РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 80762 (13) U1
(51)  МПК

A63C1/00   (2006.01)

(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
Статус: по данным на 07.08.2012 - прекратил действие, но может быть восстановлен
Пошлина: учтена за 2 год с 15.05.2009 по 14.05.2010

(21), (22) Заявка: 2008119117/22, 14.05.2008

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
14.05.2008

(45) Опубликовано: 27.02.2009

Адрес для переписки:
644024, г.Омск, ул. Пушкина, 32, кв.28, И.П. Парфенюку

(72) Автор(ы):
Ланда Юрий Исакович (RU),
Парфенюк Игорь Петрович (RU)

(73) Патентообладатель(и):
Ланда Юрий Исакович (RU),
Парфенюк Игорь Петрович (RU)

(54) ЛЕДОВЫЕ КОНЬКИ

(57) Реферат:

Полезная модель относится к спортивному инвентарю, а точнее к снаряжению для спортивных игр на льду или скоростного бега. В конструкцию ледовых коньков, состоящую из ботинок, соединенных системой крепления с нагреваемыми лезвиями, встроен тепловой аккумулятор, представляющий собой герметичный контейнер, заполненный рабочим веществом или смесью веществ с высокой удельной теплотой плавления и размещенный в системе крепления лезвий к ботинкам, и тепловой мост для эффективной передачи тепла от теплового аккумулятора к полозу лезвия конька. Регенерация теплового аккумулятора производится от внешнего источника теплоты.

Полезная модель относится к спортивному инвентарю, а точнее к снаряжению для спортивных игр на льду или скоростного бега по льду, способствующему сохранению эффективного, экономичного бега и маневрирования спортсменов в течение заданного интервала времени. В частности, предлагаемое изобретение применимо в хоккее, в беге на коньках в классическом варианте или в шорт-треке.

Средства и приспособления в виде полозьев для передвижения по льду известны давно. Частным видом полозьев стала конструкция коньков с узкими и острыми лезвиями. Скольжение коньков обеспечивается расплавлением льда под лезвиями коньков в результате значительного контактного давления лезвий на лед. Образование водяной пленки под лезвиями коньков обеспечивает смазку при скольжении и снижает коэффициент трения скольжения лезвий по льду.

Известные усовершенствования коньков до недавнего времени были направлены, главным образом, на следующие улучшения:

- конструкции ботинок (прочность, легкость, комфорт, безопасность, влагостойкость);

- конструкции лезвия (износостойкость, прочность, малый вес, форма полозьев);

- конструкции крепления лезвия к ботинку (надежность, легкость, удобство монтажа).

Недостатком известных конструкций коньков является зависимость эффективности скольжения и маневрирования от температуры льда и температуры лезвия. Это связано с тем, что процесс образования водяной пленки под коньками определяется не только давлением, но и соотношением этих температур. В результате контакта со льдом лезвия коньков со временем охлаждаются до температуры близкой к температуре поверхности льда. Как следствие, большая часть катания происходит на коньках с холодными лезвиями. В то же время работа холодильных установок понижает температуру поверхности льда, что ведет к уменьшению толщины водяной пленки под лезвиями и ухудшению качества скольжения и одновременно сцепления со льдом при выполнении виражей. В частности, в хоккее на протяжении игрового периода происходит одновременно и снижение качества льда (повреждение его поверхности) и понижение температуры поверхности льда, что требует от игроков при выполнении однотипных действий приложения дополнительных усилий в конце игрового периода по сравнению с началом периода.

В спортивном беге на коньках известна проблема прохождения бегуном виражей на высокой скорости. Устойчивость спортсмена на вираже зависит от соотношения сил инерции и сил

сцепления лезвия со льдом. Интенсивное плавление льда и создание водяной смазки под полозьями коньков улучшает устойчивость бегуна.

Таким образом, одним из недостатков коньков является неконтролируемое изменение соотношения температур лезвия конька и поверхности льда, приводящее к изменению режима скольжения и маневрирования, особенно на высоких скоростях, и как следствие, возрастанию неэффективных затрат энергии и ухудшению техники катания.

Этот недостаток устранен в изобретении RU 2004 121 139 А - «Нагревательное устройство для лезвий коньков», (приоритет от 12.12.2001 US 10/015.221) заявитель компания «Терма Блейд Инк» (СА), авторы Т.Вебер и Дж.Фурзер.

Коньки, согласно изобретению, содержат ботинок, лезвие и систему крепления лезвия к подошве ботинка, а также нагревательное устройство для лезвия, смонтированное внутри системы крепления. Нагревательное устройство оснащено микропроцессором и батарей в качестве источника питания, и использует транзистор, управляемый микропроцессором, для обеспечения нелинейного нагрева лезвия во время катания. Коньки разработаны преимущественно для хоккея с шайбой.

Коньки обеспечивают более легкое скольжение и маневрирование, благодаря поддержанию необходимой повышенной температуры лезвий с учетом температуры льда и скорости скольжения. Этому способствует создание оптимального смазочного водяного слоя между лезвием и поверхностью льда.

Недостатками рассматриваемой конструкции являются ее технологическая и техническая сложность, что снижает надежность изделия в эксплуатации.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение надежности изделия за счет простоты конструкции при сохранении достоинств выбранного прототипа.

Поставленная цель достигается тем, что в конек (коньки) для бега и катания по льду, включающий ботинок и нагреваемое металлическое лезвие с полозом скольжения, соединенное с ботинком системой крепления, встроен тепловой аккумулятор в виде контейнера, заполненного рабочим веществом или смесью веществ с высокой удельной плавления и температурой плавления более высокой, чем температура плавления льда, в лезвии конька размещается тепловой мост для эффективной передачи тепла от теплового аккумулятора к полозьям лезвия конька, а регенерация теплового аккумулятора осуществляется от внешнего источника теплоты.

Наличие теплового аккумулятора позволяет обеспечить термостатирование лезвий коньков в процессе катания при температуре более высокой, чем температура поверхности льда, создать необходимые условия для плавления льда и получить эффективный слой водяной смазки

между полозьями конька и льдом при более простой конструкции коньков, по сравнению с прототипом.

Регенерация теплового аккумулятора происходит в интервалах отдыха спортсменов между состязательными периодами и заключается в нагревании контейнера с теплоемким рабочим веществом от внешнего источника тепла, который может быть стационарным или мобильным.

Таким образом, принципиальным отличием предлагаемой полезной модели от конструкции прототипа является отсутствие сложной системы управления термостатированием, необходимость которой определяется в значительной степени ограниченностью емкости электрической батареи применяемой в качестве источника энергии для нагрева в прототипе.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлен эскиз предлагаемой конструкции ледовых коньков в продольном (фиг.1) и поперечном (фиг.2) сечении.

Ледовые коньки состоят из ботинка 1, на подошве которого устанавливается система крепления 2, фиксирующая металлическое лезвие 3. Система крепления 2 выполнена из прочной и термостойкой пластмассы. Во внутреннюю полость системы крепления 2 встроен контейнер 4, заполненный рабочим веществом 5 и образующий тепловой аккумулятор. Рабочее вещество 5 находится в тепловом контакте с тепловым мостом 6, выполненным из теплопроводного материала, вмонтированным в лезвие 3. Тепловой мост 6 обеспечивает эффективную передачу тепла от рабочего вещества 5 к полозу 7 лезвия 3.

Рабочее вещество 4 подогревается внешним источником тепла для осуществления фазового перехода (плавления) и аккумуляции тепла. В процессе катания постоянно поддерживается повышенная температура лезвия 3, значение которой определяется температурой фазового перехода выбранного рабочего вещества 5, а также конфигурацией продольного профиля и площадью поперечного сечения теплового моста 6.

В качестве рабочего вещества теплового аккумулятора могут быть использованы, например, парафины (смесь предельных углеводородов С 18Н38-С35Н72 с температурой плавления в диапазоне от 40 до 65С и плотностью около 0,9 г/см3). Удельная теплота плавления парафинов составляет, примерно 150 кДж/кг. При массе рабочего вещества, равной около 0,1 кг, полная теплоемкость аккумулятора составляет 15 кДж. Такое количество тепла позволяет растопить для создания водяной пленки под коньками около 0,05 кг льда. При этом увеличение общей массы ледовых коньков в результате установки теплового аккумулятора составляет не более 5%.

Тепловой мост 6 изготовлен из материала с высокой теплопроводностью, например, меди (теплопроводность около 390 Вт/(м К) или в 8 раз выше теплопроводности стали, из которой обычно изготовлены лезвия коньков) или алюминия (теплопроводность около 200 Вт/(м К) при низкой плотности материала - около 3 г/см3). Пластина из материала с необходимыми теплофизическими свойствами, заданной конфигурации и размеров размещается в пазе по

длине лезвия и обеспечивает оптимальное распределение и уровень температур полоза лезвия. Расчетным путем минимизируется размеры, масса пластины и подбирается рациональный градиент температур между тепловым аккумулятором и полозьями ледовых коньков в соответствии с реальным тепловым потоком.

Внешним источником теплоты для регенерации теплового аккумулятора путем контактного теплообмена может служить подогреваемая площадка, устанавливаемая под коньками в зоне отдыха. Для регенерации теплового аккумулятора может быть применена, например, система нагнетания, обеспечивающая принудительный конвективный поток промежуточного газообразного или жидкого теплоносителя, например, воздуха или воды, от внешнего источника теплоты с заданной температурой вокруг теплового аккумулятора.


Формула полезной модели

1. Конек для бега и катания по льду, включающий ботинок и нагреваемое металлическое лезвие с полозом скольжения, соединенное с ботинком системой крепления, отличающийся тем, что в конек встроен тепловой аккумулятор в виде герметичного контейнера, заполненного рабочим веществом или смесью веществ с высокой удельной теплотой плавления и температурой плавления более высокой, чем температура плавления льда, в лезвии конька размещается тепловой мост для эффективной передачи тепла от теплового аккумулятора к полозьям лезвия конька, а регенерация теплового аккумулятора осуществляется от внешнего источника теплоты.

2. Конек по п.1, отличающийся тем, что контейнер теплового аккумулятора размещен внутри системы крепления лезвия конька.

3. Конек по п.1, отличающийся тем, что тепловой мост выполнен из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, причем один его конец размещен в полости теплового аккумулятора в непосредственном контакте с рабочим веществом, а второй - вблизи полоза лезвия конька.

4. Конек по п.1, отличающийся тем, что регенерация теплового аккумулятора от внешнего источника теплоты осуществляется путем теплопередачи или принудительной конвекции газообразного или жидкого теплоносителя.

5. Конек по п.3, отличающийся тем, что конфигурация и размеры теплового моста обеспечивают оптимальное распределение и уровень температур по длине лезвия конька.

РИСУНКИ


MM1K Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 15.05.2010

Дата публикации: 10.12.2011


Главная Полный список полезных моделей
О комплексе
ХК «Дизель»
Как добраться
Бронирование
Вакансии