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Selbsttätiges Stauwehr.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Stauwehr mit einem um eine horizontale Achse drehbaren
Staukörper, der durch einen oder mehrere in einem Schacht bewegliche Kolben entlastbar ist.
Bei einem bekannten Wehr wird der Spiegelunterschied zwischen Ober-und Innenwasser erzeugt durch eine an die Wehrwand angeschlossene biegsame Leitung, bei einem andern durch einen festen Überfall in der Wangenmauer.
Die Regelung des Innenwassers nach der Art der beiden bekannten Wehre genügt nun nicht, um bei wechselnder Abflussmenge den Oberwasserspiegel selbsttätig auf gleicher Höhe zu halten. Um eine gute Abdichtung an der Sohle zu erhalten, muss in der Sehlussstellung der Staukörper einen starken Druck auf die feste Schwelle ausüben. Um sein Heben bei geringem Ansteigen des Oberwasserspiegels zu erzielen, sollte aber anderseits sein Eigengewicht nahezu ausgeglichen sein. Diese beiden Forderungen lassen sieh nicht erfüllen durch Anordnung eines bekannten Gegengewichtes. auch wenn es an einer Kurvenscheibe aufgehängt wäre, da sein Lasthebelarm sich nicht plötzlich ändern kann.
Nach der Erfindung wird die Aufhebung des Schliessdruckes, die das Öffnen des Verschlusses vorbereitet, bei geringer Überschreitung des Stauspiegels dadurch bewirkt, dass der Raum unter dem oder den Kolben mit einem Überlauf in Verbindung steht. Wird dem Schacht durch diesen Überlauf, der auf der Höhe des normalen Stauspiegels liegt, Wasser zugeführt, das den Kolben belastet, so wird der Schliessdruck durch die Wasserlast auf die Kolben aufgehoben, und das weitere Öffnen des Wehrverschlusses erfolgt nun durch den Überdruck auf die Wand als Folge des Spiegeluntersehiedes zwischen Ober-und Innenwasser.
Der Spiegeluntersehied zwischen dem durch einen Überlauf auf der Höhe des normalen Stauspiegels gehaltenen Innenwasser und dem Oberwasser genügt nun aber ohne stark anwachsenden Überstau nicht zum Erzielen grösserer Öffnungshöhen, da mit diesen wegen der wachsenden Wassergeschwindigkeit und dem abnehmenden Winkelmass zwischen Fliessrichtung und Wand der Wasserdruck auf diese stark abnimmt. Es muss deshalb eine Absenkung des Innenwassers erfolgen, die nach der Erfindung durch ein vom Oberwasser gesteuertes Auslassventil aus dem Innenraum bewirkt wird.
Der Zulauf zum Innenraum muss notwendigerweise unten erfolgen, um auch bei niedrigen Ober- wasserständen das Wehr schliessen zu können. Aus diesem unten am Versehlusskörper liegenden Zulauf iliesst aber bei gewissen Öffnungshöhen das Innenwasser infolge der Saugwirkung des unten durchströmenden Wassers ab. Diese Öffnung wird deshalb mit einer Rückschlagklappe versehen, die wohl ein Zutliessen in den Wehrraum, nicht aber ein Abfliessen aus diesem gestattet. Das Abfliessen erfolgt nur durch das erwähnte gesteuerte Auslaufventil. Da bei höherer Lage des Yerschlusskörpers die untere Zulauföffnung also nicht mehr wirksam ist, muss eine zweite weiter oben vorgesehen werden.
Da eine Öffnung in der Wand selber der Verstopfung durch Treibkörper ausgesetzt wäre, wird nach der Erfindung das Zuflusswasser an einem Ort im Oberwasser. wo möglichst wenig Wasserbewegung und Schwimmkörperandrang herrscht, entnommen und durch die Wangenmauer dem Wehrraum zugeführt.
Auf der Zeichnung ist in Fig. 1 in einem Querschnitt und in Fig. 3 im Grundriss eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, wogegen Fig. 2 den Querschnitt eines weiteren Ausführungbeispieles darstellt.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein Stauwehr, dessen Staukörper aus einem Sektor mit über dem Stauspiegel liegender Achse a besteht. An seiner zylindrischen Fläche greifen längs den Wangenmauern
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nicht angeordnet, so würde, wenn nach dem Abheben des Staukörpers von der Schwelle der Stauspiegel nicht sofort absinkt, die Belastung des Kolbens durch die Wassersäule immer grösser und der Sektor zu hoch gehoben.
Nach dem Aufheben des Schliessdruckes erfolgt die weitere Regelung der Wehrstellung durch ein Ventil, durch das Wasser aus dem Sektorraum nach dem Unterwasser abgelassen wird. Nach Fig. 1 und 3 besteht dieses Ventil aus einem Rohr i, das an den Stellen & gelenkig auf dem Sektor gelagert ist und die Öffnung l in der zylindrischen Wand verschliesst. Das Rohr wird mittels eines Hebels 1n bewegt, der auf einer durch die Achse a des Sektors geführten Welle aufgekeilt ist. Am andern Ende dieser Welle greift, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ein Hebel n an, der durch den Schwimmer o betätigt wird. Beim Überschreiten des Stauspiegels fliesst dem Schwimmerschacht über den Überlauf t Wasser zu, der Schwimmer wird gehoben und das Ventil geöffnet.
Beim Heben des Schwimmers o wird durch den Hebel n und die durch die Achse a des Sektors geführte Welle der Hebel m nach links, entgegen der Uhrzeigerrichtung, gedreht und das Ventilrohr i in die punktierte Lage gehoben. Indem nun Wasser aus dem Sektorraum abfliesst, hebt sich der Sektor. indem er sich um die Achse (t dreht.
Solange der Schwimmer o in der gleichen Stellung bleibt, ändert sich auch die Lage des Hebels in und damit des Punktes p, an dem das Ventil i aufgehängt ist, nicht. Bei der Drehung des Sektors nach oben beschreibt der untere Rand des Ventils i, das durch die Hebel k gelenkig auf dem Sektor gelagert ist. einen Kreisbogen mit dem Zentrum in p, die Mündung l in der Sektorwand einen solchen mit dem Zentrum in a. Wie mit dem Zirkel festgestellt werden kann, nähern sich bei der Aufwärtsbewegung des Sektors die beiden Kreisbogen, das Ventilrohr i nähert sich also der Öffnung l und der Auslaufquerschnitt wird gedrosselt.
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durch die Aufwärtsbewegung des Sektors gedrosselt wird.
In der Fig. 2 ist ein Sektorwehr im Schnitt dargestellt, dessen Stellung durch die Füllung und Entleerung eines besonderen Behälters im Sektorraum geregelt wird. Der zweckmässig zylindrische Behälter q wird durch das Ventil r nach dem Unterwasser entleert, wobei durch ein bis über das Innenwasser geführtes Rohr s Luft nachströmt. Wird das Ventil t geöffnet, so füllt sich der Behälter aus dem Sektorraum.
Die Betätigung der Ventile r und t erfolgt in gleicher Weise wie nach Fig. 1 durch ein von einem Schwimmer gesteuertes Hebelgestänge. Die Anordnung nach Fig. 2 bezweckt, ein ständiges Durchströmen von Wasser durch den Sektorraum als Folge des Spiegelunterschiedes zwischen Ober-und Innenwasser zu vermeiden.
Der Innenwasserspiegel steht nach Fig. 2 gleich hoch wie der Oberwasserspiegel. Die Bewegung des Sektors wird bewirkt durch den Auftrieb des mehr oder weniger gefüllten Behälters.
In Fig. 1 ist die mit einer Rückschlagklappe versehene untere Eintrittsöffnung u ersichtlich. Die obere Zuleitung zur Speisung des Sektorraumes ist aus Fig. 2 und im Grundriss aus Fig.. 3 ersichtlich.
Der Einlauf erfolgt bei t an einer Stelle hinter der Wangenmauer, wo kein Zuströmen von Schwimmkörpern zu befürchten ist, der Zulauf la zum Sektorraum über der höchsten Stellung, bis zu der das Wehr selbsttätig regulieren soll. Bei einer Hebung des Staukörpers um zwei Drittel der normalen Stauhöhe fliesst nahezu gleich viel Wasser ab wie bei voller Öffnung, so dass sich eine weitergehende selbsttätige Wirkung des Wehres erübrigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stauwehr mit einem um eine horizontale Achse drehbaren Staukörper, der durch einen oder mehrere in einem Schacht bewegliche Kolben entlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum unter dem oder den Kolben (d) mit einem Überlauf (g) in Verbindung steht.
2. Selbsttätiges Stauwehr, bei dem die Wasserlast im Staukörper durch ein von einem durch das Oberwasser beeinflussten Schwimmer gesteuertes Ventil geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkpunkt des Hebels (p) so angeordnet ist, dass durch die Hebung des Staukörpers ein Schliessen des Ventils (1 :, l) erfolgt.