RU87361U1

RU87361U1 - ARTIFICIAL SYNTHETIC ROLLER

Info

Publication number: RU87361U1
Application number: RU2009117110/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Андреевич Эмиров
Original assignee: Андрей Андреевич Эмиров
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2009-10-10

Abstract

Искусственный синтетический каток, включающий основание и нанесенное на него синтетическое покрытие в виде имитатора льда, отличающийся тем, что в качестве материала для создания синтетического покрытия использован бутиленкарбонат, и/или глицеринкарбонат, и/или пропиленкарбонат, или виниленкарбонат, а также смесь, по меньшей мере, одного из них с этиленкарбонатом.An artificial synthetic ice rink, including a base and a synthetic coating applied in the form of an ice simulator, characterized in that butylene carbonate and / or glycerol carbonate and / or propylene carbonate or vinylene carbonate are used as a material for creating a synthetic coating, as well as a mixture of at least at least one of them with ethylene carbonate.

Description

Полезная модель относится к области спорта и массовых развлечений и может быть использована, в частности, при сооружении синтетических катков.The utility model relates to the field of sports and mass entertainment and can be used, in particular, in the construction of synthetic ice rinks.

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.To assess the novelty of the claimed solution, we consider a number of technical means known to the applicant for a similar purpose, characterized by a combination of features similar to the claimed utility model, known from information that has become generally available before the priority date of the utility model.

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.It is known that the best material for creating ice rinks is natural ice, which has a unique combination of properties. It is quite hard, but inferior in hardness to iron and due to this it is scratched by the ridge, allowing it to catch on the surface of the rink, while not allowing the ridge to cut too deep. This ensures not only the possibility of sliding on the ice surface, but also the possibility of braking on it, which is especially important when conducting training and educational sports, when safety conditions are given increased importance. At the same time, natural ice is strong enough and, most importantly, has high antifriction properties, i.e. low coefficient of friction (in this case, sliding friction). During friction of the ridge on ice in the zone of their contact, a strong local heating of the ice surface occurs. As a result, ice in the indicated zone melts, and the formed water serves as a kind of lubricant that provides the necessary glide.

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 №6517442, патент Великобритании №1416700). Для повышения прочности искусственный лед может содержать различные добавки, например, влагопоглощающий полимер (см. патент США №5261245). Однако для возведения искусственных катков требуются дорогостоящее и энергоемкое холодильное оборудование, длительные подготовительные и пусконаладочные работы.The ever-growing need for sports makes us look for new opportunities to create ice rinks. The rollers are widely known, the basis of which is artificial ice, i.e. ice obtained from water using refrigeration units (see, for example, Russian patents No. 1510484, 2276312, US patent No. 6517442, UK patent No. 1416700). To increase strength, artificial ice may contain various additives, for example, a moisture-absorbing polymer (see US patent No. 5261245). However, the construction of artificial ice rinks requires expensive and energy-intensive refrigeration equipment, lengthy preparatory and commissioning.

В связи с этим более предпочтительными являются синтетические катки, т.е. площадки для катания на обычных коньках, содержащие покрытие, имитирующее натуральный лед.In this regard, synthetic rollers, i.e. regular ice skating platforms containing a coating that simulates natural ice.

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. 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 №4310588).There are known sites for winter sports, which are a rigid base (concrete, asphalt, etc.), on which a synthetic coating is mounted in the form of an ice simulator. The latter usually contains a solid solid base (substrate) made of plastic - a material based on polymers (more often - polyethylene). In this case, the coating base can be made whole (all-plastic panels manufactured by Inter Ice) or reinforced (panels made by Viking Ice with a layer of high-quality plywood that prevents warping of the base). To improve anti-friction properties, the surface of synthetic ice is treated with a special liquid or low-melting grease, for example, silicone wax (see US patent No. 4310588).

Известен 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), см. заявку на выдачу патента России на изобретение №2005124696, опубликованную 02.10.2007 г.A synthetic roller is known, including a coating in the form of an ice simulator, which is a solid base of polymer plates (polyethylene, polyurethane or polypropylene), on the upper surface of which a layer of silicone grease is applied to improve sliding. To enable braking on the surface of the polymer plates, a relief was made in the form of a multitude of microdepans with a small depth (not more than 1 mm), see the application for the grant of a Russian patent for invention No. 2005124696, published on 02.10.2007

Основным недостатком данного технического решения, равно как и вышеназванных аналогов, является достаточно высокий коэффициент трения синтетического покрытия, что не позволяет добиться на 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.The main disadvantage of this technical solution, as well as the above analogues, is a rather high coefficient of friction of the synthetic coating, which does not allow to achieve the same slip on synthetic ice as on natural ice. Due to the high friction on the ice surface, the ridge can strongly (up to 100 ° C) be heated, while the wear of the ridge increases several times.

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 при падении трудноудаляемые пятна на одежде пользователя.In addition, all-plastic ice from polymeric materials is subject to deformation due to linear expansion (cold flow is characteristic of polymers), and reinforced by plywood warps when humidity changes. In addition, the lubricant applied to the synthetic coating leaves stubborn stains on the user's clothing when dropped.

Указанные недостатки обусловливают ненадежность конструкции известного синтетического катка, а также низкие эксплуатационные показатели и потребительские свойства.These shortcomings lead to the unreliability of the design of the known synthetic roller, as well as low performance and consumer properties.

Известен искусственный синтетический каток, включающий основание и нанесенное на него синтетическое покрытие в виде имитатора льда, который характеризуется тем, что синтетическое покрытие в виде имитатора льда выполнено из этиленкарбоната, см. патент РФ №74079, патентообладателем которого является заявитель данного технического решения.Known artificial synthetic ice rink, including the base and the synthetic coating applied to it in the form of an ice simulator, which is characterized in that the synthetic coating in the form of an ice simulator is made of ethylene carbonate, see RF patent No. 74079, the patent holder of which is the applicant of this technical solution.

Известное техническое решение позволяет создавать площадки катания на искусственном льду, обладающие улучшенными эксплуатационными показателями и потребительскими свойствами.A well-known technical solution allows you to create a skiing area on artificial ice with improved performance and consumer properties.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели. Основным недостатком прототипа является то, что температура плавления синтетического покрытия из этиленкарбоната равняется 36,4°С, что существенно сужает область применения такого покрытия только искусственными катками, размещенными в закрытых помещениях. На искусственных катках, сооружаемых на открытом воздухе, такое покрытие требует дополнительных мер по разогреву лезвий коньков по меньшей мере до температуры плавления этиленкарбоната.This technical solution is selected as a prototype of the claimed utility model. The main disadvantage of the prototype is that the melting point of the synthetic coating of ethylene carbonate is 36.4 ° C, which significantly narrows the scope of this coating only with artificial rollers located in enclosed spaces. On artificial ice rinks built in the open air, such a coating requires additional measures to heat the blades of the skates at least to the melting point of ethylene carbonate.

Настоящая полезная модель направлена на решение задачи расширения функциональных возможностей искусственных синтетических катков за счет снабжения их покрытием, позволяющим их сооружение как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе.This useful model is aimed at solving the problem of expanding the functionality of artificial synthetic ice rinks by supplying them with a coating that allows their construction both indoors and outdoors.

Сущность заявляемой полезной модели выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения поставленной цели.The essence of the claimed utility model is expressed in the following set of essential features, sufficient to achieve the goal.

Согласно полезной модели искусственный синтетический каток, включающий основание и нанесенное на него синтетическое покрытие в виде имитатора льда, характеризуется тем, что в качестве материала для создания синтетического покрытия использован бутиленкарбонат и/или глицеринкарбонат и/или пропиленкарбонат или виниленкарбонат, а также смесь по меньшей мере одного из них с этиленкарбонатом.According to a utility model, an artificial synthetic ice rink, including a base and a synthetic coating applied in the form of an ice simulator, is characterized in that butylene carbonate and / or glycerol carbonate and / or propylene carbonate or vinylene carbonate are used as a material for creating a synthetic coating, as well as a mixture of at least one of them with ethylene carbonate.

Заявленное техническое решение является новым, так как заявленный объект характеризуется наличием новой совокупности признаков, отсутствующих в известных из уровня техники аналогичных решениях.The claimed technical solution is new, since the claimed object is characterized by the presence of a new set of features that are absent in similar solutions known from the prior art.

За счет реализации существенных признаков полезной модели достигается новый технический результат, заключающийся в том, что покрытие, выполненное из циклических органических карбонатов, к которым относятся бутиленкарбонат, глицеринкарбонат, пропиленкарбонат и виниленкарбонат и их смеси, а также смесь любого из них с этиленкарбонатом, имеет температуру плавления ниже, чем температура плавления этиленкарбоната. Выполнение покрытия из вышеуказанных карбонатов и их смесей позволяет подобрать температуру плавления покрытия в соответствии с существующими природными условиями в месте сооружения искусственного катка с учетом сезонных колебаний температуры окружающей каток среды.Due to the implementation of the essential features of the utility model, a new technical result is achieved, namely, that a coating made of cyclic organic carbonates, which include butylene carbonate, glycerol carbonate, propylene carbonate and vinylene carbonate and mixtures thereof, as well as a mixture of any of them with ethylene carbonate, has a temperature the melting point is lower than the melting point of ethylene carbonate. The implementation of the coating of the above carbonates and their mixtures allows you to choose the melting temperature of the coating in accordance with existing environmental conditions at the site of construction of the artificial ice rink, taking into account seasonal variations in the temperature of the environment of the rink environment.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлен разрез по предложенному катку.The essence of the utility model is illustrated in the drawing, which shows a section along the proposed roller.

Искусственный синтетический каток, включающий основание 1 и нанесенное на него синтетическое покрытие 2 в виде имитатора льда. В качестве материала для создания синтетического покрытия 2 использован бутиленкарбонат и/или глицеринкарбонат и/или пропиленкарбонат или виниленкарбонат, а также смесь по меньшей мере одного из них с этиленкарбонатом.An artificial synthetic ice rink, including a base 1 and a synthetic coating 2 applied thereon in the form of an ice simulator. As a material for creating a synthetic coating 2, butylene carbonate and / or glycerol carbonate and / or propylene carbonate or vinylene carbonate are used, as well as a mixture of at least one of them with ethylene carbonate.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Покрытие 2 из одного из циклических карбонатов или их смесей а образуют поверх заранее подготовленного основания 1. В отличие от полимеров, которые являются высокомолекулярными соединениями, циклические карбонаты являются низкомолекулярным соединением и представляют собой циклические органические сложные эфиры, образованные из реакции окиси этилена или оксида бутилена с диоксидом углерода. Внешне они представляют собой бесцветные кристаллы без запаха. В отличие от полимерных материалов, способных лишь поглощать энергию, выделяющуюся при трении, и в итоге - разрушаться, циклические карбонаты способны поглощать указанную энергию, переходя из твердого состояния в жидкое. В связи с этим выполненное из них покрытие 2 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. Образующийся при трении в зоне контакта с коньком жидкий слой карбоната выполняет роль смазки, аналогичной воде, выделяющейся при катании на натуральном льду, что обеспечивает высокие антифрикционные свойства предлагаемого покрытия.Coating 2 of one of the cyclic carbonates or mixtures thereof a is formed on top of the previously prepared base 1. Unlike polymers, which are high molecular weight compounds, cyclic carbonates are low molecular weight compounds and are cyclic organic esters formed from the reaction of ethylene oxide or butylene oxide with carbon dioxide. Outwardly, they are odorless colorless crystals. Unlike polymeric materials, which can only absorb the energy released during friction, and eventually collapse, cyclic carbonates are capable of absorbing the indicated energy, passing from a solid to a liquid state. In this regard, the coating 2 made from them is not subject to thermal destruction in the contact zone with the ridge, and the ridge itself does not heat up to a temperature hazardous to the consumer, as occurs when using polymer coatings. The liquid layer of carbonate formed during friction in the zone of contact with the ridge acts as a lubricant similar to the water released during skating on natural ice, which ensures high antifriction properties of the proposed coating.

Циклические карбонаты в настоящее время широко применяются как «безопасные» и экологически безвредные растворители, заменяющие агрессивные вещества, такие как дихлорметан, ацетон, ароматические растворители и другие легколетучие и опасные растворители. Циклические карбонаты также используются в качестве химически активных промежуточных продуктов, заменив во многих реакциях окись этилена и окись пропилена и пропиленгликоли.Cyclic carbonates are now widely used as "safe" and environmentally friendly solvents that replace aggressive substances such as dichloromethane, acetone, aromatic solvents and other volatile and dangerous solvents. Cyclic carbonates are also used as reactive intermediates, replacing ethylene oxide and propylene oxide and propylene glycols in many reactions.

В таблице 1 приведены физико-механические свойства основных известных циклических карбонатов. ЕС - этиленкарбонат, РС - припиленкарбонат, ВС - бутиленкарбонат, ЕС-75 - смесь этиленкарбоната и припиленкарбоната (75/25 по массе), ЕС-50 - смесь этиленкарбоната и припиленкарбоната (50/50 по массе), ЕС-25 - смесь этиленкарбоната и припиленкарбоната (25/75 по массе).Table 1 shows the physicomechanical properties of the main known cyclic carbonates. EC - ethylene carbonate, RS - propylene carbonate, BC - butylene carbonate, EC-75 - mixture of ethylene carbonate and propylene carbonate (75/25 by weight), EC-50 - mixture of ethylene carbonate and propylene carbonate (50/50 by weight), EC-25 - mixture of ethylene carbonate and propylene carbonate (25/75 by weight).

Таблица 1Table 1 ЕСThe EU PCPC ВСSun ЕС-75EC-75 ЕС-50EC-50 ЕС-25EU-25 Карбонат (вес.%,)Carbonate (wt.%,) 99,8-99,9599.8-99.95 99,8-99,9599.8-99.95 99,8-99,9599.8-99.95 99,8-99,9599.8-99.95 99,8-99,9599.8-99.95 99,8-99,9599.8-99.95 Содержание гликоля (вес.%,)The glycol content (wt.%) 0,005-0,020.005-0.02 0,02-0,100.02-0.10 0,02-0,10.02-0.1 0,03-0,100.03-0.10 0,03-0,100.03-0.10 0,03-0,100.03-0.10 Вода (вес.%,)Water (wt.%,) 0,01-0,050.01-0.05 0,01-0,050.01-0.05 0,01-0,100.01-0.10 0,01-0,100.01-0.10 0,01-0,100.01-0.10 0,01-0,100.01-0.10 Зола (вес.%)Ash (wt.%) 0-0,00020-0,0002 0-0,00020-0,0002 0,00020,0002 0,00020,0002 0,00020,0002 0,00020,0002 Ph(10% водный раствор)Ph (10% aqueous solution) 6,7-7,06.7-7.0 6,7-7,06.7-7.0 6,7-7,06.7-7.0 6,7-7,06.7-7.0 6,7-7,06.7-7.0 6,7-7,06.7-7.0 Молекулярная масса (г/моль)Molecular weight (g / mol) 88,0688.06 102,09102.09 116,12116.12 91,1991.19 94,5594.55 98,1898.18 Температура кипения (°С)Boiling point (° С) 248248 242242 251251 246-247246-247 244-245244-245 243-244243-244 Температура замерзания (°С)Freezing temperature (° C) -- -49-49 <-45<-45 1717 -10-10 <-51<-51 Температура плавления (°С)Melting point (° C) 36,436,4 Температура воспламенения (°С)Flash point (° C) 320320 275275 275275 305-310305-310 295-300295-300 285-290285-290 Плотность (г/мл, 25°С)Density (g / ml, 25 ° C) 1,338*1,338 * 1,2001,200 1,1411,141 1,3021,302 1,2661,266 1,2321,232 Плотность (г/мл, 40°С)Density (g / ml, 40 ° C) 1,3211,321 1,1831,183 1,1271,127 1,2591,259 1,2511,251 1,2171,217

По имеющимся данным температура плавления глицеринкарбоната составляет -69°С, виниленкарбоната - 22°С.According to available data, the melting point of glycerol carbonate is -69 ° C, vinylene carbonate is 22 ° C.

Таким образом, выполнение синтетического покрытия, имитирующего лед, из указанных циклических карбонатов и их смесей, благодаря их особым физико-химическим свойствам, обеспечивает решение поставленной задачи - расширения функциональных возможностей искусственных синтетических катков за счет снабжения их покрытием, позволяющим их сооружение как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе, а также обеспечения возможности подбирать температуру плавления покрытия в соответствии с существующими природными условиями в месте сооружения искусственного катка с учетом сезонных колебаний температуры окружающей каток среды.Thus, the implementation of a synthetic coating that simulates ice from these cyclic carbonates and their mixtures, due to their special physicochemical properties, provides a solution to the problem - expanding the functionality of artificial synthetic ice rinks by providing them with a coating that allows them to be constructed both indoors and outdoors. , and in the open air, as well as providing the ability to select the melting temperature of the coating in accordance with existing environmental conditions at the site Ia artificial ice rink with surrounding seasonally adjusted roller ambient temperature.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения не вызывает сомнений, так как оно может быть реализовано с использованием известных технических средств и технологий.The possibility of industrial application of the claimed technical solution is not in doubt, since it can be implemented using well-known technical means and technologies.

Claims

An artificial synthetic ice rink, including a base and a synthetic coating applied in the form of an ice simulator, characterized in that butylene carbonate and / or glycerol carbonate and / or propylene carbonate or vinylene carbonate are used as a material for creating a synthetic coating, as well as a mixture of at least at least one of them with ethylene carbonate.