Обігрівальна система для лез ковзанів

1. Обігрівальна система для лез ковзанів, яка містить лезо для ковзана, що встановлюється на черевик, пристосований до ноги ковзаняра, та включає пристрій для закріплення ковзана на черевику, пристосований до кріплення на підошві черевика і до утримування леза ковзана на ньому; пристрій для нагріву леза, що має джерело енергії у вигляді акумулятора, який виконаний з можливістю перезаряджування; нагрівний елемент для генерування тепла з електричної енергії, яка виробляється акумулятором як джерелом живлення, при цьому нагрівний елемент встановлений таким чином, що він передає тепло до леза; та електричну схему, яка встановлена з можливістю регулювання енергії, що подається від акумулятора до нагрівного елемента, де контактна поверхня для сполучення з системою живлення акумулятора як джерела енергії визначається 2. Обігрівальна лезом ковзана. система за п. 1, яка відрізняється тим, що друга контактна поверхня для сполучення з системою живлення акумулятора встановлена на пристрої для закріплення ковзана у положенні, що знаходиться на певній відстані від леза. 3. Обігрівальна система за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що пристрій для нагріву леза має щонайменше один транзистор, керований електричним регулятором, який працює в нелінійному діапазоні, нагріваючи лезо ковзана. 4. Обігрівальна система за пп. 1,2 або 3, яка відрізняється тим, що пристрій для нагріву леза, що містить джерело живлення у вигляді акумулятора, 2 (19) 1 3 84148 Цей винахід стосується обігрівальної системи для лез ковзанів. Передумови створення винаходу Традиційні ковзани, які застосовуються у ковзанярському спорті, мають видовжене лезо, пристосоване до ковзання по поверхні льоду. Спроби зменшити тертя між лезом і льодом з допомогою тепла, в яких використовували контактний електронагрів для нагрівання леза на ковзані, описані у [патенті США 3,119, 921 (Czaja) і патенті США 3,866, 927 (Tvengsberg)]. Контактний електронагрів споживає велику кількість енергії, тож забезпечення достатньої потужності для підтримання нагріву леза упродовж тривалого часу вимагало б використання потужного джерела енергії. Зважаючи на те, що оптимальне рішення полягає у тому, щоб ковзани були легкими, вищеописані засоби були б відносно громіздкими та важкими для такого використання, зокрема при тривалому використанні. У [патенті США 5,441, 305 (Tabar)] описана обігрівальна система для лиж, яка, вочевидь, є теоретичною у своїй суті, і може братися за основу в ряді конфігурацій Також посилаємося на заявку згідно з договором PCT [WO 03/053529, опубліковану 3 липня 2003 року], яка відповідає [патенту США 6,669, 209, виданому 30 грудня 2003 року] на ім'я винахідників даного винаходу, в якій заявлено і описано леза для ковзанів з нагрівом, які описуються у цій заявці. В основу винаходу поставлена задача створення обігрівальної системи для лез ковзанів із пристроєм для нагріву леза, який зменшує коефіцієнт тертя леза об лід і є зручним і легким при використанні. Відповідно до цього винаходу заявлена обігрівальна система для лез ковзанів, яка містить лезо для ковзана, що встановлюється на черевик, пристосований до ноги ковзаняра, та включає пристрій для закріплення ковзана на черевику, пристосований до кріплення на підошві черевика і до утримування леза ковзана на ньому; пристрій для нагріву леза, що має джерело енергії у вигляді акумулятора, який виконаний з можливістю перезаряджування; нагрівний елемент для генерування тепла з електричної енергії, яка виробляється акумулятором як джерелом живлення, при цьому нагрівний елемент встановлений таким чином, що він передає тепло до леза; електричну схему, яка регулює енергію, що подається від акумулятора до нагрівного елемента, де контактна поверхня для сполучення з системою живлення акумулятора як джерела енергії визначається лезом ковзана. При цьому друга контактна поверхня для сполучення з системою живлення батареї встановлена на пристрої для закріплення ковзана у положенні, що знаходиться на певній відстані від леза. Пристрій для нагріву леза має щонайменше один транзистор, який керується електричним регулятором і працює в нелінійному діапазоні, нагріваючи лезо ковзана, а принаймні частина пристрою для нагріву леза, що містить джерело живлення у вигляді акумулятора, встановлена 4 всередині пристрою для закріплення ковзана на черевику. Переважно, пристрій для нагріву леза має датчик руху, призначений для регулювання нагріву леза, завдяки чому лезо нагрівається, коли воно перебуває у русі, а коли ковзани не використовуються, поданнятепла відключається. Для забезпечення ізоляційного шару між лезом і повітрям бічні поверхні леза необов'язково покриваються пластмасою. При цьому принаймні нагрівний елемент пристрою для нагріву леза встановлений на лезі, а саме лезо з'єднане з пристроєм для кріплення з допомогою здатного розстібатися вручну механічного з'єднання для забезпечення простого знімання леза і нагрівного елемента з їх кріплення. З'єднання, здатне розстібатися вручну, включає принаймні один похилий клиноподібний елемент, що взаємодіє з гніздом відповідної форми на пристрої для кріплення, та пристрій для протягування леза вздовж пристрою для кріплення та вздовж леза і для заходження похилого клиноподібного елемента у відповідне гніздо. Для забезпечення зарядження акумулятора як джерела живлення зарядний пристрій містить один контакт для під'єднання акумулятора до зарядної системи та другий контакт для під'єднання до нього ковзана у положенні на відстані від леза. При цьому зарядний пристрій має роз'єм, в який вставляється і в якому утримується лезо ковзана і який має контакт для під'єднання вставленого у нього леза до зарядної системи. Роз'єм для леза ковзана має другий контакт, встановлений на відстані від леза з можливістю під'єднання пристрою для кріплення леза, коли лезо знаходиться у роз'ємі. Короткий опис креслень На супровідних кресленнях, які на прикладах ілюструють варіанти цього винаходу: Фігура 1 - вид збоку на ковзани з нагрівом згідно з винаходом, на якому показане лезо та пристрій для кріплення ковзана до черевика, який не показано для зручності в ілюстрації. Фігура 2 - вид зверху на варіант згідно з Фігурою 1, на якому показаний пристрій для нагріву леза і блок живлення. Фігура 3 - схематичний вид на електричну схему варіанта згідно з Фігурою 1. Фігура 4 - збільшений вид збоку на модифіковане лезо ковзана для застосування у конструкції згідно з Фігурою 1, в якому лезо ковзана виконане із двох матеріалів. Фігура 5А - поперечний переріз леза згідно з Фігурою 4. Фігура 5В - розгортка зображеного на Фігурі 5 А. Фігура 6А - схематичний вид модифікованого варіанту, подібного до зображеного на Фігурі 1, в якому зарядку акумулятора здійснюють через контакт із лезом. Фігура 6В - окремий вид ковзана відповідно до Фігури 6 А. Фігура 7A- вид збоку, подібний до зображеного на Фігурі 1, нагрівного леза ковзана, на якому по 5 84148 казане знімне лезо, з'єднане з утримувачем леза для встановлення на ковзанярському черевику, який не показано для зручності зображення. Фігура 7В - вид збоку на варіант згідно з Фігурою 7А, на якому показано від'єднане знімне лезо. Детальний опис винаходу Посилаючись на супровідні креслення, на Фігура х 1 і 2 показано вузол 1 леза ковзана. Вузол леза ковзана є традиційною конструкцією, яка включає лезо 2 і фіксатор З для утримування леза. Такий фіксатор має задній 4, передній 5 і підошвовий фланець 6. Підошвовий фланець має отвори 7. Вузол ковзана 1 загалом кріпиться через отвори 7 на фланці підошви, які відповідають отворам на підошві ковзанярського черевика (не показаний) з допомогою механічних затискачів. Передній 5 і задній 4 фланці фіксатора 3 леза ковзана зазвичай є порожніми всередині. Пристрій для нагріву леза 8 використовує електричну схему 9 для нагрівання леза ковзана, внаслідок чого тепло зменшує коефіцієнт тертя леза 2 об поверхню льоду. Пристрій для нагріву леза 8 має нагрівний елемент 8а та електричну схему 9, встановлену у порожній частині фіксатора. Відповідно до альтернативної конструкції (не показана) електрична схема може бути встановлена безпосередньо на сам вузол леза. Електрична схема має електричний регулятор 10, термопровідний елемент 11, транзистор 12 і датчик температури 13. Пристрій для нагріву леза живиться від акумулятора 14. Акумулятор 14 з'єднаний через вимикач 15 з електричною схемою за допомогою ізоляційного провода 17 через лезо ковзана 2, використовуючи його як електричний провідник. Теплопровідний елемент 11 встановлений всередині леза ковзана 2 і закривається всередині фіксатора 3 леза ковзана або може простягатися нижче фіксатора леза ковзана. Частина теплопровідного елемента 11 встановлена таким чином, що вона заходить у фіксатор 3 і з'єднується з транзистором 12, який виробляє тепло. Бічні поверхні лез 2 ковзанів необов'язково покриті нев'язнучою сполукою, такою як політетрафторетилен (ПТФЕ) для створення ізоляційного шару між лезом і повітрям. Нев'язнуче покриття також служить для зменшення обледеніння бічних поверхонь ковзана. Необов'язково електрична схема 9 має записуючу електронну пам'ять для зберігання даних, які надходять від електронних пристроїв і/або датчиків. Необов'язково електричний регулятор 10 має внутрішній годинник. Годинник використовується електричним регулятором для виконання інструкцій або функцій, або для збирання даних на погодинній основі. Електрична схема 9 необов'язково має інтегрований датчик руху 18, який використовується для визначення наявності або відсутності руху і/або для виявлення сили і частоти руху. Датчик руху може передавати сигнал, який служить вказівкою для електричного регулятора, і/або може зберігати інформацію про рух в електронній пам'я ті. Детектор руху може передавати на електричний 6 регулятор сигнал на відключення нагріву, якщо ковзани залишаються без руху упродовж тривалого часу. Вузол 1 леза ковзанів необов'язково має інтегрований датчик частоти серцебиття ковзаняра. Датчик частоти серцебиття з'єднаний з електричним регулятором і може зберігати дані про частоту серцебиття в електронній пам'яті. Електрична схема 9 необов'язково має передатчик радіочастот (РЧ), здатний засобами безпроводового зв'язку передавати або отримувати електронні цифрові або аналогові дані, які періодично або неперервно збираються з електронних пристроїв або датчиків, встановлених на ковзанах. Для виявлення електронного статусу або функціонування нагрівної системи необов'язково встановлюються видимі світлодіоди (LED). Електрична схема, як показано на Фігурі 3, має електричний регулятор 10, який контролює температур у леза. Електричний регулятор 10 з'єднаний із датчиком 13 температури, який визначає, коли має бути підключена або відключена подача тепла до леза. Під час нагрівання мають місце два виразні стани: подача тепла і відключення тепла. Теплопровідний елемент закріплений на лезі ковзана, через який пристрій для нагріву леза проводить теплову енергію для нагрівання леза ковзана. За рахунок перенесення транзистора 12 у нелінійну ділянку роботи отримують високоефективне джерело теплової енергії, яке функціонує з мінімальною втратою радіочастот. Так як самознищувана ділянка джерела енергії є легкодоступною в такій конфігурації, електричний регулятор 10 використовують для генерування постійно адаптованої форми сигналу ковзання. Крім того, такий електричний регулятор також управляє включенням/відключеним тепла, значенням середнього електричного струму, температурою леза та відключенням при низькому рівні заряду акумулятора. Застосування леза в якості частини настроюваного навантаження, а також як тепловідводу забезпечує можливість динамічного настроювання у вигляді функції тепло/електростійкості цілі. Джерелом енергії служить зарядний акумулятор 14, який регулюється для роботи у електричній схемі і служить для живлення транзистора 12, переважно польового транзистора (ПТ) або потужного МОП-прилада. Такий ПТ або потужний МОПприлад одержує живлення від електричного регулятора. Отримане відхилення використовується для управління настроюваною амортизаційною мережею. Такий електричний регулятор настроєний таким чином, щоб передавати буферний і сформований сигнал на транзистор 12. Цей сигнал приводить в дію ПТ 12. Ак умулятор 14 настроюється на роботу в електричній схемі і застосовується для живлення польового транзистора 12. Датчик температури 13 використовується для моніторингу температури. Установки температури є регульованими. На Фігурах 4, 5А і 5В показане лезо ковзана, видозмінене на основі леза ковзана відповідно до вищеописаного варіанта. Відповідно до цієї конструкції лезо ковзана і термопровідний елемент 11 7 84148 виконані у вигляді єдиного елемента, який представляє собою лезо 2 і вставку 31. Вставка 31 визначає смугу 11, яка має перший кінець 33 і другий кінець 34, який розміщений всередині стального леза 35. Вставка може бути сформована таким чином, що вона виступає від нижньої поверхні леза, а потім піддається машинній обробці у традиційному процесі заточування і формування, внаслідок чого нижня крайка вставки обробляється у напрямку донизу разом із лезом, утворюючи спільну загострену крайку леза ковзана. Вставка 31 проходить від передньої крайки 33, яка розташована на певній відстані від переднього кінця у напрямку заднього кінця і є суміжною з передньою частиною пристрою для кріплення леза. Задня крайка 34 доходить до задньої частини пристрою для кріплення, але зміщена відносно нього у напрямку вперед. На передньому кінці вставка набуває конічної форми у напрямку догори з боку вужчої прямої частини 40, яка простягається до верхівки леза у кріплення, кріплячись до нагрівного елемента як тепловідвід. Вставку одержують із придатного матеріалу, який має більш високу теплопровідність, ніж сталь, такого як мідь, завдяки чому забезпечується швидкий перенос тепла від термопровідного елемента до нагрівного елемента через пряму частину 40 у зведену на конус частину, яка, у свою чергу, передає тепло горизонтальній нижній видовженій частині вставки, яка знаходиться на нижній крайці леза, внаслідок чого більшість тепла передається нижній крайці леза, а не іншим його частинам. Таким чином, вставка по її основній довжині має відносно малу висоту, а саме менше, ніж 50% від висоти самого леза, внаслідок чого тепло переносится саме до цієї зони. Відповідно, транзистор 12 кріпиться до верхньої частини 40 теплопровідного елемента 11 вставки дрібним кріпильним гвинтом 41 і гайкою 42. Як показано на Фігурі 5, вставка встановлена між двома сторонами стальної частини, яка утворює лезо, внаслідок чого тепло переноситься через центр леза до відповідної ділянки стальної частини, яка прилягає до нижньої крайки леза. На Фігурах 6А і 6В показано зарядний пристрій і підставку для нього. Такий зарядний пристрій представляє собою прилад із модифікованим колом, в якому саме лезо використовується як контакт, через який до зарядного акумулятора подається струм. Таким чином, таке лезо може вставлятися в зарядний пристрій, який включає контакт для під'єднання леза до другого контакту, призначеного для взаємодії з іншим відповідним заземлюючим контактом на ковзанах при його встановленні. Таким чином, підзарядку акумулятора можна здійснювати швидко і просто шляхом встановлення ковзана у відповідний зарядний пристрій, який забезпечує відповідну напругу, необхідну для зарядження батареї. Придатні захисні елементи для кола у ви гляді діода використовують для запобігання розрядження батареї через лезо під час звичайного використання. Система для зарядки акумуляторів для ковзанів включає запобіжник 50, до якого іде живлення від трансформатора і електронної панелі 51. З'єд 8 нувальний шнур 52 виходить від електронної панелі зарядного пристрою до відповідного гнізда 53 на запобіжнику ковзана. Проводи 58 і 59 з'єднують зарядне гніздо з відповідним контактом 54 на задній (п'ятковій) частині запобіжника ковзана і з підпружиненим контактом 55 у нижньому жолобі запобіжника. Всередині фіксатора леза ковзана одна з клем акумулятора 14 з'єднаний через шнур 56А з контактним гніздом 56 на лезі ковзана. Друга клема акумулятора з'єднана через шнур 58 з контактом 57 на задній (п'ятковій) частині фіксатора леза ковзана. Коли ковзан 1 розташовується всередині зарядного пристрою і зарядної підставки 50, електричні контакти 54 і 57, з'єднані з електричними контактами 55 і 56, з'єднуються, замикаючи двохпроводове зарядне коло. Ковзани утримуються в належному положенні у зарядному пристрої з допомогою підставок 60 в нижній частині зарядного пристрою. На Фігурах 7А і 7В показаний модифікований фіксатор 33 і видозмінене лезо ковзана 32. Така конструкція забезпечує можливість швидкого знімання леза ковзана без знімання верхньої пластини 36 фіксатора із ковзанярського черевика (не показаний), як це було б потрібно зробити у випадку з традиційним фіксатором і лезами ковзана. Лезо утримується у фіксованій позиції за допомогою клиноподібних елементів 34 у верхній частині леза ковзана 32, які співвідносяться з відповідними їм гніздами 35 у фіксаторі. Лезо ковзана замикається у позиції для катання у фіксаторі з допомогою механічного ексцентрикового затвора 39, який пропускають через підігнані отвори 40 і 41 і після цього повертають до зафіксованого положення. Для забезпечення можливості швидкої заміни лез 32 без виймання фіксатора 33 із ковзанярського черевика фіксатор або пристрій для кріплення 33 має довгастий жолоб 42 у нижній його частині. Такий довгастий жолоб має передні і задні заглиблення 35, виконані в ньому. Лезо 32 оснащене відповідними одне одному передніми і задніми клиноподібними елементами 34, завдяки яким коли тонка частина леза заходить у жолоб 42, клиноподібні елементи 34 заходять у частину жолоба, яка утворює заглиблення відповідної форми або гнізда 35. Лезо встановлюється у фіксаторі близько від його остаточного положення і після цього втискується по діагоналі у напрямку заднього кінця фіксатора. Лезо фіксується за допомогою вставляння ексцентрикового затвора 39 з неповним поворотом в отримуваний машинним способом отвір 40 у задній частині фіксатора і відповідний йому отвір 41 у лезі ковзана. Після вставляння ексцентрикового затвора 39, останній повертається, відтягуючи лезо у напрямку заднього кінця, таким чином закріплюючи лезо у фіксаторі. Лезо виймають шляхом зворотного повторення операцій. Така конструкція є особливо ефективною у випадку, коли електрична схема і теплові транзистори, які знаходяться на ній, встановлені безпосередньо на лезі ковзана, а не на фіксаторі. Таким чином, лезо і його нагрівні елементи 8а, за винят 9 ком акумулятора 14, залишаються у своєму положенні, показаному на Фігурі 1, а саме на задньому кінці 44 фіксатора 33. Таким чином, лезо встановлюється на пристрій для кріплення з допомогою механічного з'єднання, здатного розстібатися вручну, для простого знімання леза і нагрівного елемента з його кріплення. Зокрема, відкриване вруч 84148 10 ну з'єднання включає принаймні один похилий конусоподібний елемент для взаємодії з гніздом відповідної форми на пристрої для кріплення і ексцентриковий затвор для протягування леза вздовж кріпильного елемента по довжині леза та заведення похилого конусоподібного елемента у відповідне гніздо. 11 84148 12 13 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 84148 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601