КОНЬКИ

Полезная модель относится к области спорта и массовых развлечений и может быть использована в конструкциях коньков для катания на льду с целью уменьшение коэффициента трения лезвия конька при скольжении его по льду.
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.
Попытки свести к минимуму трение между лезвием и льдом, основанные на использовании с этой целью тепла, известны из технических решений по патентам США №3.119.921 и №3.866.927, которые предусматривают использование резистивного нагрева лезвия на коньке.
Известен конек, содержащий ботинок, надеваемый на ногу катающегося, имеющий узел лезвия конька и систему крепление лезвия, соединяющую его с подошвой ботинка и обеспечивающую крепление лезвия на подошве, а также нагревательное устройство для лезвия, смонтированное внутри системы крепления и имеющее микропроцессор и батарею в качестве источника питания, при этом нагревательное устройство для лезвия использует транзистор, управляемый микропроцессором для обеспечения нелинейного нагрева лезвия конька, см. патент РФ №2276616.
Известен конек, содержащий узел лезвия, устанавливаемый на ботинок пользователя, и устройство для нагрева лезвия, имеющее перезаряжаемый аккумуляторный источник питания и нагревательный элемент для выработки тепла из электроэнергии аккумуляторного источника питания и передачи тепла от нагревательного элемента к лезвию, а также электрическую схему, выполненную с возможностью управления подачей энергии аккумуляторного источника питания к нагревательному элементу, см. патент РФ №2341311.
Все упомянутые технические решения существенно усложняют конструкцию коньков. Коньки получаются сравнительно тяжелыми и обременительными для пользования ими, особенно в тех случаях, когда пользоваться ими предстоит в течение длительного времени.
Полезная модель решает задачу обеспечения необходимого нагрева лезвий коньков, упрощения и облегчение их конструкции и тем самым обеспечения улучшенных потребительских свойств.
Согласно полезной модели коньки, включающие ботинки с лезвиями и устройства для нагрева лезвий, характеризующиеся тем, что устройства для нагрева лезвия конька выполнены в виде пьезоэлектрика, установленного в ботинке с возможностью механического взаимодействия со ступней пользователя, при этом стороны слоя пьезоэлектрика соединены со входами электротермического преобразователя, выход которого соединен с лезвием конька.
В этом заключается совокупность существенных признаков, обеспечивающая получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Заявителем не выявлены 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 представлена общая схема работы устройства для нагрева лезвия конька.
Конки включают ботинок 1, в котором с возможностью механического взаимодействия со ступней пользователя размещен слой пьезоэлектрика 2, противоположные стороны которого соединены со входами электротермического преобразователя 3, выход которого соединен с лезвием 4 конька.
Устройство работает следующим образом.
Пользователь при вступлении на лед и катании оказывает механическое воздействие на слой пьезоэлектрика 2. Такое внешние механическое воздействие в определенном направлении на пьезоэлектрические кристаллы в слое 2, вызывают в них не только механические напряжения и деформации (как во всяком твердом теле), но и электрическую поляризацию и, следовательно, появление на сторонах слоя 3 связанных электрических зарядов разных знаков, т.е. возникает явление прямого пьезоэффекта.
3
3
4
Пьезоэффект наблюдается в анизотропных диэлектриках, преимущественно в кристаллах некоторых веществ, обладающих определенной, достаточно низкой симметрией. Пьезоэффектом могут обладать кристаллы, не имеющие центра симметрии, а имеющие так называемые полярные направления (оси). Пьезоэффектом могут обладать также некоторые поликристаллические диэлектрики с упорядоченной структурой (текстурой), например керамические материалы и полимеры. Величину пьезоэффекта характеризуют пьезомодуль d, представляющий собой коэффициент пропорциональности между векторами напряженности механического поля и поляризации. Малополярные пьезоэлектрики имеют небольшие пьезомодули d=(2-5) пКл/Н. К этому типу пьезоэлектриков относятся монокристаллический кварц, NaClO, NaBrO, NaCl, NaBr, NaCl, NiSO и др. Полярные пьезоэлектрики имеют d до 40 пКл/Н. К ним относятся турмалин, тартрат К, сульфат Li.
Пьезоэлектриками являются также сегнетоэлектрики, обладающие достаточно высокими значениями d до 600 пКл/Н, однако отличающиеся большими электрическими и механическими потерями и заметной температурной зависимостью этих свойств. К таким пьезоэлектрикам относятся сегнетова соль, дигидрофосфаты К и аммония, SbSl, триглицинсульфат, а также монокристаллы типа перовскита, например, титанаты Ва и Рb.
Известны пьезокерамические материалы, основа которых составляют твердые растворы титаната Ва и Са или цирконата-титаната Рb. Последний обладает d до 500 пКл/Н. Пьезоэффектом обладают многие материалы растительного и животного происхождения, например, коллаген, древесина, а также синтетические полимеры - поливинилиденфторидная пьезопленка (d=15-25 пКл/Н), сополимеры винилиденфторида с три-фтор- и тетрафторэтиленом.
Электротермический преобразователь 3 преобразует электрический ток, возникающий в результате появления противоположных зарядов между сторонами слоя 2 пьезоэлектрика в тепловую энергию и передает ее на лезвие 4 конька.
Обеспечивается возможность передачи на лезвие тепла, которого вполне достаточно для подогрева лезвия 2 конька при существенном упрощении и облегчении его конструкции.
Возможность реализации предлагаемой полезной модели не вызывает сомнений, т.к. она может быть реализована с помощью известных технических средств и технологий (пьезоэлектрики, электротермические преобразователи), что свидетельствует, по мнению заявителя, о соответствии ее условию «промышленная применимость».