DE19917507C2 - Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage - Google Patents
Schwimmbecken mit Gegenstrom-SchwimmanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Schwimmbad ist etwa so groß ge
staltet, dass eine Person bequem darin schwimmen kann. Dabei ist ein Wasser
zirkulationssystem integriert, das eine der Schwimmgeschwindigkeit dieser Per
son entgegenwirkende Strömungsgeschwindigkeit und eine an und unmittelbar
unter der Wasseroberfläche auftretende stabile Gleichrichtungsströmung sowie
eine überall in Querrichtung einheitliche Strömungsgeschwindigkeit erzeugen
kann.
Bislang gibt es eine Reihe von Einpersonen-Schwimmbecken mit Gegenstrom
anlage. Bei diesen bekannten Systemen ist meistens zur Strömungserzeugung
ein Aggregat vorgesehen, in dem eine Schraube rotiert. Auch aus JP 5-340117
ist zum Beispiel ein Schwimmbecken bekannt, in dessen Ecke ein System integ
riert ist, das mit einer Schraube Strömung erzeugt.
Hierdurch wird zwar Wasser gefördert, jedoch mit den Schraubenflügeln unter
der Wasseroberfläche gerührt, was zu Turbulenzen führt. Eine weitgehend ein
heitliche, stabile Gleichrichtungsströmung in der Querrichtung des Schwimmbe
ckens kann so nur schwer erreicht werden. Aufgrund der rotierenden, wirbel
artigen Strömung entsteht eine von der Wasseroberfläche zum Beckengrund auf
und ab gehende Strömung, wodurch sich eine die Wasseroberfläche und die
Wasserschicht am Beckengrund rührende, kreisende Strömung bildet.
Wegen des beim Schraubensystem relativ großen Reibungswider
standes zwischen Schraubenflügeln und Wasser ist eine größere,
spezifische Schraubenleistung und daher eine erhöhte Motor
kapazität erforderlich.
Bei den bekannten Systemen können auch Probleme bei Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit auftreten. Eine Erhöhung der
Geschwindigkeit ist durch eine Erhöhung der Schraubendrehzahl
erreichbar, jedoch können Kavitationen und Probleme durch
Geräusch und Vibration entstehen, welche schließlich zu einer
Störung des Motors führen können.
Zur Umwandlung der aus den Wasserstrahllöchern kommenden
Strömung in eine stabile Gleichrichtungsströmung ist vor
gesehen, wie aus JP9-78865 bekannt, vor den Wasserstrahllö
chern eine Vielzahl von Gleichrichtungsplatten anzuordnen. Es
hat sich jedoch gezeigt, daß die bestehenden Probleme bei
Verwendung eines Schrauben-Systems zur Strömungserzeugung
dadurch nicht vollkommen gelöst werden können, denn je mehr
Gleichrichtungsplatten in geringeren Abständen angeordnet
werden, desto größer wird der Wasserwiderstand.
Bei bislang bekannten Schwimmbecken dieser Art ist meistens
an der den Wasserstrahllöchern gegenüber liegenden Wandseite
ein Wasserabsaug- bzw. Ablaßloch in Form eines Rohres zum
Aufnehmen des Strömungswassers angeordnet. In solch einer
Konstruktion kann das gesamte Strömungsvolumen nicht auf
einmal aufgenommen und abgelassen werden, d. h. ein Teil des
strömenden Wassers stößt auf die mit dem Wasserabsaug- bzw.
Ablaßloch versehene Wand und prallt davon ab, wodurch eine
Aufprallwelle entstehen kann, die zusammen mit dem in
Längsrichtung strömenden Wasser eine für den Schwimmenden
unerwünschte, komplexe Strömung erzeugen kann.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 1 870 179 ist eine Schwimm
wanne mit einer Vorrichtung zur stationären Beobachtung von schwimmenden
Personen mit Gegenstromanlage bekannt. Die Schwimmwanne besitzt einen
Wassereinlass, welcher durch ein Wasserreservoir gespeist wird und dessen
Niveau sich oberhalb des Wasserniveaus des Beckens befindet. Nach Durchlauf
des Wassers durch das Becken wird die entsprechende Menge Wasser wieder
durch die Rückförderung mit Hilfe einer Pumpe in das Wasserreservoir beför
dert. Das Wasserniveau wird entsprechend erhöht so, dass eine entsprechende
Ausströmgeschwindigkeit entstehen kann. Damit hängt die maximal erzeugbare
Strömungsgeschwindigkeit des Wassers lediglich vom Höhenunterschied des
Wasserspiegels in der Schwimmwanne und dem Wasserreservoir an der Ein
laufseite ab. Dieses besitzt den Nachteil, dass bei zu hohen Strömungsge
schwindigkeiten bspw. im Einsatz mit Leistungssportlern ein sehr hohes Niveau
im Wasserreservoir entsteht. Die Förderleistung der Pumpen regelt dabei den
Wasserzufluss. Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten senkt sich der Wasser
spiegel des Beckens entsprechend ab. Würde man den Wasserbehälter unter
Druck setzen, so könnten höhere Strömungsgeschwindigkeiten entstehen. Auch
zeigt DE-GM 1 870 179 Einlassöffnungen mit Netzstruktur, die über den ge
samten Bereich der Ein- und Auslasswand verteilt sind. Dieses führt zu einer
Geschwindigkeitsverteilung, welche von der Tiefe im Schwimmbecken abhängt,
d. h. die Wasserströmung am Boden besitzt eine andere Geschwindigkeit als die
Strömung an der Wasseroberfläche. Das gleiche Problem zeigt sich auch an der
Ablaufseite des Schwimmbeckens. Dort können Turbulenzen entstehen, die den
Schwimmenden beeinträchtigen können. Eine laminare Strömung ist mit dieser
Anordnung schwer möglich.
Aus der gattungsgemäßen DE 39 21 015 C1 ist ein Schwimmbecken mit einer
Gegenstromanlage bekannt, welches auf dem Prinzip beruht, dass der Wasser
stand im Wasserreservoir höher liegt als der Wasserstand im Schwimmbecken
selbst, so dass eine Strömung erfolgt. Die Zirkulation eines Wasserkreislaufs
wird hier über ein Pumpenaggregat erreicht. Eine dem Schwimmer entgegen
kommende möglichst laminare Strömung soll durch einen Strömungsrichter er
reicht werden. Die Abströmung wird durch einen Wasseraufnahmebehälter ge
löst. Dieser besitzt allerdings auch keine Strömungsabkopplung zum Schwimm
bereich. Ein Rückstau und Turbulenzen aufgrund der unterschiedlichen geomet
rischen Strömungsbedingungen und damit verbunden der einzelnen Bereiche
des Wassers können entstehen. Ein laminarer Strömungsverlauf könnte nicht
mehr beibehalten werden und würde die Schwimmenden mindestens im hinte
ren Bereich behindern. Die Einströmung wird über einen Strömungsrichter ge
löst, der eine möglichst laminare Strömung über den gesamten Strömungsquer
schnitt erzeugt. Allerdings werden dabei sehr große Mengen Wasser bewegt.
Dies ist nicht ökonomisch. Da der Schwimmende sich zumeist an der Wasser
oberfläche bewegt, ist es lediglich dort wichtig eine möglichst laminare Strö
mung zu erreichen.
In der US-PS 4 001 899 wird ein Schwimmbad mit Gegenstromanlage be
schrieben, welches auch therapeutischen Zwecken dienen kann. Die Wasser
einführung funktioniert über mehrere Wasserstrahllöcher knapp unterhalb der
Wasseroberfläche, die Wasserabführung wird durch Schleusen erreicht. Diese
haben allerdings den Nachteil, dass sich Wasser, welches sich am Boden des
Schwimmbeckens befindet und weniger schnell "mitströmt", schlecht und nicht
vollständig aufgefangen werden kann. Turbulenzen entstehen auch aufgrund
von Aufprallwellen und werden den Schwimmenden beeinflussen. Eine Aufgabe
besteht nun darin eine möglichst gleichmäßige Abführung des Wasserstromes
zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei herkömmlichen Schwimmbe
cken mit Gegenstrom-Schwimmanlage bestehenden Probleme zu beseitigen
und ein neues Wasserzirkulationssystem zu entwickeln, das eine der Schwimm
geschwindigkeit einer Person entgegenwirkende Strömungsgeschwindigkeit und
eine an und unmittelbar unter der Wasseroberfläche auftretende stabile Gleich
richtungsströmung sowie eine überall in Querrichtung einheitliche Strömungsge
schwindigkeit erzeugen kann. Dabei soll die stabile Gleichrichtungsströmung
nicht durch eine an der Ablassseite bzw. gegenüberliegenden Wand entstehen
de Aufprallwelle gestört werden.
Die oben erwähnte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 3
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü
chen.
Es ist vorgesehen, dass der Wasserbehälter hermetisch verschlossen ist, wobei
das darin gespeicherte Wasser je nach den Erfordernissen unter Druck gesetzt
werden kann.
Ferner ist vorgesehen, die Schleusenplatte nach oben gebogen zu gestalten.
Überdies wird auch vorgeschlagen, an der Oberseite der Schleuse eine Sicher
heitsbarriere anzubringen, die einen menschlichen Körper nicht durchlässt.
Die Anordnung kann vorzugsweise so ausgebildet sein, dass je nach Erforder
nissen auf dem Wege vom Wasseraufnahmebehälter bis zum Pumpenaggregat
eine Filtereinheit, eine Entkeimungseinheit, und/oder eine Heizung miteinander
verbunden angeordnet sind.
Bei dem hier beschriebenen Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage
wird zunächst ausreichend Wasser in Schwimmbecken, Wasserbehälter, und
Wasseraufnahmebehälter gespeichert. Danach wird das Pumpenaggregat in
Betrieb gesetzt, um den Wasserbehälter mit Wasser durch den Wasserkanal zu
versorgen. Das Energieniveau (ENERGY HEAD) im Wasserbehälter liegt höher
als das Energieniveau an der Wasseroberfläche des Schwimmbeckens. Auf
grund dieses Niveauunterschieds (H) kann das im Wasserbehälter gespeicherte
Wasser ins Schwimmbeckenwasser hineingestrahlt werden. Dieses gestrahlte
Wasser erzeugt eine Strömung an und unmittelbar unter der Wasseroberfläche
in Richtung
Ablauf, wobei es sich nicht um eine rotierende, wirbelartige Strömung sondern
um eine laminare Strömung handelt. Steht der Wasserbehälter unter Druck, so
wird zum oben erwähnten Energieniveau eine Druckhöhe (PRESSURE HEAD)
addiert.
Nach den Beckenseiten zu verringern sich die Abstände zwischen den
Wasserstrahllöchern, so dass das Strömungsvolumen immer mehr zunimmt. Es
besteht überdies noch die Möglichkeit, durch Verringerung der
Lochquerschnittsflächen an den Beckenseiten eine höhere Geschwindigkeit zu
erreichen. Durch Erhöhung des Strömungsvolumens und/oder durch eine
höhere Strömungsgeschwindigkeit kann die durch den Widerstand an den
beiden Schwimmbeckenrändern bewirkte Reduzierung der Strömungs
geschwindigkeit überwunden und dadurch eine im wesentlichen einheitliche
Strömungsgeschwindigkeit im der gesamten Querrichtung erreicht werden.
Das über die Schleuse strömende Wasser wird vom Wasseraufnahmebehälter
aufgenommen und vorläufig dort gespeichert. Da die Schleusenplatte an der
Schleusenschulter nach oben gebogen ist, wird eine Aufprallwelle vermieden,
die beim Stoß des Strömungswassers an die ablaufseitige Wand entstehen und
dann zurück in Richtung Einlauf strömen kann.
Es wird hier auch vorgeschlagen, eine Sicherheitsbarriere anzubringen, um
Verletzungen bzw. Einklemmen von Händen und Füßen eines Schwimmers zu
verhindern, dessen Kraft eventuell nachgelassen hat und der an die Schleuse
zum Ablauf getrieben wurde.
Schließlich ist vorgesehen, dass das im Wasseraufnahmebehälter 7 kurz
gespeicherte Wasser über den Wasserauslass 71 durch das Wasserförderrohr 8
nach der jeweiligen Behandlung in der Filtereinheit 80, der Entkeimungseinheit
81 und in der Heizung 82 zum Pumpenaggregat 3 gefördert (Pfeil e) wird. Vom
Wasserbehälter über das Pumpenaggregat zurück zum Wasserbehäl
ter wird somit ein kontinuierlicher Wasserkreislauf gebildet.
Die Erfindung wird in folgenden Ausführungsbeispielen anhand
der Figuren näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Schwimmbeckens in verein
fachter Darstellung;
Fig. 2 einen Schnitt der Wassereinströmungsseite in
vereinfachter, perspektivischer Darstellung;
Fig. 3 einen Schnitt der Wasserabflußseite in verein
fachter, perspektivischer Darstellung;
Fig. 4 Frontansicht der Wasserstrahllöcher in verschiede
nen Variationen
Das Schwimmbecken ist mit 1 bezeichnet und mit Wasser 10 zum
Schwimmen gefüllt. Es weist eine nach oben offene Kastenform
auf mit einer Länge (Strömungsrichtung) von zwei- bis
dreifacher menschlicher Körpergröße, einer Breite von ca. 1.5
-3 m, damit eine Person sich zum Schwimmen bequem genug
bewegen kann, und einer Tiefe von ca. 1-1.5 m. Zur Her
stellung können Beton, FRP (Faserverstärkter Kunststoff),
Schaumstoff, Rostfreier Stahl, Blech, Nichtmetallerzeugnisse
und dergleichen verwendet werden.
Außen am Einlaufende des Schwimmbeckens 1 ist ein Wasserbehäl
ter 2 angeordnet, der in Verbindung mit der Außenwand 11 des
Schwimmbeckens 1 einen hermetisch abgeschlossenen Raum bildet,
dessen Innenraum mit gespeichertem Wasser 20 gefüllt ist.
Dieser Wasserbehälter ist so aufgebaut, daß die Summe der
obersten potentiellen Energie (POSITION HEAD/Wassersäule) und Druckhöhe
(PRESSURE HEAD) ein Niveau H (Druckhöhe) erreichen kann, welches höher
als der Wasserstand 10s des im Schwimmbecken 1 befindlichen Schwimmwas
sers 10 ist. Mit anderen Worten, der Wasserstand 20s im Wasserbehälter 2 wird
höher gehalten als der Wasserstand 10s des Schwimmbeckens 1 und/oder
Druckhöhe wird durch Druckausübung auf das gespeicherte Wasser 20 im
Wasserbehälter 2 erhöht. An der Spitze 21 des Wasserbehälters 2 ist ein Entlüf
tungsventil 22 vorgesehen, das bei Druckausübung auf den Wasserbehälter 2
die in der Spitze 21 entstehende Luft auslässt. An den Wasserbehälter 2 ist der
vom Pumpenaggregat 3 hergeleitete Wasserkanal 30 angeschlossen.
Der Wasserbehälter 2 ist in dieser Ausführungsform hermetisch abgeschlossen,
so dass eine innere Druckerhöhung möglich ist. In Weiterbildung dieses
Schwimmbeckens kann ein offener Wasserbehälter gestaltet werden, dessen
innerer Wasserstand ständig höher als der Schwimmbecken-Wasserstand liegt.
An der einlaufseitigen Wand 11 des Schwimmbeckens 1 ist eine Vielzahl von
mit dem Wasserbehälter 2 verbundenen Wasserstrahllöchern 4 über die gesam
te Breite vorgesehen, die ein wenig unter dem Wasserstand 10s des Schwimm
beckens 1 einmünden. Sämtliche Wasserstrahllöcher 4 befinden sich gradlinig
in Querrichtung des Beckens, und der Abstand der Löcher zueinander verringert
sich jeweils von der Beckenwandmitte bis zu den beiden Seitenwänden. Dabei
ist die Öffnung sämtlicher Wasserstrahllöcher 4 kreisförmig, wie ersichtlich in
Fig. 2 und Fig. 4(A), rechteckig oder schlitzförmig, wie ersichtlich in Fig. 4(B),
oder die Querschnittsfläche kann so gestaltet werden, dass sie sich zu den bei
den Seitenwänden hin verkleinert oder vergrößert, wie ersichtlich in Fig. 4(C).
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Wasserbehälter 2 zusammenhängend mit
dem Schwimmbecken 1 gestaltet. In Weiterbildung dieser Erfindung kann der
Wasserbehälter getrennt vom Schwimmbecken 1 angeordnet werden, insofern
der bereits erwähnte Aufbau eingehalten werden kann, d. h. der Wasserbehälter
so aufgebaut ist, dass die Summe des obersten potentiellen Energie (Wasser
säule) und der Druckhöhe ein Niveau H (Druckhöhe) erreichen kann, welches
höher als der Wasserstand 10s des im Schwimmbecken 1 befindlichen
Schwimmwassers 10 ist.
In diesem Fall können der Wasserbehälter 2 und sämtliche Wasserstrahllöcher
4 durch eine Rohrleitung miteinander verbunden werden.
An der den Wasserstrahllöchern gegenüberliegenden Schmalseite des
Schwimmbeckens 1 ist eine Schleusenwand 5 in Querrichtung gestaltet. Die
Schleusenschulter 50 der Schleusenplatte 51 ist um ein bestimmtes Maß niedri
ger als der obere Rand der Seitenwand 12 des Schwimmbeckens 1. Die
Schleusenwand wird von einer Schleusenplatte 51 gebildet, deren Schleusen
schulter 50 in Richtung des Ablaufs nach oben gebogen ist.
Des weiteren ist vor der Schleuse 5 eine Sicherheitsbarriere 6 angeordnet. Die
se Sicherheitsbarriere 6 besteht aus einer Vielzahl von Stangen 60, 60, . . ., die
auf einem Absatz 13d in einem bestimmten Abstand (ein Abstand, der zumin
dest den Durchtritt eines Menschen verhindert) eingebracht sind. Der Absatz ist
an der ablaufseitigen Wand 13 gebildet, in der Höhe, in der sich die Schleusen
platte 51 zu biegen beginnt. Die Spitzen dieser Stangen 60 ragen aus der Was
seroberfläche 10s des Schwimmwassers 10 heraus und sind an einem bandar
tigen Träger 61 befestigt und eingehängt, der an den beiden oberen Rändern
der Seitenwände 12 brückenartig gestützt ist. Die
Sicherheitsmaßnahmen beschränken sich nicht allein auf die
Sicherheitsbarriere 6 dieses Ausführungsbeispieles. Zusätzlich
sollte eine Vorrichtung installiert werden, die Verletzungen
bzw. Einklemmen von Händen und Füßen des Schwimmers verhindern
kann. Zum Beispiel kann auf die obere Seite der Schleusen
schulter ein nicht in den Figuren gezeigtes Netz oder
dergleichen zur Abdeckung der oberen Öffnung des Wasserauf
nahmebehälters angebracht werden.
Hinter der Schleuse 5 ist ein Wasserspeicher 7 gebildet, der
das über die Schleuse strömende Wasser aufnehmen und speichern
kann. Die Öffnung des Wasseraufnahmebehälters erstreckt sich
über die gesamte Breite der Schleuse 5, und der Behälter ist
kapazitätsmäßig so konstruiert, daß er während einer bestimm
ten Zeitdauer das einströmende Wasser speichern kann. Der
Wasseraufnahmebehälter 7 ist mit dem Schwimmbecken 1 in einem
Stück aus demselben Material gebildet. Er kann auch gesondert
gestaltet und entsprechend angeordnet werden.
Des weiteren ist im Boden des Wasseraufnahmebehälters 7 ein
Wasserauslaß 71 gebildet, um aufgenommenes Wasser 70 in das
bereits erwähnte Pumpenaggregat 3 zu fördern. Der Wasserauslaß
71 ist durch das Wasserförderrohr 8 mit dem Pumpenaggregat 3
je nach Erfordernissen über eine Filtereinheit 80, eine
Entkeimungseinheit 81 und eine Heizung 82 verbunden. Die
Filtereinheit 80 dient zur Beseitigung der im Schwimmwasser
10 schwebenden Stäube u. dgl., die Entkeimungseinheit 81 dient
zur Entkeimung des Schwimmwassers 10 und die Heizung 82 dient
zur Regulierung der Wassertemperatur, um eine zum Schwimmen
angemessene Temperatur des Schwimmwassers 10 zu halten. Die
Einheiten können je nach Bedürfnissen entsprechend kombiniert
angeordnet werden. Für diese Aggregate und Einheiten sind die
im allgemeinen bekannten Einrichtungen bzw. Anlagen verwend
bar, daher werden sie hier nicht extra erläutert.
Das Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage, dessen Ausführung .
oben erläutert ist, funktioniert folgendermaßen:
Zuerst wird ausreichend Wasser in Schwimmbecken 1, Wasserbehälter 2 und Wasseraufnahmebehälter 7 gespeichert und dann das Pumpenaggregat in Be trieb gesetzt, um Wasser durch den Wasserkanal zum Wasserbehälter 2 zu för dern (Pfeil a). Die in der Spitze 21 des Wasserbehälters 2 zurückgebliebene Luft tritt dann aufgrund des Wasserdurchflussdrucks des gespeichertes Wassers 20 aus dem Entlüftungsventil 22 aus, so dass das gespeicherte Wasser 20 im Wasserbehälter 2 einen geeigneten Druck erreichen kann. Infolgedessen er reicht das Energieniveau in der Spitze 21 des gespeicherten Wassers 20 eine Summe von Wasserstand und Druckhöhe.
Zuerst wird ausreichend Wasser in Schwimmbecken 1, Wasserbehälter 2 und Wasseraufnahmebehälter 7 gespeichert und dann das Pumpenaggregat in Be trieb gesetzt, um Wasser durch den Wasserkanal zum Wasserbehälter 2 zu för dern (Pfeil a). Die in der Spitze 21 des Wasserbehälters 2 zurückgebliebene Luft tritt dann aufgrund des Wasserdurchflussdrucks des gespeichertes Wassers 20 aus dem Entlüftungsventil 22 aus, so dass das gespeicherte Wasser 20 im Wasserbehälter 2 einen geeigneten Druck erreichen kann. Infolgedessen er reicht das Energieniveau in der Spitze 21 des gespeicherten Wassers 20 eine Summe von Wasserstand und Druckhöhe.
Dieses Energieniveau liegt höher als das Energieniveau (vor allem der Wasser
stand) an der Wasseroberfläche 10s des Schwimmbeckens 1. Aufgrund dieses
Niveauunterschieds (H) lässt sich das gespeicherte Wasser 20 aus Wasser
strahllöchern ins Schwimmwasser 10 strahlen (Pfeil b). Dieses Strahlwasser ist
kein rotierender Wasserstrom und strömt deshalb an und unmittelbar unter der
Wasseroberfläche in einer laminaren Strömung in Richtung Ablauf (Pfeil c). Mit
abnehmenden Abständen zwischen den einzelnen Wasserstrahllöchern 4 in
Richtung der Beckenseitenwände, nimmt die Strömung zu, je näher man den
Seitenwänden kommt; oder, je näher man den Seitenwänden kommt, desto
schneller strömt das Wasser, wenn die Querschnittsflächen der Wasserstrahllö
cher nach den Seiten zu immer mehr reduziert werden. Durch diese Maßnah
men kann der Geschwindigkeitsverlust reduziert werden, der mehr oder weniger
durch den Widerstand an den Seitenwänden des Schwimmbeckens 1 entsteht.
Eine im wesentlichen einheitliche Strömungsgeschwindigkeit kann so über die
gesamte Breite des Schwimmbeckens erreicht werden.
Das zum Ablauf gelangende Wasser strömt über die Schleuse 5 (Pfeil d) in den
Wasseraufnahmebehälter 7 und wird dort vorläufig gespeichert. Dabei entsteht
an der Schleusenplatte 51 aus dem Strömungswasser keine Aufprallwelle in
Richtung Einströmseite, da die Schleusenplatte 51 nach oben leicht gebogen
ist.
Die Sicherheitsbarriere dient zur Verhinderung von Verletzungen bzw. Einklem
mungen von Händen und Füßen eines Schwimmers, dessen Kraft eventuell
nachgelassen hat und der an die Schleuse zum Auslauf getrieben wurde.
Das im Wasseraufnahmebehälter 7 kurz gespeicherte Wasser wird über den
Wasserauslass 71 durch das Wasserförderrohr 8 nach der jeweiligen Behand
lung in der Filtereinheit 80, der Entkeimungseinheit 81 und der Heizung 82 zum
Pumpenaggregat 3 gefördert (Pfeil e). Vom Wasserbehälter über das Pumpen
aggregat zurück zum Wasserbehälter wird somit ein kontinuierlicher Wasser
kreislauf gebildet.
Das Schwimmbecken ist wie oben erläutert aufgebaut, wobei sich folgende Vor
teile ergeben:
Das vom Pumpenaggregat geförderte Wasser wird vorab im Wasserbehälter gespeichert, wodurch ein hohes Energieniveau entstehen kann. Unter Ausnut zung dieses Energieniveaus wird das Wasser dann durch Wasserstrahllöcher ausgestrahlt, wobei sich eine stabile, laminare Strömung erzeugen lässt, anders als die bislang bekannte, durch eine Schraube erzeugte, rotierende, wirbelartige Strömung (Turbulenz). Es kann also an und unmittelbar unter der Wasserober fläche eine stabile Gleichrichtungsströmung erreicht werden.
Das vom Pumpenaggregat geförderte Wasser wird vorab im Wasserbehälter gespeichert, wodurch ein hohes Energieniveau entstehen kann. Unter Ausnut zung dieses Energieniveaus wird das Wasser dann durch Wasserstrahllöcher ausgestrahlt, wobei sich eine stabile, laminare Strömung erzeugen lässt, anders als die bislang bekannte, durch eine Schraube erzeugte, rotierende, wirbelartige Strömung (Turbulenz). Es kann also an und unmittelbar unter der Wasserober fläche eine stabile Gleichrichtungsströmung erreicht werden.
Um eine noch höhere Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen, kann im herme
tisch abgeschlossen aufgebauten Wasserbehälter das Energieniveau durch die
Druckhöhenzunahme, die durch die Erhöhung des inneren Drucks bewirkt wird,
vergrößert werden. Die so erreichte Strömungsgeschwindigkeit ist durch Einstel
lung des Pumpenaggregates beliebig regulierbar.
Wie bereits erläutert, wird die an den Wasserstrahllöchern vorliegende Strö
mungsgeschwindigkeitsenergie nicht allein durch die Förderenergie des Pum
penaggregates, sondern mit Hilfe der im Wasserbehälter gespeicherten Energie
erzeugt, so dass die Gegenstrom-Schwimmanlage mit einem Pumpenaggregat
verhältnismäßig geringer Kapazität betrieben werden kann.
Die Wasserstrahllöcher können in ihren Querschnittsflächen und ihren Abstän
den zueinander von der Beckenwandmitte nach den beiden Seitenwänden zu
variabel ausgelegt werden. Es ist daher möglich, in Zusammenhang mit dem
rechnerisch ermittelbaren Strömungswiderstand an beiden Seitenwänden die
Querschnittsflächen und/oder Abstände so einzustellen, dass eine im wesentli
chen einheitliche Strömungsgeschwindigkeit über die gesamte Beckenbreite
realisiert werden kann.
Am Abfluss ist die Schleusenplatte gebogen, wodurch die Prallwelle, die sonst
beim Stoß an die Schleusenplatte entstehen und in Richtung Wassereinlauf zu
rückströmen kann, gehemmt wird. Infolgedessen kann vorteilhafterweise eine
stabile Gleichrichtungsströmung im Schwimmbecken erreicht werden.
1
Schwimmbecken mit Gegenstromanlage
10
Schwimmwasser
10
s Wasserstand, Wasseroberfläche
11
Einlaufseitige Wand
12
Oberer Rand der Seitenwand
13
Ablaufseitige Wand
13
d Absatz
2
Wasserbehälter
20
Gespeichertes Wasser
20
s Wasserstand
21
Spitze
22
Entlüftungsventil
3
Pumpenaggregat
30
Wasserkanal
4
Wasserstrahlloch bzw. Wasserstrahllöcher
5
Schleuse
50
Schleusenschulter
51
Schleusenplatte
6
Sicherheitsbarriere
60
Stange
61
Träger
7
Wasseraufnahmebehälter
70
Aufgenommenes Wasser
71
Wasserauslaß
8
Wasserförderrohr
80
Filtereinheit
81
Entkeimungseinheit
82
Heizung
a Strömung im Wasserkanal
b Wasserstrahl vom Wasserstrahlloch
c Strömung im Becken
d Überlauf über die Schleuse
e Wasserzufuhrrohr
H HEAD (Druckhöhe)
a Strömung im Wasserkanal
b Wasserstrahl vom Wasserstrahlloch
c Strömung im Becken
d Überlauf über die Schleuse
e Wasserzufuhrrohr
H HEAD (Druckhöhe)
Claims (6)
1. Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage, mit:
einem Schwimmbecken (1), in dem das Schwimmwasser gespeichert wird, einem Wasserbehälter (2), der so aufgebaut ist, dass die Summe aus dem Wasserstand und der Druckhöhe höher liegen kann als der Wasserstand (10s) des Schwimmbeckens (1),
einem Wasseraufnahmebehälter (7), der das über eine Schleuse (5) abströmende Wasser aufnimmt, und
einem Pumpenaggregat (3), das das im Wasseraufnahmebehälter (7) aufgenommene Wasser in den Wasserbehälter (2) fördert,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Wasserstrahllöcher (4) mit dem Wasserbehälter (2) verbunden sind und sich unmittelbar unterhalb der Wasseroberfläche (10s) in der einlaufseitigen Wand des Schwimmbeckens (1) befinden,
dass die Schleuse (5) am oberen Rand der den Wasserstrahllöchern (4) gegenüberliegenden Wand angeordnet ist, und
dass die Abstände der Wasserstrahllöcher (4) zueinander und/oder deren Querschnittsflächen immer von der Mitte in Richtung der beiden Ränder des Schwimmbeckens (1) veränderbar sind.
einem Schwimmbecken (1), in dem das Schwimmwasser gespeichert wird, einem Wasserbehälter (2), der so aufgebaut ist, dass die Summe aus dem Wasserstand und der Druckhöhe höher liegen kann als der Wasserstand (10s) des Schwimmbeckens (1),
einem Wasseraufnahmebehälter (7), der das über eine Schleuse (5) abströmende Wasser aufnimmt, und
einem Pumpenaggregat (3), das das im Wasseraufnahmebehälter (7) aufgenommene Wasser in den Wasserbehälter (2) fördert,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Wasserstrahllöcher (4) mit dem Wasserbehälter (2) verbunden sind und sich unmittelbar unterhalb der Wasseroberfläche (10s) in der einlaufseitigen Wand des Schwimmbeckens (1) befinden,
dass die Schleuse (5) am oberen Rand der den Wasserstrahllöchern (4) gegenüberliegenden Wand angeordnet ist, und
dass die Abstände der Wasserstrahllöcher (4) zueinander und/oder deren Querschnittsflächen immer von der Mitte in Richtung der beiden Ränder des Schwimmbeckens (1) veränderbar sind.
2. Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Schleuse (5), die an der Schleusenschulter am
Ablauf nach oben gebogen ist.
3. Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage, mit:
einem Schwimmbecken (1), in dem das Schwimmwasser gespeichert wird,
einem Wasserbehälter (2), der so aufgebaut ist, dass die Summe aus dem Wasserstand und der Druckhöhe höher liegen kann als der Wasserstand (10s) des Schwimmbeckens (1),
einem Wasseraufnahmebehälter (7), der das über eine Schleuse (5) abströmende Wasser aufnimmt, und
einem Pumpenaggregat (3), das das im Wasseraufnahmebehälter (7) aufgenommene Wasser in den Wasserbehälter (2) fördert,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Wasserstrahllöcher (4) mit dem Wasserbehälter (2) verbunden sind und sich unmittelbar unterhalb der Wasseroberfläche (10s) in der einlaufseitigen Wand des Schwimmbeckens (1) befinden, und
dass die Schleuse (5) am oberen Rand der den Wasserstrahllöchern (4) ge genüberliegenden Wand angeordnet ist und an der Schleusenschulter am Ablauf nach oben gebogen ist.
einem Schwimmbecken (1), in dem das Schwimmwasser gespeichert wird,
einem Wasserbehälter (2), der so aufgebaut ist, dass die Summe aus dem Wasserstand und der Druckhöhe höher liegen kann als der Wasserstand (10s) des Schwimmbeckens (1),
einem Wasseraufnahmebehälter (7), der das über eine Schleuse (5) abströmende Wasser aufnimmt, und
einem Pumpenaggregat (3), das das im Wasseraufnahmebehälter (7) aufgenommene Wasser in den Wasserbehälter (2) fördert,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Wasserstrahllöcher (4) mit dem Wasserbehälter (2) verbunden sind und sich unmittelbar unterhalb der Wasseroberfläche (10s) in der einlaufseitigen Wand des Schwimmbeckens (1) befinden, und
dass die Schleuse (5) am oberen Rand der den Wasserstrahllöchern (4) ge genüberliegenden Wand angeordnet ist und an der Schleusenschulter am Ablauf nach oben gebogen ist.
4. Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserbehälter
(2) hermetisch abgeschlossen ist und das darin gespeicherte Wasser unter
Druck gesetzt werden kann.
5. Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite der
Schleuse eine Sicherheitsbarriere angeordnet ist, die einen menschlichen Kör
per nicht durchlässt.
6. Schwimmbecken mit Gegenstrom-Schwimmanlage nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Weg vom
Wasseraufnahmebehälter (7) bis zum Pumpenaggregat (3) eine Filtereinheit,
eine Entkeimungseinheit und/oder eine Heizung miteinander verbunden ange
ordnet sind.
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