冰壺石的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001 ] 冰壺是一種在冰上比賽的類似于擲球比賽(Boule-Spiel)和室外地滾球(Boccia)的冬季體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。兩隊(duì)，每隊(duì)四名比賽者嘗試在冰上將其冰壺石打到比對方的隊(duì)離目標(biāo)圈的中心點(diǎn)更近。冰壺尤其在加拿大、蘇格蘭、斯堪的納維亞和瑞士非常流行。在世界范圍內(nèi)，冰壺正式地由大約兩百萬運(yùn)動(dòng)員比賽并且出現(xiàn)(vertreten)在奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)中?；谠擉w育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的吸引力，冰壺享有非常高的媒體曝光率(Medienpdsenz)。冰壺屬于精密體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目(Prjizis1nssportarten)。
[0002]所述冰壺石具有圓形的磨光的形狀；其通常由花崗石制成并且擁有把手。
[0003]所述冰壺石的下側(cè)面擁有凹形的形狀，使得冰壺石的真正的滑動(dòng)面，也就是工作面由具有大約6至12mm的寬度的環(huán)形面形成。
[0004]在所述冰壺石在冰上滑動(dòng)期間，在所述環(huán)形面處聚集薄薄的水層。由于石圍繞其自身的豎軸線的旋轉(zhuǎn)以及由于通過所述冰壺石的制動(dòng)引起的較高的壓力，該水層在冰壺石的正面前方較大。由此，摩擦在前方減小，這導(dǎo)致運(yùn)行軌道的彎曲。
[0005]將所述冰壺石在其發(fā)出時(shí)有針對性地置入緩慢的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中，從而冰壺石不是筆直地運(yùn)行，而是描繪了拋物線狀的軌道曲線。由此能夠繞過對方的石。所述軌道曲線的曲率能夠通過利用冰壺刷掃擦所述冰壺石前的軌道受到影響。在冰壺石向前運(yùn)動(dòng)期間，如果在冰壺石前掃擦，曲線半徑變大并且所述冰壺石更直地運(yùn)行。所述掃擦除了影響曲率之外也影響冰壺石的運(yùn)行時(shí)間。得到掃擦的冰壺石沒有那么快地喪失速度并且由此經(jīng)過較大的軌道路段。
[0006]特別地，蘇格蘭人堅(jiān)信，具有最好的品質(zhì)的冰壺石由名稱為“Ailsite”的確定的花崗石類型制成。這種花崗石在蘇格蘭埃爾郡的海岸線前的小島Ailsa Craig上開采。由于Ailsite的稀少，這種冰壺石能夠價(jià)值高達(dá)1300歐元。很多冰壺倶樂部應(yīng)用較低品質(zhì)的冰壺石，這些冰壺石大約500歐元起可以買到并且由較低價(jià)值的花崗石制造。
[0007]對帶有凹形的工作面的冰壺石的工作面的主要要求為，花崗石的吸水性盡量小，因?yàn)榉駝t冰上的滑動(dòng)特性會(huì)改變。此外，工作面處的磨損應(yīng)該盡可能小，因?yàn)橛糜谠倌ス獾某杀竞臀锪鞯暮馁M(fèi)非常高。磨光成本能夠?yàn)榇蠹s每套冰壺石500歐元。處于比賽運(yùn)行中的冰壺石必須每賽季再磨光至少一次。
[0008]現(xiàn)代的高性能(Hochleistung)冰壺石具有兩種單件，即石基體和確定所述冰壺石的工作面的、與石基體連接的插入體。所述插入體由比用于所述石基體的材料高價(jià)值的材料制成。已知的高性能冰壺石的插入體通常由花崗石制成，所述插入體僅僅能夠再磨光幾次。如果去除過多的材料，那么該冰壺石不再能夠使用或者所述插入體從石上分離并且由新的插入體代替。
[0009]花崗石由主要組成部分長石、石英和云母礦物組成。由于不同硬度的不同的礦物的組成，微小的、但是不期望的吸水性不能避免或者說始終產(chǎn)生。維氏硬度HV為大約850GPa (莫氏硬度6-7)。基于由具有不同的和此外相對小的硬度的多種礦物的組成，冰壺石“在運(yùn)行中”具有一定程度的磨損，從而必須定期地更新-如上面解釋的那樣-定義的磨光。
[0010]在世界冰壺協(xié)會(huì)的規(guī)章(冰壺的WCU規(guī)則)中，在章節(jié)R2中規(guī)定了以下提到的規(guī)格:
*圓形形狀，
*最大36 " (91.44cm)的周長，
*最少4.5 " (11.43cm)的高度，
*38 鎊(US) (17.24kg)和 44US-鎊(19.96kg)之間的總重量。
[0011]然而，所述WCU規(guī)則沒有規(guī)定應(yīng)該制成所述冰壺石的材料以及所述冰壺石的“結(jié)構(gòu)型式”。
[0012]基于通過應(yīng)用天然產(chǎn)物和制造方式引起的材料特性，迄今使用的冰壺石具有針對于使用來說有問題的缺陷。對于冰壺石的保持相同地良好的滑動(dòng)特性來說決定性的是應(yīng)用的原材料的高的均質(zhì)性結(jié)合在保持相同的耐磨性能的情況下較小的磨損。這在天然材料中，例如具有花崗石的不同的開采批次的花崗石中得不到保證。由于在冰壺石組內(nèi)不同的滑動(dòng)特性，因此不能實(shí)現(xiàn)公平的比賽。十分關(guān)鍵的是當(dāng)前唯一在世界上能夠應(yīng)用的花崗石的可用性的情況，所述花崗石-如已經(jīng)解釋的那樣-在蘇格蘭埃爾郡的海岸線前的小島Ailsa Craig上開采。儲(chǔ)藏在很大程度上已經(jīng)耗盡，其它的發(fā)掘地的同等價(jià)值的替代材料至今未知?；谠撛?，這種追求的原材料的價(jià)格非常高并且該價(jià)格會(huì)繼續(xù)地升高。從中的后果是，所述冰壺石的價(jià)格基于原材料短缺也繼續(xù)升高。在此，決定性重要的是，每個(gè)運(yùn)動(dòng)隊(duì)需要一套具有相同的特性的八個(gè)石，用以具有保持相同的條件。如果冰壺石受到損壞，那么其必須由同樣價(jià)值的冰壺石代替。然而，這在天然產(chǎn)物中非常困難，使得不能夠排除整套八個(gè)冰壺石都不能用。因此，在可預(yù)見的時(shí)間內(nèi)，能夠估計(jì)合適的冰壺石的短缺。
[0013]應(yīng)用其它的材料例如金屬或者塑料的嘗試至今沒有成功，因?yàn)槠錆撛谔匦?Eigenschaftspotential)與至今應(yīng)用的花崗石相差很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]在了解該現(xiàn)實(shí)的情況下，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種冰壺石，利用所述冰壺石，冰壺運(yùn)動(dòng)能夠如迄今那樣運(yùn)行，其中，已知的解決建議的缺陷能夠以簡單的手段消除。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過以下方式得到解決，即至少所述冰壺石的滑動(dòng)面也就是工作面由耐磨的技術(shù)陶瓷制成。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的冰壺石的優(yōu)選的構(gòu)造方案或者改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中表征。
[0017]令人驚訝地得到證實(shí)，技術(shù)陶瓷能夠解決已知的冰壺石的問題，方法是優(yōu)選由技術(shù)陶瓷制成的插入體(以下也稱作嵌件(Insert))形成所述冰壺石的工作面。由于通過此能夠?qū)崿F(xiàn)不僅耐磨而且具有良好的滑動(dòng)特性的冰壺石，技術(shù)陶瓷的潛在特性特別適合所述應(yīng)用。關(guān)于滑動(dòng)特性方面，用于插入體的氧化鋁證實(shí)是尤其有利的。在此，氧化鋁的良好的摩擦學(xué)的特性證實(shí)是尤其有利的，因?yàn)樵谠搼?yīng)用中，氧化鋁的最佳的摩擦性質(zhì)和良好的耐磨性是決定性重要的。
[0018]額外地，技術(shù)陶瓷擁有以下良好的機(jī)械的和物理的特性:
*中等的至極高的機(jī)械強(qiáng)度(>100MPa)，
*非常高的抗壓強(qiáng)度(>1000MPa)， *高的硬度(>12GPa)，
*高的耐腐蝕性和耐磨性(在碾磨機(jī)、混合機(jī)、密封件等中用作磨損保護(hù)材料)，
*良好的滑動(dòng)特性，
*高的密度(>2.7g/cm3)，
*無吸水性，
*陶瓷體高的均質(zhì)性，因?yàn)槭羌夹g(shù)材料。
[0019]得到證實(shí)的是，氧化鋁的這些材料特性特別適合用作為所述冰壺石的嵌件，用以代替迄今應(yīng)用的花崗石。由于高的硬度和良好的耐磨性能，滑動(dòng)面的磨損十分小，由此解決了相應(yīng)的問題。此外，吸水性的問題在材料氧化鋁中以有利的方式得到消除。
[0020]用于插入體的技術(shù)陶瓷的重要的另外的優(yōu)點(diǎn)是其沒有問題的持久的可用性。
[0021]由上述的闡述(Gesagte)得出，技術(shù)陶瓷形成了對于迄今應(yīng)用的花崗石的最佳的代替，其中，所有存在的問題，如其以上提到的那樣，利用技術(shù)陶瓷能夠得到解決。
[0022]除用于冰壺石的插入體的技術(shù)陶瓷的應(yīng)用之外，所述插入體的安裝被賦予決定性意義。陶瓷合適的結(jié)構(gòu)結(jié)合合適的高性能膠粘劑的應(yīng)用的專有技術(shù)(know-how)是對于這樣的正常運(yùn)轉(zhuǎn)的復(fù)合系統(tǒng)(Verbundsystem)的基本前提。
[0023]所述陶瓷插入體能夠在第一工藝步驟中通過均衡擠壓、單軸擠壓、流鑄(Schlickerguss)、注塑或者其它已知的陶瓷的造型技術(shù)制造。在隨后的第二工藝步驟中，將毛還部件(GrUnteile)通過初加工(GrUnbearbeitung)加工到理論尺寸。然而，該加工也能夠在燒結(jié)后完全硬陶瓷地(1^1^1^作11^