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Zwei-oder MeMdappenwehr.
Die bekannten Zwei-oder Mehrklappenwehre sind so gebaut, dass in der Tiefstlage der Rücken der Unterwasserklappe tiefer liegt als der Rücken der Oberwasserklappe, wie dies als Beispiel in Fig. 1 schematisch mit vollen Linien dargestellt ist, wobei die Oberwasserklappe mit 1 und die Unterwasserklappe mit 2 bezeichnet ist. Die höchste Klappenstellung ist in Fig. 1 mit den strichpunktierten Linien l'und 2'dargestellt. 3 bedeutet den Oberwasserspiegel. Bei Wehren dieser Art kann man unterscheiden zwischen solchen, bei denen die Wehrkrone in der Staustellung von der Oberwasserklappe, und solchen, bei denen sie von der Unterwasserklappe gebildet wird. Es ist auch bekannt, die Gleitbahnen an den Berührungsstellen der Klappen zu krümmen.
Bei Wehren der bekannten Art zeigt sich nun der Übelstand, dass insbesondere in der tiefsten Stellung durch den Spalt 4 zwischen Ober-und Unterwasserklappe, d. i. also die Stelle, wo die Oberwasserklappe auf der Unterwasserklappe aufruht, Wasser aus dem Raum unterhalb der beiden Klappen (Dachraum) gegen das Unterwasser hin austritt, da eine dauernd vollkommen dichte Berührung zwischen den beiden Klappen praktisch schwer herzustellen ist. Hiedurch ergeben sich Verluste an Druckwasser, das zum Heben des Wehres in den Dachraum eingeführt wird. Ein weiterer Nachteil dieses Wasseraustrittes aus dem Spalt liegt darin, dass bei dem dabei entstehenden Wasserdurchfluss Sinkstoffe (Sand, Schlamm od. dgl. ) in grösserer Menge vom Stauraum in den Dachraum hineingezogen werden.
Um die Spaltverluste zu decken, muss das Einlauforgan sehr gross bemessen werden, was besonders bei selbsttätiger Einlaufsteuerung nachteilig ist, weil der zum Bewegen dieses Einlauforgans erforderliche Kraftaufwand mit der Grösse des Einlauforgans wächst.
Zweck der Erfindung ist es nun, die Spaltverluste, wenn nicht ganz zu verhindern, so doch wenigstens auf ein Mindestmass herabzusetzen. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass dem Austritt des Wassers aus dem Spalt ein Widerstand entgegengesetzt wird, u. zw. dadurch, dass bei dem Spalt im Gegensatz zu dem Druckgefälle, wie es bei einem Wehr gemäss Fig. 1 vorhanden ist, ein örtlicher Druckanstieg geschaffen wird. Es wird nämlich der Rücken der Unterwasserklappe so gestaltet, dass mindestens in der tiefsten Wehrstellung, vorzugsweise aber auch in den andern Wehrstellungen, der Rücken der Unterwasserklappe von dem Spalt weg über eine wenn auch nur kurze Strecke nach aufwärts gerichtet ist.
Das Wasser, das nun aus dem Spalt ausfliessen will, wird dann gezwungen, aufwärts zu steigen, also einen Höhenunterschied zu überwinden, und hiedurch ist ein Widerstand gegen das Austreten des Wassers geschaffen, der zur Folge hat, dass der Wasseraustritt verschwindet oder auf ein Mindestmass gebracht werden kann.
Die Fig. 2 zeigt die miteinander in Eingriff stehenden und den Spalt 5 bildenden Teile der Oberwasserklappe 6 und der Unterwasserklappe 7, z. B. eines Dachwehres in der Tiefststellung. Daran ist zu erkennen, wie die Unterwasserklappe 7 von dem Spalt 5 weg nach aufwärts gekrümmt ist, also den Spalt überragt, so dass das Wasser, das aus dem Dachraum durch den Spalt 5 austreten will, zu dem Scheitel des Höckers 8 steigen muss.
Vorteilhaft ist es, wenn die Oberwasserklappe 6 so gestaltet und angeordnet ist, dass sie mit keinem Teil den Höcker 8 überragt. Es genügt aber in den meisten Fällen, dass der Spalt 5 etwas tiefer liegt als der knapp dahinterliegende Höcker 8. Um den Abfluss des über das niedergelegte Wehr fliessenden Wassers zum Zwecke einer möglichst kleinen äusseren Wasserauflast zu beschleunigen, wird die Unterwasserklappe so gestaltet, dass ihr Rücken vom Höcker 8 in der Strömungsrichtung
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abwärts geneigt ist.
Der Scheitel des Höckers 8 ist vorteilhaft möglichst nahe an den Spalt 5 heran- zurücken, um besonders bei nach dem Unterwasser hin geneigten Unterwasserklappen möglichst lange, zwischen der Unterwasserklappenachse und dem Höcker 8 liegende Flächen zu bekommen, über die das Wasser beschleunigt mit grosser Geschwindigkeit abfliessen kann.
Zur Vermeidung einer Stufe zwischen den Klappen 6 und 7 und zur Schaffung des gewünschten Höhenunterschiedes zwischen dem Höcker 8 und dem Spalt 5 kann die Oberwasserklappe 6 an ihrem oberen Ende 6'leicht gegen den Spalt 5 hin abgekrümmt werden.
Es ist auch vorteilhaft, die Oberwasserklappe so zu gestalten, dass in der Tiefststellung der höchste Teil ihrer inneren Begrenzung tiefer liegt als der höchste Teil des Rückens (Höcker 8) der Unterwasserklappe. Dieser Höhenunterschied ist in Fig. 2 mit 9 bezeichnet. Hiedurch wird die Unterseite der Oberwasserklappe zuerst unter Druck gesetzt, bevor Wasser aus dem Spalt über den Rücken der Unterwasserklappe abfliessen kann.
In Fig. 3 ist die Oberwasserklappe mit 10 und die Unterwasserklappe mit 11 bezeichnet und die beiden Klappen sind in der Tiefstellung mit vollen Linien gezeichnet. In der Staustellung sind sie mit strichpunktierten Linien dargestellt und mit 10'und 11'bezeichnet. Die Fig. 4 zeigt in gleicher Darstellungsweise die Oberwasserklappe 12 und die Unterwasserklappe 13. In der tiefsten Stellung bildet in beiden Fällen die Unterwasserklappe 11 bzw. 13 die Wehrkrone, wogegen in der höchsten
Stellung bei der Bauart nach Fig. 3 die Unterwasserklappe 11'und bei jener nach Fig. 4 die Oberwasserklappe 12'die Wehrkrone bildet. Bei dem Wehr nach Fig. 3 bildet die Unterwasserklappe auch in den Zwischenlagen die Wehrkrone.
Der Spalt zwischen Ober-und Unterwasserklappe liegt aber bei beiden Wehren immer tiefer als der sich unmittelbar daran anschliessende Teil der Unterwasserklappe.
Die Wehre nach den Fig. 5 und 6 unterscheiden sich von den Wehren nach den Fig. 3 und 4 nur dadurch, dass das Ende der Oberwasserklappe 14 bzw. 15 etwas nach abwärts gebogen ist, wodurch erreicht wird, dass auch bei einer kleineren Überhöhung der Unterwasserklappe der gewünschte Höhen- unterschied hinter dem Spalt geschaffen wird.
Wird in besonderen Fällen in der Tiefststellung ein grösserer Spaltdruck der Oberwasserklappe gegen die Unterwasserklappe gewünscht, so kann man die Oberwasserklappe in der Richtung gegen die Unterwasserklappe hin etwas ansteigen lassen, wie dies die Fig. 7 zeigt. Man entnimmt dabei dem über das Wehr fliessenden Wasser die erforderlichen Anpresskräfte, ohne dass dabei zusätzliche Teile, wie z. B. Federn oder Gewichte, erforderlich wären.
Beim Aufrichten der Klappen aus der Tiefststellung wird zuerst die gesamte Oberwasserklappe unter den Druck des Dachraumes gesetzt, da das Wasser durch den Höcker der Unterwasserklappe im Spalt gestaut wird. Es kann daher erreicht werden, dass während des Aufrichtens der Klappen der Spiegel des Druckwasser unterhalb der Klappen tiefer steht als der höchste Teil des Rückens der Unterwasserklappe, dass also die Klappen beim Aufrichten des Wehres dem Wasserspiegel im
Dachraum voreilen, womit Spaltverluste vollkommen verhindert werden können.
Ober-und Unterwasserklappen sind hier auch so ausgebildet, dass ein stufenloser Ubergang von der Oberwasserklappe zur Unterwasserklappe geschaffen ist und damit die Nachteile vermieden werden, die durch die sonst vorhandene Stufe (Fig. 1) bedingt sind. Bei entsprechender Ausbildung der Klappen kann eine solche Stufenbildung auch in den Zwischenstellungen des Wehres vermieden werden (Fig. 2,3 und 5).
Wird die Unterwasserklappe, wie die Fig. 3 und 5 zeigen, schon vom Spalt weg bei aufgerichtetem Wehr gekrümmt, so kann der waagrechte Abstand der Klappenachsen auf einen Kleinstwert gebracht werden gegenüber Anordnungen mit kleineren Abrundungen der Unterwasserklappe. Solche Bauarten haben auch den Vorteil, dass man in der Tiefstlage den Rücken der Unterwasserklappe stetig verlaufend bis zum höchsten Punkt 8 (Fig. 2) hochziehen kann. Das erfindungsgemässe Wehr ergibt eine kleinere Bautiefe unterhalb der Klappenachsen gegenüber den bekannten Wehren, da die Unterwasserklappe, wie Fig. 2 zeigt, um ungefähr den lotrechten Abstand zwischen den Teilen 5 und 8 früher die Tiefstlage erreicht.
Der Rücken der Unterwasserklappe ist vorteilhaft nach der unteren Begrenzung des Ausflussbzw. Einschnürungsstrahles des über das Wehr fliessenden Wassers zu formen, dabei kann die Unterwasserklappe schon vom Spalt ab bei aufgerichtetem Wehre nach einem Kurven-oder Polygonzug verlaufen. Man kann auch den Rücken der Unterwasserklappe in der Tiefststellung zweckmässig dem Einschnürungsstrahl anpassen, um eine möglichst kleine Wasserauflast beim Losheben des umgelegten Wehres zu bekommen. Es ist aber mit der erfindungsgemässen Form auch möglich, von einer beliebig
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die Fig. 3-6 zeigen.
Die hier geschilderte Erfindung kann auch bei Mehrklappenwehren verwendet werden (Fig. 8).
Der Antrieb von Wehren gemäss der Erfindung kann sowohl hydraulisch als auch mit mechanischen Hebevorrichtungen erfolgen.