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Einrichtung zur magnetischen Druckentlastung für Schützen und Absperrschieber.
Die bisher übliche Ausführungsform der Schützen besitzt den grossen Nachteil, dass zum Hochziehen der Schützentafeln verhältnismässig grosse schwere und teuere Hubmechanismen erforderlich sind, die ihrerseits wieder schwere Brückenkonstruktionen notwendig machen. Dies rührt daher, dass der auf der Schützentafel lastende, oft mehrere Tonnen betragende Wasserdruck beim Heben der Tafel eine Reibung erzeugt, die ihrer Grösse nach fast der des Wasserdruckes gleichkommt und meist ein Vielfaches des Tafeleigengewichtes beträgt.
Der Hubmechanismus muss daher eine Hnbkraft entwickeln. die, von der Massenbeschleunigung abgesehen, nicht nur das Eigengewicht der Schützentafel sondern a ich die durch den Wasserdruck hervorgerufene, ganz bedeutende Reibung überwinden muss. Wegen dieser durch den Wasserdruck verursachten beträchtlichen Hubkraft und der vorgeschriebenen meist kurzen Hubzeit konnte das Heben der Schützentafeln bisher nur mit grossen und schweren Hubmechanis- men von oft nicht unbeträcbtlicher Leistung bewerkstelligt werden.
Wohl hat man versucht, durch Anwendung von sogenannten Rollsehützen die Reibung zu vermindern und damit die vorstehend angeführten Übelstände zum Teil zu verringern, doch haben diese Rollschützen wieder den Nachteil, dass sie keine
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Die Erfindung besteht nun darin, alle vorstehend angeführten Mängel zu beseitigen in der Weise, dass durch die magnetische Zugkraft geeignet angeordneter Elektromagnete die Schützentafel während des Hochziehens von dem auf ihr lastenden Wasserdruck entweder ganz oder nur zum Teil entlastet wird zu dem Zwecke, das Heben der'Schützentafel mit kleineren und leichteren Hubmechanismen bewerkstelligen zu können und demzufolge auch mit weniger starken Brückenkonstruktionen das Auslangen zu finden.
Aber auch während des Hernnterlassens der Tafel kann diese magnetische Druckentlastung mit Vorteil angewendet werden.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 1--8 dargestellt. In Fig. 1 ist im Grundriss die linke Hälfte einer mit JL bezeichneten Schützentafel mit der zugehörigen Entlastungsvorrichtung zu ersehen. Ist die Tafel heruntergelassen, so dass sie auf der Sohlschwelle aufruht, so press1 der auf die Tafel wirkende Wasserdruck P diese vermittels dei Dicntungsleisten D an die Führungsschienen F je mit der halben Kraft P/2 an. Beim Heben der Tafel würde dieser Druck zwischen den Dichtungsleisten und denFührungssehienenjenebeträchtlicheReibung erzeugen, dievomHubmechanismus überwunden werden müsste.
Gemäss der Erfindung aber sind vor den beiden seitlichen Enden der Sehützen- tafel je ein Elektromagnet ici, der aus dem Magneteisen E und der Erregerspule S besteht, eingebaut und im Beton entsprechend verankert. Der zu jedem Elektromagnet gehörige Anker J befindet sieh gegenüber auf der Schützentafel und ist mit dieser fest verbunden. Ist die Tafel heruntergelassen. so bleiben die Entlastungsmagnete unerregt und bewirkt der auf der Tafel lastende einseitige Wasserdruck ein gutes Anliegen der Dichtungsleisten an den Führungsschienen und damit eine gute Dichtung der Tafel.
Soll jedoch die Tafel angehoben werden, so werden erfindungsgemäss die Entlastungsmagnete. deren Erregerspulen entweder parallel oder in Serie geschaltet sein können, mit Gleich-oder Wechsel-
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Tafel ausgeübte Anziehungskraft entweder eine gänzliche oder nur eine teilweise Kompensierung des auf der Tafel lastenden Wasserdruckes bewirkt. Wird die Druckentlastung vollkommen durchgeführt. so befindet sich die Tafel unter keinem einseitigen Anpressungsdruck und hat der Hubmotor in diesem
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in Schwebe gehaltenen Tafel zu überwinden. Da aber bei der vollkommenen Druckentlastung die Tafel sich in einem labilen Zustand befindet, kann es sehr leicht vorkommen, dass beim Hochziehen die Tafel.
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liche gleitende Reibung entstehen würde.
Um dies zu vermeiden, ist es zweckmässig, seitlich an der Schützentafel kleine Rollen R und ihnen gegenüber, seitlich von den Entlastungsmagneten, Schienen anzuordnen, damit im Falle eines Ankommens oder eines Angepresstwerdens der Tafel an diese Schienen - die sonst. hiebei auftretende grössere gleitende Reibung in die viel kleinere rollende Reibung verwandelt wird. Wird die magnetische Druckentlastung nur zum Teil durchgeführt, dann hat der Hubmotor ausser der Massenbeschleunigung und dem Tafeleigengewicht noch die durch den nicht kompensierten Teil des Wasserdruckes hervorgerufene Reibung zu überwinden. Da auch noch zusätzliche Bewegungswiderstände auftreten können, ist es zweckmässig, den Hubmotor und die Entlastungsmagnete hintereinander zu sehalten. Vergrössern sich z.
B. aus irgendeinem Grunde die zusätzlichen Bewegungswiderstsndp. dann könnte der Hubmotor unter Umständen beträchtlich überlastet werden, da aber bei Serienschaltung der in diesem Falle anwachsende Motorstrom gleichzeitig auch die Entlastungsmagnete durchfliesst und diese demzufolge stärker erregt werden und kräftiger anziehen, kompensieren sie dadurch einen grösseren Teil des Wasserdruckes als vorher, entlasten somit den Motor und verhindern auf diese Weise seine übermässige Belastung. Es können daher bei dieser erfindungsmässigen Schaltanordnung von Hubmotor und Entlastungsmagneten verhältnismässig kleine, leichte und nicht besonders überlastungs- fähige Motoren verwendet werden.
Da der Wasserdruck von unten nach oben linear bis auf den Wert Null abnimmt, ändert sich dementsprechend beim Heben der Tafel der auf ihr lastende Wasserdruck. Dami, t nun aber während des Hebens der Tafel bei konstanter Erregung die Magnete bei jeder Höhenstellung der Tafel den auf ihr lastenden Wasserdruck kompensieren, ist es erforderlich, dass die Polfläclienff, sowie der Wasserdruck linear nach unten zunehmen, d. h. sich entsprechend erbreitern, wie dies besonders aus Fig. 2, welche eine Ansicht des Entlastungsmagneten von der Tafelseite aus darstellt, zu ersehen ist.
Entsprechend muss sich auch der Anker nach unten zu erbreitern, wie dies aus Fig. 3, welche eine Ansicht des Ankers von der Magnetseite ans darstellt, zu ersehen ist. Fig. 4 stellt einen Vertikalschnitt durch den Magneten und die Schützentafel dar.
Statt wie im vorhergehenden Falle die Polflächen eines Einzelmagneten nach unten zu erbreitern, kann man, um für jede Höhenstellung der Schützentafel die erforderliche magnetische Zugkraft zu haben, gemäss den Fig. 5-8 auch eine Anzahl von übereinander angeordneten Teilmagneten M mit eigenen Erregerspulen S und gemeinsamen auf der Tafel befindlichen Anker J verwenden, nur müssen die einzelnen Magnete so dimensioniert sein, dass ihre Zugkräfte entsprechend dem nach oben abnehmenden Wasserdruck ebenfalls abnehmen. Soll die ganz heruntergelassene Sehützen-
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hochzieht, werden die einzelnen Magnete von unten nach oben der Reihe nach abgeschaltet, bis endlich bei ganz hochgehobener Tafel alle Entlastungsmagnete abgeschaltet sind.
Die Abschaltung der einzelnen Magnete wird man zweckmässig nicht von Hand aus sondern selbsttätig von der Tafel aus durch einen auf der Brücke befindlichen Kontroller, dessen Schaltwalzenantrieb der Hubbewegung entsprechend abgeleitet ist, bewirken lassen.
Um eine gute Dichtung der Schützentafel an der Sohlschwelle zu erzielen, wird erfindungsgemäss auch in der Sohlschwelle, wieFig. 9im Querschnitt zeigt, ein MagnetMeingebaut, dessen zugehöriger Anker J
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kann entweder über die ganze Länge der Sohlschwelle reichen und dann eine gemeinsame Erregerspnle S besitzen, oder es sind an beiden Enden der Sohlschwelle je ein Einzelmagnet mit separater Erregerspule vorgesehen. Soll die hochgezogene Tafel heruntergelassen werden, dann werden die Entlastungsmagnete erregt und erst wenn die Tafel aè1f der Sohlschwelle zum Anliegen gekommen ist, wird der Dichtungmagnet erregt, der dann die Tafel kräftig anzieht, so dass eine gute Dichtung an die Sohlschwelle erreicht wird.
Nun werden die Entlastungsmagnete und dann erst, nachdem hiedurch der einseitige Wasserdruck wieder zur Wirkung gelangt ist, der in der Sohlschwelle eingebaute und entsprechend verankerte Dichtungmagnet abgeschaltet.
In Fig. 10 ist eine beispielsweise Ausführungsform der magnetischen Druckentlastung für Absperrschieber, die sich unter einem einseitigen Druck P befinden, dargestellt. J. ist der eigentliche Schieber und S die das Sehieberrohrstück R konzentrisch umgebende und in einem ringförmigen Kanal des Schiebergehäuses eingebaute Erregerspule. Der magnetische Kraftlinienschluss erfolgt über den eigentlichen Schieber als Anker. Der auf dem Schieber lastende Druck P drückt denselben mit der Dichtungsfläche D an die im Gehäuse befindliche Passfläche F an und würde beim Öffnen des Schiebers zwischen diesen beiden Flächen eine nicht unbeträchtliche Reibung erzeugen, die bei Nichtentlastung des Schiebers von der Schieberantriebsvorrichtung überwunden werden müsste.
Wird jedoch der Ringmagnet erregt, so kann der auf dem Schieber lastende einseitige Wasserdruck entweder ganz oder nur zum Teil kompensiert werden und das Öffnen des Schiebers mit verhältnismässig kleinen und leichten Motoren bewerkstelligt werden. Der Grad der Kompensierung hängt wieder von der eingestellten Erregung ab und diese kann in ihrer Grösse durch einen dem Magneten vorgeschalteten Regulierwiderstand beliebig geändert werden.