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Einrichtung für den Antrieb von Wehranlagen
Die Erfindung betrifft eine für den Antrieb von Wehranlagen bestimmte Einrichtung, welche einfach in ihrem Aufbau und betriebssicher in ihrer Funktion ist und es unter anderem ermöglicht, alle Bewegungen des Verschlusses stossfrei auszuführen.
Bei den bekannten Einrichtungen zum Antrieb von Wehranlagen sind Windwerke vorgesehen, welche über Ketten die Verschlüsse bewegen. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, dass die Ketten Ursachen von Betriebsstörungen und die Windwerke herstellungsmässig teuer und hinsichtlich der Belastung empfindlich sind.
Es sind auch Antriebsvorrichtungen für zweiteilige Verschlusskörper bekanntgeworden, von welchen ein Teil gegenüber einer Nische 1wand verriegelbar und mit einem, aus einem hydraulischen Zylinder
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Hubmechanismus versehen ist, mittels welchem der andere Teil des Ver-Verschlusskörper als nicht geeignet erwiesen.
Eine andere, zur Bewegung von Wasserbauverschlüssen dienende Vorrichtung bekannter Bauart verwendet einen ortsfest angeordneten geradlinigen Servomotor, durch dessen Kolbenstange ein gegebenenfalls als Gelenkskette ausgebildetes Mitnehmerorgan frei hindurchgeführt ist, mit dem die Kolbenstange kuppelbar ist. Zur Erzeugung einer kontinuierlichen Bewegung, beispielsweise der Drehung einer Trommel ist das Mitnehmerorgan als endlose, um ein Antriebsrad der Trommel geführte Kette ausgebildet, von welcher sowohl das vorwärts gehende, als auch das zurücklaufende Trum durch je einen Servomotor geführt und mit diesem wahlweise kuppelbar ist, wobei die beiden Motore im Gegenstrom arbeiten und der ablassseitige Raum des einen mit dem Druckraum des andern durch eine Leitung verbunden ist.
Auch diese Vorrichtung hat, vor allem durch die Verwendung der an sich störungsanfälligen Ketten, nicht befriedigt.
Um diese Nachteile der bekannten Einrichtungen zu beseitigen wird eine ohne Windwerk und Übertragungsketten arbeitende Einrichtung vorgeschlagen, bei welcher erfindungsgemäss am Verschlusskörper der Wehranlage zwei Hebekolben angreifen, von denen jeder je einen mit Druckmedium betätigten Steuer-und Verdrängungskolben enthält, wobei der Verdrängungsraum des Verdrängungskolbens des einen Hebekolbens mit dem Raum hinter dem Steuerkolben des andernHebekolbens in Verbindung steht und umgekehrt. Durch die kreuzweise Verbindung der Verdrängungsräume und der Räume hinter den Steuerkolben der beiden Hebekolben wird ein Gleichlauf der beiden Hubeinrichtungen erzielt.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, in welcher mehrere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt sind. Es zeigen Fig. 1 die Seitenansicht eines Segmentverschlusses mit der erfindungsgemässen Einrichtung zum Antrieb desselben, Fig. 2 die Einrichtung allein im Axialschnitt und in grösserem Massstab und die Fig. 3 - 5 drei weitere Ausftlhrnngs-
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halber Teile der Einrichung weggelassen wird.
Der in Fig. 1 dargestellte Segmentverschluss besteht aus einem oberen Segment 1 und einem unteren Segment 2, wobei das erstgenannte mit einer Mitnahmevorrichtung versehen ist, mittels welcher es bei Überschreitung einer bestimmten Höhenstellung das untere Segment mitnehmen kann. An beiden Enden des oberen Segmentes 1 greift je ein Hebekolben 3 bzw. 3'an, in dessen Innerem, wie Fig. 2 zeigt, ein Steuerkolben 4 bzw. 4'sowie ein Verdrängungskolben 5 bzw. 5'vorgesehen sind, von denen jeder in einem eigenen Zylinder 6 bzw. 6'und 7 bzw. 7'bewegt wird. Die Zylinder 6 bzw. 6'Und 7 bzw. 7'sind im feststehenden Teil 8 bzw. 8'des Hebekolbens 3 bzw. 3'gelagert.
Die Kolben-
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stange 9 bzw. 9'des Steuerkolbens 4 bzw. 4'sowie der Verdrängungskolben 5 bzw. 5'sind der Länge nach durchbohrt und greifen am bodenseitigen Ende des beweglichen Teiles 10 bzw. 10'des Hebekolbens 3 bzw. 3'an. Die Steuerung der Einrichtung erfolgt mittels Drucköl, welches in der Hubphase den Räumen 11 bzw. 11'zugeführt wird. Der dabei in der Hubrichtung bewegte Kolben 4 bzw. 4'verdrängt das im Raum 12 bzw. 12'befindliche Öl, welches durch die Längsbohrungen in den Kolbenstangen 9 bzw. 9', die Leitungen 13 bzw. 13'und die Längsbohrungen in den Kolben 5 bzw. 5'in die Zylinder 7 bzw. 7' fliesst und die Verdrängungskolben 5 bzw. 5'im Hubsinne der Kolben 4 bzw. 4'bewegt.
Die Querschnitte der Zylinder 6,7 bzw. 6', 7'sowie der Kolbenstangen 9 bzw. 9'sind dabei so gewählt, dass das vom Steuerkolben 4 bzw. 4'verdrängte Volumen gleich ist dem vom Verdrängungskolben 5 bzw. 5'freigegebenen Volumen. In den Leitungen 13, 13'können Manom eter eingebaut sein, an denen der Druck der verdrängten Flüs- sigkeit abgelesen werden kann, aus welchem auf den richtigen Gang der Einrichtung geschlossen werden kann.
Durch die beschriebene Verbindung der beiden Hebekolben 3 bzw. 3'ist ihr hydraulischer Gleichlauf
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derte Hubwerk in seiner Bewegung gehemmt. Es sei angenommen, dass dies der Hebekolben 3 wäre. Durch die Unterbrechung der Bewegung des Steuerkolbens 4 bleibt der freigegebene Raum über dem Verdrängungskolben 5 unverändert. Der gekuppelte Hebekolben 3'hat das Bestreben, unter gleichzeitiger Verformung des angeschlossenen Segmentes 1 noch um ein weniges vorzueilen. Dadurch verdrängt der Steuerkolben 4'eine weitere Menge Öl, das über dem feststehenden Verdrängungskolben 5 eine zusätzliche Hubkraft erzeugt. Die Grösse dieser zusätzlichen Hubkräfte lässt sich durch geeignete Wahl der Kolbendurchmesser und der zugelassenen Öldrucke weitgehend variieren.
Für den Betrieb der beschriebenen Einrichtung dienen eineDrucköl- sowie eineDruckluftversorgungs- anlage, die beide nicht dargestellt sind und von welchen die letztgenannte so ausgebildet sein kann, dass sie auch für die Turbinensteuerung mitverwendet wird. Zum Absenken der Verschlüsse ist keine Energie erforderlich. Die Obersegmente können jederzeit durch einfache Auslösung mit vorher fix eingestellter Maximalgeschwindigkeit unter Wahrung des Gleichlaufes abgesenkt werden. Dabei ist eine Kopplung der Absenkbewegung mit den Turbinenreglern möglich, wobei eine schlagartige Stromaufnahme vermieden wird. Druckluft kann nach Bedarf für eine beliebige Anzahl von Hebevorgängen gespeichert werden. Dies bedingt lediglich die Anordnung von zusätzlichen Kompressoren und Kesseln.
Durch Einführen eines doppelt gesteuerten Doppelventiles in die Leitung 13 bzw. 13'lässt sich eine Sicherung gegen ungewolltes Absinken eines Wehrverschlusses herbeiführen. Die Steuerimpulse können mit Rohren kleinen Querschnittes vom Bedienungsraum aus durch Druckluft erteilt werden. Es ist auch eine
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Der in Fig. 1 dargestellte Segmentverschluss ist für Anlagen gedacht, bei welchen es möglich oder erwünscht ist, das Untersegment erst anzuheben, nachdem das Obersegment aus der Anfangsstellung in die Stellung des vollen Abschlusses gebracht wurde. Die Stellung des Obersegmentes mit gehobenem Untersegment ist strichliert eingezeichnet.
Wenn es erforderlich ist, dass das Obersegment in jeder Stellung das Untersegment mitnimmt, so können die beiden Segmente mit einer hydraulischen Mitnahmevorrichtung verbunden werden.
Natürlich können mit der ölhydraulischen Gleichlaufsteuerung Wehranlagen beliebiger Bauart angetrieben werden.
Auch die Hebekolben 3 bzw. 3'können verschieden ausgeführt werden. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausbildung ist der Steuerkolben 4 bzw. 4'nach Fig. 2 in zwei Kolben 4a, 4b aufgeteilt, die symmetrisch um den Verdrängungskolben 5 angeordnet sind. Im übrigen bleibt die Funktion und die Konstruktion des Hebekolbens gleich der früher beschriebenen.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform eines Hebekolbens dargestellt, bei welcher der Verdrängungskolben 5 in den Steuerkolben 4 eingesetzt ist. Zu diesem Zwecke weist der Steuerkolben grössere Abmessungen auf als bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und füllt den feststehenden Teil 8 des Hebekolbens 3 aus, der damit die Funktion des sich in diesem Falle erübrigenden Zylinders 6 übernimmt. Dabei ist die Kolbenstange 9 als Hohlzylinder ausgebildet, in dessen Inneres der bei dieser Konstruktion feststehende Ver- drängungskolben 5 eingreift. Der Raum um die Kolbenstange dient wie beiden beiden früheren Ausführungsformen als Verdrängungsraum 12, aus welchem das Öl über die Rohrleitung 14 in einen Raum 15 fliesst, an welchen die Leitung 13 zum zweiten Hebekolben anschliesst, aus dem die Leitung 13'in den Innenraum der Kolbenstange 9 führt.
Funktionsmässig wirkt die Ausgleichsvorrichtung ebenso wie bei den früheren Ausführungsformen.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform des Hebekolbens 3 ist ähnlich jener nach Fig. 4 mit dem
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Unterschied, dass das verdrängte Öl durch die, eire, ! hohl ausgebildeten Verdrängungskolben 5 durchsetzende Leitung 16 in das Innere des Raumes 19 der Kolbenstange 9 gelangt. Das Drucköl wird durch die Stutzen 17,18 zugeführt. Übrigens bleibt die Arbeitsweise gleich wie beim früher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Gleichlauf ist wieder dann gesichert, wenn die Querschnittsfläche des Raumes 19 unter dem Verdrängungskolben 5 gleich jener des Verdrängungsraumes ist.
Es können natürlich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, noch weitere konstruktive Ab- änderungen des Erfindungsgegenstandes vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, den Teil 10 des Hebekolbens feststehend und den Teil 8 beweglich auszubilden.
PATENT AN SPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Antrieb von Wehranlagen, gekennzeichnet durch zwei am Verschlusskörper angreifende Hebekolben, von denen jeder je einen mit Druckmedium betätigten Steuer- und Verdrängungskolben enthält, wobei der Verdrängungsraum des Verdrängungskolbens des einen Hebekolbens mit dem Raum hinter dem Steuerkolben des andern Hebekolbens in Verbindung steht und umgekehrt.