Einrichtung zur künstlichen Erzeugung von wellen in Bassins. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur künstlichen Erzeugung von Wellen in Bassins, insbesondere von Badeanstalten, und sie be steht darin, dass mindestens eine in einem mit dem Bassin kommunizierenden Raum periodisch angetriebene Druckfläche im Wel lenrhythmus gegen das Wasser bewegt wird. Zur Erzeugung der Wellen können zweck mässig hohle Druckstempel in einem mit dem Bassin nur am 'Unterrand kommunizierenden Schacht kolbenartig bewegt werden, oder es können auch am einen Ende um horizontale Achsen drehbar gelagerte, am andern Ende pendelnd angetriebene, im Wasser versenkte Sehwingplatten im Wellenrhythmus gegen das Wasser gedrückt werden.
Zur Erzeugung einer den natürlichen Verhältnissen nahe kommenden, variablen Wellenbewegung kön nen für ein Bassin zwei oder mehrere Druck flächen nebeneinander in verschiedenem Rhyth mus angetrieben werden. Ferner kann der Boden des Bassins, um die gewünschten Wel lenbewegungen zu erhalten, hinter der Ein mündungsstelle des Druckschachtes in das Bassin schräg nach aufwärts gerichtet sein, und die Tiefe des Bassins kann an der für eine Sturzwelle geforderten Stelle höchstens das Mass einer halben Wellenhöhe besitzen.- Auf der Zeichnung sind mehrere Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beispielsweise und schematisch dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch üin Bade bassin und die zur künstlichen Erzeugung von Wellen in diesem Bassin dienende Ein richtung; Fig. 2 einen in grösserem Massstab ge zeichneten Grundriss einer zwei Druckstempel aufweisenden Einrichtung zur Erzeugung der künstlichen Wellen; Fig. 3 ein Detail, welches die Führung der Druckstempel betrifft; Fig. 4 eine andere Ausführung der Druck fläche für die Wellenerzeugung im Längs schnitt durch das Badebassin, und Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein Bade bassin mit besonderer Bodengestaltung.
Die Erzeugung künstlicher Wellen in einem Badebassin B wird bei der in Fig. <B>1</B> gezeig- ten Ausführung durch periodisch angetriebene, hohle Druckstempel a bewirkt, welche in einem hohlen, kastenförmigen Schacht b ohne Bodenfläche kolbenartig auf- und abbewegt werden. Der Schacht<I>b</I> ist vom Badebassin<I>B</I> durch eine Wand c teilweise getrennt, steht aber an seinem untern Ende bei d mit dem Bassin B in Kommunikationsverbindung. Je nach der Abmessung der Offnung d wird die Geschwindigkeit des durch den Druckstempel a aus dem Schacht<I>b</I> in das Bassin B ge pressten Wassers verschieden werden.
Bei be stimmter Geschwindigkeit des Stempels a kann daher die Wellenhöhe durch Bemessung des Verbindungsquerschnittes d zwischen Druck schacht b und Badebassin B reguliert werden.
Bei breiten Bassins können mehrere Stem pel a nebeneinander angeordnet werden, in welchem Falle dann der Schacht b zweck mässig durch eine Trennwand bi in zwei Schächte unterteilt wird. In Fig. 2 sind zwei nebeneinander liegende Druckstempel a ein gezeichnet. Jeder Druckstempel a wird durch zwei Balancier e, welche um eine Achse f schwenkbar sind, angetrieben, deren Kurbel wellen g von einem gemeinsamen Zentral antrieb<I>lt</I> bewegt werden. Zufolge verschie dener Dimensionierung zweier Übersetzungs getriebe il und i2 werden die beiden Stempel a in verschiedenem Rhythmus angetrieben, wodurch die Wellenbewegung im Bassin naturgetreuer belebt wird.
Bei dem in Fig. 2 veranschaulichten Antrieb werden daher zu einem bestimmten Zeitpunkt beide Stempel a gleichzeitig auf das Wasser drücken, zu einem anderen Zeitpunkt wieder im Gegentakt gegeneinader arbeiten, welches Spiel sich kontinuierlich verändert. Dadurch wird das Wellenbild im Bassin B abwechslungsreich gestaltet, weil einmal an der rechten Längs seite des Bassins die Wellen am höchsten werden, dann in der Mitte und dann an der linken Längsseite des Bassins, um sodann gleichzeitig über die ganze Bassinbreite kurz zeitig auch gleichmässig zu verlaufen.
An Stelle des veranschaulichten Balancier- antriebes kann naturgemäss jeder beliebige andere Antrieb für die Stempel a vorgesehen werden. So kann zum Beispiel der Druck stempel a auch durch eine darüber befindliche Kurbelwelle bewegt werden. Diese kann ihrer seits unmittelbar oder über ein Vorgelege von einem Motor angetrieben werden.
Da zur Vermeidung von Spritzwasser die Stempel a im Schacht<I>b</I> möglichst dicht sitzen sollen und ferner zur Vermeidung von Ge räuschbildung präzise geführt werden müssen, können an der Schachtwandung lotrechte Winkelschienen k (Fig. 3) ortsfest befestigt sein, an welchen die Stempel a mittelst je zweier Rollen d während ihrer Bewegung ge führt werden. Jeder der Stempel a kann mit acht derartigen Rollen versehen sein.
Durcb eine solche präzise Führung einer seits, sowie durch die im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebene, verschiedene Hubzahl der beiden Stempel a anderseits wird der Kraftverbrauch für die Erzeugung der künst lichen Wellen weitgehend herabgesetzt, da der Schlag auf die Wasseroberfläche für ge wöhnlich nicht gleichzeitig bei beiden Stem peln a auftritt, sondern zeitlich verschieden.
Zur Reduzierung dieses Schlages sind ferner hin die Stempel a als hohle Druckstempel ausgebildet, deren eingeschlossene Luftkissen ebensowohl eine Schalldämpfung bewirken als auch ein elastisches Kupplungsglied zwischen Wasseroberfläche und der eigentlichen Druck fläche bilden.
Ausserdem wird durch diese besondere Ausbildung der Druckstempel eine gleichmässige Wellenbildung gesichert, da beim Zurückgehen dieser Stempel das Wasser im Schacht b nicht stossartig zurückfluten kann, sondern durch die Expansion der in den hohlen Druckstempeln komprimierten Luft gebremst wird. Gewünschtenfalls kann im Stempel auch noch ein Ventil vorgesehen werden, das beim Aufwärtsgang des Stempels Luft in den .darunter befindlichen Raum ein strömen lässt, sobald in diesem ein Unterdruck auftritt. Dadurch hat man die Gewähr, dass immer ein die gleichmässige Wellenbildung sicherndes Luftkissen vorhanden ist.
Eine zweite Art der Druckflächenausbil- dung ist in Fig. 4 dargestellt. In diesem Fall wird eine Schwingplatte in, die um eine horizontale Achse ja drehbar ist, im Bassin B versenkt gelagert und an ihrem obern Ende durch einen Antrieb o beliebiger Art pendelnd angetrieben, das heisst im Wellenrhythmus gegen das Wasser gedrückt, dessen Bewegung durch ein Gitter<I>p</I> in das Badebassin<I>B</I> sich fortsetzt.
In ähnlicher Weise wie im Zu sammenhang mit Fig. 2 'beschrieben wurde, können auch in diesem Fall mehrere Schwing platten in in einem Bassin<I>B</I> nebeneinander angeordnet und in verschiedenem Rhythmus angetrieben werden, wobei wieder dadurch ebensowohl das Wellenbild bereichert, als auch die Leistung des Antriebsmotors ver kleinert und dessen Gang ruhiger gestaltet werden kann, da bei der Inbetriebsetzung nur Teile der Wassermassen in Bewegung zu setzen sind.
Kommt dann während des Ganges der Einrichtung einmal ein Zeitpunkt, wo beide Schwingflächen gleichzeitig treibend wirken, so ist der Stoss auf die Maschine nicht mehr so gross, da bei bereits bewegtem Wasser die zur Aufrechterhaltung der Be wegung notwendige Energie wesentlich ge ringer ist, als die bei der Inbetriebsetzung der Einrichtung zur Erzeugung der Wasser bewegung erforderliche Energie.
Fig. 5 zeigt eine besondere Bodengestal tung des Badebassins B zum Zwecke der Hervorbringung einer Sturzwelle an einer bestimmten Stelle des Badebassins. Zur Her- vorbringung von Wellen einer gewünschten Grösse ist der Boden des Bassins B hinter der Einmündungsstelle d des Druckschachtes b bei Bi schräg nach aufwärts gerichtet, so dass die durch die Öffnung d durchgepressten Wassermassen in ihrer Bewegung nach auf wärts gerichtet werden und dadurch höhere Wellen erzeugen.
Es wurde erkannt, dass zur Hervorbringung einer Sturzwelle an der ge forderten Stelle die Bassintiefe höchstens das Mass einer halben Wellenhöhe an dieser Stelle betragen darf. Besitzt demnach an einer be stimmten Stelle die Wellenhöhe das Mass x, so entsteht an jener Stelle eine Sturzwelle, wenn die Bassintiefe bei ruhigem Wasser spiegel höchstens x/2 beträgt. An dieser Stelle stürzt der Wellenkamm (in Fig. 5 bei y ein- gezeichnet), und es entsteht dadurch eine der natürlichen Meeresbrandung ähnliche Wasser zerstäubungserscheinung.
Gewünschtenfalls können bei den weiter oben beschriebenen Ausführungsformen auch noch Mittel vorgesehen werden, welche er lauben, die Tauchkörper in Form von Stem peln, Schwingplatten oder dergleichen mehr oder weniger tief in das Wasser eintauchen zu lassen, oder die Tauchgeschwindigkeit oder den Hub und dergleichen zu verändern, um die Höhe, Geschwindigkeit oder die Natur der Wellen beeinflussen zu können.
Kommen mindestens zwei Stempel, Schwing platten oder dergleichen zur Verwendung, so können die zwischen je zwei solchen Druck flächen vorhandenen Zwischenpfeiler, die als Trennwand und Gleitfläche für die Wellen dienen, zweckmässig auch noch als Wasser rutschbahn oder Springturm, oder zugleich als beides, ausgebildet werden. Ein solcher Zwischenpfeiler, der bei Anlagen mit zwei Druckflächen zweckmässig immer vorgesehen wird, kann auch als Mittelstützpunkt für einen von einem Bassinufer zum andern her überführenden Steg verwendet werden.
Device for the artificial generation of waves in pools. The invention relates to a device for the artificial generation of waves in pools, in particular bathing establishments, and it is that at least one pressure surface periodically driven in a room communicating with the pool is moved in Wel lenrhythmus against the water. To generate the waves, hollow plungers can be moved like a piston in a shaft communicating with the basin only at the lower edge, or swinging plates sunk in the water can also be rotated at one end about horizontal axes and driven to pendulum at the other end the water will be pushed.
To generate a variable wave movement that comes close to natural conditions, two or more pressure surfaces can be driven next to each other in different rhythms for a basin. Furthermore, the bottom of the basin, in order to get the desired wel len movements, can be directed upwards obliquely behind the mouth of the pressure shaft into the basin, and the depth of the basin can be at most half a wave height at the point required for a fall wave .- In the drawing, several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown as an example and schematically, namely shows:
Fig. 1 is a longitudinal section through üin bathing basin and the artificial generation of waves in this basin serving a direction; Fig. 2 shows a ge on a larger scale ground plan of a device having two pressure stamps for generating the artificial waves; 3 shows a detail relating to the guidance of the pressure stamp; Fig. 4 shows another embodiment of the pressure surface for wave generation in the longitudinal section through the swimming pool, and Fig. 5 is a longitudinal section through a bathing pool with a special floor design.
In the embodiment shown in FIG. 1, the generation of artificial waves in a swimming pool B is brought about by periodically driven, hollow pressure rams a, which move up and down like a piston in a hollow, box-shaped shaft b without a bottom surface will. The shaft <I> b </I> is partially separated from the bathing basin <I> B </I> by a wall c, but is in communication with the basin B at its lower end at d. Depending on the dimensions of the opening d, the speed of the water pressed out of the shaft <I> b </I> into the basin B by the pressure ram a will vary.
At a certain speed of the punch a, the wave height can therefore be regulated by dimensioning the connection cross section d between the pressure shaft b and the swimming pool B.
In the case of wide basins, several Stem pel a can be arranged side by side, in which case the shaft b is then appropriately divided into two shafts by a partition bi. In Fig. 2, two adjacent pressure stamps a are drawn. Each pressure stamp a is driven by two balancers e, which can be pivoted about an axis f, the crankshafts g of which are moved by a common central drive <I> lt </I>. As a result of the different dimensions of two transmission gears i1 and i2, the two stamps a are driven in different rhythms, so that the wave movement in the pool is more lifelike.
In the drive illustrated in FIG. 2, therefore, at a certain point in time both punches a will press the water simultaneously, at another point in time they will work against each other in push-pull, which game changes continuously. As a result, the wave pattern in basin B is varied, because the waves are highest on the right longitudinal side of the basin, then in the middle and then on the left long side of the basin, and then briefly and evenly across the entire basin width run away.
Instead of the illustrated balancing drive, any other drive can naturally be provided for the punches a. For example, the pressure stamp a can also be moved by a crankshaft located above it. This can in turn be driven by a motor directly or via an intermediate gear.
Since the punches a should sit as tightly as possible in the shaft <I> b </I> to avoid splashing water and must also be guided precisely to avoid noise generation, vertical angle rails k (Fig. 3) can be fixed in place on the shaft wall, on which the stamps a by means of two rollers d are performed during their movement. Each of the punches a can be provided with eight such rollers.
By such precise guidance on the one hand, as well as by the different number of strokes of the two stamps described in connection with FIG. 2, on the other hand, the power consumption for the generation of the artificial waves is largely reduced, since the impact on the water surface for ge usually not simultaneously occurs in both Stem peln a, but different in time.
To reduce this impact, the stamp a are also designed as a hollow pressure stamp, the enclosed air cushions both cause sound absorption and form an elastic coupling member between the water surface and the actual pressure surface.
In addition, this special design of the plunger ensures a uniform wave formation, since when this plunger retreats, the water in shaft b cannot suddenly flow back, but is slowed down by the expansion of the air compressed in the hollow plunger. If desired, a valve can also be provided in the ram, which, when the ram moves upward, allows air to flow into the space below as soon as a negative pressure occurs in it. This ensures that there is always an air cushion that ensures uniform wave formation.
A second type of pressure surface formation is shown in FIG. In this case, a vibrating plate, which can be rotated around a horizontal axis, is sunk in basin B and driven to oscillate at its upper end by a drive of any kind, i.e. pressed against the water in a wave rhythm, its movement through a grid <I> p </I> continues into the swimming pool <I> B </I>.
In a manner similar to that described in connection with FIG. 2 ', in this case, too, several oscillating plates can be arranged next to one another in a basin and driven in different rhythms, with the wave pattern again as a result enriched, as well as the performance of the drive motor is reduced and its gait can be designed to be quieter, since only parts of the water masses have to be set in motion during commissioning.
If there comes a time during the movement of the device when both oscillating surfaces act simultaneously, the impact on the machine is no longer so great, since the energy required to maintain the movement is significantly lower than that of the water that is already moving energy required when commissioning the device to generate the water movement.
Fig. 5 shows a special Bodengestal device of the pool B for the purpose of producing a fall wave at a certain point of the pool. In order to produce waves of a desired size, the bottom of the basin B behind the confluence point d of the pressure shaft b at Bi is directed obliquely upwards, so that the movement of the water masses pushed through the opening d is directed upwards and thus higher waves produce.
It was recognized that in order to produce a storm wave at the required point, the depth of the basin must not exceed half a wave height at this point. If the wave height has the dimension x at a certain point, a fall wave occurs at that point if the depth of the basin is at most x / 2 when the water level is calm. At this point the crest of the wave collapses (drawn in at y in Fig. 5), and a water atomization phenomenon similar to that of the natural sea surf arises.
If desired, means can also be provided in the embodiments described above, which he allow the immersion bodies in the form of stems, vibrating plates or the like to dip more or less deeply into the water, or to change the diving speed or the stroke and the like in order to be able to influence the height, speed or the nature of the waves.
If at least two stamps, vibrating plates or the like are used, the intermediate pillars present between two such pressure surfaces, which serve as dividing wall and sliding surface for the waves, can also be designed as a water slide or diving tower, or at the same time as both . Such an intermediate pillar, which is always expediently provided in systems with two pressure surfaces, can also be used as a central support point for a footbridge crossing from one bank of the basin to the other.