Площадка для занятий зимними видами спорта и играми
Полезная модель относится к области спорта и массовых развлечений и может быть использована, в частности, при сооружении катков с синтетическим покрытием, имитирующим натуральный лед. Она решает задачу создания площадки для занятий зимними видами спорта и играми, обладающей высокой надежностью конструкции и эксплуатации и улучшенными потребительскими свойствами. Указанный технический результат достигается за счет выполнения имитирующего лед или снег покрытия из этиленкарбоната. 1илл.
Полезная модель относится к области спорта и массовых развлечений и может быть использована, в частности, при сооружении синтетических катков.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных заявителю технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленной полезной моделью признаков, известных из сведений, ставших общедоступными до даты приоритета полезной модели.
Известно, что лучшим материалом для создания катков является натуральный лед, обладающий уникальным сочетанием свойств. Он достаточно твердый, но уступает по твердости железу и благодаря этому царапается коньком, позволяя зацепиться за поверхность катка, не давая в то же время врезаться коньку слишком глубоко. Таким образом обеспечивается не только возможность скольжения по ледовой поверхности, но и возможность торможения на ней, что особенно важно при проведении тренировочных и учебных спортивных занятий, когда условиям безопасности катания придается повышенное значение. При этом натуральный лед достаточно прочен и, самое главное, обладает высокими антифрикционными свойствами, т.е. низким коэффициентом трения (в данном случае - трения скольжения). При трении конька о лед в зоне их контакта происходит сильный локальный нагрев поверхности льда. В результате лед в указанной зоне плавится, а образовавшаяся вода служит своего рода смазкой, обеспечивающей необходимое скольжение.
Все возрастающая потребность в занятиях спортом заставляет искать новые возможности для создания ледовых площадок. Широко известны катки, основу которых составляет искусственный лед, т.е. лед, получаемый
из воды с помощью холодильных установок (см., например, патенты России №№1510484, 2276312, патент США №6,517,442, патент Великобритании №1416700). Для повышения прочности искусственный лед может содержать различные добавки, например, влагопоглощающий полимер (см. патент США №5,261,245). 0днако для возведения искусственных катков требуются дорогостоящее и энергоемкое холодильное оборудование, длительные подготовительные и пусконаладочные работы.
В связи с этим более предпочтительными являются синтетические катки, т.е. площадки для катания на обычных коньках, содержащие покрытие, имитирующее натуральный лед.
Известны площадки для занятий зимними видами спорта, представляющие собой жесткое основание (бетон, асфальт и т.п.), на котором смонтировано синтетическое покрытие в виде имитатора льда (см., например, патент США №5,364,548). Последнее обычно содержит прочную твердую основу (подложку) из пластика - материала на основе полимеров (чаще - полиэтилена). При этом основа покрытия может быть выполнена цельной (цельнопластиковые панели фирмы «Интер Айс»), либо армированной (панели фирмы «Викинг Айс» с прослойкой из высококачественной фанеры, препятствующей деформации основы). Для улучшения антифрикционных свойств поверхность синтетического льда обрабатывается специальной жидкой или легкоплавкой смазкой, например, силиконовым воском (см. патент США №4,310,588).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является техническое решение, описанное в заявке №2005124696 на выдачу патента России на изобретение, опубликованной 02.10.2007 г.
В заявке предложен синтетический каток, включающий покрытие в виде имитатора льда, представляющее собой прочную основу из полимерных пластин (полиэтиленовых, полиуретановых или полипропиленовых), на верхнюю поверхность которых для улучшения скольжения нанесен слой силиконовой смазки. Для обеспечения возможности торможения на
поверхности полимерных пластин выполнен рельеф в виде множества микровпадин с небольшой глубиной (не более 1 мм).
Основным недостатком прототипа, равно как и вышеназванных аналогов, является достаточно высокий коэффициент трения синтетического покрытия, что не позволяет добиться на полимерном синтетическом льду такого же скольжения, как и на натуральном. За счет высокого трения о поверхность льда конек может сильно (до 100°С) раскаляться, при этом износ конька возрастает в несколько раз.
Кроме того, цельнопластиковый лед из полимерных материалов подвержен деформации за счет линейного расширения (полимерам свойственна хладотекучесть), а армированный фанерой - коробится при изменении влажности. К тому же смазка, наносимая на синтетическое покрытие, оставляет трудноудаляемые пятна на одежде потребителя
Указанные недостатки обусловливают ненадежность конструкции и эксплуатации известного синтетического катка, а также низкие потребительские свойства его.
Настоящая полезная модель направлена на решение задачи создания площадки для занятий зимними видами спорта и играми, обладающей высокой надежностью конструкции и эксплуатации, а также улучшенными потребительскими свойствами.
Для достижения указанного технического результата в площадке для занятий зимними видами спорта и играми, включающей синтетическое покрытие в виде имитатора льда или снега, последнее выполнено из этиленкарбоната.
В этом заключается совокупность существенных признаков полезной модели, обеспечивающая получение вышеуказанного технического результата.
Кроме этого, заявленное техническое решение имеет ряд факультативных признаков, а именно:
- этиленкарбонат может дополнительно содержать цветообразующие добавки;
- в качестве цветообразующей добавки может быть выбран оксихлорид висмута.
Заявителю не известны какие-либо технические решения, обладающие такой же совокупностью существенных признаков, как и заявляемое, что, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии предлагаемой полезной модели условию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлен разрез по предлагаемой площадке для занятий зимними видами спорта и играми. В качестве конкретного примера выбрана площадка для катания на коньках (каток).
Площадка включает заранее подготовленное металлическое основание 1, на котором сформировано синтетическое покрытие 2 в виде имитатора льда, выполненное из этиленкарбоната. Последний содержит цветообразующую добавку (отдельной позицией не обозначена) из оксихлорида висмута, придающую покрытию привлекательный серебристый цвет.
Устройство работает следующим образом.
В отличие от полимеров - высокомолекулярных соединений этиленкарбонат является низкомолекулярным соединением и представляет собой циклический эфир окиси этилена и угольной кислоты.
Внешне этиленкарбонат - бесцветные кристаллы без запаха с температурой плавления 38,5 - 39°С и температурой кипения 248°С.(см. статью «Этиленкарбонат» в книге: Химическая энциклопедия. «Советская энциклопедия», М., 1988). Он нелетуч, не вызывает коррозии и малотоксичен (по данным Новосибирского Центра Международной Научно-Технической Сети STN International код токсичности этиленкарбоната RTECS - FF9550).
В обычных условиях окружающей среды этиленкарбонат может представлять собой либо бесцветные кристаллы, либо переохлажденную
жидкость, находящуюся в стекловидном состоянии. При этом при переходе из жидкого (расплавленного) состояния в твердое он либо кристаллизуется (при медленном охлаждении), либо переходит в стекловидное состояние (при резком охлаждении).
В отличие от полимерных материалов, способных лишь поглощать энергию, выделяющуюся при трении, и в итоге - разрушаться, этиленкарбонат способен поглощать указанную энергию, переходя из твердого состояния в жидкое. В связи с этим выполненное из него покрытие 2, имитирующее лед, не подвержено термическому разрушению в зоне контакта с коньком, а сам конек не разогревается до опасной для потребителя температуры, как это происходит при использовании полимерных покрытий. Это очень важно, т.к. соблюдение правил техники безопасности и вероятность ожогов при касании раскаленного конька - одна из главных проблем при практическом использовании полимерного синтетического льда.
Образующийся при трении в зоне контакта с коньком жидкий этиленкарбонат выполняет роль смазки, аналогичной воде, выделяющейся при катании на натуральном льду, что обеспечивает высокие антифрикционные свойства предлагаемого покрытия. Последние, предотвращая сильный разогрев конька, способствуют меньшему износу его (на полимерном льду коньки изнашиваются в 3-4 раза быстрее).
При торможении покрытие 2 из этиленкарбоната так же, как и натуральный лед, надрезается кромкой конька, что позволяет использовать его для тренировочных спортивных занятий без специальной подготовки поверхности покрытия (без выполнения на нем специальных элементов, обеспечивающих торможение).
Следует отметить также низкую пожароопасность этиленкарбоната: вынесенный из открытого огня этиленкарбонат самозатухает, т.к. при термическом разложении его выделяется углекислый газ, используемый в огнетушителях.
Кроме того, покрытие 2 из этиленкарбоната не оставляет пятен на одежде потребителя.
Таким образом, выполнение синтетического покрытия 2, имитирующего лед или снег, из этиленкарбоната, благодаря вышеописанным физико-химическим свойствам последнего, обеспечивает решение поставленной задачи - создания площадки для занятий зимними видами спорта и играми, обладающей высокой надежностью конструкции и эксплуатации, а также высокими потребительским свойствами.
Поскольку лед и снег являются двумя модификациями одного и того же агрегатного состояния воды, из этиленкарбоната можно получать как стекловидное покрытие - синтетический лед, так и рассыпчатые белоснежные в массе кристаллы с высоким блеском - синтетический снег. Так, при резком охлаждении, например, при наливе жидкого этиленкарбоната на холодный металлический лист, получается синтетический лед, а при медленном охлаждении, например, при распылении жидкого этиленкарбоната на открытом воздухе - синтетический снег.
Предлагаемая полезная модель может быть реализована с помощью известных технических средств и технологий, что, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии ее условию «промышленная применимость».
1. Площадка для занятий зимними видами спорта и играми, включающая синтетическое покрытие в виде имитатора льда или снега, отличающаяся тем, что синтетическое покрытие в виде имитатора льда или снега выполнено из этиленкарбоната.
2. Площадка по п.1, отличающаяся тем, что этиленкарбонат дополнительно содержит цветообразующие добавки.
3. Площадка по п.2, отличающаяся тем, что в качестве цветообразующей добавки выбран оксихлорид висмута.
