DE2941052A1

DE2941052A1 - Vorrichtung zur erzeugung von schnee unter beruecksichtigung der umweltschutzgesetze

Info

Publication number: DE2941052A1
Application number: DE19792941052
Authority: DE
Inventors: Heinz 8581 Heinersreuth Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-10
Filing date: 1979-10-10
Publication date: 1981-03-12

Description

Die verliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von
Schnee unter Berückrichtung der Umweltschutzgesetze.
Zunächst ist grundsätzlich zu unterscheiden zwischen - Niederdruckanlagen - Hochdruckanlagen.
Bei des Niederdruckanlagen wird zerstäubtes Wasser in einen Luftstrahl von etwa atmosphärischen Druck gesprüht.
Die Schnee-Erzeugung ist erst möglich, wenn das zerstäubte Wasser im Luftstrahl unter den Gefrierpunkt gekühlt wird.
Vorausetzung ist also eine Umgebungstemperatur, die deutlich unter 0° C liegt, um das Wasser von meistens +4° C bis +6° C innerhalb von Sekundenbruchteilen gefrieren bzw. kristallisieren zu lassen. Bei günstigen Verhältnissen gelingt das bei Umgebundtemperaturen von etwa -4° C.
Hochdruckanlagen benutzt Druckluft, um die nötige Trägergeschwindigkeit des Luftstrahls zu erzielen und vor allem, um den physikalischen Effekt (der übrigens abgewandelt auch bei Kühlschränken verwandt wird) ausnutzen, nachdem sich Gase bei der Entspannung abkühlen. Dadruch ist es möglich, noch bei Umgebungstemperaturen bis +7° C Schnee zu erzeugen.
Auch im Zeichen der künstlichen Schnee-Erzeugung bleibt die Umgebungslufttemperatur der wichtigste Faktor.
Kanal kann gesagt werden: Je kälter die Umgebungsluft, umco einfacher die Schnee-Erzeugung.
Pro Schneekanone wird im fallender Temperatur weniger Druckluft bei steigender Wassermenge benötigt.
Der Einfluß der Luftfeuchtigkeit steht dem der Temperatur nicht sehr nach. Je feuchter es ist, umso tiefer müssen die Temperaturen liegen, um noch Schnee erzeugen zu können.
Als nächstwichtigster Faktor ist die Drucklufttemperatur technisch beeinflußbar. Neue Systeme, die Kompaktanlagen mit Schraubenverdichtern und integrierten Hochleistungsnachkühlern einsetzen, ermöglichen es, daß die Temperatur der Druckluft nur um 5° bis 8° C über der Umgebungstemperatur liegt.
Bei der Entspannung nach der Kanone kühlt die Druckluft um ca. 15° bis 28° C ab. Beim Grenzfall, +7° C Umgebungslufttemperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit, ergeben sich etwa folgende Temperarurverhältnisse: - Umgebungsluft bei + 70 C bei - 50 C - Druckluft nach Kompressor +13° C + i C - Druckluft in der Kanone +12° C + 2° C Luftstrahl nach Entspannung -6° C - 16° C Hier wird das "Geheimnis" der Schnee-Erzeugung bei Plustemperaturen deutlich.
Die Wassertemperatur spielt an und fiir sich fat t die gleiche Ilolle wie die Lufttemperatur. Nur kann davon ausgegangen werden, daß bei allen praktischen Fällen eine nicht allzgroße Toleranzbreite der Temperatur auftritt. Meist steht Wasser von +4° C bis + 7° C zur Verfügung.
Auch bei der Wassertemperatur gilt natürlich: Je kälter uni9o besser.
Die erzeugte Schneemenge steht in einem festen Verhältnis zur Menge des benötigten Wassers. Unterschiede ergeben sich verständlicherweise durch den Wunsch nach trockenerem oder nassen Schnee. Hier besteht bei den modernen Hochdruck-Schneekanonen eine sehr einfache Regulierbarkeit.
Als Mittelwert kann zugrunde gelegt werden: 0,44 m³ Wasser ergeben 1,0 m³ Schnee.
Der Vorteil der Hochdruckanlage zusammen mit der größeren Beweglichkeit und Betriebssicherheit ist weltweit bekannt. Dies besagen nachstehende Patentschriften: Schweizer Patentschrift 539 325 Österreichische Patentschrift 294 144 Österreichische Patentschrift 267 560 USA - Patentschrift 3 494 559 USA - Patentschrift 3 676 171 Schweiter Patentschrift 568 534 Alle Patentschriften befassen sich in irgendeiner Form mit der künstlichen Schnee-Erzeugung. Es wurden jedoch noch keine Verbesserungen aufgrund der Umwaltschutzgenetze entwickelt.
Heine Erfindung befaßt sich mit diesem Problem.
Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnungen dargestellt.
Figur 1: Turbo-Düse für Durchführen der erfindungsgemäßen Verfahrens im Schnitt A - B.
Figur 2: Gemäß Figur 1 verwendete Düse, teils im Schnitt, teils in der Ansicht.
Figur 3: Gemäß Figur 1 verwendete Düse, teils im Schnitt, teils in der Draufsicht.
Figur 4: Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer einstrahligen Schneekanone mit zusätzlichem Schalldämpfer.
Figur 5: Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer einstrahligen Schneekanone mit zusätzlichem Schalldämpfer.
Figur 6: Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer einstrahligen Schneekanone mit zusätzlichem Schalldämpfer.
Figur 7: Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei sechstrahligen Schn kanon die licher einstrahligen, mit zwei zu schließenden Muffedernd kann @ lieg auch halbseitig betrieben werden.
Figur 8, 9, 10: Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren, Schalldämpgeransichten für alle Schneeckran@@@ @ verwenden.
In Figur 1 bilden zwei ineinander angeordnete ringförmige Aluminiumteile 1 + 2 den Düsenkörper. Zwischen dienen Teil 1 @ befindet sich die Mischkammer 3, in dieser Mischkammer wird Luft 4 mit Wasser 5 gemischt. Das Mischungsverhätnis beträgt jedoch Temperatur und Luftfeuchtigkeit 50 - 100 Teile Luft, 1 Teil Wasser. Verkömmliche Hichdruckkanonen haben als Austrittsöffnung fpr der Luft-Wasser-Gemisch Lochdüsen.
Diese Lochdüsen haben einen Entspasnnung all - 1 m neben der Düse gemessen - von ca. 130 dB(A). Nur bei Patentschrift CH 52935/Int@@n.
Klasse F 25 c 3/04 ist über der Lochdüse mit einer Halterung eine vorstellbare Kugel angebracht. Der Entspannungskanal wird bei dieser Erfindung wohl un ca. 8 - 10 dB(A) reduziert, die@ geschicht jedoch auf Kosten einer geringeren Wurfweite der Hochdruckkanone.
Die neuentwickelte Turbo-Düse hat einen Schallwert - 1 @ naben der Düse - von 100 dB(A) ergeben.
Diese Schallwertreduzierung ist erreicht werden 1. durch den Ringdüsenaustritt 6 2. durch die um 30° angeordneten Wasserkanäle 5 zur Mischkammer 3 3. durch Anordnung der Lufteintrittsdüsen 8, 4, zur Mischkammer 3.
Dic Luftdüsen sind von der Druckluftleitung 7 bis zum Eintritt in die Mischkammer 3 von der Achse um 15° konisch gebohrt, sodaß der Druckluftaustritt 4 in der Mischkammer 3 den dreifachen Durchmesser des Drucklufteintritts 8 hat.
Durch die Zuführung der Medien wird künstlich eine Turbulenz in der Mischkammer 3 erzeugt. Der Druckluftstrom hat zusätzlich eine Injektorwirkung, sodaß die 50 - 100-fache Luft ein Teil Wasser mitreißt und mit dem künstlich erzeugten Drall die Düse verläßt.
4. ist die Wandung 9 des Düsenaustritts mit 30° Steigung um 6 cm verlängert. Diese Vorrichtung bewirkt auch hierdurch eie erhebliche Schallminderung.
ur Erreichung einer gröfleren Wurfweite wird im Düsenaustritt auf der Schraube 12 ein auswechselbares Aluminiumei 10 aufgeschraubt. Dadurch wird die Wurfweite noch erhöht und es kann bei Temperaturen um 0° C der Austrittsquerschnitt der Düsc G um 4 mm im Durchmesser verringert und somit eine einwandfreie Sclmeequalitlit produziert werden.
Soll die Schneckanone im Hochgebirge außerhalb von Ortschaften, wo das Schallproblem nicht Vordergrund steht, zum einsatz kommen, kann die I:anone mit verkürzter Düse - Punkt-Strich-Linie 13 - cinesetzt werden.
In Figur 2 sind die mit 30° schräg angeordneten Wassrkanäle 5 und 15° gebohrte konische Luftdüsen 8, 4 eingezeichnet.
Figur 3 zeigt in der Draufsicht die Einteilung der Druckluftkanäle 8, 4 und Wasserkanäle 5, die in einem Quersciinitt angeordnet sind, sodaß ein Einfrieren auch bei extremer Kelte ausgeschlossen ist.
Figur 4, 5, C und 7 zeigen den Einsatz der Turbo-Düse bei einer ein-, zwei-, vier- und 2 x 3 = sechsstrahligen Schneekanonc.
Durch zwei eingebaute Muffenschieber 16, 17 kann die sechsstrahlige Schneekanone at1c01 halbseitig eingesetzt werden (z.B. um lo.oo tflr bei einer Temperatur von -2° C, wird es gegen 24.000 Uhr kälter -8° C, werden die zwei Muffenschieber 16, 17 geöffnet und der Sechsling kann voll Schnee erzeugen).
Dic Schnoekanonen sind in Kompaktausführung aus Alu-Rohr geschweißt hergestellt.
Die Luft 7 sowie das Wasser 14 werden durch Alu-Itohre bis zum Düsenkopf gefiihrt. Erst dann erfolgt die Verteilung und Mischung in der verhältnismässig kleinen Mischkammer 3. Bemerkenswert ist, daß mit unterschiedlichen Drücken bei der Mischung gefaliren werden kann.
Luftdruck 7 bis 7,5 bar.
Wasserdruck 5 bis 15 bar.
Ausschlaggebend für die Reduzierung der dB(A)-Schallwerte um 30 dB(A) war, die komplette Neukonstruktion der Turbo-Düse 18, vor allem, weil sich durch die Zwangsführung der Medien das Wasser-Luft-Gemisch drallartig aus der Dise schraubt und nicht wie bei der herkömmlichen Lochdüse bei der Entspannung der Medien ein Explosionsknall hervorgerufen wird.
Bei den in Figur 8, 9 und 10 dargestellten Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein im wesentlichen konisch ausgebildeter Schalldämpfer 19, 20 angebracht.
Die Schalldämpfer sind innen mit perforiertem Alu-Blech 21 und außen mit glattem Alu-Blech 23 gefertigt. Der Zwischenraum beträgt 3 cm und ist mit Mineralwolle oder Schaumgummi ausgelegt. Mehrstrahlige Schneekanonen erhalti zur erhöhten Schalldämpfung zusätzlich isolierte Schallschlucktrennwände 23 aus perforiertem Alu-Blech. Das Bodenblech ist aus glattem Alu-Blech 24 ohne Isolierung hergestellt.
Die Schalldämpfer 19, 20 sind abnehmbar konstruiert, da:iit ein Betrieb außerhalb von Wohngebieten auch ohne dieselben erfolgen kann.
Schallmessungen ergaben folgende Werte: Vierstrahlige Schneckanone mit Schalldämpfer 40 m hint.d.Kan. 50 dB(A) Viers-trahlige Schneekanone ohne Sohalldämpf. 40 m hint.d.Kan. 65 dB(A) Vierstrahlige Schneekanone (Konkurrenzfabr.) 40 m hint.d.Kan. 78 dB(A) Nur durch eine leise Diise mit zusätzlichem Schallschutz kann der Einsatz von Schneekanonen in Wohngebieten erfolgen und ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet werden.
Die Schneekanonen werden auf einen Alu-Rohrschlitten 25 montiert und sind durch ein leichtes Gewicht von komplett 35 bis 65 kg je nach Type sehr leicht zu verstellen.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H 1. Verfahren zur Erzeugung von Schnee, dadurch gekennzeichnet, daß aus Wasser unter Beimischen von 50 - 100-facher Druckluft, die die nötige Trägergeschwindigkeit des Luftstrahls erzielt und vor allem, um den physikalischen Effekt auszuntzen, nach dem sich Gase bei der Enspannung abkühlen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die entwickelte Turbo-Düse bedingt durch die Anordnung der Wasserkanäle 5 sowie der Lufteintrittsdüsen 8, 4 zur Mischkammer 3 eine künstliche Turbulenz des Wasser-Luft-Stromes bewirkt wird. Dieses Wasser-Luft-Gemisch verläßt drallartig die Düse. Die Turbo-Düse kann für ein- und mehrstrahlige Schneekanonen eingesetzt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch schrauben eines auswechselbaren Aluminiumseis 11 - je nach Temperatur - die Durchsatzmenge und Wurfweite beeinglußt werden können.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sechsstrahlige Schneckanone (Fig.7) durch Absperrung der Muffenschieber 16, 17 als dreistrahlige Schneekanone eingesetzt werden kann.
5. Verfahren nach mehreren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschriften des Umweltschutzes, X U erforderlich, durch Aufsetzen von Schallschutzhauben 19, 20 berücksichtigt werden, sodaß die Schallwerte um ca. 30 dB(A) reduziert werden.