DE102008058943B3

DE102008058943B3 - Blase für einen Ball

Info

Publication number: DE102008058943B3
Application number: DE102008058943A
Authority: DE
Inventors: Volker Peter Steidle
Original assignee: Adidas International Marketing BV
Current assignee: Adidas International Marketing BV
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2028-11-26
Also published as: JP2010125333A; EP2189193A1; EP2189193B1; CN101732832B; US8517869B2; US20100130315A1; CN101732832A; JP5079776B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blase (1) für einen aufblasbaren Ball, insbesondere einen Fußball, mit einer Form, die im Wesentlichen der Form des Balls entspricht, und mit einer elektrischen Verkabelung (30, 60), wobei die Verkabelung (30, 60) zumindest teilweise entlang einer Blasenwand (50) angeordnet ist.

Description

1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blase für einen aufblasbaren Ball mit einer elektrischen Verkabelung.
2. Der Stand der Technik
Durch den Fortschritt in der Mikroelektronik ist es in den letzten Jahren möglich geworden, Bälle, beispielsweise Fußbälle, mit elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen zu versehen. So offenbaren beispielsweise die US 2004/0162170 A1 und die EP 1 637 192 A1 der Anmelderin, die DE 103 50 300 A1 und die DE 10 2007 013 025 A1 die Anordnung verschiedener Sensoren, Empfänger, Sender oder auch Lautsprecher innerhalb der Blase eines Balls.
Eine ausbalancierte Anordnung mehrerer elektronischer oder elektrischer Bauteile, die die Spieleigenschaften des Balls nicht nachteilig beeinflussen, erfordert entweder eine gemeinsame Positionierung im Zentrum der Blase oder eine getrennte aber im Wesentlichen symmetrische Verteilung der Bauteile, sodass im Ergebnis der Ball keine nennenswerte Unwucht aufweist. Wenn die getrennten Bauteile elektrisch in Verbindung stehen müssen, beispielsweise wenn ein kleiner Akkumulator ein elektronisches Gerät mit Strom versorgt, müssen die Bauteile durch Kabel o. ä. elektrisch miteinander verbunden werden. Aus der DE 103 50 300 A1 ist eine zentrierte Anordnung eines Ladekabels zwischen zwei Blasenkammern bekannt, das bei hinreichendem Luftdruck ebenso wie das angeschlossene elektronische Bauteil im Zentrum der Blase durch benachbarte Wände der beiden Blasenkammern fixiert wird. In der oben genannten US 2004/0162170 A1 verläuft das elektrische Kabel ebenfalls zentrisch zwischen zwei gegenüberliegend angeordneten Bauteilen durch das Blaseninnere und verbindet damit auf direktem Weg die beiden Bauteile.
Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung hat jedoch erkannt, dass die bisher bekannten Anordnungen zwar zu ausbalancierten Ballkonstruktionen führen, jedoch den dynamischen Anforderungen an einen Ball, wie sie insbesondere bei einem Fußball auftreten, nicht gewachsen sind. Bei einem starken Schuss, beispielsweise einem Strafstoß, wirken auf einen Fußball erhebliche Kräfte ein, die zu Deformationen bis hin zu einer bananenförmigen Gestalt des Balls führen können. Die aus dem Stand der Technik bekannten Verkabelungen in einer Blase halten diesen Belastungen häufig nicht Stand, so dass es zu Beschädigungen des Kabels, seiner Kontaktstellen oder des daran angeschlossenen Bauteils kommt. Dies gilt insbesondere für frei im Blaseninneren verlaufende Kabel aber auch für die Anordnung zwischen zwei innen liegenden Blasenwänden, insbesondere wenn in den beiden Blasenkammern ein zu geringer Luftdruck herrscht und das Kabel daher nicht ausreichend fixiert wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Blase für einen aufblasbaren Ball mit einer elektrischen Verkabelung bereitzustellen, die in der Lage ist, den genannten Belastungen besser als die bislang bekannten Anordnungen standzuhalten und damit eine zuverlässigere Funktion der angeschlossenen elektrischen und/oder elektronischen Bauteile zu gewährleisten.
3. Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem durch eine Blase für einen aufblasbaren Ball, insbesondere einen Fußball, mit einer Form, die im Wesentlichen der Form des Balls entspricht, und mit einer elektrischen Verkabelung, wobei die Verkabelung zumindest teilweise entlang einer Blasenwand angeordnet ist.
Die Erfindung löst sich damit von der festen Vorstellung im oben erläuterten Stand der Technik, wonach die Verkabelung im Wesentlichen zentrisch durch die Blase verlaufen muss. Durch die Anordnung entlang einer Blasenwand, vorzugsweise der äußeren Blasenwand, die entweder unmittelbar oder getrennt durch eine Karkasse an der äußeren Ballhülle anliegt, kann die Verkabelung flächig verankert und damit anders als bislang mechanisch stabilisiert werden.
Die Verkabelung ist vorzugsweise auf einer Innenseite einer Blasenwand angeordnet ist. Denkbar ist jedoch auch eine Anordnung auf einer Außenseite der Blasenwand oder eine Integration in die Blasenwand, beispielsweise im Rahmen der Fertigung des Blasenmaterials.
Bevorzugt ist die Verkabelung zumindest abschnittsweise in einem Tunnel angeordnet, der bevorzugt zumindest teilweise durch die Blasenwand gebildet wird. Diese Ausführungsform ist ein gegenwärtig bevorzugtes Beispiel der oben genannten flächigen Verankerung, die für das Vermeiden von Beschädigungen bei großen Deformationen der Blase besonders vorteilhaft ist.
Der Tunnel weist bevorzugt eine Mehrzahl von Öffnungen zum Blaseninneren hin auf, um einen Druckausgleich zwischen dem Inneren des Tunnels und dem Blaseninneren zu gewährleisten und mechanische Belastungen durch unterschiedliche Drücke und bei Deformationen des Balls zu vermeiden. Zwei dieser Öffnungen können zudem zum Einführen der Verkabelung verwendet werden.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Verkabelung entlang der Blasenwand zumindest abschnittsweise einen Verlauf mit im Wesentlichen geradlinigen Teilstücken auf, die durch gekrümmte Teilstücke miteinander verbunden sind. Der Verlauf der Verkabelung entspricht damit nicht einer Geodäte zwischen den beiden zu verbindenden Bauteilen, d. h. der kürzesten Verbindung entlang der äußeren Blasenwand, sondern weist im Gegenteil einen absichtlich gekrümmten Verlauf auf. Es hat sich herausgestellt, dass dies für die Stabilität der Verkabelung bei starken Verformungen der Blase besonders vorteilhaft ist. Übermäßige Zugbelastungen sind daher auch bei starken Verformungen des Balls oder einem zu geringem Luftdruck in der Blase ausgeschlossen.
In einem Ausführungsbeispiel weist die erläuterte Verkabelung zwei Teilbereiche auf, die im Wesentlichen auf gegenüberliegenden Segmenten der Blasenwand angeordnet sind. Durch die Anordnung der Verkabelung entlang der äußeren Blasenwand wird eine Unwucht erzeugt, die durch die bevorzugte symmetrische Verteilung auf gegenüberliegende Segmenten der Blase zum großen Teil kompensiert werden kann.
In den erläuterten Ausführungsbeispielen verbindet die Verkabelung vorzugsweise ein erstes elektrisches/elektronisches Bauteil mit einem zweiten elektrischen/elektronischen Bauteil, beispielsweise einen Drucksensor zum Messen des Drucks innerhalb der Blase mit einer Anzeigevorrichtung, die in ein Ventil der Blase integriert werden kann. Denkbar sind jedoch auch andere Einsatzmöglichkeiten der erläuterten Verkabelung, beispielsweise als Antennenkonfiguration für elektromagnetische Sender und/oder Empfänger eines Balls oder zur Verbindung einer elektromagnetische Spule mit einem Energiespeicher. Grundsätzlich kann das durch die Verkabelung anzuschließende Bauteil innerhalb oder außerhalb der Blase oder des entsprechenden Balls angeordnet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Ball, insbesondere einen Fußball, mit mindestens einem elektrischen und/oder mindestens einem elektronischen Bauteil. Der Ball enthält eine Blase gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen und wird daher eine wesentlich höhere Lebensdauer seiner elektrischen Verbindungen aufweisen als die Konstruktionen nach dem oben erläuterten Stand der Technik.
4. Kurze Beschreibung der begleitenden Figuren
Im Folgenden werden Aspekte der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren genauer erläutert. Diese Figuren zeigen:
1: Eine Gesamtdarstellung einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blase;
2: Eine schematische Darstellung einer äußeren Blasenwand und der daran angeordneten Verkabelung im Schnitt;
3: Eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform; und
4a, 4b: eine schematische Draufsicht und eine schematische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
5. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung am Beispiel einer Blase für einen Fußball näher erläutert. Es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung in einem Fußball beschränkt ist. Andere Bälle mit einer aufblasbaren Blase, beispielweise Handbälle, Basketbälle, Volleybälle, Rugbybälle, Bälle für American Football etc., können ebenfalls in der nachfolgend angegebenen Weise mit einer Verkabelung versehen werden. Allerdings führt die vorliegende Erfindung beim Einsatz in einem Fußball zu besonders großen Vorteilen, da ein Fußball während des Spiels besonders starken Deformationen ausgesetzt ist und daher die aus dem Stand der Technik bekannten Verkabelungen der Blase häufig ausfallen.
1 zeigt eine Abbildung eines Ausführungsbeispiels der Blase 1. Die Blase 1 ist aus einen Kunststoffmaterial gefertigt. Wie man erkennen kann, ist in dem Ausführungsbeispiel in 1 die Blase 1 aus insgesamt sechs Segmenten 3 gefertigt, die sich jeweils im Wesentlichen vom oberen Ende der Blase 1, dem „Nordpol”, bis zum unteren Ende der Blase 1, dem „Südpol” erstrecken und an ihren Seitenkanten miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Kleben oder HF-Schweißen. Alternativ kann die Blase 1 auch in anderer Art hergestellt werden, beispielsweise aus weniger Segmenten 3 oder durch eine einstückige Fertigung der gesamten Blasenwand 50 durch Extrusion oder andere Verfahren. Die Blase kann aus einem Gummimaterial wie beispielsweise Latex oder aus einem Kunststoffmaterial wie beispielsweise TPU hergestellt werden. Dabei ist es für die Montage vorteilhaft, wenn die Blase aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material gefertigt wird.
Am Nordpol ist ein Ventil 10 der Blase 1 angeordnet. Das Ventil 10 kann eine Anzeigevorrichtung 13 mit zwei Leuchtdioden umfassen, eine grüne und eine rote, die anzeigen, ob der Luftdruck in der Blase 1 in einem vorgegebenen Bereich liegt (für einen Fußball beispielsweise 0,8–1,0 bar). Die rote Leuchtdiode ist in 1 zu erkennen, während die grüne Leuchtdiode auf der anderen Seite des Ventils 10 angeordnet ist und daher in 1 nicht zu erkennen ist. Am Südpol der Blase 1 ist ein elektronisches Bauteil 20 angeordnet, das einen Drucksensor und eine Stromversorgung, beispielsweise eine Batterie oder einen Akkumulator umfasst.
Es ist zu betonen, dass die Leuchtdioden, der Drucksensor und der Akkumulator lediglich Beispiele für die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile sind, die in oder an der Blase 1 angeordnet werden können. So könnten alternativ oder zusätzlich auch andere elektrische/elektronische Geräte in oder an der Blase 1 angeordnet werden, wie z. B. Beschleunigungssensoren, Lautsprecher, GPS-Empfänger, Sender und/oder Empfänger elektromagnetischer Signale, akustische und/oder optische Signalgeber, Speicherbausteine zur Speicherung von Daten, beispielsweise Beschleunigungswerten oder Positionsdaten oder auch eine Induktionsspule zum induktiven Laden oder eine Ladebuchse zum Laden eines Energiespeichers, z. B. eines Akkumulators oder eines Kondensators, etc.. Die entsprechend erforderliche Verkabelung kann auch eine andere Anzahl als die nachfolgend im Detail erläuterte Anzahl von Kabeln umfassen, je nachdem, wie viele Bauteile miteinander verbunden werden müssen.
Ein Beispiel für eine mit der erfindungsgemäßen Verkabelung bereitgestellte Induktionsspule ist in 3 schematisch dargestellt. Man erkennt eine Blase 1 eines Balls mit einem Ventil 110 und einer elektromagnetischen Spule 100. Die elektromagnetische Spule 100 ist an der Blase 1 angeordnet und umgibt das Ventil 110 kreisförmig. In weiteren Ausführungsformen ist die elektromagnetische Spule 100 an anderen Orten an der Blase 1 angeordnet, wobei die Nähe zu einem elektromagnetischen Feld einer Ladestation eine Rolle spielt. Je näher die elektromagnetische Spule 100 dem elektromagnetischen Feld einer Ladestation ist, umso schneller kann ein mit der elektromagnetischen Spule 100 verbundener Energiespeicher in oder an der Blase 1 geladen werden und umso weniger Energie wird benötigt.
Wie man in 1 erkennen kann, sind das elektronische Bauteil 20 und die Leuchtdioden über jeweils ein Paar Kabel 30 elektrisch miteinander verbunden. Mit jeweils einem Paar Kabel 30 wird eine der beiden Leuchtdioden mit Strom versorgt, je nachdem welche Druckverhältnisse innerhalb der Blase 1 vorliegen. In der in 1 dargestellten Ausführungsform der Blase 1 sind die beiden Paare von Kabeln 30 entlang von gegenüberliegenden Segmenten 3 der äußeren Blasenwand angeordnet, um eine Unwucht der Blase 1 und damit des Balls zu verhindern. In Anbetracht des vergleichsweise geringen Gewichts der Kabel 30 ist dies jedoch nicht zwingend erforderlich. So könnte beispielsweise in einer einfacheren Version die Druckanzeige nur eine einzige Leuchtdiode aufweisen und nur über ein einziges Kabelpaar 30 versorgt werden, das sich nur in einem Segment 3 befindet. Allerdings wäre auch dann eine Ausführungsform der Blase 1 bevorzugt, in der sich das Pluskabel und das Massekabel entlang von gegenüberliegenden Segmenten der Blasenwand erstrecken, um eine Unwucht der Blase 1 zu vermeiden. Umgekehrt ist es auch möglich, Kabel entlang von mehr als zwei Segmenten 3 der äußeren Blasenwand anzuordnen, beispielsweise, wenn mehr als vier elektrische Leitungen zur Verbindung von zwei Bauteilen gebraucht werden oder eine komplizierte Antennenkonfiguration realisiert werden soll.
Die Gesamtdarstellung in 1 zeigt einen in etwa zickzackförmigen Verlauf der beiden Kabelpaare 30 entlang der Blasenwand, der durch geradlinige Abschnitte 31 und gekrümmte Abschnitte 32 gebildet wird, die einander abwechseln. Zugbelastungen der Kabel 30 und damit auf die elektrischen Anschlüsse an den Leuchtdioden 13 und dem Bauteil 20 werden dadurch vermieden, selbst wenn die Blase 1 extremen Verformungen ausgesetzt wird. Neben dem in 1 dargestellten zickzackförmigen Verlauf sind auch andere Anordnungen von geradlinigen und gekrümmten Bereichen denkbar, mit denen dieses Ziel erreicht werden kann.
Die 4a und 4b zeigen weitere schematische Darstellungen des zickzackförmigen Verlaufs. Dabei ist aus der Draufsicht in 4a deutlich die symmetrische Anordnung der Verkabelung auf gegenüberliegenden Segmenten 3 der Blasenwand 50 zu erkennen. Ferner zeigen diese Darstellungen in noch größerer Klarheit die Vielzahl der geradlinigen Abschnitte 31, die durch gekrümmte Abschnitte 32 miteinander verbunden sind (vgl. 4b).
Insbesondere bei einem Fußball ist hingegen eine Anordnung weniger bevorzugt, in der die Kabel sich im Wesentlichen auf einer Geodäte, das heißt der kürzesten Verbindung entlang der Blasenwand zwischen den zu verbindenden elektrischen/elektronischen Bauteilen erstreckt. In der Blase 1 aus 1 mit den Leuchtdioden am Nordpol und dem Bauteil 20 am Südpol wäre dies ein Kabelverlauf entlang eines gedachten „Längengrads” der Blase. Eine Anordnung entlang einer Geodäte führt bei starken Deformationen zu einem höheren Risiko, dass sich das Kabel von der Blasenwand löst und es zu Beschädigungen an den elektrischen Anschlüssen und/oder der Blasenwand kommt. In Bällen, die weniger starken Deformationen unterliegen, kann dieser Gesichtspunkt jedoch weniger wichtig sein, so dass es in diesem Fall sinnvoll sein kann, die Verkabelung entlang einer Geodäte zu verlegen, um Kabellänge und damit Gewicht einzusparen.
2 zeigt schematisch eine beispielhafte Anordnung, wie sich ein Kabelpaar 60 in den oben erläuterten Ausführungsformen entlang der Blasenwand 50 erstreckt. Dazu werden durch Auflaminieren eines weiteren Materials 53 auf die Innenseite der Blasenwand 50 zwei Tunnel oder Kanäle 55 gebildet, in denen sich jeweils ein Kabel 60 erstrecken kann. Allerdings ist es auch möglich zwei oder mehrere Kabel 60 in einem gemeinsamen Tunnel 55 der Blasenwand 50 anzuordnen. Dies ist jedoch nur dann bevorzugt, wenn dünne Kabel verwendet werden, um zu große Korrugationen auf der Oberfläche der Blasenwand 50 zu vermeiden, die bei der Verbindung der Blase mit der Karkasse und/oder der Ballhülle zu Schwierigkeiten führen könnten. Alternativ könnten der oder die Tunnel 55 auch auf der Außenseite der Blasenwand 50 angeordnet werden (nicht dargestellt). Wie im Fall einer Anordnung auf der Innenseite ist es auch hier möglich, dass der Tunnel 55 zum Teil durch die Blasenwand 50 gebildet wird oder der Tunnel 55 wird separat gefertigt und nachfolgend an der Blasenwand 50 befestigt.
Die Kabel 60 sind innerhalb der Tunnel 55 frei beweglich. Dazu weist jedes Kabel am Ende des Tunnels eine hinreichende zusätzliche Länge auf. Darüber hinaus führt der zickzackförmige Verlauf ohnehin dazu, dass die Kabel ein hinreichendes Spiel aufweisen, sodass es auch bei starken Verformungen der Blase nicht zu einer Beschädigung des Kabels, seine Anschlüsse oder auch der Blasenwand kommt.
Die Tunnel 55 stellen einerseits eine zuverlässige Verankerung des Kabels 60 entlang der Blasenwand 50 sicher. Zum anderen ermöglichen sie ein gewisses Spiel der Kabel 60, so dass Zugspannungen auf die elektrischen Anschlüsse ver mieden werden. Vorzugsweise sind auf der zum Inneren der Blase gerichteten Seite der Tunnel 55 eine Mehrzahl von Löchern angeordnet (in den Figuren nicht gezeigt), um einen Druckausgleich zu ermöglichen und jegliche Materialbelastungen durch unterschiedliche Drücke zu verhindern. Diese Löcher oder Öffnungen sind vorzugweise im Bereich der gekrümmten Abschnitte 32 angeordnet und verhindern dadurch zusätzlich eine Faltung und Delamination des Materials 53, das die innere Wand der Tunnel 55 bildet.
In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes Kabel 60 mit einer eigenen Isolierung 61 versehen, die den eigentlichen Leiter 62 umgibt. Falls der Leiter 62 jedoch hinreichend dünn ist, kann er auch unmittelbar in die Blasenwand integriert werden, beispielsweise beim Kalandrieren einer Kunststofffolie, die als Blasenmaterial verwendet wird. Denkbar sind auch Ausführungsbeispiele, bei denen die Kabel 60 einfach innen oder auch außen an die Blasenwand 50 geklebt werden, oder durch Hochfrequenzschweißen mit der Blasenwand 50 verbunden werden. Schließlich ist es auch möglich die Kabel 60 nur abschnittsweise an der Blasenwand 50 zu befestigen.
Auch die in 3 dargestellte Verkabelung zu Bereitstellung einer Induktionsspule kann in ähnlicher Weise in oder an der Blasenwand 50 angeordnet werden. Dabei ist es denkbar, mehrere Windungen der Spule 100 gemeinsam in einem im Wesentlichen kreisförmigen Tunnel auf der Innen- oder der Außenseite der Blasenwand anzuordnen. Denkbar ist aber auch mehrere, möglicherweise konzentrische, Tunnel vorzusehen, in denen jeweils eine oder mehrere Spulenwicklungen vorgesehen werden (nicht dargestellt).

Claims

Blase (1) für einen aufblasbaren Ball, insbesondere einen Fußball, mit einer Form, die im Wesentlichen der Form des Balls entspricht, und mit einer elektrischen Verkabelung (30, 60), dadurch gekennzeichnet, dass die Verkabelung (30, 60) zumindest teilweise entlang einer Blasenwand (50) angeordnet ist.
Blase (1) nach Anspruch 1, wobei die Verkabelung (30, 60) auf einer Innenseite der Blasenwand (50) angeordnet ist.
Blase (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verkabelung (30, 60) zumindest abschnittsweise in einem Tunnel (55) angeordnet ist.
Blase (1) nach Anspruch 3, wobei der Tunnel (55) zumindest teilweise durch die Blasenwand (50) gebildet wird.
Blase (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Tunnel (55) eine Mehrzahl von Öffnungen zum Blaseninneren hin aufweist.
Blase (1) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Verkabelung (30, 60) entlang der Blasenwand (50) zumindest abschnittsweise einen Verlauf mit im Wesentlichen geradlinigen Teilstücken (31) aufweist, die durch gekrümmte Teilstücke (32) miteinander verbunden sind.
Blase (1) nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die Verkabelung (30, 60) zwei Teilbereiche aufweist, die bezogen auf ein Zentrum der Blase im Wesentlichen auf gegenüberliegenden Segmenten (3) der Blasenwand (50) angeordnet sind.
Blase (1) nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Verkabelung (30, 60) ein erstes elektrisches/elektronisches Bauteil (13) mit einem zweiten elektrischen/elektronischen Bauteil (20) verbindet.
Blase (1) nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Verkabelung (30, 60) einen Drucksensor (20) zum Messen des Drucks innerhalb der Blase (1) mit einer Anzeigevorrichtung (13) verbindet.
Blase (1) nach Anspruch 9, wobei die Anzeigevorrichtung (13) in ein Ventil (10) der Blase (1) integriert ist.
Blase (1) nach Anspruch 8, wobei die Verkabelung (30, 60) eine elektromagnetische Spule (13) mit einem Energiespeicher (20) verbindet.
Ball, insbesondere Fußball, mit mindestens einem elektrischen und/oder mindestens einem elektronischen Bauteil (20, 13) und einer Blase (1) nach einem der Ansprüche 1–11.