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Die Erfindung betrifft einen Lamellenverschluss für Dammbalkenwehre, wie sie in Grundwasserregulierungsanlagen, Durchlass-, Ein- und Auslaufbauwerken, Absetzbecken oder zu Hochwasserschutzzwecken verwendet werden.
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Um das Stau- bzw. Abflussverhalten, also die Staucharakteristik, von Dammbalkenwehren beeinflussen zu können, ist es bekannt, eine Mehrzahl von übereinander angeordneten und vertikal verschiebbaren Dammbalken mittels an diesen zusammenwirkenden Beschlagteilen nach Art einer verstellbaren Jalousie zu koppeln.
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Aus dem Katalog D/8202/PWG des VEB Ingenieurbüro für Meliorationen Bad Freienwalde, 1982 ist ein Stauverschluss mit Jalousietafel und Spindelaufzug bekannt. Der Stauverschluss weist eine aus mehreren zusammengefügten Dammbalken bestehende Grundtafel auf, an die sich oben jalousieartig verbundene Dammbalken anschließen. Durch Ziehen des oberen Dammbalkens werden zwischen den einzelnen Dammbalken nacheinander Abflussöffnungen freigegeben. Zum vollständigen Öffnen des Stauverschlusses müssen die einzelnen Dammbalken durch an der Grundtafel schwenkbar angeordnete Riegel zusammengefasst werden.
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Die
FR 2 601 054 A1 beschreibt einen gattungsgemäßen Lamellenverschluss, bei dem einzelne Dammbalken jalousieartig mit Beschlägen verbunden sind, um einen Leerhub, also eine Abflussöffnung zwischen zwei Dammbalken zu bewirken.
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Die bekannten technischen Lösungen sind hinsichtlich des baulichen Aufwandes, der Funktionssicherheit, des Wartungsaufwandes und insbesondere hinsichtlich der Möglichkeiten zum variablen Beeinflussen der Staucharakteristik nicht zufriedenstellend. Durch die Verwendung von Beschlägen nach dem Prinzip Haken und Öse neigen diese Lösungen zu Störungen im Betrieb, da häufig Verklausungen durch angeschwemmtes Treibgut oder Totholz auftreten.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Lamellenverschluss für ein Dammbalkenwehr mit veränderbarer Staucharakteristik zu schaffen, mit welchem bei einfacher Bedienbarkeit eine große Variabilität beim Einstellen unterschiedlicher Staucharakteristika möglich ist und eine hierfür geeignete Staulamelle anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch einen Lamellenverschluss nach Anspruch 1 und eine Staulamelle nach Anspruch 3 gelöst. Erfindungsgemäß sind an den Staulamellen vertikal fluchtend Verriegelungsbeschläge angeordnet, in welche eine Verrieglungsstange einführbar ist. Durch Verdrehen der Verriegelungsstange in unterschiedlichen Einstecktiefen können von oben beginnend vertikal benachbarte Staulamellen so miteinander verriegelt werden, dass sie beim Anheben der obersten Staulamelle nur gemeinsam angehoben werden können, also zwischen sich keine Durchströmöffnung bilden.
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Vorteilhaft ist dabei, dass zum Beispiel beim Einsatz in einem Dammbalkenwehr die unterschiedlichsten Staucharakteristika eingestellt werden können. So können bei der größten Einstecktiefe der Verriegelungsstange alle Staulamellen miteinander verriegelt werden. Bei heruntergefahrenem Spindelantrieb ist der Lamellenverschluss völlig geschlossen. Ein Gewässer kann somit bis zum Überlaufen gestaut werden. Durch Hochfahren des Spindelantriebs können alle Staulamellen gemeinsam als geschlossene Wand angehoben und das Dammbalkenwehr vom zunehmenden Unterströmen bis zum maximalen Durchfluss geöffnet werden. Durch das Verriegeln der Verriegelungsstange in unterschiedlichen Einstecktiefen kann ein Stauen, ein Überströmen, ein Unterströmen, Unter- und Überströmen, Durchströmen, Durchströmen mit Abscheidefunktion sowie ein höhenregulierter Sedimentstau realisiert werden.
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Die Ausbildung der Hubbeschläge ist baulich sehr einfach und enthält keine ösenartigen Ausbildungen, in denen sich Treibgut oder Totholz festsetzen können.
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Es ist auch bekannt und üblich, Dammbalken aus hochwertigem, massivem Holz zu fertigen. Der Einsatz von geringerwertigem Holz oder aus Recyclingmaterialien gefertigten Dammbalken beschränkt sich aus statischen Gründen auf geringere Staubreiten oder ist durch den Einsatz von besonders kostenintensiven Materialien unwirtschaftlich. Es ist daher weiterhin die Aufgabe zu lösen, eine Staulamelle anzugeben, bei welcher die dichtenden Teile aus kostengünstigen Materialien hergestellt werden können.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Staulamelle mit einem z-förmig ausgebildeten Tragprofil und beidseitig daran angeordneten Dammbalken ermöglicht auch bei größeren Staubreiten eine sichere Statik, wobei für die Dammbalken kostengünstige Materialien mit gutem Dichtverhalten eingesetzt werden können. Das am Tragprofil vertikal versetzte Anordnen der Dammbalken wirkt sich zusätzlich auf eine gute Dichtwirkung aus. Die einstückig am metallischen Tragprofil ausgebildeten Verriegelungsbeschläge sind eine fertigungs- und montagetechnisch besonders vorteilhafte Variante.
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Ausführungsbeispiele der Erfindungen sind in den Figuren an Hand von Dammbalkenwehren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 und 2 eine einzügige Ausführung geschlossen
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3 und 4 eine einzügige Ausführung mit Durchströmmöffnungen
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5 und 6 eine zweizügige Ausführung mit zwei Durchströmöffnungen
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7 eine Prinzipdarstellung der Stau- und Strömverhältnisse nach den 5 und 6
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8 bis 13 Prinzipdarstellungen unterschiedlicher Einstellungen eines Dammbalkenwehres
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14 und 15 Detailansichten einer einzelnen Staulamelle
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16 einen Verriegelungsbeschlag
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17 eine Verrieglungsstange
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18 zwei Ansichten eines Hubbeschlages
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Im Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 handelt es sich um einen für den Einsatz in schmaleren Dammbalkenwehren vorgesehenen Lamellenverschluss 1. Dazu weist dieser einen dichtend in ein Fließgewässer oder Gewässerabfluss einzubauenden Rahmen auf, welcher aus den vertikalen Führungsholmen 2, dem unteren Querholm 5 sowie den oberen Querholmen 3 und 4 gebildet wird. Zusätzlich sind zuflussseitig an den Führungsholmen 2 die horizontalen Stabilisierungsholme 14 angeordnet. In den im Querschnitt u-förmig ausgebildeten Führungsholmen 2 sind übereinander die vertikal verschiebbaren Staulamellen 8 eingesetzt, welche untereinander dichtend anliegen sowie in Fließrichtung dichtend an die Führungsholme 2 gepresst werden.
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Auf den Querholmen 3 und 4 ist der aus Spindelmutter 6 und Spindel gebildete Spindelantrieb 30 angeordnet. Die Spindel 30 greift an der Staulamelle 8.1 an. An den Staulamellen 8 sind horizontal versetzt die kommunizierenden Hubbeschläge 11 und 12 befestigt. Diese Anordnung der Hubbeschläge befindet sich links- und rechtsseitig, wobei sich in der weiteren Figurenbeschreibung jeweils auf die linksseitige Anordnung beschränkt wird.
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Am unteren Ende weisen die Hubbeschläge 11 und 12, außer am Hubbeschlag 11 der Staulamelle 8.6, die Anschlagwinkel 29 auf. Jeweils wechselnd nach links oder rechts abragend sind am oberen Ende der Hubbeschläge 11 und 12, außer am Hubbeschlag 12 der Staulamelle 8.1, die Mitnehmerbolzen 23 angeschweißt (18).
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In dem in 1 dargestellten Betriebszustand ist der Lamellenverschluss 1 und damit ein Dammbalkenwehr vollständig geschlossen. Die Staulammellen 8 liegen alle mit ihren horizontalen Dichtflächen aneinander an. Dazu ist die Spindel 7 des Spindelantriebs 30 mittels der Spindelmutter 6 in die unterste Position verfahren worden. Das Stauverhalten entspricht dem in 8 dargestellten ”Überströmen”. Das Staugewässer 20 fließt dabei über die Staulamelle 8.1 als Ablaufstrahl 22 in das Abflussgewässer 21 ab.
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Weiterhin sind an den Staulamellen 8 vertikal, vorzugsweise zweireihig, die winkelförmigen Verriegelungsbeschläge 10 so befestigt, dass die in ihrem abragenden Teil ausgebildeten Verriegelungsöffnungen 10.1 fluchten. Der Kontur der Verrieglungsöffnungen 10.1 entsprechend sind an den Verrieglungsstangen 9 jeweils vertikal der Materialstärke der Verrieglungsbeschläge 10 angepasst, Verrieglungszapfen 19 vorhanden (17).
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In den 1 und 2 sind die Verrieglungsstangen 9 jeweils in alle fluchtenden Verriegelungsöffnungen 10.1 eingeführt und so verdreht, dass alle Staulamellen 8 durch die Verriegelungszapfen 19 gekoppelt sind. Wird nun die Spindel 7 über die Spindelmutter 6 des Spindelantriebs 30 nach oben gefahren, so werden alle Staulamellen 8 gemeinsam als Stauwand angehoben. Auf diese Weise kann die in 9 dargestellten Staucharakteristiken ”Unterströmen” sowie ”Unter- und Überströmen” nach 10 realisiert werden.
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Die Verriegelungsstangen 9 können durch Verdrehen und Anheben völlig entfernt und vorteilhaft in im Querholm 3 sowie in den Stabilisierungsholmen 14 ausgebildeten Ablageöffnungen 13 abgelegt werden. Wird nun die Spindel 7 nach oben gefahren, wird zuerst nur die Staulamelle 8.1 soweit angehoben, bis deren Hubbeschläge 12 mit ihren Anschlagwinkeln 29 an den Mitnehmerbolzen 23 der an der Staulamelle 8.2 angeordneten Hubbeschläge 11 anschlagen. Zwischen den Staulamellen 8.1 und 8.2 ist nun die größtmögliche Durchströmöffnung 15 eingestellt.
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Beim weiteren Anheben der Staulamelle 8.1 wird nun auch die Staulamelle 8.2 angehoben, bis deren Hubbeschläge wie oben beschrieben mit denen der Staulamelle 8.3 kommunizieren und zwischen den Staulamellen 8.2 und 8.3 ebenfalls die größtmögliche Durchflussöffnung 15 eingestellt wurde. Die 3 und 4 zeigen den Zustand, bei dem zwischen allen Staulamellen 8 die größtmöglichen Durchströmöffnungen 15 eingestellt sind. Die Staulamellen 8 sind dabei soweit angehoben, dass zwischen der Staulamelle 8.6 und dem Querholm 5 eine den anderen Durchströmöffnungen 15 entsprechende Durchströmöffnung 15' eingestellt wurde. Mit dieser Einstellung kann die Staucharakteristik ”Durchströmen” gemäß der 11 realisiert werden.
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Das Ausführungsbeispiel nach den 5 bis 7 betrifft einen erfindungsgemäßen Lamellenverschluss 1 für ein Dammbalkenwehr mit größerer Staubreite. Bei dieser Ausführungsform erfolgt der Hubantrieb über zwei Spindeln 7, welche von zwei Getrieben 18 angetrieben werden. Die Getriebe 18 sind durch die mit einer Kurbel 17 versehene Windstange 16 gekoppelt. Neben der dargestellten handbetätigten Variante eignet sich diese Ausführungsform auch besonders zum Einsatz eines motorischen Antriebs, welcher dann auch ferngesteuert betrieben werden kann.
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Die Wirkprinzipien der Hubbeschläge 11 und 12 sowie die einstellbaren Staucharakteristika entsprechen dem im vorhergehenden Ausführungsbeispiel gemachten Ausführungen. Zum Realisieren einer Staucharakteristik, bei welcher nur zwischen den Staulamellen 8.4 und 8.5 sowie 8.5 und 8.6 ein Durchfluss erfolgen soll, werden die Verriegelungsstangen 9 nur in den Verriegelungsbeschlägen 10 der Staulamellen 8.1 bis 8.4 verriegelt. Beim Hochfahren der Spindeln 7 werden die Staulamellen 8.1 bis 8.4 somit als zusammenhängendes Stauwandteil soweit angehoben, bis zwischen den Staulamellen 8.4 und 8.5 sowie 8.5 und 8.6 die größtmögliche Durchströmöffnung 15 eingestellt ist. Die Staulamellen 8.6 bis 8.8 verbleiben dabei dichtend übereinander.
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Die 7 zeigt grob entsprechend 12 eine Anwendung, bei welcher die eingestellte Staucharakteristik dem Abscheiden von auf dem Staugewässer 20 schwimmenden Abscheidungen 26 dient.
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Mit der Staucharakteristik nach 13 ist ein Sedimentationsstau zum Rückhalten von Sedimenten 27 möglich, indem das Staugewässer jeweils durch eine Durchströmöffnung soweit abfließen kann, bis über den Sedimenten 27 nur noch eine Verdunstungsschicht 28 übrig bleibt.
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Insbesondere für Lamellenverschlüsse mit größeren Staubreiten ist der erfindungsgemäße Aufbau einer Staulamelle nach den 14 und 15 vorgesehen.
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Dazu weist die Staulamelle 8 ein z-förmiges Tragprofil, vorzugsweise aus Metall auf, an dessen vertikalem Profilteil die Dammbalken 25, jeweils an den horizontalen Profilteilen anliegend, befestigt sind. Am unteren horizontalen Profilteil des Tragprofils 24 sind einstückig die Verriegelungsbeschläge 10 ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lamellenverschluss
- 2
- Führungsholme
- 3
- Querholm
- 4
- Querholm
- 5
- Querholm
- 6
- Spindelmutter
- 7
- Spindel
- 8
- Staulamelle
- 9
- Verriegelungsstange
- 10
- Verriegelungsbeschlag
- 10.1
- Verriegelungsöffnung
- 11
- Hubbeschlag
- 12
- Hubbeschlag
- 13
- Ablageöffnung
- 14
- Stabilisierungsholme
- 15
- Durchströmöffnung
- 16
- Windstange
- 17
- Kurbel
- 18
- Getriebe
- 19
- Verrieglungszapfen
- 20
- Staugewässer
- 21
- Abflussgewässer
- 22
- Ablaufstrahl
- 23
- Mitnehmerbolzen
- 24
- Tragprofil
- 25
- Dammbalken
- 26
- Abscheidung
- 27
- Sedimente
- 28
- Verdunstunsgsschicht
- 29
- Anschlagwinkel
- 30
- Spindelantrieb
