EP0084186B1

EP0084186B1 - Schneekanone

Info

Publication number: EP0084186B1
Application number: EP82200056A
Authority: EP
Inventors: Michael Manhart
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-01-18
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1986-12-30
Also published as: FI830107L; JPS6340587B2; ATE24603T1; ES8402068A1; FI71005B; NO154322C; CA1198904A; JPS58124562A; FI71005C; NO154322B; DE3274901D1; EP0084186A1; ES519055A0; FI830107A0; NO830146L

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schneekanone mit einer zentralen Druckluftzuleitung und einer diese umgebenden und koaxial zu ihr angeordneten Druckwasserzuleitung, wobei die Druckluftzuleitung in einen in Richtung der Druckluftzufuhr vorn durch ein durchbohrtes Abschlussstück begrenzten, als Vorentspannungsraum dienenden Innenraum eines Sprühkopfes mündet, wobei zwischen der Druckluftzuleitung und der Druckwasserzuleitung von der Druckluftleitung ausgehende Innendüsen in Form von die Aussenwand der Druckluftzuleitung durchsetzenden Bohrungen vorgesehen sind, durch welche die Druckluft in den Vorentspannungsraum austritt und sich mit dem Druckwasser vermischt.
Die Wirkungsweise einer solchen Schneekanone ist im wesentlichen die, dass im Vorentspannungsraum eine sehr tiefe Temperatur entsteht, wobei sich im Luft-Wasser-Gemisch Kondensationskerne in Form von Eispartikeln bilden, um welche herum das Wasser teilweise bereits zu Schnee gefriert. Diese Kondensationskerne werden schliesslich durch eine einzige, zentrale Frontbohrung der Abschlussscheibe gemeinsam mit noch nicht gefrorenen Wasserpartikeln und nicht in den Vorgang der Schneeproduktion miteinbezogener Druckluft ausgestossen bzw. versprüht, wobei mit Hilfe der Kondensationskerne und der auf der Aussenseite der zentralen Bohrung der Abschlussscheibe zusätzlich entstehenden Entspannungskälte der Druckluft vor dieser zentralen Bohrung unter Einbezug der kühlen Umgebungsluft Schnee entsteht.
Solche vorbekannten Kanonen besitzen nun zwei entscheidende Nachteile, für welche die Anordnung einer einzigen zentralen Durchbohrung der Abschlussscheibe kausal ist. So bewirkt diese, dass der Kern des geschlossenen Luftstromes an der Umsetzung zu Schnee mangels genügender Zerstäubung (bzw. Vermischung mit Wasser) überhaupt nicht teilnimmt. Dies hat, abgesehen von der ungenutzten kinetischen Energie des Luftstromes, bzw. von der nutzlosen Vergeudung des ihm innewohnenden Kältepotentials, einen übergrossen Lärm zur Folge, der die Einsatzmöglichkeit solcher Geräte entscheidend beschränkt. Die mangelnde bzw. ungenügende Vermischung von Luft und Wasser hat des weiteren zur Folge, dass der austretende Strahl von einem Mantel von Wassertropfen umgeben ist, der sich einfach als Wasser vor der Bohrung der Abschlussscheibe auf dem Boden niederschlägt. Auch hier wieder wird zur Beschleunigung des Wassers Energie aufgewendet, die letztendlich nicht in Schneeproduktion umsetzbar ist.
Diese Vergeudung von Energie ist bei Schneekanonen umso schmerzlicher, als ohnehin erheblich Energie aufgebracht werden muss, um durch grosse Wurfweite das Kältepotential der Umgebungsluft möglichst zu aktivieren.
Schneekanonen an sich sind schon in grosser Zahl vorgeschlagen worden, doch konnten sie insbesondere vom Gesichtspunkt des Energieaufwandes für die Erwirkung möglichst guter Durchmischung der Medien und einer möglichst grossen Wurfweite zur optimalen Nutzung des Kältepotentials der Umgebungsluft nicht befriedigen. Versuche haben ergeben, dass der Energiebedarf für die Schneeproduktion weitgehend eine Funktion der Beibehaltung der Strömungsrichtungen und der Innigkeit der Vermischung zwischen Wasser, Druckluft und Luft ist. Die erwähnten Versuche haben nun gezeigt, dass in erster Linie die Anordnung und in zweiter Linie die Dimensionierung der Aussen- und der Innendüsen für eine maximale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Energie, d. h. die Innigkeit der Vermischung zwischen Wasser, Druckluft und Luft kausal sind. Solche vorbekannten Schneekanonen sind beispielsweise die folgenden :

Die Kanone gemäss der US-A-4 101 073 besitzt einen Austrittsringspalt, der sich als solcher schon vom Gesichtspunkt der Energieersparnis aus als unzweckmässig erwiesen hat. Bei der Schneekanone gemäss der US-PS-2 676 471 (Fig. 4) sind keine Innendüsen im Sinne der erfindungsgemässen Schneekanone vorgesehen, so dass dieser vorbekannten Kanone schon die erste Voraussetzung der durch den Patentgegenstand angestebten innigen Vermischung von Luft und Wasser bei möglichst geringem Energieverlust fehlen.

Auch die DE-A-29 41 052 hat an sich eine Schneekanone zum Gegenstand, bei welcher aber ein eigentlicher Vorentspannungsraum fehlt.
Der vorliegenden Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, neben optimaler, aber möglichst energiesparender Durchmischung der Medien und Vornukleation im Innern des Gerätes durch einen vermehrten Miteinbezug der Aussenluft in den Vermischungs- und Kondensationsvorgang zu einer wesentlich günstigeren Energie-Ausnützung zu gelangen, und dies bei einem - verglichen mit demjenigen der bekannten Kanonen - wesentlich geringeren Lärmpegel.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Druckluftzuleitung drei gleiche Innendüsen aufweist, und das Abschlussstück drei zentralsymmetrisch angeordnete Austrittsdüsen gleichen Durchmessers besitzt, von denen keine in der geometrischen Achse der Druckluftzuleitung liegt und der Durchmesser einer Austrittsdüse dem 1- bis 3-fachen Durchmesser einer Innendüse entspricht.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes schaubildlich dargestellt, wobei zum besseren Verständnis der Sprühkopf von der Wasserzuleitung abgeschraubt und ein Stück von ihr entfernt dargestellt ist.
Mit 1 ist die Druckluftzuleitung bezeichnet. wobei der sie durchsetzende Druckluftkanal 2 auf nicht weiter dargestellte Weise mit einer Druckluftquelle verbunden ist. Der Druckluftkanal 2 ist an seinem vorderen Ende durch einen Pfropfen 3 abgeschlossen. Dafür sind drei seitliche Düsenöffnungen 4 (Innendüsen) vorgesehen, welche mit dem Druckluftkanal 2 kommunizieren, und deren geometrische Achsen unter einem spitzen Winkel die geometrische Achse des Druckluftkanals 2 schneiden.
Dabei wird in diesem Zusammenhang unter « Innendüse eine seitliche Durchbrechung der Druckluftzuleitungswand verstanden, durch welche die Druckluft in den Bereich des Wassers und in den Vorentspannungsraum (9) gelangt, wodurch eine Durchmischung von Luft und Wasser erfolgt. In Wurfrichtung nach den Bohrungen 4 ist ein Kragen 5 vorgesehen, der senkrecht zur geometrischen Achse des Druckluftkanals 2 nach aussen absteht.
Koaxial zur Druckluftzuleitung 1 ist der Aussenmantel 6 der Wasserzufuhr angeordnet, dessen Innengewinde 6a der Aufnahme des Aussengewindes 7a des Sprühkopfes 7 dient. Bei aufgeschraubtem Sprühkopf 7 wird durch dessen Innenwand bzw. diejenige des Aussenmantels 6 sowie das Abschlussstück 8 ein Vorentspannungsraum 9 begrenzt, der über drei zentralsymmetrisch angeordnete Austrittsdüsen bildende Durchbohrungen 10, von denen keine in der geometrischen Achse der Druckluftzuleitung 1 liegt, mit der Aussenluft kommuniziert.
Die drei Austrittsdüsen besitzen den gleichen Durchmesser, ebenso wie die drei Innendüsen. Dabei beträgt der Durchmesser einer Austrittsdüse den 1- bis 3-fachen Durchmesser einer Innendüse.
Von der bereits beschriebenen Wirkungsweise der bekannten Schneekanonen unterscheidet sich diejenige des dargestellten Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes dadurch, dass durch die in bezug auf die geometrische Achse der Druckluftzuleitung versetzte Anordnung einer Mehrzahl von Durchbohrungen 10 des Abschlussstückes 8 eine wesentlich bessere Vermischung des im Innenraum 9 gebildeten Gemisches mit der Aussenluft ermöglicht wird, indem die Aussenluft, deren Heranziehung zur Schneeproduktion angestrebt wird, zwischen zwei Austrittsstrahlen mitgerissen wird und sich vergleichsweise nahe der Düse mit diesen Austrittsstrahlen zu einem Strahl auch von innen her und damit viel vollständiger vermischt.

Claims

Schneekanone mit einer zentralen Druckluftzuleitung (1) und einer diese umgebenden und koaxial zu ihr angeordneten Druckwasserzuleitung, wobei die Druckluftzuleitung in einen in Richtung der Druckluftzufuhr vorn durch ein durchbohrtes Abschlussstück (8) begrenzten, als Vorentspannungsraum (9) dienenden Innenraum eines Sprühkopfes (7) mündet, wobei zwischen der Druckluftzuleitung (1) und der Druckwasserzuleitung von der Druckluftzuleitung (1) ausgehende Innendüsen (4) in Form von die Aussenwand der Druckluftzuleitung (1) durchsetzenden Bohrungen vorgesehen sind, durch welche die Druckluft in den Vorentspannungsraum (9) austritt und sich mit dem Druckwasser vermischt, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftzuleitung (1) drei gleiche Innendüsen (4) aufweist, und das Abschlussstück drei zentralsymmetrisch angeordnete Austrittsdüsen (10) gleichen Durchmessers besitzt, von denen keine in der geometrischen Achse der Druckluftzuleitung (1) liegt, und der Durchmesser einer Austrittsdüse (10) dem 1- bis 3-fachen Durchmesser einer Innendüse (4) entspricht.