DE4033310A1

DE4033310A1 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von schnee

Info

Publication number: DE4033310A1
Application number: DE4033310A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: DUPRE HERMAN K CHAMPION PA US
Current assignee: DUPRE HERMAN K CHAMPION PA US
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1991-05-23
Anticipated expiration: 2010-10-20
Also published as: CA2027028C; CA2027028A1; JP2706845B2; JPH03199877A; US5004151A; ATA233590A; DE4033310C2; AT399043B; CH682694A5

Description

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf eine Technik zum Versprühen von Wasser zur Beeinflussung von gegebenen Wetterbedingungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Technik zum Erzeugen von Schnee und richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von großen Mengen von für den Skilauf geeigenetem Kunstschnee.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine Verbesserung der in den US-Patenten 38 22 825 vom 9. Juli 1974 und 39 52 949 vom 27. April 1976 beschriebenen Erfindungen der Anmelderin. Auf die in den genannten Veröffentlichungen enthaltene Erörterung des Standes der Technik wird hier insoweit bezug genommen.

Die genannten US-Patentschriften der Anmelderin beziehen sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Erzeugen von Schnee unter Verwendung von Masten, bei denen Wasser unter Druck bis zu einem hoch über dem Boden liegenden Punkt nahe dem oberen Ende des Masts gefördert und dort mittels einer ersten Düse in Form eines Sprühstrahls in der Atmosphäre versprüht wird, wobei die Umgebungstemperatur im Bereich des Gefrierpunkts liegt. Bei dem Sprühstrahl handelt es sich vorzugsweise um einen Hochgeschwindigkeits-Sprühstrahl aus äußerst fein verteilten Wassertröpfchen.

Unabhängig von dem geförderten Wasser wird Druckluft zu einem zweiten Austragspunkt am oberen Ende des Masts geför dert, wo sie in Form eines in den Wurzelbereich des Wasser sprühstrahls gerichteten Düsenstrahls austritt, so daß eine Wolke aus fein zerstäubtem Wasser entsteht. Bei der um den oder unter dem Gefrierpunkt liegenden Umgebungstemperatur bildet das fein zerstäubte Wasser Kristallkeime, aus denen sich während der ziemlich langen Fallzeit von oberen Ende des Masts bis zum Boden Schneeflocken bilden. Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen der Anmelderin ermöglichen die Erzeugung von hochwertigem Kunstschnee in ausrechender Menge und zu annehmbaren Kosten. Dabei ist es jedoch immer erstrebenswert, innerhalb einer gegebenen Zeit noch größere Mengen hochwertigen Kunstschnees zu noch günstigeren Kosten zu erzeugen.

Neben den vorstehend genannten Verfahren und Vorrichtungen der Anmelderin gibt es nach dem Stand der Technik noch weitere Systeme für die Erzeugung von Kunstschnee.

Ein solches bekanntes System arbeitet mit einem verfahrbaren Gebläsesatz, bei welchem eine Wasser-Zerstäuberdüse an der Vorderseite eines ziemlich großen Gebläserads angeordnet ist und das Wasser in dem von diesem erzeugten Luftstrahl zer stäubt, so daß Schnee entsteht. Zu diesem Gerät gehört außerdem ein Kompressor für die Erzeugung von Druckluft, welche in einer Mischkammer mit einem Wassersprühstrahl zusammentrifft, so daß das Wasser fein zerstäubt wird, um dann durch eine Düse ausgetragen zu werden. Entlang dem Umfang des Gebläses angeordnete zusätzliche Wasserdüsen müssen von Zeit zu Zeit nachreguliert werden, etwa indem eine oder mehrere derselben abgesperrt werden, um die Menge des unter Druck in den Gebläsestrahl eingesprühten Wassers auf die jeweils herrschende Umgebungstemperatur abzustimmen. Bei den eingangs genannten Vorrichtungen der Anmelderin sowie auch bei dem beschriebenen Gebläsesystem und den meisten anderen Systemen für die Erzeugung von Kunstschnee ist die für die Erzeugung von hochwertigem Schnee versprüh bare Wassermenge ganz offensichtlich abhängig von der jeweils herrschenden Umgebungstemperatur in Bezug auf den Gefrierpunkt.

Bei nur geringfügig unter dem Gefrierpunkt liegenden Tempe raturen muß also die Wasserzufuhr gedrosselt werden, um die Entstehung von Naßschnee zu verhindern, während bei tiefer unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen eine größere Wassermenge in dem Luftstrahl versprüht werden kann, um somit größere Mengen von hochwertigem Schnee zu erzeugen.

Beim Versprühen einer in Bezug auf die gegebene Temperatur zu großen Wassermenge entsteht nicht nur Naßschnee, sondern es verbleibt auch überschüssiges Wasser, welches eine schon vorhandene Schneeschicht zum Schmelzen bringen kann. Dement sprechend müssen bei höheren Temperaturen im Bereich des Gefrierpunkts wenigstens einige der am Umfang des Gebläses angeordneten Sprühdüsen abgesperrt werden, während bei der vorstehend beschriebenen, als Mast ausgebildeten Vorrichtung der Anmelderin für die Erzeugung von Schnee keinerlei Regulierung notwendig ist, bis die Umgebungstemperatur auf ca. -2°C ansteigt, worauf die Anlage dann insgesamt abge stellt wird. Oberhalb der hier genannten Temperatur ist der Betrieb von jeglichen Vorrichtungen zum Erzeugen von Kunst schnee unwirtschaftlich und praktisch nicht sinnvoll.

Dabei ist die genannte Temperaturgrenze von ca. -2°C in Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit variabel. Bei einer Luftfeuchtigkeit von 90% liegt die Grenztemperatur bei spielsweise bei ca. -5°C, und bei 100% Luftfeuchtigkeit bei ca. -6°C. Diese Angaben beziehen sich auf mit trockenem Thermometer gemessene Temperaturen. Eine genauere Bestimmung ist eine mit einem Taupunktthermometer gemessene Temperatur von ca. -6°C. Oberhalb dieser Temperatur ist die Erzeugung von Kunstschnee praktisch nicht mehr möglich, da sie unwirt schaftlich wäre und die Qualität des Schnees nicht mehr befriedigt.

Die mit einem Gebläse arbeitenden Geräte zum Erzeugen von Schnee sind beweglich ausgebildet und können mittels eines Zugfahrzeugs über eine Skipiste geschleppt werden. Dabei handelt es sich um relativ schwere Geräte (ca. 300 kg), da sie nicht nur ein Gehäuse mit schweren Verkleidungen auf weisen, sondern auch einen schweren Motor von ca. 15 PS für den Antrieb des Gebläses sowie einen unabhängig arbeitenden Kompressor. Das Gerät hat somit auch zahlreiche bewegliche Teile, welche einfrieren und korrosionsanfällig sein können. Die Höchstmenge des mittels eines solchen Gebläsegeräts in Schnee umwandelbaren Wassers liegt bei ca. 470 l/min. Diese mehr theoretische Höchstmenge ist jedoch nur erreichbar, wenn die Umgebungstemperatur unterhalb ca. -12°C liegt. In den bekannten Skigebieten treten derartige Temperaturen jedoch nur über ca. 20% der Skisaison auf. Während der übrigen 80% der Skisaison liegt die Höchstmenge des in Schnee umwandelbaren Wassers im Bereich von ca. 114 bis 303 l/min, mit einem Mittelwert von ca. 190 l/min. Im Betrieb eines solchen Geräts bei einem Umgebungstemperatur von ca. -2°C ist mit einem Wasserverbrauch von höchstens etwa 133 l/min zu rechnen.

Bei der Erzeugung von Schnee bei einem Wasserverbrauch von ca. 190 l/min hat ein solches Gebläsegerät eine Leistungs aufnahme von ca. 35 PS, nämlich 15 PS für den Gebläseantrieb, 15 PS für die Wasserförderung und 5 PS für den Kompressor. Die Fertigung eines solchen Geräts ist verständlicherweise ziemlich teuer, so daß der Marktpreis des Geräts je nach Ausrüstung wenigstens etwa 18 000 US Dollar beträgt.

Das Gebläse eines solchen bekannten Geräts muß aus Sicher heitsgründen eine Verkleidung haben, an welcher sich jedoch Eis festsetzen und die Leistung des Geräts mindern kann. Da außerdem das Gerät in Bodenhöhe arbeitet, ist die Reichweite für die Verteilung des Schnees begrenzt und von der Leistung des Gebläses abhängig.

Da das Zerstäuben des Wassers in einer Mischkammer statt findet, in welcher Druckluft in das unter Druck zugeführte Wasser eingeblasen wird, darf der Wasserdruck niemals höher sein als der Druck der Druckluft, da das Wasser anderenfalls in die Druckluftleitung gedrückt würde.

Bei einem anderen, mit einem Gebläse arbeitenden bekannten Gerät zum Erzeugen von Schnee wird Wasser durch die hohle Welle des Gebläserads hindurch an dessen Vorderseite ver sprüht, wobei keine zusätzliche Luftzufuhr notwendig ist.

Das Gerät wiegt insgesamt etwa 150 kg und ist auf einem Gestell montierbar, welches vom Boden aus eine Höhe von höchstens etwa 9 bis 10 m hat. Angesichts des Gewichts des Geräts ist eine größere Höhe des Gestells unzweckmäßig. Bei einem solchen Gerät besteht die Gefahr der Vereisung der Gebläseflügel und des Herabtropfens von Wasser. Von den Gebläseflügeln abgeschleudertes Eis stellt eine erhebliche Gefährdung dar. Darüber hinaus haben diese Geräte zahlreiche den verfahrbaren Gebläsegeräte eigene Nachteile. Ihr Markt preis liegt im Bereich von 12 000 US Dollar. Insgesamt ist es also nicht sinnvoll, ein solches Gerät in der für ein Schneemastgerät der in den eingangs genannten US-Patent schriften der Anmelderin beschriebenen Art vorgesehenen Mindesthöhe von etwa 10 m zu montieren. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß sich die Fallzeit der sich bildenden Schneekristalle bis zum Boden erheblich verkürzt, so daß der auf dem Boden auftreffende Schnee von geringerer Qualität ist.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung für die Erzeugung von Schnee mit einer gegenüber den in den eingangs genannten US-Patentschriften der Anmelderin beschriebenen Schneemastgeräten erheblich gesteigerten Leistungsfähigkeit.

Bei den vorstehend genannten Schneemastgeräten wird ein Druckluftstrahl in den Wurzelbereich eines am oberen Ende eines Masts aus einer ersten Düse austretenden Wassersprüh strahls gerichtet, so daß eine mehr oder weniger konische Wolke aus fein zerstäubtem Wasser entsteht, in welcher sich bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Umgebungstemperaturen Kristallisationskeime bilden. Aus diesen entsteht dann während des Absinkens der Wolke bis zum Boden Schnee, wobei die Absinkzeit von der Höhe des Masts bzw. der aufwärts ausgeblasenen Wolke abhängig ist.

Bei einem solchen Mastgerät wurde beobachtet, daß die in den Sprühstrahl eingeblasene Druckluft nicht vollständig ausge nutzt wurde. Dies führte zu der Folgerung, daß es möglich sein müsse, über wenigstens eine zunächst der ersten Düse angeordnete weitere Düse zusätzliches Wasser derart zu versprühen, daß der Sprühstrahl mit dem Druckluftstrahl zusammentrifft und sich in der vorstehend beschriebenen Wolke verteilt, um auf diese Weise die Menge des erzeugten Schnees bei hochwertiger Qualität desselben und unverändertem Druckluftverbrauch beträchtlich zu erhöhen oder gar zu verdoppeln. Demgegenüber wurde bisher angenommen, daß ein weiterer Zusatz von Wasser zu unerwünschter Eisbildung führen müsse. Ferner stellte sich heraus, daß bei einer Vergrößerung der Höhe des Masts eine Verbesserung der Schneequalität auf grund der verlängerten Absinkzeit erzielbar ist. Dabei rechnet sich die Absinkzeit von der Bildung der Kristall keime in der sich vor den Zerstäuberdüsen bildenden Wolke bis zum Auftreffen der daraus entstehenden Schneeflocken auf dem Boden.

Das Verfahren bzw. die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht die Erzeugung von qualitativ besonders hochwer tigem Schnee bei einem Wasserverbrauch von ca. 190 l/min, wobei die aufzuwendende Leistung nur 23 PS beträgt, im Vergleich zu 30 PS für das ortsfest auf einem Gestell montierte Gebläsegerät und 35 PS für das verfahrbare Gebläsegerät bei Erzeugung der gleichen Schneemengen.

Dabei ist außerdem das Leistungsvermögen des Verfahrens bzw. der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung beträchtlich größer als dasjenige der Verfahren bzw. Vorrichtungen gemäß den älteren US-Patenten 38 22 825 und 39 52 949 der Anmel derin. Mit der älteren Vorrichtung konnten ca. 95 l/min Wasser unter Einsatz von ca. 1,13 m³/min Druckluft in Schnee umgewandelt werden. Das Verfahren bzw. die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ermöglicht dagegen die Verdop pelung der Schneemenge bei hervorragender Schneequalität. Dies bedeutet, daß mit dem Verfahren bzw. der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ca. 190 l/min Wasser in Schnee umwandelbar sind, wobei der Druckluftverbrauch bei günstigen Gefriertemperaturen gleichwohl nur bei ca. 1,13 m³/min liegt.

Die gemäß vorliegender Erfindung vorgesehene zusätzliche oder zweite Düsenanordnung kann wahlweise aus nur einer einzigen Zusatzdüse bestehen, welche oberhalb, unterhalb oder neben der ersten Wassersprühdüse angeordnet ist. Sie kann jedoch auch aus mehreren zusätzlichen Düsen bestehen, welche wahlweise zu beiden Seiten oder auch an einer Seite der ersten oder Hauptdüse angeordnet sein können.

So können z. B. zwei Zusatzdüsen vorgesehen sein, von denen eine oberhalb und die andere unterhalb der Hauptdüse ange ordnet ist. In dieser Ausführung ist die obere Zusatzdüse vorzugsweise so ausgerichtet, daß der Winkel zwischen dem von ihr abgegebenen Sprühstrahl und der Mittelachse des Masts um etwa 5 bis 10 Grad größer ist als der Winkel zwi schen dem von der Hauptdüse abgegebenen Sprühstrahl und der Mitelachse des Masts, so daß der von der Zusatzdüse abgege bene Sprühstrahl in die zuvor beschriebene Wolke aus fein zerstäubtem Wasser gerichtet ist und in dieser zur Wirkung kommt. Diese Wirkung entfaltet sich dann gewöhnlich in einem Abstand von ca. 1,2 m vom Mast.

In entsprechender Weise ist die unterhalb der Hauptdüse angeordnete Zusatzdüse vorzugsweise so ausgerichtet, daß der von ihr abgegebene Sprühstrahl etwas stärker zur Mittelachse des Masts hin geneigt verläuft als der von der Hauptdüse abgegebene Sprühstrahl und in die durch das Zerstäuben des Sprühstrahls der Hauptdüse mittels der in dessen Wurzel bereich eingeblasenen Druckluft entstandene Wolke gerichtet ist. Im oberen Endbereich eines solchen Mastgeräts können mehrere Kombinationen aus jeweils wenigstens einer Haupt düse, wenigstens einer Druckluftdüse und einer geeigneten Anzahl von Zusatzdüsen angeordnet werden.

Das erfindungsgemäße Schneemastgerät bedarf keiner Einstel lung. Das Gerät wird lediglich in Betrieb gesetzt und dann abgeschaltet, wenn die Temperatur über ca. -5°C (Taupunkt messung) ansteigt.

Bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß der erfindungsgemäße Schneemast vom Boden aus verdreht und den verschiedenen Windbedingungen angepaßt werden kann, so daß die am oberen Teil des Masts angeordneten Düsen jeweils so ausgerichtet werden können, daß der größte Teil des erzeugten Schnees in der Windrichtung abgegeben wird und dort auf den Boden gelangt, wo dies erwünscht ist.

Bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der erfindungsgemäße Schneemast in seinem mittleren Bereich eine auswärts gerich tete Biegung aufweist, so daß die Düsen um ein größeres Stück gegenüber dem Mastfuß versetzt sind. Dadurch fällt der erzeugte Schnee in einer größeren Entfernung vom Mastfuß zu Boden und gelangt somit dorthin, wo das Skifahren zumeist stattfindet.

Gemäß der Erfindung ist der Schneemast höher als bisher für zutunlich gehalten, um die Düsen in größerer Höhe über dem Boden anzuordnen, was zu einer verlängerten Fallzeit und damit zu einer besseren Qualität des erzeugten Schnees führt.

Wegen des großen Gewichts und der Unhandlichkeit bekannter Gebläsegeräte für die Erzeugung von Schnee und angesichts der beschränkten Kapazität der in den genannten US-Patenten der Anmelderin beschriebenen Mastgeräte galt es bisher als unmöglich, derart große Schneemengen in derart großen Höhen über dem Boden zu erzeugen, wie dies gemäß vorliegender Erfindung vorgesehen ist.

Das Verfahren bzw. die Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ermöglicht nun die Erzeugung von weitaus größeren Schneemengen von hervorragender Qualität in beträchtlich größeren Höhen über dem Boden als dies selbst mit den älteren Schneemastgeräten der Anmelderin möglich war. Zu diesem Zweck kann das Schneemastgerät gemäß vorliegender Erfindung eine Höhe von ca. 18 m oder mehr aufweisen. Dabei arbeitet das Verfahren bzw. die Vorrichtung gemäß der Erfindung bei jeder unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperatur mit einer weitaus besseren Ausnutzung der Energie als irgendwelche bekannten Geräte. So ermöglicht die Erfin dung die Erzeugung von größeren Schneemengen in größerer Höhe über dem Boden, mit einem besseren Wirkungsgrad, einer besseren Verteilung des Schnees und einem geringeren Arbeits aufwand als irgend ein derzeit bekanntes Gerät.

So kann z. B. eine Bedienungsperson etwa zehn verfahrbare oder versetzbare Gebläsegeräte oder Schneekanonen bedienen, welche jeweils ca. 75 l/min Wasser, insgesamt also ca. 750 l/min Wasser in Schnee umwandeln können. Bei dem Ver fahren bzw. der Vorrichtung gemäß der Erfindung genügt dem gegenüber eine Bedienungsperson, um eine entsprechende Anzahl von Mastgeräten für die Umwandlung von ca. 15 m³/min Wasser in Schnee zu bedienen und auszurichten.

Bei einer Wasserversorgung mit einer Kapazität von ca. 82 m³/min, wie sie z. B. im Seven Springs Ski Resort in Champion, Pensylvania zur Verfügung steht, werden mithin nur sechs Personen benötigt, um eine Anlage gemäß vorliegender Erfindung in Betrieb zu nehmen und stillzusetzen, und für den laufenden Betrieb, während dessen also ca. 82 m³/min Wasser in Schnee verwandelt werden, sind gar nur vier Per sonen vonnöten. Für die Erzeugung von Schnee aus 82 m³/min Wasser mittels bekannter Bodengeräte oder Schneekanonen würden demgegenüber etwa neunzig Bedienungspersonen benötigt.

Als weiteres Beispiel mag dienen, daß eine Bedienungsperson etwa fünf oder sechs versetzbare Gebläsegeräte der eingangs beschriebenen Art für die Erzeugung von Schnee aus ca. 1,15 m³/min Wasser bedienen könnte. Es würden dann jedoch etwa sechzig Personen und eine entsprechende Anzahl von versetzbaren Gebläsegeräten benötigt, um den bei Verwen dung des Verfahrens bzw. der Vorrichtungen gemäß vorliegender Erfindung möglichen Durchsatz von ca. 82 m³/min zu erzielen.

Um nochmals auf die auf einem niedrigen Mast oder Gestell montierten bekannten Gebläsegeräte zurückzukommen, würden normalerweise etwa vier Personen benötigt, um eine für die Umwandlung von ca. 15 m³/min Wasser in Schnee notwendige Anzahl solcher Geräte zu betreiben. Im Vergleich dieses Systems mit demjenigen gemäß vorliegender Erfindung würden dann für einen Durchsatz von ca. 82 m³/min Wasser eine beträchtliche Anzahl solcher Geräte und etwa zwanzig Bedie nunspersonen benötigt, während eine Anlage gemäß der Erfindung für den gleichen Durchsatz nur vier Personen erfordert.

Ein Mastgerät gemäß vorliegender Erfindung ist in der Lage, Schnee aus bis zu ca. 190 l/min Wasser zu erzeugen, selbst wenn die Temperatur nur etwa -2°C beträgt, wobei der Druck luftverbrauch nur ca. 1,13 m³/min beträgt und keinerlei Einstellarbeiten erforderlich sind. Im Vergleich zu mit Gebläsegeräten arbeitenden Systemen gewährleistet das System gemäß vorliegender Erfindung eine bessere Verteilung des Schnees bei verlängerter Fall- oder Absinkzeit, es benötigt keine Mischkammer für die Vermischung von Wasser und Luft, es weist keine Gebläse oder sonstigen beweglichen Teile auf, welche einfrieren oder brechen könnten, es neigt nicht zum Einfrieren oder zu Eisansatz und kann nicht rosten.

Der Kaufpreis für einen Mast oder eine Station gemäß vor liegender Erfindung beträgt dank der relativ einfachen Bau weise nur etwa 4 000 US Dollar.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen hervor.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Mastgeräts für die Erzeugung von Schnee in einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gezeigte, vergrößerte Darstellung des mit Düsen bestückten oberen End bereichs des Mastgeräts entsprechend der Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des unteren Endbereichs des Mastgeräts im Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeiten den Schneemasts 10, welcher zusammen mit einer Anzahl (nicht dargestelter) weiterer Masten entlang einer Skipiste auf dem Boden 11 aufgestellt ist, wie in der US-Patentschrift 37 06 414 der Anmelderin dargestellt.

Der Schneemast 10 hat ein Tragteil in Form eines in den Boden 11 eingelassenen hölzernen Pfahls 12.

Eine am Pfahl 12 angebrachte Wasserleitung 13 ist aus einem gut wärmeleitenden Metall, z. B. Aluminium gefertigt. Auf grund seiner Kombination von geringem Gewicht und Festigkeit erlaubt Aluminium bei Abstützung durch den Pfahl 12 eine Bauhöhe von mehr als 18 m über Grund. Außerdem ist Alumi nium ein guter Wärmeleiter. Die Höhe des Pfahls vom Boden 11 aus beträgt gewöhnlich etwa 12 bis 13 m, und der Pfahl ist etwa 2,5 m in den Boden eingelassen, wie dies auch bei gebräuchlichen elektrischen Leitungsmasten üblich ist.

Die Wasserleitung 13 ist aus vier Rohrabschnitten 14, 15, 16 und 17 zusammengesetzt. Die Abschnitte 16 und 17 sind über ein Kniestück 18 aus Stahl oder Aluminium im Winkel von 45° miteinander verbunden. Ein Kupplungsstück 19 aus Aluminium verbindet die Abschnitte 15 und 16 miteinander, und der Abschnitt 14 ist über ein Kupplungsstück 20 aus Stahl mit dem Abschnit 15 verbunden.

Der Grund dafür, daß das Kupplungsstück 20 anstatt aus Alu minium aus Stahl gefertigt ist, besteht darin, daß es sich mit seiner Unterseite auf einer Rohrschelle 21 abstützt, welche in der in Fig. 2 gezeigten Weise mittels einer den Pfahl 12 durchsetzenden Schraube an diesem befestigt ist. Dies ermöglicht ein Verdrehen der gesamten Leitung 13 um ihre senkrechte Achse und damit die Ausrichtung des mit Sprühdüsen und Luftauslässen bestückten obersten Abschnitts 17 in beliebiger Stellung innerhalb eines Umkreises von 360° zur Anpassung an die jeweilige Windrichtung. Dabei ist die sich auf der Rohrschelle 21 abstützende Kupplung 20 aus Stahl einem geringeren Verschleiß unterworfen als dies bei einem Kupplungsstück aus Aluminium der Fall wäre. Die Aus bildung der Rohrschelle 21 ist besonders deutlich in Fig. 2 zu erkennen. Das Kupplungsstück 20 ist in dieser Figur nicht dargestellt, da die Schnittlinie in Fig. 1 unmittelbar unterhalb desselben verläuft.

Die Rohrschelle 21 ist in der dargestellten Ausführungsform aus einem Scharnier gebildet, dessen einer Schenkel 22 eine Krümmung aufweist, so daß er den Rohrabschnitt 14 lose umgreift.

Das freie Ende 23 des den Rohrabschnitt 14 im geschlossenen Zustand lose umgreifenden gekrümmten Schenkels 22 ist mittels eines herkömmlichen Steckerbeschlags 24 am anderen Schenkel der gelenkigen Rohrschelle 21 festgelegt.

Das Kupplungsstück 20 aus Stahl ruht auf der Oberseite 25 des angelenkten Schenkels 22 und trägt dadurch die gesamte Leitung 13, so daß diese sich verdrehen läßt.

Zum Abbauen des Masts braucht lediglich der Steckerbeschlag 24 gelöst und der angelenkte Schenkel 22 um das Scharnier 26 herum aufgeklappt zu werden. Eine weiter oben angeordnete Rohrschelle 21′ hat den gleichen Aufbau wie vorstehend beschrieben.

Wie man in Fig. 2 ferner erkennt, ist eine zweite Leitung 27 koaxial innerhalb der Wasserleitung 13 angeordnet. Bei der Leitung 27 handelt es sich um eine Druckluftleitung, welche sich über die ganze Länge der Wasserleitung 13 erstreckt und ebenfalls aus Aluminium gefertigt ist.

Über eine im einzelnen in Fig. 4 dargestellte, nahe dem unteren Ende des Masts angeordnete Anschlußbaugruppe 28 werden die Wasserleitung 13 und die Druckluftleitung 27 mit Druckwasser bzw. Druckluft gespeist. Der oberste Abschnitt 17 der Wasserleitung 13 ist im Detail in Fig. 3 gezeigt.

Wie man in den Figuren der Zeichnung, insbesondere in Fig. 3 erkennt, bildet der Abschnitt 17 der Wasserleitung 13 das obere Endstück des Masts 10 und ist am oberen Ende durch eine Kappe 30 verschlossen.

Nahe dem oberen Ende der Leitung 13 ist eine Hauptdüsen anordnung in Form zweier Hauptdüsen 31 und 32 angeordnet. Das der Wasserleitung 13 unter Druck zugeführte Wasser strömt um die Druckluftleitung 27 herum aufwärts zum End abschnitt 17 und wird von den Hauptdüsen 31 und 32 in Form von aufwärts gerichteten Sprühstrahlen 33 bzw. 34 in die Umgebung abgegeben. Das die Druckluftleitung 27 umströmende Wasser verhindert dabei das Einfrieren von in der Leitung kondensierter Feuchtigkeit. Druckluft und Wasser werden jeweils am unteren Ende in die Leitungen 27 bzw. 13 einge speist, wie nachstehend im Detail anhand von Fig. 4 erläutert.

Der obere Leitungsabschnitt 17 hat Luftaustrittseinrichtungen in Form von seine Wandung durchsetzenden Bohrungen 35, 36, aus denen die über die Leitung 27 zugeführte Druckluft in Form von Düsenstrahlen 37 bzw. 38 in die Umgebung abgegeben wird. Die Düsenstrahlen sind in den Wurzelbereich der mit hoher Geschwindigkeit austretenden Sprühstrahlen 33 bzw. 34 gerichtet, so daß zwei große Wolken aus fein zerstäubtem Wasser entstehen, in denen sich bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen in einiger Entfernung vom Zusammen tritt der Sprühstrahlen und Düsenstrahlen Kristallisations keime ausbilden.

Weiterhin vorgesehene, eine Zusatzdüsenanordnung darstellende Zusatzdüsen 40, 41, 42 und 43 sind im wesentlichen in der gleichen Weise ausgeführt wie die Hauptdüsen 31 und 32 und wie diese am oberen Abschnitt 17 der Wasserleitung 13 ange schlossen, um zusätzliche Sprühstrahlen 44, 45, 46 bzw. 47 abzugeben. Diese zusätzlichen Sprühstrahlen sind in die durch die Einwirkung der Düsenstrahlen 37, 38 auf die von den Düsen 31 und 32 abgegebenen Sprühstrahlen entstandenen Wolken aus fein zerstäubtem Wasser gerichtet.

Die Hauptdüsen 31 und 32 sind gegenüber der Achse des Rohr abschnitts 17 jeweils um 45° abgewinkelt. Der zwischen den unteren Zusatzdüsen 40 und 41 und der Achse des Abschnitts 17 gebildete Winkel ist etwas kleiner und beträgt z. B. etwa 35 bis 40°, so daß die von diesen Düsen abgegebenen Sprüh strahlen 44 bzw. 45 in die in einigem Abstand von den Haupt düsen 31 bzw. 32 gebildeten Wolken gerichtet sind.

In entsprechender Weise ist der zwischen den oberen Zusatz düsen 42 und 43 und der Achse des Leitungsabschnitts 17 gebildete Winkel etwas größer und beträgt z. B. etwa 50 bis 55°, so daß die aus diesen Düsen austretenden Sprühstrahlen ebenfalls in die vorstehend beschriebenen Wolken gerichtet sind.

In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform weist das Mastgerät 10 zwei Sätze von Zusatzdüsen auf, welche oberhalb und unterhalb der beiden Hauptdüsen 31 und 32 ange ordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, die beiden oberen Zusatzdüsen 42, 43 oder die beiden unteren Zusatzdüsen 40, 41 gänzlich wegzulassen. Ferner können auch die unteren Zusatz düsen oberhalb der Druckluftbohrungen 35, 36 angeordnet und derart auswärts abgewinkelt sein, daß ihre Düsenstrahlen zusammen mit den von den oberen Zusatzdüsen 42 und 43 Abgegebenen in die beschriebenen Wolken gerichtet sind.

Ferner können auch die beiden oberen Zusatzdüsen 42, 43 zusammen mit den unteren Zusatzdüsen 40, 41 unterhalb der beiden Hauptdüsen 31, 32 angeordnet sein. In diesem Falle müßten die Zusatzdüsen 42, 43 dann weniger stark abgewinkelt sein, so daß die von ihnen abgegebenen Sprühstrahlen in die aus fein zerstäubtem Wasser und Kristallkeimen gebildeten Wolken gerichtet sind.

Ferner ist es auch nicht unbedingt notwendig, die Zusatz düsen oberhalb und/oder unterhalb der Hauptdüsen 31, 32 anzuordnen, sie können vielmehr auch seitlich derselben ange ordnet werden, z. B. in gleicher Höhe mit den Hauptdüsen 31, 32, wobei sie um ein Stück aus dem Leitungsabschnitt 17 hervorstehen und dann so abgewinkelt sein müßten, daß die von ihnen abgegebenen Sprühstrahlen in die unter Einwirkung der Druckluftstrahlen aus den Bohrungen 35, 36 aus den von den Hauptdüsen 31, 32 austretenden Sprühstrahlen gebildeten Wolken gerichtet sind.

Der Leitungsabschnitt 17 ist um 45° auswärts abgewinkelt, so daß der erzeugte Schnee nicht zu nahe am Fuß des Masts 10 herabfällt.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 ist lediglich zu dem Zweck dargestellt, die wirtschaftlichste Konstruktion einer unter Anwendung des Prinzips der Erfindung mit allen Vorteilen derselben arbeitenden Vorrichtung aufzuzeigen.

Die Hauptdüsen sowie auch die Zusatzdüsen sind vorzugsweise jeweils mit auswechselbaren Düsenköpfen bestückt, so daß sich die von den einzelnen Düsen abgegebenen Wassermengen sowie der Zerstäubungsgrad des Wassers wahlweise bestimmen lassen, um das jeweils günstigste Ergebnis zu erzielen.

In Fig. 4 sind Einzelheiten der unteren Anschlußbaugruppe 28 dargestellt.

Für die Druckeinspeisung von Wasser in die Leitung 13 ist eine herkömmliche Schnellkupplung 50 vorgesehen, mit zwei federbelasteten Klemmnockenhebeln 51, welche einen dazwischen eingeschobenen Wasserschlauch in fester Anlage an einem inneren Dichtungsring 52 halten. Zum Lösen der Kupplung 50 brauchen dafür vorgesehene Ringe 53 einfach nur herabgezogen zu werden. Für den Anschluß eines Druckluftschlauchs an der Druckluftleitung 27 ist eine Schnellkupplung 54 gleicher Art vorgesehen. Derartige Schnellkupplungen sind allgemein bekannt und im Handel erhältlich.

Die Leitungen für die Zufuhr von Druckluft und Wasser zu den Schnellkupplungen 54 bzw. 50 sind in Fig. 1 zu erkennen und im wesentlichen in der gleichen Weise ausgeführt wie in den eingangs genannten U-Patenten der Anmelderin beschrieben. Die Wasser- und Druckluftleitungen 55 bzw. 56 sind vorzugs weise bis unter die Bodenfrostgrenze im Untergrund einer Skipiste versenkt, so daß sie nicht einfrieren können. Da die Schnellkupplungen 54 und 50 für den Druckluft- bzw. den Wasseranschluß den gleichen Aufbau haben, sind für ihre Verbindung mit den unterirdisch verlegten Druckluft- bzw. Wasserleitungen die gleichen gewebeverstärkten Schläuche verwendbar, welche somit jederzeit mühelos ausgewechselt werden können, wenn in dem die Druckluft in das untere Ende der Leitung 27 einspeisenden Schlauch eine Eisbildung statt findet. Um das Auswechseln der Schläuche zu ermöglichen, sind entsprechende Absperrventile 58 und 59 vorhanden. Die Schläuche 57 und überirdisch verlaufende Abschnitte der Zufuhrleitungen 55 und 56 sind wärmeisoliert, um ihrem Einfrieren vorzubeugen.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen von Schnee, dadurch gekennzeichnet,
daß Wasser unter Druck zu einem ersten Austragspunkt über dem Boden gefördert wird,
daß das zugeförderte Wasser mittels einer ersten Düse in Form eines Sprühstrahls in die umgebende Atmosphäre gesprüht wird, wenn diese eine unter der Gefriertemperatur von Wasser liegende Temperatur aufweist,
daß getrennt davon Druckluft zu einem zweiten Austragspunkt über dem Boden gefördert wird,
daß die zugeförderte Druckluft in Form eines in den Wurzel bereich des Wasser-Sprühstrahls gerichteten Düsenstrahls an die umgebende Atmosphäre abgegeben wird, um eine Wolke aus fein zerstäubtem Wasser für die Erzeugung von Schnee zu bilden, und
daß das zugeförderte Wasser mittels wenigstens einer nahe der ersten Düse angeordneten zweiten Düse in Form eines in die Wolke gerichteten zusätzlichen Sprühstrahls in die umgebende Atmosphäre gesprüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zu beiden Seiten der ersten Düse jeweils eine zweite oder zusätzliche Düse anordnet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zweiten Austragspunkt zugeförderte Druckluft im wesentlichen über die volle Länge wenigstens ihres über dem Boden verlaufenden Förderwegs isoliert wird, indem dieser bis zum Austragspunkt fortlaufend mit dem unter Druck geförderten Wasser umgeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Düse wenigstens 6,1 m über der Bodenoberfläche angeordnet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabe des Wasser-Sprühstrahls waagerecht verdreht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, die Druckluft und das Wasser dem zweiten bzw. dem ersten Austragspunkt über wärmeleitende Leitungen zugefördert werden.

7. Vorrichtung zum Erzeugen von Schnee, gekennzeichnet durch eine zur Bildung eines Schnee-Mastgeräts (10) in senk rechter Stellung an einer Stützeinrichtung (12) angebrachte, eine gegebene Länge aufweisende hohle Leitung (13),
durch eine nahe dem oberen Ende der Leitung vorgesehene erste oder Hauptdüsenanordnung (31, 32),
durch eine am unteren Ende der Leitung angeschlossene Wasser-Zufuhrleitung (55, 57) für die Druckspeisung der Leitung mit Wasser und die Abgabe desselben durch die Hauptdüsenanordnung in Form eines Sprühstrahls,
durch eine zusammen mit der Wasserleitung angebrachte und sich im wesentlichen über deren Länge erstreckende Luft leitung (27),
durch eine am unteren Ende der Luftleitung angeschlossene Zuleitung (56, 57) für die Speisung derselben mit Druckluft,
durch einen nahe der Hauptdüsenanordnung am oberen Ende der Luftleitung angeordneten Druckluftauslaß (35, 36) für die Abgabe von Druckluft in die Atmosphäre in Form eines Düsen strahls, wobei der Druckluftauslaß und die Hauptdüsenanord nung derart angeordnet sind, daß der aus dem Auslaß aus tretende Düsenstrahl zur Bildung einer Wolke aus fein zer stäubtem Wasser für die Erzeugung von Schnee bei unter dem Gefrierpunkt liegender Umgebungstemperatur in den Wurzel bereich des von der Hauptdüsenanordnung erzeugten Sprüh strahls gerichtet ist, und
durch wenigstens eine nahe der Hauptdüsenanordnung angeord nete und an der Wasserleitung angeschlossene Zusatzdüsen anordnung (40, 41, 42, 43) für die Erzeugung wenigstens eines in die genannte Wolke gerichteten zusätzlichen Sprühstrahls.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzdüsenanordnung (40, 41, 42, 43) wenigstens eine oberhalb oder unterhalb der Hauptdüsenanordnung (31, 32) angeordnete Wassersprühdüse aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzdüsenanordnung zwei Wassersprühdüsen (40, 41; 42, 43) aufweist, welche an einander gegenüberliegenden Seiten der Hauptdüsenanordnung (31, 32) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassersprühdüsen (42, 43; 40, 41) oberhalb bzw. unterhalb der Hauptdüsenanordnung (31, 32) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzdüsenanordnung zwei Wassersprühdüsen aufweist, welche an derselben Seite der Hauptdüsenanordnung angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Luftleitung (27) innerhalb der Wasserleitung (13) über deren Länge erstreckt und daß das untere Ende der Luftleitung für den Anschluß an der Zuleitung (56, 57) aus der Wasserleitung hervorsteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftauslaß in Form einer die Wandung der Wasser leitung (13, 17) durchsetzenden Bohrung (35, 36) ausgebildet ist, so daß einer Eisbildung um den Luftauslaß herum vor gebeugt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (31, 32) der Hauptdüsenanordnung in einem Winkel zur senkrechten Längserstreckung des Schneemastgeräts (10) angeordnet sind, so daß der von ihnen erzeugte Sprüh strahl (33, 34) in einem Winkelbereich von ca. 45° relativ zur Wasserleitung (13, 17) aufwärts gerichtet ist, und daß die aus dem Luftauslaß (35, 36) austretende Luft (37, 38) in den Wurzelbereich des schräg aufwärts gerichteten Sprüh strahls gerichtet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wasserzuleitung (55, 57) und in der Druckluft zuleitung (56, 57) jeweils ein Absperrorgan (58 bzw. 59) angeordnet ist und daß die Zuleitungen über den größten Teil ihrer Längserstreckung unterhalb der Bodenfrostgrenze liegen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitung (13) aus einem wärmeleitenden metallischen Werkstoff ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitung (13) um eine senkrechte Achse verdreh bar an der Stützeinrichtung (12) angebracht ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Mastgerät (10) in einem mittleren Bereich (18) aus wärts abgewinkelt ist, so daß die Düsenanordnungen (31, 32; 40 bis 43) in einem größeren Abstand vom Fuß des Masts angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserleitung (13) eine solche Länge hat, daß sie zusammen mit der Stützeinrichtung (12) einen Mast (10) mit einer Höhe von wenigstens 9,14 m bildet.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Masts (10) zur Erzielung einer möglichst langen Absinkzeit der Wolke für die Erzeugung des Schnees wenigstens 15,24 m beträgt.

21. Anlage zum Erzeugen von Schnee, gekennzeichnet durch eine Anzahl von zur Bildung einer entlang einer Ski piste verlaufenden Reihe von Schnee-Mastgeräten (10) in senkrechter Stellung an Stützeinrichtungen (12) angebrachten, jeweils eine gegebene Länge aufweisenden, hohlen Wasser leitungen (13),
durch nahe dem oberen Ende jeder Wasserleitung vorhandene Hauptdüsenanordnungen (31, 32),
durch eine am unteren Ende jeder Wasserleitung angeschlos sene Zuleitung (55, 57) für die Druckspeisung derselben mit Wasser und die Abgabe desselben durch die jeweilige Haupt düsenanordnung in Form eines Sprühstrahls (33, 34),
durch jeweils eine sich innerhalb jeder Wasserleitung im wesentlichen über deren gesamte Länge erstreckende Luft leitung (27), welche mit ihrem unteren Ende aus der jewei ligen Wasserleitung hervorsteht,
durch eine am unteren Ende jeder Luftleitung angeschlossene Zuleitung (56, 57) für die Speisung derselben mit Druckluft,
durch jeweils wenigstens einen nahe dem oberen Ende jeder Wasserleitung und zunächst der jeweiligen Hauptdüsenanord nung vorhandenen Luftauslaß (35, 36), welcher mit dem oberen Ende der jeweiligen Luftleitung verbunden ist, wobei der wenigstens eine Luftauslaß und die Hauptdüsenanordnung an jedem Mast so angeordnet sind, daß die aus dem Luftauslaß austretende Druckluft zur Bildung einer Wolke aus fein zerstäubtem Wasser für die Erzeugung von Schnee bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Umgebungstemperaturen auf den Wurzelbereich des von der Hauptdüsenanordnung erzeugten Sprühstrahls gerichtet ist, und wobei die Luftleitungen von ihren unteren Enden bis zu ihren oberen Enden, an welchen sie mit den Luftauslässen verbunden sind, durch in den Wasserleitungen strömendes und zirkulierendes Wasser von den unter dem Gefrierpunkt liegenden Umgebungstemperaturen isoliert und gegen Reifbildung bzw. Einfrieren geschützt sind, und
durch eine an jedem Mastgerät nahe der jeweiligen Haupt düsenanordnung angeordnete und an deren jeweilige Wasser versorgung angeschlossene Zusatzdüsenanordnung (40 bis 43) für die Erzeugung jeweils wenigstens eines in die dem jeweiligen Mast zugeordnete Wolke gerichteten zusätzlichen Sprühstrahls.

22. Anlage zum Erzeugen von Schnee nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Masten (10) wenigstens 15,24 m hoch sind.

23. Mastgerät zum Erzeugen von Schnee in einer Anlage für die Erzeugung von Schnee, gekennzeichnet durch eine in senkrechter Stellung an einer bodengestützten Stützeinrichtung (12) angebrachte, eine gegebene Länge auf weisende, hohle Wasserleitung (13),
durch eine nahe dem oberen Ende der Leitung vorgesehene Hauptdüsenanordnung (31, 32),
durch Einrichtungen (55, 57) für die Druckspeisung der Leitung mit Wasser und Abgabe desselben durch die Düsenan ordnung in Form eines aufwärts gerichteten Sprühstrahls, durch eine sich innerhalb der Wasserleitung im wesentlichen über deren volle Länge erstreckende Luftleitung (27),
durch Einrichtungen (56, 57) für die Zufuhr von Druckluft zum unteren Ende der Luftleitung,
durch wenigstens einen am oberen Ende der Luftleitung zwischen dem oberen Ende der Wasserleitung und der Haupt düsenanordnung in der Wasserleitung ausgebildeten Luftauslaß, wobei der Luftauslaß und die Hauptdüsenanordnung relativ zueinander so angeordnet sind, daß die austretende Druckluft zur Bildung einer Wolke aus fein zerstäubtem Wasser in den Wurzelbereich des abgegebenen Sprühstrahls gerichtet ist, und
durch eine nahe der Hauptdüsenanordnung vorgesehene und mit dem über die Wasserleitung zugeführten Wasser gespeiste Zusatzdüsenanordnung (40 bis 43) für die Erzeugung wenig stens eines in die genannte Wolke gerichteten zusätzlichen Sprühstrahls.

24. Mastgerät zum Erzeugen von Schnee nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast (10) wenigstens 15,24 m hoch ist.