DE2455638B2 - Vorrichtung zur Erzeugung von Lichteffekten - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung von LichteffektenInfo
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Description
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 20 51 190 ist eine drehbare Farbfilterscheibe bekannt, bei der durch
zwei im kleinen Abstand angeordnete Platten ein Hohlraum ausgebildet ist, in dem sich zwei miteinander
nicht mischbare Flüssigkeiten befinden, von denen mindestens eine farbig ist. Als Flüssigkeiten werden
Wasser und Paraffinöl genannt Wird die Scheibe in Drshung versetzt, so ergibt sich durch ständig
veränderte Konstellationen der beiden Flüssigkeiten ein kaleidoskopartiger Effekt, der mit Hilfe einer Lampe
und eines Objektivs auf eine Wand oder einen Schirm projiziert wird.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Lichteffekten, anzugeben,
für die mehr als zwei, nämlich drei bis fünf nicht vollständig und permanent miteinander mischbare
Flüssigkeiten definiert sind und zum anderen besondere Ausgestaltungen der Vorrichtung andere und gesteigerte
ästhetische Effekte möglich machen.
Die Lösung der Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Vorrichtung erzielt.
Die im Anspruch 1 angegebene Reihenfolge A, B, C für zunehmende Dichte gilt nicht, wenn Hexachlorbutadien
allein oder nur mit geringen Anteilen der anderen Flüssigkeiten vermischt eingesetzt wird, dann lautet die
Reihenfolge B, C, A.
Unter »Paraffinöl« werden alle nur oder überwiegend aus Alkanen bestehende Mineralöle und Benzine mit
vorzugsweise folgenden Kennzahlen verstanden:
Verdunstungszahl nach DIN 53 170: > 500
Viskosität (20° Celsius): < 5OcP
Aromatengehalt: < 2%
Naphthengehalt: < 25%
Stockpunkt: < 0° Celsius
Viskosität (20° Celsius): < 5OcP
Aromatengehalt: < 2%
Naphthengehalt: < 25%
Stockpunkt: < 0° Celsius
Unter »Silikonöl« werden alle Silikonöle verstanden, die keine polaren Gruppen enthalten und die nicht
fluoriert sind, und zwar sowohl solche mit als auch ohne Phenylgruppen, mit vorzugsweise folgenden Kennzahlen:
Verdunstungszahl nach DIN 53 170: >
5OC
Viskosität (20° Celsius): < 100 cP
Stockpunkt: < 0° Celsius.
Viskosität (20° Celsius): < 100 cP
Stockpunkt: < 0° Celsius.
Für »Naphthene« gilt die oben angegebene Definition für Paraffinöl unter Wegfall des Naphthengehaltes,
wobei aber stattdessen der Alkangehalt kleiner als 30% ist.
Eine zweckmäßige Auswahl für drei Flüssigkeiten ist in den Unteransprüchen 2 bis 7 sowie in der
nachfolgenden Tabelle angegeben, die für die jeweils nicht möglichen oder empfehlenswerten Kombinationen
anstelle einer Flüssigkeitsangabe einen Querstrich enthält.
Zeilen- Nr. |
Äthandiolmono- phenyläther |
Spalten-Nr. 1 |
2 | 3 | 4 | 5 |
Propandiolkarbonat | Paraffinöl | Silikonöl ohne Phenylgruppen |
Silikonöl mit Phenylgruppen |
Naphthene | Hexachlor- butadien |
|
1 | Tri-(2-chloräthyl)-ortho- phosphat |
Wasser | Wasser | Wasser | - | - |
2 | Tetrahydrothiophen- 1,1-dioxid |
Wasser | Wasser | Wasser | Wasser | Wasser |
3 | Dibutoxyäthyl- phthalat |
Wasser | Wasser | Wasser | Wasser | Wasser |
4 | Polyäther | Polyäther | Polyäther | — | - | |
5 | Propantrioxy- äthyläther |
Propantrioxy- äthyläther |
— | - | - | |
Bevorzugt unter den Kombinationen mit drei Flüssigkeiten sind die der ersten Spalte, bei denen eine
Flüssigkeit also Paraffinöl ist, und hier wiederum die Kombinationen der zweiten und dritten Zeile. Günstig
sind auch die wasserfreien Kombinationen der beiden letzten Spalten, weil hierbei ein Gefrieren nicht zu
befürchten ist.
Kombinationen mit vier nicht vollständig und nicht permanent miteinander mischbaren Flüssigkeiten ergeben
sich nach einer Weiterbildung der Erfindung, wenn als vierte Flüssigkeit ein Fluorsilikonöl oder ein
Perfluorpolyäther verwendet wird. In beiden Fällen gelten zur näheren Definition dieser beiden Flüssigkeiten
die oben für Silikonöl angegebenen Kennzahlen.
Wenn Kombinationen von fünf nicht vollständig und nicht permanent miteinander mischbaren Flüssigkeiten
gemäß Weiterbildung der Erfindung verwendet werden sollen, so werden zusätzlich ein Fluorsilikonöl und ein
Perfluorpolyäther benutzt.
Die Perfluorpolyäther stellen dann jeweils die dichteste Flüssigkeit E dar, während die Fluorsilikonöle
die Flüssigkeit D oder auch C ergeben.
Im allgemeinen ist es für die Kombinationen von Flüssigkeiten im Rahmen der Erfindung vorteilhaft,
wenn die Dichteunterschiede zwischen den einzelnen Flüssigkeiten möglichst groß sind. Werden nämlich die
Flüssigkeiten zur Erzielung bestimmter Effekte vorübergehend durchmengt oder emulgiert, so wird die
Entemulgierung oder Entmcngung der Flüssigkeiten durch große Dichteunterschiede begünstigt. In Sonder- jo
fällen kann aber auch eine langsame Entemulgierung oder Entmengung verlangt werden, die dann kleine
Dichteunterschiede zweckmäßig erscheinen läßt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens eine der Flüssigkeiten feste oder
flüssige Zusätze in gelöster Form enthält. Je nach Art der Stoffe lassen sich unterschiedliche Wirkungen
erzielen. So kann eine Vergrößerung und gegebenenfalls auch Verringerung der Dichteunterschiede zwischen
den Flüssigkeiten erreicht werden, beispielsweise durch Lösung von Salzen im Wasser eine Dichtevergrößerur.g.
Andere Stoffe beschleunigen die Trennung der Flüssigkeiten voneinander nach einer vorangegangenen
Vermengung oder Emulgierung. Andere Stoffe ermöglichen pine Verringerung des Gefrierpunktes bzw.
Stock punktes einer Flüssigkeit, beispielsweise Salze im Wasser.
Eine andere, durch Zusätze erzielbare Wirkung ist die
Veränderung der Benetzungseigenschaften wenigstens einer eier Flüssigkeiten an den Gefäßwänden. Bringt
man beispielsweise die drei Flüssigkeiten gemäß Spalte 1, Zeile 3 der Tabelle in ein Glasgefäß und
schüttelt das Gefäß kräftig, so beobachtet man nach der
Entmischung, daß die Glasoberfläche in der Wasserschicht mit nicht dekorativen Tröpfchen der anderen
Flüssigkeiten besetzt ist. Ersetzt man jedoch cirka 40 Prozent des Tri-(2-chloräthyl)-orthophosphats durch
Propandiolkarbonat, anders gesagt, mischt man Propandiolkarbonat
zu, so entstehen die Tröpfchen nach dem Schütteln nicht.
Andere Stoffe können zu einer Verminderung oder Abschwächung von Zersetzungs- oder Alterungserscheinungen
der Flüssigkeiten oder darin befindlicher Stoffe führen. So können beispielsweise an sich
bekannte UV-Absorber die Lichtbeständigkeit verbessern.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine der Flüssigkeiten als Trägerflüssigkeit einer koloidalen
Suspension magnetischer Teilchen auszubilden, so daß eine sogenannte »Magnetflüssigkeit« entsteht, die
beispielsweise die mittlere Flüssigkeit einer Kombination von drei Flüssigkeiten in einem Gefäß bildet.
Eine wichtige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß wenigstens eine der Flüssigkeiten gefärbt ist. Neben
anderen Lichtwirkungen ergeben insbesondere Färbungen besonders dekorative ästhetische Effekte bei einer
Vorrichtung nach der Erfindung. Dabei ergeben sich die besten Wirkungen, wenn von Kombinationen mit drei
bis fünf Flüssigkeiten zwei und vorzugsweise drei gefärbt sind. Die Färbung kann erfolgen durch gelöste
Farbstoffe oder farbige Salze, beispielsweise für die Kombination von drei Flüssigkeiten gemäß Zeile 2 der
Tabelle wie folgt:
A: geib durch Sudanorange
B: rotbraun durch Mangan(ll)glycerophosphat
C: grün durch Remacrylgrün
(In C wird auch ein Teil des Sudanorange gelöst.)
Die andere Möglichkeit besteht darin, die Färbung durch in der Flüssigkeit schwebende, schwimmende
oder abgesetzte fein- bzw. kleinteilige Festkörper vorzunehmen, wie Pigmente, Mikrokapseln, die wiederum
farbige Flüssigkeiten enthalten können, blättchenförmige Gebilde, z. B. aus Kunststoff, wobei alle diese
vorgenannten Teile als größte Abmessung < 1 mm haben.
Besondere Effekte lassen sich erzielen, wenn wenigstens eine der Flüssigkeiten fluoreszierende oder
phosphoreszierende Zusätze enthält. Die Flüssigkeit kann dabei ungefärbt oder zusätzlich schwach gefärbt
sein. Beispielsweise kann man einen optischen Aufheller im Propantrioxyäthyläther einer Flüssigkeitskombination
gemäß Ztiiie 5 der Tabelle verwenden. Bestrahlt man dann diese Flüssigkeit mit sogenanntem Schwarzlicht, also einem Licht, das einen hohen Ultraviolettanteil
enthält, so leuchtet die Flüssigkeit in einem grellen Weiß auf.
Eine besondere Wirkung kann erreicht werden, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung wenigstens eine
und vorzugsweise alle Flüssigkeiten ein Trübungsmittel enthalten. Bei ungetrübten Flüssigkeiten ergibt sich die
beste Farbwirkung im allgemeinen im durchfallenden Licht. Bei getrübten Flüssigkeiten tritt eine andere
Farbwirkung auf, wenn nämlich die aus der Lichtquelle stammenden Lichtstrahlen in der Flüssigkeit gestreut
werden. Beispielsweise wird das Tri-(2-chloräthyl)-orthophosphat gemäß Zeile 3 der Tabelle getrübt, wenn
als zweite Flüssigkeit eine ca. 20prozentige wäßrige
Lösung von Kalziumchlorid-6 Hydrat verwendet wird und nachdem alle drei Flüssigkeiten zusammen durch
Schütteln vorübergehend emulgiert wurden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß in dem Gefäß neben den Flüssigkeiten bewegliche Körper
vorhanden sind. Dabei kann insbesondere das spezifische Gewicht der Körper mit Bezug auf die Dichte der
Flüssigkeiten so gewählt sein, daß die Körper in den Flüssigkeiten schweben und/oder eine Lage an den
Grenzschichten zwischen den Flüssigkeiten bzw. an der Oberfläche der obersten Flüssigkeit oder am Boden der
untersten Flüssigkeit einnehmen. Die Körper besitzen zweckmäßig eine geometrisch regelmäßige, vorzugsweise
kugelförmige Gestalt und können entweder durchgehend aus demselben Material bestehen, beispielsweise
aus pigmentiertem, naturfarbenem oder oberflächlich eingefärbtem Kunststoff, andererseits
auch aus geschäumtem Material bestehen. Es können
darüber hinaus aber auch Körper in Form von geschlossenen Hohlkörpern verwendet werden, in
denen sich gasförmige und/oder flüssige Stoffe, beispielsweise auch die Flüssigkeiten gemäß der
Tabelle, befinden. Fluoreszierende oder phosphoreszierende Wirkungen sind ebenfalls möglich. Schließlich
können die Körper aus Magnetmaterial bestehen, so daß sie sich magnetisch bewegen lassen.
Als Gefäß zur Aufnahme der Flüssigkeiten können alle zur permanenten Flüssigkeitsaufnahme geeigneten
ein- oder auch mehrteiligen Gefäße verwendet werden, die wenigstens teilweise durchsichtig oder durchscheinend
sind. Vorzugsweise sollten die Gefäße zur Vermeidung des Auslaufens und von Verdunstungsverlusten
allseitig geschlossen sein, beispielsweise durch Verkleben, Verschweißen, Verschmelzen, usw.
Die Form und Ausbildung der Gefäße sowie ihr Material und ihre Bearbeitung hat wesentlichen Einfluß
auf die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten ästhetischen Effekte und es bestehen
Wechselwirkungen zwischen der gewählten Flüssigkeitskombination, beispielsweise deren Farbkombination,
und der gewählten Ausbildung des Gefäßes, beispielsweise seiner Wandfarbe.
Als Material für die Gefäße lassen sich durchsichtige und durchscheinende, gegebenenfalls farbige, fluoreszierende
oder phosphoreszierende Baustoffe verwenden. In Frage kommen neben Glas und Plexiglas auch
Polystyrol, transparente Polyacrylsulfone, Polyamide und thermoplastische Polyester und Polymethylpenten
sowie fluorierte Äthylen- und Propyien-Polymere. Kombinationen dieser Baustoffe untereinander sowie
mit anderen, nicht durchsichtigen oder durchscheinenden Materialien, beispielsweise Metallen, Kunststoffen
usw., sind möglich.
Die Gefäße können teilweise oder vollständig mit den Flüssigkeiten gefüllt werden. Es kann jedoch ein kleines
Gaspolster, vorzugsweise Luft, im geschlossenen Gefäß verbleiben, um ein Zerbersten bei thermischer Ausdehnung
zu vermeiden.
Es lassen sich auch bereits mit einfachen Gefäßen, beispielsweise gefüllten Hohlzylindern und Hohlquadratsäulen
aus Glas wertvolle ästhetische Effekte erzielen, ohne das Bewegungsvorrichtungen oder
sonstige elektrische, magnetische, dynamische oder thermische Einwirkungen erforderlich sind.
Beispielsweise können solche Gefäße als schmückendes Beiwerk auf Möbeln, als Briefbeschwerer, usw.
verwendet werden. Bewegt man ein Gefäß mit der Hand oder stellt es schnell auf den Kopf, so kehren die
Flüssigkeiten und gegebenenfalls die darin enthaltenen Körper nach brodelnder Strömungsbewegung in ihre
Ausgangslage zurück. Eine Gestaltung in Form von Schmuck ist bei entsprechender Dimensionierung
ebenfalls möglich.
Besondere Effekte ergeben sich, wenn nach einer Weiterbildung der Erfindung das Gefäß aus in kleinem
Abstand voneinander angeordneten Wänden gebildet ist In dünnen Schichten zeigen sich besondere
kaleidoskopartige Effekte durch langsames Ineinanderfließen der Flüssigkeiten. Dabei können die in kleinem
Abstand voneinander angeordneten Wände auch gemeinsam gebogen sein, beispielsweise zu einem
koaxialen Doppelzylinder.
Eine andere Empfehlung der Erfindung lautet dahin, daß als Gefäß ein abgeschlossenes Rohr Verwendung
findet Die Querschnittsform ist dabei beliebig, insbesondere finden aber Kreisquerschnitte Verwendung.
Das Rohr muß nicht starr sein, sondern kann auch als biegsamer Schlauch vorliegen. Wenn das Rohr in sich
zurückgeführt ist, lassen sich geometrisch regelmäßige Figuren erzeugen, insbesondere auch Kreisringe. Solche
Ringe können ebenso wie andere Gefäßformen mit An-, Auf- oder Umhängevorrichtungen versehen sein und bei
entsprechender Dimensionierung auch als Schmuck Verwendung finden, beispielsweise als Armring oder
Ohrring.
ίο Zur Erzielung zusätzlicher Effekte lassen sich
mehrere Gefäße kombinieren, beispielsweise hintereinander anordnen, so daß sich die Farbwirkungen
überlagern und addieren. Das gilt speziell auch für gefäße, in denen die Flüssigkeiten in Form dünner
Schächten angeordnet sind.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erzielung einer kontinuierlichen
oder diskontinuierlichen Bewegung des Gefäßes. Auf diese Weise können besondere Wirkungen erreicht
werden, weil die verschiedenen Flüssigkeiten kontinuierlich oder diskontinuierlich wechselnde Strömungsbilder
unterschiedlicher Form und Farbe bilden. Eine zusätzliche Beeinflussung ist durch die Bewegungsgeschwindigkeit
und -richtung des Gefäßes möglich.
Als Sonderfall eines bewegten Gefäßes sieht die Erfindung eine Kreisscheibe vor, die einen Hohlraum
oder einen konzentrisch zum Kreismittelpunkt angeordneten Ringhohlraum zur Aufnahme der Flüssigkeiten
aufweist, wobei die Kreisscheibe vorzugsweise um ihren Mittelpunkt drehbar gelagert und angetrieben
ist. Dabei kann die Kreisscheibe einen oder mehrere weitere Hohlräume oder Ringhohlräume besitzen, die
gegen den ersten Hohlraum bzw. Ringhohlraum in Richtung zur Achse der Kreisscheibe vorzugsweise
parallel versetzt und mit anderen, insbesondere andersfarbigen Flüssigkeitskombinationen gefüllt sind.
Da sich zusätzlich die Wandabstände variieren lassen, eröffnet sich ein großer Spielraum zur Erzielung
verschiedenartiger kaleidoskopartiger Fließbilder mit großem ästhetischen Reiz.
Eine andere Weilerbildung der Erfindung geht dahin, daß mehrere Gefäße, insbesondere in Form flacher
Scheiben, nebeneinander, auf einer Drehscheibe mit horizontaler Achse angeordnet sind. Auch hier können
die einzelnen Gefäße wieder mit unterschiedlichen Flüssigkeitskombinationen gefüllt sein und gegebenenfalls
zusätzlich unterschiedliche bewegliche Körper enthalten.
Eine andere, wichtige Weiterbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Pumpe zur Erzeugung einer Bewegung wenigstens einer der Flüssigkeiten. Im Gegensatz zu den oben erwähnten Ausführungsformen kann hierbei das Gefäß selbst in Ruhe bleiben. Unter Pumpen werden dabei alle Vorrichtungen zur Erzeugung einer Flüssigkeitsbewegung verstanden, beispielsweise mechanische Pumpen sowie Pumpen unter Ausnutzung thermischer oder magnetischer Effekte. Für die mittels der Pumpe oder mehrerer Pumpen erzeugten Flüssigkeitsbewegungen bestehen viele Möglichkeiten. So sieht eine Empfehlung der Erfindung vor, daß die Pumpe wenigstens eine der Flüssigkeiten ansaugt und zu wenigstens einer der anderen Flüssigkeiten transportiert. Die transportierte Flüssigkeit fällt dann durch mindestens eine andere Flüssigkeitsschicht zurück oder steigt zurück. Bei Verwendung von drei Flüssigkeiten kann mit Hilfe der Pumpe die oberste Flüssigkeit zur untersten oder die unterste Flüssigkeit zur obersten transportiert werden. Es kann auch die
Eine andere, wichtige Weiterbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Pumpe zur Erzeugung einer Bewegung wenigstens einer der Flüssigkeiten. Im Gegensatz zu den oben erwähnten Ausführungsformen kann hierbei das Gefäß selbst in Ruhe bleiben. Unter Pumpen werden dabei alle Vorrichtungen zur Erzeugung einer Flüssigkeitsbewegung verstanden, beispielsweise mechanische Pumpen sowie Pumpen unter Ausnutzung thermischer oder magnetischer Effekte. Für die mittels der Pumpe oder mehrerer Pumpen erzeugten Flüssigkeitsbewegungen bestehen viele Möglichkeiten. So sieht eine Empfehlung der Erfindung vor, daß die Pumpe wenigstens eine der Flüssigkeiten ansaugt und zu wenigstens einer der anderen Flüssigkeiten transportiert. Die transportierte Flüssigkeit fällt dann durch mindestens eine andere Flüssigkeitsschicht zurück oder steigt zurück. Bei Verwendung von drei Flüssigkeiten kann mit Hilfe der Pumpe die oberste Flüssigkeit zur untersten oder die unterste Flüssigkeit zur obersten transportiert werden. Es kann auch die
mittlere Schicht zur obersten und/oder untersten Schicht gepumpt werden. Zusätzlich sind Kombinationen
dieser Varianten möglich.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß mehrere Gefäße über je zwei vorzugsweise oben
und unten angebrachte öffnungen und Verbindungselemente zu einem geschlossenen Pumpenkreislauf zusammengeschaltet
sind. Beispielsweise können auf diese Art mehrere zylindrische Gefäße hintereinander geschaltet
sein, wobei sich je nach Art der Flüssigkeiten, der Art der Verbindungen und der jeweiligen Anschlußpunkte
bestimmte Schichten der einzelnen Flüssigkeiten einstellen, die gegebenenfalls auch zwischen den Einzelgefäßen
pendeln oder wandern können.
Weiterhin sieht eine Empfehlung der Erfindung vor, daß eine Pumpenanordnung jede der Flüssigkeiten
getrennt als Fontäne fördert. Damit läßt sich ein
mehrfarbiger Springbrunnen verwirklichen, wobei die einzelnen Strahlen durch Düsen beliebigen und auch
unterschiedlichen Querschnitts austreten können.
Besonders dekorative Effekte lassen sich nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß
eine Pumpenanordnung die Flüssigkeiten getrennt oder gemeinsam auf eine Höhenlage oberhalb der obersten
Flüssigkeit fördert. Die Flüssigkeit oder Flüssigkeiten können dann nach Art einer Brause unter Erzielung
mehrfarbigen Regens zurückkehren oder auch über geneigte Flächen unter Bildung eines vorzugsweise
dreifarbigen Wasserfalls zurückströmen. Die Flächen können zusätzlich profiliert sein oder Strömungsleitvorrichtungen
enthalten.
Von den bisher beschriebenen Strömungseffekten abweichende Flüssigkeitsgebilde wechselnder Art erhält
man gemäß Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß das Gefäß einen schlanken, waagerecht oder leicht
geneigt angeordneten Hohlkörper aufweist, der über die Pumpe zu einem geschlossenen Kreislauf ergänzt ist,
und daß die Strömungsgeschwindigkeit im Hohlkörper so eingestellt ist, daß die Flüssigkeiten einerseits
nichtemulgieren und andererseits keine getrennten Schichten ausbilden. Dann wandern innerhalb des
Hohlkörpers neben- und/oder hintereinander Flüssigkeitsblasen, -tropfen und -stränge in sich verändernder
Form und Größe. An Stellen, wo sich zufällig zwei verschiedene Flüssigkeitselemente hintereinander anordnen,
können durch Addition neue Farben entstehen.
Zweckmäßig ist der Hohlkörper eine in sich zurückkehrende Rohrschlange, beispielsweise in Form
einer Wendel oder eines Mäanders mit vertikaler Achse. Durch Variation des Rohrdurchmessers lassen sich
Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit erzielen. Eine Variante sieht vor, daß in einem Körper im
wesentlichen parallel zueinander angeordnete Durchgänge angeordnet sind, die den Hohlkörper bilden. Die
Durchgänge können zum Beispiel in einer Platte, in der Wandung eines Hohlzylinders oder auch in einer
Hohlquadratsäule ausgebildet sein.
Bei allen oben beschriebenen Gefäßen kann zur Erzielung zusätzlicher Effekte die Innen- und/oder
Außenfläche des Gefäßes oder auch von Strömungsleitflächen im Gefäß reliefiert oder profiliert sein.
Schließlich ist eine Weiterbildung der Erfindung gekennzeichnet durch die Ausrüstung mit einer
Lichtquelle. Hier sind zahlreiche Varianten möglich. Das gilt sowohl hinsichtlich der Intensität als auch der
Farbtemperatur und der Anordnung der Lichtquelle. Die Beleuchtung muß nicht kontinuierlich sein, es
können intermittierende Lichtquellen eventuell mit stroboskopischem Effekt Anwendung finden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 —5 unterschiedliche Gefäßformen in verschiedenen
Ansichten mit jeweils einer Füllung von drei Flüssigkeiten nach der Erfindung,
F i g. 6, 7 und 8 schematisch einen Teil eines mit drei Flüssigkeiten gefüllten Gefäßes, wobei eine Pumpe
jeweils eine der Flüssigkeiten zu einer bzw. beiden anderen Flüssigkeiten fördert,
Fig.9 und 10 geschlossene Pumpenkreisläufe mit
jeweils drei Gefäßen, die mit jeweils drei unterschiedlichen Flüssigkeiten gefüllt sind,
Fig. 11 eine mit Hilfe einer Pumpenanordnung erzielte dreifarbige Fontäne,
Fig. 12 eine mit einer Pumpenanordnung gespeiste Brause, die mehrfarbigen Regen imitiert,
Fig. 13 schematisch ein Rohrstück, durch das mit Hilfe einer Pumpe getrennte Tropfen oder Blasen
unterschiedlicher Flüssigkeiten gefördert werden,
F i g. 14 einen plattenförmigen Körper mit rohrförmigen Durchgängen, in denen mit einer Pumpe eine
Strömung entsprechend Fig. 13 hergestellt werden kann,
F i g. 15 und 16 drehbare Schieben, die in unterschiedlicher
Anordnung mehrere Gefäße enthalten, die je mit drei Flüssigkeiten gefüllt sind.
In Fig. 1 ist im Schnitt ein Gefäß 1 gezeigt, daß entweder ein Kreiszylinder oder auch eine Hohlsäule
mit Quadrat- oder Rechteckquerschnitt sein kann. Das Gefäß 1 ist mit drei nicht vollständig und nicht
permanent miteinander mischbaren Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte gefüllt, und zwar den Flüssigkeiten
A, B und C. Die in F i g. 1 benutzte Darstellung für die drei Flüssigkeiten wird für die gesamte Beschreibung
beibehalten. Die spezifisch leichteste, also oberste Flüssigkeit A ist durch kurze Horizontalstriche gekennzeichnet.
Für die mittlere Flüssigkeit B werden kurze horizontale Doppelstriche benutzt und die unterste
Flüssigkeit C wird symbolisiert durch kleine Pünktchen. Auf die oben erläuterten Möglichkeiten für die Auswahl
und zusätzliche Beeinflussung der einzelnen Flüssigkeiten wird hier nicht mehr näher eingegangen. Im
allgemeinen sind die Flüssigkeiten jedoch unterschiedlich gefärbt Gleiches gilt für die verwendeten Gefäße,
die im allgemeinen durchsichtig ausgebildet sein werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 enthält das
Gefäß 1 zusätzlich zu den drei Flüssigkeiten A, B und C Schwimmkörper in Form kleiner Kugeln 2, deren
spezifisches Gewicht so gewählt ist, daß sie sich teils am Boden des Gefäßes 1, teils an der Grenzschicht
zwischen der Flüssigkeit B und C, teils an der Grenzschicht zwischen der Flüssigkeit A und B befinden
und teils auf der Flüssigkeit A schwimmen. Oberhalb der Flüssigkeit A ist ein mit Luft gefüllter Hohlraum
belassen, während bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und weiteren Ausführungsbeispielen nur eine
kleine Luftblase im Gefäß verbleibt, die das Platzen aufgrund thermischer Ausdehnung der Flüssigkeiten
vermeidet Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 erzielt auch dann einen besonderen ästhetischen Effekt,
wenn alle drei Flüssigkeiten ungefärbt sind. Die Kugeln 2 scheinen dann nämlich bei entsprechender Beleuchtung
im Gefäß zu schweben. Andererseits können aber auch farbige Flüssigkeiten und zusätzlich farbige
Kugeln benutzt werden.
Fig.3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel einen
Kreisring, der aus einem Glasring 4 mit Kreisquerschnitt gebildet ist und die drei Flüssigkeiten enthält. In
Fig.4 ist eine Platte 5 dargestellt, deren parallele
Wände einen nur kleinen Abstand zwischen 1 und 5 mm besitzen und damit einen engen Hohlraum 6 bilden, der
nur eine dünne Schicht mit den drei Flüssigkeiten A, B und C enthält. Neigt man die Platte 5 aus der
Ruhestellung, so wechselnd die Flüssigkeiten unter Ausbildung kaleidoskopartiger Effekte durch langsames
Ineinanderfließen ihre Position.
Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 zeigt einen koaxialen Doppelzylinder 7, 8, der einen ebenfalls nur
sehr engen Hohlraum 6 definiert. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 kann man sich entstanden denken
durch eine Krümmung der Platte 5, wobei auch andere Formen als der Doppelzylinder 7, 8 hergestellt werden
können. Die Ausführungsbeispiele gemäß F i g. 4 und 5 sind aus Glas hergestellt. Es können aber auch verklebte
und transparente Kunststoffe benutzt werden.
In den F i g. 6,7 und 8 ist dargestellt, wie eine Pumpe 9
eine der Flüssigkeiten zu wenigstens einer der anderen fördert. Dabei wird in Fi g. 6 die Flüssigkeit C über ein
Rohr 10 zur Flüssigkeit A gefördert und fällt von dort je nach Einstellung der Pumpe in Form eines Schlauches
oder von Tröpfchen durch die Flüssigkeit B zum Boden des Gefäßes 1 zurück. Bei F i g. 7 fördert umgekehrt die
Pumpe 9 die Flüssigkeit A zur Flüssigkeit C. Von dort steigen dann Tröpfchen oder ein zusammenhängender
Strahl zur Flüssigkeit A auf. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 wird die Flüssigkeit B sowohl zur
Flüssigkeit A als auch zur Flüssigkeit C gepumpt und kehrt dann steigend bzw. fallend zurück.
In Fig.9a ist ein geschlossener Pumpenkreislauf dargestellt, der drei Gefäße 1, verbindende Rohre 11,12,
13 und eine im Zuge des Rohres 11 angeordnete Pumpe
9 aufweist. Im Ruhezustand, d. h. vor Inbetriebnahme der Pumpe 9 sind alle drei Gefäße jeweils gleichmäßig
mit drei Flüssigkeiten A, B, C gefüllt, wobei die Mengen und Schichthöhen gleich sind. Wenn die Pumpe 9
entsprechend dem Pfeil in F i g. 9b fördert, so ergibt sich schließlich aus dem Schichtbild gemäß Fig.9a das
Schichtbild gemäß Fig.9b. Das Ergebnis läßt sich ableiten, wenn man bedenkt, daß aus den einzelnen
Gefäßen 1 jeweils gleiche Mengen abströmen und gleiche Mengen in die Gefäße zuströmen und daß die
Gesamtmenge der einzelnen Flüssigkeiten sich nicht ändern kann. Anstelle des Ergebnisses gemäß F i g. 9b
können abhängig von der Fördergeschwindigkeit auch andere und wechselnde Bilder entstehen, beispielsweise
dann, wenn größere Flüssigkeitsmengen mitgerissen werden, weil nicht genügend Zeit zur Verfugung steht,
die jeweilige Schichtenlage einzunehmen.
Fig. 10 zeigt eine Variante der Anordnung nach
F i g. 9, wobei durch andere Anschlußpunkte der Rohre 11 an die Gefäße 1 ein anderes Schichtbild erzeugt wird.
In F i g. 11 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei
dem eine Pumpenanordnung 9 mit Hilfe unterschiedlich langer Rohre 14 die drei Flüssigkeiten A, B und C als
getrennte, mehrfarbige Strahlen 15 nach Art eines dreifarbigen Springbrunnens fördert Die ganze Anordnung
ist z.B. in einem geschlossenen Gefäß 1 eingeschlossen. Das gleiche gilt auch für das Ausführungsbeispiel
nach Fig. 12, bei dem eine Pumpe 9 die drei Flüssigkeiten gemeinsam über ein Rohr 16 zu einem
Brausekopf 17 fördert Es fallen dann Flüssigkeitströpfchen 18 nach Art eines mehrfarbigen Regens zum Gefäß
1 zurück.
In Fig. 13 ist schematisch ein Rohrstück 19 gezeigt,
durch das eine nicht dargestellte Pumpe drei Flüssigkeiten mit einer solchen Geschwindigkeit fördert, daß sich
getrennte Blasen oder Tropfen 20 ergeben, also einerseits keine Emulgierung durch zu hohe Fördergeschwindigkeit
und andererseits keine Schichtenbildung durch zu kleine Fördergeschwindigkeit eintritt. Eine
eventuell dicht hinter der Pumpe auftretende Emulgierung stört dabei nicht. Sie läßt sich leicht durch eine
ίο Abdeckung unsichtbar machen. Am einfachsten erzielt
man die Bildung der Tropfen oder Blasen 20 bei waagerechter oder nur schwach geneigter Lage des
Rohres. Unter Rohr sollen im vorliegenden Zusammenhang Hohlkörper verstanden werden, die im Verhältnis
zu ihrem Querschnitt lang sind. So soll die Länge der Hohlkörper mindestens das Zehnfache der Quadratwurzel
der Querschnittsfläche sein. Als Querschnittsflächen sind Werte zwischen 5 und 200 mm2 günstig. Es
können runde, quadratische oder auch rechteckige Querschnittsformen benutzt werden.
Neben einem geschlossenen Rohrkreislauf in Form beispielsweise einer Wendel können die Strömungsverhältnisse
gemäß Fig. 13 auch einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 erreicht werden. Hier besitzt ein
plattenförmiger Körper 21 rohrartige Durchgänge 22, die mit Hilfe von zwei aufgeklebten Endplatten 23, 24
und Rohren 25 sowie einer Pumpe 9 zu einem geschlossenen Kreislauf in Form eines Mäanders
ergänzt sind.
jo Fig. 14 zeigt eine aus durchsichtigem Material
hergestellte Scheibe 26, die entsprechend der rechts in der Figur angeordneten Querschnittsdarstellung zwei
flache scheibenförmige Hohlräume 27 besitzt, die je mit drei Flüssigkeiten im Sinne der Erfindung gefüllt sind.
Die Scheibe 26 ist mit Hilfe einer Nabe 28 drehbar gelagert und wird mit Hilfe einer nicht dargestellten
Vorrichtung angetrieben. Es ergibt sich dann eine Fülle von unterschiedlichen Farbwirkungen, insbesondere
dann, wenn nicht nur die Farben der Flüssigkeiten in den einzelnen Hohlräumen, sondern auch zwischen den
beiden Hohlräumen verschieden sind. Anstelle einer einstückigen Scheibe mit einem oder mehreren flachen
Hohlräumen 27 können auch mehrere Scheiben bei gleicher oder unterschiedlicher Drehrichtung und
Drehzahl vorgesehen sein. Der Abstand der die Hohlräume 27 definierenden Wände braucht nicht
gleichmäßig zu sein. Insbesondere bei größeren Scheiben kann ein sich von der Drehachse nach außen
verringernder Abstand vorteilhaft sein.
so In F i g. 16 ist ein Ausführungsbeispiel angegeben, bei dem eine Drehscheibe 29 um eine horizontal liegende
Achse 30 antreibbar gelagert ist Auf der Drehscheibe 29 sind insgesamt vier scheibenförmige Gefäße 31, 32
befestigt, die jeweils in einem scheibenförmigen Hohlraum drei Flüssigkeiten enthalten. Dabei ist der
Innenraum des in der Figur oben dargestellten Gefäßes 32 im Gegensatz zu dem der Gefäße 31 verhältnismäßig
dick und es sind zusätzlich bewegliche Körper in Form von Kugeln 33 vorgesehen, die im Ruhezustand eine
Lage an der Grenzfläche zwischen jeweils zwei Flüssigkeiten einnehmen. Wird die Drehscheibe 29 in
Drehung versetzt, so ergeben sich besonders ansprechende und verschiedenartige Kaleidoskop-Fließbilder
dauernd wechselnder Form. Wie alle oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eignet sich eine, solche
Scheibe gut für Werbezwecke, beispielsweise in einem Schaufenster.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (34)
1. Vorrichtung zur Erzeugung von Lichteffekten, mit wenigstens einem wenigstens teilweise durchsichtigen
oder durchscheinenden, vorzugsweise verschlossenen Gefäß, das wenigstens zwei nicht
vollständig und nicht permanent miteinander mischbare Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Reihenfolge zunehmender Dichte mindestens drei
Flüssigkeiten A, B, C mit folgenden Haupt- oder Alleinbestandteilen verwendet werden:
A: Paraffinöl und/oder Silikonöl und/oder Naphthen und/oder H exachlorbutadien;
B: Wasser oder ein Äther, insbesondere Propantrioxiäthyläther
oder ein Polyäthtr;
C: Ester mit chemisch gebundenem Phosphor und/oder
chemisch gebundenem Halogen, vorzugsweise Chlor, Phthalsäureester, insbesondere Dibutoxyäthylphthalat,
und Kohlensäureester, insbesondere Propandiolkarbonat,
oder Äthandiolmonophenyläther
oder Tetrahydrothiophen-1,1 -Dioxid.
oder Äthandiolmonophenyläther
oder Tetrahydrothiophen-1,1 -Dioxid.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß folgende Flüssigkeiten verwendet werden:
B: Wasser
C: ein Ester mit chemisch gebundenem Phosphor und chemisch gebundenem Halogen, vorzugsweise so
Chlor.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit C ein von Ester der
Orthophosphorsäure vorzugsweise Tri-(2-chloräthyl)-orthophosphat ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Flüssigkeiten verwendet
werden:
A: Paraffinöl oder Silikonöl
B: Wasser C: Äthandiolmonophenyläther.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Flüssigkeiten verwendet
werden:
B: Wasser C: Propandiolkarbonat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Flüssigkeiten verwendet
werden:
B: ein Polyäther C: Tetrahydrothiophen-1,1-Dioxid.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Flüssigkeiten verwendet
werden:
B: Propantrioxiäthyläther C: Dibutoxyäthylphthalat.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als vierte Flüssigkeit D
ein Fluorsilikonöl verwendet wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als vierte Flüssigkeit D
ein Perfluorpolyäther verwendet wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß als vierte und fünfte Flüssigkeit
D und E ein Fluorsilikonöl und ein Perfluorpolyäther verwendet werden.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Flüssigkeiten feste oder flüssige Zusätze in
gelöster Form enthält
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
eine der Flüssigkeiten gefärbt ist
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Flüssigkeiten fluoreszierende oder phosphoreszierende
Zusätze enthält
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß wenigstens eine und vorzugsweise alle Flüssigkeiten ein
Trübungsmittel enthalten.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß in dem Gefäß (1, 32) neben den Flüssigkeiten bewegliche
Körper (2,33) vorbanden sind (F i g. 2,16).
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht der
Körper (2, 33) mit Bezug auf die Dichte der Flüssigkeiten so gewählt ist, daß die Körper in den
Flüssigkeiten schweben und/oder eine Lage an den Grenzschichten zwischen den Flüssigkeiten an der
Oberfläche der obersten Flüssigkeit oder am Boden der untersten Flüssigkeit einnehmen.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß
(5; 7, S; 26; 31) aus in kleinem Abstand voneinander angeordneten Wänden gebildet ist(Fig.4,5,15,16).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände einen koaxialen
Doppelzylinder (7,8) bilden (Fig. 5).
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß
ein abgeschlossenes Rohr (4) ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in sich zurückgeführt
ist und eine geometrisch regelmäßige Figur, insbesondere einen Kreisring (4) bildet (Fig. 3).
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung
zur Erzielung einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Bewegung des Gefäßes.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß eine Kreisscheibe
(26) bildet, die einen Hohlraum (27) oder einen konzentrisch zum Kreismittelpur.kt angeordneten
Ringhohlraum zur Aufnahme der Flüssigkeit aufweist, und daß die Kreisscheibe vorzugsweise um
ihren Mittelpunkt drehbar gelagert und angetrieben ist (F ig. 15).
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisscheibe einen oder
mehrere weitere Hohlräume (27) oder Ringhohlräume besitzt, die gegen den ersten Hohlraum bzw.
Ringhohlraum in Richtung zur Achse der Kreisscheibe vorzugsweise parallel versetzt und mit anderen,
insbesondere andersfarbigen Flüssigkeitskombinationen gefüllt sind (F i g. 15).
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gefäße (31, 32),
insbesondere in Form flacher Scheiben nebeneinander, auf einer Drehscheibe (29) mit horizontaler
Achse (30) angeordnet sind (Fig. 16).
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine Pumpe (9) zur
Erzeugung einer Bewegung wenigstens einer der Flüssigkeiten.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (9) wenigstens eine
der Flüssigkeiten ansaugt und zu wenigstens einer der anderen Flüssigkeiten transportiert (F i g. 6,7,8).
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gefäße (1) über je
zwei vorzugsweise oben und unten angebrachte Öffnungen und Verbindungselemente (11,12,13) zu
einem geschlossenen Pumpenkreislauf zusammengeschaltet sind (F i g. 9,10).
28. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpenanordnung (9)
vorgesehen ist, die jede der Flüssigkeiten getrennt als Fontäne (15) fördert (F i g. 11).
29. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpenanordnung (9)
vorgesehen ist, die die Flüssigkeiten getrennt oder gemeinsam auf eine Höhenlage oberhalb der
obersten Flüssigkeit fördert (F i g. 12).
30. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß einen schlanken,
waagerecht oder leicht geneigt angeordneten Hohlkörper (19,22) aufweist, der über die Pumpe (9)
zu einem geschlossenen Kreislauf ergänzt ist und daß die Strömungsgeschwindigkeit im Hohlkörper
so eingestellt ist, daß die Flüssigkeiten einerseits nicht emulgieren und andererseits keine getrennten
Schichten ausbilden (F i g. 13,14).
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper eine in sich
zurückkehrende Rohrschlange ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Körper (21) im
wesentlichen parallel zueinander angeordnete Durchgänge angeordnet sind, die den Hohlkörper
bilden (F ig. 14).
33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen-
und/oder Außenflächen des Gefäßes oder Strömungsleitflächen im Gefäß reliefiert oder profiliert
sind.
34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausrüstung
mit einer Lichtquelle.
ίο
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