Nische zur Aufnahme der Laufrollen bzw. Gleitkufen von beweglichen Wasserverschlüssen Es ist bekannt, dass an und in den Nischen von beweglichen Wasserverschlüssen, insbesondere von solchen Verschlüssen, die zum Absperren von Druckrohrleitungen dienen, durch Wirbelbildung Er schütterungen des Bauwerkes und durch sogenannte Kavitation unter Umständen grosse Schäden hervor- geni en werden.
Diese bestehen z. B. darin, dass aus dem Beton des Bauwerkes grosse Teile herausgerissen werden, so dass unter Umständen der Bestand der Anlage gefährdet wird.
Man hat versucht, diesem Übelstande dadurch ab zuhelfen, dass man den Beton im gefährdeten Be reich mit einer Stahlpanzerung versehen hat. Doch auch die Stahlpanzerung wird durch die Kavitation angefressen und in verhältnismässig kurzer Zeit zer stört. Um die Kavitation in den Nischen der beweg lichen Verschlusskörper zu vermeiden, ist schon be kannt, an den beweglichen Verschlusskörpern eben flächige Tafeln oder Kästen zu befestigen, die so lang sind, dass die Nischen beim öffnen des Ver schlusses in jeder Stellung desselben abgedeckt sind, so dass das strömende Wasser glatt an den Nischen vorbeischiesst, ohne in diesen Wirbel oder Unter druckzonen, die Ursache von Schwingungen bzw.
Kavitation sind, bilden zu können. Diese Verlänge rungen an den Seiten des beweglichen Wasserver schlusses, auch Nachläufer genannt, haben den Nachteil, dass zur Unterbringung dieser Nachläu fer m in der Schliesstellung des Wasserverschlusses in Verlängerung der Nischen Schächte abgeteuft wer den müssen, die, je nach Grösse des Wasserver schlusses, unter Umständen sehr tief sein müssen und deren Herstellung sehr teuer ist.
Ausserdem müssen diese Nachläufer b, wenn sie bei geöffne tem Wasserverschluss die Nischen abdecken, ge- führt bzw. gehalten werden, damit sie nicht durch das vorbeiströmende Wasser in Schwingungen ver setzt werden.
Bei Versuchen für Tiefschütze hat sich nun her ausgestellt, dass bei offener Nische, wenn der Was- serverschluss geöffnet ist, der Wirbelkern in der Nische deren Randströmung und auch die Randströ mung unter dem Wasserverschluss derart beeinflusst, dass in diesen Bereichen die zweidimensionale Strö mung in eine dreidimensionale Strömung umgewan delt wird.
Hierdurch stellt sich an den betreffenden Stellen eine Unstetigkeit im Abfluss ein, die eine Geschwindigkeitserhöhung des Wassers und damit eine sprunghafte, unstetige Druckermässigung bis unter den Verdampfungsdruck zur Folge hat, so dass sich die Kavitation frei ausbilden kann.
Um bei offenen Nischen die Unstetigkeit im Ab- fluss und ein Absinken des Druckes in der Nische unter den Verdampfungsdruck zu verhindern, gleich zeitig aber auch die Nachteile der bekannten Nach läufer zu vermeiden, wird erfindungsgemäss vor geschlagen, die Breite der offenen Seite der Nische, die die Laufrollen bzw. Gleitkufen eines beweglichen Wasserverschlusses aufnimmt, durch parallel zur Strömung verlaufende Vorsprünge zu verringern und die Nische mit einer Zuflussleitung zu versehen, durch die Wasser, vorzugsweise aus Gebieten hö heren Druckes, in die Nische nachfliessen kann.
Durch die Vorsprünge wird die Sprungweite des vorbeiströmenden Wassers und damit die Wahr scheinlichkeit von Wirbelbildungen in der Nische vermindert. Die durch diese Massnahme nicht rest los zu vermeidende Bildung von Unterdruck im Wasser, das sich in der Nische befindet, wird durch die Zuführung von Wasser durch eine besondere Zuflussleitung zur Nische verhindert, so dass Kavita- tion nicht entstehen kann.
In manchen Fällen wird es von Vorteil sein, die die Nischenbreite einschränkenden Vorsprünge aus abnehmbaren Ansatzstücken herzustellen, beispiels weise aus ausgesteiften Blechplatten, die an die übrige Nischenverkleidung geschraubt werden können.
Um das Wasser durch die Zuflussleitung mit einem möglichst grossen Druck der Nische zuführen zu können, kann die Einlauföffnung der Zuflusslei- tung mit einem gegen die Strömung des Wassers gerichteten Einlaufstutzen versehen sein.
Dabei ist es ohne Belang, ob die Einlauföffnung oberwasser- seitig oder unterwasserseitig des beweglichen Ver- schlusskörpers angeordnet ist ; lediglich muss bei der erstgenannten Anordnung die Zuflussleitung in dem Falle, in dem die Richtung des beweglichen Wasser verschlusses an dessen Oberwasserseite fest ist, mit einer Absperrvorrichtung ausgerüstet werden.
Andererseits kann es von Vorteil sein, die Nische sowohl an der unterwasserseitigen als auch ober- wasserseitigen Kante gegen den Verschluss abzudich ten. Auch in diesem Falle ist es zweckmässig, die Zuflussleitung, die vom Oberwasser kommt, mit einer Absperrvorrichtung zu versehen ; es können dann gegebenenfalls in trockener Nische Reparatur arbeiten vorgenommen werden, nachdem das Was ser aus der Nische durch eine absperrbare Abfluss leitung zum Unterwasser abgeflossen ist.
Es sind auch Fälle denkbar, in denen die zur Verhütung der Kavitation zuzuführende Wassermenge nicht konstant ist, z. B. bei schwankender Druck höhe in einem Staubecken, oder in denen nicht stimmbar ist. In diesen Fällen ist es von Vorteil, in die Zuflussleitung ein Verschlussorgan, z. B. einen Schieber, oder eine Blende einzubauen, mit denen die durch die Zuflussleitung strömende Wassermenge reguliert werden kann.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbei spiele der Erfindung dargestellt.
Bild 1 ist ein Horizontalschnitt durch eine er findungsgemäss ausgestattete Nische nach Linie 1-I in Bild 4, jedoch mit dem in Schliesstellung befind lichen beweglichen Wasserverschluss.
Bild 2 ist ein Horizontalschnitt mit gleicher Schnittführung wie Bild 1, jedoch ist die Einlauföff- nung der Zuflussleitung zur Nische auf der Ober wasserseite des Wasserverschlusses.
Bild 3 ist eine vergrösserte Darstellung des Punktes III in Bild 1 ; der Wasserverschluss und die Dichtung sind nicht dargestellt.
Bild 4 zeigt die Ansicht der Nische in Richtung IV in Bild 1, jedoch mit angehobenem Wasserver- schluss.
Bild 5 ist ein Schnitt nach Linie V-V in Bild 1, jedoch ohne Wasserverschluss.
Der bewegliche Wasserverschluss 1 in den Bil dern 1, 2 und 4 dient zum Abschluss eines an sich bekannten Druckstollens 2, in dem das Wasser bei geöffnetem Wasserverschluss in Richtung 3 strömt.
Die Breite der Nische 4, in der der Wasserverschluss 1 mit Rollen 5 gegen Schienen 6 abgestützt ist, ist an der dem strömenden Wasser zugekehrten Seite durch abnehmbare - parallel zur Strömung ver laufende - Vorsprünge 7 bzw. fest mit der Ni schenauskleidung 8 verbundene Vorsprünge 7a ver ringert, so dass die Sprungseite des vorbeiströmen- den Wassers auf das geringstmögliche Mass 9 einge schränkt ist. Die abnehmbaren Vorsprünge 7 werden durch Schrauben 10 an der Nischenauskleidung 8 gehalten.
In Bild 1 und 4 befindet sich die Einlauföffnung 11 der Zuflussleitung 12 zur Nische 4 unterwasser- seitig des Wasserverschlusses 1. Das bei geöffnetem Wasserverschluss 1 durch. den Druckstollen 2 strö mende Wasser tritt durch einen Einlaufstutzen 13 in die Zuflussleitung 12 ein und fliesst infolge Stau druckes in der Zuflussleitung 12 zur Nische 4 und tritt hier durch Öffnungen 14 aus ;
er ergänzt stän dig die Wassermenge, die durch das an der Nische 4 vorbeiströmende Wasser aus dieser mitgerissen (ab gezogen) wird, so dass sich ein die Kavitation her vorrufender Unterdruck in der Nische 4 nicht bilden kann.
In dem Beispiel des Bildes 2 ist die Zufluss leitung mit dem Einlaufstutzen 13 oberwasserseitig des Wasserverschlusses 1. Die Dichtung 15 zwischen der Nischenkante und dem Wasserverschluss ist un- terwasserseitig von diesem angeordnet.
Der Schieber 16 in Bild 1 und Bild 2 dient zum Regulieren der zuströmenden Wassermenge. In be sonderen Fällen kann mit seiner Hilfe der Zufluss zur Nische 4 ganz gesperrt werden.
Im Bild 5 sind die Öffnungen 14 in der Zufluss leitung 12 mit von unten nach oben grösser werden den Durchmessern ausgebildet. Hierdurch kann er reicht werden, dass infolge des Druckunterschiedes an den Öffnungen 14 die jeweils austretenden Was sermengen gleich sind. Das gleiche lässt sich auch mit entsprechend grossen Schlitzen erreichen. In manchen Fällen kann es auch notwendig sein, die öffnungen 14 gleich gross auszubilden.