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Selbsttätiges Segmentwehr.
Der Gegenstand der Erfindung ist ein selbsttätiges Segmentwehr.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in den Fig. i bis 5 in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Schnitt durch das Segmentwehr ; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie a-a der Fig. 3 ; Fig. 3 ist eine Draufsicht zu Fig. i ; Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie b-b der Fig. und 5 ist ein Schnitt nach der Linie c-c der Fit. 3. Oie Fig. 6 bis 10 sind abgeänderte Ausführungsformen.
Das selbsttätige Segmentwehr besitzt eine kreissegmentförmige Schütze (Staukörper) a bekannter Bauart, welche um eine auf seitlichen Pfeilern oder den Ufermauern gelagerte Achse oder einen solchen Drehzapfen b drehbar gelagert ist. Die Drehachse fällt mit dem Mittelpunkt des Kreisbogens der Schütze zusammen oder liegt in dessen Nähe.
Die Fussschwelle, auf welcher der Staukörper in der Schliessstellung aufsitzt, wird zweckmässig zur Verhinderung des Ablagerns von Geschiebe und sonstigen Sinkstoffen, welche einen dichten Abschluss der Schütze hindern würden, wasserabwärts geneigt ausgebildet.
Auf die Arme, welche den Staukörper mit der Drehachse verbinden, wirken (ausser dem Eigengewicht der Schütze und dem durch die Drehachse gehenden Wasserdruck) folgende Kräfte : Gegengewichte d im Sinne des Hebens und Gewichte c im Sinne des Senkens der Schütze. Die Gewichte d können auch, ohne die Wirkung zu verändern, mittels eines über (eine oder mehrere) Rollen geführten Seiles am Staukörper oder an Hebeln zwischen Staukörper und Drehachse angreifen. Die Gewichte c sind an den Armen zwischen Schütze und Drehzapfen gelenkig angehängt und von je einem der seitlich der Wehröffnung (in der Ufermauer oder dem Pfeiler)
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fall, mit dem Unterwasser durch Ablauföffnungen g in Verbindung steht.
Die Eintrittsöffnungen zu den Überfällen können, wie in Fig. 3 gezeichnet ist, in den Seitenwänden parallel zum Stromstrich oder in den Stirnseiten der Pfeiler senkrecht zum Stromstrich angeordnet sein. Beide Behälter können unter sich durch eine Rohrleitung i zwecks Sicherung gleich hohen Wasserstandes verbunden sein. Die Kanten der Überf. älle f liegen nahe dem zu regelnden Stauspiegel oder auf gleicher Höhe mit diesem. Solange der Wasserspiegel nicht höher steht als die Über- fälle f, sind die Behälter e leer und die darin freischwebenden Gewichte ziehen die Schütze auf den Dichtungsbalken k nieder. Der Raum zwischen den Gewichten c und den Wänden der Behälter e ist so klein wie möglich.
Das Gewicht der Körper c ist zweckmässig etwas grösser als der Auftrieb, den sie im eingetauchten Zustand erleiden, damit die Aufhängungen 1 immer auf Zug beansprucht sind und das Gelenk als Schneidenlager ausgebildet werden kann. ohne der Gefahr des Aushebens ausgesetzt zu sein.
Steigt das Oberwasser über die Uberläufe. f, so füllen sich die Behälter bis zu einer gewissen Höhe A, welche abhängig ist von der Uberfallänge, der Uberfallhöhe h2 und der Grösse der Ablauf- öffnungen g. Bei richtiger Wahl von Überfallänge und der Ablauföffnung genügt eine Überfallhöhe von wenigen Zentimetern, um die Behälter so hoch anzufüllen, dass der auf die Körper c ausgeübte Auftrieb dem Gegengewicht à das Übergewicht über die im Sinne des Schliessens der Schütze wirkenden Kräfte gibt.
Die Schütze beginnt sich alsdann zu öffnen, und zwar so weit, bis sich durch das Emporsteigen der Körper c der auf diesen vom Wasserinhalt der Behälter ausgeübte Auftrieb so vermindert hat. dass wieder Gleichgewicht zwischen den hebenden und
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auch der Wasserspiegel in den Behältern, worauf sich die Schütze weiter öffnet. Der umgekehrte Vorgang findet beim Sinken des Stauspiegels statt. Sinkt der Stauspiegel auf die Höhe der Überfallkante oder darunter, so hört der Zufluss zu den Behältern e auf, diese laufen leer und die Schütze wird durch das Gewicht der Körper c auf ihren Sitz herabgezogen und kräftig an diesen angepresst, wodurch das Dichthalten begünstigt wird.
Die im Behälter e mit wenig Spiel beweglichen, vom Wasser umgebenen Körper c wirken gleichzeitig als Flüssigkeitsbremse zur Verhinderung von Schwingungen.
Mitunter kann es erwünscht sein, die Stabilität der Regelung dadurch zu erhöhen, dass der Wasserstand in den Behältern e (somit der Auftrieb, den die Körper c erfahren) von der jeweiligen Stellung der Schütze abhängig gemacht wird in dem Sinne, dass ein Ansteigen der Schütze den Wassersand im Behälter e senkt, ein Sinken der Schütze ihn ansteigen lässt.
Dies kann nach Fig. 9 und 10 dadurch erreicht werden, dass die Grösse der Ablauföffnungen g durch die Schützenbewegungen mittels eines mit der Schütze zwangläufig verbundenen Drosselorgans in der Weise gesteuert wird, dass das Emporsteigen der Schütze die Ablauföffnung
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Ein anderes Mittel zur Erhöhung der Stabilität der Regelung besteht darin, bei der Aufwärtsbewegung der Schütze die Hebelarme der senkenden Kräfte in stärkerem Masse zunehmen zu lassen als die der hebenden. Dies kann nach Fig. 6 dadurch erreicht werden, dass der Schwerpunkt der Gegengewichte d unterhalb der durch die Drehpunkte b gehenden Geraden angeordnet wird, oder nach Fig. 7 dadurch, dass der Schützendrehpunkt unterhalb des Mittelpunktes des Kreisbogens 1n der Schütze gelegt wird.
In letzterem Falle hat der Wasserdruck auf die gekrümmte Schützenoberfläche in der Schliessstellung ein Moment im Sinne des Öffnens, welches beim Emporsteigen der Schütze (da diese mehr und mehr austaucht) abnimmt und in der Stellung offen (Horizontalstellung der Schützenarme) gleich Null wird. Die Verschiedenheit der Momentenzunahme hat zur Folge, dass jeder höheren Schützenstellung ein etwas tieferes Eintauchen der Körper c, somit ein höherer Wasserstand in den Behältern e entspricht, wie dies für die Stabilität der Regelung erforderlich ist.
Es kann ferner erwünscht sein, dass die Schütze, wenn sie eine bestimmte Öffnung erreicht hat (normalerweise dann, wenn ihre Unterkante bis auf die Höhe des normalen Stauspiegels gestiegen ist), sich bei weiterem Steigen des Wasserspiegels, also bei Hochwasser, rasch um einen gewissen Betrag weiter öffnet. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Auslauf g aus der Kammer e bei einer im voraus bestimmten Stellung der Wehrschütze a selbsttätig geschlossen oder stark verengt wird, beispielsweise nach Fig. 8 durch einen von der Schütze mittels Gestänge n zwangsläufig betätigten Drosselschieber. Die Behälter e füllen sich dann vollständige und der dadurch stark vergrösserte Auftrieb hebt die Körper c und damit die Schütze a in ein höchste Stellung.
In dieser verharrt die Schütze so lange, bis das Oberwasser auf die Höhe der Überfallkante f gesunken ist, also wieder den normalen Stand erreicht hat. Dann läuft das Wasser aus den Kammern e durch die zwar verengten, aber noch nicht ganz geschlossenen Öffnungen g ab. Das Gestänge n vergrössert dabei selbsttätig die Ablauföffnungen g, indem es den Drossel-
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PATENT-ANSPRÜCHE :
I. Selbsttätiges Segmentwehr mit wagrechter Drehachse, dadurch gekennzeichnet, dass auf die den Staukörper mit der Drehachse verbindenden Arme Schwimmergewichte im Sinne des Senkens des Staukörpers wirken, welche einem veränderlichen Auftrieb ausgesetzt sind, dessen Grösse einerseits durch einen nahe dem Stauspiegel oder auf gleicher Höhe mit diesem liegenden Überfall, andrerseits durch einen Ablauf aus den die Schwimmergewichte ber gen den Wasserkammern bestimmt ist.