DE4136789C2 - Nahtloser Golfball sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen nahtlosen Golfball sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung desselben.

Die Herstellung von Golfbällen ist mit mehreren verschie­ denen Schritten verbunden, je nach Art des Balles, der beispielsweise aus drei, zwei oder einem Stück bestehen kann. Nach der traditionellen Methode wird ein Vollkern oder ein zusammengesetzter elastomerer Kern hergestellt, der mit einem äußeren Überzug mit Vertiefungen bzw. Dellen versehen wird.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Golfballüberzugs bzw. Golfballbelags ist das Spritzgießen. Der Kern wird dabei mittig in einem zweiteiligen Formhohlraum bzw. Formnest positioniert und durch zurückziehbare Stifte in einer zentralen Position gehalten. Die Überzugzusammensetzung, die beispielsweise ein Ionomer sein kann, wird zu einer Flüssigkeit erhitzt und in den Formhohlraum durch Einguß­ kanäle gezwängt, die um die Trennlinie herum zwischen den Formhälften herum angeordnet sind.

Nach dem Kühlen und der Entnahme aus der Form hat ein derart hergestellter Golfball eine Anzahl von erhärteten bzw. erstarrten Graten aus überschüssigem Überzugmaterial, die sich von den Eingußkanälen und in einer Trennliniennaht der Formhälften erstrecken. Diese Grate müssen durch einen getrennten Schleifvorgang von dem Ball entfernt werden. Der Schleifvorgang ist ungenau und verursacht häufig Unregel­ mäßigkeiten auf der Balloberfläche. Wenn die Grate entfernt sind, wird der Ball mit einer bekannten Farbzusammensetzung angestrichen, um eine helle Oberfläche zu erhalten.

Da die Grate während des Gießvorgangs an der Nahtlinie ent­ stehen, ist es bisher unmöglich, Vertiefungen bzw. Dellen auszubilden, die sich über die Trennlinie erstrecken oder sich in deren Nähe befinden. Hierdurch ist die Anzahl der möglichen Vertiefungsmuster begrenzt. Die US-PS 4,653,758 offenbart die Verwendung von zwei Überzughälften mit welligen, aufeinanderliegenden Flächen. Obwohl dies eine Verbesserung in der Symmetrie der Vertiefungen schafft, hat der Ball weiterhin Grate, so daß keine Vertiefungen an der Verbin­ dungslinie zwischen den zwei Überzughälften angeordnet werden können.

Ein weiteres Problem entsteht beim Spritzgießen oder Formen von Golfballüberzügen insbesondere dann, wenn eine Anzahl von gegenüberliegenden Hohlräumen bzw. Nestern in einer ein­ zigen Maschine verwendet wird. Sehr oft ist es nicht möglich, die Formhälften aller Formen vor und während des Spritzgießvor­ gangs präzise aufeinander auszurichten. Dies führt zu Fehlern wie einer ungenauen Verbindung an der Trennlinie oder zu einer fehlerhaften Rundung des Balles oder einer Außenfläche, die nicht konzentrisch zu dem kugelförmigen inneren Kern liegt. All dies führt zu Bällen, die unzureichende Eigenschaften haben.

Die US 2 361 348 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Golfballüberzügen, die durch Spritzguß zwischen zwei Formhälften ausgebildet werden. Diese Formhälften greifen mit stufenförmigen Flanschen an einer Formhälfte und übereinstimmend geformten Aussparungen der anderen Formhälfte beim Schließen der Form ineinander ein.

Wenn infolge ungleichmäßiger Wärmedehnung eine der beiden Form­ hälften gegenüber der anderen auch nur geringfügig seitlich, d. h. senkrecht zur Schließrichtung, verlagert ist, läßt sich die vorbekannte Form nicht mehr schließen, so daß sie funktions­ unfähig wird.

Die DD 26 991 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung einer Hälfte eines elastischen Balles. Bei dieser Vorrichtung haben die zwei Formhälften, zwischen denen die Ballhälfte gegossen wird, einander gegenüberliegende Ausrichtungsflächen, die schräg verlaufen und beim Schließen der Form keilförmig ineinander eingreifen. Zwei auf diese Weise erzeugte Ballhälften werden anschließend zusammengesetzt, wobei die Vermeidung einer Naht nicht angesprochen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu Herstellung von Golfbällen anzugeben, mit dem bzw. der die Entstehung von Graten entlang der Trennlinie der Formhälften vermieden ist. Außerdem soll ein nahtloser Golfball angegeben werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung haben die gegenüberliegenden Formhälften geneigte Eingriffsflächen, die die Formhälften präzise um die Trennlinie ausrichten, wenn die Hälften unter Druck zusammengebracht werden. Eine der Formhälften hat in einem begrenzten Umfang eine freie laterale Beweglichkeit, um diese Ausrichtung zu erleichtern. Dies verhindert ein Austreten des flüssigen Polymerisats entlang der Trennlinie während des Spritzgießens und erlaubt sehr enge Toleranzen an der Trenn­ linie, so daß während des Gießvorgangs keine sichtbare Naht entstehen kann.

Flüssiges Überzugmaterial wird an einer oder zwei Stellen bzw. Polen durch eine oder mehr erwärmte Eingußstellen eingespritzt, denen stetig das flüssige, geschmolzene Überzugmaterial zugeführt wird, so daß kein kalten Grate entstehen, die später entfernt werden müßten.

Da der Überzug auf nahtlose Weise ausgebildet wird, ist es möglich, Vertiefungen bzw. Dellen auf der Trennlinie oder nahe daran auszubilden. Außerdem kann der Formvorgang bzw. Gießvorgang in einer horizontalen Ebene erfolgen, was die Entnahme der fertigen Bälle erleichtert.

Das Gießen der Golfbälle wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer hochgradigen Zuverlässigkeit und Prä­ zision bewerkstelligt, mit dem Ergebnis, daß die Golf­ bälle gleichförmige Eigenschaften haben und frei von Fehlern sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen.

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht einer zwei­ teiligen Golfballgießform gemäß der Er­ findung;

Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht der erfin­ dungsgemäßen Golfball-Gießvorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der Formhohlräume nahe der Trennlinie der Form und

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Golfball mit Ver­ tiefungen entlang der Trennlinie.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung beschrieben. Fig. 1 zeigt Formhälften 10 und 12, die allgemein zylindrisch um eine Schließachse 14 ausgebildet sind. Jede Formhälfte 10, 12 ist z. B. in einer Platte 16 gehalten, wobei zum Zwecke der Vereinfachung nur die untere Platte 16 für die Formhälfte 12 in Fig. 1 abgebildet ist. Jede der Form­ hälften 10, 12 enthält ein Paar beabstandeter, äußerer zylin­ drischer Schultern 18, 20, die in entsprechende kreis­ förmige Bohrungen in den Platten eingesetzt sind. Die Schultern 18, 20 und die Platte 16 begrenzen eine ab­ gedichtete Kammer 21 zur Zirkulation von Kühlflüssigkeit während des Nach-Spritzgußprozesses.

Die Formhälften 10, 12 sind in einer beabstandeten Position dargestellt und werden entlang der Schließ­ achse 14 aufeinander zubewegt, um die Form unter hohem Druck entlang einer kreisförmigen Trennlinie zu schließen, welche durch die kreisförmigen Kanten bzw. Ränder wie bei 22 definiert ist. Jede Formhälfte enthält mehrere Stifte 24, 26, die in die halbkugeligen Formhohlräume 34, 36 vorstehen, um einen vorgeformten elastomeren Kern 28 einer herkömmlichen ein- oder zweistückigen Konstruktion zu halten. Eines der Formteile 12 enthält außerdem einen Ausstoßstift 30, der das Ausstoßen des Balles beim Kühlen und Trennen der Formen bzw. nach diesen Vorgängen er­ möglicht.

Eine der Formhälften oder beide enthält einen Einlaß zur Zufuhr von heißem, flüssigem Polymer in den Hohlraum der Form. Ein erhitzter Eingußkanal 32 erstreckt sich in den Formhohlraum an einer oder mehreren Stellen entfernt von der Trennlinie, vorzugsweise an einem oder mehreren Polen entlang der Achse 14.

Die identisch bemessenen halbkugeligen Formhohlräume oder -flächen 34 und 36 in den Formhälften 10 und 12 haben eine Vielzahl von konvexen Vorsprüngen (nicht dargestellt), die konkave Vertiefungen bzw. Dellen in der Außenfläche des Golfballes während des Gießvorganges hervorrufen. Die Formhälften sind beabstandet, und ein elastomerer Kern 28 wird in dem Formhohlraum angeordnet und zentral von den Stiften 24 und 26 gehalten. Der Kern 28 kann aus einer homogenen, elastomeren Zusammensetzung bekannter Art be­ stehen oder aber aus Schichten zusammengesetzt sein, d. h. ein zentraler Kern ist von Gummiwicklungen umgeben. In einer Alternative kann der Kern weggelassen sein und es kann ein einstücker Ball nur durch Spritzgießen ausgebildet werden.

Die Formhälften werden geschlossen,um einen kugeligen Mantel­ raum zwischen dem Kern und den Formwänden zu bilden. Dann wird ein heißes, flüssiges Polymerisat durch den Einguß 32 in den Hohlraum um den Kern herum eingespritzt. Die Polymere, die zur Ausbildung des Überzugs verwendet werden, können hitzehärtbare und thermoverformbare Zusammensetzungen ein­ schließen wie Ionomere oder andere natürliche und synthe­ tische Elastomere oder Polymere und Mischungen von diesen. Das Abziehen von Gas wird durch die Stiftanordnungen er­ möglicht.

Nach dem Einspritzen des Überzugmaterials durch den Ein­ guß wird die Form durch Zirkulation von Kühlmittel in den Kanälen 21 gekühlt, und die Stifte 24 und 26 werden in eine Position zurückgezogen, in der sie bündig mit der Formfläche liegen, so daß ein durchgehender Überzug um den Ball herum geformt wird. Die Köpfe der Stifte 24 und 26 können einzelne Vertiefungen bzw. Dellen simulieren, um das Problem eines unregelmäßigen Vertiefungsmuster zu vermeiden. Beim Kühlen bzw. danach wird die Form ge­ öffnet und der Golfball wird entnommen.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, sind die Formhälften 10 und 12 in umgebenden Platten bzw. Holmen 15 und 16 ge­ halten und eingeschlossen. Eine der Platten 15 ist fest an einem Verteiler bzw. einer Leitung 50 angebracht, der eine zentrale Bohrung 52 hat, die eine herkömmliche Ein­ spritzdüse aufnimmt, die öffnet und schließt, um ge­ schmolzenes Polymer in die Form einzuführen. Die Düse und der Verteiler enthalten ein Heizelement, um das Polymerisat zwischen den Einspritzzyklen im geschmolzenen Zustand zu halten. Der Verteiler 50 kann mehrere Kanäle enthalten, um mehrere Formen mit dem Polymer zu versorgen. Das ge­ schmolzene Polymer wird von einem herkömmlichen Extruder erhitzt und unter Druck zugeführt.

Die untere Platte 16 ist axial beweglich und an einem Schlitten 54 befestigt, der sich auf zwei voneinander be­ abstandeten, axialen Säulen 56 und 58 bewegt. Eine zusätz­ liche Passung bzw. Deckung zwischen den Formhälften wird durch mehrere Führungen erreicht, die vertikale Buchsen 60 haben, die Stifte 62 verschieblich aufnehmen, die um den Rand bzw. Umfang der Form herum angeordnet sind. Ob­ wohl dies wegen der gebotenen Kürze nicht dargestellt ist, ist es üblich, mehrere Formen in gegenüberliegenden Paaren von Halterungen oder Platten anzuordnen, um mehrere Bälle in einem einzigen Vorgang zu gießen, wie dies beispiels­ weise in der US-PS 4,558,499 offenbart ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind einzelne Ausrich­ tungselemente zwischen jedem Paar von Formhälften vor­ gesehen, um eine hochgradig genaue Ausrichtung zwischen jedem Paar von Formhälften entlang der Trennlinie sicher zu stellen und um die Bildung einer sichtbaren Naht an der Trennlinie zu verhindern. Die Ausrichtungseinrichtungen enthalten eine Einrichtung zum Ausrichten der Formhälften um eine erste Achse, die sich durch die Pole der Form er­ streckt, während die Form geschlossen wird, und eine zweite Einrichtung, die eine begrenzte Bewegung zwischen den Formhälften im wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse zuläßt.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, hat eine der Formhälften 10 eine nach innen geneigte oder kegelstumpfförmige Schulter oder Fläche 40, die konzentrisch zu der Schließachse 14 der Form liegt. Die andere Formhälfte 12 hat eine hierzu passende kegelstumpfförmige oder nach außen geneigte Nut bzw. Wand 42, die ebenfalls konzentrisch zu der Achse 14 angeordnet ist. Die Flächen 40 und 42 sind ebenfalls konzentrisch zu der kreisförmigen Trennlinie 22. Die Flächen 40 und 42 sind von den jeweiligen flachen scheiben­ artigen Flächen 43 und 45, die sich horizontal von der Trennlinie erstrecken, nach außen beabstandet und er­ strecken sich von diesen weg. Wenn die Form geschlossen ist, geraten die gegenüberliegenden Flächen 43 und 45 in einen abdichtenden Eingriff in der Ebene der Trennlinie.

Der Neigungswinkel der Flächen 40 und 42 ist derselbe. Wenn somit die Formhälften unter hohem Druck vor dem Einspritzvorgang zusammengebracht sind, geraten die Flächen 40 und 42 in einen bevorzugt verriegelnden oder ineinander passenden Eingriff und dienen dazu, die zwei Formhälften mit hoher Präzision an der Trennlinie aufein­ ander auszurichten.

Um weiterhin eine mögliche axiale Fehlausrichtung zwischen den Formhälften auszugleichen, ist eine begrenzte laterale Bewegung zwischen den Formhälften in Richtungen senkrecht zu der Achse 14 bzw. in einer Richtung möglich, die allge­ mein durch einen Pfeil 45 angedeutet ist. Dies kann da­ durch erreicht werden, daß eine der Formhälften in ihrer Tragplatte etwas schweben bzw. flottieren kann. Der Ein­ griff zwischen ringförmigen Öffnungen in der Platte 16 und den gegenüberliegenden zylindrischen Schultern 18 und 20 würde normalerweise sowohl eine seitliche oder laterale als auch eine vertikale oder winkelige Bewegung der Formhälfte 12 in der Platte verhindern. Indem aber ein begrenzter Zwischenraum zwischen diesen gegenüber­ liegenden Flächen in der Größenordnung von 0,002 bis etwa 0,008 inch (0,0508 bis 0,2032 mm) vorgesehen wird, wird eine ausreichende laterale Bewegung ermöglicht. Diese begrenzte Bewegung erlaubt es, daß ein Formteil gering­ fügig in einer erzwungenen Weise schwebt, d. h. in einer Richtung oder Richtungen senkrecht zu der Schließachse 14 bei Einwirken der Ausrichtungskräfte, die durch den zentrierenden, keilartigen Eingriff zwischen den geneigten Ausrichtungsflächen hervorgerufen werden.

Durch die hohe Präzision der Ausrichtung an der Trennlinie wird der Golfballüberzug mit einem hohen Grad an Präzision und Genauigkeit gegossen. Außerdem ist es wegen der ver­ besserten Ausrichtung möglich, Formhälften zu verwenden, bei denen sich Vertiefungen bzw. entsprechende Vorsprünge über die Trennlinie der Form erstrecken bzw. diese schneiden.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Formhohlraums gemäß der Erfindung. Die zwei Formhälften 10 und 12 haben jeweils mehrere Vorsprünge oder konvexe Wölbungen 70, und die Formhälften liegen an einer Trennlinie 22 aneinander an. Die Formwölbungen 72 und 74 sind an der Trennlinie 22 an­ geordnet oder dicht bei dieser, wobei eine solche Aus­ bildung wegen der bisherigen unpräzisen Gießmethoden bis­ her nicht möglich war.

Ein typischer Golfball, der aus einer Form gemäß der vorliegenden Erfindung stammt, ist in Fig. 5 abgebildet. Der Ball 80 hat mehrere konkave Vertiefungen 82 ein­ schließlich solcher wie 82a und 82b, die entweder den Äquator oder die Trennlinie 84 schneiden oder dicht bei dieser angeordnet sind. Dies hat zur Folge, daß es möglich ist, Golfbälle mit einer größerem Vielfalt von Vertie­ fungsmustern herzustellen, als dies früher möglich war, als die Äquatorlinie frei von Vertiefungen bleiben mußte.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß es möglich ist, vollständig fertig bearbeitete Golfbälle nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen. Nach Entnahme aus der Form kann der Ball in seiner vorlie­ genden Form verwendet werden, ohne daß er entlang der Naht­ linie abgeschliffen oder angestrichen werden muß. Wie oben erwähnt, kann der Schleifvorgang zu Mängeln führen, die durch Farbe überdeckt werden müssen. Außerdem ist der Anstreichvorgang selbst unpräzise und führt zu einer un­ regelmäßigen äußeren Beschichtung auf dem Ball.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung eines äußeren Überzugs eines Golf­ balls auf nahtlose Weise, wobei zwei Formhälften unter hohem Druck entlang einer Mittelachse zusammengebracht werden, um einen Hohlraum zu bilden, und die Formhälften an einer gemeinsa­ men Trennlinie aneinander anliegen und wobei ein heißes, flüssi­ ges Polymer in den Hohlraum eingespritzt wird, woraufhin eine Kühlung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenbringen der Formhälften (10, 12) geneigte Flächen (40, 42) zwischen den Formhälften in Eingriff gelangen und die Formhälften in einen präzisen Eingriff zwängen, und daß eine Formhälfte senkrecht zu der Achse (14) bewegbar ist, um eine Zentrierung um die Achse zu ermöglichen.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße, flüssige Polymer an einer Stelle in die Form eingespritzt wird, die von der Trennlinie entfernt liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße, flüssige Polymer um einen festen Kern in der Form eingespritzt wird, um einen mit Vertie­ fungen versehenen Überzug um den Kern auszubilden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form entlang einer horizontalen Achse geöffnet und geschlossen wird.

5. Vorrichtung zur Herstellung von Überzügen auf Golfbällen auf nahtlose Weise, mit zwei Formhälften (10, 12), die unter hohem Druck um eine zentrale Achse (14) zusammengebracht werden, um einen Formhohlraum mit einer Trennlinie (22) zu bilden, wobei ein flüssiger Kunststoff in die Form eingespritzt wird und erstarrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhälften (10, 12) einander gegenüberliegende Ausrichtungsflächen (40, 42) haben, die ge­ neigt verlaufen und beim Schließen der Form keilförmig inein­ ander greifen, und daß eine Formhälfte (12) in einer Richtung (45) senkrecht zu der Achse (14) begrenzt bewegbar ist, um die Formhälften präzise um die Achse (14) und entlang der Trennlinie (22) auszurichten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Ausrich­ tungsflächen (40, 42) eine konische Form haben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Ausrich­ tungsflächen (40, 42) konzentrisch zu der Trennlinie (22) ver­ laufen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Flächen (40, 42) radial außerhalb von der Trennlinie (22) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspritzöffnung (32) für das flüssige Polymer in die Form an einer entfernt von der Trenn­ linie (22) liegenden Stelle angeordnet ist.

10. Golfball, der nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Golfball bei der Entnahme aus der Form nahtlos ist und keine Grate in dem Bereich der Trenn­ linie aufweist.

11. Golfball nach Anspruch 10, der mehrere Vertiefungen in den Außenflächen hat, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Vertiefungen (82a, 82b) die Trennlinie (84) schneiden.