Покрытие пола спортивного сооружения - RU2015274C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к пластиковым плиткам, уложенным на поверхность пола для получения игровой поверхности для таких видов спорта, как баскетбол, теннис и т.д. В частности изобретение относится к модульным плиткам из пластмассы, сцепленным одна с другой для получения игровой поверхности, испытывающей при использовании действие резких боковых усилий, когда одновременно требуются и безопасность, и сцепление.

Для использования в качестве игровых поверхностей были разработаны разнообразные покрытия, например полы из твердых пород дерева считаются предпочтительными по отскоку и удобству, однако уход за ними сложный, а изготовление - дорогое. Полы для игровых видов спорта также изготавливают из плиток, сцементированных с цементной подстилающей поверхностью, однако падение спортсмена на такой пол совершенно недопустимо, и он имеет малую безопасность. Полам из дерева, из неподвижной плитки и цементным полам присущ общий недостаток: они непригодны к поглощению боковых ударных воздействий, часто случающихся в тех видах сорта, где имеются прыжки, бег и резкие изменения направления движения [1]. Применяются более универсальные модульные полы, однако они не отвечают всем требованиям к полам для спортивных залов. Модульную плитку изготавливают из пластмассы, обычно она имеет решетчатую конфигурацию, когда поверхность плитки представляет собой перекрещивающийся узор из решетчатых поверхностей, от которых вниз отходят опорные ножки, находящиеся на малом расстоянии одна от другой. Были разработаны разные решетчатые узоры, имевшие необычный эстетический вид, а также функциональную реакцию.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является покрытие пола спортивного сооружения, включающее основание и уложенные на него с зазором и соединенные между собой пластмассовые плитки, каждая из которых имеет периметрические стенки и прикрепленную к ним опорную решетку, имеющую равных размеров поперечные и продольные элементы с опорными ножками одинаковой длины, соединенные в местах пересечений, с образованием промежуточных окон, а периметрические стенки выполнены с фиксаторными средствами [2].

Однако ни одно из покрытий с использованием модульных пластиковых элементов не обеспечивало получения непрерывной плоской поверхности, достоинства которой продемонстрировали типовые полы из твердых пород дерева. Применение решетчатой конфигурации привело к конструктивным проблемам по улучшению силы сцепления и уменьшению опасности травмы из-за падений и иных форм контакта с поверхностью пола. Известны различные конструкции, в которых сделана попытка приспособить решетчатую систему к плоской поверхности, по традиции широко использующуюся для покрытия полов в спортивных залах. Основная причина, по которой не удается получать плоскую и непрерывную поверхность, связана со сложностью в получении и эксплуатации пластиковых плиток, которые должны лежать на одном уровне на опорной поверхности без связующего вещества несмотря на изменения температуры и эффекта от продолжительного использования. В патенте США N 4436799 приведены некоторые существенные ограничения, необходимые при изготовлении решетчатой системы. Например, одним из критичных пунктов является контактирование опорных ножей с опорной поверхностью, однако и здесь существуют свои проблемы. Изменения температуры могут привести к короблению плитки с подъемом углов или краев, что приводит к ухудшению безопасности, а также к ограниченности в эффективном использовании плиточного пола в виде поверхности, пригодной к контактированию с мячом.

Для устранения указанного ограничения применялись такие методы, как использование компенсационных стыков и армирующих элементов. Возможно также применение методов предварительного растяжения и очистки составов для уменьшения температурного коэффициента расширения. Сложность в решении указанных проблем для решетчатых конфигураций дополнительно усугубляется тем, что модульные плитки с непрерывной плоской поверхностью более подвержены короблению и деформации. Пластиковая непрерывная поверхность проявляет значительно большую тенденцию к скручиванию и короблению, так как полимер испытывает действие температурных вариаций. Можно сделать вывод, что известные технические решения не позволяют применять пластиковую плитку для покрытия пола в спортивных залах с непрерывной и плоской поверхностью, когда модульные плитки сцеплены одна с другой повторяющимся образом.

Цель изобретения - создание половых поверхностных элементов, сцепляемых друг с другом для получения модульного покрытия пола и остающихся плоскими без скрепления с поверхностью пола при помощи адгезива.

Другой целью изобретения является создание плитки для покрытия пола, поглощающей боковые удары для уменьшения сопротивления, действующего на ступни и лодыжки игроков.

Еще одна цель изобретения состоит в создании модульной плитки, обеспечивающей получение плоской и непрерывной поверхности, не испытывающей коробления или деформации при размещении на полу несмотря на изменения температуры.

Все эти цели достигаются в модульной плитке, сцепленной с другими подобными плитками с образованием покрытия пола для использования в спортивных залах, кортах и аналогичных местах, где опасность травмы следует уменьшать, повышая допуск к резким боковым движениям игроков.

На фиг. 1 показана квадратная плитка, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид снизу (не показана центральная часть с опорными ножками и опорной решеткой, чтобы открыть нижнюю поверхность плоского поверхностного покрытия); на фиг. 4 - вид снизу в плане двух плиток, сцепленных друг с другом для получения поверхности пола; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 4.

На фиг. 1 показана модульная пластиковая плитка 1, пригодная к использованию в качестве части покрытия пола для теннисного корта, баскетбольной площадки или иного спортивного сооружения для получения непрерывной и плоской поверхности 2 для предотвращения обычного коробления и деформации плитки от изменения температуры. Плоская поверхность 2 обладает значительно более высокой силой сцепления, необходимой для спортивных соревнований, и способствует выполнению спортсменами таких быстрых движений, как старт, остановка, смена направления и т.д. Плитки соответствующим образом соединены одна с другой для получения непрерывной плоской поверхности, пригодной для проведения спортивных состязаний.

Плоская поверхность 2 опирается на пластиковую опорную решетку (фиг. 3). Напольная решетка имеет прямоугольную конфигурацию, ограниченную по сторонам периметрической стенкой 3 и образованную повторяющимся узором из взаимно пересекающихся поперечных элементов 4 с одинаковыми размерами по ширине и высоте. Поперечные элементы образуют одно целое с периметрической стенкой 3, отходят от нее внутрь и соединяются в точках стыка 5. При этом между соответствующими поперечными элементами 4 образуется множество промежуточных окон 6. Имеется множество опорных ножек 7 одинаковой длины, образующих одно целое со стыками 5 и отходящих от них в основном по перпендикуляру к опорной решетке.

Если рассматривать отдельно от верхнего плоского участка плитки, то опорная решетка выглядит как группа опорных ножек, соединенных между собой поперечными элементами, удерживающими опорные ножки на общей плоскости для контактирования базовыми концами 8. Опорные ножки и решетка имеют одинаковый состав и геометрические формы для уменьшения эффектов температурного расширения и при продолжительном использовании.

Пластиковая опорная решетка также содержит фиксаторные средства 9 и 10, соединенные с периметрической стенкой 3 и отходящие от нее наружу для обеспечения съемного скрепления с другими модульными плитками аналогичной конструкции по соответствующим углам. Фиксаторные средства предназначены не только для соединения соседних плиток, но и для установки правильного смещения между периметрическими стенками 11, 12 каждой плитки. С этой целью между смежными периметрическими стенками 11 и 12 (фиг. 4) устанавливается непрерывный и равномерный зазор 13 в пределах от 0,5 до 2,0 мм, однако предпочтительна величина около 2 мм. Такое расстояние наиболее удобно для плиток площадью в 1 кв. фут и может варьироваться с изменением размера плиток.

Для получения требуемого расстояния фиксаторным средствам 9 и 10 придается такая форма, что обеспечивается смещенное положение, при котором соответствующие плитки ориентируются при заданном расстоянии в ответ на боковые усилия, приложенные к плитке при перпендикулярной ориентации относительно периметрических стенок 11 и 12. Предусматривается такое смещенное положение, которое плитки и фиксаторные средства займут в отсутствии боковых усилий (фиг. 4, 5). Его также называют статическим режимом или состоянием в отличие от динамического режима, когда на плитку действует боковое усилие F (фиг. 5). В зависимости от величины бокового усилия зазор 13 может сокращаться (или увеличиваться, если усилие приложено в противоположном направлении), при этом и происходит поглощение боковых усилий. При снятии усилия фиксаторные средства 9 и 10 возвращаются к смещенному положению, находящемуся в заданных пределах.

Работа и составные части фиксаторных средств 9 и 10 наиболее полно изображены на фиг. 4. Фиксаторное средство содержит выступающую петлю, образующую одно целое с опорной решеткой и ограничивающую петлевое отверстие 14 для приема вставного элемента (средства 10). Размеры отверстия 14 выбраны из расчета получения скользящей посадки для соответствующего вставного элемента 10, что допускает перемещение в некотором диапазоне. Вставной элемент содержит два компонента подпружиненный зажим 15 и стабилизирующий элемент 16. У подпружиненного зажима 15 имеется выступающий фланец 17, действующий как стягивающий элемент для удержания двух плиток в соединенном состоянии, когда фланец упирается в сторону смежной плитки. Стабилизирующий элемент 16 размещается внутри дугообразного участка отверстия 14, а подпружиненный элемент (фланец 17) садится напротив периметрической стенки внутри петли 18.

Более подробно фиксаторная конструкция изображена на фиг. 4. Стабилизирующий элемент 16 находится у левой стороны петли и действует по установлению там разделительного расстояния для смещенного положения и требуемого зазора 13. Подпружиненный элемент (фланец 17) действует по раздвижению плиток, отталкивая плитку, с которой соединена петля, до тех пор, пока внутреннее отверстие в петле не упрется в стабилизирующий элемент 16. Обе плитки подпружиниваются друг к другу в ответ на боковое усилие, превышающее усилие пружины.

Фиксаторные средства 9 и 10 также обеспечивают некоторое растяжение зазора 13 при приложении оттягивающего усилия (т.е. усилия, противоположного силе, показанной на фиг. 5). В этот момент происходит незначительное удлинение петлевого участка элемента (средство 9) при сопротивлении со стороны стабилизирующего элемента 16. После прекращения действия силы вследствие упругости петлевого элемента (9) стабилизирующий элемент 16 подтягивается назад к смещенному положению с исходным статическим разделительным зазором 13.

Таким образом фиксаторное средство служит подпружиненным соединением, действующим в трех различных режимах. В смещенном положении или статическом режиме разделительное расстояние определяется статическими геометрическими размерами петлевого элемента (9) при его размещении вокруг стабилизирующего элемента 16 и подпружиненного элемента (фланца 17). Во втором режиме силы сжатия подталкивают одну плитку к другой и разделительный зазор 13 уменьшается. По завершении действия этих сил восстанавливается статическое разделительное расстояние, смещающий элемент (фланец 17) удлиняется и подталкивает плитки к статической конфигурации. И наконец третий режим существует тогда, когда сила прикладывается в сторону от зазора 13, тогда удлиняется петлевой элемент (9), так как он оттягивается от стабилизирующего элемента 16. При исчезновении этой силы под действием упругости петли плитка возвращается к исходному статическому состоянию.

Конструкцию плитки завершает сплошной лист из пластика, имеющий равномерную толщину и составляющий одно целое с верхним краем 19 опорной решетки. Верхний лист действует в качестве плоского поверхностного покрытия, связанного по краям с периметрическими стенками 3 плитки. Соответственно в виде сверху и сбоку по фиг. 1 и 2 показана плоская поверхность 2 с плоской конструкцией периметрических стенок 3 (фиг. 2). Внутри такого внешнего ограждения находится опорная решетка, показанная на фиг. 3. Толщина поверхностного покрытия должна составить по меньшей мере 1,5 мм, предпочтительно от 2 до 2,5 мм. Это значение основано на суммарной высоте 20 в 12 мм. В данном случае перечисленные размеры также подвержены вариациям в зависимости от размеров плитки.

При таких размерах обеспечивается достаточная жесткость поверхностного покрытия, опирающегося на решетчатую структуру для достижения адекватного управления температуpным расширением и иными факторами, традиционно оказывающими влияние на покрытие из плиток, деформируя их или приводя в негодность. В сочетании с разделительным расстоянием (зазором 13) между соответствующими плитками достигается получение одинаковой реакции, благодаря чему и возможно применение непрерывной и плоской плиточной поверхности как части приподнятой решетчатой плиточной структуры.

Последний элемент, способствующий поддержанию требуемой плоской конфигурации, реализуется в ходе производства плитки. Эта особенность изобретения связана со способом изготовления плитки по типовой формовочной технологии, например, инжекционным формованием, когда жидкий полимер отверждается внутри формы при высокой температуре. После извлечения из формы при повышенной температуре тщательно контролируется направление и степень деформирования плитки по мере ее охлаждения. Если какой-либо из углов плитки деформируется кверху, то отмечается степень отклонения. При обработке последующих плиток у них после извлечения из формы этот же угол отклоняется в противоположном направлении от направления естественной деформации в такой степени, чтобы получить в структуре полимера напряжение и в результате после охлаждения плоскую конфигурацию. Подобные напряжения создаются в каждой плитке, извлекаемой из пресс-формы, причем плитки во время охладительного периода нагружаются.

Степень изгиба или перегиба является в известной степени интуитивной, основанной на опыте производственного пеpсонала по работе с конкретным полимером и данной плиткой. Цель действия состоит в компенсации напряжения, возникающего при охлаждении, за счет предварительного напряжения полимера в противоположном направлении и последующего приложения давления к каждой плитке для предупреждения коробления во время охлаждения.

Таким образом, данным изобретением предлагается плиточная структура с плоской поверхностью, причем плитка предварительно напрягается для преодоления естественного коробления и деформации, возрастающих в ходе охлаждения плитки при отверждении полимера. Предварительно напряженная плитка может выдерживать заданную плоскую конфигурацию благодаря имеющейся конфигурации каждого элемента плитки, в том числе соединительной конструкции, обеспечивающей заданное разделительное расстояние между каждой соответствующей плиткой. Дополнительным преимуществом плитки является ее амортизирующее действие к резким движениям вместо жесткого сопротивления у типовых покрытий, что часто приводит к растяжениям связок ног и к иным травмам.

Следовательно, данное изобретение способствует достижению ряда преимуществ за счет получения плоского покрытия пола с максимальной силой сцепления, при этом покрытие обладает сопротивлением к вертикальным ударам, соответственным пластиковой плитке с решетчатой опорой. Вертикальный удар дополнительно уменьшается за счет поглощения боковых усилий в соседней плиточной структуре. Создание плитки, сохраняющей плоскостность при укладке в отличие от плиток известной конструкции, дает дополнительные физиологические преимущества лицам, пользующимся подобным покрытием благодаря предотвращению травм лодыжек, колен и иных тканей, часто встречающихся на используемых в настоящее время покрытиях.

В качестве составов для изготовления плиток по данному изобретению возможно применение полиэтиленов низкой плотности и сополимеров полипропилена. Специалистам известны и другие составы со схожими модулями упругости.

Кроме перечисленных преимуществ данная плитка с плоской поверхностью обладает всеми достоинствами модульной плиточной структуры, в том числе возможностью к отдельной замене одиночных плиток и малыми затратами при выполнении на бетонном или ином основании.

Реферат

Изобретение относится к пластиковым плиткам, уложенным на поверхность пола для получения игровой поверхности для различных видов спорта. Сущность изобретения: покрытие пола спортивного сооружения включает основание и уложенные на него с зазором и соединенные между собой пластмассовые плитки, каждая из которых имеет периметрические стенки и прикрепленную к ним опорную решетку, имеющую равных размеров поперечные и продольные элементы с опорными ножками одинаковой длины, соединенные в местах пересечений с образованием промежуточных окон, а периметрические стенки выполнены с фиксаторными средствами. Покрытие пола снабжено сплошным листом пластика одинаковой толщины, образующего лицевой слой, соединенный по периметру с периметрическими стенками, а зазор между периметрическими стенками плиток выполнен постоянным и равен 0,5 - 2,0 мм, плитки установлены друг относительно друга с возможностью упругого смещения в пределах зазора, причем фиксаторные средства выполнены упругими. Предусмотрен вариант выполнения толщины лицевого слоя, равной по меньшей мере 15 мм из линейного полиэтилена низкой плотности. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула