适合于水上运动的球的制作方法

专利名称：适合于水上运动的球的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种球，具体而言，本发明涉及一种适合于水上 运动的球。
背景技术：
多年来儿童和成年人使用球进行消遣和娱乐。球通常以它们可以以 一定角度从硬表面上弹起的方式被使用。并且水也是为许多人带来快乐 的源泉。
在体育界，长期以来公知的是球与水相关地使用，其中水球是众所 周知的运动。
US 2001/0014633中描述了另一种用于水上运动的球，其中球的内部 具有充满气体和流体组合的腔，其中流体可以是凝胶而气体通常是空气。 这种球用于沿水面掠过或滑动。其不能很好地反弹。
球还公知可用于锻练以增强肌肉。在US 6,224,513中描述了一种这 样的球。此球包括聚氨酯核心，在该核心上设置有包含LYCRA⑧的弹性
夕卜壳层o
对于某些类型的水上运动而言重要的是，球可很好地从水面上弹起， 从而球在被投掷在水面上时可具有能够进行若干次其它反弹的轨迹。然 后，球同时能够很好地漂浮也是重要的。
目前在水上运动领域还不存在这样的球。
出于上述原因以及本领域技术人员在阅读并理解本说明书后显而易 见的其他原因，在本领域内需要提供一种改进的水上运动用球。

发明内容
上述与球有关的问题以及其他问题可通过本发明解决，通过阅读并
研究以下说明书可理解这些问题。
因此，本发明的一个目标旨在解决提供具有良好反弹以及漂浮特性 的水上运动用球的问题。
根据本发明，通过提供一种适合于水上运动的球而解决该问题，该 球包括
仅包含凝胶的凝胶部分；
设置在该凝胶部分的外表面之上的外部弹性外壳部分；以及 在该球的内部紧邻该凝胶部分且包括塑料材料和气体的漂浮增强部分。
根据本发明的一些实施方式，该漂浮增强部分由多孔塑料材料制成， 其中所述气体设置在该材料内。该多孔塑料材料可以是苯乙烯-丁二烯橡 胶。其还可以是例如泡沫聚氨酯的泡沫塑料。
根据本发明的一些实施方式，该漂浮增强部分包括仅填充有例如空 气的气体的腔，该腔的至少一个壁由无孔塑料材料层制成。于是，此层 的塑料材料优选为例如聚乙烯的无孔热塑材料。
根据本发明的一些实施方式，该漂浮增强部分设为球的核心，所述 凝胶部分设置在该核心之上。这使得能够提供适于在游泳池内使用的尺 寸相对小的球。
根据本发明的一些实施方式，该凝胶部分被设为球的核心，且所述 漂浮增强部分的塑料材料围绕该凝胶部分设置。这里，该漂浮增强部分 在所述凝胶核心和所述外部弹性外壳部分之间具有至少一个塑料材料 层。这样，可提供适于在湖水或海水中使用的较大的球。
球的弹性外壳部分还可包括可拉伸织物层，该织物层上可粘附或不 粘附增强层。
因此，通过本发明提供了一种由于凝胶部分的性质而可在水面上很 好反弹且同时由于漂浮增强部分而能很好漂浮的球。在需要被投掷在水 面上时能具有可进行数次反弹的轨迹并且还能很好漂浮在水面上的球 时，这一点是有利的。


图1是本发明的球的透视图2是根据本发明的第一实施方式的图1的球的剖面图; 图3是本发明的外壳部分的第一变型的剖面图； 图4是根据本发明的第二实施方式的球的剖面图； 图5是根据本发明的第三实施方式的剖面图；而且 图6是本发明的外壳部分的第二变型的剖面图。
具体实施例方式
在下文对优选实施方式的详细说明中将参照附图，这些附图形成说 明书的一部分，并且其中以示例的方式示出了可实现本发明的具体优选 实施方式。对这些实施方式的描述足够详细，从而使得本领域技术人员 能够实现本发明，并且应理解，可利用其他实施方式，且在不背离本发 明的精神和范围的情况下，可作出改变。因此，下文的详细说明并不是 起限制作用，本发明的范围仅由权利要求限定。
参照图l，提供了本发明的球10的一个实施方式的透视图。此附图 将用于说明待在下文更详细讨论的本发明的三个具体实施方式
。此球10 适合于水上运动。球10在正常状态下是圆形或球形的球。在所示实施方 式中，该球具有缝制线，以模仿棒球的外观。应理解，球并不局限于圆 形球，其它形状例如椭圆形也是可行的，同样具有本说明书的优点。
图2示出根据本发明的第一示例性实施方式的球10的剖面图，并示 出球10的不同部分或片段。图IO包括凝胶部分12，该部分仅包含凝胶 并且这里是球10的核心，围绕该凝胶部分设置有漂浮增强部分14。该漂 浮增强部分14在此包括塑料材料和气体。为此，漂浮增强部分14包括 塑料材料制成的薄层16。在塑料材料薄层16的内表面和凝胶核心12的 外表面之间存在封闭腔18，该封闭腔18仅填充例如空气的气体。这里， 凝胶核心是该腔的一个壁，而塑料材料的薄层16是该腔18的另一个壁。 这样，根据此第一实施方式，塑料材料层16和腔18共同形成漂浮增强 部分20。在漂浮增强部分14上设置有外部弹性外壳部分20。该弹性外
壳部分20因而设置在凝胶部分12和漂浮增强部分14 二者之上并覆盖整 个漂浮增强部分14。
凝胶在用于水中时必须具有非常好的反弹特性，这样球在被投掷在 水面上时的轨迹使得球可进行数次反弹。这使得可提供可用于需要这种 反弹特性的水上运动的球。凝胶优选地是基于聚氨酯的凝胶，并且其密 度在l-1.3g/cmS的范围内且优选地为大约1.05 g/cm3。凝胶核心12的直 径大约为50-60mm并优选地为55mm。凝胶核心12可以是二苯基甲烷 _4,4，-二异氰酸酯。可从BASF Headway Polyurethanes (TaiWan) Co.， Ltd. ， No. 11 ， Jen Cheng Road， Hsinchu Industrial Park, Huko Heian， Hsinchu， TaiWan获得作为商标名为1-126的硅聚氨酯凝胶材料的这一凝胶。本领 域技术人员应理解，可使用其他硅材料而不会背离本发明的范围。也可 使用基于硅之外的材料的凝胶。还可使用仅包含聚氨酯的凝胶，或者诸 如基于聚醚多元醇的凝胶之类的凝胶。
图3示出可用于本发明的所有实施方式的外壳部分20的第一变型， 该附图示出通过此部分20的剖面图。这里，该部分包括可拉伸织物(例 如某些类型的机织织物，如LYCRA )层22。这里，可拉伸织物层22 的厚度大约为0.2-lmm，优选为大约0.6mm。
如上所述，在一个实施方式中织物层是LYCRA⑧。LYCRA⑧最初被 开发出来作为橡胶的替代品，并且能够伸展到其原始长度的大约7倍， 然后弹回到其起始尺寸而不会丧失其弹性。实际上，市场上不存在完全 用LYCRA⑧制成的这种物品。其从不被单独使用，而总是与其它天然或 人造纤维一起使用。仅仅2%的LYCRA⑥就足以提高机织织物的运动和其 保持形状的能力。外壳部分形成了球的可容易而舒适地握在手中的外表 面。 _
LYCRA⑧是由DuPont公司发明和生产的人造弹性纤维。通常，这些 类型的纤维在美国和加拿大称为spandex，而在欧洲称为elastane。 LYCRA⑧是"链段聚氨酯"。尽管LYCRA⑧看上去象单根、连续的线，但 是其实际上是一束细小的细丝。正是此独特的分子结构使得LYCRA⑧具 有内在、持久的弹性。即使将其拉伸到其原始长度的4到7倍， 一旦释
放拉力其仍可返回其起始大小。
因此，外壳部分20和核心12使得能够提供一种操作舒适并且在水
面上反弹良好的球。但是，此组合在被单独提供时会形成过重而不能很 好漂浮的球。这样，球在经过一段时间后会下沉，而此前是缓慢地浮到 水面上，这会降低水上运动的乐趣。可以使凝胶的密度较低以提高漂浮 特性，但是这样会降低反弹特性。
为了在保持良好反弹特性的同时提高漂浮特性，设置漂浮增强部分。
在第一实施方式中，漂浮增强部分14的塑料材料层16是无孔塑料材料 层，该无孔塑料材料可以是热塑材料并且在一个实施方式中是聚乙烯 (PE)。此材料本身确实会降低球的总密度因此可提高漂浮性能。不过密 封气体进一步提高了漂浮性能。塑料材料层16还优选非常薄并且设置成 薄片。该层的厚度优选在0.05-0.2mm的范围内并优选为0.1mm。这样， 仍然保持了凝胶的良好反弹特性。弹性外壳部分20的可拉伸织物还在塑 料材料层16上提供均匀压力，这使得空气压力围绕凝胶核心均匀分布。 因此，该第一示例性实施方式允许提供具有良好反弹和漂浮特性的 较大的球。这对于湖上或海上的水滨使用是有利的。
可改变此第一实施方式，即，该漂浮增强部分包括两个塑料材料层， 一个塑料材料层邻近凝胶核心而另一层邻近外壳部分。在这两层之间设 置填充有气体优选为空气的腔。
现在将参照图4说明根据本发明的球的第二示例性实施方式，该附 图示出通过球10的剖面图。如在第一实施方式中的那样，存在由已经结 合第一实施方式说明的那种材料制成的凝胶核心12。此核心因此仅包含 凝胶。还提供了外壳部分20，其可以是结合图3所述的类型。在凝胶核 心12和外壳部分20之间设置有漂浮增强部分14。这里，漂浮增强部分 14仅由多孔塑料材料层24制成，该材料在此实施方式中是苯乙烯-丁二 烯-橡胶。但是，其可以是其它例如氯丁橡胶的材料或类似材料。苯乙烯-丁二烯橡胶是固态的、有弹性的且是柔性的，并且包含空气，从而该材 料的密度使得在仍然保持凝胶的良好反弹品质的同时，球轻得足以很好 地漂浮。层24的厚度在0.5-1.5mm的范围内且优选为大约1mm。
应认识到，第一和第二实施方式可进行组合，即可在漂浮增强部分 内设置密封空气间隙的多孔塑料材料(例如苯乙烯-丁二烯橡胶)制成的 层和无孔塑料材料(例如聚乙烯)制成的层。在此情况下，苯乙烯-丁二
烯橡胶的厚度则优选为大约0.5mm。
现在将参照图5说明根据本发明的球的第三示例性实施方式，该附 图示出通过球10的剖面图。
这里，漂浮增强部分被提供作为球的核心26，并且呈泡沫塑料或多 孔塑料材料的形式，优选呈泡沫聚氨酯的形式。因此，当形成泡沬时， 空气被包含在塑料材料内。这里，核心26的直径可在30至40mm的范 围内。围绕此泡沫核心26设置作为仅包含凝胶的凝胶层28的凝胶部分， 该凝胶是上文结合图2和图4说明的任何材料。这里，凝胶层28的厚度 通常可在5至10mm的范围内，并且核心和凝胶层组合的直径优选为大 约50mm。在凝胶层28之上设置有外壳部分20。
通过提供这样的泡沬核心，整个球的密度与使用凝胶核心的情况相 比降低了，同时仍可利用凝胶的反弹特性。因此获得了一种能更好地漂 浮并且具有良好反弹特性的球。此解决方案还使得可提供适于在水上运 动中被儿童使用的和/或适于在游泳池内使用的小球。通常，这使得可提 供直径大约为50mm的球。
可通过将具有多孔塑料材料的核心与密封气体(例如空气)的无孔 塑料材料的层互换，来改变第三实施方式的此漂浮增强部分。这样气体 可被提供到位于球中心的封闭腔内，在该处多孔塑料材料层可形成该腔 的壁。在此层外部是凝胶层，而该凝胶层外部则是外壳部分。无孔塑料 材料可以是由与关于第一实施方式提到的材料相同的材料制成。
图6示出可用于本发明的所有实施方式的外壳部分的第二变型，该 附图示出通过此部分20的剖面图。在此，该部分还包括可拉伸织物例如 LYCRA⑧的层22，在该层之下设置有外壳增强层30。
外壳增强层30可以是聚氨酯(PU)层。应认识到，可使用除了PU 之外的其他材料，例如苯乙烯-丁二烯-橡胶、氯丁橡胶或类似材料。PU 层30用作防止一些水进入壁内的防水层。但是，当将可拉伸织物紧固到
外壳增强层30上时，外壳部分20通常包括缝合线，这将允许一些水通
过外壳增强层30。
可拉伸织物层22的厚度可与第一变型中所述的厚度相同，而增强层 的厚度可以是大约0.5-1.5mm并且优选为大约lmm。因此，这里，外壳 部分20的厚度可在0.7-2.5mm的范围内并且优选为大约1.6mm。
球的反弹还可依赖于凝胶特性之外的其他因素。通常，反弹可依赖 于这样一些因素，例如在水面上的入射角、球的质量、球在撞击水面时 的球速、球的重心位置以及球表面有多硬。由于根据本发明的球设有凝 胶，所以在撞击水面时重心会移位，这使得球从水面上弹回。这样此移 位也至少部份地依赖于这些其他因素以及所使用的核心的类型，即该核 心是被凝胶围绕的泡沫塑料核心，还是具有外部漂浮增强部分的凝胶核 心。
根据上述三个实施方式的球已被证实具有良好的反弹特性，其中泡 沫塑料核心提高了直径为大约50mm的小球的反弹特性，但是没有提高 直径大约为55mm的较大球的反弹特性。
因此，通过本发明，提供了一种由于凝胶部分的特性而可在水面上 很好地反弹、且同时由于漂浮增强部分而能够很好地漂浮的球。在需要 被投掷在水面上时能具有可进行数次反弹的轨迹并且还能很好漂浮在水 面上的球时，这一点是有利的。
尽管文中已经示出和说明了具体的实施方式，但是本领域技术人员 应理解，任何据认为可实现相同目的的设置都可替代所示的具体实施方 式。此申请旨在覆盖本发明的任何修改或变型。因此，应明确本发明仅 由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种适合于水上运动的球(10)，该球包括仅包含凝胶的凝胶部分(12；28)；设置在该凝胶部分的外表面之上的外部弹性外壳部分(20)；以及在该球的内部紧邻该凝胶部分且包括塑料材料和气体的漂浮增强部分(14；26)。
2. 根据权利要求l所述的球，其中，所述漂浮增强部分包括包含所 述气体的多孔塑料材料。
3. 根据权利要求2所述的球，其中，所述多孔塑料材料是泡沬塑料 材料，并优选为泡沫聚氨酯。
4. 根据权利要求2所述的球，其中，所述多孔塑料材料是苯乙烯-丁二烯橡胶。
5. 根据以上任一权利要求所述的球，其中，所述漂浮增强部分包括 仅填充有气体的腔(18)，该腔的至少一个壁由无孔塑料材料层(16)形 成。
6. 根据权利要求5所述的球，其中，所述塑料材料层(16)是热塑 性材料制成的，优选是聚乙烯制成的。
7. 根据以上任一权利要求所述的球，其中，所述漂浮增强部分设置 为球的核心(26)，所述凝胶部分设置在该核心之上。
8. 根据权利要求1-6中任一项所述的球，其中，所述凝胶部分设置 为球的核心(12)，所述漂浮增强部分的塑料材料围绕该凝胶部分设置， 并且该漂浮增强部分在该凝胶核心和外部弹性外壳部分之间具有至少一 个塑料材料层(16; 24)。
9. 根据以上任一权利要求所述的球，其中，所述弹性外壳部分(20) 包括可拉伸织物层(22)。
10. 根据权利要求9所述的球，其中所述弹性外壳部分包括紧固在 所述可拉伸织物层上的外壳增强层(30)。
全文摘要
本发明涉及一种适合于水上运动的球(10)，该球包括仅包含凝胶的凝胶部分(28)；设置在该凝胶部分的外表面之上的外部弹性外壳部分(20)；以及在该球的内部紧邻该凝胶部分并包括塑料材料和气体的漂浮增强部分(26)。这样，提供了一种具有反弹和漂浮特性的球。
文档编号A63B37/08GK101171056SQ200580049739
公开日2008年4月30日 申请日期2005年5月20日 优先权日2005年5月12日
发明者扬·冯·赫兰 申请人:瓦博巴有限公司