DE2659643A1

DE2659643A1 - Schnee-erzeuger

Info

Publication number: DE2659643A1
Application number: DE19762659643
Authority: DE
Inventors: Gordon C Dewey
Original assignee: HEDCO; Hedco Inc
Current assignee: HEDCO; Hedco Inc
Priority date: 1976-10-08
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1978-04-13
Also published as: AT370509B; JPS5345756A; ATA148377A; DE2659643C2; CH619039A5; US4083492A

Description

O65-26.4O4P(26.4O5H)

Hedco, Inc., Paramus (New Jersey 07652), V.St.A.

Schnee-Erzeuger

Die Erfindung betrifft einen Schnee-Erzeuger.

Schnee-Erzeuger lassen sich in zwei Gruppen einteilen, nämlich in (Druck-) Luft sy sterne, die eine Kombination von Druckluft und Wasser verwenden, die durch eine einzige Düse hindurchtreten,und sog„ (druck)luftlose Systeme, bei denen Druckluft nicht erforderlich ist oder die nur relativ kleine Mengen an Druckluft zur Erzeugung von Eis-Kristallisationskeimen verwenden.

Überraschenderweise verwenden die sog. luftlosen Systeme üblicherweise Gebläse oder Propeller zur Bewegung oder Förderung großer Mengen an Umgebungsluft. Nachteilig ist bei beiden Systemen^insbesondere bei dem luftlosen System, das Propeller oder Gebläse zur Förderung großer Luftmengen verwendet, daß ein.Teil der Austrittsmenge dieser Systeme aus teilweise gefrorenem Schnee oder Wasser und -Sprühnebel besteht.

065-(731 046)-MaBk

Dieser bzw. dieses teilweise gefrorene Schnee oder Wasser oder Wasser-Sprühnebel, was im folgenden zusammenfaßend als Eis-Partikel bezeichnet wird, können selbst unter besten Bedingungen möglicherweise hineinfallen oder hineingezogen werden in das Gehäuse eines Schnee-Erzeugers, was ein Vereisen verursacht. Das ■Vereisungsproblem ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn sich die Windrichtung ändert und die Eis-Partikel in den Schnee-Erzeuger zurückgeblasen werden. Unter diesen Umständen fallen große Mengen an Eis-Partikel in das Gehäuse, was Vereisen verursacht, und werden insbesondere durch das Gebläse in das Gehäuse gesaugt, was ein Vereisen des Gehäuses in einem solchen Maße verursacht,daß der Erzeuger ggf. abgeschaltet werden muß und das Eis entfernt werden muß vor einem weiteren Betrieb.

Dieses Zurückblasen unter bestimmten Windbedingungen verursacht ein Rückumwälzen durch den Einlaß oder den Stromauf-Teil des Schnee-Erzeugers und ein Ausfrieren am Einlaß-Gitter oder am Gebläse. Dadurch kann der Einlaß blockiert oder versperrt werden und kann der Schnee-Erzeuger außer Betrieb gesetzt werden und/oder kann ein zerstörendes Ungleichgewicht des Gebläses auftreten, der mit hoher Drehzahl gedreht wird.

Es ist nicht immer möglich, einen Schnee-Erzeuger so zu betreiben, daß dieser Rückstrom vermieden werden kann. Bei stetigem Wind ist es oft möglich, den Erzeuger ".Windabwärts zu richten und den Rückstrom zu beseitigen, jedoch ist es in der Praxis häufig so, daß sich die Windrichtung ändert, daß der Wind häufig stürmisch und nicht richtungsbeständig ist«

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Zur Lösung dieses Problems wurde bereits ein Schnee-Erzeuger vorgeschlagen (vgl. US-PS 3 948 442). Selbst bei diesem bekannten Erzeuger bleibt ein geringer Anteil feiner Teilchen in der Luft verteilt und kann möglicherweise rückströmen und herabfallen oder in das Gehäuse gesaugt werden. Abhängig von atmosphärischen Bedingungen^. B. natürlichem Niederschlag,können auch Eis-Partikel vorhanden sein.

Trenneinrichtungen zum Entfernen von Eis-Partikeln aus der Luft vor deren Eintritt in das Gehäuse eines Schnee-Erzeugers sind derzeit nicht erhältlich. Herkömmliche Trenneinrichtungen, die große Durchmesser verwenden, um den Druck eines Fluids zu verringern zum Ausfällen oder Niederschlagen mitgeführter Stoffe sind unhandlich und kostspielig. Auch sammelt sich das ausgeschiedene Eis gern in der Trenneinrichtung an, wodurch eine kostspielige Entfernung, wie beispielsweise mittels Heizelementen, erforderlich wird. Das gleiche Problem der Eisansammlung tritt auch bei Zentrifugal-Trenneinrichtungen, Nebel-Beseitigungseinrichtungen, usw., auf.

Die Erfindung zeigt nun zwei sowohl einzeln als auch gemeinsam anwendbare Lösungswege auf, mit denen das Vereisen von insbesondere Schnee-Erzeugern verhindert werden kann. Beide verwendeten Lösungswege beruhen auf der Herabsetzung der Bindung zwischen den Eis-Partikeln und dem Schutzgitter stromauf des Gebläses und/oder zwischen den Eis-Partikeln und der Oberfläche des sich drehenden Gebläses, wodurch eine Ansammlung der Eis-Partikel am Schutzgitter und/oder am Gebläse verhindert wird.

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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verringern der Bindung zwischen anhaftendem partikelförmigen Gut und der Oberfläche herabzusetzen, an der dieses anhaftet, wobei diese Oberfläche mit einem Pluidstrom in Verbindung steht bzw.*zusammenwirkt.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Ansammlung von Eis auf einem Gitter eines Schnee-Erzeugers verhindert, wobei das Gitter über einen Pluidstrom mit einem Gebläse in Verbindung steht. Der Schirm oder das Gitter wird in Bezug auf den Schmelzpunkt von Eis aufgeheizt. Insbesondere wird die Temperatur des Gitters so überwacht oder gesteuert bzw. geregelt, daß aufgrund eines am Gitter anhaftenden Eisstücks die Temperatur des Gitters über den Gefrierpunkt des Wassers dort ansteigt, wo das Eis anhaftet. Die Adhäsions-Bindung oder die Anhaftstelle des Eisstücks wird dadurch verringert und verliert ihre Festigkeit, weshalb das Eis in den Luftstrom hinausgetragen wird. Wenn keine Vereisung auftritt, reicht die dem Gitter zugeführte Wärme im allgemeinen nicht aus, um die Oberflächentemperatur des Gitters über den Gefrierpunkt anzuheben, wegen des Hochgeschwindigkeits-Luftstroms. Wenn jedoch einmal Eis angehaftet ist, wird die Kühlwirkung des Luftstroms örtlich durch das Eis isoliert bzw. unterbrochen und die Innentemperatur steigt schnell an, wobei die Haftung oder Bindung schnell geschmolzen wird, wodurch das Eis wegfallen kann.. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Gitter stromauf des Gebläses angeordnet und an einem tunnelförmigen Gehäuse gesichert.

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Bel einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein besonders ausgebildeter Gebläse - Einlaß vorgesehen, der die Strömung des Luftstroms über das Gebläse überwacht oder steuert bzw. regelt. Das Gebläse befindet sich in einer Umgebung, in dem der Luftstrom partikelförmiges Gut wie Eis-Partikel oder besondere Arten von Insektiziden o.dgl. Stoffe enthält, die versprüht werden und die in der Umgebung vorhanden sind. Die Gestaltung des Einlasses stellt sicher, daß die Kraft auf das partikelförmige Gut aufgrund der Flügeldrehung die Stärke der Bindung oder Haftung zwischen dem partikelförmigen Gut und der Flügel-Oberfläche überschreitet. Insbesondere ist abhängig von der jeweilig auftretenden Art des partikelförmigen Guts das Gebläse vom Luftstrom so abgeschirmt, daß einzig die Berührung des partikelförmigen Guts mit dem Gebläse dort stattfindet, wo die Radialbeschleunigung auf der Flügel-Oberfläche ausreicht, um jede Anhaftung zu lösen.

Zur Erläuterung im Rahmen dieser Erfindung wird der Teil der sich drehenden Einrichtung oder des Gebläses, an dem das partikelförmige Gut anhaftet und die Bindung nicht mehr brechbar bzw. lösbar ist,als kritischer Radius bezeichnet. Stellen, an denen das partikelförmige Gut und/oder Eis auf das Gebläse oder das sich drehende Glied auftrifft und aufgrund der Radialbeschleunigung weggeworfen oder weggeschleudert wird, liegen über dem Grenzwert des kritischen Radius.

Bei einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist der Gebläse-Einlaß eines luftlosen Schnee-Erzeugers abhängig vom Gebläse ausgebildet zur Steuerung oder Regelung der Strömung des Luftstroms über das Gebläse. Der Eis-Partikel enthaltende Luftstrom berührt nur den Außen-

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teil des Gebläses. Wenn Eis-Partikel an der Flügel-Oberfläche anhaften, brechen sie schnell ab, da die Kräfte auf die anhaftenden Teilchen aufgrund der Flügel-Drehung die Widerstandskraft der Bindung oder Anhaftung des Eises an der Flügel-Oberfläche überschreiten.

Bei einer besonderen Ausfuhrungsform der Erfindung weist ein luftloser Schnee-Erzeuger sowohl ein geheiztes Gitter stromauf des Gebläuses als auch eine Abschirmung zur Steuerung der Strömung des Luftstroms über das Gebläse auf.

Die Erfindung gibt also einen Schnee-Erzeuger an, der ein tunnelförmiges Gehäuse, ein Gebläse zur Erzeugung eines Luftstroms und Düsen zur Bildung von Eis-Kristallisationskeimen und Wassertröpfchen aufweist. Das Gebläse ist im Gehäuse stromauf der Düsen gesichert. Ein Einlaß-Gitter ist im Gehäuse stromauf des Gebläses gesichert. Das Gitter ist zur Vermeidung der Ansammlung von Eis auf dem Gitter geheizt. Ein Schild oder eine Abschirmung ist stromauf des Gebläses angeordnet, um die Strömung von Luft über den Teil des Gebläses zu verhindern, an dem Eis am Gebläse anhaften würde.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch im Teilschnitt einen luftlosen

Schnee-Erzeuger, der beide erfindungsgemäßen Lösungswege verwendet,

Fig. 2 in Seitenansicht den Schnee-Erzeuger gemäß Fig. 1 mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Gebläse-Einlasses,

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Pig. 3 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gitters,

Fig. 4 in Ansicht ein anderes Ausführungsbeispiel des Gitters gemäß Pig. I.

Die Erfindung wird mit Bezug auf luftlose Schnee-Erzeuger an sich bekannter Bauart näher erläutert, wie sie z.B. erläutert sind in US-PS 3 7 03 991, US-PS 3 733 029, US-PS 3 567 117 und US-PS 3 774 842. Bei all diesen Schnee-Erzeugern, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird, werden im wesentlichen Wassertropfen und Eis-Kristallisationskeime zur Bildung von (künstlichem) Schnee getrennt voneinander gebildet. Die Kristallisationskeime und die Tropfen werden anschließend gemischt und in einen Luftstrom abgegeben oder ausgetragen zur Bildung schneeähnlicher Kristalle.

In Fig. 1 ist ein Schnee-Erzeuger 10 dargestellt, der ein tunnelähnliches Gehäuse 12 und einen Gebläse-Einlaß aufweist, die teilgeschnitten dargestellt sind. Keimbildungs-Düsen 14, von denen zwei dargestellt sind, zur Bildung von Eis-Kristallisationskeimen sind im Gehäuse 12 stromab eines Gebläses 16 gesichert. Das Gebläse 16 ruft die Bewegung des Luftstroms durch das Gehäuse 12 hervor. Die Keimbildungs-DUsen 14 sind stromauf einer Anordnung von Düsen l8 zur Bildung von Wassertropfen angeordnet. Die von den Keimbildungs-Düsen 14 .erzeugten Kristallisationskeime werden mit den getrennt gebildeten Wassertropfen gemischt und von dem vom Gebläse 16 erzeugten Luftstrom getragen. Die Düse. l8 sind mit einem Rohrverteiler 19. verbunden. Die Besonderheiten der Bildung der Kristallisationskeime und der Wassertropfen und die anschließende Bildung von Schnee bei derartigen luftlosen

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Schnee-Erzeugern ist in den oben genannten Patentschriften ausführlich erläutert.

Das Gebläse 16 weist eine Nabe l8 und mehrere Flügel 20 auf, die an der Nabe 18 befestigt sind. Neben dem Gebläse 16 ist ein Schild, eine Abschirmung oder ein Gebläse-Sockel 22 gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung angeordnet. Ein Gebläse-Tragglied 2k ist an einem Ende am Gebläse-Sockel 22 und am anderen Ende an einem Getriebe 26 gesichert. Eine (nicht dargestellte) Kraftübertragungs-Welle erstreckt sich vom Getriebe 26 durch das Gebläse-Tragglied 24 zum Gebläse 16.

Die das Getriebe antreibende Maschine und die Instrumente zur Steuerung bzw. Regelung des Betriebs der Maschine sind in einem Modul 28 angeordnet. Das Getriebe 26 und das Modul 28 sind an einem Trag-Rahmen J50 gesichert. Das Getriebe, die Kraftübertragungs-Welle, das Gebläse-Tragglied und das Gebläse sind von herkömmlicher Bauart und werden daher nicht näher erläutert. Die Erfindung bezieht sich nämlich auf das bei derartigen Erzeugern üblichen Einlaß-Gitter sowie den Gebläse-Sockel 22 stromauf des Gebläses 16.

Gemäß Fig. 2 ist das Gebläuse 16 an der in Strichlinie dargestellten Kraftübertragungs-Welle in üblicher Weise befestigt. Der Gebläse-Sockel 22_/wie ein Aluminiumguß-Vollkörper,, besitzt eine Mittelbohrung 32, durch die die Kraftübertragungs-Welle drehbar geführt ist. Das Gebläse 16 ist an der Kraftübertragungs-Welle in üblicher Weise gesichert. Der Sockel 22 ist beispielsweise durch Schweißen am Gebläse-Tragglied 24 gesichert.

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-JT?

Ein ringförmiger Einlaß 34 ist am Gebläse-Sockel mittels vier Streben 36 gesichert., die um 90⁰ beabstandet sind und von denen in Fig. 2 lediglich eine dargestellt ist. Vorzugsweise sind der Einlaß 34 und der Sockel an den Streben 36 angeschweißt. Die Vorderkanten der Streben 36 weisen mehrere Vertiefungen oder Nuten 38 auf. Ein Ende 40 des Einlasses 34 ist geflanscht ausgeführt und das andere Ende 42 des Einlasses 34 ist ebenfalls geflanscht ausgeführt und mit einem Befestigungsflansch des Gehäuses 12 verschraubt.

Ein Ende 44 des Gebläse-Sockels 22 ist am Gebläse-Tragglied 24 gesichert,· die Außenfläche ist gekrümmt ausgebildet derart, daß ihr Umfang im Querschnitt vom Ende 44 zum anderen, Abgabe-Ende 46 abnimmt. Der Gebläse-Einlaß 34 besitzt eine gekrümmte Innenfläche, die der Außenfläche des Gebläse-Sockels 22 gegenüberliegt. Diese beiden Flächen definieren einen ringförmigen StröTnungsdurchtritt 48.

Der Gebläse-Sockel 22 ist abhängig vom Gebläse so ausgebildet, daß sichergestellt ist, daß der über das Gebläse 16 und insbesondere die Gebläse-Flügel strömende Luftstrom die Oberflächen nicht innerhalb des kritischen Radius berührt, wo sich Eis ansammeln könnte. Die Strömung des Luftstroms über die Flügel ist durch Pfeile dargestellt. Vorteilhaft ist das Gebläse 16 ein Druckguß-Aluminium-Gebläse mit 85 cm Durchmesser (33 Zoll) und mit 6 Flügeln 20, von denen lediglich zwei dargestellt sind. Im Betrieb dreht sich das Gebläse mit etwa 3IOO U/min, damit etwa ll400 nr/min (etwa 40.000 c.ft/min) Luft durch den ringförmigen Strömungsdurchtritt 48 strömen. Derartige Gebläse sind

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beispielsweise erhältlich von der Joy Manufacturing Company.

Wenn Eis-Partikel an den Flügeln 20 anhaften, so werden sie weggeschleudert, da die auf die Eis-Partikel ausgeübte Kraft P größer als die Haftkraft oder Bindungskraft des Eises am Metall ist.

Die durch die Gebläse-Rotation ausgeübte Kraft P auf die Eis-Partikel beträgt

P =

mit W = Drehzahl des Rings in Radian pro Sekunde, r = Radius in cm (oder Fuß),
g = Erdbeschleunigung.

Mit W in Radian pro Sekunde und r in cm ergibt sich die Einheit für F zu cm pro s², wodurch sich bei Teilung mit der Erdbeschleunigung g die Radialkraft in g ergibt. Für das oben erläuterte Gebläse 16 tritt eine Eisbildung nicht auf, wenn W r/g mindestens gleich 15OO g ist. Der genaue Grenzwert für die Radialbeschleunigung, bei der eine Eisbildung vermieden ist, hängt vom Gebläse-Material (der Haftung oder Bindung des Eises an der Oberfläche) und der Lufttemperatur ab. Der Grenzwert von 15OO g reicht dann aus, wenn der Schnee-Erzeuger 10 für die Schnee-Erzeugung verwendet wird. Selbstverständlich hängt dieser Grenzwert auch vom Aufbau der Gebläse-Flügel 20 ab. Da die Radialkraft linear vom Radius abhängt, weist ein vollständig freiliegendes Gebläse stets Bereiche kleinen Radius

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auf, in denen die Radialkraft nicht ausreicht und sich Eis innerhalb des kritischen Radius ausbildet. Um die Eisbildung am Gebläse 16 sicher zu vermeiden, ist der Gebläse-Sockel 22 so ausgebildet, daß das Gebläse 16 abgeschirmt ist und eine Strömung von Luft über das Gebläse l6 dort verhindert ist, wo die Radialkraft nicht ausreicht, um die Eis-Partikel wegzuschlagen oder wegzuschleudern. Anders ausgedrückt heißt das, daß der Luftstrom nicht durch den kritischen Radius strömt. Das Gebläse 16 ist vom Luftstrom außerhalb des kritischen Radius abge;
schreitet.

dius abgeschirmt, wo -W r/g den kritischen Wert über-

Bei dem genannten Ausführungsbeispiel ergeben sioh bei Wählen eines kritischen Wertes von 18OO g W = 27Γ . 3100 und r =7,8 cm (7/12 ft). Auf diese Weise ergibt sieh der Durchmesser am Abgabe-Ende 46 des Gebläse-Sockels 22 zu etwa 35,6 cm (1,17 ft). Der gegenüber dem vorher errechneten Viert von 15OO g größere wert von 18OO g ergibt sich lediglich aufgrund eines Sicherheitszuschlags, um sicherzustellen, daß sich kein Eis ausbildet.ΓIn Fig. 3 ist schematisch eine Aufsicht des Schnee-Erzeugers gemäß Fig. 1 dargestellt. Ein heizbares oder aufgeheiztes gitterartiges Einlaßglied 49 enthält mehrere konzentrische Rohre 50, die an den Streben 36 gesichert sind. Die Rohre 50 bestehen aus geeignetem Wärmet aus cherwerkst of f_ß wie rostfreien Stahlrohren mit 6,4 mm Außendurchmesser (1/4 Zoll) und 0,51 mm Wanddicke (0,020 Zoll). Beispielsweise sind sieben konzentrische Ringe mit etwa 2,5 cm (1 Zoll) Abstand von Außenwand zu Außenwand dargestellt. Jedes Rohr 50 weist ein Einlaßende 52 und ein Auslaßende 54 auf. Die Einlaßenden 52 sind abgedichtet in einem Header oder Kopfteil 58 gesichert. Ein Wärmetausehfluid

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V)

wird in das Kopfteil 56 über eine Leitung 60 eingeführt und vom Kopfteil 58 über eine Leitung 63 abgeführt. Die Strömung des Wärmetauschfluids wird durch ein Ventil 64 überwacht oder gesteuert. Das Wärmetauschfluid wird von der zum Betrieb des Schnee-Erzeugers 10 verwendeten Maschine abgeleitet. Beispielsweise stammt das verwendete Kühlmittel von einem Chevrolet-4-Zylinder-Reihen-Benzinmotor mit etwa 60 k¥ (80 hp) und 224-0 cur (I²I-O cu.in.), der durch das Bauteil 70 schematisch dargestellt ist. Das Kühlmittel von dieser Maschine wird im Bypaß geführt und strömt durch die konzentrischen Rohre 50 und kehrt zum Kühlsystem der Maschine zurück. Die Einlaßleitung 60 ist am Kühlmittel-Auslaßnippel des Motorblocks und die Auslaßleitung 62 ist am Einlaßnippel des Motorblocks gesichert. Ebenso kann jedes geeignete Wärmetauschfluid durch die konzentrischen Rohre gepumpt werden. Die Rohre 50 werden durch Anordnen in den Nuten 38 von drei der Streben 36 und dann durch Verbinden der Rohre oder Befestigen mittels Lappen oder Laschen gesichert. Die Unterseiten der Kopfteile 56, 58 weisen (z.B.) sieben (nicht dargestellte) rohrartige Vorsprünge auf, die in den Nuten 38 der zugeordneten Strebe 36 mit Reibberührung aufgenommen sind.

In Fig. 4 ist schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel(8ojdes geheizten oder heizbaren gitterartigen Einlaßglieds 49 in Fig. 1 dargestellt. Dieses Glied 80 weist ■ Heizelemente_/wie in einer Dreifachwendel 82 angeordnete rostfreie Drähte vom Typ Nr. 10 auf. Die Wendel 82 wird durch Sichern in den Nuten 38 der Streben 36 in Lage gehalte^ähnlich wie die Rohre bei dem Beispiel gemäß Fig. 3. Ein Dreiphasenwechselstrom wird an jeden der drei Zweige der Wendel 82 angelegt von einer Stromversorgung mit einem Rheostaten 86 oder einem anderen geeigneten Regel-

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oder Stellglied. Es hat sich bei einem Ausführungsbeispiel herausgestellt, daß eine Spannung von 20 V und ein Strom von etwa 20 A pro Zweig ausreicht, um Vereisen zu verhindern. Außerdem ist eine derartige Spannung niedrig genug als Sicherheit gegen gesundheitsschädliche elektrische Schläge für Menschen.

Im Betrieb des Schnee-Erzeugers 10 werden die jeweiligen geeigneten Ventile, usw. geöffnet und Leistung zugeführt zur Abgabe der Eis-Kristallisationskeime von den Düsen 14 und der Wassertropfen von den Düsen 18. Das Gebläse 16 wird in Gang gesetzt zur Erzeugung eines Luftstroms, der durch den Einlaß 34 und das Gehäuse 12 tritt. Üblicherweise wird der Erzeuger 10 bei einer Temperatur unter 0 ⁰C (32 °P) betrieben, vorzugsweise in einem Temperaturbereich zwischen etwa -15- -1⁰C (5 - 30 ⁰F). Die Eis-Kristallisationskeime und die Wassertropfen werden gemischt und in den Luftstrom eingegeben und bilden schließlich schneeähnliche Teilchen.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 3 wird das Ventil geöffnet, damit das Wärmetauschfluid durch die konzentrischen Rohre 50 strömen oder fließen kann. Während des Betriebs des Schnee-Erzeugers 10 kann, wenn Eisbildung oder Eisansammlung an einem Teil des Einlaß-Gitters 49 auftritt, das Ventil 64 so eingestellt werden, daß mehr Wärmetauschflüssigkeit durch die Rohre 50 strömt bis sich kein Eis mehr ansammelt,, Andererseits wird, wenn an sich Vereisungsbedingungen bestehen, gemäß einem besonderen Verfahrensschritt das Ventil 64 so weit geschlossen, bis sich Eis

anzusammeln beginnt und dann etwas geöffnet, damit die Eisbildung verhindert wird. Auf diese Weise sammelt sich kein Eis an und wird nicht überschüssige Hitze an den

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Luftstrom abgegeben.

Das Wärmetauschfluid strömt durch die Leitung 60 mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 1,84- 18,4 l/min (0,5 -5,0 gal/min) bei einer Temperatur zwischen etwa 60 - 105 °^c (140 ⁰P - 220 ⁰F). Bei der Einstellung in der beschriebenen Weise x»iird, wenn Eis an der Oberfläche der Rohre 50 anhaftet, der Kontaktbereich örtlich isoliert. Die Temperatur steigt an, verflüssigt die Bindung und das Eis bricht ab. Dieser Bereich und die Temperatur der Oberfläche der Rohre reicht nicht aus, um die Temperatur des Luftstroms über den Gefrierpunkt anzuheben.

Andererseits wird, wenn ein elektrisch beheiztes Gitter wie in Fig. 4 dargestellt verwendet wird, der Rheostat 86 verstellt, um den durch die Zweige der Wendeln oder Heizelemente fließenden Strom in der oben erwähnten Weise einzustellen.

Der Gebläse-Sockel 22 verhindert, daß der Luftstrom das Gebläse 16 an einer Stelle berührt, der innerhalb des kritischen Radius liegt. Folglich werden, wenn Eis-Partikel das Gebläse 16 berühren und an ihm anhaften, diese sofort weggeschleudert.

Selbstverständlich sind noch weitere Ausgestaltungen der Erfindung möglich außer den zur Aufnahme eines Wärmetauschfluids geeigneten konzentrischen Ringen und der gewickelten Spirale, durch die ein Strom fließt. Beispielsweise kann eine netzartige Ausbildung mit entweder elektrisch geheizten Gliedern oder Rohren verwendet werden, durch die ein Wärmetauschfluid strömt. Es kann auch eine Kombination

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aus sowohl Rohren für ein Wärmetauschfluid als auch Gliedern zum Leiten elektrischen Stroms verwendet werden. Schließlich können die Rohre auch zusätzlich dazu, daß sie ein Wärmetauschfluid führen, elektrisch aufgeheizt werden. Die einzige Bedingung für alle diese Ausführungsformen, unabhängig von ihrer geometrischen Anordnung wie z.B. als Wendeln, als konzentrische Ringe, als Netze, als Diagonalen oder irgendeiner Kombination davon,ist, daß die definierten Öffnungen groß genug sind, daß sie die Strömung des Luftstroms nicht ernsthaft beeinträchtigen, und klein genug sind, daß die Sicherheitsanforderungen bezüglich des drehbaren Glieds oder Gebläses nicht beeinträchtigt werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel hat sich erwiesen, daß ein Abstand von etwa 2,5 cm (1 Zoll) keine Probleme in dieser Hinsicht zeigt.

Die Ausbildung des Gebläse-Einlasses wurde anhand einer Abschirmung mit zum Abgabeende abnehmender Querschnittsfläche erläutert. Die Ausbildung des Gebläse-Sockels oder der Abschirmung kann jede beliebige Form annehmen, solange der Luftstrom vom kritischen Radius des Gebläses oder der Propeller abgelenkt wird. Beispielsweise kann der Gebläse-Einlaß einfach zylindrisch, konusförmig, nohlkfonüsförmig usw. ausgebildet sein. Außerdem hängt der kritische Radius von der Ausbildung der Gebläse-Flügel 20, dem Werkstoff und der Drehzahl ab. -

Claims

Ansprüche

Tj Verfahren zur Schnee-Erzeugung bei einer Temperatur Sinter O ⁰C (32 ⁰P) mit einem Schnee-Erzeuger mit drehbarem Glied, das einen Luftstrom erzeugt,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftstrom erzeugt wird,

daß Eis-Kristallisationskeime und Wassertropfen erzeugt werden,

daß die Eis-Kristallisationskeime und die Wassertropfen in den Luftstrom eingegeben werden, wodurch die Eis-Kristallisationskeime und die Wassertropfen möglicherweise schneeähnliche Kristalle bilden, und

daß der Luftstrom mit einem gitterförmigen Glied stromauf des Bildungsorts der Eis-Kristallisationskeime und der Wassertropfen in Wärmetauachverbindung gebracht wird, wodurch die Eis-Partikel, wenn der Luftstrom solche enthält, das Gitter-Glied nicht berühren und an ihm anhaften.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmemenge im Gitter-Glied überwacht oder gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetauschfluid durch das Gitter-Glied strömt.

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Ψ. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strom durch das Gitter-Glied fließt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eis-Kristallisationskeime in einer ersten Zone gebildet werden, daß die Wassertropfen in einer zweiten Zone mit Abstand von der ersten Zone gebildet werden_yund daß die Eis-Kristallisationskeime und die Wassertropfen in einer dritten Zone mit Abstand von der ersten und der zweiten Zone vermischt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5* bei dem die Umgebung, in der der Schnee-Erzeuger betrieben wird, Eis-Partikel enthält, die an der Oberfläche des drehbaren Glieds anhaften, das den Luftstrom erzeugt, wenn die Radialkraft, die auf die anhaftenden Partikel wirkt, nicht ausreicht, um die Verbindung zwischen den anhaftenden Partikeln und der Oberfläche des drehbaren Glieds zu brechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Luftstroms über das drehbare Glied so geführt wird, daß der Luftstrom die Oberfläche des drehbaren Glieds dort nicht berührt, wo die Radialkraft nicht ausreicht, um die Bindung zwischen den Partikeln und der Oberfläche des drehbaren Glieds zu brechen.

7. Verfahren zur Schnee-Erzeugung bei einer Temperatur unter 0 ⁰C (32 ⁰F), bei dem Eis-Kristallisationskeime und Wassertropfen gebildet werden und ein drehbares Glied einen Luftstrom erzeugt, der die Eis-Kristallisationskeime und die Wassertropfen mitführt und vermischt, wodurch sie möglicherweise sohneeähnliche Partikel bilden, und bei dem die Umgebung innerhalb der der Schnee-Erzeu-

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ger betrieben wird, Eis-Partikel enthält, die an der Oberfläche des den Luftstrom erzeugenden drehbaren Glieds anhaften, wenn die auf die Partikel wirkende Radialkraft nicht ausreicht, um die Bindung zwischen den anhaftenden Partikeln und der Oberfläche des drehbaren Glieds zu brechen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftstrom mit einem drehbaren Glied erzeugt wird, daß Eis-Kristallisationskeime und Wassertropfen gebildet werden, daß die Eis-Kristallisationskeime und die Wassertropfen in dem Luftstrom mitgeführt werden, wodurch die Eis-Kristallisationskeime und die Wassertropfen möglicherweise schneeähnliche Kristalle bilden, und daß die Strömung des Luftstroms über das drehbare Glied so geführt wird, daß der Luftstrom die Oberfläche des drehbaren Glieds dort nicht berührt, wo die Radialkraft nicht ausreicht, die Bindung zwischen den Partikeln und der Oberfläche des drehbaren Glieds zu, brechen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung des Luftstroms so geführt wird, daß das Drehglied von der Mitte der Drehung nach außen bis zu einem vorgegebenen Radius abgeschirmt wird, oberhalb dem Partikel, die das drehbare Glied berühren, weggeschleudert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eis-Kristallisationskeime in einer ersten Zone gebildet werden, daß die Wassertropfen in einer zweiten Zone mit Abstand zur ersten Zone gebildet werden, ,. und daß die Eis-Kristallisationskeime und die Wasser- * tropfen in einer dritten Zone mit Abstand von der ersten „

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und der zweiten Zone gemischt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom durch ein tunnelartiges Gehäuse strömt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom durch einen ringförmigen Strömungsdurchtritt stromauf dem drehbaren Glied strömt.

12. Schnee-Erzeuger,
gekennzeichnet durch

eine Einrichtung zur Erzeugung eines Luftstroms,

eine Einrichtung zur Erzeugung von Wassertropfen und von Eis-Kristallisationskeimen, wobei diese Einrichtung mit dem Luftstrom in Verbindung steht, die Eis-Kristallisationskeime und die Wassertropfen vermischt werden und in den Luftstrom eingegeben werden zur Bildung schneeartiger Kristalle,

ein Gitter-Glied, das neben der Einrichtung zur Erzeugung des Luftstroms gesichert ist,

eine damit in Verbindung stehende Einrichtung zum Heizen des Gitter-Glieds_/und

ein Steuerglied zum Steuern der zum Gitter-Glied übertragenen Wärme, wodurch, wenn Eis-Partikel am Gitter-Glied anhaften, die Temperatur des Gitter-Glieds am Haftpunkt angehoben wird zur Auflösung der Bindung zwischen den Eis-Partikeln und dem Gitter-Glied am Anhaftpunkt, wodurch

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die Eis-Partikel vom Gitter-Glied gelöst werden.

13. Schnee-Erzeuger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter-Glied (49) mehrere mit Abstand zueinander gesicherte Rohre (50) enthäl^und
daß eine Einrichtung (60, 62, 64, 70) ein Wärmetauschfluid durch die Rohre (50) fördert.

14. Schnee-Erzeuger nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (50) in mehreren konzentrischen Ringen angeordnet sind.

15. Schnee-Erzeuger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter-Glied mehrere mit Abstand zueinander gesicherte Heizelemente aufweist, und daß eine Einrichtung (84, 86) einen Strom durch die Heizelemente führt.

16. Schnee-Erzeuger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente eine kontinuierliche
Wendel (82) aufweisen.

17. Schnee-Erzeuger nach einem der Ansprüche 12 - l6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter-Glied (49, 80) an einem tunnelartigen Gehäuse (12) stromauf der Einrichtung zur Erzeugung des Luftstroms gesichert ist.

18„ Schnee-Erzeuger nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Luftstroms im Gehäuse (12) und stromauf der Einrichtung (14, l8, 19) zur Erzeugung der Wassertropfen und der Eis-Kristallisationskeime angeordnet ist und daß die Einrichtungen (14,

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18. 19) zur Erzeugung der Wassertropfen und der Eis-Kristallisationskeime am Gehäuse (12) gesichert sind und mit dem Luftstrom in Verbindung stehen.

19. Schnee-Erzeuger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter-Glied mehrere voneinander beabstandete konzentrische Rohre (50) aufweist,und daß eine Einrichtung (60, 62, 64, 70) ein Wärmetauschfluid durch die Rohre (50) fördert.

20. Schnee-Erzeuger nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter-Glied (80) eine kontinuierliche Wendel (82) enthaltend daß eine Einrichtung (84, 86) einen Strom durch die Wendel (82) führt.

21. Vorrichtung, gekennzeichnet durch ein drehbares Glied zur Erzeugung eines Luftstroms, eine Einrichtung zur Verteilung oder Abgabe von partikelförmigem Gut, wobei ein Teil des partikelförmigen Guts bei Führung im Luftstrom stromauf des drehbaren Glieds am drehbaren Glied anhaftet, und wobei die Einrichtung zur Abgabe mit dem Luftstrom in Verbindung steht, und eine Stelleinrichtung zum Steuern oder Stellen der Strömung des Luftstroms stromauf und neben dem drehbaren Glied, wobei das Stellglied die Strömung des partikelförmigen Guts über die Oberfläche des drehbaren Glieds dort verhindert, wo die auf das Partikel wirkende Radialkraft des drehbaren Glieds geringer ist als die Haftung zwischen dem partikelförmigen Gut und dem drehbaren Glied.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Glied ein Gebläse (16) mit mehreren Flügeln (20) istjUnd daß das Stellglied zum Steuern der Strömung der Luft eine Abschirmung ist, die neben und

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stromauf des Gebläses(l6) angeordnet ist und so geformt ist, daß die das partikelförmige Gut enthaltende Strömung des Luftstroms das Gebläse (16) von der Mitte der Drehung nach außen bis zu einem vorgegebenen Radius nicht berührt, oberhalb dem das partikelförmige Gut nicht mehr anhaftet.

23. Verfahren zur Abgabe von partikelförmigem Gut, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftstrom mit einem drehbaren Glied erzeugt wird, daß partikelförmiges Gut in den Luftstrom eingegeben wird, und daß die strömung des Luftstroms über das drehbare Glied so gesteuert wird, daß die Luftströmung die Oberfläche des drehbaren Glieds dort nicht berührt, wo die Radialkraft nicht ausreicht, die Bindung zwischen dem partikelförmigen Gut und der Oberfläche zu brechen.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das partikelförmige Gut Eis-Partikel enthält.

25. Schnee-Erzeuger, gekennzeichnet durch ein drehbares Glied (16, 18, 20) zur Erzeugung eines Luftstroms, eine Einrichtung (l4, l8, 19) zur Erzeugung von Eis-Kristallisationskeimen und Wassertropfen in Verbindung mit dem Luftstrom, wobei die Kristallisationskeime und die Wassertropfen vermischt werden und in den Luftstrom eingegeben werden und schneeähnliche Kristalle bilden, und eine Stelleinrichtung zum Steuern der Strömung des Luftstroms über das drehbare Glied (16, l8, 20) neben diesem, die die Strömung des Luftstroms über die Oberfläche des drehbaren Glieds (16, l8, 20) dort verhindert, wo die auf ein haftendes Eis-Partikel wirkende Radialkraft des drehbaren Glieds ■(16, 18, 20) geringer ist als die Haftfestigkeit zwischen dem Eis-Partikel und der Oberfläche, wodurch dann, wenn

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die Umgebung innerhalb der der Schnee-Erzeuger (10) betrieben ist, Eis-Partikel enthält, die Eis-Partikel sich auf dem drehbaren Glied (16, 18, 20) nicht ansammeln.

26. Schnee-Erzeuger nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung zum Steuern der Strömung des Luftstroms nahe und stromauf des drehbaren Glieds (16, 18, 20) gesichert 1st.

27. Schnee-Erzeuger nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Glied (l6, 13, 20) an einem tunnelartigen Gehäuse (12) stromauf der Einrichtung (l4, 18, 19) zur Erzeugung der Eis-Kristallisationskeime und der Wassertropfen gesichert ist.

28. Schnee-Erzeuger nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Glied ein Gebläse (16) ist, und daß die Stelleinrichtung zum Steuern der Strömung des Luftstroms ein Gebläse-Sockel (22) ist, wobei die Eis-Kristallisationskeime und die Wassertropfen in voneinander getrennten Zonen erzeugt sind.

29. Schnee-Erzeuger nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläse-Sockel (22) und das Gehäuse (12) einen ringförmigen Strömungsdurchtritt (48) bilden.

50. Schnee-Erzeuger nach einem der Ansprüche 25 bis 29, gekennzeichnet durch ein Gitter-Glied (49, 80) stromauf des drehbaren Glieds (16, l8, 20) und durch eine Aufheizeinrichtung zum Aufheizen des Gitter-Glieds (49, 80) zur Vermeidung einer Ansammlung von Eis darauf.

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