DE1684877B2

DE1684877B2 - Vorrichtung zur Erzeugung einer Wasserbewegung in einem Schwimmbecken oder einer anderen Wasseransammlung

Info

Publication number: DE1684877B2
Application number: DE1684877A
Authority: DE
Inventors: Prosper Pierre Yves Rene Saint-Cloud Plasseraud (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-11-18
Filing date: 1967-11-02
Publication date: 1975-09-11
Also published as: BE705883A; CH465464A; DE1684877A1; GB1197219A; FR1553852A; LU52390A1; US3534413A; JPS4812821B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zur Erzeugung einer Wasserbewegung in einem Schwimmbecken oder einer anderen Wasseransammlung vorgesehene Vorrichtung, bei der mit Druckwasser gleichzeitig beaufschlagbare Düsen unterhalb des Wasserspiegels münden, die die Wasserbewegung durch die austretenden, im wesentlichen waagrechten Wasserstrahlen so bewirken, daß ein Schwimmer, der bestrebt ist, in der der Wasserbewegung entgegengesetzten Richtung zu schwimmen, aufgehalten wird und praktisch auf der Stelle schwimmen kann.

Eine derartige Vorrichtung ist nach dem deutschen Gebrauchsmuster 18 40 163 bekannt, das ein kleines Schwimmbecken betrifft. Der Ausbildung dieser Vorrichtung liegt ebenso wie bei dem ähnlichen Gegenstand des deutschen Gebrauchsmusters 18 43 804 die Aufgabe zugrunde, in einem Becken mit kleinen Abmessungen eine durchgehende, kräftige Strömung zu erzeugen, d. h. die Wassermasse im Becken so in Bewegung zu bringen, daß eine Strömung entsteht, die über die ganze Beckenlänge etwa gleich stark vorhanden ist.

Von dem bei diesen bekannten Anlagen angewandten Prinzip weicht die Erfindung grundlegend ab, da eine Strömung im Bereich der gesamten Beckenlänge gerade nicht erzeugt werden soll. Vielmehr soll, um Energie zu sparen, nur ein kleiner Teil der Wassermasse in Bewegung gesetzt werden.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Vorrichtung kann auch bei »Wasseransammlun gen« verwendet werden, die dicht »Schwimmbecken« darstellen - besteht die Erfindung darin, daß die Du ser> eingeschnürt sowie als Düsenpaar und in Höhe des eingetauchten Körpers des Schwimmers leicht konvergierend derart angeordnet sind, daß ihre Mündungen einen waagrechten Abstand von etwa 60 cm voneinan-

der haben und die aus den Düsen mit großer Geschwindigkeit austretenden Wasserstrahlen mit den durch die Düsenmündungen gehenden, zu deren Verbindungslinie senkrecht stehenden Ebenen jeweils einen Winkel von etwa 15 bis 20° bilden.

Beim Erfindungsgegenstand, bei dem die Konvergenz der Düsen und deren Mündungsabstand auf einen durchschnittlichen Schwimmer abgestimmt sind, ist nur eine vergleichsweise geringe Wassermenge umzuwälzen, da infolge der vorgesehenen Düsenausbildung und

zo -anordnung die Wasserbewegung primär lediglich in einem für das Schwimmen notwendigen engen Bereich, und /war auf besonders sparsame Weise, erzeugt wird. Der Energiebedarf ist daher kleiner als bei den AnIa gen, bei denen die Wassermassen so in Bewegung ge

bracht werden sollen, daß jeweils eine Strömung cm steht, die über die ganze Beckenlänge vorhanden ist. und bei denen eine Pumpe mit größerer Fördermenge notwendig ist.
Der Abstand der Düsenmündungen und die Konvergenz der Wasserstrahlen ermöglichen es dem Schwimmer, semen Kopf in eine mitilere axiale Lage /u bringen, in welcher die Wirkung der Strahlen nicht oder nur wenig fühlbar ist.
Wenn sich der Schwimmer in einer Anlage gemäß der Erfindung etwa in der Mittelebene zwischen den beiden Wasserstrahlen befindet, kommt er — im Be harrungszustand — je nach der Kraft, mit der er schwimmt, an einer bestimmten Stelle der Wasseransammlung zu einer Gleichgewichtsstellung. In dieser

schwimmt er auf der Stelle. Die Gleichgewichtsstellung ist der. Düsenmündungen um so näher, je größer die Kraft ist. mit der der Schwimmer die Schwimmbewegung ausführt. Es entsteht so. bedingt durch den mit zunehmender Entfernung von den Düsen schnell abnehmenden Druck, der auf den Körper des Schwimmers ausgeübt wird, eine selbttäuge Regelwirkung für den Schwimmer, wenn dieser mit unterschiedlicher Kraft schwimmt. Diese selbsttätige Regelwirkung ist leicht mehr oder minder kraftigen Schwimmern anpaßbar, denn durch Änderung des Förderdruckes der Pum pe kann der von den Wasserstrahlen ausgeübte Druck verändert werden.

Bei dem keine Düsen aufweisenden Gegenstand der USA.-Patentschrift 16 30 797 wird eine Wasserströmung über die gesamte Beckenlänge mittels eines Propellers erzeugt, der — in ähnlicher Weise wie z. B. nach Abb. 2 des deutschen Gebrauchsmusters 18 43 804 - in einer Leitung angeordnet ist. die eine Ausström- und eine Einströmöffnung des Beckens miteinander verbindet. Bei dieser bekannten, mit vergleichsweise viel Energie zu betreibenden Anlage ist damit zu rechnen, daß ein Benutzer des Beckens — bei starker Wasserströmung - in Richtung zu der gegenüber dem Bekkenquerschnitt kleineren Ausströmöffnung abgetrieben

⁶S wird, je mehr er sich dieser nähert, so daß er sich zumindest in der Nähe der Ausströmöffnung in einer äußerst urlstabilen Lage befindet. Es ist daher aus Sicherheitsgründen vorgesehen, daß der die Wasserströmung

bewirkende Motor abgeschaltet wird, wenn ein Schwimmer gegen das an der Ausströmöffnung angeordnete Gitter stößt In einiger Entfernung von der gegenüber dem Beckenquerschnitt kleineren Einströmöffnung vermindert sich zwar die Strömvagsgeschwindigkeit des Wassers etwas, für ein normales Schwimmen anders als an Ort und Stelle ist die bekannte Anlage aber weder vorgesehen noch gut geeignet.

Nach F i g. 6 der französischen Patentschrift 3 70 805 wird bei einer Anlage zur Erzeugung einer gerichteten Wasserbewtgung in einem Becken der Beckeninhalt nur teilweise umgewälzt, weil die Wasserbewegung durch ein etwa in der Beckenmitte angeordnetes Flügelrad od. dgL erzeugt wird. Die bewegte Wassermenge ist aber verhältnismäßig groß, der Betrieb der AnIage daher relativ aufwendig, und mit zunehmender Entfernung von der verhältnismäßig großen Ausströmöffnung des Wassers kann der Druck in jenem Bereich, in dem ein Schwimmer gegen die Strömung schwimmen kann, nur relativ langsam abnehmen, weil das Wasser im wesentlichen gleichmäßig in Bewegung gesetzt wird.

Das Prinzip, eine Wasserbewegung in einem Becken mit Hilfe einer Vorrichtung zu erzeugen, die nur einen kleinen Teil des Beckenwassers, in Bewegung setzt, ist 2$ bereits bei verschiedenen bekannten Anlagen ange wendel worden. Sowohl bei der für eine Badewanne vorgesehenen, in mehreren Ausführungsformen beschriebenen und gezeigten Vorrichtung nach der deutschen Patentschrift 3 48 298 als auch bei dem f-τ eine Badewanne od. dgl. bestimmten Hydrotherapieapparat nach der USA.-Patentschrift 32 73 560 wird das Badewasser im Bereich der Vorrichtung angesaugt.

Daß eine von Düsen od.dgl. erzeugte Wasserströmung mit wachsender Entfernung von jeder Düse od. dgl. geringer wird, hat man nach der USA Patentschrift 13 31 270 berücksichtigt, die eine Anlage zum Schwimmen mit der künstlich erzeugten Wasserströmung behandelt. Es dienen aber die im Abs. 3 auf Seite 2 der Patentschrift erwähnten, konvergierend angeordneten Wasserrohre S⁶ und B¹ — wie die anderen Wasserrohre oder die vergleichbaren Mittel nach der Patentschrift — zur Erleichterung des Schwimmens in der bekannten Anlage.

Der Erfindungsgegenstand unterscheidet sich auch grundlegend von der aus der USA.-Patentschrift 3140 550 bekannten Einrichtung zum Erlernen des Schwimmens, bei der nebeneinander zwei Düsen vorgesehen sind, die abwechselnd Wassersirahlen als fühlbare Signale einmal auf den rechten und einmal auf den linken Vorderarm eines Schwimmers richten sollen, wenn der betreffende Arm eine bestimmte Tiefstellung einnimmt. Diese und andere aus paarweise angeordneten Düsen der Einrichtung kommenden Wasserstrahlen sind nicht geeignet, den Schwimmer beim Schwimmen in einer mit der Einrichtung ausgerüsteten Wasseransammlung an einem bestimmten Platz zu halten. Bei der bekannten Einrichtung dient zu diesem Zweck eine Düse, die auf den Schwimmer einen einzigen Wasserstrahl richtet, dessen Stärke über eine Kopfstütze oder mittels Photozellen, die auf die Stellung des Schwimmers ansprechen, geregelt wird. Diese Maßnahme ist deswegen erforderlich, weil der Schwimmer immer genau an derselben Stelle schwimmen muß. um die verschiedenen, von der Einrichtung erzeugten Signale ⁶S richtig wahrnehmen zu können, die seine Schwimmbewegungen überwachen sollen. Demgegenüber kann ein Schwimmer mit Hilfe einer Vorrichtung nach der Erfindung in der Wasseransammlung, je nach seiner aufgewendeten Kraft, beliebige Gieichgewichtsstellungen einnehmen.

Beim Erfindungsgegenstand kann die Anfangsgeschwindigkeit der aus den Düsen austretenden Wasserstrahlen oberhalb 2,50m/sec liegen. Im allgemeinen wird sie erheblich höher sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden die Düsen mit einer Motorpumpe, durch die sie beaufschlagt werden, eine konstruktive Einheit, die an der Wand des Schwimmbeckens oder einem anderen Anschlag angebracht werden kann. Die Strahlrichiung der Düsen ist zweckmäßigerweise durch Kugelgelenke seitlich und/oder in der Höhe veränderbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch ein Schwimmbecken, das mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist

F i g. 2 die dazugehörige Draufsicht,

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung der Düsen und

F i g. 4 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Bei der Anlage nach den F i g. 1 und 2 kann das rechteckig vorgesehene Schwimmbecken 1 beliebige Abmessungen haben; die Oberfläche kann erheblich kleiner als die üblicher Becken sein, z. B. kann das Bek ken 1 eine Breite von 2.50 m und eine Lange von 3,50 m bei einer Tiefe haben, die so bemessen ist. daß alle Schwimmarten möglich sind, wozu eine Tiefe von etwa 1 m ausreichen wird.

AuIk. halb des Beckens 1 ist eine zweckmäßigerweise elektrische Motorpumpe 2 angebracht, deren Förderleitung 3 unterhalb der Wasseroberfläche in der Mitte des oberen Abschnittes einer der Stirnwände des Beckens 1 mündet, während die Saugleitung 4 an einer beliebigen Stelle 5 unter Wasser durch die Beckenwand geführt ist, zweckmäßigerweise durch dieselbe Stirnwand wie die Förderleitung 3. Diese teilt sich in zwei Abschnitte, an deren Enden leicht konvergierend angeordnete Düsen 6 angebracht sind. Die Mündungen der beiden Düsen 6 haben einen waagrechten Abstand D von etwa 60 cm, so daß ein Schwimmer seinen Kopf in eine mittlere axiale Lage bringen kann, in der die Wirkung der aus den Düsen 6 austretenden Wasserstrahlen nicht oder nur wenig fühlbar ist.

Der von den Wasserstrahlen auf den Körper des Schwimmers ausgeübte Druck kann beispielsweise durch Veränderung des Körderdruckes der Pumpe oder durch Änderung der Form oder des Durchtrittsquerschnittes der Mündungen der Düsen 6 verändert werden. Änderungen können während des Stillstandes oder während des Betriebes der Anlage entweder durch ein von Hand betätigtes Ventil oder durch eine selbsttätige Regelung, ζ. Β unter Zuhilfenahme einer Photozelle, erfolgen.

Der auf den Körper des Schwimmers wirkende Druck nimmt bei einem Entfernen des Schwimmers von den Ausiriitsöffnungen der Düsen 6 ab und umgekehrt zu, wenn sich der Schwimmer den Düsen 6 nähen. Dadurch entsteht eine selbsttätige Regelung der Gegenkraft, die der Schwimmer durch seine Schwimmbewegungen erzeugen muß. Sobald die Kraft des Schwimmers nachläßt, wird er zurückgedrückt und gelangt in eine neue Gleichgewichtsstellung, die von der jeweils durch seine Schwimmbewegungen entfalteten Kraft abhängt. Nimmt diese zu, so rückt er vorwärts.

Die Konvergenz der Düsen 6 ist so gewählt, daß jeder der Wasserstrahlen mit einer senkrechten, im rechten Winkel zur Verbindungslinie der Düsen 6 verlaufenden Ebene einen Winkel a von etwa 15 bis 20° bildet. Zweckmäßigerweise befinden sich die Austrittsöffnungen der Düsen 6 entweder weniger als 25 cm unter der Oberfläche des Wassers, beispielsweise 10 cm, wobei die Strahlen in einem Winkel b von etwa 10° gegenüber der Horizontalen nach unten austreten, oder die Düsen 6 Hegen mehr als 30 cm, beispielsweise 40 cm, unter der Wasseroberfläche, und die Wasserstrahlen treten in einem Winkel b von 15 bis 20° zur Horizontalen nach oben aus.

Die Düsen 6 können unter Zwischenschaltung von Kugelgelenken 7 an Endstücken 8 angebracht werden, so daB sie im vorstehend geschilderten Sinn beliebig verstellt und ausgerichtet werden können.

Die Motorpumpe 2 wird so gewählt, daß die Austrittsgeschwindigkeit und die Strömungsmenge der Wasserstrahlen einen geeigneten Druck erzeugen. Für die Praxis hat sich eine Pumpe mit einer Leistung von 1,5 kW und einer Drehzahl von 2850 U/min, die eine Wassermenge von 25 m³ pro Stunde für eine Höhe von 12 m liefert, als zweckmäßig erwiesen. Dabei betrug der Gesamtaustrittsquerschnitt der Strahlen 1,4 cm².
Nach der Zeichnung ist für das den Düsen 6 zugeführte Wasser auch eine übliche Einrichtung 9 zur Erwärmung und eine Reinigungseinrichtung 10 vorgesehen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann statt in einem Schwimmbecken auch in einer anderen Wasseransammlung genügender Tiefe angeordnet werden, z. B. in einem Fluß oder einem See. In diesem Fall werden die Düsen 6 an einem beliebigen geeigneten Anschlag befestigt.

Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Motorpumpe 2, die oberhalb der hier als Saugstutzen ausgebildeten Saugleitung 4 angeordnet wird, und die Düsen 6 einschließlich ihrer sie tragenden Förderleitung 3 eine konstruktive Einheit bilden. Das so entstandene Aggregat ist mit einer Zwinge 12 mit Klemmschraube 13 versehen, mit der es an der Wand des Beckens 1 oder einem anderen Anschlag befestigt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

JSST.

Claims

Patentansprüche:

1. Zur Erzeugung einer Wasserbewegung in einem Schwimmbecken oder einer anderen Wasseransammlung vorgesehene Vorrichtung, bei der mit Druckwasser gleichzeitig beaufschlagbare Düsen unterhalb des Wasserspiegels münden, die die Wasserbewegung durch die austretenden, im wesentlichen waagrechten Wasserstrahlen se bewirken, daß ein Schwimmer, der bestrebt ist, in der der Wasserbewegung entgegengesetzten Richtung zu schwimmen, aufgehalten wird und praktisch auf der Stelle schwimmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (6) eingeschnürt sowie als Dusenpaar und in Höhe des eingetauenten Körpers des Schwimmers leicht konvergierend de.-art angeoTdnet sind, daß ihre Mündungen einen waagrechten Abstand (D) von etwa 60 cm voneinander haben und die aus den Düsen (6) mit großer Gesch windigkeit austretenden Wasserstrahlen mit den durch die Düsenmündungen gehenden, zu deren Verbindungslinie senkrecht stehenden Ebenen jeweils einen Winkel (a)von 15 bis 20° bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangsgeschwindigkeit der aus den Düsen (6) austretenden Wasserstrahlen oberhalb 2.50 m/sec liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (6) mit einer Motorpumpe (2), durch die sie beaufschlagt werden, eine konstruktive Einheit bilden, die an der Wand des Schwimmbeckens (I) oder einem anderen Anschlag angebracht werden kann.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sirahlrichtung der Düsen (6) durch Kugelgelenk» (7) seitlich und/oder in der Höhe veränderbar ist.