AT517497A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bodennebel - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von Bodennebel als Effekt, beispielsweise im Bereich der Bühnentechnik umfasst den Verfahrensschritt der Anreicherung des an einer Nebelmaschine austretenden Nebel mit Wasser. Es wird der Nebel mit Wasser benetzt, vermischt und annähernd gesättigt. Dazu kann fein zerstäubtes Wasser mit einer Tröpfchengröße von 2μ bis 10μ eingesetzt werden. Eine Vorrichtung sieht eine an eine Nebelmaschine (1) angeschlossene Mischzone (6), insbesondere Mischkammer (7, 13, 20) vor und einen Ventilator (2, 11, 19) mit nachgeordnetem Zerstäuber (3, 12, 18), z.B. Ultraschallzerstäuber, für Wasser. Der Nebel wird, allenfalls im Gegenstrom, mit dem angereicherten Luftstrom gemischt und gelangt über einen Wasserabscheider (14) und eine allfällige Kühlung (17) als schwerer Bodennebel ins Freie.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Bodennebel als Effekt beispielsweise im Bereich der Bühnentechnik, mit einer ein Nebelfluid z.B. auf Glykolbasis verdampfenden Nebelmaschine.

Bekannte Nebelmaschinen verdampfen ein Nebelfluid, welches in unterschiedlicher Zusammensetzung den Ansprüchen zusammen mit den Einstellparametern der Maschinen gerecht wird. So können etwa die Standzeit und die Dichte wie auch die Fließgeschwindigkeit eingestellt und variiert werden. Auch bei Feuerlöschübungen wird Bühnennebel eingesetzt, um Rauch zu simulieren, damit der Umgang mit einer Atemschutzausrüstung realitätsnahe trainiert werden kann. Für Bodennebel, der wie ein Schaumteppich besondere Bühneneffekte herbeiführt oder unterstützt, wird Trockeneis, nämlich festes tiefgekühltes CCy, eingesetzt. Wenn dieses bei Raumtemperatur verdampft, bildet sich eine sehr schöne, gleichmäßige und lang anhaltende Nebelschicht auf dem Boden, die durch Lichteffekte noch besser in Szene gesetzt werden kann. Die Beschaffung und Kühlung ausreichender Mengen von Trockeneis ist jedoch problematisch und auch teuer. Man hat für diesen Zweck auch flüssigen Stickstoff eingesetzt, der jedoch ebenfalls gekühlt werden muss. Nebel aus verdampfendem Trockeneis verdrängt den Luftsauerstoff, sodass es zu Atembeschwerden und zu Kopfschmerzen beim Menschen kommen kann. Dieser Nebel hat auch Einfluss auf die Stimme, die bei längerem Kontakt mit Trockeneisnebel durch Austrocknung im Hals nachteilig verändert wird. Weder CO2 noch Stickstoff sind der Gesundheit förderlich. Der mit Trockeneis erzielbare Effekt lässt sich annähernd auch mit Ver-dampfer-Nebelmaschinen hersteilen, welchen eine Kühlstufe nachgeschaltet ist.

Unabhängig von der Nebelbildung sind zur Abkühlung an heißen Tagen sogenannte Hazer bekannt, also Ventilatoren mit feinsten Wassertröpfchen im Luftstrom. Diese kühlen den Luftstrom ab und beeinflussen das Empfinden des Menschen bei großer Hitze positiv .

Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung für die Herstellung eines effektvollen Bodennebels zur Ver fügung zu stellen, der lang anhaltend, in keiner Weise gesundheitsschädlich ist und als angenehm von Sängern, Schauspielern, Musikern sowie vom Publikum empfunden wird. Dies wird dadurch erreicht, dass der Nebel in oder aus der Nebelmaschine mit Wasser angereichert wird. Es ist besonders zweckmäßig, den von einer Nebelmaschine unter Druck ausströmenden Nebel zur Wasseranreicherung durch ein Wasserbad zu führen, aus dem der Nebel wieder aufsteigt und ausgeblasen wird. Als besonders wirksam hat es sich erwiesen, wenn dem Nebel aus der Nebelmaschine zur Anreicherung mit Wasser Wassertröpfchen, vorzugsweise fein zerstäubtes Wasser mit einer Tröpfchengröße von 2μ bis 10μ zugesetzt werden, die den Nebel am Boden halten. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Nebelmaschine eine Mischzone zur Vermischung des Nebels mit Wassertröpfchen aus einem Wasserzerstäuber, insbesondere aus einem Ultraschallzerstäuber nachgeordnet ist. Diese feinsten Wassertröpfchen haften an den Nebelmolekülen, stabilisieren diese und halten sie am Boden. Selbst wenn ein solcher Bodennebel in einem Orchestergraben fließt und dann weiter ins Publikum, wird keinerlei unangenehmer Geruch verspürt. Dieser Nebel wird als erfrischend empfunden. Auch auf die Stimmbänder von Sängern hat dieser Nebel einen positiven Einfluss.

Eine besondere Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der in der Nebelmaschine gebildete Nebel in den Ansaugbereich eines Ventilators geführt ist, in dessen Überdruck-Luftströmung der oder die Wasserzerstäuber, insbesondere ein oder mehrere Ultraschallzerstäuber, im Zentrum des Ventilators oder im Umkreis desselben vorgesehen sind. Durch den bereits im Luftstrom enthaltenen Wasseranteil wird das Vermischen beschleunigt und der Nebel tritt unverzüglich mit entsprechend einstellbarer Geschwindigkeit aus. Wenn die einzelnen Parameter wie Nebelmenge, Fließgeschwindigkeit und Wassergehalt separat eingestellt werden sollen, dann ist es zweckmäßig, wenn die Mischzone als Mischkammer ausgebildet ist und über je einen Eingang für die Nebelmaschine und für eine forcierte Luftströmung von einem Ventilator verfügt und wenn die Luftströmung und der Nebel in der Mischkammer über den Wasserzerstäuber und über mindestens eine nachgeordnete Prallwand zur Wasserabscheidung ge führt sind. Hier kommen also drei Strömungen in der Mischkammer zusammen, nämlich der klassische Nebel aus einer Verdampfer-Nebelmaschine mit nach Menge und Größe einstellbaren Wassertröpfchen in einer aufsteigenden Wolke etwa aus einem Ultraschallzerstäuber und schließlich der drehzahlregelbare Luftstrom des Ventilators. Diese Ströme werden besonders gut und wirksam gemischt, wenn sie in spitzen Winkeln in der Mischkammer aufeinander treffen, gegebenenfalls im Gegenstrom mit den Wassertröpfchen des Zerstäubers in Berührung kommen und aus der Mischkammer dann als homogener mit Wasser angereicherter Bodennebel austreten. Die Mischkammer enthält eine Prallwand, bevor der Nebel die Mischkammer verlässt. Diese wirkt als Wasserabscheider, muss überströmt werden und entzieht dem Nebel überschüssiges Wasser. Höhe und Neigung sind einstellbar, um den erwünschten Wassergehalt im Nebel zu erreichen. Das überschüssige Wasser gelangt unmittelbar zum Zerstäuber und wird auf diese Weise wieder nutzbringend eingesetzt.

Der Wasserzerstäuber kann, wie erwähnt, unmittelbar dem am Ausgang einer Nebelmaschine angeordneten Ventilator zugeordnet sein, aus dem dann der fertige Bodennebel austritt. Der Ventilator mit Zerstäuber kann aber auch die mit Wasser angereicherte Luft in eine Mischkammer blasen, in die auch der Nebel einer Nebelmaschine gelangt. Die Mischkammer enthält mindestens eine Prallwand zu Abscheidung überschüssigen Wassers. Im Anschluss an die Prallwand tritt der fertige Bodennebel aus. Es ist zweckmäßig, wenn in die Mischzone bzw. in die Mischkammer eine Kühleinrichtung integriert bzw. der Mischkammer nachgeschaltet ist. Diese Maßnahme unterstützt die Bodennebelbildung. Ein besonders wirkungsvolles Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass als Kühleinrichtung Peltierelemente im Anschluss an mindestens eine Prallwand, insbesondere zwischen mehreren im Abstand zueinander angeordneten Prallwänden vorgesehen sind, die mit gegenüber liegenden, in die Zwischenräume eintauchenden Prallwänden ein Labyrinth bilden.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele zum Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer ersten Variante,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Variante,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer dritten Variante und

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer alternativen Ausführungs form nach Fig. 2 im Grundriss. Sämtliche Ausführungsbeispiele gehen von einer handelsüblichen Nebelmaschine 1 aus. Diese Geräte arbeiten zumeist auf Verdampferbasis und besitzen einen Tank für ein Nebelfluid. Gemäß Fig. 1 ist dem Ausgang der Nebelmaschine 1 ein Ventilator 2 nachgeschaltet, der den Nebel aus der Nebelmaschine 1 bedarfsgerecht beschleunigt und in dessen Überdruckbereich ein Wasserzerstäuber 3 angeordnet ist. Letzterer wird über ein Röhrchen 4 von einem Wasserbehälter 5 gespeist. Der Wasserzerstäuber 3 kann als Sprühdüse ausgebildet sein, wenn das Wasser mit erhöhtem Druck zugeführt bzw. herausgesaugt wird. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn der Wasserzerstäuber 3 auf Ultraschallbasis arbeitet, wie dies bei Luftbefeuchtern bekannt ist. Der Nebel nimmt die hauchfeinen Wassertröpfchen in einer Mischzone 6 auf, die von einer Mischkammer 7 gebildet wird und verlässt die als Zusatzgerät zur Nebelmaschine 1 ausgebildete Vorrichtung an einem Mundstück 8 als mit Wasser angereicherter, schwerer Bodennebel. Sowohl die Ventilatordrehzahl, als auch die Menge des zerstäubten Wassers sind regelbar, damit der Bodennebel den Erfordernissen angepasst werden kann. Die Einstellungen erfolgen derart, dass der Bodennebel keine Feuchtigkeitsspuren auf einer Bühne oder dergleichen hinterlässt. Wenn die Nebelmaschine 1 bereits mit einem Ventilator am Ausgang ausgestattet ist, dann entfällt der Ventilator 2 und es kann unmittelbar der Zerstäuber 3 in den ausgestoßenen Nebelstrom eingeschaltet werden. Gemäß Fig. 1 ist die Positionierung des Zerstäubers 3 im Zentrum der Nebel-Luftströmung zweckmäßig. Es können alternativ oder zusätzlich Zerstäuber 3 auch ringförmig im Nebel-Luftstrom vorgesehen sein.

Fig. 2 zeigt eine Variante einer der Nebelmaschine 1 nachgeord-neten Vorrichtung. Diese Vorrichtung verfügt über ein Gehäuse mit einem Eingang 9 für den Nebel der Nebelmaschine 1 sowie über einen zweiten Eingang 10 zur Ansaugung von Luft durch einen drehzahlregelbaren Ventilator 11. Im Inneren des Gehäuses ist ein Zerstäuber 12 vorgesehen, der mit einem Wasserbehälter (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Nach Fig. 2 sprüht der Zerstäuber 12 nach oben, also direkt in die Mischzone mit dem zuströmenden Nebel und die eingeblasene Luft vom Ventilator 11. Der Bereich des Gehäuses wird als Mischkammer 13 bezeichnet. Der mit Wasser angereicherte Nebel gelangt in einen Wasserabscheider 14, bevor er aus einem Mundstück 15 austritt. Der Wasserabscheider 14 umfasst hier mehrere Prallwände 16, die ein Labyrinth für den durchströmenden Nebel bilden und überschüssiges Wasser aus dem Nebel entnehmen. Letzteres rinnt zurück zum Zerstäuber 12.

Im Wasserabscheider 14 befindet sich ferner eine Kühleinrichtung 17 für den durchströmenden Nebel, die beispielsweise von Pel-tierelementen gebildet sein kann. Fig. 3 betrifft eine Ausführungsform, bei der der Zerstäuber 18 nicht am Boden der Mischkammer 13 (Fig. 2), sondern wie bei Fig. 1 unmittelbar einem Ventilator 19 für Frischluft nachgeordnet ist. In einer Mischkammer 20 erfolgt die Vereinigung des Nebels mit den Wassertröpfchen aus der Ventilatorströmung. Hier ist symbolhaft nur eine Prallwand 21 zur Abscheidung von überschüssigem Wasser dargestellt. Der angereicherte, schwere Nebel muss diese Prallwand 21 übersteigen, verliert dabei nicht ausreichend an die Nebelmoleküle gebundenes Wasser und gelangt hinter der Prallwand 21 zu einem tiefer liegenden Ausgang 22, der allenfalls von einer Kühlmanschette umgeben sein kann.

Fig. 4 bezieht sich auf Fig. 2, kann aber sinngemäß auch für andere Ausführungsformen gelten. Die beiden Eingänge 9 und 10 führen den Nebelstrom und den Luftstrom nicht parallel, sondern in einem spitzen Winkel aufeinander zu - hier mit Kreuzungspunkt in der Wolke der vom Zerstäuber 12 hochgesprühten Wassertröpfchen. Es kommt zu einer besonders guten Durchmischung und Anbindung der hauchfeinen Wassertröpfchen an den Nebel. Der Wasserabscheider 14 sorgt dafür, dass der austretende Nebel zwar angereichert mit Wasser bleibt, jedoch kein überschüssiges Wasser verliert, um weder die Bühne, noch die Akteure, die Zuschauer oder Gegenstände zu benetzen.

Ergänzend sei vermerkt, dass ein Vermischen von Nebel und Wassertröpfchen auch im Gegenstrom möglich ist. Es kann beispielsweise in Fig. 4 der Wasser-Zerstäuber 12 schräg gegen den heranströmenden Nebel und gegen die Luftströmung des Ventilators 11 gerichtet sein. Auch dadurch tritt eine Wirkungsgraderhöhung und eine noch bessere Anbindung der Wassertröpfchen an den Nebel ein.

Die Kühlung des mit Wasser angereicherten Nebels kann auch unmittelbar durch Kühlbleche im Austrittsstutzen 15 oder durch eine Kühlmanschette bewirkt werden. Natürlich ist es auch möglich, den in die Vorrichtung eintretenden Nebel etwa im Bereich des Einganges 9 zu kühlen oder bei einer mehrstufigen Kühlung dort vorzukühlen.

Claims (9)

1. Patentansprüche :

   1. Verfahren zur Herstellung von Bodennebel als Effekt, beispielsweise im Bereich der Bühnentechnik, mit einer ein Nebelfluid z.B. auf Glykolbasis verdampfenden Nebelmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebel aus der Nebelmaschine mit Wasser angereichert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass dem Nebel aus der Nebelmaschine zur Anreicherung mit Wasser Wassertröpfchen, vorzugsweise fein zerstäubtes Wasser mit einer Tröpfchengröße von 2μ bis 10μ, zugesetzt werden, die den Nebel am Boden halten.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebelmaschine (1) eine Mischzone (6) zur Vermischung des Nebels mit Wassertröpfchen aus einem Wasserzerstäuber (3, 12, 18), insbesondere aus einem Ultraschallzerstäuber, nachgeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Nebelmaschine (1) gebildete Nebel in den Ansaugbereich eines Ventilators (2, 11, 19) geführt ist, in dessen Überdruck-Luftströmung der oder die Wasserzerstäuber (3, 12, 18), insbesondere ein oder mehrere Ultraschallzerstäuber, im Zentrum des Ventilators (2, 11, 19) oder im Umkreis desselben vorgesehen sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischzone (6) als Mischkammer (7, 13, 20) ausgebildet ist und über je einen Eingang (9, 10) für die Nebelmaschine (1) und für eine forcierte Luftströmung von einem Ventilator (2, 11, 19) verfügt und dass die Luftströmung und der Nebel in der Mischkammer (7, 13, 20) über den Wasserzer- Stäuber (3, 12, 18) und über mindestens eine nachgeordnete Prallwand (16, 21) zur Wasserabscheidung geführt sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft- und die Nebelströmungen in einem spitzen Winkel in die Mischkammer (7, 13, 20) einmünden, gegebenenfalls im Gegenstrom auf die Wassertröpfchen des Zerstäubers (3, 12, 18) treffen und in der Symmetrieachse der Mischkammer (7, 13, 20) als Bodennebel aus dieser austreten.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzerstäuber (3, 12, 18), insbesondere Ultraschallzerstäuber im Zentrum eines Ventilators (2, 11, 19) angeordnet ist, der die mit Wasser angereicherte Luft in die als Mischkammer (7, 13, 20) ausgebildete Mischzone (6) bläst, aus der der Nebel nach Überwinden einer Prallwand (16, 21) austritt.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Mischzone (6) bzw. in die Mischkammer (7, 13, 20) eine Kühleinrichtung (17) integriert bzw. der Mischkammer (7, 13, 20) nachgeschaltet ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühleinrichtung (17) Peltierelemente im Anschluss an mindestens eine Prallwand (16, 21), insbesondere zwischen mehreren im Abstand zueinander angeordneten Prallwänden (16, 21) vorgesehen sind, die mit gegenüber liegenden, in die Zwischenräume eintauchenden Prallwänden (16, 21) ein Labyrinth bilden.