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Künstliche Eisbahn Die Erfindung betrifft eine künstliche Eisbahn
mit unterhalb der herzustellenden Eisfläche angeordneten rechteckigen geschlossenen
Kästen mit inneren Verteilungskanälen für ein strömendes Kühlmittel.
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Bisher sind mit einer für sportliche Zwecke genügend großen Eisfläche
im wesentlichen solche künstliche Eisbahnen zur Ausführung gekommen, bei denen unterhalb
der herzustellenden Eisdecke eine Vielzahl von Rohren für das strömende Kühlmittel
angeordnet ist. Diese Anlagen sind überaus kostspielig, denn bei einer Fläche von
beispielsweise i 8oo qm (30m Breite und 6o m Länge) sind je nach der Rohrweite
z 1 ooo bis 2q. ooo m Rohr erforderlich. Alle Rohre müssen einzeln durch Beine sehr
große Anzahl kostspieliger Ausgleichstücke so an die Kühlmittelsammelleitungen angeschlossen
sein, daß die Wärmedehnung nicht schädlich wirkt. Eine Berohrung ist also überaus
vielteilig und ihre Pflege umständlich und teuer.
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Hierzu kommt, daß der Wärmeaustausch ungünstig ist. Von der Rohrscheitellinie,
die der Eisdecke am nächsten liegt, fällt die. Wandung der Rohre nach beiden Seiten
rasch ab, womit ein starkes Sinken der Wärmeaustauschleistung verbunden ist. Eine
Berohrung wirkt ferner wegen der nicht gekühlten streifenförmigen Lücken zwischen
den einzelnen Rohren ungleichmäßig, denn der ungünstige Verlauf der Rohrwandung
und das völlige Fehlen der Kühlung in den Lücken ergänzen sich in ihrer nachteiligen
Wirkung derart, daß je ein schmaler Scheitelstreifen mit günstigem Wärmeaustausch
und ein breiter Talstreifen mit sehr geringem Wärmeaustausch abwechseln. Es entsteht
keine befriedigende Eisdecke, denn ebenso wellenartig, wie die Kühlwirkung streifenweise
-wechselt, ändert sich auch streifenweise .die Güte des Eises. Es wurde versucht,
die Mängel durch Rohre mit ovalem Querschnitt zu beheben, .aber diese können dadurch
nur ,etwas abgeschwächt und nicht beseitigt werden.
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Man hat bereits einen Boden für künstliche Eisbahnen vorgeschlagen,
in welchem die Kühlflüssigkeit durch einen Raumunterhalb der Fläche, auf welcher
das Eis zum Gefrieren gebracht wird, strömt. Ein solcher Boden soll in der Regel
aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter geschlossener Kästen gebildet werden,
von denen jeder einen Ein- und einen Ausfluß besitzt und auch Abteilungen enthält,
und zwar sind die Abteilungen zickzackförmig angeordnet. Bei der bekannten künstlichen
Eisbahn erstreckt sich jeder Kasten über die ganze Breite der Bahn, und @es werden
so viele Kästen mit ihren Längskanten nebeneinandergesetzt, daß die Bahn die gewünschte
Länge erhält. Unter der Eisdecke befindet sich also eine einzige Reihe, deren Kästen
nacheinander vom Kühlmittel durchflossen werden: Die bekannten Kühlkästen bilden
sehr große Einheiten, und innerhalb derselben sind durch vier Scheidewände nur fünf
Kanäle für das Kühlmittel geschaffen, die einen sehr großen Querschnitt besitzen.
Daher bedurfte man einer besonderen windschiefen Kastenform und besonderer Hilfsvorrichtungen,
um
die den Wärmeaustausch störende Luft aus dem Kasteninneren herauszutreiben. Das
Kühlmittel ]ließt in den weiten Kanälen, sehr träge. so dal) der Wirkungsgrad dex@
Kühlung von vornherein ungünstig ist, PrA ferner nimmt die Kühlwirkung vom einett
zum anderen Ende der Eisbahn, nämlich vorn Eintritt zutn Austritt des Kühlmittels,
erheblich ab. Es entsteht also zusätzlich zu dem geringen Wirkttitgsgracl ein sehr
großes Wärmegefälle und infolgedessen eine im ganzen ungleichmäßige Eisdecke. Mit
der bekannten Einrichtung lassen sich daher selbst kleinere Eisbahnen nicht einwandfrei
herstellen.
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Demgegenüber wird gemäß der Erfindung die Aufgabe dadurch gelöst,
daß die in an sich bekannter `'eise mit engen Verteilungskanälen versehenen Kästen
oder Kühltaschen eine im Verhältnis zur Fläche der Eisbahn nur kleine Grundfläche
haben und in einer großen Zahl schachbrettartig mit möglichst engen Zwischenspalten
auf die Eisbaltnflächc verteilt sowie an je eine zur Längsrichtung der Eisbahn parallele
Hauptspeiseleitungund Hauptrückleitung so angeschlossen sind, daß das Kühlmittel
die Kühltaschen in zur Querrichtung der Eishahn parallelen Reihern durchströmt.
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Bei der neuen Einrichtung sind keine besonders geformten Kästen erforderlich,
vielmehr können beide Breitwände der Kühltaschen parallel angeordnet sein. Hilfsmittel
Zttr Entlüftung sind gleichfalls nicht erforderlich, denn jetzt werden die engen
Kanäle der Kühltaschen von dem Kühlmittel mit einer hohen Geschwindigkeit durchflossen.
Infolgedessen wird sofort bei der Inbetriebnahme der Anlage die Luft restlos durch
das Kühlmittel verdrängt. Im Sinne der Erfindung werden Geschwindigkeiten angewendet,
bei denen in jeder einzelnen Kühltasche nur ein sehr geringes Wärmegefälle entsteht,
und die erfindungsgemäße Anordnung und Verbindung der Taschen gewährleisten auch
für die ganze Eisfläche das kleinste Wärmegefälle. das technisch erreichbar ist,
und damit eine überall im wesentlichen gleichmäßige Wärmeentziehung.
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Zugleich ergibt sich infolge des geringen Wärmegefälles und der dadurch
entstehenden größeren mittleren Temperaturdifferenz sowie infolge der relativ- größeren
Kühlfläche eine bedeutend bessere Kälteübertragung, die nicht nur das Entstehen
einer gleichmäßigeren Eisdecke, sondern auch ein schnelleres Durchfrieren derselben
zur Folge hat.
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Bei der neuen künstlichen Eisbahn besteht keine enge Beschränkung
hinsichtlich der Größe der Eisfläche. Dieser entsprechend kann zwar die Grundfläche
der einzelnen Kühltaschen wechseln, aber sie ist im Verhältnis zur Eisfläche immer
gering. Sogar Eisbahnen, deren Größe die heute üblichen ;pmessungen sehr beträchtlich
übersteigt, Visen sich einwandfrei herstellen. Gegebenen-Ils kann man beispielsweise
die Hauptlcitung in der Längsmittellinie der Bahn anordnen und das frische Kühlmittel
in der Mitte der Hauptleitung eintreten lassen. Auf diese Weise gewinnt man mit
gleichem Wirkungsgrade und bei gleicher Güte des Eises eine Bahn von vierfacher
Größe. Die Kühltaschen bilden handliche und leicht verlegbare Bauteile, so daß die
Herstellungs- und Betriebskosten der neuen künstlichen Eisbahn verhältnismäßig niedrig
sind. Auch das etwaige Auswechseln von Taschen erfordert nur geringe Kosten.
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Bei Einrichtungen zum Herstellen von künstlichen Eisbahnen verursacht
der Ausgleich der auftretenden Dehnungen und Spannungen besondere Schwierigkeiten,
und zwar weniger im Winter beim Betriebe der Eisbahn als vielmehr im Sommer, wenn
die Bahnfläche als Spielplatz, Turnplatz, Tennisplatz o. dgl. benutzt wird und der
Sonnenbestrahlung ausgesetzt ist. Auch in bezug auf den Ausgleich der Dehnungen
und Spannungen bietet der Gegenstand der Erfindung bedeutende Vorteile. In jedem
Falle ist bei der neuen Eisbahn nur eine sehr kleine Anzahl von Dehnungsausgleichstücken
für die Speiseleitungen und Rückleitungen erforderlich. Gemäß der Erfindung kann
man aber auch das ganze Kühltaschensystem in sich elastisch gestalten, und zwar
dadurch, daß matt die Verbindungsstutzen zwischen den Taschen als Ausgleichstücke
ausbildet. Die Dehnung jeder einzelnen Tasche wird dann sofort durch die nächsten
Ausgleichstücke aufgenommen, womit große Gesamtdehnungen, die sich über die ganze
Bahn erstrecken, vermieden sind und die Anscha.ffungs- und Betriebskosten sich nochmals
verringern.
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Gegenüber der üblichen Berohrung und den bekannten Kästen besteht
der Vorteil, daß der Wärmeaustausch auf dem weitaus größten Teile der ganzen Eisbahn
unmittellkir, d. h. auf dem erreichbar kürzesten Wege erfolgt, denn die Lücken zwischen
den Kühltaschen machen nur einen Bruchteil der Fläche aus, die bei den bekannten
Bauformen urgekühlt bleibt. Um aber den Einfluß der Lücken noch weiter herabzusetzen,
vv,.erden gemäß der Erfindung gegebenenfalls die Längs- und Querspalten zwischen
den Kühltaschen durch beiderseits lose aufliegende oder an einer Stelle mit einer
Kühltasche durch Schweißung o. dgl. verbundene Blechstreifen wärmeleitend überbrückt.
Der
Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Es
zeigen Fig. i @ein-en Längsschnitt durch :eine künstliche Eisbahn, Fig. 2 einen
Grundriß zu Fig. i nach Wegnahme der Gefrierplatte, Fig. 3 einen Grundriß ähnlich
Fig. i mit .abweichenden Ausführungsformen der Kühltaschen.
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Der Unterbau der Eisbahn besteht gemäß Fig. i in hekannter Weise aus
einer Steinschlaglage a, auf der der sog. Überbeton b liegt. Es folgen: eine Isolierschicht
c (beispielsweise aus zwei Korklagen), eine Schutzbetonschicht J und' eine Lage
Sand oder Hochofenschlack@e e, auf der die Kühltaschen/ liegen. Über diesen befindet
sich die in der Regel aus Eisenbeton bestehende Gefrierplatte,--, auf der die Eisdecke
h erzeugt wird.
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Gemäß Fig.2 erstreckt sich beispielsweise am Rande der Eisbahn die
Hauptleitung i für das frische Kühlmittel über die ganze Bahnlänge. Von ihr zweigen
auf jeder zweiten Feldgrenze Speiseleitungen 2 ab, die durch Stutzen 3 mit je zwei
I`Tachbartaschen f verbunden sind (siehe die eingezeichneten Pfeile). Die Kühltaschen
f enthalten in ,an sich bekannter Weise einen einfachen Zickzackkanal 4 für die
Verteilung des Kühlmittels über die Taschen. In den Spalten zwischen den Feldern
oder Kühltaschen f, die keine Speiseleitung enthalten, befinden sich die Rückleitungen
5 für das erwärmte Kühlmittel, das durch Stutzen 6 aus je zwei Nachbartaschen f
in die Leitungen 5 gelangt und zum Kälteerzeuger ilz der Richtung der Pfeile zurückkehrt,
wenn beispielsweise die nicht gezeichnete Hauptrückleitung unter der Hauptspeiseleitung
i liegt, wie es bei 7 angedeutet ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.3 dienen die Kühltaschen selbst als
Verteilungs-und Verbindungskanäle: Die Hauptspeiseleitung io liegt z. B. wieder
,außen am. Längsrande der Eisbahn, und die Kühltaschen f sind in Reihe geschaltet.
Gemäß Fig.3 links enthalten die Taschenfeine Mehrzahl paralleler Längskanäle, deren
Trennwände i i nicht bis an die Taschenenden herangehen. Die Kanäle sind an beiden
Enden offen, und das Kühlmittel wird unter Einschaltung von Hilfsmitteln zur gleichmäßigen
Verteilung (siehe die am Ein- und Austritt angedeuteten Querwände) in eine Mehrzahl
paralleler Längsströme zerlegt. Gemäß Fig.3 rechts sind im Innern der Kühltaschen
f" abwechselnd Seitenquerstege 12 und Mittelquerstege 13 angeordnet, die einen Doppelzickzackweg
mit quer zur Tasche verlaufenden Einzelstrecken zum Verteilen des Kühlmittels über
die ganze Tasche bilden. Der Verbindung der H@auptspeiseleitung i o und dementsprechend
auch der nicht gezeichneten, am anderen Längsrande der Eisbahn liegenden Hauptrückleitung
mit den Kühltaschen f, f', f" und der Verbindung dieser Taschen untereinander dienen
jeweils ein oder mehrere Übergangsstutzen 14 an den Taschenenden.
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In Fig.3 -sind die Übergangsstutzen 1q. zwischen den Taschen und zur
Leitung io als Dehnungsausgleichstücke dargestellt, denn sie besitzen g'ew'ellte
Wandungen. In gleicher Weise lassen sich beispielsweise auch die Querstützen 3 und
G der Fig. 2 ,ausbilden. Die Dehnung jeder einzelnen Kühltasche wird dabei sofort
von den Nachbarstutzen der Tasche aufgenommen, und die Gesamtheit aller Kühltaschen
einer Eisbahn ist auf diese Weise zu deinem in sich elastischen Plattenkörper ausgebildet.