Máquina de repavimentación de hielo

Antecedentes

Una máquina de repavimentación de hielo afeita el hielo, quita las virutas, lava y raspa el hielo, y tiene suficiente capacidad de carga para limpiar la superficie de hielo en una sola pasada, dejándola completamente lisa. Las máquinas de repavimentación de hielo son ampliamente conocidas por la marca Zamboni.

El componente principal de una máquina de repavimentación de hielo es el trineo (también conocido como el acondicionador). El trineo alberga la cuchilla, que afeita el hielo, y la toalla, que actúa como una escobilla de goma. También distribuye el agua de lavado y el agua dulce sobre el hielo. Cuando la unidad de trineo desciende hasta el hielo, la máquina está en condiciones de funcionar. Cuando la máquina avanza, la cuchilla realiza un ligero corte de viruta del hielo para limpiar la superficie. El hielo raspado se desplaza hacia el centro de la unidad de trineo mediante el transportador de tornillo sin fin, es recogido por el transportador de cadena y se vierte en el depósito de nieve. El esparcidor recibe el agua del depósito. El agua sobrante se recoge de los extremos del esparcidor y se descarga en el depósito de nieve. Estas máquinas de hielo sólo pueden alcanzar una velocidad de 9 mph (14,5 km/h).

Historia

Antes de que Frank J. Zamboni inventara la máquina de hielo original, él y su hermano pusieron en marcha un negocio de bloques de hielo. Fabricaban hielo para su almacenamiento y transporte. Aprovechando sus conocimientos de refrigeración, en 1934 Zamboni abrió una pista de patinaje sobre hielo al aire libre de 20.000 pies 2 (1.858 m 2 ) en Paramount, California. Pronto el clima y el uso comenzaron a desgastar el hielo, por lo que Zamboni instaló una cúpula para cubrir la pista. Aun así, el hielo se deterioraba rápidamente. El proceso de renovación del hielo en aquella época requería que entre tres y cinco trabajadores siguieran a un tractor y afeitaran la superficie del hielo, quitaran las virutas con una pala, lavaran el hielo, empujaran el agua sucia de la superficie a mano con grandes rasquetas de goma y esperaran a que el hielo se secara. Todo el proceso duraba aproximadamente una hora.

En algún momento alrededor de 1942, Zamboni comenzó a realizar modificaciones en el tractor. Experimentó con diferentes cuchillas que raspaban el hielo y lo succionaban al mismo tiempo. Pronto el tractor de Zamboni fue capaz de raspar el hielo, eliminar las virutas y dejar un rastro de agua que se congelaría rápidamente, reparando cualquier daño a la superficie de hielo original. En 1949, la máquina Zamboni de rejuvenecimiento del hielo era de uso generalizado.

Los modelos originales de máquinas de repavimentación de hielo se construyeron sobre la parte superior de vehículos de cuatro ruedas. Como se necesitaba más espacio para el agua y la nieve, se utilizó sólo el chasis (el marco). Se alineaban entre 20 y 30 chasis (construidos por encargo), se cortaban las partes del techo y se añadían a mano todas las nuevas piezas para el revestimiento del hielo. En 1964 se inventó el tanque de descarga para simplificar la retirada de la nieve de la máquina. El tanque de descarga almacena los restos de hielo sobrantes en un depósito similar al de un camión volquete. Cuando está lleno, la máquina de repavimentación de hielo abandona la pista de hielo y vierte las virutas en el exterior.

Materias primas

Las tres principales materias primas utilizadas en la producción de una máquina de repavimentación de hielo son el plástico para la carcasa, el caucho para las mangueras y la toalla, y el acero para las cintas transportadoras, los depósitos y otras piezas diversas.

Una repavimentadora de hielo estándar.

Una repavimentadora de hielo estándar.

Los principales componentes de una máquina de repavimentación de hielo están contenidos en su mayoría en el trineo: un transportador de tornillo horizontal, la manguera de agua de lavado, la bomba de succión de agua de lavado, la cuchilla y la toalla. Otros componentes están conectados directamente al trineo (también conocido como acondicionador), como el transportador de tornillo horizontal y los depósitos separados que contienen el agua de lavado y el agua dulce. El resto de la máquina tiene componentes similares a los de un vehículo de motor, como los neumáticos, el metal y una serie de materiales plásticos. El bastidor del aparato es de acero soldado con metales y componentes de goma.

Diseño

Hay varios modelos diferentes de repavimentación de hielo que varían en tamaño, con máquinas más pequeñas diseñadas para estanques pequeños, y las máquinas más grandes diseñadas para pistas de patinaje de velocidad. El motor de la máquina también difiere. Hay máquinas de repavimentación de hielo que son eléctricas y varios modelos que funcionan principalmente con propano.

Muchos de los componentes de la máquina están patentados y cada uno puede variar su diseño especificado. La máquina estándar utilizada en las pistas de hockey profesionales utiliza transportadores de tornillo horizontales y verticales de 25,4 cm de diámetro. Puede contener un total de 264 galones (1.000 1) de agua. Las máquinas estándar suelen tener unos 4,1 m (13 pies) de longitud y 2,16 m (7,1 pies) de altura. La cuchilla de afeitado mide 1,27 x 12,7 x 195,6 cm (0,5 x 5 x 77 pulgadas). Una máquina completa pesa 3.983 kg (8.780 lb). Algunas son capaces de llegar a distintos niveles de proximidad al hielo. Algunas resurfacers vienen equipadas con un tanque de descarga, otras simplemente empujan las virutas de hielo fuera de la pista a un lugar designado en el exterior. La máquina funciona con un motor de 2,5 litros.

El proceso de fabricación

  1. El primer paso es la fabricación del motor y el chasis. Normalmente, ambos se fabrican en una planta de automóviles externa y se envían a la planta de resufado de hielo. A continuación, se suelda una estructura metálica al chasis. El marco sostendrá los tanques de agua.
  2. Los tanques de agua están hechos de plástico moldeado por inyección. Los gránulos de plástico se funden en una tolva. El plástico líquido se inyecta en la matriz, que tiene la forma del depósito de agua. Después de que la matriz se enfríe, el plástico moldeado es expulsado.
  3. Los tanques se encajan entonces en el marco metálico.
  4. Los depósitos y los guardabarros se atornillan al chasis. Los tanques almacenados debajo de la cubeta y delante del conductor almacenan agua para acondicionar y limpiar el hielo.
  5. El trineo está hecho de dos hierros angulares que se extienden transversalmente y que están unidos a las placas de los extremos. Los bordes inferiores de las placas extremas se doblan hacia adentro para formar corredores en el hielo.
  6. Entonces, montado en la parte trasera de la unidad, perpendicular a la dirección de desplazamiento está el acondicionador con una cuchilla atornillada a la parte inferior de una viga en forma de T invertida. La cuchilla afeita una fina capa de hielo mientras los transportadores de tornillo retiran las virutas.
  7. El transportador de tornillo sinfín tiene dos cuchillas helicoidales enrolladas de forma opuesta montadas en la cara interior de las placas extremas. Una rueda dentada está fijada al eje, y las palas recogen el hielo raspado empujado hacia el centro por el transportador de tornillo sin fin. En la parte superior de la carcasa hay otra rueda dentada montada en un eje y la cadena transportadora pasa por encima de la última rueda dentada y sale de la estructura. Las aletas laterales impiden que la nieve caiga lejos de las palas hasta que la nieve pasa por encima de la caja de nieve y cae en ella.
  8. El esparcidor está conectado a la unidad de trineo mediante dos eslingas que cuelgan de los extremos de los brazos extensibles traseros. Los brazos se fijan a los extremos opuestos de un eje de roca que se mantiene en su lugar mediante cojinetes montados en la parte posterior de la unidad.
  9. La toalla está unida al trineo. La toalla es una goma gruesa que llega a la planta en láminas. Las láminas se colocan en una cinta transportadora y pasan por debajo de una prensa punzonadora automática. La prensa hidráulica tiene la forma deseada incrustada en el acero. A continuación, la prensa perfora y corta el caucho.
  10. La toalla se encaja en el trineo y se atornilla en su lugar. Se rocía el agua desde los agujeros de un tubo de descarga a 180°F (82°C). El gran contenedor situado delante de la máquina de repavimentación de hielo recoge las virutas de hielo raspadas por la cuchilla del acondicionador.
  11. El último paso es la fabricación de la carcasa de la máquina de rejuvenecimiento del hielo. La carcasa también se moldea por inyección. Una vez que se ha enfriado lo suficiente, se fija a la máquina y se atornilla en su lugar.

Control de calidad

Durante la fabricación, cada pieza se comprueba por separado para detectar daños. Los depósitos se llenan y se comprueba que no haya fugas, y se comprueba que la cuchilla esté afilada. Una vez montado el producto, se llena por completo y también se comprueba que no haya fugas. A continuación, se prueba la máquina en hielo para ver si se afeita una cantidad suficiente y se distribuye suficiente agua.

Subproductos/Residuos

Cuando se encuentran defectos en los plásticos o gomas, se devuelven al fabricante o se funden y se vuelven a moldear. Esto sólo puede ocurrir un número limitado de veces antes de que la calidad del producto se vea afectada. Cualquier defecto que se encuentre en el motor o en el chasis se devuelve al fabricante para que lo corrija.

Si se encuentra algún defecto después de que la máquina se haya vendido, se devuelve a la planta. Cuando los defectos son demasiado graves para ser reparados, las piezas no dañadas se recuperan y el resto de la máquina se desecha.

El futuro

Las máquinas de repavimentación de hielo continúan evolucionando con características adicionales para cumplir con las demandas de mantenimiento de las superficies de hielo. Existen modelos portátiles para pistas y estanques más pequeños. Se está trabajando en máquinas automáticas que no requerirán un conductor, sino que estarán equipadas con sensores que pueden detectar la proximidad de la máquina a las tablas. Es dudoso que esta máquina esté ampliamente disponible durante muchos años.

Donde aprender más

Otros

La página web de Zamboni. Diciembre de 2001. <http://www.zamboni.com>.

Página web de la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos. Diciembre de 2001. <http://www.uspto.gov/patft/index.html>.

Zamboni, Richard F. «Ice-Resurfing Machines». Página web de Scientific American. Diciembre de 2001. <http://www.sciam.com>.

Bonny P. McClain

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