches Polyurethan (eTPU), expandiertes Polyetherblockamid (ePEBA), expandiertes Polyamid (ePA), expandiertes Polypropylen (ePP), expandiertes Polystyrol (ePS), expandiertes Ethylenvinylacetat (eEVA).
Bei einigen Verfahren zur Herstellung können die Schichten 110, 180, 181, 182 und/oder die Paneele 117, 118, 119 aus expandiertem Material mit der Karkasse 130 des Balls 100 durch Schmelz-Binden verbunden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

CN 100506327 C [0004]
US 4943055 A [0004]
US 3508750 A [0005, 0005]
US 8777787 B2 [0005, 0006]
US 5865697 A [0007, 0007]
GB 2494131 B [0007, 0007]
US 7867115 B2 [0007, 0007]
US 7740551 B2 [0007, 0007]
DE 102012206094 A1 [0187]
EP 2649896 A2 [0187]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://www.azom.com/news.aspx?NewsID=37360 [0003]
ISO 8307 [0003]
DIN 53512 [0003]

Claims

Ball (100), insbesondere ein Fußball, aufweisend Partikel (210) eines expandierten Materials.
Ball (100) gemäß Anspruch 1, wobei das expandierte Material zumindest eines der folgenden Materialien aufweist: expandiertes thermoplastisches Polyurethan, eTPU, expandiertes Polyetherblockamid, ePEBA, expandiertes Polyamid, ePA, expandiertes Polypropylen, ePP, expandiertes Polystyrol, ePS, expandiertes Ethylenvinylacetat, eEVA.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Partikel (210) miteinander verbunden sind, insbesondere an ihren Oberflächen verschmolzen.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–3, wobei ein Kunststoffmantel und/oder ein Kunststofffolienmaterial (170) auf einer nach außen zeigenden Oberfläche (101) des Balls (100) angeordnet ist.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–4, wobei eine nach außen zeigende Oberfläche (101) des Balls (100) und/oder der Kunststoffmantel aus Anspruch 4 und/oder das Kunststofffolienmaterial (170) aus Anspruch 4 eine texturierte Oberfläche aufweist.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–5, aufweisend zumindest eine erste Schicht (110) der Partikel (210) des expandierten Materials, insbesondere eine erste Schicht (110), welche als äußere Schale bereitgestellt ist.
Ball (100) gemäß Anspruch 6, aufweisend eine Vielzahl von Schichten (110; 180; 181; 182), insbesondere eine Vielzahl von Schichten (110; 180; 181; 182) mit den Partikeln (210) des expandierten Materials.
Ball (100) gemäß Anspruch 7, wobei eine Dicke der Schichten (110; 180; 181; 182) und/oder eine Zusammensetzung des Materials der Schichten (110; 180; 181; 182), insbesondere eine Zusammensetzung des expandierten Materials der Partikel (210), und/oder zumindest ein Prozessparameter für die Herstellung der Schichten (110; 180; 181; 182) zwischen zumindest einer der Vielzahl von Schichten (110; 180; 181; 182) variiert.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 6–8, wobei die erste Schicht (110) eine Dicke im Bereich von 0,5 mm–10 mm aufweist, und vorzugsweise im Bereich von 1 mm–5 mm.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 6–9, wobei die erste Schicht (110) eine Vielzahl von Ballpaneelen (117; 118; 119) mit den Partikeln (210) des expandierten Materials aufweist.
Ball (100) gemäß Anspruch 10, wobei der Ball (100) zumindest teilweise durch Zusammenfügen dreidimensional vorgeformter Ballpaneele (117; 118; 119) herstellbar ist.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 6–11, aufweisend zumindest einen Hohlraum (120), wobei die erste Schicht (110) um den Hohlraum (120) herum angeordnet ist.
Ball (100) gemäß Anspruch 12, wobei die erste Schicht (110) auf einer Ballkarkasse (130) angeordnet ist, welche den Hohlraum (120) umgibt.
Ball (100) gemäß Anspruch 13, wobei die Ballkarkasse (130) eine aufblasbare Blase (131) aufweist.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 12–14, wobei der Hohlraum (120) mit zumindest einem Gas bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck befüllt ist.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–15, aufweisend eine Stützstruktur (150), insbesondere eine elastische Stützstruktur (150), mit den Partikeln (210) des expandierten Materials.
Ball (100) gemäß Anspruch 16 in Kombination mit irgendeinem der Ansprüche 12–15, wobei die Stützstruktur (150) zumindest eines der folgenden aufweist: eine Wand welche sich innerhalb des Hohlraums erstreckt, eine Strebe (157) welche sich innerhalb des Hohlraums erstreckt, und eine innere Schale (155) welche sich innerhalb des Hohlraums erstreckt.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 16 oder 17, wobei die Stützstruktur (150) zumindest eine sphärische innere Schale (155) aufweist.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 16–18, wobei die Stützstruktur (150) zumindest einen Bereich mit einer sich wiederholenden 3D-Struktur aufweist.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 16–19, wobei die Stützstruktur (150) zumindest eine Rotationssymmetrie für eine Drehung um einen Symmetriewinkel (α) um eine durch den Mittelpunkt des Balls (100) laufende Symmetrieachse aufweist.
Ball (100) gemäß Anspruch 20, wobei der Symmetriewinkel (α) einer ist aus 120°, 90°, 72°, 60° oder eine kontinuierliche Drehung.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 6–21, wobei die erste Schicht (110) und/oder die Stützstruktur (150) zumindest eine Kammer (160) definieren, und wobei vorzugsweise die zumindest eine Kammer (160) mit zumindest einem Gas bei einem höheren als dem atmosphärischen Druck befüllt ist.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 22, wobei zumindest ein Teil der ersten Schicht (110) und zumindest ein Teil der Stützstruktur (150) einstückig hergestellt sind.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–11, wobei der Ball (100) ein massiver Ball ist.
Ball (100) gemäß Anspruch 24, aufweisend einen Kern (190) aus nicht expandiertem Material.
Ball (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–13 oder 15–25, wobei der Ball keine aufblasbare Blase (131) aufweist.
Verfahren (200) zur Herstellung eines Balls (100) gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–26.
Verfahren (200) zur Herstellung eines Balls (100), das Verfahren (200) aufweisend ein Laden von Partikeln (210) eines expandierten Materials in eine Rotationsform (220) und ein Rotationsformen (230) zumindest eines Teils des Balls (100).
Verfahren (200) gemäß Anspruch 28, aufweisend die sukzessive Herstellung einer Vielzahl von Schichten (110; 180; 181; 182) durch Rotationsformen (230).
Verfahren (200) zur Herstellung eines Balls, das Verfahren aufweisend die Herstellung einer Vielzahl von Ballpaneelen (117; 118; 119), welche Partikel (210) eines expandierten Materials aufweisen und welche zusammengefügt werden, um den Ball (100) zumindest teilweise auszubilden.
Verfahren (200) gemäß Anspruch 30, wobei die Herstellung eines einzelnen Ballpaneels (117; 118; 119) die Schritte des Ladens von Partikeln (210) des expandierten Materials in eine Form (250) und des Formpressens der Partikel (210) in der Form (250) umfasst.
Verfahren (200) gemäß dem vorhergehenden Anspruch 31, wobei das Formpressen ein Formpressen aufweist, welches durch ein Laser-Variothermal-Verfahren durchgeführt wird.
Verfahren (200) gemäß irgendeinem der Ansprüche 31 oder 32, weiter aufweisend ein Formen eines ersten Folienmaterials innerhalb der Form (250), insbesondere Vakuumformen (260) des ersten Fohlenmaterials innerhalb der Form (250), vor dem Laden der Partikel (210) in die Form (250).
Verfahren (200) gemäß irgendeinem der Ansprüche 31–33, wobei das Formpressen bei einer Temperatur zwischen 80°C und 200°C durchgeführt wird, und vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 100°C und 180°C, und besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 135°C und 145°C.
Verfahren (200) gemäß irgendeinem der Ansprüche 31–34, wobei die Prozesszykluszeit für die Herstellung eines einzelnen Ballpaneels (117; 118; 119) vor Entformung des Paneels (117; 118; 119) weniger als 5 Minuten beträgt, und vorzugsweise weniger als 3 Minuten.
Verfahren (200) gemäß irgendeinem der Ansprüche 30–35, weiter aufweisend ein Aufbringen eines zweiten Folienmaterials auf einige oder alle der Paneele (117; 118; 119), insbesondere Vakuumformen des zweiten Folienmaterials über einige oder alle der Paneele (117; 118; 119).
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 28–36, wobei das expandierte Material zumindest eines der folgenden Materialien aufweist: expandiertes thermoplastisches Polyurethan, eTPU, expandiertes Polyetherblockamid, ePEBA, expandiertes Polyamid, ePA, expandiertes Polypropylen, ePP, expandiertes Polystyrol, ePS, expandiertes Ethylenvinylacetat, eEVA.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 28–37, weiter aufweisend das Aufbringen eines Sprühmaterials auf eine nach außen zeigende Oberfläche (101) des Balls (100), insbesondere auf eine äußere Oberfläche von einigen oder allen der Ballpaneele (117; 118; 119).