Surfaceuse à glace

Contexte

Une surfaceuse à glace rase la glace, enlève les copeaux, lave et racle la glace, et a une capacité de charge suffisante pour nettoyer la surface de la glace en un seul passage, la rendant complètement lisse. Les surfaceuses à glace sont largement connues sous le nom de marque Zamboni.

Le principal composant d’une surfaceuse à glace est le traîneau (également appelé conditionneur). Le traîneau abrite la lame, qui rase la glace, et la serviette, qui fait office de raclette. Il distribue également l’eau de lavage et l’eau fraîche sur la glace. Lorsque l’unité de traîneau est abaissée sur la glace, la machine est en état de fonctionnement. Lorsque la machine avance, la lame rase légèrement la glace pour en nettoyer la surface. La glace râpée est déplacée vers le centre de l’unité de traîneau par le convoyeur à vis sans fin, ramassée par le convoyeur à chaîne et déversée dans le bac à neige. L’épandeur reçoit l’eau du réservoir. Le surplus d’eau est ramassé aux extrémités de l’épandeur et déversé dans le bac à neige. Ces machines à glace ne peuvent atteindre qu’une vitesse de 9 mph (14,5 km/h).

Historique

Avant que Frank J. Zamboni n’invente la surfaceuse à glace originale, lui et son frère ont lancé une entreprise de blocs de glace. Ils fabriquaient de la glace pour le stockage et le transport. Fort de ses connaissances en réfrigération, Zamboni a ouvert en 1934 une patinoire à ciel ouvert de 20 000 pi 2 (1 858 m 2 ) à Paramount, en Californie. Rapidement, les conditions météorologiques et l’usage commencent à user la glace, et Zamboni installe un dôme pour couvrir la patinoire. Malgré tout, la glace se détériorait rapidement. Le processus de resurfaçage de la glace à l’époque nécessitait trois à cinq travailleurs qui devaient suivre un tracteur et raser la surface de la glace, pelleter les copeaux, laver la glace, enlever l’eau sale de la surface à la main à l’aide de grandes raclettes en caoutchouc, puis attendre que la glace sèche. L’ensemble du processus prenait environ une heure.

Quelque temps vers 1942, Zamboni a commencé à apporter des modifications au tracteur. Il a expérimenté différentes lames qui grattaient la glace et l’aspiraient en même temps. Bientôt, le tracteur de Zamboni était capable de racler la glace, d’enlever les copeaux et de laisser une traînée d’eau qui gelait rapidement, réparant ainsi tout dommage à la surface de glace originale. En 1949, l’utilisation de la surfaceuse à glace de Zamboni était très répandue.

Les modèles originaux de surfaceuses à glace étaient construits sur le dessus de véhicules à quatre roues motrices. Comme il fallait plus d’espace pour l’eau et la neige, seul le châssis (le cadre) était utilisé. Vingt à trente châssis (construits sur commande) ont été alignés, les parties du toit coupées et toutes les nouvelles pièces de la surfaceuse à glace ajoutées à la main. En 1964, le réservoir de décharge a été inventé pour simplifier l’enlèvement de la neige de la machine. Le réservoir à benne basculante stocke les débris de glace en excès dans un réservoir semblable à celui d’un camion à benne. Lorsqu’elle est pleine, la surfaceuse à glace quitte la patinoire et déverse les copeaux à l’extérieur.

Matières premières

Les trois principales matières premières utilisées dans la production d’une surfaceuse à glace sont le plastique pour le boîtier, le caoutchouc pour les tuyaux et la serviette, et l’acier pour les convoyeurs, les réservoirs et les autres pièces diverses.

Une surfaceuse à glace standard.

Les principaux composants d’une surfaceuse à glace sont pour la plupart contenus dans le traîneau : un convoyeur à vis horizontal, un tuyau d’eau de lavage, une pompe d’aspiration d’eau de lavage, la lame et la serviette. D’autres composants sont directement reliés au traîneau (également appelé conditionneur), comme le convoyeur à vis horizontal et les réservoirs séparés qui contiennent l’eau de lavage et l’eau fraîche. Le reste de la machine comporte des composants similaires à ceux d’un véhicule automobile, tels que des pneus, du métal et une série de matières plastiques. Le châssis de l’appareil est en acier soudé avec des métaux et des composants en caoutchouc.

Conception

Il existe plusieurs modèles de surfaceuses à glace qui varient en taille, avec des machines plus petites conçues pour les petits étangs, et les plus grandes machines conçues pour les patinoires de vitesse. Le moteur de la machine diffère également. Il existe des machines à resurfacer la glace qui sont électriques et plusieurs modèles qui sont principalement alimentés au propane.

De nombreux composants de la machine sont brevetés et chacun peut varier sa conception spécifiée. La machine standard utilisée sur les patinoires de hockey professionnelles utilise des convoyeurs à vis horizontaux et verticaux qui ont un diamètre de 10 po (25,4 cm). Elle peut contenir un total de 264 gal (1 000 1) d’eau. Les machines standard mesurent généralement environ 13 pieds (4,1 m) de long et 7,1 pieds (2,16 m) de haut. La lame de rasage mesure 1,27 × 12,7 × 195,6 cm (0,5 × 5 × 77 in). Une machine complète pèse 3 983 kg (8 780 lb). Certaines sont capables de se rapprocher de la glace à différents niveaux. Certaines surfaceuses sont équipées d’un réservoir de vidange, d’autres poussent simplement les copeaux de glace de la patinoire vers un endroit désigné à l’extérieur. La machine fonctionne grâce à un moteur de 2,5 litres.

Le processus de fabrication

1. La première étape est la fabrication du moteur et du châssis. Généralement, les deux sont fabriqués par une usine automobile extérieure et expédiés à l’usine de resucrage de la glace. Un cadre métallique est ensuite soudé au châssis. Le cadre tiendra les réservoirs d’eau.
2. Les réservoirs d’eau sont fabriqués à partir de plastique moulé par injection. Des granulés de plastique sont fondus dans une trémie. Le plastique liquide est injecté dans la matrice, qui a la forme du réservoir d’eau. Après le refroidissement de la matrice, le plastique moulé est éjecté.
3. Les réservoirs sont ensuite ajustés dans le cadre métallique.
4. Les réservoirs et les ailes sont boulonnés sur le châssis. Les réservoirs rangés sous le bac et devant le conducteur stockent l’eau pour le conditionnement et le nettoyage de la glace.
5. Le traîneau est constitué de deux cornières transversales reliées à des plaques d’extrémité. Les bords inférieurs des plaques d’extrémité sont pliés vers l’intérieur pour former des patins sur la glace.
6. Puis, monté à l’arrière de l’appareil, perpendiculairement à la direction du déplacement, se trouve le conditionneur avec une lame boulonnée à la face inférieure d’une poutre en forme de T inversé. La lame rase une fine couche de glace tandis que les convoyeurs à vis évacuent les copeaux.
7. Le convoyeur à vis sans fin comporte deux lames hélicoïdales à enroulement opposé montées sur la face intérieure des plaques d’extrémité. Une roue dentée est fixée à l’arbre, et des palettes ramassent la glace râpée poussée au centre par le convoyeur à vis sans fin. Au sommet du boîtier se trouve une autre roue dentée montée sur un arbre et la chaîne du convoyeur passe sur la dernière roue dentée et quitte la structure. Des ailes latérales empêchent la neige de tomber loin des palettes jusqu’à ce qu’elle passe au-dessus de la boîte à neige et tombe dans celle-ci.
8. L’épandeur est relié à l’unité de traîneau par deux élingues qui pendent aux extrémités de bras extensibles arrière. Les bras sont fixés aux extrémités opposées d’un arbre à rocher qui est maintenu en place par des roulements montés à l’arrière de l’unité.
9. La serviette est fixée au traîneau. La serviette est un caoutchouc épais qui arrive à l’usine en feuilles. Les feuilles sont placées sur un tapis roulant et passent sous une poinçonneuse automatique. Dans cette presse hydraulique, la forme souhaitée est incrustée dans l’acier. La presse poinçonne ensuite vers le bas et découpe le caoutchouc.
10. La serviette est ajustée dans le traîneau et boulonnée en place. Elle pulvérise l’eau par des trous dans un tuyau d’évacuation à 82°C (180°F). Le grand bac situé devant la surfaceuse à glace récupère les copeaux de glace raclés par la lame du conditionneur.
11. La dernière étape consiste à fabriquer le boîtier de la surfaceuse à glace. Le boîtier est également moulé par injection. Une fois qu’il a suffisamment refroidi, il est fixé à la machine et boulonné en place.

Contrôle de la qualité

Pendant la fabrication, chaque pièce est testée séparément pour détecter les dommages. Les réservoirs sont remplis et on vérifie qu’ils ne fuient pas, et on vérifie que la lame est bien aiguisée. Une fois le produit assemblé, il est entièrement rempli et également vérifié pour détecter toute fuite. La machine est ensuite testée sur de la glace pour voir si une quantité suffisante est rasée et si suffisamment d’eau est distribuée.

Sous-produits/déchets

Lorsque des défauts sont constatés dans les plastiques ou les caoutchoucs, ils sont soit renvoyés au fabricant, soit fondus et remoulés. Cela ne peut se produire qu’un nombre limité de fois avant que la qualité du produit ne soit affectée. Tout défaut trouvé dans le moteur ou le châssis est renvoyé au fabricant pour être corrigé.

Si des défauts sont constatés après la vente de la machine, celle-ci est renvoyée à l’usine. Lorsque les défauts sont trop graves pour être corrigés, les pièces non endommagées sont récupérées et le reste de la machine est mis au rebut.

L’avenir

Les machines de resurfaçage de la glace continuent d’évoluer vers des caractéristiques supplémentaires pour répondre aux exigences de l’entretien des surfaces de glace. Des modèles portables sont disponibles pour les patinoires et les étangs plus petits. Des machines automatiques sont en préparation, qui ne nécessiteront pas de conducteur, mais seront équipées de capteurs capables de détecter la proximité de la machine par rapport aux bandes. Il est douteux que cette machine soit largement disponible avant de nombreuses années.