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Die Erfindung betrifft eine Wellenanlage zum Erzeugen einer künstlichen Wasserwelle gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 11. Die hier beschriebenen Wellenanlagen eignen sich nicht nur für den mobilen, sondern vor allem auch für stationären Einsatz mit erhöhten Anforderungen an die Betriebssicherheit.
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Als Sportart wie auch als Freizeitaktivität entwickelt das Wellensurfen eine starke Anziehungskraft auf viele Wasser- und Freizeitsportler. Dabei nutzt der Surfer die Ausbildung von Wellen in einer Flüssigkeit aus, bei der es sich typischerweise um Wasser handelt. Die Welle muss dabei folglich geeignet sein, den Surfer auf einem Surfbrett zu tragen. Es handelt sich demnach um eine stehende Welle. Mittels geeigneter Gewichtsverlagerung auf dem Surfbrett kann der Surfer sein Verbleiben auf der Welle beziehungsweise dem Wellenkamm sicherstellen.
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Der Surfer ist dabei typischerweise davon abhängig, dass geeignete Bedingungen in natürlichen bewegten Gewässern, wie Flüssen oder auch dem offenen Meer, vorherrschen, die eine Ausbildung von Wellen ermöglichen. Diese Wellen lassen sich dann zum Surfen nutzen. Je nach Randbedingungen handelt es sich dabei entweder um stehende Wellen, wie beispielsweise in Flüssen oder Kanälen mit Staustufen, oder auch um laufende Wellen, wie beispielsweise im offenen Meer.
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In der letzten Zeit wurden ausgehend davon technische Entwicklungen künstlicher Wellenanlagen mit dem Zweck der Bereitstellung künstlicher Wellen zum Surfen vorangetrieben. Damit soll die Abhängigkeit der Surfer vom Vorliegen natürlicher Bedingungen für die Wellenausbildung verringert werden. Letztlich ist das Ziel dieser Entwicklungen, natürliche Wellen zum Surfen bestmöglich auf künstlichem Wege nachzubilden, typischerweise stehende Wellen.
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Dabei wird mittels vorhandener fließender Gewässer oder auch mittels Pumpen für einen Flüssigkeitsstrom in einem Wellenbecken gesorgt. Dieser typischerweise laminare Flüssigkeitsstrom bildet dann aufgrund einer Störung, insbesondere durch ein Leitelement, einen im Wesentlichen stationären Wellenberg aus, auf dem dann der Surfer mit seinem Surfbrett surfen kann.
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Eine künstliche Wellenanlage beschreibt die
EP 2 180 927 A2 mit einem Wellenbecken und einem Hauptbecken. In diesem Fall wird das als Flüssigkeit verwendete Wasser mittels mehrerer Pumpen aus einem Hauptbecken in ein Wellenbecken gepumpt, in dem durch ein Leitelement eine Welle angeregt wird. Aus dem Wellenbecken fließt das Wasser dann in das Hauptbecken zurück. Die hierfür erforderlichen Pumpen stehen dabei direkt im Wasser des Hauptbeckens, um die hohen Durchsätze sicherstellen zu können.
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Nachteilig daran ist insbesondere, dass die Pumpen zur Förderung der Flüssigkeit einschließlich ihrer elektrischen Komponenten im selben Wasser stehen wie der Surfer. Zwar sind die elektrischen Komponenten selbst mit der üblichen elektrischen Isolation ausgestattet. Falls es hier aber zu einer Fehlfunktion oder einer Beschädigung der Isolation kommt, besteht für den Surfer die Gefahr lebensgefährlicher Verletzungen durch Elektrizität aufgrund vor allem wegen der Leitfähigkeit der Wände der Becken, aber auch des Wassers.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen. Insbesondere soll eine Gefährdung des Surfers durch Elektrizität verhindert oder zumindest reduziert werden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine künstliche Wellenanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Eine derartige Wellenanlage ist zum Erzeugen einer künstlichen Wasserwelle zum Surfen vorgesehen. Hierzu weist sie wenigstens ein Wellenbecken auf, das von einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, von einem Zulauf zu einem Ablauf durchströmbar ist. Im Wellenbecken ist vorzugsweise eine insbesondere verstellbare Leitvorrichtung zum Anregen einer Welle in der strömenden Flüssigkeit angeordnet. Als Leitelement kann beispielsweise eine Platte oder auch ein Strömungskeil dienen. Zum Fördern aus dem Ablauf des Wellenbeckens austretender Flüssigkeit über eine oder wenigstens eine Förderstrecke zum Zulauf zur Durchströmung des Wellenbeckens ist wenigstens eine Förderpumpe vorgesehen. Wenigstens eine elektrische Komponente, vorzugsweise wenigstens ein elektrisches Gerät oder wenigstens ein elektrisches Bauteil der wenigstens einen Förderpumpe, im Bereich der Förderstrecke zwischen Ablauf und Zulauf des Wellenbeckens. Die Wellenanlage zeichnet sich dadurch aus, dass eine wandseitige elektrische Isolierung der Förderstrecke zwischen der wenigstens einen in der Flüssigkeit angeordneten elektrischen Komponente und dem Wellenbecken vorgesehen ist. Damit wird erreicht, dass eine zusätzliche elektrische Isolation eines Surfers auf der Welle oder in der Flüssigkeit gegenüber den elektrischen Komponenten im Wasser erfolgt. Dies ist insbesondere für den Fall wichtig, dass beispielsweise eine Fehlfunktion einer elektrischen Komponente, wie einer Pumpe, vorliegt, so dass die Flüssigkeit mit einem elektrischen Leiter der Pumpe in Kontakt kommt. Es wird so für eine elektrische Isolation des Beckenbereichs mit der Person darin gegenüber dem Bereich der Förderstrecke mit der Elektrik darin gesorgt. Bevorzugt ist die Isolation auf einer Strecke von einigen Metern vorgesehen, vorzugsweise etwa 1 bis 10 m, insbesondere ungefähr 5 m. So kann eine sichere Isolation gegenüber elektrischem Strom erreicht werden. Das im Becken befindliche Wasser leitet über eine solche Strecke hinweg vergleichsweise schlecht den elektrischen Strom, so dass faktisch keine Gefahr für eine im Wasser befindliche Person mehr besteht.
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Bevorzugt ist ein Wandbereich der Förderstrecke und/oder des wenigstens eines Beckens elektrisch isoliert. Weiter vorzugsweise erfolgt dies zumindest abschnittsweise, also vorzugsweise als wenigstens ein Wandabschnitt der Förderstrecke und/oder des wenigstens eines Beckens. Damit wird vorzugsweise die Leitung elektrischen Stroms über die jeweilige Wandoberfläche unterbunden.
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Zumindest abschnittsweise beziehungsweise streckenweise ist über den gesamten Querschnitt der Förderstrecke eine ununterbrochene elektrische Isolation vorgesehen. Dies bedeutet, dass die Förderstrecke über den gesamten Querschnitt, der mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen kann, isoliert ist. Insbesondere erfolgt die Isolation also vollumfänglich bei einer zumindest streckenweise geschlossenen, beispielsweise durchbruchartigen Förderstrecke. Dies kann über die gesamte Förderstrecke der Fall sein oder auch nur in einem Abschnitt derselben. So kann entlang der Förderstrecke keine Elektrizität geleitet werden.
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Die Förderstrecke ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet. Vorzugsweise ist eine elektrisch isolierende Beschichtung zumindest abschnittsweise auf das Wandmaterial der Förderstrecke aufgebracht beziehungsweise mit diesem verbunden. Dies sorgt für einen einfachen Aufbau, da bisher verwendete Materialien auch bei Neubauten weiter benutzt werden können. So kann vorhandenes Wandmaterial vorzugsweise auch weiter genutzt werden, indem die betroffenen Eigenschaften durch Beschichtung nachträglich aufgebracht werden, beispielsweise bei Sanierungen, Nachrüstungen und/oder Umbauten vorhandener Becken und Schwimmbäder.
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Vorzugsweise ist die Förderstrecke, insbesondere die Wandung der Förderstrecke, zumindest abschnittsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen. Die Förderstrecke oder Abschnitte derselben kann folglich zumindest vollständig oder zumindest in vorzugsweise wesentlichen Teilen elektrisch isolierend ausgebildet sein. Damit ist kein zusätzliches Material beziehungsweise keine ergänzende Bearbeitung mehr erforderlich, um die elektrische Isolationswirkung zu erreichen.
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Als elektrisch isolierendes Material ist vorzugsweise ein plattenförmiges Material und/oder Schichtmaterial vorgesehen. Derartiges Material kann auf einfache Weise hergestellt und verarbeitet werden. Insbesondere lassen sich damit ganze Flächen zur Herstellung einer elektrischen Isolation mit ebenfalls plattenförmigem Material ausstatten. Die Platten können dabei eben und/oder auch gekrümmt ausgebildet sein, jeweils vollflächig oder auch abschnittsweise. Damit wird eine Anpassung an die Gegebenheiten erreicht.
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Besonders bevorzugt ist als elektrisch isolierendes Material ein Kunststoffmaterial vorgesehen. Es handelt sich weiter bevorzugt um eine Kunststoffbeschichtung und/oder wenigstens eine Kunststoffplatte. Elektrisch isolierende Kunststoffe eignen sich aufgrund ihrer breiten Einsatzgebiete in besonderer Weise zur Bereitstellung einer elektrischen Isolation. Kunststoffe sind außerdem typischerweise leicht zu verarbeiten, flexibel und/oder stabil.
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Die Förderstrecke ist insbesondere zumindest abschnittsweise rohrförmig beziehungsweise als rohrförmiger Abschnitt ausgebildet. Insbesondere ist die Förderstrecke als wenigstens ein elektrisch isolierender Rohrabschnitt zur Durchleitung der Flüssigkeit ausgebildet. Die Förderstrecke beziehungsweise der rohrförmige Abschnitt ist vorzugsweise zumindest teilweise und/oder zumindest abschnittsweise vollumfänglich aus isolierendem Material gebildet. Vorzugsweise ist aber wenigstens ein elektrisch isolierter oder isolierender Rohrabschnitt zwischen der wenigstens einen Pumpe und dem Becken und/oder Wellenbecken angeordnet. Eine rohrförmige Ausbildung der Förderstrecke beziehungsweise entsprechender Leitvorrichtungen der wenigstens einen Pumpe, vorzugsweise einer Pumpenkammer, ist vorteilhaft, insbesondere im Hinblick auf die Strömungseigenschaften, die Handhabung, die Reinigung, Geräuschbildung etc.
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Als Wandmaterial des übrigen Wellenbeckens und/oder der Förderstrecke ist insbesondere ein anderes Material vorgesehen als für die elektrische Isolation. Dies bedeutet, dass ein spezielles elektrisch isolierendes Material lediglich im Bereich eines abgegrenzten Gebietes zur elektrischen Isolation vorgesehen sein kann. Außerhalb kann demnach anderes Material verwendet werden, insbesondere nicht elektrisch isolierendes Material, da sogar stattdessen elektrisch leitfähig sein kann. Dies kann unnötige Kosten für die Bereitstellung großer Mengen speziellen, elektrisch isolierenden Materials vermeiden. Insbesondere können auch mögliche Zertifizierungskosten für zusätzliches Material eingespart werden.
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Vorzugsweise ist die Förderstrecke, insbesondere das Wandmaterial der Förderstrecke, zumindest über eine Länge von wenigstens 0,1 m, vorzugsweise wenigstens 0,5 m, weiter vorzugsweise wenigstens 1 m, elektrisch isolierend ausgebildet. Auch längere Strecken können vorgesehen sein, beispielsweise 2 m, 3 m, 5 m, 10 m oder auch beliebige Zwischenwerte. Die Länge der elektrischen Isolationsstrecke hängt unter anderem von Faktoren, wie der eingesetzten Spannung, der vermuteten Leitfähigkeit der Flüssigkeit, den geltenden Gefährdungsrichtlinien und ähnlichem ab. Vorzugsweise sind wenigstens 2 m isoliert, was auch den geltenden Normen für die elektrische Isolation entspricht. Dies kann ununterbrochen oder auch abschnittsweise vorgesehen sein. Die Isolation kann insbesondere nämlich auch aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt sein, vorzugsweise nach Art einer abschnittsweisen Isolation. Dies kann beispielsweise durch die baulichen oder technischen Gegebenheiten hervorgerufen sein. So können mehrere Teilabschnitte der Isolation der Wand zusammen die Anforderungen an die hinreichende Isolation insgesamt erfüllen. Die genannten Längen können demnach für einzelne Abschnitte oder den Gesamtabschnitt gelten.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Wellenanlage zum Erzeugen einer künstlichen Wasserwelle zum Surfen mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Die Wellenanlage weist im Oberbegriff die oben zu Anspruch 1 beschriebenen Merkmale des Oberbegriffs auf. Die hier beanspruchte Wellenanlage ist aber stattdessen dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine elektrische Komponente räumlich getrennt von der Flüssigkeit angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich um eine bauliche Trennung. Dies bedeutet, dass die wenigstens eine elektrische Komponente nicht mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen kann. Umgekehrt kann auch keine elektrische Energie beziehungsweise kein elektrischer Strom von der Elektrik beziehungsweise der elektrischen Komponente an die Flüssigkeit abgegeben werden. Eine Gefährdung des Surfers durch Elektrizität wird so ausgeschlossen, vor allem auch im Fehlerfall. Aufgrund der Bauweise der vorbekannten Wellenanlagen liegt dies auch keineswegs nahe. Die aus dem Stand der Technik bekannten Wellenanlagen weisen nämlich große Tauchpumpen auf, die einschließlich ihres Antriebs, also eines Elektromotors, in der zu fördernden Flüssigkeit angeordnet sind. Ausweislich des Standes der Technik lässt sich auch nur so die erforderliche Pumpenleistung in wirtschaftlicher Weise bereitstellen. Somit geht die separierte Anordnung weder aus dem Stand der Technik hervor noch ist sie nahegelegt.
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Vorzugsweise sind die elektrischen Komponenten und/oder Geräte außerhalb der Förderstrecke und/oder des Wellenbeckens angeordnet. Damit wird eine separate Anordnung beziehungsweise eine bauliche Trennung erreicht. So kann auf einfache Weise eine elektrische Isolation sichergestellt werden.
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Besonders bevorzugt sind mehrere elektrische Komponenten, insbesondere Bauteile, voneinander räumlich beziehungsweise baulich getrennt und/oder voneinander elektrisch isoliert angeordnet. Damit kann sichergestellt werden, dass eine Wechselwirkung mehrerer Komponenten miteinander verhindert wird. Auch ein Ausfall mehrerer Komponenten bei einer einzelnen Fehlfunktion beziehungsweise einem Flüssigkeitseintritt verhindert werden. Außerdem kann so eine separate Wartung und/oder ein separater Austausch der Komponenten erleichtert werden.
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Vorzugsweise ist wenigstens eine Durchführung zur Übertragung mechanischer Kräfte beziehungsweise mechanischer Leistung in das Wellenbecken und/oder in die Förderstrecke beziehungsweise in die Flüssigkeit vorgesehen. Besonders bevorzugt ist wenigstens eine Antriebswelle zur Übertragung der Leistung eines insbesondere außerhalb der Flüssigkeit angeordneten Pumpenantriebs auf den jeweiligen Pumpenrotor, die eigentliche Pumpe, in der Flüssigkeit vorgesehen. Vorzugsweise ist eine geeignete vorzugsweise leichtgängige Lagerung der Antriebswelle, beispielsweise mit Kugel- oder Wälzlagern, vorgesehen. Insbesondere ist wenigstens eine Abdichtung, beispielsweise in Form einer Stopfbuchse, vorgesehen. Eine derartige Durchführung beziehungsweise Antriebswelle kann vorzugsweise zur Übertragung der Leistung aus einem separaten Raumbereich beziehungsweise einem baulich getrennten Bereich erfolgen. So kann eine räumliche beziehungsweise bauliche Trennung erreicht werden.
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Vorzugsweise ist die Pumpe beziehungsweise sind mehrere der oder alle Pumpen zumindest über einen isolierten Abschnitt der Förderstrecke und/oder einen Rohrabschnitt mit dem Zulauf und/oder Ablauf des Wellenbeckens verbunden. Jede der Pumpen weist dabei vorzugsweise einen separaten Rohrabschnitt zum Fördern der Flüssigkeit auf. So kann jede Pumpe separat die vorgesehene Flüssigkeitsmenge fördern. Die separate Förderstrecke sorgt für eine besonders zielgerichtete und verlustfreie Förderung.
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Bei den bekannten Wellenanlagen werden üblicherweise die Pumpen zur Erzeugung stehender Wellen aufgrund der erforderlichen hohen Durchsätze unmittelbar im Becken einschließlich der elektrischen Anlagen montiert. Zwar führt die Anordnung der elektrischen Komponenten der Pumpen im Wasser zu deren Kühlung. Gleichzeitig erfolgt damit aber eine teilweise erhebliche Erwärmung des Wassers. Dies ist in Schwimmbadanlagen einerseits aufgrund der erheblich größeren Wassermengen in der Regel unproblematisch, andererseits handelt es sich dort lediglich um Gegenstromanlagen, die erheblich kleinere Durchsätze und damit deutlich geringere Förderleistungen erfordern. Bei Wellenanlagen ergibt sich damit aber als wesentlicher Vorteil der separaten Anordnung der elektrischen Antriebe der Pumpen außerhalb des Wasserbeckens, dass insbesondere eine übermäßige Erwärmung des Wassers im Becken wirksam vermieden wird.
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Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich auch aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist demnach nicht nur auf die hier beschriebenen Lösungen beschränkt. Die oben beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen lassen sich, sofern dies aus technischer Sicht sinnvoll erscheint, auch jeweils miteinander und teilweise kombinieren.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigen:
- 1 eine seitliche Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wellenanlage in Ruhe,
- 2 die Wellenanlage der 1 in Betrieb,
- 3 eine seitliche Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wellenanlage in Ruhe, und
- 4 die Wellenanlage der 3 in Betrieb.
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In den 1 und 2 ist eine Wellenanlage 10 des ersten Ausführungsbeispiels in einer seitlichen, teilweisen Schnittansicht gezeigt.
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Die Wellenanlage 10 weist ein Wellenbecken 11 mit einer Leitvorrichtung 12 auf. Die Leitvorrichtung 12 dient dazu, in einer vorbeiströmenden Flüssigkeit, wie des hier dargestellten Wassers 13, eine Welle 14 anzuregen, wie in 2 skizziert ist. Als Leitvorrichtung 12 wird hier ein viertelkreisförmiges Element eingesetzt, das um eine horizontale Drehachse nach oben und unten verschwenkbar ist. Die Leitvorrichtung 12 ist dabei vollständig in einer Aussparung oder Vertiefung am Boden des Wellenbeckens 11 versenkbar, um einen glatten Boden zu erreichen. Im Betrieb ist die Leitvorrichtung 12 aus dieser Vertiefung heraus verschwenkbar, um eine Welle 14 anzuregen zu können. Alternativ kann auch ein einfaches Leitblech als Leitvorrichtung 12 verwendet werden.
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Das Wasser 13 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels einer Pumpe 15 beziehungsweise Förderpumpe aus einem Hauptbecken 16 über eine Förderstrecke 17 in das Wellenbecken 11 gefördert. Im Folgenden wird zum Teil exemplarisch nur von einer Pumpe 15 gesprochen, wobei auch immer mehrere Pumpen 15 denkbar sind oder umgekehrt statt mehrerer nur eine Pumpe 15.
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Dazu ist hier zunächst eine rohrförmige Pumpenkammer 18 vorgesehen. Diese ist hier als U-förmige Pumpenkammer 18 gezeigt. Sie kann aber auch andere geeignete Formen annehmen, beispielsweise L-förmig oder auch als einfaches senkrechtes Rohr. Auch konische Rohrprofile sind denkbar. Im Querschnitt kann die Pumpenkammer 18 eine runde, ovale, rechteckige oder auch vieleckige Ausbildung aufweisen, gegebenenfalls auch abschnittsweise unterschiedlich.
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In dieser Pumpenkammer 18 ist die hier als Flügelrad dargestellte Pumpe 15 mit einem motorischen Antrieb 19 angeordnet. Es handelt sich in diesem Fall beim motorischen Antrieb 19 um einen Elektromotor. Die Pumpenkammer 18 weist in diesem Fall einen Einlass 20 zum Ansaugen von Wasser 13 und einen Auslass 21 zum Ausstoßen des angesaugten Wassers 13 auf. Der Einlass 20 ist hierzu im Hauptbecken 16 angeordnet, insbesondere unterhalb des Wasserstandes.
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Oben in der Zeichnung und anschließend an den Auslass 21 der Pumpenkammer 18 ist hier eine Rampe 22 dargestellt, über die das Wasser 13 in das eigentliche Wellenbecken 11 geleitet wird. Aufgrund der unter einem flachen Winkel schräg abwärts verlaufenden Rampe 22 entwickelt sich hier typischerweise eine zwar beschleunigte, aber eher im Wesentlichen laminare Strömung der Flüssigkeit 13.
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Am rechten Endbereich des Wellenbeckens 11 ist ein Ablauf 23 für das Wasser 13 vorhanden. Durch diesen Ablauf 23 hindurch kann das Wasser 13 in das Hauptbecken 16 zurückfließen. Der Ablauf 23 kann dabei beispielsweise als Lochplatte oder Rost ausgebildet sein, um die großen anfallenden Wassermengen passieren lassen zu können.
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Im vorliegenden Fall ist im Schnittbild lediglich eine einzelne Pumpe 15 gezeigt. In der Praxis sind hier aber typischerweise mehrere Pumpen 15 nebeneinander angeordnet, also tatsächlich senkrecht zur Zeichnungsebene hintereinander, damit in dieser Darstellung verdeckt und daher nicht sichtbar. Dies ist erforderlich, um den benötigten Durchsatz von Wasser 13 auf einer möglichst breiten Fläche des Wellenbeckens 11 bereitstellen zu können.
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In der Darstellung der 1 ist die Wellenanlage 10 in Ruhe beziehungsweise im Ruhemodus. Also sind hier die Pumpen 15 nicht in Betrieb, so dass kein Wasser 13 gefördert wird. Folglich kann sich in diesem Fall auch keine Welle 14 ausbilden.
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Wenn die Wellenanlage 10 in Betrieb genommen wird, sorgt die wenigstens eine Pumpe 15 dafür, dass das Wasser 13 aus dem Hauptbecken 16 in das Wellenbecken 11 gefördert wird. Das Hauptbecken 16 dient hier demnach als Reservoir für das Wasser 13. Das in das Wellenbecken 11 geförderte Wasser 13 durchströmt dieses in Richtung des Ablaufs 23. Dort fließt es hinab in das Hauptbecken 16. Die Fließrichtung des Wassers 13 wird durch Pfeile angedeutet.
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Im Ruhezustand der Wellenanlage 10 liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Wasserstand hier unterhalb der Unterkante des Wellenbeckens 11. Demnach fließt das Wasser 13 nach dem Abschalten der Pumpen 15 praktisch vollständig aus dem Wellenbecken 11 heraus. Nach dieser kurzen Ablaufphase ist der Wasserstand im Wellenbecken 11 im Ruhezustand der Pumpen das Wasser 13 praktisch gleich Null.
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Sobald dann die Pumpen 15 im Betriebsmodus wieder eingeschaltet werden, füllt sich das Wellenbecken 11 unmittelbar wieder bis zu einer gewissen Mindesthöhe. So ist im Betriebszustand immer eine gewisse Menge Wasser 13 im Wellenbecken 11 vorhanden. Dadurch wird umgekehrt aber gleichzeitig vermieden, dass auch im Ruhezustand immer noch eine signifikante Menge Wasser 13 im Wellenbecken 11 vorhanden ist, das gegebenenfalls zu überwachen und gegebenenfalls zu reinigen ist.
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Da die durch die Pumpen 15 geförderte Wassermenge relativ groß ist im Vergleich zum Ablauf 23, wird im Betriebszustand eine gewisse Menge Wasser 13 dauerhaft im Wellenbecken 11 vorhanden sein. So kann diese Wasser 13 im Wellenbecken 11 sicherstellen, dass eine Welle 14 mittels der Leitvorrichtung 12 angeregt werden kann.
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Der Ablauf 23 kann zu diesem Zweck auch eine wasserstandabhängige oder höhenabhängige Durchlässigkeit aufweisen. Es können also unterschiedliche freie Querschnitte des Ablaufs 23 vorgesehen sein, so dass je nach Wasserstand verschiedene Durchsätze an Wasser 13 möglich sind. Dies bedeutet, dass im unteren Bereich des Ablaufs 23 ein geringerer Durchsatz an Wasser 13 pro Zeiteinheit möglich ist als in dessen oberen Bereich. Dies kann beispielsweise durch unterschiedlich ausgebildete Durchbrüche im Ablauf 23, also konkret beispielsweise unterschiedliche Lochanzahl, Lochgröße und/oder Lochabstände sichergestellt werden. Eine höhenabhängige Variation des freien Querschnitts kann beispielsweis für einen geringeren Durchsatz unten und höheren Durchsatz oben sorgen. So kann nach dem Einschalten der wenigstens einen Pumpe 15 ein rasches Füllen des Wellenbeckens 11 auf ein Minimum erfolgen, um dann oberhalb dieses Wasserstandes ein kontinuierliches Abfließen sicherzuzustellen. Nach dem Abschalten der wenigstens einen Pumpe 15 kann das Becken 11 dann wieder leerlaufen.
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Zum Antrieb der wenigstens einen Pumpe 15 ist der schon genannte wenigstens eine Antriebsmotor 19 vorgesehen. Je Pumpe 15 ist dabei typischerweise ein separater Antrieb 19 vorgesehen. Gegebenenfalls könnten auch mehrere Pumpen 15 einen gemeinsamen Antrieb 19 aufweisen. Der Antrieb 19 ist im vorliegenden Fall innerhalb der Pumpenkammer 18 und damit im Wasser 13 angeordnet. Ein Kabel 24 dient hier zur Versorgung des Antriebs 19 mit elektrischer Energie. Demnach ist sowohl der Antriebsmotor 19 als auch das Kabel 24 aufwändig elektrisch zu isolieren. Dies gilt für jeden Antrieb 19 nebst Kabel 24 einzeln oder auch gemeinsam für mehrere Pumpen 15.
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Schwierigkeiten treten hier eigentlich nur bei Defekten an der Isolation 15 oder anderen Störfällen in Bezug auf die Elektrik auf. In diesem Fall kann es aber dann zu einer gefährlichen Einleitung elektrischer Energie in das Wasser 13 der Wellenanlage 10 kommen. Diese elektrische Energie gefährdet Personen, die mit dem Wasser 13 in Kontakt kommen, also insbesondere einen Surfer auf der Welle 14.
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Erfindungsgemäß ist daher eine elektrische Isolation 25 im Bereich zwischen der wenigstens einen elektrischen Komponente, hier also des Antriebs 19 und des Kabels 24, also insbesondere insgesamt der Förderstrecke 17, vorgesehen. Diese elektrische Isolierung 25 erfolgt hier durch eine Beschichtung des Wandmaterials der Pumpenkammer 18 mit einer elektrischen Isolation 25, wie in den 1 und 2 zu sehen ist. Vorzugsweise kann das Wandmaterial der Pumpenkammer 18 beziehungsweise des Beckens 11 auch abschnittsweise vollständig durch elektrisch nichtleitendes Material ersetzt werden.
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Das Kabel 24 verbindet dabei den Antrieb 19 mit einer Stromversorgung 26 für die Pumpe 15. Die Stromversorgung 26 ist dabei außerhalb des Wassers 13 angeordnet, hier in einem separaten Gehäuse oder Raum 27. Der Antrieb 19 und die eigentliche Pumpe 15 sind dabei in üblicher Weise durch eine kurze Antriebswelle 28 miteinander verbunden.
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Das Isolieren beziehungsweise die Isolation 25 dient dazu, eine Leitung elektrischen Stroms über die beziehungsweise entlang der Wand der Förderstrecke 17 zu verhindern. Das Wasser 13 selber weist nämlich bei den hier relevanten Abständen zwischen elektrischer Komponente 19 und Person an der Welle 14 typischerweise einen hinreichend großen spezifischen Widerstand auf, so dass hierdurch nur eine geringe Restgefahr ausgeht. Der Abstand beträgt hier typischerweise zumindest mehrere Meter.
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Bevorzugt erfolgt demnach die Isolation auf einer Strecke von einigen Metern, typischerweise ungefähr 5 m. Damit kann eine sichere Isolation gegenüber elektrischem Strom erreicht werden. Das im Becken befindliche Wasser leitet nämlich über eine solche Strecke hinweg den elektrischen Strom vergleichsweise schlecht, so dass kein nennenswerter Stromfluss bei einer im Wasser des Wellenbeckens 11 befindlichen Person ankommt. Da das Wandmaterial ebenfalls keinen elektrischen Strom leitet, besteht für die Person faktisch keine Gefahr eines Stromschlags mehr.
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Die Leitung elektrischen Stroms entlang der Wand der Becken 11, 16 beziehungsweise der Förderstrecke 17 jeweils ohne Isolierung stellt damit üblicherweise die größte Gefahrenquelle bei den relevanten Abständen von einigen Metern dar. Dementsprechend sorgt die Isolierung 25 der Wände oder sogar der Ersatz von Abschnitten des Wandmaterials durch isolierendes Material für einen effektiven Schutz des Surfers vor Elektrizität, insbesondere im Fehlerfall bei einer im Wasser befindlichen elektrischen Komponente.
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Das zweite Ausführungsbeispiel der 3 und 4 zeigt eine weitere Lösung des zugrundeliegenden Problems. Die Wellenanlage 10 des zweiten Ausführungsbeispiels ist hier ebenfalls in einer seitlichen, teilweisen Schnittansicht gezeigt.
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Im Kern entspricht dies dem ersten Ausführungsbeispiel. Lediglich die Lösung des Schutzes von Personen vor elektrischem Strom ist hier auf andere Weise gelöst. In diesem Fall wird der elektrische Antrieb 19 nämlich gänzlich aus dem Bereich der Flüssigkeit 13 ausgelagert. Der Antrieb 19 und auch weitere Komponenten, wie die Stromversorgung, der Antrieb 19 und so weiter, sind hier in einem separaten Raum 27 angeordnet.
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Dazu dient hier die Antriebswelle 28 zur Verbindung der eigentlichen Pumpe 15 mit dem separierten Antrieb 19 im separaten Raum 27. Hierfür ist eine hier nicht im Detail dargestellte Durchführung durch die Wände des Pumpengehäuses 17 wie auch des Raumes 27 erforderlich nebst einer entsprechenden Lagerung und Abdichtung. Diese hier nicht im Detail dargestellten mechanischen Abdichtungen sind aber ohne Gefährdung des Surfers einzusetzen. Beispielsweise lassen sich hierzu Stopfbuchsen oder ähnliches einsetzen.
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So werden im Wasser 13 im Unterschied zum Stand der Technik lediglich rein mechanische Komponenten angeordnet. Dabei sind zwar die aufwändiger gebauten Pumpen 15 mit zusätzlichen Komponenten zur Übertragung der mechanischen Leistung versehen, also vor allem entsprechenden Durchführungen und Antriebswellen 28. Außerdem sind die Pumpen 15 entsprechend leistungsfähig auszuwählen. Im Ergebnis wird aber eine hohe Sicherheit vor einer Gefährdung durch elektrischen Strom erreicht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Wellenanlage
- 11
- Wellenbecken
- 12
- Leitvorrichtung
- 13
- Wassers
- 14
- Welle
- 15
- Pumpe
- 16
- Hauptbecken
- 17
- Förderstrecke
- 18
- Pumpenkammer
- 19
- Antrieb
- 20
- Einlass
- 21
- Auslass
- 22
- Rampe
- 23
- Ablauf
- 24
- Kabel
- 25
- Isolierung
- 26
- Stromversorgung
- 27
- Raum
- 28
- Antriebswelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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