Ice Resurfacing Machine

Background

Uma máquina de repavimentação de gelo rapa o gelo, remove as aparas, lava e raspa o gelo, e tem capacidade de carga suficiente para limpar a superfície de gelo numa corrida, tornando-a completamente lisa. As máquinas de repavimentação de gelo são amplamente conhecidas pela marca Zamboni.

O componente principal de uma máquina de repavimentação de gelo é o trenó (também conhecido como o condicionador). O trenó aloja a lâmina, que rapa o gelo, e a toalha, que actua como um rodo. Também distribui a água de lavagem e a água doce sobre o gelo. Quando a unidade de trenó é baixada para o gelo, a máquina está em condições operacionais. À medida que a máquina é movida para a frente, a lâmina retira uma leve raspagem do gelo para limpar a superfície. O gelo raspado é movido em direcção ao centro da unidade de trenó pelo transportador de rosca sem-fim, apanhado pelo transportador de corrente, e despejado na caixa de neve. O espalhador recebe água do tanque. A água excedente é recolhida das extremidades do espalhador e despejada na caixa de neve. Estas máquinas de gelo só podem atingir uma velocidade de 9 mph (14,5 km/h).

História

Antes de Frank J. Zamboni ter inventado a máquina original de reposição de gelo, ele e o seu irmão iniciaram um negócio de blocos de gelo. Eles fabricavam gelo para armazenamento e transporte. Com base nos seus conhecimentos sobre refrigeração, em 1934 Zamboni abriu em Paramount, Califórnia, uma pista de patinagem no gelo ao ar livre de 1.858 m 2 (20.000 pés 2). Logo o tempo e a utilização começaram a desgastar-se no gelo, pelo que o Zamboni instalou uma cúpula para cobrir o ringue de patinagem. Mesmo assim, o gelo deteriorar-se-ia rapidamente. O processo de repavimentação do gelo na altura exigia que três a cinco trabalhadores seguissem atrás de um tractor e raspassem a superfície de gelo, escavassem as aparas, lavassem o gelo, empurrassem à mão a água suja da superfície utilizando grandes rodos de borracha, e depois esperassem que o gelo secasse. Todo o processo demorou cerca de uma hora.

Algum tempo por volta de 1942, Zamboni iniciou modificações no tractor. Experimentou diferentes lâminas que raspavam o gelo e o aspiravam ao mesmo tempo. Logo o tractor de Zamboni foi capaz de raspar o gelo, remover as lascas, e deixar um rasto de água que rapidamente congelaria, reparando qualquer dano na superfície original do gelo. Em 1949, a máquina de reposição de gelo Zamboni estava em uso generalizado.

Modelos originais de máquinas de repavimentação de gelo foram construídos na parte superior dos veículos de tracção às quatro rodas. Como era necessário mais espaço para água e neve, apenas o chassis (a estrutura) era utilizado. Vinte a 30 chassis (construídos por encomenda) foram alinhados, as partes do tejadilho cortadas, e todas as novas peças de repavimentação de gelo foram adicionadas à mão. Em 1964, o depósito de despejo foi inventado para simplificar a remoção da neve da máquina. O depósito de despejo armazena os restos de gelo em excesso num depósito semelhante a um camião de despejo. Quando está cheio, a máquina de repavimentação de gelo deixa o rinque de gelo e despeja as aparas para fora.

Matérias-primas

As três principais matérias-primas utilizadas na produção de uma máquina de repavimentação de gelo são o plástico para a carcaça, a borracha para as mangueiras e a toalha, e o aço para os transportadores, tanques, e outras peças diversas.

Uma pavimentadora de gelo padrão.

Uma pavimentadora de gelo padrão.

Os principais componentes de uma máquina de reposição de gelo estão na sua maioria contidos no trenó: uma rosca transportadora horizontal, mangueira de água de lavagem, bomba de sucção de água de lavagem, a lâmina, e a toalha. Outros componentes estão directamente ligados ao trenó (também conhecido como amaciador), tais como a rosca transportadora horizontal e os tanques separados que retêm a água de lavagem e a água doce. O resto da máquina tem componentes semelhantes aos de um veículo automóvel, tais como pneus, metal, e uma gama de materiais plásticos. A estrutura do dispositivo é de aço soldado com componentes metálicos e de borracha.

Design

Existem vários modelos diferentes de revestimento de gelo que variam em tamanho, com máquinas mais pequenas concebidas para pequenos lagos, e as maiores máquinas concebidas para pistas de patinagem rápida. O motor da máquina também difere. Existem máquinas de repavimentação de gelo que são eléctricas e vários modelos que são principalmente alimentados por propano.

Muitos dos componentes da máquina são patenteados e cada um pode variar a sua concepção especificada. A máquina padrão utilizada nas pistas de hóquei profissional utiliza transportadores de parafuso horizontais e verticais com um diâmetro de 10 pol. (25,4 cm). Pode conter um total de 264 gal (1.000 1) de água. As máquinas padrão têm normalmente cerca de 4,1 m (13 pés) de comprimento e 2,16 m (7,1 pés) de altura. A lâmina de barbear tem 0,5 × 5 × 77 in (1,27 × 12,7 × 195,6 cm). Uma máquina cheia pesa 8,780 lb (3,983 kg). Algumas das toalhas são capazes de chegar a níveis variáveis de proximidade ao gelo. Alguns resurfacers de gelo vêm equipados com um tanque de despejo, outros simplesmente empurram as aparas de gelo do ringue para um local designado no exterior. A máquina funciona a partir de um motor de 2,5 litros.

O Processo de Fabrico

  1. O primeiro passo é o fabrico do motor e do chassis. Tipicamente, ambos são fabricados a partir de uma fábrica de automóveis exterior e enviados para a fábrica de resufaceradores de gelo. Uma estrutura metálica é então soldada ao chassis. A armação irá segurar os tanques de água.
  2. Os tanques de água são feitos de plástico moldado por injecção. As pastilhas de plástico são fundidas numa tremonha. O plástico líquido é injectado no molde, que tem a forma de um tanque de água. Após o molde arrefecer, o plástico moldado é ejectado.
  3. Os tanques são então encaixados na estrutura metálica.
  4. Os tanques e pára-lamas são aparafusados ao chassis. Os tanques são armazenados por baixo do contentor e em frente ao condutor armazenam água para acondicionar e limpar o gelo.
  5. O trenó é feito a partir de dois ferros de ângulo extensível transversalmente unidos a placas de extremidade. Os bordos inferiores das placas de extremidade são dobrados para dentro para formar corrediças sobre o gelo.
  6. Depois, montado na parte de trás da unidade, perpendicularmente ao sentido da marcha é o condicionador com uma lâmina aparafusada à parte de baixo de uma viga em forma de T invertida. A lâmina raspa uma fina camada de gelo enquanto os transportadores de parafuso removem as aparas.
  7. O transportador de parafuso sem-fim tem duas lâminas de hélice opostas montadas na face interna das placas terminais. Uma roda dentada é fixada ao eixo, e as pás apanham o gelo raspado empurrado para o centro pela rosca sem-fim transportadora. Na parte superior da caixa está outra roda dentada montada num eixo e a corrente transportadora passa sobre a última roda dentada e deixa a estrutura. As asas laterais impedem a neve de cair das pás até a neve passar por cima da caixa de neve e cair na caixa de neve.
  8. O espalhador é ligado à unidade de trenó por duas fundas que ficam penduradas nas extremidades dos braços traseiros extensíveis. Os braços são fixados em extremidades opostas de um eixo de rocha que é mantido no lugar por rolamentos montados na parte de trás da unidade.
  9. A toalha é presa ao trenó. A toalha é uma borracha espessa que chega à planta em folhas. As folhas são colocadas sobre uma correia transportadora e passadas sob uma prensa de punção automática. A prensa hidráulica tem a forma desejada imbuída em aço. A prensa perfura depois e corta através da borracha.
  10. A toalha é encaixada no trenó e aparafusada no seu lugar. Pulveriza a água dos furos num tubo de descarga a 180°F (82°C). O grande recipiente em frente da máquina de repavimentação de gelo apanha as lascas de gelo raspadas pela lâmina no amaciador.
  11. O passo final é fabricar a caixa da máquina de repavimentação de gelo. A carcaça é também moldada por injecção. Depois de ter arrefecido o suficiente, é fixada à máquina e aparafusada no seu lugar.

Controlo de Qualidade

Durante o fabrico, cada peça é testada separadamente quanto a danos. Os tanques são enchidos e verificados quanto a fugas, e a lâmina é verificada quanto a nitidez. Depois de montado, o produto é completamente cheio e também verificado quanto a eventuais fugas. A máquina é então testada em gelo para ver se uma quantidade suficiente é raspada e se está a ser distribuída água suficiente.

Subprodutos/Desperdícios

Quando são encontrados defeitos nos plásticos ou borrachas, estes são enviados de volta para o fabricante ou derretidos e revendidos. Isto só pode acontecer uma quantidade limitada de vezes antes de a qualidade do produto ser afectada. Quaisquer defeitos encontrados no motor ou no chassis são enviados de volta ao fabricante para serem corrigidos.

Se forem encontrados quaisquer defeitos após a máquina ter sido vendida, esta é devolvida à fábrica. Quando os defeitos são demasiado graves para serem corrigidos, as peças não danificadas são recuperadas e o resto da máquina é desmantelada.

O Futuro

As máquinas de repavimentação de gelo continuam a evoluir características adicionais para satisfazer as exigências de manutenção das superfícies de gelo. Modelos portáteis estão disponíveis para rinques e lagos mais pequenos. Máquinas automáticas estão em obras que não exigirão um condutor, mas serão equipadas com sensores que podem detectar o quão perto a máquina está das pranchas. É duvidoso que esta máquina esteja amplamente disponível durante muitos anos.

Onde Aprender Mais

Outros

A Página Web do Zamboni. Dezembro de 2001. <http://www.zamboni.com>.

Página Web do United States Patent and Trademark Office. Dezembro de 2001. <http://www.uspto.gov/patft/index.html>.

Zamboni, Richard F. “Ice-Resurfacing Machines”. Página Web Científica Americana. Dezembro de 2001. <http://www.sciam.com>.

Bonny P. McClain

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