МЯЧ ДЛЯ ИГР
BALL FOR GAMES

Данное изобретение относится к области занятий спортом или к мячам для игр, в частности к надувным мячам для игр, например для баскетбола. Точнее, изобретение относится к многослойному мячу для игр, имеющему вспененный промежуточный слой, и к способу его изготовления.
Хорошо известно создание мяча для игр, имеющего множество слоев из разных материалов. Каждый слой многослойного мяча для игр предназначен для обеспечения специальной функции или характеристики, отвечающей заданному требованию в отношении эксплуатационных качеств. Например, мяч для игр может быть создан из двух слоев. Наружный слой может быть создан для обеспечения износоустойчивости, ощущения мяча и свойств, касающихся возможности игры им, и т.д., а внутренний слой, например эластичный баллон, может обеспечивать сохранение давления. Также могут быть обеспечены один или более промежуточные слои, чтобы улучшить сжатие, упругость, коэффициент восстановления и т.д. При этом многослойные мячи для игр обычно имеют превосходные эксплуатационные характеристики по сравнению с однослойными мячами.
В патенте США № 5636835 раскрыт мяч для игр, который изготавливают посредством расположения панелей из вспениваемой (то есть позднее становящейся пеной) резины на эластичном баллоне. Панели из вспениваемой резины изготавливают из такого типа резины, которая предназначена для ее вспенивания при воздействии тепла. Далее поверх вспениваемых резиновых панелей крепят узкие полосы шовного материала. Шовный материал имеет приподнятые части и фланцевые части. Затем эту компоновку отверждают (то есть нагревают и т.д.). В течение процесса отверждения вспениваемая резина вступает в реакцию, чтобы стать вспененным губчатым резиновым слоем. Вспененный материал также поднимается к приподнятой части шовного материала. Затем для формирования готового мяча между швами располагают наружные покрывные панели.
В патенте США № 5681233 раскрыт мяч для игр, который также изготавливают посредством расположения большого количества вспениваемых панелей на эластичном баллоне. Однако после этого полосы резины помещают в зазоры между смежными панелями. Затем эту компоновку отверждают (например, нагревают и т.д.), так что панели становятся вспененными или полосы резины оплавляются к эластичному баллону и губчатым резиновым панелям, формируя швы. Затем для формирования готового мяча между швами также располагают покрывные панели.
В патентах США № 6506135 и № 6544133 раскрыты мячи для занятий спортом, которые изготавливают посредством расположения большого количества подкладочных панелей на эластичном баллоне, после чего в зазорах между смежными подкладочными панелями располагают полосы резины. Подкладочные панели содержат внутренний резиновый слой, вспененный слой и наружный резиновый слой. При нагревании полосы резины, внутренний резиновый слой и наружный резиновый слой будут совместно плавиться. В местах, соответствующих резиновым полосам, будут образованы швы. Желательно создавать многослойные мячи для занятий спортом, имеющие улучшенный вспененный промежуточный слой.
В различных вариантах воплощения изобретения раскрыты мячи для игр, имеющие каркас, включающий в себя слой вспененной губчатой резины и швы, образованные из наружного слоя каркаса мяча для игр. Также раскрыты каркас и способы изготовления такого каркаса.
В вариантах осуществления изобретения согласно способу формирования каркаса надувного мяча, имеющего вспененный губчатый слой:
обеспечивают надувной эластичный баллон и множество листов наружного слоя;
обеспечивают два листа вспененного губчатого слоя, каждый из которых имеет первую сторону и вторую сторону, а также множество листков или лепестков, проходящих от центра, при этом лепесткам придают такую форму, что лист вспененного губчатого слоя может быть согнут по существу в форму полусферы, по существу без зазоров между каждой парой смежных лепестков;
располагают листы наружного слоя на первой стороне каждого листа вспененного губчатого слоя, так что лист вспененного губчатого слоя по существу покрыт листами наружного слоя;
располагают эластичный баллон на второй стороне каждого листа вспененного губчатого слоя, так что листы вспененного губчатого слоя по существу покрывают эластичный баллон для формирования полуготового каркаса мяча;
осуществляют термическое формование полуготового каркаса мяча для образования каркаса надувного мяча, имеющего губчатый слой.
Каждый лист губчатого слоя может иметь два или более лепестка, включая от четырех до восьми лепестков.
Каркас надувного мяча может дополнительно содержать множество выступающих швов, находящихся на этом каркасе, при этом множество выступающих швов формируют из листов наружного слоя.
При термическом формовании можно осуществлять ламинирование, отверждение и вулканизацию.
В других вариантах воплощения изобретения согласно способу формирования каркаса надувного мяча, имеющего губчатый слой и множество выступающих приподнятых швов:
обеспечивают надувной эластичный баллон и множество листов наружного слоя;
обеспечивают два листа вспененного губчатого слоя, каждый из которых имеет первую сторону и вторую сторону, и множество лепестков, проходящих от центра, при этом лепесткам придают такую форму, что лист вспененного губчатого слоя может быть согнут по существу в форму полусферы, по существу без зазоров между каждой парой смежных лепестков;
располагают листы наружного слоя на первой стороне каждого листа вспененного губчатого слоя, так что лист вспененного губчатого слоя по существу покрыт листами наружного слоя;
располагают эластичный баллон на второй стороне каждого листа вспененного губчатого слоя, так что листы вспененного губчатого слоя фактически покрывают эластичный баллон для формирования полуготового каркаса мяча;
осуществляют термическое формование полуготового каркаса мяча для формирования каркаса надувного мяча, имеющего губчатый слой и множество выступающих швов, при этом выступающие швы формируют из листов наружного слоя.
В других вариантах воплощения изобретения согласно способу формирования каркаса надувного мяча, имеющего промежуточный губчатый слой и множество выступающих швов:
обеспечивают надувной эластичный баллон и множество листов наружного слоя;
обеспечивают два листа вспененного губчатого слоя, каждый из которых имеет первую сторону и вторую сторону, и восемь лепестков, проходящих от центра, причем лепесткам придают такую форму, что лист вспененного губчатого слоя может быть согнут по существу в форму полусферы, по существу без зазоров между каждой парой смежных лепестков;
располагают листы наружного слоя с первой стороны каждого листа вспененного губчатого слоя, так что лист вспененного губчатого слоя по существу покрыт листами наружного слоя;
располагают эластичный баллон на второй стороне каждого листа вспененного губчатого слоя, так что листы вспененного губчатого слоя по существу покрывают эластичный баллон для формирования полуготового каркаса мяча;
осуществляют термическое формование полуготового каркаса мяча для формирования каркаса надувного мяча, имеющего губчатый слой и множество выступающих швов, при этом выступающие швы формируют из листов наружного слоя.
Еще в одних вариантах осуществления изобретения согласно способу формирования каркаса надувного мяча, имеющего губчатый слой:
обеспечивают надувной эластичный баллон и множество листов наружного слоя;
обеспечивают множество листов вспененного губчатого слоя, при этом листы вспененного губчатого слоя имеют такие конфигурации, что они могут быть расположены по существу в форме сферы, по существу без зазоров между ними;
располагают листы наружного слоя на листах вспененного губчатого слоя, так что первая сторона листов вспененного губчатого слоя по существу покрыта листами наружного слоя;
располагают эластичный баллон на второй стороне листов вспененного губчатого слоя, так что листы вспененного губчатого слоя по существу покрывает эластичный баллон для формирования полуготового каркаса мяча;
осуществляют термическое формование полуготового каркаса мяча для формирования каркаса надувного мяча, имеющего губчатый слой.
Каркас надувного мяча может дополнительно содержать множество выступающих швов, которые образованы из листов наружного слоя.
В других вариантах воплощения изобретения согласно способу формирования каркаса надувного мяча, имеющего губчатый слой:
обеспечивают надувной эластичный баллон и множество листов наружного слоя;
обеспечивают множество листов вспененного губчатого слоя, при этом каждый лист имеет первую сторону и вторую сторону, и придают такую конфигурацию, что множество листов может быть согнуто по существу в форму сферы, по существу без зазоров между каждой парой смежных листов;
располагают листы наружного слоя с первой стороны каждого листа вспененного губчатого слоя, так что эти листы по существу покрыты листами наружного слоя;
располагают эластичный баллон со второй стороны каждого листа вспененного губчатого слоя, так что множество листов по существу покрывает эластичный баллон для формирования полуготового каркаса мяча;
осуществляют термическое формование нагреванием полуготового каркаса мяча для образования каркаса надувного мяча, имеющего губчатый слой.
Множество листов вспененного губчатого слоя может, в общем, составлять два, четыре, восемь или шестнадцать листов. Все листы вспененного губчатого слоя могут иметь одну и ту же форму.
В некоторых вариантах осуществления изобретения каркас надувного мяча для игр содержит:
надувной эластичный баллон;
оборачивающий слой поверх эластичного баллона;
слой вспененной губчатой резины поверх оборачивающего слоя;
покрывной слой резины, имеющий образованные заодно с ним выступающие швы.
Еще в одних вариантах осуществления изобретения надувной мяч для игр содержит:
надувной эластичный баллон;
оборачивающий слой поверх эластичного баллона;
слой вспененной губчатой резины поверх оборачивающего слоя;
покрывной слой резины, имеющий образованные заодно с ним выступающие швы, определяющие панельные зоны;
покрывные панели, покрывающие панельные зоны.
Эти и другие не налагающие ограничений признаки более конкретно описаны ниже.
Далее приведено краткое описание фигур, которые представлены в целях иллюстрации раскрытых здесь вариантов осуществления изобретения, взятых в качестве примера, но не ограничивающих изобретения этими вариантами, и на которых:
фиг.1 - вид в поперечном сечении каркаса мяча для игр, изготовленного согласно изобретению,
фиг.2 - вид листа вспененного губчатого слоя, который используют для формирования вспененного промежуточного и наружного листа в каркасе мяча для игр,
фиг.3 - вид листа вспененного губчатого слоя, помещенного в форму,
фиг.4 - вид надувного эластичного баллона с обмотками, добавленными к листу вспененного губчатого слоя в форме,
фиг.5 - вид каркаса надувного мяча после ламинирования,
фиг.6 - вид каркаса мяча после вулканизации,
фиг.7 - первый вид в перспективе типичного 8-панельного баскетбольного мяча, который может быть изготовлен посредством использования каркаса мяча для игр согласно изобретению,
фиг.8 - второй вид в перспективе баскетбольного мяча, показанного на фиг.7, который может быть изготовлен посредством использования каркаса мяча для игр согласно предложенному изобретению,
фиг.9 - первый вид в перспективе еще одного варианта осуществления баскетбольного мяча, который может быть изготовлен посредством использования каркаса мяча для игр согласно предложенному изобретению,
фиг.10 - второй вид в перспективе баскетбольного мяча, показанного на фиг.9, который может быть изготовлен посредством использования каркаса мяча для игр согласно предложенному изобретению.
Более полное представление об элементах, процессах и устройствах, которые здесь раскрыты, может быть получено, если обратиться к прилагаемым фигурам. Эти фигуры представляют собой лишь схематическое изображение, исходя из удобства и легкости демонстрации предложенного описания, и поэтому не предназначены для указания относительных величин и размеров устройств или их компонентов, и/или для определения, либо ограничения объема вариантов осуществления изобретения, взятых в качестве примера.
Хотя для ясности в последующем описании используют характерные термины, эти термины предназначены для применения только к конкретной конструкции вариантов, выбранных для иллюстрации на фигурах, и не предназначены для определения или ограничения объема раскрытого содержания. Из фигур и приведенного далее описания должно быть понятно, что подобные позиции относятся к компонентам, выполняющим подобные функции.
Предложенное описание относится к способам изготовления мячей для игр, включая их каркасы, которые имеют предварительно сформированный вспененный промежуточный слой и швы, образованные из наружного слоя каркаса. В частности, мяч для игр представляет собой баскетбольный мяч, однако в этом описании также предусмотрены другие мячи для игр с надувным или заполняемым воздухом эластичным баллоном (то есть мячи для американского футбола, футбола, волейбола, игровые мячи общего назначения).
На фиг.1 представлен вид в поперечном сечении каркаса 10 игрового мяча, изготовленного согласно данному описанию. Каркас 10 включает в себя слой 20 наружного покрытия, вспененный губчатый слой 30 и слой 40 эластичного баллона. При желании, между вспененным губчатым слоем 30 и слоем 40 эластичного баллона, как вариант, может быть введен внутренний слой, но здесь это не показано. Слой 20 наружного покрытия имеет выступающие швы 22, которые образованы из самого слоя 20 наружного покрытия.
На фиг.2 представлен вид листа 50 вспененного губчатого слоя, который используют для формирования вспененного губчатого слоя 30 в каркасе 10 мяча для игр. В показанном варианте лист 50 губчатого слоя имеет множество лепестков 54, проходящих от центра 52. В данном случае лист губчатого слоя 50 имеет восемь лепестков. Лист 50 губчатого слоя имеет первую сторону (не показана) и вторую сторону 56. Лепесткам 54 придана такая конфигурация, что лист 50 губчатого слоя может быть согнут по существу в форму полусферы, при этом между каждой парой смежных лепестков по существу не будет оставаться зазор.
На фиг.3 представлен вид листа 50 вспененного губчатого слоя в форме 60, предпочтительно в сферической форме. Под листом 50 губчатого слоя находится, по меньшей мере, один лист наружного слоя (не показан), который используют для формирования слоя 20 наружного покрытия. Лист (листы) наружного слоя располагают таким образом, что по существу будет покрыта первая сторона листа 50 губчатого слоя. На этом виде показана вторая сторона 56 листа 50 губчатого слоя. Как здесь показано, лист 50 губчатого слоя согнут в виде полусферы, так что необходимы два таких листа, чтобы сформировать сферу (или мяч). Вновь, как вариант, может быть введен лист внутреннего покрытия.
Внутренняя поверхность формы для мяча может быть подвергнута гравировке или механической обработке для придания поверхностного рисунка слою наружного покрытия каркаса. Например, к поверхности формы могут быть добавлены шовные зоны или другие конфигурации поверхности для их формования на слое наружного покрытия.
Вспененный губчатый слой может быть образован из листа вспененного материала. Пена может быть образована при наличии поверхностно-активного соединения посредством принудительной подачи воздуха или газа в материал, посредством выделения газов, растворенных под давлением, либо посредством образования газа при проведении химической реакции (например, с выделением двуокиси углерода из окисленных карбонатов). Пена может быть стабилизирована посредством поверхностно-активного вещества или стабилизатора пены.
3
Вспененный губчатый слой может быть получен из естественных или синтетических латексов, например, из полистирола, полиуретана и других полимерных материалов. Предпочтительно, чтобы лист из вспененного материала представлял собой пористое, весьма легкое вещество, полученное из различных пластиков, например, из эпоксидных смол, уретановых смол, полиуретана, полистирола, полиэтилена или поливинилхлорида. Они синтезированы либо посредством введения воздуха в водный раствор, либо дисперсии смолы или посредством веществ, создающих движущую силу. В этом случае вещество, создающее движущую силу, действует в пластике, при этом оно либо испаряется при нагревании (например, пентан), либо разлагается на составные части, формируя газ (например, азоизобутиродинитрил или динитросопентаметилен тетрамин), который расширяет пластик. Предварительно отформованные детали из пластиковой пены могут быть изготовлены посредством расположения пластика (например, гранул полистирола, содержащего пентан) в нагретой паром форме перед его вспениванием. Сделано различие между мягкой и твердой пеной, которая далее может быть подразделена на пену с открытыми порами и пену с закрытыми порами. Мягкую пену используют для всех типов набивок и в качестве губок, в то время как твердую пену, в общем, используют в качестве твердых пен с низкой плотностью (от 0,005 до 0,1 г/см).
3
Как вариант, также может быть использована вспененная резина. Вспененная резина представляет собой весьма эластичную, пористую и легкую резину с плотностью от 0,10 до 0,25 г/см, причем существует несколько способов ее изготовления непосредственно из латекса. 1. Латексную смесь, содержащую газообразующие вспенивающие агенты, поверхностно-активные вещества и тепловые активаторы, преобразуют в водную пену посредством энергичного перемешивания, после чего коагулируют в металлической форме при температуре от 60°С до 70°С. 2. Латексную смесь вспенивают посредством кислорода, ферментативно выделяемого из перекиси водорода, и коагулируют посредством пропускания через нее двуокиси углерода либо посредством добавления кремнефтористого натрия. 3. Латексную смесь предварительно вулканизируют и насыщают азотом под высоким давлением в автоклаве. Когда давление будет сброшено, смесь вспучивают посредством выделения азота и фиксируют посредством вулканизации. Для придания пене большей прочности могут быть добавлены синтетические волокна, стекловолокно или подобные материалы.
Согласно фиг.4 в форму 60 помещен надувной эластичный баллон 70. Надувной эластичный баллон содержит внутренний надувной баллон (не показан) для удерживания воздуха или газа, либо их смеси, и упрочняющий оборачивающий слой, причем оборачивающий слой здесь показан.
Оборачивающий слой содержит витки из моноволокна, которые обернуты вокруг эластичного баллона для содействия сохранению баллоном его формы, когда он надут. Эластичный баллон обычно изготавливают, например, из композиции с бутиловой резиной, включающей в себя галогенбутиловую резину (хлоробутиловую или бромобутиловую резину), либо другой подобный упругий, растягиваемый материал для удерживания воздуха или газа. Эластичному баллону обычно придают сферическую форму и его оснащают клапаном для введения воздуха или газа под давлением во внутреннюю часть баллона для надувания. Оборачивающий слой (или обмоточный упрочняющий слой) обычно формируют из моноволокна, выполняемого из полиэфира и/или нейлона, и наматывают вокруг эластичного баллона (не показан) по заданной схеме либо произвольным образом, чтобы содействовать сохранению готовым мячом сферической формы под обычным давлением накачивания и при напряжениях, возникающих при его использовании. Витки могут быть покрыты клейким веществом, которое обеспечивает возможность их прилипания к эластичному баллону и друг к другу.
В течение формирования вспененного промежуточного каркаса эластичный баллон и витки могут быть частично спущены при их добавлении к форме, содержащей лист 50 вспененного губчатого слоя. Это способствует процессу изготовления. Далее в эластичном баллоне может быть создано давление или в нем может быть создано частичное давление, чтобы способствовать процессу ламинирования и/или формования.
На фиг.3 представлена только половина каркаса мяча. Для другой половины выполняют те же самые подготовительные операции, так что в целом будут необходимы два листа 50 губчатого слоя, чтобы изготовить один каркас 10 мяча для игр. Это сочетание эластичного баллона, листов губчатого слоя и листов наружного слоя можно считать полуготовым каркасом мяча.
Затем форму закрывают, нагревают и создают давление для получения слоистой структуры из надувного эластичного баллона 70, листов 50 губчатого слоя и листов наружного слоя в виде каркаса мяча для игр, имеющего вспененный губчатый слой 30 и наружный покрывной слой 20. Форма может быть использована для образования выступающих швов 22 на слое 20 наружного покрытия, которые будут образованы из материала листов наружного слоя. Таким образом, выступающие швы в данном случае не будут образованы из дополнительных полос резины и т.д., расположенных на поверхности слоя наружного покрытия.
На фиг.5 представлен вид каркаса 10 надувного мяча после получения слоистой структуры. После этого каркас может быть отвержден и вулканизирован. На фиг.6 представлен вид каркаса 10 мяча после вулканизации. Можно видеть выступающие швы 22. Панельные зоны 12 определены посредством выступающих швов 22, а покрывные панели (не показаны) расположены в этих панельных зонах для завершения мяча для игр. Как вариант, когда панели наружного покрытия нежелательны, может быть отформован слой 20 наружного покрытия, чтобы смоделировать слой наружного покрытия готового баскетбольного мяча. Например, слой наружного покрытия может быть отформован для включения текстурированной наружной поверхности, чтобы улучшить захват мяча и лучше ощущать его. На поверхности наружного покрытия также могут быть отформованы другие детали поверхности, включая название изготовителя, номер модели, торговую марку, графические изображения и т.д.
Как показано на фиг.2, лист 50 вспененного губчатого слоя имеет восемь лепестков 54 одинаковой формы. Однако количество лепестков может изменяться в такой степени, чтобы они могли быть расположены по существу в форме полусферы, так чтобы между смежными лепестками по существу не было зазора. Также не требуется, чтобы все лепестки имели одинаковую конфигурацию. Конфигурации лепестков могут изменяться в такой степени, чтобы они могли быть расположены по существу в форме полусферы, так чтобы между смежными лепестками по существу не было зазора. Лепестки также могут незначительно перекрывать друг друга для гарантии конструктивной целостности слоя наружного покрытия.
Более широко, вспененный губчатый слой 30 может быть образован из множества листов, которым придают такую конфигурацию, что множество листов может быть согнуто по существу в форму сферы, при этом между каждой парой смежных листов по существу не остается зазора. Эти варианты не требуют, чтобы множество листов обязательно формировало две полусферы до формирования сферы. В характерных вариантах множество листов, в общем, может составлять два, четыре, восемь или шестнадцать листов. В других характерных вариантах все листы имеют одну и ту же конфигурацию. Например, когда множество составляет два листа с одной и той же конфигурацией, лист представляет собой лист 50, показанный на фиг.2
Следует заметить, что лист вспененного губчатого слоя уже вспенен. Он не помещен на эластичный баллон как вспениваемый материал, который позже вспенивают посредством нагревания в форме, что раскрыто в патенте США № 5636835. Другими словами, вспененный материал не образует газ при нагревании.
Полученный таким образом каркас затем может быть покрыт покрывными материалами различных типов, например, натуральной или синтетической кожей и т.д. Например, каркас может быть образован с выступающими каналами, швами или ребрами, которые содействуют расположению покрывных панелей в определенном положении на мяче. После этого панели могут быть приклеены к каркасу или наложены на него так, чтобы прилегать между предварительно образованными каналами, швами или ребрами.
Каркасы мячей для игр согласно приведенному описанию могут быть использованы для изготовления, например, баскетбольных мячей. Обычно целый мяч, в общем, содержит восемь (8) наружных покрывных панелей указанной конфигурации, которая представлена на фиг.7 и 8. Они также могут быть использованы в баскетбольном мяче, имеющем конструкцию, показанную на фиг.9 и 10. В патенте США № D522596 на образец показаны виды в перспективе баскетбольного мяча для НБА (Национальная баскетбольная ассоциация). Этот баскетбольный мяч 80 изготовлен из двух взаимосвязанных панелей 90, 92, при этом он имеет только один приподнятый шов 82. Характерные технологии изготовления и другие подробности формирования надувных мячей для занятий спортом, например, баскетбольных мячей, также описаны в патентах США №№ 5681233, 6520877, 3405018, 5310178 и 5741195.
Мячи для игр, каркасы мячей для игр и способы согласно данному описанию раскрыты со ссылками на варианты их осуществления, представленные в качестве примера. Очевидно, что при прочтении и понимании предшествующего подробного описания также придут на ум другие модификации и изменения. Можно полагать, что варианты, представленные в качестве примера, следует понимать как включающие в себя все такие модификации и изменения в той степени, в которой они находятся в объеме прилагаемых пунктов формулы изобретения или их эквивалентов.