Εκχιονιστικό μηχάνημα

Επαγγελματικό εκχιονιστικό μηχάνημα δύο σταδίων (ο χειριστής περπατά από πίσω).

Εκχιονιστικό σε λειτουργία στην Άνω Βαυαρία το 2005

Μπουλντόζα με εκχιονιστικό στο Κουόπιο της Φινλανδίας

Ελβετικό σιδηροδρομικό εκχιονιστικό στον σταθμό του Έρστφελντ το 2016

Το εκχιονιστικό μηχάνημα ή εκχιονιστής (ή απλώς «εκχιονιστικό») είναι μηχάνημα που καθαρίζει το χιόνι από μια επιφάνεια όπου η παρουσία του δημιουργεί πρόβλημα, όπως η επιφάνεια μιας οδού, ενός αυτοκινητοδρόμου, ενός πεζοδρομίου, μιας σιδηροδρομικής γραμμής, ενός υπαίθριου παγοδρομίου, ενός διαδρόμου αεροδρομίου, η είσοδος μιας υδρορροής, κλπ.. Το χιόνι μετακινείται με χρήση ενός μηχανισμού ατέρμονος κοχλία παρόμοιου με τρυπάνι, ή ενός προωθητή.

Περιγραφή

Το εκχιονιστικό μηχάνημα μπορεί να λειτουργεί με ηλεκτρική ενέργεια (από ρεύμα δικτύου ή συσσωρευτή), ή με μηχανή εσωτερικής καύσεως, είτε βενζινοκινητήρα είτε πετρελαιοκινητήρα. Συνήθως πετάει το χιόνι είτε στα πλάγια (τις περισσότερες φορές στη μία μόνο πλευρά), είτε σε ένα φορτηγό, το οποίο το μεταφέρει αλλού. Αντιθέτως, τα οχήματα με απλές λάμες τύπου μπουλντόζας ωθούν το χιόνι προς τα εμπρός και πλαγίως.

Το μέγεθος των εκχιονιστικών ποικίλλει από πολύ μικρά, ικανά να απομακρύνουν μόνο μερικά εκατοστόμετρα χιονιού από ένα διάδρομο πλάτους 45 έως 50 εκατοστών, μέχρι πολύ μεγάλα, ενσωματωμένα σε βαρέος τύπου οχήματα και ικανά να ανοίγουν διαδρόμους πλάτους 6 και πλέον μέτρων σε χιόνι ύψους σχεδόν δύο μέτρων.

Τα εκχιονιστικά μηχανήματα μπορούν να χωριστούν σε δύο γενικές κατηγορίες: τα εκχιονιστικά ενός σταδίου και τα εκχιονιστικά δύο σταδίων. Στα πρώτα, ο ατέρμονας, που είναι ορατός στην εμπρόσθια όψη, ωθεί το χιόνι στο εσωτερικό του μηχανήματος και από εκεί το κατευθύνει προς μια χοάνη που το κατευθύνει προς τα έξω. Ο ατέρμονας έρχεται σε επαφή με το έδαφος, γεγονός που καθιστά τα εκχιονιστικά ενός σταδίου ακατάλληλα για μη στρωμένες επιφάνειες, π.χ. χώμα. Σε ένα εκχιονιστικό δύο σταδίων, ο ατέρμονας «παίρνει» το χιόνι μέσα στη μηχανή και το τροφοδοτεί σε έναν προωθητή υψηλής ταχύτητας, ο οποίος με τη σειρά του το εκτοξεύει από μία χοάνη. Τα εκχιονιστικά δύο σταδίων μπορούν γενικώς να αντιμετωπίσουν μεγαλύτερα ύψη χιονιού από ό,τι τα εκχιονιστικά ενός σταδίου, και επειδή οι ατέρμονές τους δεν αγγίζουν το έδαφος μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οποιαδήποτε επιφάνεια.

Ανάλογα με τον σχεδιασμό τους, τα εκχιονιστικά μπορούν να χρησιμεύσουν και για την απομάκρυνση άλλων υλικών, ακόμα και υγρού νερού.

Ιστορία

Τα εκχιονιστικά μηχανήματα υπήρξαν κατά βάση καναδική εφεύρεση. Ο Ρόμπερτ Καρ Χάρις από τη Νέα Βρουνσβίκη κατέθεσε το 1870 δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για έναν «σιδηροδρομικό κοχλιωτό εκσκαφέα χιονιού». Το 1923 ο Ρόμπερτ E. Κόουλ κατοχύρωσε μια «λάμα χιονιού» που λειτουργούσε ωστόσο με κόφτες και έναν ανεμιστήρα που φυσούσε το χιόνι. Υπήρξαν και διάφορες άλλες καινοτομίες. Ωστόσο ο Άρθουρ Σίκαρντ (Arthur Sicard, 1876-1946) από το Μόντρεαλ είναι εκείνος που πιστώνεται γενικώς ως ο εφευρέτης του πρώτου πρακτικού εκχιονιστικού μηχανήματος. Το 1925 ο Σίκαρντ ολοκλήρωσε το αρχικό του πρωτότυπο, με βάση μια σύλληψη που είχε όταν ήταν 18 ετών. Αμέσως ίδρυσε την επιχείρηση «Sicard Industries» στο Σαιντ-Τερέζ, πόλη-προάστιο του Μόντρεαλ, και το 1927 τα μηχανήματά του απομάκρυναν χιόνι από τις οδούς του Ουτρεμόν, ενός άλλου δήμου του Μόντρεαλ. Η εταιρεία του είναι σήμερα μέρος της «SMI-Snowblast», που έχει έδρα στην πολιτεία της Νέας Υόρκης.

Θέματα ασφαλείας

Η Επιτροπή ασφαλείας καταναλωτικών προϊόντων των ΗΠΑ εκτιμά ότι κάθε έτος σημειώνονται περίπου 5.740 τραυματισμοί σχετιζόμενοι με εκχιονιστικά μηχανήματα στη χώρα που απαιτούν ιατρική φροντίδα. Σημαντικό σχεδιαστικό πρόβλημα είναι ότι το χιόνι μπορεί να συσσωρευθεί μέσα στον ατέρμονα, σταματώντας την περιστροφή του. Επειδή ο ατέρμονας μπορεί να παραμορφωθεί ελαφρώς προτού προβάλει αρκετή αντίσταση ώστε να σβήσει τον κινητήρα, αν η συσσώρευση χιονιού καθαριστεί με το χέρι, είναι δυνατό ο ατέρμονας να επιστρέψει αιφνιδίως στο κανονικό σχήμα του, οπότε αρχίζει να περιστρέφεται και πάλι αμέσως και με μεγάλη δύναμη, τραυματίζοντας έναν απρόσεκτο χειριστή. Τα εκχιονιστικά μηχανήματα αποτελούν έτσι ένα από τα κυριότερα αίτια ακρωτηριασμών χεριών και δακτύλων στις ΗΠΑ και μερικές βόρειες χώρες. Η σωστή διαδικασία είναι να σβήνεται ο κινητήρας, να τίθεται ο συμπλέκτης στο «νεκρό» σημείο και στη συνέχεια να καθαρίζεται η συσσώρευση με το κοντάρι μιας σκούπας ή με άλλο μακρύ αντικείμενο. Πολλοί κατασκευαστές περιλαμβάνουν πλέον στον μόνιμο εξοπλισμό ένα πλαστικό εργαλείο για τον καθαρισμό των εσωτερικών αυτών συσσωρεύσεων χιονιού.

Τα περισσότερα σύγχρονα εκχιονιστικά ελαχιστοποιούν αυτό το πρόβλημα με ένα πρόσθετο σύστημα «διακόπτη νεκρού», ώστε να αποτρέπουν την περιστροφή του ατέρμονα όταν ο χειριστής δεν βρίσκεται στους ελέγχους.

Εκχιονιστικά με κινητήρα αεριωθούμενου

Εκχιονιστικό μηχάνημα με κινητήρα αεριωθήσεως καθαρίζει σιδηροδρομική γραμμή στο Κόνυ Άιλαντ της Νέας Υόρκης το 2014.

Κινητήρες αεριωθήσεως και άλλοι στροβιλοκινητήρες χρησιμεύουν επίσης για μεγάλης κλίμακας προώθηση και τήξη χιονιού από σιδηροδρομικές γραμμές και δρόμους. Εκχιονιστικά μηχανήματα με τέτοιους κινητήρες χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στη Ρωσία και στον Καναδά τη δεκαετία του 1960, ενώ αργότερα εισάχθηκαν στις ΗΠΑ από την Αρχή Μεταφορών της Βοστώνης.

Ο κινητήρας αεριώθησης όχι μόνο «φυσάει», αλλά και λιώνει το χιόνι, καθαρίζοντας σιδηροτροχιές ταχύτερα από άλλες μεθόδους. Πάντως, παρά το ότι προσφέρει αρκετά μεγαλύτερη ισχύ σε ένα σχετικώς ελαφρό μηχάνημα, αυτή η μέθοδος είναι πολύ ακριβότερη από τις προαναφερθείσες. Στη Ρωσία το υψηλό κόστος μετριάζεται μερικώς με τη χρήση αποσυρμένων κινητήρων στρατιωτικών αεροσκαφών, όπως του Klimov VK-1.