Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Schnee

Abstract

 Mittels einer geeigneten Vorrichtung (3) wird in bekannter Weise und kontinuierlich Scherbeneis erzeugt, welches in einer Misch- und Blaseinheit (16) mit Luft vermischt und ausgeblasen wird.
Es entsteht Schnee von sehr guter Konsistenz, der auch bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt erzeugt werden kann.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Vorrichtung zur Erzeugung von Schnee nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind sogenannte Schneekanonen zur Erzeugung von Schnee bekannt. Derartige Schneekanonen werden zur Absicherung der Schneesicherheit in Skigebieten eingesetzt. Nachteil der bisher bekannten Schneekanonen ist, daß diese nur bei Temperaturen um den Gefrierpunkt oder darunter Schnee produzieren können. Dies ist bedingt durch das Prinzip der Schnee-Erzeugung. Bei Schneekanonen wird Wasser fein zerstäubt und durch ein Gebläse ausgeblasen, wobei dieses Wasser bei entsprechend geringer Umgebungstemperatur kristallisiert und sich als Schnee niederschlägt. Nachteil ist hier, wie bereits oben angedeutet, daß derartige Schneekanonen nur im Bereich unterhalb des Gefrierpunktes arbeiten.

[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Schnee vorzuschlagen, mit welchem, im wesentlichen unabhängig von der Umgebungstemperatur, direkt vor Ort Schnee produziert werden kann.

[0004] Die gestellte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

[0005] Die Erfindung basiert darauf, daß mittels einer geeigneten Vorrichtung in bekannter Weise und kontinuierlich Scherbeneis erzeugt wird, welches in einer Misch- und Blaseinheit mit Luft vermischt und in die Umgebung ausgeblasen wird.

[0006] Die Scherbeneiserzeugung erfolgt vorzugsweise in einer aktiv gekühlten Trommel und ist im wesentlichen von der Umgebungstemperatur unabhängig.

[0007] Die gesamte Vorrichtung ist vorzugsweise als mobiles Gerät ausgebildet und besitzt Gleitschuhe bzw. Rollen, so daß sie zur Schnee-Erzeugung direkt vor Ort transportiert werden kann. Eine Ausbildung als stationäres Gerät ist ebenso möglich.

[0008] Der Scherbeneiserzeuger besteht vorzugsweise aus einer zylindrischen Trommel, deren innere Oberfläche als Kühlmantel ausgebildet ist, welcher mit Wasser benetzt wird, so daß sich eine Eisschicht bildet, die mittels eines um die Mittellängsachse der Trommel rotierenden Eisschabers kontinuierlich abgeschabt wird und als Scherbeneis entnommen werden kann. Die Stärke (Dicke) des Scherbeneises läßt sich durch Regelung der Wasserzufuhr und die Geschwindigkeit des Eisschabers in weiten Bereichen verändern.

[0009] Eine erheblich Steigerung der Scherbeneisproduktion wird in einer bevorzugten Ausführung dadurch erzielt, daß in der Trommel koaxial zum äußeren Kühlmantel mindestens ein zweiter innerer Kühlmantel angeordnet ist, der sowohl an seiner radial innen liegenden als auch an seiner radial außenliegenden Oberfläche mit Wasser benetzt wird. Entsprechend wie beim äußeren Kühlmantel sind auch hier der mit Wasser benetzten Oberfläche jeweils Eisschaber zugeordnet, welche um die Mittellängsachse der Trommel rotieren und das am Kühlmantel sich bildende Eis abkratzen. Durch den Einsatz eines zweiten inneren Kühlmantels läßt sich die Eiserzeugungsrate also etwa um den Flächenverhältnisfaktor 3 steigern.

[0010] Die Misch- und Blaseinheit ist dazu vorgesehen, das Scherbeneis zu zerkleinern und mit Luft zu vermischen, so daß das Volumen vergrößert wird und ein Ausblasen des

Schnees" an die Umgebung möglich wird. Dazu weist die Misch- und Blaseinheit ein oben offenes Gehäuse auf, in welchem ein rotierend angetriebenes Zellenrad angeordnet ist. Im unteren Bereich des Gehäuses befindet sich eine Einblasöffnung für die Zufuhr von Druckluft und, etwa gegenüberliegend der Einblasöffnung, eine Ausblasöffnung. Je nach Stellung des Zellenrads der Misch- und Blaseinheit bildet sich zwischen dem Gehäuse und den Stegen des Zellenrads ein Hohlraum, der durch die Einblasöffnung mit Druckluft beaufschlagt wird, so daß das darin enthaltene schneeförmige Scherbeneis mit Luft vermischt und durch die Ausblasöffnung ausgeblasen wird. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Schnee über Schlauchleitungen über 100 m und mehr, je nach Kompressorkapazität, zu befördern (erhöhte Mobilität).

[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Scherbeneis mittels einer Fördereinrichtung vom Scherbeneiserzeuger zur Misch- und Blaseinheit transportiert. Natürlich ist auch vorgesehen, daß die Misch- und Blaseinheit direkt am Scherbeneiserzeuger angeordnet ist, so daß die Fördereinrichtung entfällt.

[0012] Die Kühlung der Kühlmäntel erfolgt mittels eines Kälteerzeugers, welcher die Kühlmäntel mit Kältefluid versorgt.

[0013] Je nach Kapazität und Größe des Schnee-Erzeugers ist vorgesehen, die Energieversorgung für den Antrieb der Motoren, für die Drucklufterzeugung, für den Antrieb des Kälteerzeugers etc., als separate transportable Einheit auszubilden. Die Versorgung ist im wesentlichen unabhängig vom Energieträger, z. B. Spannung vom Netz, Stromgenerator, hydraulische Leistungsübertragung etc. Dies hat den Vorteil, daß kleinere Einheiten gebildet werden, die sich auch einzeln leichter transportieren und auf der Skipiste stationieren lassen.

[0014] Hauptvorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, Schnee auch bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt zu erzeugen und die Mobilität der gesamten Anlage, die dadurch direkt an die zu beschneiende Stelle positioniert werden kann. Da das Gerät eine aktive Kühlung besitzt und die Schneerzeugung beispielsweise bei minus 20° Celsius erfolgt, ist die Konsistenz des erzeugten Schnees sehr viel besser als bei herkömmlichen Schneekanonen. Das bedeutet, daß der erzeugte Schnee auch bei höheren Temperaturen eine sehr gute Haltbarkeit aufweist. Ein sehr großer Nutzen der Erfindung liegt in der Absicherung der Schneesicherheit der Skigebiete auch im Frühjahr bei wärmeren Temperaturen. Umsatzeinbußen, z. B. wegen gesperrter Talabfahrten, können vermieden werden.

[0015] Ein weiteres Einsatzgebiet sind die im Trend liegenden Hallenski-Arenen, die mit einem derartigen Gerät preisgünstig mit Schnee hoher Qualität versorgt werden können.

[0016] Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf mehrere Zeichnungsfiguren näher erläutert.

[0017] Es zeigt:

Fig. 1:

Eine schematische Seitenansicht des Schnee-Erzeugers mit den wichtigsten Baugruppen;

Fig. 2:

einen Querschnitt durch die Misch- und Blaseinheit;

Fig. 3:

einen Längsschnitt durch den Doppelmantel-Scherbeneiserzeuger;

Fig. 4:

einen Querschnitt durch den Doppelmantel-Scherbeneiserzeuger;

Fig. 5:

eine schematisch Darstellung des Transportes des Schnee-Erzeugers.

[0018] Figur 1 zeigt den mobilen Schnee-Erzeuger, bestehend aus einer Rahmenkonstruktion 1, welche mit Gleitkufen 2 bzw. Rädern (nicht dargestellt) versehen ist. Diese Rahmenkonstruktion 1 trägt die verschiedenen Baugruppen des Gerätes, wobei im Betrieb die Rahmenkonstruktion 1 durch Metall- oder Kunststoffbleche (nicht dargestellt) verkleidet wird.

[0019] Kernstück des Schnee-Erzeugers ist der Scherbeneiserzeuger 3, welcher aus einer aktiv gekühlten Trommel 4 besteht, welcher über einen Wasserdosierer 6 und die Wasserzufuhr 7 Wasser zugeführt wird. Das zugeführte Wasser gefriert an der Innenwand der Trommel 4 zu Eis und wird mittels Eisschabern gelöst, welche durch einen Antrieb 5 rotierend angetrieben sind.

[0020] Als Kühlung für diese Trommel 4 ist ein Kälteerzeuger 8 vorgesehen. Dieser liefert ein gekühltes Kältefluid, welches dem Scherbeneiserzeuger 3 über die Leitung 12 zugeführt wird und die Trommel 4 über die Leitung 11 wieder verläßt. Zwischen Scherbeneiserzeuger 3 und Kälteerzeuger 8 ist ein Wärmetauscher 9 vorgesehen, welcher das Kältefluid vor Eintritt in den Kälteerzeuger 8 abkühlt. Zur Unterstützung der Kühlleistung kann ein Ventilator 10 vorgesehen sein. Bei erhöhtem Kühlbedarf können auch mehrere Wärmetauscher vorgesehen sein.

[0021] Das vom Scherbeneiserzeuger 3 erzeugte Scherbeneis 15 tritt an der Unterseite der Trommel 4 aus und fällt auf eine Fördereinrichtung 14, welche das Scherbeneis 15 in Richtung 24 befördert und einer Misch- und Blaseinheit 16 zuführt. Wie man in Figur 2 erkennt, umfaßt die Misch- und Blaseinheit 16 ein Gehäuse 22, in welchem ein in Drehrichtung 23 rotierend angetriebenes Zellenrad 17 angeordnet ist. Das Scherbeneis 15 wird durch die Fördereinrichtung 14 zugeführt und gelangt durch eine Öffnung in das Gehäuse 22 und in die einzelnen Kammern des Zellenrades 17. Der Antrieb des Zellenrades erfolgt über einen Motor 18. Durch die mechanische Wirkung des Zellenrades 17 wird das Scherbeneis 15 etwas zerkleinert und gelangt in den unteren Bereich des Gehäuses 22, wo eine Einblasöffnung 20 angeordnet ist, die über eine Rohrleitung mit einem Drucklufterzeuger 19 verbunden ist. Die erzeugte Druckluft gelangt über die Einblasöffnung 20 in den unteren Bereich des Gehäuses 22 und die entsprechende Kammer des Zellenrades 17, wobei das zerkleinerte Scherbeneis 15 mit Luft vermischt wird und sogleich durch eine gegenüber der Einblasöffnung 20 liegende Ausblasöffnung 21 als Schnee an die Umgebung ausgeblasen wird. An die Ausblasöffnung 21 kann ein Schlauchleitung angeschlossen werden, so daß der Schnee gezielt an den Einsatzort geblasen werden kann.

[0022] Die Figuren 3 und 4 zeigen einen Längsschnitt bzw. Querschnitt durch den Doppelmantel-Scherbeneiserzeuger 3. Der Scherbeneiserzeuger besteht aus einer etwa zylindrischen Trommel 4, in welcher koaxial ein äußerer Kühlmantel 26 und mindestens ein innerer Kühlmantel 27 angeordnet sind, welche mit Kühlfluid durchströmt werden, welches vom Kälteerzeuger 8 geliefert wird. Das notwendige Wasser zur Scherbeneiserzeugung gelangt vom Wasserdosierer 6 über die Wasserzufuhr 7 in ein Wassersammelbecken 28 und von dort über Öffnungen 29 zu den einzelnen Wasserverteilern 30a, 30b und 30c, welche zu mehreren über den Umfang der Trommel verteilt sind. Diese Wasserverteiler enden im oberen Bereich der Kühlmäntel 26, 27 und benetzen die jeweilige Oberfläche dadurch, daß das Wasser entlang der Kühlmäntel herunterrinnt und währenddessen zu einer dünnen Eisschicht gefriert. Überschüssiges Wasser gelangt in eine Sammelrinne 31 und wird wiederum dem Wasserdosierer 6 zugeführt. Es werden drei Oberflächen der Kühlmäntel 26, 27 benetzt, nämlich die innere Oberfläche des äußeren Kühlmantels 26 sowie die innere und äußere Oberfläche des inneren Kühlmantels 27. Die entstehende Eisschicht wird jeweils durch einen den Oberflächen der Kühlmäntel 26, 27 zugeordneten Eisschaber 32, 33, 34 abgekratzt. Die Eisschaber sind mittels eines Haltearms 37 an einer Welle 25 befestigt, welche durch einen Antrieb 5 rotierend angetrieben wird. Durch die kontinuierliche Benetzung der Oberflächen der Kühlmäntel 26, 27 bildet sich fortlaufend eine Eisschicht, die mittels der rotierenden Eisschaber 32 bis 34 zyklisch abgekratzt wird, so daß sich dünne Eisplättchen, im Fachjargon als Scherbeneis bezeichnet, bilden. Wie man in Figur 4 erkennt, wird die Eisschicht auf den Kühlmänteln vor dem Abkratzen durch die Eisschaber 32 bis 34 durch Abzieher 35, 36 von überschüssigem Wasser befreit. Die Abzieher bzw. die Eisschaber rotieren dabei in Drehrichtung 38.

[0023] Die Trommel 4 des Scherbeneiserzeugers 3 ist nach unten weitgehend offen, so daß das abgeschabte Scherbeneis 15 in Pfeilrichtung 39 aus der Trommel herausfällt und zur weiteren Verwendung zur Verfügung steht.

[0024] Figur 5 verdeutlicht die Mobilität des erfindungsgemäßen Schnee-Erzeugers 41, welcher mit Kufen 2 bzw. Rädern ausgestattet ist und so von einer geeigneten Zugmaschine 40, im Beispiel einer Pistenraupe, an den Einsatzort gezogen werden kann. Um eine bessere Beweglichkeit der Einheit zu gewährleisten, kann die Energieerzeugung für den Schnee-Erzeuger 41 durch eine separate Einheit 42 erfolgen. Bei Schnee-Erzeugern geringerer Kapazität, kann diese Energieerzeugung 42 auch integriert sein.

Zeichnungslegende

[0025] 

1

Rahmenanordnung

2

Gleitkufe

3

Scherbeneiserzeuger

4

Trommel

5

Antrieb

6

Wasserdosierer

7

Wasserzufuhr

8

Kälteerzeuger

9

Wärmetauscher

10

Ventilator

11

Leitung

12

Leitung

13

Leitung

14

Fördereinrichtung

15

Scherbeneis

16

Misch- und Blaseinheit

17

Zellenrad

18

Antrieb

19

Drucklufterzeuger

20

Einblasöffnung

21

Ausblasöffnung

22

Gehäuse

23

Drehrichtung

24

Förderrichtung

25

Welle

26

Kühlmantel (außen)

27

Kühlmantel (innen)

28

Sammelbecken

29

Öffnungen

30a-c

Wasserverteiler

31

Sammelrinne

32

Eisschaber (innen)

33

Eisschaber (innen)

34

Eisschaber (außen)

35

Abzieher (innen)

36

Abzieher (außen)

37

Haltearm

38

Drehrichtung der Schaber, Abzieher

39

Pfeilrichtung

40

Zugmaschine

41

Schnee-Erzeuger

42

Energieerzeuger

Ansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung von Schnee, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer geeigneten Vorrichtung in bekannter Weise und kontinuierlich Scherbeneis erzeugt wird, welches in einer Misch- und Blaseinheit mit Luft vermischt und ausgeblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnee direkt am Verwendungsort erzeugt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erzeugung des Schnees auch bei Umgebungstemperaturen über dem Gefrierpunkt möglich ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich je nach Stellung des Zellenrades der Misch- und Blaseinheit zwischen dem Gehäuse und den Stegen des Zellenrades ein Hohlraum bildet, der über eine Einblasöffnung mit Druckluft beaufschlagt wird, so daß das Scherbeneis mit Luft vermischt und über eine Ausblasöffnung ausgeblasen wird.

5. Vorrichtung zur Erzeugung von Schnee, gekennzeichnet durch eine Rahmenanordnung (1) mit einem darauf angeordneten Scherbeneiserzeuger (3) zur kontinuierlichen Produktion von Scherbeneis, sowie einer Blas- und Mischeinheit (16) zum Zerkleinern, Vermischen mit Luft und Ausblasen des Scherbeneises.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenanordnung (1) mobil oder stationär ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Scherbeneiserzeuger (3) aus einer zylindrischen Trommel (4) besteht, deren innere Oberfläche als Kühlmantel (26) ausgebildet ist, welcher mit Wasser benetzt wird, so daß sich eine Eisschicht bildet, die mittels eines um die Mittellängsachse der Trommel (4) rotierenden Eisschabers (34) kontinuierlich abgeschabt wird und als Scherbeneis (15) entnommen werden kann.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trommel (4) koaxial zum äußeren Kühlmantel (26) mindestens ein innerer Kühlmantel (27) angeordnet ist, der sowohl an seiner radial innenliegenden als auch an seiner radial außenliegenden Oberfläche mit Wasser benetzt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innenliegenden und der radial außenliegenden Oberfläche jeweils ein Eischaber (32, 33) zugeordnet ist, der um die Mittellängsachse der Trommel (4) rotiert und Scherbeneis (15) bildet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der radial außenliegende Eisschaber (34) über einen außenliegenden Antrieb angetrieben wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch- und Blaseinheit (16) ein oben offenes Gehäuse (22) aufweist, in welchem ein rotierend angetriebenes Zellenrad (17) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Gehäuses (22) eine Einblasöffnung (20) für die Zufuhr von Druckluft angeordnet ist und etwa gegenüberliegend der Einblasöffnung (20) eine Ausblasöffnung (21).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das die Misch- und Blaseinheit (16) direkt unterhalb des Scherbeneiserzeugers (3) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Scherbeneiserzeugers (3) eine Fördereinrichtung (24) angeordnet ist, die das erzeugte Scherbeneis (15) aufnimmt und zur Misch- und Blaseinheit (16) transportiert.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kälteerzeuger (8) vorgesehen ist, welcher die Kühlmäntel (26, 27) mit Kältefluid versorgt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenanordnung (1) als Anhänger mit Rollen und/oder Kufen (2) ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein separater Energieerzeuger (42) zur Versorgung der Vorrichtung mit Energie vorgesehen ist.

Zeichnung