Brevet FR2607909A1 — publié le 19880610

La présente invention se rapporte au domaine des pistes permettant de pratiquer le ski de fond. Le ski de fond, activité sportive de plein air se pratique avec un matériel spécifique très léger, permettant de glisser sur des terrains enneiges au relief peu marque. Ce sport se pratique actuellement sur des pistes qui sont généralement des parcours de neige régulièrement damés et traces se bouclant sur eux-memes et qui sont utilises en sens unique. La durée d'enneigement est le critere fondamental d'aptitude au développement de la pratique de cette discipline sportive. Le seuil de cent vingt jours d'enneigement garanti apparaît d'une façon générale comme étant la valeur optimale de bon fonction- nement d'une zone de ski de fond. En dessous de cette limite, l'incertitude d'enneigement ne permet plus d'assurer les conditions de l'ensemble du secteur économique liées à la pratique de ce sport. La présente invention a pour but d'assurer de façon certaine et en toutes circonstances quelles que soient les conditions atmosphériques extérieures, l'enneigement des pistes de ski et plus particulièrement celles destinees au ski de fond. Le procede, objet de l'invention, consiste à assurer en toutes circonstances: - la fabrication de la neige, - le maintien de la neige, - l'entretien de la neige. La première phase correspondant à la fabrication de la neige sur le lieu meme s'effectue à partir d'une surface de glace obtenue et entretenue par un reseau de tubes, formant tapis, maintenu a une température négative par circulation d'un liquide frigorigène ou réfrigérant antigel pour assurer un effet de refroidissement uniforme. Ce réseau de tubes constituant la surface froide est placé sur une couche isolante et peut être recouvert d'une légère couche de sable ou tout autre matériau de protection, l'ensemble pouvant être contenu latéralement par des éléments de bordure délimitant la piste dans sa largeur et -2- evitant toute dispersion des materiaux entrant dans la composition du fond de celle-ci. Les tubes peuvent également être noyés dans une dalle de béton. L'eau introduite sur la piste se congèle sous l'action du fluide frigorigene ou réfrigérant à basse température circulant dans le reseau de tubes; la couche de glace ainsi obtenue peut avoir une épaisseur variant generalement entre deux et cinq centimètres, quelquefois plus dans certaines conditions. Les éléments de bordure sont réalisés à partir d'un matériau isolant afin d'éviter la fusion de la neige. La fabrication de la neige a partir de cette couche de glace s'effectue par une opération d'usinage de surface telle qu'un grattage, un rabotage, un fraisage ou toute autre intervention de ce genre permettant l'obtention de copeaux'de glace et un état de surface comportant des saignées ou des reliefs augmentant la surface d'échange. La qualité de la neige est fonction de l'épaisseur des copeaux, une neige légère étant obtenue à partir de copeaux très fins, des copeaux plus épais engendrant une neige plus lourde. La neige ainsi fabriquée sur place évite toutes manutentions. cette operation d'usinage est suivie d'une reconstitution de l'épaisseur de la couche de glace par aspersion d'eau selon un rideau de débit correctement ajuste. La répétition de ces opérations successives permet d'obtenir l'épaisseur d'une couche de neige suffisante pour skier. Ainsi, la couche de neige, au contact de l'air froid provenant de la surface de glace, conserve ses propriétés sur la plus grande partie de son epaisseur. L'entretien de la qualité désirée de la neige, en fonction de la nature du ski à pratiquer sur la piste s'obtient par aeration de la neige afin de la rendre plus souple et de casser les pellicules de glace qui pourraient se former sous l'effet de variations des conditions atmosphériques extérieures. Par ailleurs, il peut être envisagé de recouvrir la piste d'une protection en dehors des périodes d'utilisation afin d'éviter toute perte de froid en surface et de conserver la qualité de la neige. La mise en oeuvre de l'ensemble de ces opérations peut être - 3 - réalisée à l'aide d'une machine spéciale regroupant tous les outils et accessoires necessaires. Les dessins annexes illustrent un mode de réalisa- tion possible de cette machine. Ceux-ci représentent: - en figure 1, une vue en élévation, coupe partielle de la machine, - en figure 2, une vue de l'arrière en demi-vue exterieure et demi-coupe suivant AA, Tel que représenté, la piste de ski est délimitée en largeur par des éléments de bordure 1 réalisés en béton ou en matériau plastique armé selon un profil comportant une aile verticale la et une aile horizontale lb formant assise, s'étendant a l'extérieur de la piste; les éléments de bordure disposes en ligne continue peuvent être ou non reliées entre eux transversalement selon la largeur de la piste, celle-ci étant généralement comprise entre deux et six metres. Dans l'intervalle séparant les ailes verticales la est dispose le faisceau de tubes 2 constituant le dispo- sitif de fabrication de la couche de glace réalisant le fond de la piste, ledit faisceau étant noye dans un matériau, tel que le sable ou le béton. La machine est réalisée a partir d'un tracteur 3 de type courant sur lequel sont montés les équipements necessaires a la réalisation des opérations définies par le procédé selon l'invention. Les roues du tracteur sont equi- pées de pneumatiques speciaux pour circuler sur la glace: chacune d'elles est précédée par un sabot 4 destiné à dégager la neige. Sur l'avant du tracteur est disposee une lame incurvee 5 dont l'arête inférieure horizontale permet d'égaliser la surface de la neige; cette lame montee basculante autour d'un axe horizontal, sous l'action d'un verin hydraulique 6 permet également de transporter de la neige d'un endroit de la piste a un autre. Sur l'arrière du tracteur est monté un sous-ensemble comprenant: - les outils d'usinage de la face superieure de la glace, - les moyens de reconstitution de l'épaisseur de la couche de glace, -4- - les dispositifs de peignage et de traçage de la piste. Dans l'exemple choisi, l'outil d'usinage est une fraise 7 d'axe horizontal disposée transversalement, constituee par exemple d'un fût cylindrique sur lequel sont implantées des dents de façon telle que leur rotation permet d'intervenir d'une façon intégrale sur la longueur de la fraise. L'extremité des dents est équipée d'une mise rapportée en acier trempe permettant d'assurer une fabrication de copeaux de glace. L'entrainement en rotation de la fraise est assure au moyen d'un moteur hydraulique 8 à vitesse variable alimenté par une pompe 9 elle-même entrainee par la prise de force du tracteur; la rotation de la fraise s'exerce selon la flèche F afin de ne pas freiner l'avance du tracteur. La fraise évolue à l'intérieur d'un carter 10 dont le fond comporte une découpure lOa necessaire au libre passage de la fraise, laquelle découpure est bordée par une remontée lO0b du fond suivie d'une retombée 10c, cette dernière formant avec une retombée lOd du plafond du carter, un conduit d'evacuation 11 de la neige dirigé vers le sol. Les parties inclinées 10b et 10c du fond de carter constituent une voûte sous laquelle s'inscrit une rampe 12 d'aspersion d'eau, alimentée par un bac 13 monté en charge sur l'arriere du tracteur; l'eau ainsi diffusée en arriere de l'outil, se transforme en glace au contact de la surface froide du fond de piste afin de reconstituer l'épaisseur de ce dernier. La neige rejetee en arrière de la machine est ensuite nivelée à l'aide d'un peigne 14 dispose à la sortie du conduit d'évacuation 11; ce peigne peut être assorti de traçeurs 15 destinés à matérialiser les traces du ski de fond. Le sous-ensemble ainsi constitué est monté basculant autour d'axes horizontaux 16, sous l'action d'un verin hydraulique 17. Ce montage permet de régler la profondeur de coupe de la fraise et éventuellement de relever le sous-ensemble pour procéder à d'autres interven- tions telles que par exemple, un nivelage à l'aide de lame 5 placée à l'avant du tracteur, ou le déroulage d'un film plastique ou d'une bache de protection sur la piste en dehors des périodes d'utilisation. La largeur de travail de la fraise étant d'environ deux mètres, il pourra donc être nécessaire d'effectuer deux ou trois passages pour traiter la totalité de la largeur de la piste. Afin d'utiliser la fraise sur toute sa longueur, le moteur d'entrainement 8 pourra etre monte a une des extrémités de celle-ci. De même, la quantité de neige à obtenir déterminera le nombre de passages, chacun de ceux-ci devant s'opérer après transformation en glace de l'eau aspergée par la rampe. La possibilité de positionnement en hauteur de la fraise permet également de travailler uniquement le volume de neige sans atteindre la face supérieure de la glace dans le but d'assurer une aeration de la neige et le fractionnement de pellicules de glace pouvant éventuellement se former au sein de la neige, ces operations visant à l'entretien d'une qualité souhaitée de neige obtenue préalablement par réglage de la vitesse de rotation et de la profondeur de passe de la fraise. Les propriétés et qualité de la neige pourront également être maintenues par diffusion d'un flux d'air froid sur la surface de celle-ci a travers des orifices prévus sur la paroi intérieure de l'aile verticale des éléments de bordure, en liaison avec une rampe d'alimenta- tion contenue dans lesdits éléments. Cette description de la machine n'est pas limitative, elle illustre un mode possible de réalisation de la machine permettant la mise en oeuvre du procéde, toutes les variantes restant possibles à condition qu'elles ne s'ecartent pas du cadre de l'invention. Le procédé, objet de l'invention, peut être utilisé pour la création, le maintien et l'entretien de l'enneigement de toutes pistes de ski, ski alpin ou ski de fond en toutes saisons. - 6 - - REVENDICATIONS - 1.- Procédé d'enneigement de pistes artificielles de ski alpin ou nordique, caracterise en ce qu'il consiste: - a realiser une couche de glace de quelques centimètres d'épaisseur destinee à constituer le fond de la piste, - à fabriquer sur le site une neige en usinant ladite couche de glace, par formation de copeaux d'épaisseur déterminee en fonction de la qualité légère ou plus lourde de la neige désirée, - a maintenir l'épaisseur de la couche de glace constituant le fond de la piste en compensant l'épaisseur prélevee au cours de l'usinage, - a entretenir les propriétés et la qualité désirées de la neige en fonction des variations des conditions climatiques exterieures. 2.- Procédé selon la revendication 1, caracterise en ce que la fabrication de la couche de glace constituant le fond de la piste, s'effectue à l'aide d'un reseau de tubes formant un tapis maintenu a une temperature negative par circulation d'un fluide frigorigene ou réfrigérant assurant un effet de refroidissement uniforme, ledit réseau de tubes constituant la surface réfrigérante étant placé sur une couche isolante et recouvert d'une légère couche de sable ou de tout autre matériau de protection, ou noyé dans une dalle de béton, l'ensemble étant contenu lateralement par des éléments de bordure (1) disposes en ligne continue délimitant la piste dans sa largeur afin d'éviter toute dispersion des materiaux constituant le fond de celle-ci, et d'assurer la rétention de l'eau déversée sur ledit fond pour obtenir l'épaisseur de glace necessaire. 3.- Procédé selon la revendication 2, caracterise en ce que les éléments de bordure (1) réalisés en béton ou en materiau plastique armé présentent une section droite comportant une aile verticale (la) et une aile horizontale (lb) formant assise, s'étendant à l'exterieur de la piste, lesquels éléments de bordure peuvent être ou non reliés entre eux transversalement. 4.- Procédé selon la revendication 1, caracterise - 7- en ce que l'usinage nécessaire à la fabrication de la neige à partir de la couche de glace formant le fond de la piste peut être un grattage, un rabotage, un fraisage ou toute autre intervention permettant la formation de copeaux, ainsi qu'un état de surface comportant des saignees ou des reliefs augmentant la surface d'échange. 5.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le maintien de l'épaisseur de la couche de glace constituant le fond de la piste après chaque usinage est assure par une aspersion d'eau selon un rideau de débit correctement ajuste. 6.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entretien des propriétés et de la qualité de la neige quelles que soient les température et hygrométrie extérieures, est assuré par le contact de la neige avec l'air froid provenant de la surface de la glace par son foisonnement dans le but de fractionner les pellicules de glace pouvant éventuellement se former au sein de la neige et par son aeration. 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'aeration de la neige est réalisée par diffusion d'air froid sur la surface de la neige à travers des orifices disposes en ligne sur la paroi interieure de l'aile verticale (la) des éléments de bordure (1) et alimentés par une canalisation incorporée dans l'épaisseur de l'aile. 8.- Machine permettant la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1, 4, 5 et 6, prises ensemble, caracterisee en ce qu'elle comporte, montes sur un tracteur (3) de type courant dont les roues sont équipées de pneumatiques speciaux, pour circuler sur la glace, les equipements necessaires à la réalisation des opérations définies par le procédé, lesquels consistent: - en une lame incurvee (5) placée à l'avant du tracteur dont l'arête inférieure horizontale permet d'égaliser la surface de la neige, ladite lame étant montée basculante autour d'un axe horizontal, sous l'action d'un vérin hydraulique (6) pour prélever et transporter la neige d'un endroit de la piste a un autre, -8- - un sous-ensemble monté à l'arriere du tracteur, regrou- pant: les outils d'usinage de la face supérieure de la glace, les moyens de reconstitution de l'épaisseur de la couche de glace et les dispositifs de peignage et de traçage de la piste, le sous-ensemble ainsi constitué étant monté basculant autour d'axes horizontaux (16) sous l'action d'un verin hydraulique (17). 9.- Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le sousensemble monte basculant à l'arrière du tracteur comporte: - au titre d'outil d'usinage, une fraise (7) d'axe horizon- tal, disposée transversalement du type constituée d'un fut cylindrique sur lequel sont implantées des dents de façon telle que leur rotation permet d'intervenir d'une façon intégrale sur la longueur de la fraise, l'entrainement en rotation de laquelle est assure au moyen d'un moteur hydraulique (8) à vitesse variable alimenté par une pompe (9) elle-meme entrainée par la prise de force du tracteur, - un carter (10) dans lequel évolue la fraise, dont le fond comporte une découpure (10a) necessaire au libre passage de la fraise, laquelle découpure est bordée par une remontée (lOb) du fond suivie d'une retombée (O10c) cette dernière formant avec une retombée (O10d) du plafond du carter un conduit d'évacuation (11) de la neige dirigé vers le sol, - au titre de moyens de reconstitution de l'épaisseur de la couche de glace, une rampe (12) d'aspersion d'eau disposée transversalement sous la voute formée par les parties inclinées (lOb et 10c) du fond de carter, et alimentée par un bac (13) monte en charge sur l'arrière du tracteur, - un peigne (14) disposé à la sortie du conduit d'évacuation (11) assorti de traceurs (15) destiné à matérialiser les traces du ski de fond.