-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von
Kunstschnee zu einer Kunstschneeherstellungsvorrichtung mit konstanter Rate,
um auf einem Skihang einen Kunstschneeniederschlag zu erzeugen.
-
2. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
-
Die
Europäische
Patentanmeldung EP-A-0 945 694 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung
von Schnee, die eine Gebläseeinheit
zum Blasen von Schnee in die Umgebung aufweist. Diese Gebläseeinheit
weist ein mit einem Zellenradschleuse versehenes Gehäuse auf,
wobei das Rad Flügel
aufweist, die rechte Winkel miteinander einschließen.
-
Eine
Kunstschneeherstellungsvorrichtung zum Erzeugen eines Kunstschneeniederschlags bläst den Kunstschnee üblicherweise
unter Verwendung der Zentrifugalkraft der sich drehenden Flügel hinaus.
Die Kunstschneearten umfassen hauptsächlich: 1) Schneeplatten, 2)
Schneeflocken und 3) Pulverschnee. Im Falle von 1) Schneeplatten
sind die Eisstücke
relativ groß,
so daß sie
nicht an einer Austragseinrichtung haften bleiben, wenn sie in die Kunstschneeherstellungsvorrichtung
eingebracht werden. Da die Größe der Eisstücke jedoch
von 2) Schneeflocken zu 3) Pulverschnee geringer wird, neigen sie
dazu, an der Austragseinrichtung haften zu bleiben. Die anhaftenden
Eisstücke
werden allmählich
größer und
frieren, so daß die
Austragseinrichtung schließlich
nicht mehr funktioniert.
-
Die
Flügel 4 eines
herkömmlichen
Kunstschneegebläses
oder einer Zellenradschleuseschleuse einer Austragseinrichtung sind
in radialer Richtung um eine Flügeldrehwelle 3 ausgebildet.
Wie in 8 gezeigt, bilden die die Flügeldrehwelle 3 berührenden
Böden des
Flügels 4 Kantenbereiche 26 unter
einem ungefähr
rechten Winkel. Große
Eisstücke 27 bleiben
kaum an den Kantenbereichen 26 hängen, während feine Eisstücke 27 eher
hängenbleiben.
Wie oben erwähnt,
wachsen die anhaftenden Eisstücke
und frieren zu Klumpen aus Eisstücken 27.
Die Klumpen belasten die Flügel 4 zusätzlich,
so daß zusätzlicher
Antrieb erforderlich ist, damit sich die Flügel 4 weiter drehen.
Ferner werden die Betriebsflächen
der Flügel 4 derart
verkleinert, daß sich
die Leistung verschlechtert. Schließlich ist die gesamte Vorrichtung
zugefroren und stoppt. Skifahrer bevorzugen natürlichen Schnee, wie 2) Schneeflocken
oder 3) Pulverschnee, so daß diese
Schwierigkeiten unvermeidlich sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung vor, die in einem Zellenradschleuse
als Einrichtung zum Austragen von Kunstschnee mit konstanter Rate
kein Anhaften, Wachsen und Frieren von Eisstücken verursacht, wie dies bei
Qualitätsschnee
wie feinen Schneeflocken und Pulverschnee häufig geschieht.
-
Zur
Lösung
dieses Problems sieht die vorliegende Erfindung gemäß einem
ersten Aspekt eine Zellenradschleuse zum Austragen von Kunstschnee mit
konstanter Rate nach den Merkmalen von Anspruch 1 vor.
-
Nach
einem zweiten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Zellenradschleuse
zum Austragen von Kunstschnee mit konstanter Rate in bezug auf den
ersten Aspekt vor, wobei eine gebogene Platte mit einer schmierenden
Harzbeschichtungsschicht bedeckt ist.
-
Nach
einem dritten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Zellenradschleuse
zum Austragen von Kunstschnee mit konstanter Rate in bezug auf den
ersten und zweiten Aspekt vor, wobei:
der Raum auf den Seiten
des Flügels
zwischen der gebogenen Platte mit der Krümmung und der Flügeldrehwelle
jeweils ein hohler Bereich ist;
ein Heizeinrichtungsloch derart
vorgesehen ist, daß eine
Heizeinrichtung in der Mitte der Flügeldrehwelle in axialer Richtung
angeordnet ist; und
das Heizeinrichtungsloch und jeder der
hohlen Bereiche über
mehrere, in radialer Richtung ausgebildete Wärmeleitungslöcher verbunden
sind, um die Wärme vom
Heizeinrichtungsloch zu jedem hohlen Bereich zu leiten.
-
Nach
einem vierten Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Zellenradschleuse
zum Austragen von Kunstschnee mit konstanter Rate in Bezug auf den
ersten oder den dritten Aspekt vor, wobei an beiden Enden der Flügeldrehwelle
Ringnuten ausgebildet sind, wobei Ringdichtungen in die Ringnuten eingesetzt
sind, so daß die
Abschnitte zwischen den Enden der Flügeldrehwelle und den Seitenwänden des
zylindrischen Gehäuses
luftdicht sind.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Schrägansicht
der Flügel
und einer Flügeldrehwelle;
-
2 ist
eine Seitenansicht einer Zellenradschleuse zum Austragen von Kunstschnee
mit konstanter Rate;
-
3 ist
eine Draufsicht auf eine Zellenradschleuse zum Austragen von Kunstschnee
mit konstanter Rate;
-
4 ist
eine Vorderansicht einer Zellenradschleuse zum Austragen von Kunstschnee
mit konstanter Rate;
-
5 ist
eine Ansicht der Flügel
und der Flügeldrehwelle
vom Ende der Welle aus;
-
6 ist
eine geschnittene Teilansicht, die die Befestigung der Flügeldrehwelle
an einem Gehäuse
zeigt;
-
7 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht der
Befestigung der Flügeldrehwelle
an dem Gehäuse;
und
-
8 ist
eine Zeichnung, die zeigt, wie Eis an einer Flügeldrehwelle und Flügelkantenbereichen nach
dem Stand der Technik hängenbleibt.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben. 1 ist eine Schrägansicht
der Flügel
und einer Flügeldrehwelle
einer Zellenradschleuse zum Austragen von Kunstschnee mit kon stanter
Rate gemäß der vorliegenden
Erfindung. 2 ist eine Seitenansicht der
Zellenradschleuse zum Austragen von Kunstschnee mit konstanter Rate. 3 ist
eine Draufsicht und 4 ist eine Vorderansicht des
oben genannten. 5 zeigt die Flügel und
die Flügeldrehwelle
vom Ende der Welle aus gesehen. 6 ist geschnittene
Teilansicht, die zeigt, wie die Flügeldrehwelle durch Entfernen
einer gebogenen Platte an einem Gehäuse befestigt wird. 7 ist
eine teilweise vergrößerte Figur
von 6.
-
Ein
Zellenradschleuse zum Austragen von Kunstschnee 1 der vorliegenden
Erfindung in einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weist auf:
ein zylindrisches Gehäuse 2 in
einem Gehäuse 24;
eine
Flügeldrehwelle 3,
die in Längsrichtung
des Zylinders in dem zylindrischen Gehäuse 2 angeordnet ist;
mehrere
Flügel 4,
die um die Flügeldrehwelle äquidistant
in radialer Richtung angeordnet sind;
eine Öffnung 25 zum Laden
von Kunstschnee, wobei Löcher
in dem oberen Bereich des zylindrischen Gehäuses 2 und dem oberen
Bereich des Gehäuses 24 ausgebildet
sind, um separat hergestellten Kunstschnee, einschließlich Schneeplatten,
Schneeflocken und Pulverschnee, zu laden;
eine Öffnung 7 zum
Aufnehmen von Druckluft, die einen Flansch 7a zur Montage
eines Zufuhrrohres an einer Gehäuseseitenwand 6 an
der Seite eines Endes 5 der Flügelwelle 3 zum Aufnehmen
von Druckluft von einem Gebläse
aufweist; und
einen Auslaß für Kunstschnee 10,
der einen Flansch 10a zur Montage eines Zufuhrrohres an
der Gehäuseseitenwand 9 an
der Seite des anderen Endes 8 der Welle zum Hinausblasen
des Kunstschnees mit konstanter Rate aufweist.
-
Der
Durchmesser 11 der Flügelwelle 3 ist
auf die Hälfte
des Durchmessers 12 des zylindrischen Gehäuses 2 festgelegt.
Bei einer 150-Tonnen-(300.000 lbs) Zellenradschleuse 1 zum
Austragen von Kunstschnee mit konstanter Rate beispielsweise ist
der Durchmesser 12 des Gehäuses 2 auf 370 mm
festgelegt, während
der Durchmesser 11 der Flügelwelle 3 180 mm
beträgt.
Die Flügeldrehwelle 3 ist
derart gelagert, daß sie
sich in einem Lager an einem Ende der Gehäuseseitenwand 6 und
dem anderen Ende der Gehäuseseitenwand 9 drehen
kann.
-
Zusätzlich wird
die Flügeldrehwelle 3 durch die
Drehung eines (nicht gezeigten) Synchronriemens mit einem Motor 13 angetrieben,
der an der Seite der Zellenradschleuse 1 angeordnet ist.
Mehrere Flügel,
z. B. acht, sind unter gleichem Abstand in radialer Richtung um
die Flügeldrehwelle 3 angeordnet
und erreichen die Innenwand des Gehäuses. Die Seite der Flügel 4,
d. h. der Abstand zwischen einem Ende des Flügels 4 und einem Ende
eines anderen Flügels 4,
das sich zu der gegenüberliegenden
Seite der Flügeldrehwelle 3 erstreckt,
ist beispielsweise auf 370 mm festgelegt. Ferner ist die Länge der
Flügeldrehwelle 3 in
axialer Richtung von einem Ende 5 zum anderen Ende 8 der
Flügeldrehwelle 3 beispielsweise
auf 400 mm festgelegt.
-
Bei
obiger Ausgestaltung ist das Flügel 4 mit dem
benachbarten Flügel
an seinem die Flügeldrehwelle 3 kontaktierenden
Ende mittels einer glatten Fläche
einer ge bogenen Platte 14 mit einer Krümmung verbunden. Eine Öffnung 7 zum
Aufnehmen von Druckluft an der Gehäuseseitenwand 6 und
ein Auslaß 10 für Kunstschnee
an der anderen Gehäuseseitenwand 9 sind
einander gegenüber
in einer Krümmung 15 zwischen
benachbarten Flügeln 4 und 4 angeordnet.
Eine Öffnung 7 zum
Aufnehmen von Druckluft und ein Auslaß 10 für Kunstschnee
sind an den Gehäuseseitenwänden 6 bzw. 9 derart
ausgebildet, daß der
Kunstschnee auf der Krümmung
geradeausbewegt wird, indem er von der Druckluft aus der Öffnung 7 geschoben
und aus dem Auslaß 10 geblasen
wird. Zusätzlich
ist an den Mittenpositionen an den Gehäuseseitenwänden 6 und 9,
die von der Öffnung 7 zur
Aufnahme von Druckluft und dem Auslaß 10 für Kunstschnee
abgeleitet sind, ein Loch 28 zum Ablassen des verbleibenden
Drucks ausgebildet. Anders als bei einer herkömmlichen Vorrichtung sind die Flügel 4 in
dem ersten Ausführungsbeispiel
mit einer gebogenen Platte 14 mit einer Krümmung 15 bedeckt.
Mit anderen Worten, das Flügel 4 ist
mit dem benachbarten Flügel
mit einer glatten Fläche
verbunden, ohne daß ein
Kantenbereich am Fuß des
Flügels 4 die
Flügeldrehwelle 3 kontaktiert.
Daher gibt es keinen Platz, an dem der Kunstschnee hängenbleiben
und dadurch frieren kann. Folglich lassen sich durch gefrorenen
Kunstschnee verursachte Probleme durch die Zellenradschleuse 1 zum
Austragen von Kunstschnee mit einer konstanten Rate dramatisch verringern.
-
In
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weist die Zellenradschleuse, das Kunstschnee
mit einer konstanten Rate ausbringt, eine gebogene Platte 14 mit
einer Krümmung 15 auf,
die eine Beschichtungsschicht 29 aus einem schmierenden
Harz, z. B. Lagentetrafluorethylenhan (Handelsname: Teflon), mit
herausragender Schmierfähigkeit,
aufweist. Somit kann Kunstschnee darauf leicht bewegt werden, um
ein Anhaften zu verhindern.
-
In
einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weist die Zellenradschleuse, das Kunstschnee
mit einer konstanten Rate ausbringt, einen hohlen Bereich 16 an
den Seiten des Flügels 4 zwischen
der Flügeldrehwelle 3 und
der gebogenen Platte 14 mit der Krümmung 15 auf. Mit
anderen Worten, der hohle Bereich 16 erstreckt sich von
einem Ende 5 zu dem anderen Ende 8 der Flügeldrehwelle 3 an
dem Umfang der Welle entlang den beiden Seiten des Flügels 4.
Der Raum ist an den Enden 5 und 8 abgedichtet.
Ferner ist in der Mitte der Flü geldrehwelle 3 ein
Heizeinrichtungsloch 17 mit einem Durchmesser von beispielsweise
20 mm ausgebildet, und darin ist eine Heizeinrichtung von beispielsweise
200 Watt angeordnet. Das Heizeinrichtungsloch 17 und jeder
hohle Bereich 16 sind über
mehrere Wärmeleitungslöcher 18,
die rund um das Heizeinrichtungsloch 17 in radialer Richtung
ausgebildet sind, miteinander verbunden, um die Wärme von
dem Heizeinrichtungsloch 17 zu jedem hohlen Bereich 16 zu
leiten.
-
Gemäß der obigen
Konfiguration wird die gebogene Platte 14 von innen derart
beheizt, daß der Kunstschnee
nicht an der gebogenen Platte 14 oder dem Flügel 4 haftet.
Das Einsetzen der Heizeinrichtung in das Heizeinrichtungsloch 17 ist
bei einer Vorrichtung zum Austragen von Kunstschnee mit feinen Eisstücken, wie
beispielsweise Schneeflocken und Pulverschnee, notwendig. Im Falle
von Schneeplatten ist das Einsetzen der Heizeinrichtung nicht notwendig,
da die Schneeplatten kaum an der Oberfläche der Vorrichtung haften.
-
In
einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weist die Zellenradschleuse, das Kunstschnee
mit konstanter Rate ausbringt, Ringnuten 19 mit einem Durchmesser
von beispielsweise 160 mm auf, die an den Enden 5 und 8 der
Flügeldrehwelle 3 ausgebildet
sind. In den Ringnuten 19 sind Ringdichtungen 20 aus
Nylon und dergleichen derart angeordnet, daß die Oberseite der Ringdichtungen 20 leicht
aus den Wellenenden 5 und 8 herausragt. An einer
geeigneten Position der Ringnut 19 ist unter der Ringdichtung 20 eine
Schraubenfeder 21 angeordnet, um die Ringdichtung 20 nach
oben zu schieben. Infolgedessen sind beide Enden 5 und 8 der
Flügeldrehwelle 3 luftdicht
gegenüber
den Seitenwänden 6 und 9 des
zylindrischen Gehäuses 2 abgedichtet.
Der Rand 22 des Flügels 4 wird
der Innenseite der zylindrischen Wand 23 und den Gehäuseseitenwänden 6 und 9 so
nahe wie möglich
gebracht, um ein Lecken aus dem darin befindlichen Raum zu minimieren.
Infolgedessen wird verhindert, daß von einem Gebläse über die Öffnung 7 zur
Aufnahme von Druckluft geblasene Luft durch die zylindrische Wand 23,
die Gehäuseseitenwände 6 und 9 oder
die Welle derart austritt, daß die
Luft vollständig aus
dem Auslaß für Kunstschnee
hinausgeblasen wird. Folglich kann der Kunstschnee effizient mit
konstanter Rate ausgetragen werden.
-
Gemäß der obigen
Vorrichtung wird beispielsweise Kunstschnee mit einer Rate von 7,5
Tonnen pro Stunde von der Öffnung 25 zum
Laden des Kunstschnees an der Oberseite des Gehäuses 24 zu der Krümmung 15 der
gebogenen Platte 14 an der Flügeldrehwelle 3 verbracht,
die sich nun mit der Drehung über
den oberen Teil der zylindrischen Wand 23 des zylindrischen
Gehäuses 2 in
dem oberen Bereich der zylindrischen Wand 23 des Gehäuses befindet. Nun
wird beim Drehen des Flügels 4 sukzessive Kunstschnee
in jede sich dort befindende Krümmung 15 plaziert.
Dementsprechend dreht sich die Krümmung 15 der gebogenen
Platte 14 an der Flügeldrehwelle 3 nach
unten, wobei sie den Kunstschnee hält, bis die Position der Krümmung 15 die
Position der Öffnung 7 zum
Aufnehmen von Druckluft und des Auslasses 10 für Kunstschnee überlappt.
Sobald dies geschieht, wird der Kunstschnee mit der Druckluft aus
der Öffnung 7 bei
einem Luftdruck von 0,4 kg/cm oder 392.000 Pa aus dem Auslaß 10 geblasen.
Dabei wird der in der Krümmung 15 verbleibende
Luftdruck durch das Loch 28 zum Ablassen des verbleibenden
Drucks abgelassen, das sich an einer Position befindet, an der die
Krümmung 15 sich
bei leichter Drehung der Flügeldrehwelle 3 auf
halbem Wege nach oben befindet. Infolgedessen wird der darin verbleibende
Druck erst zurückgehalten,
wenn die Krümmung 15 in
die oberste Position zurückkehrt, um
derart auszubrechen, daß Kunstschnee
eingeladen werden kann. Der Motor 13 zur Drehung der Flügeldrehwelle 3 hat
1,5 kW und 200 V, und die Flügeldrehwelle 3 dreht
sich mit 30 U/min.
-
Wie
oben beschrieben, wird der Kunstschnee nach Trennung in eine bestimmte
Menge mit einem konstanten Luftdruck und einer konstanten Drehzahl
ausgetragen. Daher ist der Kunstschnee nicht übermäßig komprimiert, wodurch das
effiziente Austragen von Qualitätskunstschnee
mit konstanter Rate ermöglicht
wird.
-
AUSWIRKUNGEN
-
Bei
der erfindungsgemäßen Zellenradschleuse
zum Austragen von Kunstschnee mit konstanter Rate ist das Flügel mit
dem benachbarten Flügel
durch eine glatte Fläche
verbunden, weil die Krümmung
der gebogenen Platte derart ist, daß zwischen dem Flügel und
der Flügeldrehwelle
kein Kantenbereich ausgebildet ist. Daher ist das Anhaften von feinem
Kunstschnee daran weniger wahrscheinlich. Diese Tendenz gewinnt
mit der Verwendung einer schmierenden Beschichtungsschicht noch
weiter an Bedeutung. Wenn darüber
hinaus Wärme
von der Heizeinrichtung in der Mitte der Flügeldrehwelle zu dem hohlen
Bereich innerhalb der gebogenen Platte abgeführt wird, ist es für Kunstschnee äußerst schwierig,
an dem erwärmten
Flügel
haften zu bleiben, da er darauf taut. Daher verhindert die vorliegende
Erfindung das Haften, Anwachsen und Frieren von Kunstschnee, wodurch
der Austragsraum verkleinert wird. Daher können Probleme wie das Unterbrechen
der Drehung der Zellenradschleuse verhindert werden. Außerdem sind
die Enden der Flügeldrehwelle
und der Gehäuseseitenwände derart
luftdicht, daß der
Druck der von dem Gebläse
zugeführten
Luft nicht entweicht. Infolgedessen wird feiner Kunstschnee effizient
mit konstanter Rate zugeführt. Die
vorliegende Erfindung zeigt ausgezeichnete Wirkungen, die bei der
herkömmlichen
Technik nicht anzutreffen sind.