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Die
Erfindung betrifft eine Effektfeuereinrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Erzeugung eines Effektfeuers.
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Aus
der
DE 299 00 160
U1 ist eine Anlage zur Erzeugung von Flammensäulen
mit Lykopodium bekannt. Dazu ist ein Lykopodiumbehälter
vorgesehen, in den Druckluft einführbar ist. Durch die
eingeblasene Druckluft verwirbelt das Lykopodiumpulver und gelangt
aus kleinen Öffnungen im Dach des Behälters unter
hoher Geschwindigkeit heraus. Oberhalb der Löcher ist eine
Funkenstrecke vorgesehen, die das Lykopodium-Luft-Gemisch beim Überstreifen der
Funkenstrecke entzündet und damit eine Flammensäule
senkrecht aufsteigend vom Lykopodiumbehälter erzeugt. Lykopodium
ist ein gelbes Pulver, das aus Bärlappensporen hergestellt
wird. Das Pulver ist an sich nicht brennbar und erst bei genügend feiner
Verteilung in Luft ist das Pulver entzündbar. Das Prinzip
entspricht dem einer Staubexplosion. Die Anlage kann jedoch keine
zusätzlichen optischen Effekte in der Flammensäule
erzeugen.
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Aus
der
DE 198 46 511
C2 ist eine Feuerwerksrakete bekannt, die eine Effektfüllung
mit festen leicht brennbaren Stoffen in Pulver- oder Granulatform
aufweist, die nicht explosionsgefährlich sind. Die verwendeten
Stoffe können Metalle oder Metalllegierungen umfassen.
Die Entzündung des Metallpulvers findet mittels Schwarzpulvers
statt. Schwarzpulver selbst ist jedoch explosiv und die Rakete eignet
sich nur zur Verwendung außerhalb von geschlossenen Räumen.
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Aus
der
DE 196 14 007
C2 ist ein pyrotechnischer Satz zur gleichzeitigen Erzeugung
von akustischen und optischen Effekten bekannt. Dort werden Metalle
oder Metalllegierungen in Pulverform verwendet, um einen so genannten
Blitz-Knatter-Effekt zu erzeugen. Pyrotechnische Sätze
sind explosionsgefährliche Stoffgemische aus mindestens
einem Oxidationsmittel und einem Brennstoff. Ihr Gebrauch in geschlossenen
Räumen bei Feuerwerksvorführungen erfordert hohe
Versicherungen. Darüber hinaus sind sie in der Herstellung
teuer.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Effektfeuereinrichtung
der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass
zusätzliche optische Effekte erzielbar sind, ohne pyrotechnische
Sätze verwenden zu müssen. Es ist auch Aufgabe
der Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines Effektfeuers zur
Verfügung zu stellen.
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Die
erste Aufgabe wird durch die eingangs genannte Effektfeuereinrichtung
gelöst, wobei in dem Sprühstrahl des Brennmaterials
Metallpulver vorgesehen ist, das durch die Hitze der Flammensäule
unter Wirkung der Umgebungsluft in Blitzeffekten verbrennt. Das
Brennmaterial kann grundsätzlich pulverförmig,
gasförmig oder flüssig sein. Unter Versprühen
mittels der Sprüheinrichtung wird hier das Ausbringen des
Brennmaterials bezeichnet, unabhängig von dessen Aggregatzustand.
Das Versprühen erfolgt jedoch gerichtet und erzeugt einen
Sprühstrahl aus Brennmaterial mit Metallpulver. Das Brennmaterial
wird mittels einer Zündeinrichtung zunächst entzündet
und es reagiert mit dem Sauerstoff der Umgebungsluft. Es bildet
sich eine Flammensäule aus. In der Flammensäule
ist zusätzlich das Metallpulver vorgesehen, dass durch
die hohe Temperatur in der Flammensäule entzündbar
ist und in Blitzeffekten mit Hilfe des Sauerstoffs der Umgebungsluft
verbrennt.
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Erfindungsgemäß kann
damit auf kostenintensive pyrotechnische Sätze zur Erzeugung
von optischen Blitzeffekten verzichtet werden. Es sind gegenüber
mit Schwarzpulver oder pyrotechnischen Sätzen funktionierenden
Effektfeuern geringere Sicherheitsstandards und günstigere
Versicherungen vorgeschrieben. Das Effektfeuer darf auch in geschlossenen
Räumen bei Feuerwerkshows verwendet werden.
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Es
ist grundsätzlich denkbar, in einer ersten Variante der
Erfindung das Metallpulver dem Brennmaterial vor dessen Entzündung
zuzuführen und das so entstehende Gemisch wegzusprühen
und das Gemisch zu entzünden oder in einer zweiten Variante nachdem
das Brennmaterial entzündet ist, das Metallpulver mit der
Zudosiereinrichtung der Flammensäule nachträglich
zuzudosieren.
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Insbesondere
bei der ersten Variante kann es sich bei dem Flammensäulenwerfer
um eine Einrichtung handeln, die in der
DE 299 00 160 U1 beschrieben
ist. Dabei wird ein Lykopodiumpulver, das in einem Vorratsbehälter
aufbewahrt wird, mit Druckluft verwirbelt und gelangt über
kleine Öffnungen in der Dachseite des Lykopodiumbehälters
unter hoher Geschwindigkeit heraus. Es kann somit mehrere Meter
weit aus dem Flammensäulenwerfer geblasen werden. Der Lykopodiumbehälter
kann auf dem Boden stehen, so dass ein senkrecht nach oben gerichteter
Lykopodiumstrahl aus ihm heraus geblasen wird. Zwar ist das Lykopodiumpulver
in konzentrierter Form nicht brennbar, jedoch bei hinreichender
Vermischung mit Luft, wie sie bei diesem Flammensäulenwerfer
erzeugt wird, wird das Lykopodium-Luft-Gemisch durch Streifen eines
Lichtbogens entzündet.
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Erfindungsgemäß kann
das Lykopodiumpulver mit dem Metallpulver leicht im Vorratsbehälter miteinander
gleichmäßig vermischt werden. Das entzündete
ausgeblasene Lykopodium bildet eine Flammensäule aus, in
der sich eine hinreichende Temperatur ausbildet, um auch das mit
ausgeblasenen Metallpulver zu entzünden.
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In
der anderen Variante der Erfindung kann der Flammensäulenwerfer
ein Aerosolbrenner oder ein Gasbrenner sein. Flüssiges
Aerosol und Gas sind naturgemäß nicht gleichmäßig
mit Metallpulver vermischbar. Das Metallpulver setzt sich am Boden
des Vorratsbehälters ab.
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Erfindungsgemäß ist
hier eine mit dem Flammensäulenwerfer zusammenwirkende
Zudosiereinrichtung für Metallpulver vorgesehen mit einem
neben der Flammensäule angeordneten Auslass, durch den
das Metallpulver im Betrieb in die Flammensäule zur Erzeugung
von optischen Zusatzeffekten zudosierbar ist. Natürlich
ist die Anordnung der Zudosiereinrichtung nicht auf Aerosol oder
Gasbrenner beschränkt. Es ist auch möglich das
Metallpulver mit einer Zudosiereinrichtung einem Flammensäulenwerfer
auf Lykopodiumbasis gemäß der
DE 299 00 160 U1 zuzudosieren.
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Vorzugsweise
wird der Flammensäule dann direkt neben der Zündeinrichtung,
insbesondere dem Lichtbogen mit der Zudosiereinrichtung Metallpulver zudosiert.
Dazu wird das Metallpulver aus dem Auslass direkt in die Flammensäule
geblasen. Grundsätzlich kann das Metallpulver auch vor
der Entzündung der Flammensäule dem ausgeblasenen
Lykopodium-Luft-Gemisch zudosiert werden. Die Zudosiereinrichtung
erzeugt dazu einen mit Metallpulver angereicherten Luftstrom, der
in die Flammensäule eingeblasen wird. Das Metallpulver
entzündet sich durch die Flammensäule und erzeugt
durch sein Verbrennen Blitzeffekte über die gesamte Länge
der Flammensäule. Es bildet sich somit eine Flammensäule
mit zusätzlichen Blitzeffekten aus. Ein derartiges Effektfeuer
ist optisch besonders ansprechend.
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Günstigenfalls
weist die Zudosiereinrichtung eine Mischkammer mit einem Luftstromeinlass
und einer Metallpulverzufuhreinrichtung auf, in der das Metallpulver
von dem Luftstrom aufnehmbar ist und einen auf die Flammensäule
gerichteten Auslass, für den mit Metallpulver angereicherten
Luftstrom.
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In
der Zudosiereinrichtung wird das Metallpulver vorzugsweise in der
Mischkammer mit einem Luftstrom vermengt und von ihm aufgenommen,
so dass aus dem Auslass ein Luftstrom mit geringen Mengen an Metallpulver
ausströmt. Die Stromrichtung des Luftstromes mit Metallpulver
ist auf den unteren im Betrieb von der Flammensäule durchzogenen
Bereich gerichtet. Während des Betriebs wird so Metallpulver
in die Flammensäule eingeblasen.
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Es
gibt verschiedene Möglichkeiten, das Metallpulver in die
Mischkammer einzubringen, um es dort durch den Luftstrom aufnehmen
zu lassen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist
die Zudosiereinrichtung einen Speicher mit einer Öffnung
im Bodenbereich einer Trennwand zur Metallzufuhreinrichtung für
das Metallpulver auf, durch das Metallpulver zu der Metallpulverzufuhreinrichtung
rieseln kann. Das Metallpulver ist so fein gekörnt, dass
es selbsttätig fließt bzw. rieselt und selbsttätig
durch Schwerkraft aus der Öffnung zu der Metallpulverzufuhreinrichtung
gelangt.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung weist die Metallpulverzufuhreinrichtung
ein neben der Öffnung angeordnetes Zellrad auf, mit dem
aus der Öffnung gerieseltes Metallpulver in die Mischkammer transportierbar
ist. Das Zellrad ist um eine horizontale Achse rotierbar gelagert,
und es weist in Distanz voneinander beabstandete Schaufeln auf.
Im Betrieb greifen die Schaufeln in das aus der Öffnung
gerieselte Metallpulver und transportieren es durch die Rotationsbewegung
in einen oberen Bereich, der bereits in der Mischkammer angeordnet
ist. Durch den in der Mischkammer vorhandenen Luftstrom wird das Metallpulver
aus den Schaufeln des Zellrades heraus geblasen und verteilt sich
im Luftstrom.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die
Metallpulverzufuhreinrichtung eine durch eine Trennwand von der
Mischkammer getrennte Wirbelkammer auf, in der ein Druckluftauslass
angeordnet ist, mit dem das Metallpulver in der Wirbelkammer verwirbelbar
ist und das auf diese Weise durch eine Öffnung in der Trennwand
in die Mischkammer gelangt. Vorzugsweise ist die Wirbelkammer unterhalb
der Mischkammer vorgesehen.
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In
der Wirbelkammer kann der Druckluftauslass in Form von kleinen Öffnungen
in einem Druckluftstab ausgebildet sein, dessen äußerer
Anschluss mit einem Druckluftschlauch verbunden ist. Die eingeblasene
Druckluft gelangt damit durch die kleinen Öffnungen in
dem Druckluftstab in die Wirbelkammer. In der Wirbelkammer ist das
Metallpulver aus der Öffnung hineingerieselt und die Öffnung
ist dabei so dimensioniert, dass das Metallpulver den Druckluftstab im
Wesentlichen überdeckt. Durch die aus den Öffnungen
strömende Druckluft verwirbelt das Metallpulver in der
Wirbelkammer und gelangt zum Teil durch die Öffnung in
der Trennwand in die Mischkammer. Dort wird das aufgewirbelte Metallpulver
durch den dort im Betrieb vorhandenen Luftstrom mitgenommen und
aus dem Auslass der Zudosiereinrichtung geblasen.
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Vorzugsweise
ist in der Mischkammer ein den Luftstrom zwischen Lufteinlass und
Luftmetallpulverauslass erzeugender Ventilator vorgesehen.
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Die
zweite Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 9 erfüllt. Dabei wird zur Erzeugung eines
Effektfeuers Brennmaterial mit einer Sprüheinrichtung von
einem Flammensäulenwerfer weggesprüht und durch
eine im Sprühstrahl des Brennmaterials angeordnete Zündeinrichtung
wird das Brennmaterial unter Wirkung von Umgebungsluft zur Flammensäule
entzündet, und in dem Sprühstrahl vorgesehenes
Metallpulver entzündet sich durch die Hitze der Flammensäule unter
Wirkung der Umgebungsluft und verbrennt in Blitzeffekten.
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Das
Metallpulver kann vorzugsweise bei einem pulverartigen Brennmaterial
wie Lykopodium mit dem Brennmaterial vermischt werden und das Gemisch
wird dann ausgeblasen und danach erst als Gemisch entzündet,
oder das Brennmaterial kann zunächst ausgeblasen werden,
dann entzündet werden, und der Flammensäule wird
das Metallpulver vorzugsweise an ihrer Wurzel mit einer der beschriebnen
Zudosiereinrichtungen danach zudosiert.
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Die
Erfindung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen beschrieben.
Dabei zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Zudosiereinrichtung,
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2 eine
zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Zudosiereinrichtung.
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Die
in 1 gezeigte erste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Zudosiereinrichtung 1 ist
in ihren äußeren Abmessungen im Wesentlichen durch ein
quaderförmiges Gehäuse 10 bestimmt. Die
Zudosiereinrichtung 1 weist Seitenwände 2, 3,
eine Dachseite 4 und eine Bodenseite 5 auf. Die
Zudosiereinrichtung 1 enthält einen Speicher 6,
der über einen auf der Dachseite 4 angeordneten
Nachfüllstutzen 7 mit Metallpulver 8 befüllbar
ist. Der Nachfüllstutzen 7 ist mit einen passenden
Stopfen 9 verschließbar. Eine Innenwandung 18 des
Speichers 6 weist eine Öffnung 19 im
Bodenbereich auf.
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Die
Zudosiereinrichtung 1 umfasst einen Auslass 11 für
einen mit Metallpulver angereicherten Luftstrom sowie einen Lufteinlass 12 für
Zuluft. Der Luftstrom vom Lufteinlass 12 zum Luftauslass
wird durch einen Ventilator 16 erzeugt. Neben dem Speicher 6 ist
innerhalb der Zudosiereinrichtung 1 eine Mischkammer 13 vorgesehen,
in der der Zuluft die Metallpartikel des Metallpulvers 8 beigemengt
werden. Dazu sind zum einen ein Zellrad 14 und zum anderen
der den Luftstrom innerhalb der Zudosiereinrichtung erzeugende Ventilator 16 vorgesehen.
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Das
Zellrad 14 ist im Bodenbereich innen in der Zudosiereinrichtung 1 um
eine Drehachse 17 drehbar angeordnet und greift mit umlaufenden Schaufeln 21 in
aus dem Speicher 6 durch die Öffnung 19 fließendes
Metallpulver 8. Das Zellrad 14 befördert
durch seine Rotation Metallpulver 8 in seinen Schaufeln 21 vom
Boden in einen von dem eintretenden Luftstrom durchströmten
Bereich der Mischkammer 13. In der Mischkammer 13 nimmt
der einströmende Luftstrom die Metallpartikel auf und strömt
mit den Metallpartikeln aus dem Auslass 11 heraus.
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Der
Ventilator 16 ist derart angeordnet, dass er die Zuluft
aus der Umgebung durch den Lufteinlass 12 ansaugt und aus
dem Auslass 11 herausdrückt. Ein austretender
Luftstrom mit Metallpulver 22 ist derart ausgerichtet,
dass er in eine Flammensäule 23 einströmt.
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In 1 ist
ein Flammensäulenwerfer 24 vorgesehen, der neben
der Zudosiereinrichtung 1 positioniert ist. Die Flammensäule 23 steigt
im Wesentlichen senkrecht zum Boden auf. Kurz oberhalb des Brennbereiches
des Flammensäulenwerfers 24 ist vom Flammensäulenwerfer 24 beabstandet
der Auslass 11 der Zudosiereinrichtung 1 angeordnet.
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Der
Flammensäulenwerfer 24 ist hier nicht detailliert
dargestellt. Der Flammensäulenwerfer 24 ist ein
herkömmlicher Aerosolbrenner oder ein Gasbrenner, der eine
mitunter mehrere Meter hohe Flammensäule 23 erzeugt.
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Neben
dem Flammensäulenwerfer 24 ist die Zudosiereinrichtung 1 wie
oben beschrieben angeordnet. Durch die erfindungsgemäße
Anordnung wird dem brennenden Aerosol oder Gas zusätzlich
Metallpulver 8 beigemengt, das sich in der Flammensäule entzündet
und so einen optisch besonders ansprechenden Effekt erzeugt, indem
der Flammensäule zusätzliche Blitz- und/oder Sterneffekte
beigefügt werden.
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In 2 ist
eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Zudosiereinrichtung 1 dargestellt. Im Gegensatz zur ersten
Ausführungsform ist hier kein Zellrad vorgesehen, stattdessen
aber ist ein zusätzlicher Druckluftstab 26 entlang
dem bodenseitigen Bereich des Speichers 6 verlaufend in
eine Wirbelkammer 28 hineinragend vorgesehen. Die Zudosiereinrichtung 1 ist
hier ebenfalls im Wesentlichen durch das quaderförmige
Gehäuse 10 begrenzt. Die Deckenseite 4 der
Zudosiereinrichtung 1 weist ebenfalls über dem
Speicher 6 einen mit einem Stopfen 9 verschließbaren
Nachfüllstutzen 7 auf. Über den Nachfüllstutzen 7,
der mit dem Speicher 6 in Verbindung steht, ist der Speicher 6 mit
Metallpulver 8 befüllbar. Der bodenseitige Bereich
des Speichers 6 weist wenigstens eine Öffnung 19 wie
in der Ausführungsform gemäß 1 auf,
so dass das in den Speicher 6 eingefüllte Metallpulver 8 durch
die Öffnung 19 im Bodenbereich heraus fließen
kann und in die Wirbelkammer 28 gelangt.
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Der
Druckluftstab 26 ist nur im Abschnitt der Wirbelkammer 28 mit
Luftauslässen versehen. Durch Eindrücken der Luft
in den Druckluftstab 26 verwirbelt das Metallpulver 8 in
der Wirbelkammer 28 und gelangt über eine weitere Öffnung 31 in
einer Trennwand zwischen Wirbelkammer 28 und Mischkammer 13 in
die Mischkammer 13. Die Mischkammer 13 weist den
Einlass 12 für Zuluft und den Auslass 11 für den
Luftstrom mit Metallpulver 22 auf. In der Mischkammer 13 ist
der Ventilator 16 vorgesehen, der Zuluft aus der Umgebung
durch den Lufteinlass 12 ansaugt und ihn aus dem Auslass 11 herausdrückt.
In der Mischkammer 13 vermischt der Luftstrom sich mit dem
in der Wirbelkammer 28 aufgewirbelten Metallpulver 8,
das durch die weitere Öffnung 31 in die Mischkammer 13 gelangt.
Der Luftstrom nimmt in der Mischklammer 13 einige der Metallpartikel
mit und strömt aus dem Auslass 11 aus. Der Auslass 11 ist
so ausgerichtet, dass der Luftstrom mit dem Metallpulver 22 in
die entzündete Flammensäule 23 im unteren
Abschnitt der Flammensäule 23 einströmt
und durch das zusätzliche Verbrennen des Metallpulvers 8 Sterneffekte
in der Flammensäule 23 erzeugt. Die Flammensäule 23 wird
wie bei der Erfindung gemäß Ausführungsform
1 durch einen Flammensäulenwerfer 24 erzeugt.
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- 1
- Zudosiereinrichtung
- 2
- Seitenwände
- 3
- Seitenwände
- 4
- Dachseite
- 5
- Bodenseite
- 6
- Speicher
- 7
- Nachfüllstutzen
- 8
- Metallpulver
- 9
- Stopfen
- 10
- quaderförmiges
Gehäuse
- 11
- Auslass
- 12
- Lufteinlass
- 13
- Mischkammer
- 14
- Zellrad
- 16
- Ventilator
- 17
- Drehachse
- 18
- Innenwandung
- 19
- Öffnung
- 21
- Schaufel
- 22
- Metallpulver-Luftstrom
- 23
- Flammensäule
- 24
- Flammensäulenwerfer
- 26
- Druckluftstab
- 28
- Wirbelkammer
- 31
- weitere Öffnung
- 32
- Trennwand
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 29900160
U1 [0002, 0009, 0012]
- - DE 19846511 C2 [0003]
- - DE 19614007 C2 [0004]