OVALER BALL, INSBESONDERE RUGBY- ODER FOOTBALL MIT SENDER

Die Erfindung betrifft einen ovalen Ball, insbesondere Rugby- oder Football.

Für ein Rugbyspiel bzw. ein "American Football"-Spiel werden ovale oder eiförmige bzw. als gestrecktes Spheroid oder Rotationsellipsoid ausgebildete Bälle verwendet, die üblicherweise eine aufblasbare Blase und eine die Blase umgebende Karkasse aufweist. In letzter Zeit werden immer mehr Anstrengungen dahingehend gemacht, den Ball während eines Spiels verfolgen zu können, um eine verbesserte Aufzeichnung eines Spiels, aber auch Möglichkeiten für eine Entscheidungshilfe bei bestimmten Situationen zu erreichen. Dazu muss der Ball mit einem Sender versehen werden, der Signale an im Bereich des Spielfeldes oder am Rande des Spielfeldes angeordnete Empfänger zu senden.

Aus der US 6 251 035 ist ein ovaler Ball mit Licht- und Geräuscheffekten bekannt, bei dem ein licht- und/oder geräuscherzeugendes Element innerhalb des ovalen Balls angeordnet ist. Dabei ist das Lichtelement in der Mitte eines Bandes angeordnet, das an den dünnen Enden der Blase des Balls befestigt ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt die Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Bauteil oder Modul innerhalb einer Hülle eines ovalen Balls anzuordnen, wobei das elektronische Bauteil in einer vorbestimmten Stellung sicher gehalten wird und wobei die auf das Bauteil während des Spiels wirkenden Kräfte gering gehalten werden sollen und die dynamischen Eigenschaften eines mit einem elektronischen Bauteil versehenen Balls nicht negativ beeinflusst werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs Alle folgende Beispiele, die nicht alle Merkmale beinhalten, die im Anspruch 1 definiert werden sind als Beispiele zu betrachten, die nicht zur Erfindung gehören.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.

Dadurch, dass das eine Sendereinheit aufweisende elektronische Modul stoffschlüssig im Bereich der Spitzen des Balls befestigt ist, wird das elektronische Bauteil bzw. Modul weniger starken Kräften ausgesetzt, da das Formteil die Beanspruchungen bei Verwendung des Balles aufnimmt. Die Aufnahme an den Spitzen ist vorteilhaft, da der Ball üblicherweise an den langen Seiten geschlagen wird. Dabei soll unter "Bereich der Spitzen" die beiden Enden des ovalen Balls eingeschlossen werden, aber auch im Falle eines elliptischen Querschnitts des Balls der Bereich bezeichnet werden, der einen Brennpunkt einschließt. Die Unterbringung des Moduls im Bereich des Ventils ist ebenfalls möglich, da eine Verstärkung als Unterbau für das Ventil vorgesehen ist, der das elektronische Modul stützt. Das Formteil kann Hohlräume aufweisen oder wabenförmig ausgebildet sein, um sein Gewicht zu verringern.

In einem Ausführungsbeispiel ist das elektronische Modul im Mittenbereich des Balles an mindestens zwei mit Maschen versehenen Netzteilen freischwebend befestigt ist, die jeweils in den Bereichen der Spitzen des Balles mit der Hülle großflächig stoffschlüssig verbunden sind.

Beispielsweise, aber nicht Teil der Erfindung, ist das mindestens eine elektronische Bauteil bzw. Modul formschlüssig und gegebenenfalls stoffschlüssig direkt in der Spitze bzw. dem ovalen Ende befestigt und besonders vorteilhaft ist, wenn an beiden Spitzen bzw. beiden Enden des Ovals jeweils ein elektronisches Bauteil bzw. Modul mit Sendeeinheit angeordnet ist, da in diesem Fall auch die Orientierung des Balles aufgrund von gesendeten Signalen bestimmt werden kann.

In einem Ausführungsbeispiel, das nicht Teil der Erfindung ist, ist das Bauteil bzw. Modul in einen im Bereich der Spitze der Hülle angeformten und das Formteil bildenden Ansatz eingesetzt, d.h. die Hülle wird mit einer Verstärkung mit Einprägung versehen, in die das elektronische Bauteil bzw. Modul formschlüssig eingesetzt werden kann. Dadurch ist die Lage des elektronischen Bauteil bzw. Moduls in der Hülle vorgegeben. Zusätzlich können Ansatz mit Einprägungen oder Aufnahmeraum und Bauteil bzw. Modul miteinander verklebt werden.

Um das Gewicht des zusätzlichen Aufnahmeelements oder Formteils für das elektronische Bauteil bzw. Modul in der Hülle gering zu halten, kann die Hülle auch im Bereich der Spitze bzw. im ovalen Bereich mit einer Kammer versehen sein, in die das Bauteil bzw. Modul eingesetzt werden kann. Dabei kann die Kammer durch eine zusätzlich angeformte elastischen oder nichtelastischen flexiblen Abdeckung gebildet werden, die das Bauteil bzw. Modul überdeckt und die mit der Hülle verklebt werden kann oder mit Verbindungselementen mit der Hülle verbunden werden kann.

Die Hülle des Balls kann nur eine karkassenartige Außenhülle aufweisen, sie kann aber auch aus der karkassenartigen Außenhülle und einer darin eingesetzten Blase bestehen. Falls der Ball aus Außenhülle und Blase besteht, kann das mindestens eine elektronische Bauteil bzw. Modul mit der Außenhülle oder mit der Blase verbunden sein.

Das elektronische Bauteil bzw. Modul oder die Bauteile bzw. Module können Sendeeinheiten mit mindestens einem Antennenelement und/oder Sensoren zum Erfassen von Ballparametern, aber auch einen Mikrocontroller umfassen, wobei das oder die Antennenelemente direkt an dem Sender, aber auch getrennt von ihm vorgesehen sein können. Im letzteren Fall kann sie an der Hülle, dem Formteil oder den Netzteilen befestigt sein und durch elektrische Leitungen mit dem Sender verbunden sein.

Vorteilhafterweise kann das elektronische Bauteil bzw. Modul als Elektronikmodul im Wesentlichen zweidimensional ausgebildet sein und mit der Hülle im Spitzenbereich oder dem Ventilbereich (Unterbau) fest verbunden sein. Da es flach in den Ball bzw. der Hülle integriert ist, werden die dynamischen Eigenschaften des Balles wenig beeinflusst.

Das elektronische Bauteil bzw. Modul kann eine aufladbare Batterie umfassen, wobei sie eine entsprechende Ladeschaltung beinhaltet und ihr eine Ladeschleife zur kontaktlosen induktiven Ladung zugeordnet ist. Dabei kann die Ladeschleife in der Spitze beispielsweise eingeklebt sein oder gegenüber von einem zum Aufblasen der Hülle verwendeten Ventil angeordnet sein. Sie kann in den Netzteilen integriert sein oder an oder in dem Formteil befestigt sein.

In ähnlicher Weise wie die Ladeschleife kann eine Programmierschleife vorgesehen sein, über die das Elektronikmodul bzw. die Ladeschaltung oder der Mikrocomputer ebenfalls induktiv programmiert werden können. Ladeschleife und Programmierschleife können in einer Schleife zusammengefasst sein, die beide Funktionen ausübt.

Besonders vorteilhaft ist, wenn zwei elektronische Bauteil bzw. Module in den Spitzenbereichen vorgesehen sind, die sich einander ausgleichen, so dass der Ball ausbalanciert ist.

Wenn jeweils ein einen Sender aufweisendes Elektronikmodul in den beiden Spitzenbereichen angeordnet ist, können diese vorteilhafterweise zur Lokalisierung und Erfassung der Ausrichtung des Balles in einem entsprechenden Trackingsystem verwendet werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Ball nach einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2

einen schematischen Schnitt durch einen Ball nach einem dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3

einen Teilschnitt durch einen Ball analog zum ersten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 4

einen schematischen Schnitt durch einen Ball nach einem vierten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5

eine schematische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Ball, bei dem die Anordnung des elektronischen Moduls etwas genauer ausgeführt ist und jeweils in beiden Spitzen entsprechend dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ein elektronisches Modul oder Bauteil vorgesehen sind,

Fig. 6

eine Schnittansicht eines fünften Ausführungsbeispiels, bei dem das elektronische Modul oder Bauteil auf dem Unterbau des Ventils angeordnet ist (Fig. 6a) und eine Aufsicht darauf (Fig. 6b),

Fig. 7

eine Ansicht im Schnitt auf ein erfindungsgemäßes Beispiel bei dem das Elektronikmodul an Netzen im Inneren des Balles aufgehängt ist.

In Fig. 1 ist ein Rugby-Ball oder Football, d.h. ein Ball mit einer ovalen Form dargestellt, wobei Bälle überwiegend aus einer karkassenartigen Außenhülle 2 und einer aufblasbaren Blase 3 (siehe Fig. 3) bestehen. Der Ball 1 mit Hülle 4 weist im Ausführungsbeispiel ein Elektronikmodul 4 auf, wobei in Fig. 1 zwei verschiedene Möglichkeiten der Aufnahme gezeigt sind. In Fig. 1 auf der linken Seite ist die Hülle 4 mit einem Ansatz 5 bzw. einer Verstärkung als Formteil versehen, die eine Vertiefung oder einen Hohlraum zur positionsgerechten Aufnahme eines Elektronikmoduls 6 hat. Dies ist auch in Fig. 3 zu erkennen. Das Elektronikmodul 6 kann dabei formschlüssig eingeklipst werden, wobei auch Rastverbindungen vorgesehen sein können, die das Elektronikmodul festhalten und hintergreifen. Eine andere Möglichkeit ist, dass das Elektronikmodul 6 in den Ansatz 5 oder die Verstärkung eingeklebt wird.

In Fig. 1 rechts ist eine andere Möglichkeit der Aufnahme eines Elektronikmoduls 6 in der Hülle 4 dargestellt, wobei hier in der Hülle eine Kammer 7 gebildet wird, die von einer zusätzlichen Haut 8 oder einem Lappen als Abdeckung abgeschlossen wird, die bzw. der über das Elektronikmodul gelegt und mit der Hülle z.B. durch Kleben verbunden wird. Grundsätzlich kann, wie schon ausgeführt, die Hülle 4 dabei die karkassenartige Außenhülle 2 oder auch die Blase 3 sein. Insgesamt können in diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Endstücke der Blase oder der Karkasse stabil ausgeführt sein oder feste oder elastische Kunststoffteile als Formteile können mit der Karkasse oder mit der Blase verklebt werden.

In den Ausführungsbeispielen des Balls mit Karkasse und Blase drückt die Blase im aufgepumpten Zustand gegen das oder die Formteile oder gegen das Elektronikmodul, so dass dadurch für eine weitere Stabilität gesorgt wird.

Besonders stabile mechanische Verbindungen lassen sich erzielen, wenn die innen liegenden Nähte der Ballkarkasse herangezogen werden.

Selbstverständlich kann auch für die Anordnung nach Fig. 1 auf der linken Seite zusätzlich ein diese Anordnung übergreifendes flexibles Element, ähnlich dem Abschluss der Kammer 7, vorgesehen sein, das mit der Hülle 4 verklebt ist.

In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das elektronische Bauteil bzw. Modul 6 direkt mit der Hülle 4 in den jeweiligen ovalen Endbereichen verklebt sein.

In Fig. 3 ist eine karkassenartige Außenhülle 2 mit einer innen liegenden Blase 3 gezeigt, wobei das Elektronikmodul 6 wie in Fig. 1 in der Verstärkung 5 bzw. dem Ansatz formschlüssig aufgenommen ist. In dieser Fig. ist dargestellt, dass die Blase 3 selbst dazu beiträgt, das Elektronikmodul 6 gegen die Verstärkung 5 zu drücken.

In Fig. 2 sind zwei Elektronikmodule 6 an Bändern 9 aufgehängt, die mit der Hülle 4 verbunden sind, wobei das Band 10, das zwischen den beiden Spitzen verläuft, die gegebenenfalls mit einer Verstärkung 11 versehen sein können, verstärkt ausgeführt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die zwei Elektronikmodule 6 etwa im jeweiligen Brennpunkt der Ellipse angeordnet, die durch einen Längsschnitt durch den Ball gebildet wird. Die Ankerpunkte der Bänder 9, die elastisch oder flexibel ausgeführt sein können, können beispielsweise durch Klebepunkte verstärkt werden.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem das jeweilige Elektronikmodul 6 als zweidimensionales Gebilde auf einer vorzugsweise flexiblen Leiterbahnfolie ausgebildet ist, die flach in die Hülle 4 integriert, beispielsweise durch Klebung mit dieser verbunden ist. Weiterhin ist in Fig. 4 eine Ladeschleife 12 schematisch gezeigt, die mit einer nicht dargestellten Ladeschaltung verbunden ist und die beispielsweise gegenüber einem durch ein Ventil 13 unwuchtigen Ball angeordnet ist, damit der Ball ausgewuchtet wird. Gegenfalls kann die Ladeschleife in einer der Spitzen des Balls untergebracht werden.

Wie später beschrieben wird (Fig. 6) ist eine Aufbringung des zweidimensionalen Elektronikmoduls 6 auf den Unterbau des Ventils möglich.

In den obigen und folgenden Ausführungsbeispielen kann auch eine Programmierschleife zusätzlich oder anstelle der Ladeschleife oder auch in einer Schleife als Funktionseinheit vorgesehen werden, durch das elektronische Modul 6 über induktive Kopplung programmiert werden kann. Auf diese Weise kann die Lade- und Programmierstation für das Modul wie ein im Rugby üblicher Ballständer ausgeführt werden, der den Ball hochkant hält und dazu dient, den Ball durch einen Abschlag mit dem Fuß wegschießen zu können.

In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können gekammerte Blasen in Betracht kommen, wobei zwischen Kammern luftdurchlässige Verbindungen bestehen können, um für einen Druckausgleich zu sorgen. Weiterhin kann eine nicht dargestellte Ausführungsform sein, mehrere Blasenelemente, z.B. vier, vorzusehen. An den inneren Flächen wird dann das Elektronikmodul befestigt, wobei gegebenenfalls geeignete mechanische Strukturen auf die Blasenflächen aufgebracht.

Das durch das Elektronikmodul und die Aufhängung entstehende Gewicht kann für eine Auswuchtung des Balles an entsprechender Stelle durch ein Zusatz- oder Auswuchtgewicht berücksichtigt werden, wenn jedoch ein vorgegebenes Gewicht des Balles vorgegeben ist, muss das durch das Elektronikmodul und die Aufhängung entstehende zusätzliche Gewicht gegebenenfalls durch Einsparungen von Gewicht an anderer Stelle des Balles kompensiert werden.

Das Elektronikmodul 6 kann auch so ausgeführt werden, dass es nicht als ein Teil gebildet ist, sondern Funktionseinheiten können beispielsweise in unterschiedliche Bauteile bzw. Module getrennt werden. Es kann z.B. die Elektronik und die Batterie getrennt werden, um damit zwei kleinere Massen besser verteilen zu können. In diesem Falle würde je ein Bauteil bzw. Modul in den jeweiligen Spitzen angeordnet werden. Weiterhin können Antennenstrukturen flächig ausgeführt werden und z.B. von den Spitzen ausgehend auf die Hülle aufgebracht werden. Gegebenenfalls sind mit solchen viel größeren Antennen bessere Abstrahlcharakteristika zu erzielen.

Die integrieren Elektronikmodul können für verschiedenste Funktionalitäten entwickelt und verwendet werden, beispielsweise kann ein Modul im Ball zur Lokalisierung des Balles dienen, während zwei Elektronikmodule mit entsprechenden Sendeeigenschaften zur Lokalisierung und zusätzlich zur Erlangung von Informationen über die Ausrichtung bzw. Orientierung des Balles verwendet werden. Schließlich kann ein Modul für Sensordaten, wie Ballluftdruck, Beschleunigung, Temperatur usw. vorgesehen werden.

In Fig. 5 ist ein Beispiel der Anordnung nach Fig.1 etwas genauer dargestellt. Das Elektronikmodul 20, das dem Elektronikmodul 6 der vorhergehenden Beispiele entsprechen kann und das eine Sendeeinheit 21 und einen Akkumulator 22 mit entsprechender Ladeschaltung, die auf einem Schaltungsträger angeordnet sind, aufweist, ist in ein Formteil 23 eingesetzt. Das Modul selbst ist relativ leicht, d.h. es liegt bei einigen zehn Gramm. Das Formteil 23 ist neben dem Raum zur Aufnahme des Moduls 20 mit weiteren Hohlräumen versehen, um Gewicht zu sparen und eine "Knautschzone" zu bilden. Beispielweise hat das Formteil 23, das vorzugsweise aus einem elastischen oder biegbaren Kunststoff hergestellt ist, eine Wabenstruktur. Es wird vor oder nach dem Einsetzen des Moduls mit der Hülle 4 des Balles 1 im Bereich seiner Spitzen verbunden, beispielsweise durch Kleben, oder Rast- und Klipsverbindungen, wobei seine Außenform bzw. das Gehäuse des Moduls an das Formteil 23 angepasst sein kann. Das Formteil 23 selbst kann auch gleichzeitig das Gehäuse sein, so dass das Formteil samt Sender in die Hülle eingesetzt wird.

In das Formteil ist auch eine Lade- bzw. Programmierschleife 24 eingesetzt, die, wie oben beschrieben, zur Aufladung des Akkumulators 22 und gegebenenfalls zur Programmierung dient. Die Schleife 24 kann bei der Herstellung des Formteils 23 gleich darin eingearbeitet werden oder außen am Formteil geführt werden. Typische Maße der Schleife sind 3 bis 5 cm Durchmesser und sie hat üblicherweise mehrere Windungen. Diese können beispielsweise als Litze ausgeführt werden. Weiterhin sind mit dem Sender 21 verbundene Antennenelemente 25, als vier Dipol-Antennenpaddel, z.B. für 2,4 GHz ausgebildet, vorgesehen, die durch das Formteil 23 einseitig befestigt sind und mit dem übrigen Teil sind sie frei beweglich, so dass sie gegebenenfalls an der Innenfläche der Hülle 4 gleiten können und Verformungen derselben kompensieren können. Beispielsweise können die Antennenelemente aus einem flexiblen Leiterplattenstück gefertigt sein, das flexibel mit dem Formteil 23 verbunden ist.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind in beiden Spitzen des Balles 1 Elektronikmodule 20 achsensymmetrisch angeordnet, so dass mit den Informationen der zwei Sender 21 zusätzlich zur Lokalisierung des Balles 1 die Orientierung der Hauptachse bestimmt werden kann. Es kann aber auch nur ein Elektronikmodul 20 in der einen Spitze und ein Gegengewicht in der anderen Spitze vorgesehen sein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Balles 1 mit Elektronikmodul 30, das die schon oben beschriebenen Bestandteile haben kann, ist in Fig. 6 dargestellt. In diesem Fall ist das Elektronikmodul 30 mit ringförmiger, gegebenenfalls flexibler Leiterplatte 36 und darauf angeordnetem flachen Ortungssender 31 und Akkumulator 32 auf einem Formteil befestigt, das hier der Unterbau 33 eines Ventils 37 zum Aufblasen der Hülle 4 ist. Auch ist eine ringförmige Leiter und/oder Schleife 34 vorgesehen, die als Leiterbahn auf der Leiterplatte 36 oder draht- oder bandförmig auf dem Unterbau 33 aufgebracht sein kann. Dipol-Antennenelemente 35 sind ähnlich dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel einseitig an den Unterbau 33 befestigt und ansonsten frei beweglich. In Fig. 6a ist die schematische Ansicht des Bereichs um das Ventil 37 im Schnitt dargestellt, während in Fig. 6b die Aufsicht gezeigt ist.

In Fig. 7 ist ein erfindungsgemäßes Beispiel dargestellt, bei dem das Elektronikmodul 40 im Betriebszustand des Balles 1, d.h. in seiner Nominalform in seiner Mitte angeordnet ist. Das Elektronikmodul 40 wird hier von zwei Netzen bzw. Netzteilen 41, 42 beispielsweise aus Kunststoff, wie polymere Kunststoffe, beispielsweise aromatische Polyamide, gehalten, die mit Maschen versehen ist, wie in der Fig. durch die gekreuzte Schraffur angedeutet ist. Das jeweilige Netzteil 41, 42 ist im Bereich der Spitzen des Balles 1 mit der Hülle 4 flächig verbunden. Im Ausführungsbeispiel besteht der Ball aus der Karkasse 2 und der Blase 3 und in den Befestigungsbereichen der Netzteile 41, 42 ist jeweils eine weitere Schicht 43 aus dem Material der Blase 3 vorgesehen, die mit der Blase verbunden ist, wobei das jeweilige Netzteil 41, 42 zwischen der weiteren Schicht 43 und der Blase 3 im Spitzenbereich des Balles 1 festgelegt ist. Die Verbindung der beiden Schichten 43 und 3 geschieht durch Kleben, Laminieren, Schweißen, Vulkanisieren oder dergleichen. Das Elektronikmodul 40 wird an den freien, nicht festgelegten Bereichen der Netzteile 41, 42 so befestigt, dass wenn die Blase 3 in ihren Betriebszustand aufgeblasen wird, das Modul 40 in der Ballmitte angeordnet ist. Dazu werden die Netzteile 41, 42 so bemessen, dass sie sich im gespannten Zustand in etwa in der Mitte treffen. Dies ist in der Figur zu erkennen, wobei Fig. 7a den Gesamtball zeigt, während Fig. 7b ein etwas vergrößerter Ausschnitt ist. In einer Ausführung kann das Gehäuse des Elektronikmoduls aus einem Verbundwerkstoff hergestellt sein, der das Netz mit beinhaltet. Es kann dann ein Elektronikmodul mit Netzen hergestellt werden, die dann in beschriebener Weise mit der Blase verbunden wurden. Eine andere Möglichkeit ist, die Netze mit jeweils einer Gehäusehälfte herzustellen, die dann miteinander, beispielsweise durch Ultraschall, verschweißt werden.

Wenn das Elektronikmodul 40 einen Akkumulator und/oder Mikrocomputer aufweist, ist mindesten eine Lade- und/oder Programmierschleife 44, im dargestellten Fall zwei, vorgesehen, die mit den Maschen eingewebt sind bzw. in die Maschen gefädelt sind. Notwendige elektrische Verbindungsleitungen 45 bzw. aus HF-Litze sind ebenfalls in die Maschen eingearbeitet. Entsprechendes gilt für die Antennenelemente.

Das Material der Netzteile bzw. dessen Elastizitätseigenschaften werden so gewählt, dass das Modul 40 sicher in der Mitte des Balles unter Ausgleich der Bewegungen des Balles verbleibt.

In der obigen Beschreibung sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele anhand von gegebenenfalls unterschiedlichen Merkmalen erläutert. Auch wenn sie für andere anwendbar sind, wurden sie nicht für jedes Beispiel wiederholt. Daher soll die Beschreibung einzelner Merkmale in Bezug auf ein Ausführungsbeispiel nicht eine Einschränkung des Merkmals nur auf dieses Ausführungsbeispiel darstellen.