DE19813359A1 - Method and device for producing snow - Google Patents
Method and device for producing snowInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Vorrichtung zur Erzeugung von Schnee nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and an apparatus for Production of snow according to the generic term of the independent Claims.
Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Schneekanonen zur Erzeugung von Schnee bekannt. Derartige Schneekanonen werden zur Absicherung der Schneesicherheit in Skigebieten eingesetzt. Nachteil der bisher bekannten Schneekanonen ist, daß diese nur bei Temperaturen um den Gefrierpunkt oder darunter Schnee produzieren können. Dies ist bedingt durch das Prinzip der Schneerzeugung. Bei Schneekanonen wird Wasser fein zerstäubt und durch ein Gebläse ausgeblasen, wobei dieses Wasser bei entsprechend geringer Umgebungstemperatur kristallisiert und sich als Schnee niederschlägt. Nachteil ist hier, wie bereits oben angedeutet, daß derartige Schneekanonen nur im Bereich unterhalb des Gefrierpunktes arbeiten. So-called snow cannons are known from the prior art Known snow production. Such snow cannons to ensure snow reliability in ski areas used. The disadvantage of the snow cannons known so far is that this only at temperatures around freezing or including being able to produce snow. This is due to the principle of snow production. With snow cannons, water becomes finely atomized and blown out by a blower, whereby this water at a correspondingly low ambient temperature crystallizes and precipitates as snow. disadvantage is, as already indicated above, that such Snow cannons only in the area below freezing work.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Schnee vorzuschlagen, mit welchem, im wesentlichen unabhängig von der Umgebungstemperatur, direkt vor Ort Schnee produziert werden kann.The present invention is based on the object Method and device for producing snow propose with which, essentially independent of the ambient temperature, snow is produced directly on site can be.
Die gestellt Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The task is set by the characteristic features of the independent claims.
Die Erfindung basiert darauf, daß mittels einer geeigneten Vorrichtung in bekannter Weise und kontinuierlich Scherbeneis erzeugt wird, welches in einer Misch- und Blaseinheit mit Luft vermischt und in die Umgebung ausgeblasen wird.The invention is based on the fact that by means of a suitable Device in a known manner and continuously flake ice is generated, which in a mixing and blowing unit Air is mixed and blown into the environment.
Die Scherbeneiserzeugung erfolgt vorzugsweise in einer aktiv gekühlten Trommel und ist im wesentlichen von der Umgebungstemperatur unabhängig.Flake ice production is preferably carried out in an active cooled drum and is essentially of the Ambient temperature independent.
Die gesamte Vorrichtung ist vorzugsweise als mobiles Gerät ausgebildet und besitzt Gleitschuhe bzw. Rollen, so daß sie zur Schneerzeugung direkt vor Ort transportiert werden kann. Eine Ausbildung als stationäres Gerät ist ebenso möglich.The entire device is preferably a mobile device trained and has sliding shoes or rollers, so that they for snow production can be transported directly on site. Training as a stationary device is also possible.
Der Scherbeneiserzeuger besteht vorzugsweise aus einer zylindrischen Trommel, deren innere Oberfläche als Kühlmantel ausgebildet ist, welcher mit Wasser benetzt wird, so daß sich eine Eisschicht bildet, die mittels eines um die Mittellängsachse der Trommel rotierenden Eisschabers kontinuierlich abgeschabt wird und als Scherbeneis entnommen werden kann. Die Stärke (Dicke) des Scherbeneises läßt sich durch Regelung der Wasserzufuhr und die Geschwindigkeit des Eisschabers in weiten Bereichen verändern.The flake ice machine preferably consists of a cylindrical drum, the inner surface of which acts as a cooling jacket is formed, which is wetted with water, so that forms a layer of ice, which by means of a Central longitudinal axis of the rotating ice scraper is scraped off continuously and removed as flake ice can be. The thickness (thickness) of the flake ice can be by regulating the water supply and the speed of the Change ice scraper in wide areas.
Eine erheblich Steigerung der Scherbeneisproduktion wird in einer bevorzugten Ausführung dadurch erzielt, daß in der Trommel koaxial zum äußeren Kühlmantel mindestens ein zweiter, innerer Kühlmantel angeordnet ist, der sowohl an seiner radial innen liegenden als auch an seiner radial außenliegenden Oberfläche mit Wasser benetzt wird. Entsprechend wie beim äußeren Kühlmantel sind auch hier der mit Wasser benetzten Oberfläche jeweils Eisschaber zugeordnet, welche um die Mittellängsachse der Trommel rotieren und das am Kühlmantel sich bildende Eis abkratzen. Durch den Einsatz eines zweiten, inneren Kühlmantels läßt sich die Eiserzeugungsrate also etwa um den Flächenverhältnisfaktor 3 steigern.A significant increase in flake ice production is in a preferred embodiment achieved in that in the At least one drum coaxial to the outer cooling jacket second, inner cooling jacket is arranged, both on its radially inner as well as its radial external surface is wetted with water. As with the outer cooling jacket, here too ice scraper wet with water assigned which around the central longitudinal axis of the drum rotate and scrape off the ice that forms on the cooling jacket. By using a second, inner cooling jacket the ice production rate is around Increase area ratio factor 3.
Die Misch- und Blaseinheit ist dazu vorgesehen, das Scherbeneis zu zerkleinern und mit Luft zu vermischen, so daß das Volumen vergrößert wird und ein Ausblasen des "Schnees" an die Umgebung möglich wird. Dazu weist die Misch- und Blaseinheit ein oben offenes Gehäuse auf, in welchem ein rotierend angetriebenes Zellenrad angeordnet ist. Im unteren Bereich des Gehäuses befindet sich eine Einblasöffnung für die Zufuhr von Druckluft und etwa gegenüberliegend der Einblasöffnung eine Ausblasöffnung. Je nach Stellung des Zellenrads der Misch- und Blaseinheit bildet sich zwischen dem Gehäuse und den Stegen des Zellenrads ein Hohlraum, der durch die Einblasöffnung mit Druckluft beaufschlagt wird, so daß das darin enthaltene, schneeförmige Scherbeneis mit Luft vermischt und durch die Ausblasöffnung ausgeblasen wird. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Schnee über Schlauchleitungen über 100 m und mehr, je nach Kompressorkapazität, zu befördern (erhöhte Mobilität).The mixing and blowing unit is intended to Crush flake ice and mix with air so that the volume is increased and a blowing out of the "snow" to the environment. To do this, the mixing and Blower unit on an open housing, in which a rotatably driven cellular wheel is arranged. At the bottom There is an injection opening for the area of the housing the supply of compressed air and approximately opposite the Blow-in opening a blow-out opening. Depending on the position of the Cell wheel of the mixing and blowing unit forms between the housing and the webs of the cellular wheel a cavity that compressed air is applied through the injection opening, so that the contained snow flake with air is mixed and blown out through the blow-out opening. This makes it possible to cover the snow Hose lines over 100 m and more, depending Compressor capacity to carry (increased mobility).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Scherbeneis mittels einer Fördereinrichtung vom Scherbeneiserzeuger zur Misch- und Blaseinheit transportiert. Natürlich ist auch vorgesehen, daß die Misch- und Blaseinheit direkt am des Scherbeneiserzeuger angeordnet ist, so daß die Fördereinrichtung entfällt. In a preferred embodiment, the flake ice by means of a conveyor from the flake ice machine to Mixing and blowing unit transported. Of course it is provided that the mixing and blowing unit directly on the Flake ice machine is arranged so that the The conveyor is not required.
Die Kühlung der Kühlmäntel erfolgt mittels eines Kälteerzeugers, welcher die Kühlmäntel mit Kältefluid versorgt.The cooling jackets are cooled by means of a Refrigerator, which the cooling jackets with refrigerant fluid provided.
Je nach Kapazität und Größe des Schneerzeugers ist vorgesehen, die Energieversorgung für den Antrieb der Motoren, für die Drucklufterzeugung, für den Antrieb des Kälteerzeugers etc., als separate transportable Einheit auszubilden. Die Versorgung ist im wesentlichen unabhängig vom Energieträger, z. B. Spannung vom Netz, Stromgenerator, Hydraulische Leistungsübertragung etc. Dies hat den Vorteil, daß kleinere Einheiten gebildet werden, die sich auch einzeln leichter transportieren und auf der Skipiste stationieren lassen.Depending on the capacity and size of the snow gun provided the energy supply for driving the Motors, for the generation of compressed air, for driving the Refrigeration generator, etc., as a separate transportable unit to train. The supply is essentially independent from the energy source, e.g. B. voltage from the grid, current generator, Hydraulic power transmission etc. This has the advantage that smaller units are formed, which are also separate easier to transport and station on the ski slope to let.
Hauptvorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, Schnee auch bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt zu erzeugen, und die Mobilität der gesamten Anlage, die dadurch direkt an die zu beschneiende Stelle positioniert werden kann. Da das Gerät eine aktive Kühlung besitzt und die Schneerzeugung bspw. bei minus 20° Celsius erfolgt, ist die Konsistenz des erzeugten Schnees sehr viel besser als bei herkömmlichen Schneekanonen. Das bedeutet, daß der erzeugte Schnee auch bei höheren Temperaturen eine sehr gute Haltbarkeit aufweist. Ein sehr großer Nutzen der Erfindung liegt in der Absicherung der Schneesicherheit der Skigebiete auch im Frühjahr, bei wärmeren Temperaturen. Umsatzeinbußen, z. B. wegen gesperrter Talabfahrten, können vermieden werden.The main advantage of the invention is the ability to snow too to produce at temperatures above freezing, and the Mobility of the entire system, which means that the snowing area can be positioned. Because the device has an active cooling system and generates snow, for example minus 20 ° Celsius, the consistency of the produced Snow much better than with conventional snow cannons. This means that the snow produced even at higher ones Temperature has a very good durability. A very great benefit of the invention lies in securing the Snow reliability of the ski areas in spring, too warmer temperatures. Loss in sales, e.g. B. because of locked Valley runs can be avoided.
Ein weiteres Einsatzgebiet sind die im Trend liegenden Hallenskiarenen, die mit einem derartigen Gerät preisgünstig mit Schnee hoher Qualität versorgt werden können.Another area of application is the trend Indoor ski arenas that are inexpensive with such a device can be supplied with high quality snow.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf mehrere Zeichnungsfiguren näher erläutert. The invention is based on a Embodiment with reference to several Drawing figures explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1: Eine schematische Seitenansicht des Schneerzeugers mit den wichtigsten Baugruppen; Fig. 1: A schematic side view of the snow gun with the most important components;
Fig. 2: Einen Querschnitt durch die Misch- und Blaseinheit; Fig. 2: A cross section through the mixing and blowing unit;
Fig. 3: Einen Längsschnitt durch den Doppelmantel-Scherben eiserzeuger; Fig. 3: A longitudinal section through the double-shell broken ice maker;
Fig. 4: Einen Querschnitt durch den Doppelmantel-Scherben eiserzeuger; Fig. 4: A cross section through the double-shell broken ice maker;
Fig. 5: Eine schematisch Darstellung des Transportes des Schneerzeugers. Fig. 5: A schematic representation of the transport of the snow gun.
Fig. 1 zeigt den mobilen Schneerzeuger, bestehend aus einer Rahmenkonstruktion 1, welche mit Gleitkufen 2 bzw. Rädern (nicht dargestellt) versehen ist. Diese Rahmenkonstruktion 1 trägt die verschiedenen Baugruppen des Gerätes, wobei im Betrieb die Rahmenkonstruktion 1 durch Metall- oder Kunststoffbleche (nicht dargestellt) verkleidet wird. Fig. 1 shows the mobile snow gun, consisting of a frame structure 1 , which is provided with skids 2 or wheels (not shown). This frame structure 1 carries the various assemblies of the device, the frame structure 1 being clad by metal or plastic sheets (not shown) during operation.
Kernstück des Schneerzeugers ist der Scherbeneiserzeuger 3, welcher aus einer aktiv gekühlten Trommel 4 besteht, welcher über einen Wasserdosierer 6 und die Wasserzufuhr 7 Wasser zugeführt wird. Das zugeführte Wasser gefriert an der Innenwand der Trommel 4 zu Eis und wird mittels Eisschabern gelöst, welche durch einen Antrieb 5 rotierend angetrieben sind.The centerpiece of the snow gun is the flake ice maker 3 , which consists of an actively cooled drum 4 , which is supplied with water via a water meter 6 and the water supply 7 . The water supplied freezes to ice on the inner wall of the drum 4 and is released by means of ice scrapers which are driven in rotation by a drive 5 .
Als Kühlung für diese Trommel 4 ist ein Kälteerzeuger 8 vorgesehen. Dieser liefert ein gekühltes Kältefluid, welches dem Scherbeneiserzeuger 3 über die Leitung 12 zugeführt wird und die Trommel 4 über die Leitung 11 wieder verläßt. A cooling generator 8 is provided as cooling for this drum 4 . This delivers a cooled cooling fluid, which is fed to the flake ice generator 3 via the line 12 and leaves the drum 4 again via the line 11 .
Zwischen Scherbeneiserzeuger 3 und Kälteerzeuger 8 ist ein Wärmetauscher 9 vorgesehen, welcher das Kältefluid vor Eintritt in den Kälteerzeuger 8 abkühlt. Zur Unterstützung der Kühlleistung kann ein Ventilator 10 vorgesehen sein. Bei Erhöhtem Kühlbedarf können auch mehrere Wärmetauscher vorgesehen sein.Between the flake ice generator 3 and the cooling generator 8 , a heat exchanger 9 is provided, which cools the cooling fluid before entering the cooling generator 8 . A fan 10 can be provided to support the cooling capacity. If there is an increased cooling requirement, several heat exchangers can also be provided.
Das vom Scherbeneiserzeuger 3 erzeugte Scherbeneis 15 tritt an der Unterseite der Trommel 4 aus und fällt auf eine Fördereinrichtung 14, welche das Scherbeneis 15 in Richtung 24 befördert und einer Misch- und Blaseinheit 16 zuführt. Wie man in Fig. 2 erkennt, umfaßt die Misch- und Blaseinheit 16 ein Gehäuse 22, in welchem ein in Drehrichtung 23 rotierend angetriebenes Zellenrad 17 angeordnet ist. Das Scherbeneis 15 wird durch die Fördereinrichtung 14 zugeführt und gelangt durch eine Öffnung in das Gehäuse 22 und in die einzelnen Kammern des Zellenrades 17. Der Antrieb des Zellenrades erfolgt über einen Motor 18. Durch die mechanische Wirkung des Zellenrades 17 wird das Scherbeneis 15 etwas zerkleinert und gelangt in den unteren Bereich des Gehäuses 22, wo eine Einblasöffnung 20 angeordnet ist, die über eine Rohrleitung mit einem Drucklufterzeuger 19 verbunden ist. Die erzeugte Druckluft gelangt über die Einblasöffnung 20 in den unteren Bereich des Gehäuses 22 und die entsprechende Kammer des Zellenrades 17, wobei das zerkleinerte Scherbeneis 15 mit Luft vermischt wird und sogleich durch eine gegenüber der Einblasöffnung 20 liegende Ausblasöffnung 21 als Schnee an die Umgebung ausgeblasen wird. An die Ausblasöffnung 21 kann ein Schlauchleitung angeschlossen werden, so daß der Schnee gezielt an den Einsatzort geblasen werden kann.The flake ice produced by the flake ice 3 15 exits at the bottom of the drum 4 and falls on a conveyor 14 which conveys the flake 15 in direction 24, and a mixing and blowing unit 16 feeds. As can be seen in FIG. 2, the mixing and blowing unit 16 comprises a housing 22 in which a cellular wheel 17, which is driven to rotate in the direction of rotation 23 , is arranged. The flake ice 15 is fed by the conveyor device 14 and passes through an opening into the housing 22 and into the individual chambers of the cellular wheel 17 . The cellular wheel is driven by a motor 18 . Due to the mechanical action of the cellular wheel 17 , the flake ice 15 is somewhat crushed and reaches the lower region of the housing 22 , where an injection opening 20 is arranged, which is connected to a compressed air generator 19 via a pipeline. The compressed air generated passes through the blowing opening 20 into the lower region of the housing 22 and the corresponding chamber of the cellular wheel 17 , the crushed flake ice 15 being mixed with air and being blown out as snow to the surroundings through a blowing opening 21 opposite the blowing opening 20 . A hose line can be connected to the blow-out opening 21 , so that the snow can be blown specifically to the place of use.
Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Längsschnitt bzw. Querschnitt durch den Doppelmantel-Scherbeneiserzeuger 3. Der Scherbeneiserzeuger besteht aus einer etwa zylindrischen Trommel 4, in welcher koaxial ein äußerer Kühlmantel 26 und mindestens ein innerer Kühlmantel 27 angeordnet sind, welche mit Kühlfluid durchströmt werden, welches vom Kälteerzeuger 8 geliefert wird. Das notwendige Wasser zur Scherbeneiserzeugung gelangt vom Wasserdosierer 6 über die Wasserzufuhr 7 in ein Wassersammelbecken 28 und von dort über Öffnungen 29 zu den einzelnen Wasserverteilern 30a, 30b und 30c, welche zu mehreren über den Umfang der Trommel verteilt sind. Diese Wasserverteiler enden im oberen Bereich der Kühlmäntel 26, 27 und benetzen die jeweilige Oberfläche, dadurch, daß das Wasser entlang der Kühlmäntel herunter rinnt und währenddessen zu einer dünnen Eisschicht gefriert. Überschüssiges Wasser gelangt in eine Sammelrinne 31 und wird wiederum dem Wasserdosierer 6 zugeführt. Es werden drei Oberflächen der Kühlmäntel 26, 27 benetzt, nämlich die innere Oberfläche des äußeren Kühlmantels 26 sowie die innere und äußere Oberfläche des inneren Kühlmantels 27. Die entstehende Eisschicht wird jeweils durch einen den Oberflächen der Kühlmäntel 26, 27 zugeordneten Eisschaber 32, 33, 34 abgekratzt. Die Eisschaber sind mittels eines Haltearms 37 an einer Welle 25 befestigt, welche durch einen Antrieb 5 rotierend angetrieben wird. Durch die kontinuierliche Benetzung der Oberflächen der Kühlmäntel 26, 27 bildet sich fortlaufend eine Eisschicht, die mittels der rotierenden Eisschaber 32 bis 34 zyklisch abgekratzt wird, so daß sich dünne Eisplättchen, im Fachjargon als Scherbeneis bezeichnet, bilden. Wie man in Fig. 4 erkennt, wird die Eisschicht auf den Kühlmänteln vor dem Abkratzen durch die Eisschaber 32 bis 34 durch Abzieher 35, 36 von überschüssigem Wasser befreit. Die Abzieher, bzw. die Eisschaber rotieren dabei in Drehrichtung 38. FIGS. 3 and 4 show a longitudinal section and cross section through the double-jacketed 3 Flake ice. The flake ice machine consists of an approximately cylindrical drum 4 , in which an outer cooling jacket 26 and at least one inner cooling jacket 27 are arranged coaxially, through which cooling fluid flows, which is supplied by the cooling generator 8 . The water required for flake ice production passes from the water metering device 6 via the water supply 7 into a water collecting basin 28 and from there via openings 29 to the individual water distributors 30 a, 30 b and 30 c, which are distributed in several over the circumference of the drum. These water distributors end in the upper region of the cooling jackets 26 , 27 and wet the respective surface in that the water runs down along the cooling jackets and freezes to a thin layer of ice. Excess water gets into a collecting trough 31 and is in turn fed to the water metering device 6 . Three surfaces of the cooling jackets 26 , 27 are wetted, namely the inner surface of the outer cooling jacket 26 and the inner and outer surfaces of the inner cooling jacket 27 . The resulting ice layer is scraped off by an ice scraper 32 , 33 , 34 assigned to the surfaces of the cooling jackets 26 , 27 . The ice scrapers are fastened by means of a holding arm 37 to a shaft 25 which is driven in rotation by a drive 5 . Due to the continuous wetting of the surfaces of the cooling jackets 26 , 27 , an ice layer is continuously formed, which is cyclically scraped off by means of the rotating ice scrapers 32 to 34 , so that thin ice flakes, referred to in professional jargon as flake ice, form. As can be seen in FIG. 4, the ice layer on the cooling jackets is freed of excess water by scrapers 35 , 36 before being scraped off by the ice scrapers 32 to 34 . The pullers or the ice scrapers rotate in the direction of rotation 38 .
Die Trommel 4 des Scherbeneiserzeugers 3 ist nach unten weitgehend offen, so daß das abgeschabte Scherbeneis 15 in Pfeilrichtung 39 aus der Trommel herausfällt und zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht. The drum 4 of the flake ice maker 3 is largely open at the bottom, so that the scraped flake ice 15 falls out of the drum in the direction of arrow 39 and is available for further use.
Fig. 5 verdeutlicht die Mobilität des erfindungsgemäßem Schneerzeugers 41, welcher mit Kufen 2 bzw. Rädern ausgestattet ist und so von einer geeigneten Zugmaschine 40, im Beispiel einer Pistenraupe, an den Einsatzort gezogen werden kann. Um eine bessere Beweglichkeit der Einheit zu gewährleisten, kann die Energieerzeugung für den Schneerzeuger 41 durch eine separate Einheit 42 erfolgen. Bei Schneerzeugern geringerer Kapazität, kann diese Energieerzeugung 42 auch integriert sein. FIG. 5 illustrates the mobility of the snow generator 41 according to the invention, which is equipped with runners 2 or wheels and can thus be pulled to the place of use by a suitable tractor 40 , in the example of a snow groomer. In order to ensure better mobility of the unit, the energy generation for the snow generator 41 can be carried out by a separate unit 42 . In the case of snow generators of lower capacity, this energy generation 42 can also be integrated.
11
Rahmenanordnung
Frame arrangement
22nd
Gleitkufe
Skid
33rd
Scherbeneiserzeuger
Flake ice machines
44th
Trommel
drum
55
Antrieb
drive
66
Wasserdosierer
Water dispenser
77
Wasserzufuhr
Water supply
88th
Kälteerzeuger
Refrigeration equipment
99
Wärmetauscher
Heat exchanger
1010th
Ventilator
fan
1111
Leitung
management
1212th
Leitung
management
1313
Leitung
management
1414
Fördereinrichtung
Conveyor
1515
Scherbeneis
Flake ice
1616
Misch- und Blaseinheit
Mixing and blowing unit
1717th
Zellenrad
Cell wheel
1818th
Antrieb
drive
1919th
Drucklufterzeuger
Compressed air generator
2020th
Einblasöffnung
Injection opening
2121
Ausblasöffnung
Discharge opening
2222
Gehäuse
casing
2323
Drehrichtung
Direction of rotation
2424th
Förderrichtung
Direction of conveyance
2525th
Welle
wave
2626
Kühlmantel (außen)
Cooling jacket (outside)
2727
Kühlmantel (innen)
Cooling jacket (inside)
2828
Sammelbecken
Pool
2929
Öffnungen
openings
3030th
a-c Wasserverteiler
ac water distributor
3131
Sammelrinne
Collecting trough
3232
Eisschaber (innen)
Ice scraper
3333
Eisschaber (innen)
Ice scraper
3434
Eisschaber (außen)
Ice scraper (outside)
3535
Abzieher (innen)
Puller
3636
Abzieher (außen)
Puller (outside)
3737
Haltearm
Holding arm
3838
Drehrichtung der
Schaber, Abzieher
Direction of rotation of the scraper, puller
3939
Pfeilrichtung
Arrow direction
4040
Zugmaschine
tractor
4141
Schneerzeuger
Snow gun
4242
Energieerzeuger
Energy producer
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