FR2716907A1 - Process for making temporary ice rink for ice skating competitions or car rallies using snow, water and liq. nitrogen - Google Patents

Abstract

The process involves laying down an initial layer of snow or ice flakes. The first coat is then compacted using a roller, giving a layer which is between 2 and 10 centimetres thick. This compacted layer is then dampened with water using a hose or a sprinkling machine with at least one row of sprinklers. Liquid nitrogen is then spread over the surface by a machine with one or more rows of parallel injection nozzles. Extra layers can be added after compaction or after the compacted surface has been dampened.

Description

Procédé de fabrication d'une piste de glace à partir de neige ou d'écailles de glace,
d'eau et d'azote liquide
La présente invention concerne la fabrication de pistes de glace plus particulièrement à l'occasion de manifestations sportives telles que des épreuves de patinage ou encore des courses automobiles.Process for manufacturing an ice track from snow or ice flakes,
water and liquid nitrogen
The present invention relates to the manufacture of ice tracks more particularly on the occasion of sporting events such as skating events or even motor racing.

Elle s'adresse notamment aux cas où il est nécessaire de créer des pistes provisoires, à l'occasion de manifestations limitées dans le temps, par exemple à l'échelle de la journée, du week-end ou encore de la semaine. It is intended in particular for cases where it is necessary to create temporary tracks, during time-limited events, for example on a daily, weekend or weekly basis.

Ces situations ne peuvent généralement pas être traitées comme les installations permanentes (patinoires municipales, ou encore pistes de Bobsleigh en montagne) pour lesquelles de lourdes machineries sont mises en oeuvre permettant de maintenir la structure de glace grâce à des groupes frigorifiques et à des réseaux de canalisations sous la glace. These situations cannot generally be treated like permanent installations (municipal skating rinks, or even mountain bobsleigh tracks) for which heavy machinery is used to maintain the ice structure thanks to refrigeration units and networks of pipes under the ice.

Dans le cas présent de manifestations de durée limitée (comme par exemple une course automobile durant l'espace d'un week-end), les pistes de glace sont le plus souvent fabriquées par un assemblage de barres de glace, en général légèrement coniques (dont les dimensions sont par exemple 2 m x 20 cm x 20 cm), éventuellement rabotées lors de l'assemblage pour que l'ensemble présente une surface plane, les débris de glace issus du rabotage permettant d'obstruer les interstices entre les barres. In the present case of events of limited duration (such as for example a car race during a weekend), the ice tracks are most often made by an assembly of ice bars, generally slightly conical ( whose dimensions are for example 2 mx 20 cm x 20 cm), possibly planed during assembly so that the assembly has a flat surface, the ice debris from the planing making it possible to obstruct the interstices between the bars.

On comprend dès lors que l'assemblage des milliers (voire des dizaines de milliers de barres) nécessaires à la création d'une piste doive mettre en oeuvre une main d'oeuvre conséquente. It is therefore understood that the assembly of the thousands (or even tens of thousands of bars) necessary for the creation of a track must employ a substantial workforce.

De plus on observe le plus souvent une dégradation rapide de la piste qui se désagrège progressivement, notamment par fonte de la glace entre les barres, en particulier quand la manifestation est organisée en plaine où les conditions climatiques sont parfois très défavorables à la bonne tenue de la piste (température relativement élevée, pluie...). In addition, there is most often a rapid deterioration of the track which gradually disintegrates, in particular by melting the ice between the bars, in particular when the event is organized in the plain where the climatic conditions are sometimes very unfavorable for the good behavior of the track (relatively high temperature, rain ...).

Enfin, il est relativement difficile d'obtenir par cette méthode, des pistes d'épaisseur variable d'un endroit à l'autre de la piste, comme c'est le plus souvent souhaité, avec par exemple une épaisseur plus grande dans les virages que dans les lignes droites. Finally, it is relatively difficult to obtain, by this method, tracks of variable thickness from one place to another of the track, as is most often desired, with for example a greater thickness in the turns. than in straight lines.

De façon générale, la qualité de la piste ainsi obtenue par cet assemblage hétérogène est souvent insuffisante, et la piste très difficile à "réparer", par exemple entre deux manches de la course se déroulant à quelques heures ou à 24 heures d'intervalle. In general, the quality of the track thus obtained by this heterogeneous assembly is often insufficient, and the track very difficult to "repair", for example between two rounds of the race taking place a few hours or 24 hours apart.

Dans ce contexte, l'objet de la présente invention est de proposer un procédé amélioré pour la fabrication d'une piste de glace permettant:
- la réalisation de la piste Si besoin est en un temps très court (pour s'adapter notamment aux cas où l'on souhaite créer une piste à durée de vie limitée à l'échelle de quelques heures, de la journée, d'un week-end, ou encore d'une semaine),
- une mise en oeuvre facile,
- une bonne qualité (notamment par sa planéité) et une bonne stabilité dans le temps de la piste,
- d'obtenir des épaisseurs différentes selon l'endroit de la piste considérée,
- de "réparer" (ou retaper) facilement la piste (par exemple pour la course suivante, ou encore entre deux manches d'une même course) si nécessaire.In this context, the object of the present invention is to propose an improved process for the manufacture of an ice track allowing:
- the realization of the track If need be in a very short time (to adapt in particular to the cases where one wishes to create a track with a limited lifespan on the scale of a few hours, of the day, of a weekend, or even a week),
- easy implementation,
- good quality (in particular by its flatness) and good stability over time of the track,
- to obtain different thicknesses depending on the location of the track considered,
- to easily "repair" (or retype) the track (for example for the next race, or between two rounds of the same race) if necessary.

Pour ce faire, le procédé de fabrication d'une piste de glace, selon l'invention, comprend les étapes suivantes
a) On dépose sur ladite surface initiale une première couche de neige ou d'écailles de glace,
b) On effectue un compactage de la première couche,
c) On mouille la première couche ainsi compactée avec de l'eau,
d) On répand sur la couche obtenue en fin d'étape c) un milieu cryogénique.To do this, the method of manufacturing an ice track, according to the invention, comprises the following steps
a) A first layer of snow or ice flakes is deposited on said initial surface,
b) The first layer is compacted,
c) The first layer thus compacted is wetted with water,
d) A cryogenic medium is spread over the layer obtained at the end of step c).

L'étape d) du procédé a notamment pour fonction de "prendre en masse" la couche compactée et mouillée (donc présentant une certaine continuité, un structure relativement liée), telle qu'obtenue en fin d'étape c). The function of step d) of the process is in particular to "solidify" the compacted and wetted layer (therefore having a certain continuity, a relatively linked structure), as obtained at the end of step c).

L'épaisseur de ladite première couche, après compactage (donc en fin d'étape b)), se situe avantageusement dans l'intervalle entre environ 5 cm et environ 15 cm (selon la manifestation considérée). The thickness of said first layer, after compacting (therefore at the end of step b)), advantageously lies in the range between approximately 5 cm and approximately 15 cm (depending on the event considered).

On comprend que l'épaisseur de la couche pourra localement légèrement varier, du fait par exemple des aspérités de la surface, et donc que les bornes de l'intervalle donné ci-dessus puissent le cas échéant subir une légère variation de l'ordre de I 2 à 3 cm. It is understood that the thickness of the layer may locally vary slightly, for example due to the roughness of the surface, and therefore that the limits of the interval given above may if necessary undergo a slight variation of the order of I 2 to 3 cm.

Selon l'une des mises en oeuvre du procédé, le dépôt de la couche de neige ou d'écailles de glace sur la surface initiale est réalisé en plusieurs étapes : on effectue, entre l'étape b) et l'étape c) ou entre l'étape c) et l'étape d), le dépôt d'au moins une couche supplémentaire de neige ou d'écaille de glace, et le compactage de chaque couche supplémentaire après son dépôt. Le cas échéant, le compactage de chaque couche supplémentaire est suivi d'une opération de mouillage de ladite couche supplémentaire, à l'aide d'eau. According to one of the implementations of the method, the deposition of the layer of snow or ice flakes on the initial surface is carried out in several stages: between step b) and step c), between step c) and step d), the deposition of at least one additional layer of snow or ice flake, and the compaction of each additional layer after its deposition. If necessary, the compaction of each additional layer is followed by a wetting operation of said additional layer, using water.

Comme il apparaîtra clairement à l'homme du métier, la décision de mouiller ou non une couche intermédiaire dépendra largement des conditions climatiques mais aussi du résultat du compactage qui comme toute opération mécanique induit localement un léger échauffement de la couche pouvant mener selon les cas à une légère fonte de la glace conduisant à la production de la quantité d'eau nécessaire pour servir de liant. As will be clear to a person skilled in the art, the decision whether or not to wet an intermediate layer will largely depend on the climatic conditions but also on the result of the compaction which, like any mechanical operation, locally induces a slight heating of the layer which can lead, depending on the case a slight melting of the ice leading to the production of the quantity of water necessary to serve as a binder.

A titre d'illustration, les expériences conduites par la demanderesse ont montré qu'un rapport d'environ 80-85 % de glace dans la couche, pour 15 à 20 % d'eau, conduisait généralement à des résultats satisfaisants. Ces gammes n'étant bien entendu données qu'à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans la mesure où le rapport à respecter variera nécessairement en fonction des conditions climatiques. By way of illustration, the experiments carried out by the applicant have shown that a ratio of approximately 80-85% of ice in the layer, for 15 to 20% of water, generally leads to satisfactory results. These ranges are of course given only by way of illustration, but in no way limitative, insofar as the ratio to be respected will necessarily vary depending on the climatic conditions.

Dans un tel cas de réalisation de la couche en plusieurs étapes, l'épaisseur de la première couche, après compactage, et de chaque couche supplémentaire, après son compactage, se situera alors avantageusement dans l'intervalle entre environ 2 cm et environ 10 cm, les mêmes remarques pouvant être effectuées concernant de légères variations possibles des bornes de cet intervalle. In such an embodiment of the layer in several stages, the thickness of the first layer, after compaction, and of each additional layer, after its compaction, will then advantageously lie in the interval between approximately 2 cm and approximately 10 cm. , the same remarks can be made concerning possible slight variations in the limits of this interval.

On entend par "écaille de glace", selon l'invention, de la glace hydrique se présentant sous la forme de copeaux de forme quelconque. Les écailles de glace traditionnellement utilisées par les poissonniers pour la conservation et la présentation du poisson sur les étalages en sont un exemple. "Ice flake" is understood to mean, according to the invention, water ice in the form of chips of any shape. The ice flakes traditionally used by fishmongers for the conservation and presentation of fish on displays are one example.

On utilisera avantageusement, pour l'étape de mouillage, de l'eau froide, voire glacée, dont la température se situera préférentiellement au dessous de 10 "C.  Use is advantageously made, for the wetting step, of cold or even ice-cold water, the temperature of which is preferably below 10 "C.

On utilisera avantageusement comme milieu cryogénique de l'azote liquide (pour son coût réduit et ses bonnes performances), mais d'autres milieux cryogéniques pourront être envisagés selon les circonstances, tels que par exemples d'autres liquides cryogéniques ou encore de la neige carbonique. Liquid nitrogen will advantageously be used as the cryogenic medium (for its reduced cost and good performance), but other cryogenic media may be envisaged depending on the circumstances, such as for example other cryogenic liquids or even dry ice. .

Chaque étape de compactage effectuée durant le procédé (qu'il s'agisse de la première couche déposée ou d'une couche supplémentaire) pourra être réalisée par tout moyen mécanique envisageable, mais préférentiellement à l'aide d'une rouleau compresseur. Each compaction step carried out during the process (whether it is the first layer deposited or an additional layer) can be carried out by any conceivable mechanical means, but preferably using a steamroller.

Pour ce qui est de l'étape c) de mouillage à l'eau, elle pourra être réalisée, selon les dimensions du lieu et les facilités d'accès à prendre en compte, par exemple à l'aide d'une simple lance ou encore à l'aide d'un camion arroseur équipé d'au moins une rampe d'arrosage, avantageusement placée à l'avant du véhicule. As for step c) of wetting with water, it may be carried out, depending on the dimensions of the place and the access facilities to be taken into account, for example using a simple lance or again using a sprinkler truck fitted with at least one spray bar, advantageously placed at the front of the vehicle.

De même, pour ce qui est de l'étape d), dans le cas d'un milieu cryogénique constitué par de l'azote liquide, et compte tenu des mêmes facteurs limitants, on pourra répandre l'azote liquide à la lance, mais préférentiellement, pour un meilleur échange thermique, permettant d'atteindre une vitesse de traitement supérieure, à l'aide d'un chariot, que l'on déplace sur la couche obtenue en fin d'étape c) (par exemple à l'aide d'un camion), ce chariot étant relié à une source d'azote liquide (qui peut être par
exemple le camion traineur), et équipé d'au moins une rampe de buses d'injection placées en parallèle. Similarly, with regard to step d), in the case of a cryogenic medium constituted by liquid nitrogen, and taking into account the same limiting factors, it is possible to spread the liquid nitrogen with the lance, but preferably, for better heat exchange, making it possible to reach a higher processing speed, using a carriage, which is moved over the layer obtained at the end of step c) (for example using of a truck), this truck being connected to a source of liquid nitrogen (which can be by
example the tow truck), and equipped with at least one ramp of injection nozzles placed in parallel.

Le procédé selon l'invention permet une mise en oeuvre facile et un résultat parfaitement contrôlé (état de surface, épaisseur réalisée). De plus, son principe permet d'effectuer sans difficultés une réparation de la piste, qu'il s'agisse d'une réparation localisée (suite par exemple à un incident durant la course) ou globale par apport d'une couche continue de neige ou de glace. The method according to the invention allows easy implementation and a perfectly controlled result (surface condition, thickness achieved). In addition, its principle makes it possible to carry out without difficulty a repair of the track, whether it is a localized repair (following for example an incident during the race) or global by bringing a continuous layer of snow or ice.

La structure parfaitement continue de la piste de glace réalisée selon l'invention (du fait de la structure très liée crée aux étapes intermédiaires, que l'on prend ensuite en masse grâce à l'azote liquide), donne lieu à une bien meilleure tenue dans le temps de la piste, supprimant notamment les phénomènes d'usure préférentielle à certains endroits de la piste (comme c'est le cas des interstices entre barres de glace pour les méthodes traditionnelles) qui représentent toujours un certain danger pour les concurrents de ces manifestations. The perfectly continuous structure of the ice track produced according to the invention (due to the very linked structure created in the intermediate stages, which is then solidified by means of liquid nitrogen), gives rise to a much better resistance. in the track time, eliminating in particular the phenomena of preferential wear in certain places of the track (as is the case of the interstices between bars of ice for the traditional methods) which always represent a certain danger for the competitors of these demonstrations.

L'invention est maintenant décrite à l'aide d'un exemple de mise en oeuvre, réalisé dans les conditions suivantes:
Il a été fabriqué une piste d'environ 800 mètres de long, 12 mètres de large, pour une course automobile sur glace se déroulant sur un week-end dans un climat tempéré tel que peut l'être celui de la région parisienne.The invention is now described using an example of implementation, carried out under the following conditions:
A track about 800 meters long, 12 meters wide, was made for a car race on ice taking place over a weekend in a temperate climate as can be that of the Paris region.

L'épaisseur moyenne de la piste souhaitée était de l'ordre de 15 cm, plus proche de 20 cm dans les virages pour des raisons de sécurité, représentant un volume total de glace légèrement supérieur à 1400 m3. The average thickness of the desired track was around 15 cm, closer to 20 cm when cornering for safety reasons, representing a total volume of ice slightly greater than 1400 m3.

La température moyenne visée pour la piste était de l'ordre de -10 C.  The average target temperature for the runway was around -10 C.

Pour cela, on a déposé successivement, par épaisseur de 2 à 3 cm, des couches d'écailles de glace, et procédé après chaque dépôt, au compactage de la couche et à son arrosage à l'aide d'eau à une température de 4 C.  To do this, layers of ice flakes were successively deposited, by thickness of 2 to 3 cm, and after each deposition, the layer was compacted and watered with water at a temperature of 4 C.

Le tout a été "pris en masse" à l'azote liquide, une consommation globale d'azote liquide d'environ 800000 litres ayant été mise en oeuvre. The whole was "solidified" with liquid nitrogen, an overall consumption of liquid nitrogen of approximately 800,000 liters having been implemented.

Cet azote liquide a été répandu à l'aide de chariots d'épandage, d'environ 3 mètres de large, muni de 6 rampes parallèles en tube carré (de dimensions 3 m x 40 cm x 40 cm), équipées de 120 buses d'injection d'azote liquide, placées en parallèle le long du tube, et vissées directement sur ce tube. This liquid nitrogen was spread using spreading carts, about 3 meters wide, equipped with 6 parallel ramps in square tube (dimensions 3 mx 40 cm x 40 cm), equipped with 120 nozzles liquid nitrogen injection, placed in parallel along the tube, and screwed directly onto this tube.

Le chariot était déplacé sur la couche à traiter à l'aide d'un camion semi-remorque contenant de l'azote liquide. La liaison chariot - camion était donc de deux ordres d'ordre mécanique pour le tirage du chariot et par un flexible pour l'alimentation en
continu du chariot en azote liquide.The cart was moved on the layer to be treated using a semi-trailer truck containing liquid nitrogen. The carriage-truck connection was therefore of two orders of a mechanical order for the carriage's drawdown and by a hose for the supply of
continuous carriage of liquid nitrogen.

La réalisation de la piste dans ces conditions a donné lieu à la fabrication d'une piste d'excellente qualité (continuité, épaisseur souhaitée aux différents endroits de la piste...), très stable dans le temps (piste réalisée le jeudi et le vendredi pour une course
se déroulant le samedi). The realization of the track in these conditions gave rise to the manufacture of a track of excellent quality (continuity, thickness desired at the various places of the track ...), very stable over time (track made on Thursday and Friday for a race
taking place on Saturdays).

D'autre part, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention a permis d'entretenir très facilement la piste dans la nuit de samedi à dimanche (en vue de la finale de la course qui se déroulait le dimanche), par un ajout de glace d'environ 1/3 de l'épaisseur initiale (soit environ 5 cm), par la mise en oeuvre d'un apport d'environ 50 tonnes d'eau à 4 "C et 150000 litres d'azote liquide supplémentaires. On the other hand, the implementation of the method according to the invention made it possible to very easily maintain the track in the night from Saturday to Sunday (with a view to the final of the race which took place on Sunday), by an addition of ice about 1/3 of the initial thickness (or about 5 cm), by using a supply of about 50 tonnes of water at 4 "C and 150,000 liters of additional liquid nitrogen.

Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée pour autant mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.  Although the present invention has been described in relation to particular embodiments, it is not limited thereby, but is on the contrary subject to modifications and variants which will appear to those skilled in the art in the context of claims below.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une piste de glace sur une surface initiale, comprenant les étapes suivantes  1. Method for making an ice track on an initial surface, comprising the following steps a) On dépose sur ladite surface initiale une première couche de neige ou d'écailles de glace, a) A first layer of snow or ice flakes is deposited on said initial surface, b) On effectue un compactage de la première couche, b) The first layer is compacted, c) On mouille la première couche ainsi compactée avec de l'eau, c) The first layer thus compacted is wetted with water, d) On répand sur la couche obtenue en fin d'étape c) un milieu cryogénique. d) A cryogenic medium is spread over the layer obtained at the end of step c). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite première couche, après compactage, se situe dans l'intervalle entre environ 5 cm et environ 15 cm. 2. Method according to claim 1, characterized in that the thickness of said first layer, after compacting, is in the range between about 5 cm and about 15 cm. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue, entre l'étape b) et l'étape c) ou entre l'étape c) et l'étape d), le dépôt d'au moins une couche supplémentaire de neige ou d'écaille de glace, et en ce que l'on effectue, après dépôt de chaque couche supplémentaire, son compactage et le cas échéant, son mouillage avec de l'eau. 3. Method according to claim 1, characterized in that one carries out, between step b) and step c) or between step c) and step d), the deposition of at least one additional layer of snow or ice flake, and in that one carries out, after depositing each additional layer, its compaction and if necessary, its wetting with water. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite première couche, après compactage, et de chaque couche supplémentaire, après compactage, se situe dans l'intervalle entre environ 2 cm et environ 10 cm. 4. Method according to claim 3, characterized in that the thickness of said first layer, after compacting, and of each additional layer, after compacting, is in the range between about 2 cm and about 10 cm. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque compactage est réalisé à l'aide d'une rouleau compresseur. 5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that each compaction is carried out using a steamroller. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape c) de mouillage est réalisée à l'aide d'une lance ou d'un camion arroseur équipé d'au moins une rampe d'arrosage. 6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that step c) of wetting is carried out using a lance or a sprinkler truck equipped with at least one spraying boom . 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dit milieu cryogénique est de l'azote liquide. 7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that said cryogenic medium is liquid nitrogen. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lors de l'étape d), on répand l'azote liquide à l'aide d'un chariot, que l'on déplace sur la couche obtenue en fin d'étape c), relié à une source d'azote liquide, et équipé d'au moins une rampe de buses d'injection placées en parallèle.  8. Method according to claim 7, characterized in that during step d), spreading the liquid nitrogen using a carriage, which is moved on the layer obtained at the end of step c ), connected to a source of liquid nitrogen, and equipped with at least one ramp of injection nozzles placed in parallel.