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Zweck der Erfindung ist, die selbsttätige Regelung von hydraulisch zu betätigenden Wehren so durchzuführen, dass innerhalb des Druckraumes der Wehrkonstruktion während der Regulierperiode ständig eine Störung aufrechterhalten wird, die geeignet ist, eine an der Sohle des Wehres angeordnete
Spüleinrichtung zum Wegschaffen der Sinkstoffe zu betätigen.
Eine solche Regelung kann bei hydraulisch zu betätigenden Dach-und Schwimmwehren angewendet werden. Ein Schwimmwehr besteht z. B. aus zwei gegeneinander gerichteten Klappen, deren schwenk- achsen an der Wehrsohle quer zur Strömungsrichtung angeordnet sind, und eine der Klappen trägt einen
Schwimmer, der durch das in den Raum zwischen den beiden Klappen vom Oberwasserraume her ein- gelassene Wasser einen Auftrieb erfährt ; hiedurch wird die mit dem Schwimmer versehene Klappe mehr oder weniger aufgerichtet und hebt dadurch auch die andere, sie zum Teil überdeckende Klappe an.
Je nach der Höheneinstellung des freien Wasserspiegels im Raum zwischen den beiden Klappen, im folgenden kurz "Druckraum" genannt, wird das Wehr mehr oder weniger hoch aufgerichtet, und die selbsttätige Regelung soll nun so vor sich gehen, dass bei Ansteigen des Oberwasserspiegels das Wehr gesenkt wird, bis das Oberwasser wieder auf die gewünschte Hohe gesunken ist, und beim Sinken des Oberwasserspiegels unter den Normalstand erhöht wird und in diesem Zustande so lange verbleibt, bis der Oberwasserspiegel wieder auf die normale Höhe gestiegen ist.
Es muss also der Zu-und Abfluss des Wassers zu oder von dem Druckraum des Wehres so geregelt werden, dass in dem einen Fall der Wasserspiegel im Druckraum sinkt, u. zw. erforderlichenfalls so weit. dass die Wehrkonstruktion gänzlich umgelegt wird, und im andern Fall gegebenenfalls bis auf die zulässige Maximalhöhe gehoben wird.
Regelt man die Höhe des Wasserstandes im Druckraume so. dass beim Absinken des Wasserspiegels im Druckraum der Abfluss geöffnet und der Zufluss gesperrt und beim Ansteigen des Wasserspiegels im Druckraum der Abfluss gesperrt und der Zufluss geöffnet wird. u. zw. so lange. bis der gewünschte Wasserstand im Druckraum erreicht ist, so erfordert dies besondere Betätigungs-und Regelungsorgane für den Zulauf und den Ablauf, und bei dem jeweiligen Beharrungszustand befindet sich die Wassermenge im Druckraum vollkommen in Ruhe.
Bei der Regelungseinrichtung gemäss der Erfindung können aber der Zulauf und der Abfluss zum oder vom Druckraum gemeinschaftlich geregelt werden, also auch durch ein gemeinschaftliches Regelungsorgan, und das Wasser im Druckraum befindet sich auch während des jeweiligen Beharrungszustandes, mif Ausnahme der extremen Stellungen, in ständiger Bewegung in der Richtung vom Oberwasserraum zum Fnterwasserraum. und diese Strömung kann zu Spülzwecken ausgenutzt werden.
Durch welche konstruktive Mittel eine solche Regelung vorgenommen werden kann, soll an Hand der in der Zeichnung dargestellten beiden Ausführungsbeispiele erläutert werden. Dabei zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform einer solchen Regelungseinrichtung, bei der der Wasserspiegel im Druckraum der Wehrkonstruktion im Normalzustand auf der gleichen Höhe wie der Oberwasserspiegel steht. und die Fig. 2 eine Ausführungsform, bei der der Wasserspiegel im Druckraum der Wehrkonstruktion im Normalzustand niedriger steht als der Oberwasserspiegel.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist mit 1 die Regulierkammer bezeichnet, die durch den Kanal 2 mit dem Oberwasserraum in einer durch einen Schieber 3 absperrbaren Verbindung steht, so
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wie der Oberwasserspiegel. Durch einen Kanal 4 steht die Regulierkammer 1 mit dem Druckraum des Wehres in Verbindung. so dass also der Kanal 4 den Einlauf zum Druckraum darstellt. Ein weiterer
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Der Schieber. 3 ist während des Betriebes immer gänzlich geöffnet. so dass also Wasser aus dem Oberwasserraum in den Raum 11 der Regulierkammer 1 einströmt und der Wasserspiegel in diesem Raum auf die Höhe des Oberwasserspiegels steigt. Durch die Ventilöffnung 10 hindurch gelangt das Wasser auch ungehindert in den Raum 12 und steigt auch hier bis auf die Höhe des Oberwasserspiegels.
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den Kanal 8 gegen den Unterwasserraum nicht abfliessen kann. was zur Folge hat. dass sieh das Wasser im Druckraum in der Höhe des Oberwasserspiegels einstellen muss.
Steigt der Oberwasserspiegel über die in der Zeichnung dargestellte normale Höhe. so steigt auch
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der Schwimmer 17 steigt und durch Vermittlung des Hebels 19 und der Ventilstange 20 das Ventil 7. 3 anhebt. Damit beginnt das Freigeben der Ventilöffnung 7 und beim weiteren Anheben des Ventils 1. 3 eine Drosselung des Durchflusses durch die Ventilöffnung 70 gegen den Raum 12 hin. Durch die Öffnung 7 fliesst dann Wasser aus dem Druekraum des Wehres durch den Kanal 8 gegen den rnterwasserraum hin ab, und. da gleichzeitig der Zufluss zu dem Druckraum durch das Ventil 13 an der Öffnung 10 gedrosselt wird, so beginnt der Wasserspiegel im Druekraum des Wehres, nachdem er zuerst mit dem Oberwasser gestiegen ist. zu sinken.
Dies hat aber zur Folge, dass die Höhe der Wehrkonstruktion abzunehmen beginnt. Je mehr Wasser in die Schwimmersehale 76 überfliesst, desto höher steigt der Schwimmer 17 und desto mehr wird die Öffnung 10 gedrosselt und die Öffnung 7 freigegeben : der Wasserspiegel im Druckraum des Wehres sinkt immer weiter, und wird schliesslich die Öffnung 10 durch das Ventil 73 gänzlich geschlossen und die Öffnung 7 gänzlich freigegeben. so sinkt der Wasserspiegel im Druckraum des Wehres so weit. dass sieh die Wehrkonstruktion gänzlich umlegt.
Die Verminderung der Höhe des Wehres beim Ansteigen des Oberwasserspiegels hat zur Folge, dass durch die Abführung des Oberwassers der Oberwasserspiegel wieder sinkt, und sinkt er schliesslich so weit. dass das Wasser nicht mehr in die Sehwimmerschale 76 überfällt, so sinkt auch der Schwimmer 27, der von dem Wasserstand in dem Raum 11 beeinflusst wird und der mittels eines Hebels 22 auf das Bodenventil23 der Schwimmerschale 16 wirkt, u. zw. derart. dass beim Sinken des Schwimmers 21 dieses Bodenventil 23. das beim Steigen des Wasserstandes im Raum 77 geschlossen worden ist. nunmehr geöffnet wird. Dieses
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wird, das Wasser aus der Schwimmerschale 16 gegen das Unterwasser hin abfliesst.
Beim Sinken des Oberwasserspiegels wird also die Sehwimmersehale lb entleert, und damit sinkt auch der Schwimmer 17. was zur Folge hat. dass auch das Ventil 13 niedergeht. Dadurch fliesst durch die Öffnung 10 mehr Wasser dem Druckraum zu, als durch die Öffnung 7 aus diesem abfliesst, was ein Aufrichten der Wehrkonstruktion l1U'Folge bat. Wird auf diese Weise schliesslich die Öffnung 7 gesperrt. so dass aus dem Druekraum kein
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Bei der Regelungstätigkeit wird sieh das Ventil 13 gewöhnlich in irgendeiner Zwischenstellung befinden, wobei die beiden Öffnungen 7 und 10 zum Teil freigegeben sind. Bei jeder Zwischenstellung des Ventils 73 fliesst aber eine gewisse Wassermenge dem Druckraum des Wehres zu und entweicht eine gewisse Wassermenge aus dem Druckraum, wobei entweder die eine oder die andere der beiden Wassermengen grösser oder kleiner sein kann als die andere, je nachdem, ob das Wehr gehoben oder gesenkt werden soll. Jedenfalls findet dabei innerhalb des Wassers des Druckraumes eine Strömung statt, die insbesondere am Anfang zu Spülzwecken ausgenutzt werden kann, ohne dass hiefiir besondere Massnahmen zur Erzeugung einer Wasserströmung zum Wegspülen der Sinkstoffe getroffen werden müssten.
Während bei der eben beschriebenen Ausführungsform der Wasserspiegel im Raum 12 der Regulierkammer 1 und damit auch im Druckraum des Wehres beim Xormalzustand des Oberwasserspiegels sich auf dessen Höhe einstellt, zeigt die Fig. 2 eine Ausführungsform, bei der der Wasserspiegel im Raum 12 er Regulierkammer und damit auch im Druckraum des Wehres sich beim Normalstand des Oberwasser-
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vorgenommen :
Oberhalb der Ventilöffnung 10 ist ein durch Gewichte belastetes Drosselventil. 2J angeordnet, dessen tiefste Stellung durch einen an der Ventilstange (Rohr) 20 einstellbaren befestigten Anschlagring 26 bestimmt ist, so dass also unter allen Einständen an der Ventilöffnung 10 auf seiten des Drosselventils ein Durchgangsspalt S freigegeben ist. Dieses Drosselventil 25 ist an einem die Ventilstange 20 umgebenden Rohr 27 befestigt, das mittels eines Armes 28 mit der Stange des Schwimmers 17 verbunden
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Hebel 19 anfasst, der auf den Anschlag. 32 der Ventilstange 20 wirkt.
Befindet sieh das Ventil 13 in seiner tiefsten Lage. so dass also der Abfluss durch die Ventilöffnung 7 durch den Kanal 8 hindurch gegen den Unterwasserraum hin gesperrt ist, so sind die beiden Räume 11 und 12 der Regulierkammer 1 durch die gedrosselte Ventilöffnung 70 verbunden, so dass nur eine ver- hältnismässig geringe Wassermenge von dem Raum 11 nach dem Raum 12 und damit zu dem Druckraum des Wehres gelangen kann. Diese geringe Wassermenge kann so bemessen werden, dass sie gerade aus- reicht, die Leekwasserverluste im Druckraum zu ersetzen.
Die Sehwimmerschale 16 ist hier durch eine Öffnung 29 mit der Kammer 12 verbunden, so dass in der Schwimmerschale 16 sich ständig Wasser befindet. das auf gleicher Höhe steht wie der Wasser- spiegel im Raum 12 und im Druckraum des Wehres.
Steigt der Oberwasserspiegel, so steigt auch der Wasserspiegel im Raum 11 und es fliesst Wasser iiber die Kante der Schwimmerschale 16. Der Schwimmer 17 steigt und hebt das Ventil 13. Dabei entfernt sich das Drosselventil 2a. durch den auf der Stange 20 befestigten Anschlagring 26 mitgenommen. von der Öffnung 10 nach oben : gleichzeitig nähert sich aber die Ventilfläche 15 des Ventils 13 der Öffnung 10 von unten, und es wird die Öffnung 7 mehr oder weniger freigegeben. Durch das Anheben des
Drosselventils 25 wird zunächst durch die grosse Öffnung 70 mehr Wasser in den Druckraum eintreten können, als durch die kleine Öffnung 7 aus ihm abfliesst. und es wird der Flüssigkeitsspiegel im Raum 12 steigen.
Da gleichzeitig der Abfluss aus dem Druckraum eröffnet worden ist, findet im Druckraum eine starke Strömung statt, die zu Spülzwecken ausgenutzt werden kann. Dieser Spülstrom verstärkt sieh. bis die Ventilfläche 75 eine gewisse Höhe, etwa die durch I bezeichnete. erreicht hat, und bis dahin hat sich die Höhe des Wehrkörpers noch nicht verändert. Erst bei weiterem Steigen des Oberwasserspiegels.
wo also durch weiteres Heben des Schwimmers 17 das Ventil 13 weitergehoben und die Abflussöffnung 7 weiter geöffnet und die Zuflussöffnung 10 gedrosselt wird, beginnt sich die Wehrkonstruktion zu senken und legt sich ganz um, wenn die Öffnung 10 durch das Ventil 73 gänzlich geschlossen und die Öffnung 7 gänzlich freigegeben worden ist.
Beim Zurückgehen des Hochwassers soll der Wehrkörper wieder aufgerichtet werden, was dadurch erreicht wird, dass sich der Schwimmer 17 senkt und das Ventil 1. 3 niedergehen lässt. so dass die Öffnung 10 wieder mehr und mehr freigegeben und die Öffnung 7 mehr und mehr geschlossen wird. In der Zwischenstellung, also ungefähr bei I, findet wieder ein kräftiges Durchspülen des Druckraumes statt.
Um den Abfluss 7 gegen das Ende der Spülung rasch zu schliessen, öffnet der Schwimmer 21 bei geringer Unterschreitung des Stauzieles das Bodenventil 23 der Schwimmersehale 16. wodurch der Schwimmer 17 und damit auch das Ventil 13 rascher niedergehen. Um aber dabei das Leerlaufen der Schwimmerschale 16 zu verhindern, was ein unzulässiges Öffnen des Drosselventils 25 zur Folge hätte. ist der mit Gewichten belastete Schwimmer 30 im Raum 12 vorgesehen, der mit dem Wasserspiegel im Raum 12 sinkt und bei Erreichung des Gleichgewichtes des Wasserspiegels im Raum 12 das Bodenventil 23 der Schwimmerschale 16 schliesst.
Dieser Schwimmer 30 ist nämlich an dem Hebel 22 auf seiten des Bodenventils 23 kraftschlüssig angehängt, derart, dass seine Hubbewegung auf das Ventil 23 keinen Einfluss ausübt, wohl aber sein Absinken unter ein gewisses Mass. Sinkt also der Wasserspiegel im Raum 12 unter die Gleichgewichtslage, so zieht der Schwimmer 30 das Bodenventil entgegen der Wirkung des Schwimmers 21, in seine Gesehlossenstellung.
Bei Normalstau ist der Durchfluss durch die Öffnung 10 wieder bis auf den Spalt.') geschlossen.
Das Ventil 13 kann durch den Mitnehmer 32 wohl gehoben, aber nicht niedergedrückt werden.
Sinkt der Wasserspiegel im Raum 12 aus irgendeinem Grunde unter den Gleiehgewichtsstand, so hebt der niedergehende Schwimmer 17, da der Wasserstand in der Sehwimmersehale 16 infolge der ffnung 2. 9
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auflegt, die dabei als Drehachse wirkt.
Erst bei Erreichung des Gleichgewichtswasserstandes im Raum 12 und damit auch im Druckraum des Wehres ist das Drosselventil 25 wieder auf den Spalt S geschlossen.
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