Macchina per la riemersione del ghiaccio

Background

Una macchina per la riemersione del ghiaccio rade il ghiaccio, rimuove i trucioli, lava e spatola il ghiaccio, e ha abbastanza capacità di trasporto per pulire la superficie del ghiaccio in una sola corsa, rendendola completamente liscia. Le macchine per il rifacimento del ghiaccio sono ampiamente conosciute con il marchio Zamboni.

Il componente principale di una macchina per la riemersione del ghiaccio è la slitta (conosciuta anche come condizionatore). La slitta ospita la lama, che rade il ghiaccio, e l’asciugamano, che funge da tergivetro. Distribuisce anche l’acqua di lavaggio e l’acqua fresca sul ghiaccio. Quando l’unità slitta è abbassata sul ghiaccio, la macchina è in condizione operativa. Mentre la macchina viene spinta in avanti, la lama esegue una leggera rasatura del ghiaccio per pulirne la superficie. Il ghiaccio raschiato viene spostato verso il centro dell’unità slitta dal trasportatore a coclea, raccolto dal trasportatore a catena e scaricato nel contenitore della neve. Lo spargitore riceve l’acqua dal serbatoio. L’acqua in eccesso viene raccolta dalle estremità dello spargitore e scaricata nel box della neve. Queste macchine del ghiaccio possono raggiungere solo una velocità di 9 mph (14,5 km/h).

Storia

Prima che Frank J. Zamboni inventasse l’originale macchina per il ghiaccio, lui e suo fratello avevano avviato un business di blocchi di ghiaccio. Producevano ghiaccio per la conservazione e il trasporto. Basandosi sulla sua conoscenza della refrigerazione, nel 1934 Zamboni aprì una pista di pattinaggio all’aperto di 20.000 piedi 2 (1.858 m 2 ) a Paramount, in California. Ben presto il tempo e l’uso cominciarono a logorare il ghiaccio, così Zamboni installò una cupola per coprire la pista. Tuttavia il ghiaccio si deteriorava rapidamente. Il processo di ripavimentazione del ghiaccio all’epoca richiedeva da tre a cinque operai che seguivano un trattore e rasavano la superficie di ghiaccio, spalavano i trucioli, lavavano il ghiaccio, spingevano via l’acqua sporca dalla superficie a mano usando grandi palette di gomma e poi aspettavano che il ghiaccio si asciugasse. L’intero processo richiedeva circa un’ora.

Intorno al 1942, Zamboni iniziò a modificare il trattore. Sperimentò diverse lame che raschiavano il ghiaccio e lo aspiravano allo stesso tempo. Presto il trattore di Zamboni fu in grado di raschiare il ghiaccio, rimuovere i trucioli e lasciare una scia d’acqua che si sarebbe rapidamente congelata, riparando qualsiasi danno alla superficie originale del ghiaccio. Nel 1949, la macchina Zamboni per il rifacimento del ghiaccio era molto diffusa.

I modelli originali delle macchine per il rifacimento del ghiaccio erano costruiti sulla parte superiore dei veicoli a quattro ruote motrici. Poiché era necessario più spazio per l’acqua e la neve, veniva usato solo lo chassis (il telaio). Da 20 a 30 telai (costruiti su ordinazione) sono stati allineati, le parti del tetto sono state tagliate e tutte le nuove parti della superficie ghiacciata sono state aggiunte a mano. Nel 1964, il serbatoio di scarico è stato inventato per semplificare la rimozione della neve dalla macchina. Il serbatoio di scarico immagazzina i residui di ghiaccio in eccesso in un serbatoio simile a quello di un camioncino. Quando è pieno, la macchina per il rifacimento del ghiaccio lascia la pista di ghiaccio e scarica i trucioli all’esterno.

Materie prime

Le tre principali materie prime utilizzate nella produzione di una macchina per il rifacimento del ghiaccio sono la plastica per l’alloggiamento, la gomma per i tubi e il telo e l’acciaio per i trasportatori, i serbatoi e altre parti varie.

Una lastra di ghiaccio standard.

I componenti principali di una macchina per la riemersione del ghiaccio sono per lo più contenuti nella slitta: un trasportatore a coclea orizzontale, un tubo per l’acqua di lavaggio, una pompa di aspirazione dell’acqua di lavaggio, la lama e l’asciugamano. Altri componenti sono direttamente collegati alla slitta (nota anche come condizionatore), come la coclea orizzontale e i serbatoi separati che contengono l’acqua di lavaggio e l’acqua dolce. Il resto della macchina ha componenti simili a quelli di un veicolo automobilistico, come pneumatici, metallo e una serie di materiali plastici. Il telaio del dispositivo è in acciaio saldato con componenti in metallo e gomma.

Design

Ci sono diversi modelli di resurfacing del ghiaccio che variano in dimensioni, con macchine più piccole progettate per piccoli stagni, e le macchine più grandi progettate per piste di pattinaggio di velocità. Anche il motore della macchina differisce. Ci sono macchine per il rifacimento del ghiaccio che sono elettriche e diversi modelli che sono principalmente alimentati a propano.

Molti dei componenti della macchina sono brevettati e ognuno può variare il suo design specifico. La macchina standard usata sulle piste di hockey professionali usa trasportatori a coclea orizzontali e verticali di 10 pollici (25,4 cm) di diametro. Può contenere un totale di 264 gal (1.000 1) di acqua. Le macchine standard sono solitamente lunghe circa 13 ft (4,1 m) e alte 7,1 ft (2,16 m). La lama di rasatura è 0,5 × 5 × 77 in (1,27 × 12,7 × 195,6 cm). Una macchina completa pesa 8.780 lb (3.983 kg). Alcuni teli sono in grado di arrivare a vari livelli di vicinanza al ghiaccio. Alcuni resurfacers del ghiaccio sono dotati di un serbatoio di scarico, altri semplicemente spingono i trucioli di ghiaccio fuori dalla pista in un posto designato all’esterno. La macchina funziona con un motore da 2,5 litri.

Il processo di fabbricazione

1. Il primo passo è la fabbricazione del motore e del telaio. In genere, entrambi sono fabbricati da un impianto automobilistico esterno e spediti all’impianto di recupero del ghiaccio. Un telaio di metallo è poi saldato al telaio. Il telaio conterrà i serbatoi dell’acqua.
2. I serbatoi d’acqua sono fatti di plastica stampata a iniezione. I pellet di plastica sono fusi in una tramoggia. La plastica liquida viene iniettata nello stampo, che ha la forma del serbatoio dell’acqua. Dopo che lo stampo si raffredda, la plastica stampata viene espulsa.
3. I serbatoi sono poi inseriti nel telaio di metallo.
4. I serbatoi e i parafanghi sono imbullonati al telaio. I serbatoi immagazzinati sotto il bidone e di fronte al conducente contengono l’acqua per il condizionamento e la pulizia del ghiaccio.
5. La slitta è fatta da due ferri d’angolo che si estendono trasversalmente uniti a piastre terminali. I bordi inferiori delle piastre finali sono piegati verso l’interno per formare delle guide sul ghiaccio.
6. Poi, montato sul retro dell’unità, perpendicolare alla direzione di marcia è il condizionatore con una lama imbullonata alla parte inferiore di una trave a forma di T rovesciata. La lama rade un sottile strato di ghiaccio mentre i trasportatori a coclea rimuovono i trucioli.
7. Il trasportatore a coclea ha due lame elicoidali avvolte in modo opposto montate sulla faccia interna delle piastre finali. Una ruota dentata è fissata all’albero, e le palette raccolgono il ghiaccio tritato spinto verso il centro dalla coclea a vite senza fine. In cima all’alloggiamento c’è un’altra ruota dentata montata su un albero e la catena del trasportatore passa sopra l’ultima ruota dentata e lascia la struttura. Le ali laterali impediscono alla neve di cadere lontano dalle pale fino a quando la neve passa sopra la scatola della neve e cade nella scatola della neve.
8. Lo spargitore è collegato all’unità slitta da due imbracature che pendono dalle estremità dei bracci estensibili posteriori. I bracci sono fissati alle estremità opposte di un albero di roccia che è tenuto in posizione da cuscinetti montati sul retro dell’unità.
9. L’asciugamano è attaccato alla slitta. Il telo è una gomma spessa che arriva all’impianto in fogli. I fogli sono messi su un nastro trasportatore e passati sotto una punzonatrice automatica. La pressa idraulica ha la forma desiderata incastrata nell’acciaio. La pressa poi punzona e taglia la gomma.
10. Il telo viene inserito nella slitta e avvitato in posizione. Spruzza l’acqua dai fori di un tubo di scarico a 180°F (82°C). Il grande bidone davanti alla macchina per la riemersione del ghiaccio cattura i trucioli di ghiaccio raschiati dalla lama del condizionatore.
11. La fase finale è la fabbricazione dell’alloggiamento della macchina per la riemersione del ghiaccio. Anche l’alloggiamento è stampato a iniezione. Una volta che si è raffreddato a sufficienza, viene fissato alla macchina e imbullonato in posizione.

Controllo di qualità

Durante la fabbricazione, ogni parte è testata separatamente per i danni. I serbatoi vengono riempiti e controllati per le perdite, e la lama viene controllata per l’affilatura. Dopo che il prodotto è stato assemblato, viene completamente riempito e anche controllato per eventuali perdite. La macchina viene poi testata sul ghiaccio per vedere se viene rasata una quantità sufficiente e se viene distribuita abbastanza acqua.

Sottoprodotti/rifiuti

Quando si trovano dei difetti nella plastica o nelle gomme, queste vengono rispedite al produttore o fuse e rimodellate. Questo può accadere solo un numero limitato di volte prima che la qualità del prodotto ne risenta. Qualsiasi difetto riscontrato nel motore o nel telaio viene rimandato al produttore per essere corretto.

Se si trovano dei difetti dopo che la macchina è stata venduta, viene restituita alla fabbrica. Quando i difetti sono troppo gravi per essere riparati, le parti non danneggiate vengono recuperate e il resto della macchina viene rottamato.

Il futuro

Le macchine per il rifacimento del ghiaccio continuano ad evolvere caratteristiche aggiuntive per soddisfare le esigenze di manutenzione delle superfici di ghiaccio. Sono disponibili modelli portatili per piste più piccole e stagni. Sono in lavorazione macchine automatiche che non richiederanno un autista, ma saranno dotate di sensori che possono rilevare quanto la macchina è vicina alle piste. È dubbio che questa macchina sarà ampiamente disponibile per molti anni.