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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur notfallbedingten Öffnung eines Wehrfeldes einer Wehranlage, an welcher in einem vor oder nach der notfallbedingten Öffnung erfolgenden Normalbetrieb ein beweglicher Teilbereich der Wehranlage mittels eines an der Wehranlage stationär verbauten und motorisierten Antriebsystems geöffnet und/oder geschlossen wird. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung mit der Wehranlage und dem Notsystem.
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Eine Wehranlage muss bei einem Störfall sicher beherrscht werden können. Dies schließt ein, dass die beweglichen Teilbereiche der Wehranlage zu öffnen sind. Moderne Wehranlagen weisen integrierte Systeme zur Öffnung der beweglichen Teilbereiche auf, welche bereits redundant und/oder diversitär ausgelegt sind. Eine Vielzahl von Störfällen kann somit durch einen Wechsel von der vom Störfall betroffenen Systemkomponente zu einer intakten Systemkomponente bewältigt werden. Eine Öffnung der beweglichen Teilbereiche ist jedoch auch bei einem Störfall sicherzustellen, der alle Systemkomponenten betrifft oder nur unter erheblichem Zeitaufwand mit einer der noch intakten Systemkomponenten bewältigt werden kann. Ein solcher Störfall kann beispielsweise ein Ausfall des Kettengetriebes oder eine defekte beziehungsweise gerissene Antriebskette sein.
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Gerade im Falle eines Hochwassers kann es erforderlich sein, einen oder mehrere bewegliche(n) Teilbereich(e) der Wehranlage zu öffnen, um einen geregelten Abfluss des Wassers zu ermöglichen. Diesbezügliche Bemessungsgrößen der Hochwasserdurchflusswerte HQ100 und HQ1000 wurden aufgrund gesetzlicher Forderungen erhöht. Tritt also bei einem Hochwasser einer der vorgenannten Störfälle auf, so kann dies zu Schäden des Umlandes durch das Hochwasser führen, sofern der Querschnitt der Wehranlage nicht ausreicht, das Wasser entsprechend abzuführen. Muss der Querschnitt einer bestehenden Wehranlage, beispielsweise durch Erhöhung des Dammes beziehungsweise der Dämme oder durch Einbau eines neuen Wehrfeldes, nachträglich vergrößert werden, können hierdurch hohe Kosten entstehen.
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Aus der
CN 10 46 52 374 A ist ein tragbarer und batteriebetriebener Torheber für Wehrtore bekannt. Der Torheber umfasst einen elektrisch betriebenen Differentialmotor.
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Der Torheber ist mit einer an dem Wehr vorhandenen und im Normalfall manuell betriebenen Winde verbindbar, um im Notfall das Wehrtor schneller öffnen zu können. Ein solcher Torheber ist aufgrund seiner Konstruktion, insbesondere des rein elektrischen Antriebs, lediglich für vergleichsweise kleine Tore geeignet. Zudem kann der Torheber nur verwendet werden, wenn die an dem Wehr vorhandene Winde intakt ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein Notsystem bereit zu stellen, mit dem kostengünstig ein sicherer Betrieb einer Wehranlage, auch im Notfall, ermöglicht und bauliche Vorsorgemaßnahmen an der Wehranlage selbst vermieden werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
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Erfindungsgemäß wird ein verbessertes Verfahren zur notfallbedingten Öffnung eines Wehrfeldes einer Wehranlage, an welcher in einem vor oder nach der notfallbedingten Öffnung erfolgenden Normalbetrieb ein beweglicher Teilbereich der Wehranlage mittels eines an der Wehranlage stationär verbauten und motorisierten Antriebsystems geöffnet und/oder geschlossen wird, dadurch geschaffen, dass zur notfallbedingten Öffnung des Wehrfeldes die Wehranlage durch Anbau eines externen, vorzugsweise mobilen, und lösbar anbaubaren Notsystems an einen unbeweglichen Teilbereich der Wehranlage temporär ergänzt und der bewegliche Teilbereich der Wehranlage mittels des Notsystems geöffnet wird.
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Mit anderen Worten wird die Wehranlage, insbesondere bei einem Ausfall aller einem beweglichen Teilbereich zugeordneten und an der Wehranlage stationär verbauten Antriebsystemen, die für den Normalbetrieb des jeweiligen beweglichen Teilbereichs vorgesehenen sind, zeitweise durch das externe Notsystem erweitert. Das Notsystem gehört also nicht zur Wehranlage selbst, sondern kann bei Bedarf daran angebaut werden. Eine Verbindung zwischen Notsystem und Wehranlage ist lösbar ausgebildet und erfolgt mittels Kraftschluss oder Formschluss oder einer Kombination aus beidem. Das Notsystem kann somit nach der Öffnung des beweglichen Teilbereichs der Wehranlage wieder von der Wehranlage entfernt werden. Ein für die Verbindung und/oder eine Lagerung des Notsystems benötigter Anschlagpunkt kann jedoch dauerhaft an der Wehranlage verbleiben. Es ist selbstverständlich denkbar, dass mehrere Anschlagpunkte verwendet werden. Der beziehungsweise die Anschlagpunkt(e) können an jeder Stelle des unbeweglichen Teilbereichs angeordnet sein. Beispielsweise ist auch die Anordnung eines Anschlagpunkts oder mehrerer Anschlagpunkte an einer vertikal verlaufenden Wand möglich. Dies kann insbesondere für eine Abspannung des Notsystems gegen bei der Öffnung des beweglichen Teilbereichs auftretende Momente erforderlich sein.
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Unter dem beweglichen Teilbereich der Wehranlage wird derjenige Teilbereich der Wehranlage verstanden, mit welchem der Wasserdurchfluss durch die Wehranlage aktiv gesteuert werden kann. Der bewegliche Teilbereich wird bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise vollständig geöffnet, um einen größtmöglichen Wasserdurchfluss zu ermöglichen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann also ein sicherer Betrieb der Wehranlage, auch bei einem Störfall, sichergestellt werden. Verglichen mit bei Hochwasser vorherrschenden Zeiträumen für eine Veränderung des Wasserstandes, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein beweglicher Teilbereich der Wehranlage innerhalb kurzer Zeit geöffnet werden. Da das Notsystem lösbar anbaubar ist, ist es zudem möglich, dieses für mehrere Wehranlagen beziehungsweise Wehrfelder vorzuhalten. Im Bedarfsfall kann dieses in einfacher Weise an der Wehranlage im Bereich des blockierten Wehrfeldes angeordnet werden.
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Besonders bevorzugt ist der unbewegliche Teilbereich ein Wehrpfeiler, eine Wehrwange oder ein Wehrhaus und/oder der bewegliche Teilbereich ein Wehrverschluss. Der Wehrverschluss kann beispielsweise eine Wehrklappe und/oder ein Wehrsegment sein.
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Es ist jedoch auch denkbar, dass der unbewegliche Teilbereich ein Wehrsteg, eine Wehrbrücke oder ein Damm ist.
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Unter einem Wehrfeld wird der Bereich der Wehranlage zwischen benachbarten Wehrpfeilern, zwischen benachbarten Wehrhäusern, zwischen einem Wehrpfeiler und einem Wehrhaus, zwischen einer Wehrwange und einem Wehrpfeiler oder zwischen einer Wehrwange und einem Wehrhaus verstanden. Eine Wehranlage umfasst also mindestens ein Wehrfeld. Moderne Wehranlagen weisen meist mehrere Wehrfelder auf. Jedes Wehrfeld umfasst vorzugsweise einen beweglichen Teilbereich. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein Wehrfeld keinen oder mehrere bewegliche Teilbereiche umfasst.
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Unter einem Wehrhaus wird ein Wehrpfeiler oder eine Wehrwange mit integriertem Maschinenhaus verstanden. In dem mindestens einen Wehrhaus, insbesondere Maschinenhaus, der Wehranlage ist das mindestens eine stationär verbaute sowie motorisierte Antriebsystem angeordnet. Die Wehranlage kann mehrere Wehrhäuser, insbesondere Maschinenhäuser, und damit mehrere stationär verbaute und motorisierte Antriebsysteme umfassen. Es ist auch denkbar, dass ein weiteres motorisiertes Antriebsystem außerhalb des Wehrhauses, insbesondere Maschinenhauses, an der Wehranlage angeordnet ist, welches mit der Wehranlage verbaut sein kann.
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Jedes motorisierte Antriebsystem kann einem oder mehreren beweglichen Teilbereich(en) zugeordnet sein. Vorzugsweise ist einem, insbesondere jedem, beweglichen Teilbereich jeweils mindestens ein eigenes motorisiertes Antriebsystem zugeordnet. Es ist auch möglich, dass einem beweglichen Teilbereich mehrere, insbesondere zwei, motorisierte Antriebsysteme zugeordnet sind, um durch Redundanz die Sicherheit im Normalbetrieb zu erhöhen. Hiervon kann ein motorisiertes Antriebsystem auch mehreren beweglichen Teilbereichen zugeordnet sein.
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Das stationär verbaute und motorisierte Antriebsystem umfasst vorzugsweise einen diesel-elektrischen Antrieb. Durch Vorsehen unterschiedlicher Antriebsarten bei mehreren einem beweglichen Teilbereich zugeordneten motorisierten Antriebsystemen (Diversität) kann die Sicherheit im Normalbetrieb weiter erhöht werden.
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Unter dem Normalbetrieb der Wehranlage wird also derjenige Betrieb verstanden, bei welchem der bewegliche Teilbereich mittels eines der an der Wehranlage vorgesehenen und insbesondere stationär verbauten motorisierten Antriebsysteme geöffnet und/oder geschlossen werden kann. Sofern Redundanz bei den Antriebsystemen vorliegt, ist auch im Normalbetrieb ein Ausfall eines motorisierten Antriebsystems möglich, da das jeweils andere motorisierte Antriebsystem zur Öffnung und/oder Schließung des beweglichen Teilbereichs verwendet werden kann. Eine Vielzahl von Störfällen kann somit durch einen Wechsel von dem vom Ausfall betroffenen motorisierten Antriebsystem zu dem intakten motorisierten Antriebsystem bewältigt werden, gegebenenfalls ohne dass eine notfallbedingte Öffnung mittels des erfindungsgemäßen Notsystems notwendig ist.
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In besonders vorteilhafter Weise wird mittels einer Vorrichtung des Notsystems der bewegliche Teilbereich gehoben und/oder gedreht.
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Ob der bewegliche Teilbereich zu dessen Öffnung gehoben oder gedreht oder gehoben und dabei gedreht wird, hängt davon ab, wie das an der Wehranlage stationär verbaute und motorisierte Antriebsystem zur Öffnung des jeweiligen beweglichen Teilbereichs ausgebildet ist. Ist der bewegliche Teilbereich beispielsweise drehend an dem unbeweglichen Teilbereich gelagert, so wird der bewegliche Teilbereich mittels der Vorrichtung des Notsystems zur Öffnung gedreht.
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Die Vorrichtung ist vorzugsweise mittels eines oder mehrerer Rahmen(s) mit dem unbeweglichen Teilbereich verbunden und daran gelagert. Jeder Rahmen dient also nicht nur zur Verbindung der Vorrichtung mit der Wehranlage, sondern stützt diese auch gegen die Wehranlage ab. Jeder Rahmen wird bei dem Anbau an die Wehranlage mittels des vorgenannten Anschlagpunktes mit dem unbeweglichen Teilbereich verbunden. Die beim Öffnen des beweglichen Teilbereichs entstehenden Kräfte werden über den Rahmen in die Wehranlage geleitet. Jeder Rahmen kann zudem Unebenheiten an der Wehranlage ausgleichen, sodass diese keinen negativen Einfluss auf die Benutzung der Vorrichtung haben.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung direkt mit dem beweglichen Teilbereich, insbesondere mit der Wehrklappe, verbunden wird. Unter einer direkten Verbindung mit dem beweglichen Teilbereich wird eine Verbindung verstanden, bei der kein weiteres Element zwischen der Vorrichtung und dem beweglichen Teilbereich angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung indirekt mit dem beweglichen Teilbereich, insbesondere mit dem Wehrsegment, verbunden wird, wobei die Vorrichtung vorzugsweise an einer der Antriebsketten des beweglichen Teilbereichs angeschlagen wird.
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Bei einer indirekten Verbindung ist ein Element zwischen der Vorrichtung und dem beweglichen Teilbereich angeordnet. Dieses Element ist Bestandteil der Wehranlage und kann beispielsweise zu dem daran verbauten und motorisierten Antriebsystem gehören.
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Bei einer solchen indirekten Verbindung kann der wehranlagenseitige Bewegungsmechanismus des beweglichen Teilbereichs genutzt werden. Dies hat den Vorteil, dass eine Vorrichtung für unterschiedliche Antriebsarten beziehungsweise Bewegungsmechanismen verschiedener Wehranlagen verwendet werden kann. Zudem kann hierdurch die Arbeitssicherheit erhöht werden.
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Vorzugsweise wird die Vorrichtung an einer der Antriebsketten des beweglichen Teilbereichs, insbesondere an einen Kettenbolzen der Antriebskette, angeschlagen. Die Antriebskette wird für die Öffnung des beweglichen Teilbereichs vorzugsweise von einem Antriebsritzel des zum Antrieb der Kette verwendeten Getriebes abgenommen. Über das Antriebsritzel kann zudem vorzugsweise ein Schutzring angebracht werden, um ein Eingreifen des Antriebsritzels in die Antriebskette zu verhindern.
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In konstruktiv einfacher Weise wird ein, vorzugsweise hydraulischer, Hubzylinder, vorzugsweise ein Litzenhubzylinder, der Vorrichtung mit dem beweglichen Teilbereich verbunden und zum Heben und/oder Drehen des beweglichen Teilbereichs betätigt. Es ist auch denkbar, dass der Hubzylinder pneumatisch oder mechanisch betrieben wird. Falls die Vorrichtung mehrere Hubzylinder umfasst, können diese baugleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein erster Hubzylinder hydraulisch und ein zweiter Hubzylinder mechanisch betrieben sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Vorrichtung einen Ketten- oder Seilzug umfasst.
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Der Litzenhubzylinder ist eine Sonderform des hydraulischen Hubzylinders. Diese Art von Hubzylinder ist grundsätzlich bekannt und wird vornehmlich für das Heben und/oder Senken von schweren Lasten verwendet. Litzenhubzylinder haben den Vorteil, dass sie vergleichsweise klein sind und ihr Hub sehr genau gesteuert werden kann. Letzteres ist vor allem dann wichtig, wenn mehrere Hubzylinder parallel gleichlaufend gesteuert werden müssen. Mit dem Litzenhubzylinder wird mindestens eine Litze bewegt und geführt. An der Litze ist vorzugsweise ein Verbindungsmittel, insbesondere ein Lastanschlagpunkt, angeordnet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden mindestens zwei, vorzugsweise hydraulische, Hubzylinder, vorzugsweise Litzenhubzylinder, der Vorrichtung abwechselnd mit dem beweglichen Teilbereich verbunden und zum Heben und/oder Drehen des beweglichen Teilbereichs betätigt. Durch dieses Verfahren kann erreicht werden, dass die Hubzylinder jeweils einen, verglichen mit einem für die Öffnung des beweglichen Teilbereichs benötigten Hub, relativ kleinen Hub aufweisen können. Dieser Vorteil kann vor allem dann genutzt werden, wenn die Hubzylinder indirekt mit dem beweglichen Teilbereich verbunden werden.
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Folgende Verfahrensschritte sind bei dieser Ausführungsform vorzugsweise vorgesehen:
- • Verbinden eines ersten Hubzylinders mit dem beweglichen Teilbereich; der zweite Hubzylinder befindet sich währenddessen in einer Ruhestellung;
- • Betätigung des ersten Hubzylinders, sodass der bewegliche Teilbereich gehoben und/oder gedreht wird;
- • bei Erreichen eines vorgegebenen oder maximalen Hubs des ersten Hubzylinders erfolgt ein Verbinden des zweiten Hubzylinders mit dem beweglichen Teilbereich; der erste Hubzylinder wird in eine Ruhestellung versetzt;
- • Betätigung des zweiten Hubzylinders, sodass der bewegliche Teilbereich gehoben und/oder gedreht wird;
- • bei Erreichen eines vorgegebenen oder maximalen Hubs des zweiten Hubzylinders erfolgt ein Verbinden des ersten Hubzylinders mit dem beweglichen Teilbereich; der zweite Hubzylinder wird in eine Ruhestellung versetzt;
- • Wiederholung der vorgenannten Schritte, bis eine gewünschte Öffnung des beweglichen Teilbereichs erreicht ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird mittels einer Steuerung des Notsystems ein Hub und/oder eine Drehung an dem Notsystem, vorzugsweise kontinuierlich, überwacht und bei Bedarf angepasst, um eine gleichmäßige Öffnung des beweglichen Teilbereichs zu ermöglichen.
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Eine Überwachung des Hubs und/oder der Drehung an dem Notsystem hat den Vorteil, dass ein Eingabe-Hub und/oder eine Eingabe-Drehung überwacht werden und somit vor allem bei Verwendung mehrerer Vorrichtungen beziehungsweise Hubzylinder auftretende Abweichungen zwischen den Bewegungen der einzelnen Vorrichtungen beziehungsweise Hubzylinder einfacher festgestellt werden können. Diese Abweichungen können dann zur Anpassung beziehungsweise Angleichung der Bewegungen der einzelnen Vorrichtungen beziehungsweise Hubzylinder untereinander verwendet werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein Hub und/oder eine Drehung an dem beweglichen Teilbereich überwacht wird.
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Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass zwei, vorzugsweise funktional gleiche, Vorrichtungen des Notsystems jeweils auf einer Seite des beweglichen Teilbereichs angeordnet werden und mit diesen der bewegliche Teilbereich, vorzugsweise gleichmäßig, geöffnet wird.
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Hierbei kann vorgesehen sein, dass jede Vorrichtung mindestens zwei Hubzylinder, insbesondere Litzenhubzylinder, aufweist und diese, wie oben beschrieben, abwechselnd mit dem beweglichen Teilbereich verbunden und zum Heben und/oder Drehen des beweglichen Teilbereichs betätigt werden.
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Vorzugsweise wird jede der beiden Vorrichtungen mit einem eigenen Rahmen mit dem unbeweglichen Teilbereich beziehungsweise einem daran angeordneten Anschlagpunkt verbunden.
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Erfindungsgemäß wird eine Anordnung mit einer Wehranlage und einem Notsystem zur notfallbedingten Öffnung eines Wehrfeldes der Wehranlage, wobei an der Wehranlage ein stationär verbautes und motorisiertes Antriebsystem vorgesehen ist, um in einem Normalbetrieb der Wehranlage einen beweglichen Teilbereich der Wehranlage zu öffnen und/oder zu schließen, dadurch geschaffen, dass das Notsystem transportierbar und an einem unbeweglichen Teilbereich der Wehranlage lösbar anbaubar ist.
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In konstruktiv einfacher Weise weist das Notsystem mehrere lösbar miteinander verbindbare Komponenten auf, welche vorzugsweise unabhängig voneinander an dem unbeweglichen Teilbereich anbaubar sind. Im Sinne der Erfindung sind beispielsweise der Rahmen und die Vorrichtung lösbar miteinander verbindbare Komponenten des Notsystems.
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Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Notsystem eine Vorrichtung umfasst, welche ausgebildet und eingerichtet ist, den beweglichen Teilbereich der Wehranlage zu heben und/oder zu drehen.
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Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung einen, vorzugsweise hydraulischen, Hubzylinder, vorzugsweise einen Litzenhubzylinder, und/oder ein Verbindungsmittel, welches direkt oder indirekt mit dem beweglichen Teilbereich der Wehranlage verbindbar ist, auf.
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Bei Verwendung eines Litzenhubzylinders ist das Verbindungsmittel vorzugsweise an einem freien Ende der Litze angeordnet.
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In besonders vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass das Notsystem eine Steuerung umfasst, welche ausgebildet und eingerichtet ist, einen Hub und/oder eine Drehung an dem Notsystem oder dem beweglichen Teilbereich zu überwachen und bei Bedarf anzupassen.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Notsystem zwei, vorzugsweise funktional gleiche, Vorrichtungen aufweist, welche ausgebildet und eingerichtet sind, den beweglichen Teilbereich gleichmäßig zu öffnen.
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Weitere Details der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, in der
- 1 eine schematische Schnitt-Darstellung einer Wehranlage von oben,
- 2 eine schematische Schnitt-Darstellung der Wehranlage nach 1 von vorne,
- 3 eine schematische Schnitt-Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Notsystems an einer Wehranlage,
- 4 eine schematische Schnitt-Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Notsystems an einer Wehranlage,
- 5a und 5b schematische Ansichten (Vorder- und Seitenansicht) einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Notsystems,
- 6 eine schematische Schnitt-Darstellung der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Notsystems an einer Wehranlage,
- 7 einen Schrittfolgeplan zum schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens und
- 8 einen Schrittfolgeplan zum schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei Vorrichtungen und jeweils zwei Hubzylindern zeigen.
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Die 1 zeigt eine schematische Schnitt-Darstellung einer Wehranlage 100, welche beispielsweise auch ein Kraftwerk umfassen kann, von oben. Die Wehranlage 100 wird aus einem unbeweglichen Teilbereich 101 und einem beweglichen Teilbereich 102 gebildet. Der unbewegliche Teilbereich 101 umfasst einen ersten 108a und einen zweiten 108b Damm, welche an beiden Enden der Wehranlage 100 angeordnet sind und die übrigen Bestandteile der Wehranlage 100 zwischen sich einschließen.
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Die Wehranlage 100 umfasst zudem insgesamt drei Wehrfelder 103. Das erste Wehrfeld 103a ist zwischen der ersten Wehrwange 105a und dem ersten Wehrpfeiler 104a angeordnet. In diesem ersten Wehrfeld 103a ist ein erster Wehrverschluss 109a angeordnet. Das zweite Wehrfeld 103b ist zwischen dem ersten 104a und zweiten 104b Wehrpfeiler angeordnet. In diesem zweiten Wehrfeld 103b ist ein zweiter Wehrverschluss 109b angeordnet. Das dritte Wehrfeld 103c ist zwischen dem zweiten Wehrpfeiler 104b und der zweiten Wehrwange 105b angeordnet. In diesem dritten Wehrfeld 103c ist ein dritter Wehrverschluss 109c angeordnet. Die Wehrverschlüsse 109 gehören zum beweglichen Teilbereich 102 der Wehranlage 100 und können jeweils zur aktiven Steuerung des Wasserdurchflusses durch jedes Wehrfeld 103 verwendet werden.
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Jeder Wehrverschluss 109 hat einen rechteckigen Querschnitt mit einer langen und einer kurzen Seite. Der Wehrverschluss erstreckt sich mit seiner langen Seite im Wesentlichen parallel zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen dem ersten 108a und dem zweiten 108b Damm. Damit ein Wasserdurchfluss bei geschlossenem Wehrverschluss 109 verhindert werden kann, schließt dieser an seinen kurzen Seiten jeweils mit einer Wehrwange 105 oder einem Wehrpfeiler 104 ab. Jeder Wehrverschluss 109 kann beispielsweise eine Wehrklappe und/oder ein Wehrsegment sein.
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Um das Wasser im Bereich der Wehranlage 100 leiten zu können, weist diese in Flussrichtung vor und hinter den Wehrwangen 105a, 105b und vor und hinter den Wehrpfeilern 104a, 104b Leitelemente 115 auf.
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Ein Wehrsteg 107 verläuft von dem ersten Damm 108a zum zweiten Damm 108b. Dieser ist begehbar und/oder befahrbar.
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Die 2 zeigt eine schematische Schnitt-Darstellung der Wehranlage 100 nach 1 von vorne. Die Wehrwangen 105a, 105b und die Wehrpfeiler 104a, 104b sind auf einem Fundament 114 angeordnet. Die Wehrverschlüsse 109 sind geschlossen dargestellt. Wie oben beschrieben, schließen diese an ihrer kurzen Seite jeweils mit einer Wehrwange 105 oder einem Wehrpfeiler 104 ab. Zudem schließen die Wehrverschlüsse 109 nach unten hin zum Fundament 114 ab. Wird ein Wehrverschluss 109, insbesondere eine Wehrklappe und/oder ein Wehrsegment, durch Heben und/oder Drehen geöffnet, entsteht ein Spalt zwischen dem Wehrverschluss 109 und dem Fundament 114.
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Im Übrigen gelten die Ausführungen zu 1 analog auch für die in 2 gezeigte Darstellung.
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Die 3 zeigt eine schematische Schnitt-Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Notsystems 1 an einer Wehranlage 100. Das Notsystem 1 ist über Anschlagpunkte 200 lösbar an dem unbeweglichen Teilbereich 101 angebaut. Das Notsystem 1 ist an den Anschlagpunkten 200 gelagert und mit diesen mittels Kraftschluss oder Formschluss oder einer Kombination aus beidem verbunden. Die Wehranlage 100 wurde also durch das externe, transportierbare Notsystem 1 erweitert.
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Die Anschlagpunkte 200 können dauerhaft an der Wehranlage 100 verbleiben. Die Anschlagpunkte 200 sind hier auf einem ersten 106a und einem zweiten 106b Wehrhaus angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass diese oder weitere Anschlagpunkte an einer vertikal verlaufenden Wand der Wehrhäuser 106a, 106b angeordnet sind. Dies kann insbesondere für eine Abspannung des Notsystems 1 gegen bei der Öffnung des beweglichen Teilbereichs 102 auftretende Momente erforderlich sein. Die Wehrhäuser 106a, 106b können Wehrpfeiler 104 oder Wehrwangen 105 sein. Der bewegliche Teilbereich 102 ist hier als Wehrverschluss 109 ausgebildet. Der Wehrverschluss 109 kann eine Wehrklappe und/oder ein Wehrsegment sein.
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Das Notsystem 1 weist einen Rahmen 8 auf, mittels dessen eine Vorrichtung 2 mit dem unbeweglichen Teilbereich 101 verbunden und daran gelagert ist. Der Rahmen 8 und die Vorrichtung 2 sind lösbar miteinander verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Rahmen 8 und die Vorrichtung 2 unlösbar miteinander verbunden sind. Der Rahmen 8 dient nicht nur zur Verbindung der Vorrichtung 2 mit den Wehrhäusern 106a, 106b, sondern stützt diese auch gegen die Wehrhäuser 106a, 106b ab. Der Rahmen 8 wird bei dem Anbau an die Wehranlage 100 mittels des vorgenannten Anschlagpunktes 200 mit den Wehrhäusern 106a, 106b verbunden. Der Rahmen 8 kann zudem Unebenheiten an den Dächern der Wehrhäuser 106a, 106b ausgleichen, sodass diese keinen negativen Einfluss auf die Benutzung der Vorrichtung 2 haben.
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Die Vorrichtung 2 des Notsystems 1 wird bei dieser Ausführungsform mittels des Verbindungsmittels 6 direkt mit dem Wehrverschluss 109 verbunden. Der Wehrverschluss 109 kann dann gehoben und/oder gedreht. Ob der Wehrverschluss 109 zu dessen Öffnung gehoben oder gedreht oder gehoben und dabei gedreht wird, hängt davon ab, wie das an der Wehranlage 100 stationär verbaute und motorisierte Antriebsystem (siehe beispielsweise 4) zur Öffnung des Wehrverschlusses 109 ausgebildet sind. Ist der Wehrverschluss 109 beispielsweise drehend an den Wehrhäusern 106a, 106b gelagert, so wird der Wehrverschluss 109 mittels der Vorrichtung 2 des Notsystems 1 zur Öffnung gedreht. Die beim Öffnen des Wehrverschlusses 109 entstehenden Kräfte werden über den Rahmen 8 in die Wehrhäuser 106a, 106b geleitet.
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Die Vorrichtung weist einen Hubzylinder 3 auf. Der Hubzylinder 3 wird mit dem Wehrverschluss 109 über ein Tragmittel 9, beispielsweise eine Stange des Hubzylinders 3, und das Verbindungsmittel 6 verbunden und zum Heben und/oder Drehen des Wehrverschlusses 109 betätigt. Der Hubzylinder 3 ist hydraulisch betrieben. Es ist auch denkbar, dass der Hubzylinder 3 pneumatisch oder mechanisch betrieben wird oder dass die Vorrichtung 2 statt des Hubzylinders 3 einen Ketten- oder Seilzug umfasst. Die Vorrichtung 2 kann auch mehrere Hubzylinder 3 oder Ketten- oder Seilzüge umfassen. Falls die Vorrichtung 2 mehrere Hubzylinder 3 umfasst, können diese baugleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein erster Hubzylinder hydraulisch und ein zweiter Hubzylinder pneumatisch betrieben sein.
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Mittels einer Steuerung 7 des Notsystems 1, die signaltechnisch mit dem Hubzylinder 3 verbunden ist, wird der Hubzylinder 3 zu seiner Betätigung angesteuert. Zudem wird mittels der Steuerung 7 die Öffnung des Wehrverschlusses 109 überwacht. Hierzu ist die Steuerung 7 ausgebildet und eingerichtet, einen Hub und/oder eine Drehung an dem Notsystem 1 kontinuierlich zu überwachen und bei Bedarf anzupassen, um eine gleichmäßige Öffnung des Wehrverschlusses 109 zu ermöglichen. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein Hub und/oder eine Drehung an dem Wehrverschluss 109 selbst überwacht wird. Eine Überwachung des Hubs und/oder der Drehung an dem Notsystem 1 hat allerdings den Vorteil, dass ein Eingabe-Hub und/oder eine Eingabe-Drehung überwacht werden.
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Das Notsystem 1 kann nach der Öffnung des beweglichen Teilbereichs 102 wieder von der Wehranlage 100 entfernt werden.
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Die 4 zeigt eine schematische Schnitt-Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Notsystems 1 an einer Wehranlage 100. Das Notsystem 1 weist zwei Vorrichtungen 2a, 2b auf. Im Unterschied zur in der 3 gezeigten Darstellung sind die Vorrichtungen 2a, 2b indirekt mit dem Wehrverschluss 109 verbunden. Die Vorrichtung 2a ist im Bereich des Wehrhauses 106a angeordnet. Der Hubzylinder 3 der Vorrichtung 2a ist über das Tragmittel 9 und das Verbindungsmittel 6 mit der Antriebskette 113a verbunden. Die Vorrichtung 2b ist im Bereich des Wehrhauses 106b angeordnet. Der Hubzylinder 3 der Vorrichtung 2b ist über das Tragmittel 9 und das Verbindungsmittel 6 mit der Antriebskette 113b verbunden.
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Das Verbindungsmittel 6 ist hierbei vorzugsweise mit einem Kettenbolzen 113c (siehe beispielsweise 5a) der Antriebskette 113a, 113b verbunden. Eine solche Verbindung hat den Vorteil, dass die Länge der Antriebskette 113a, 113b zur Öffnung des Wehrverschlusses 109 genutzt werden kann. Hierdurch kann der Hubzylinder 3 einen geringeren Hub aufweisen als bei einem Einsatz, bei dem dieser direkt mit dem Wehrverschluss 109 verbunden wird.
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Der Wehrverschluss 109 kann, sofern kein Störfall vorliegt, mittels eines Motors 110 geöffnet werden. Das Drehmoment des Motors 110 wird mittels eines Getriebes 111 angepasst. Der Motor 110 und das Getriebe 111 sind jeweils in dem ersten 106a und in dem zweiten 106b Wehrhaus angeordnet. Der Motor 110 und das Getriebe 111 sind Bestandteile des an der Wehranlage 100 verbauten und motorisierten Anstriebsystems. Eine Ausgangswelle 112 des Getriebes 111 durchbricht jeweils die Seitenwand der Wehrhäuser 106a, 106b. Über jeweils ein Ritzel am freien Ende der beiden Ausgangswellen 112 werden die Antriebsketten 113a, 113b angetrieben. Über die Antriebsketten 113a, 113b kann der Wehrverschluss 109 gehoben und dabei gedreht werden.
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Bei einem Störfall, beispielsweise wenn das Getriebe 111 oder die Antriebskette 113 blockiert oder die Antriebskette 113 gerissen ist, kann der Wehrverschluss 109 mit dem Notsystem 1 geöffnet werden.
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Die Steuerung 7 ist mit beiden Hubzylindern 3 signaltechnisch verbunden. Auftretende Abweichungen zwischen den Bewegungen der einzelnen Vorrichtungen 2a, 2b beziehungsweise der Hubzylinder 3 können mittels der Steuerung 7 festgestellt werden. Diese Abweichungen können dann zur Anpassung beziehungsweise Angleichung der Bewegungen der einzelnen Vorrichtungen 2a, 2b beziehungsweise der Hubzylinder 3 untereinander verwendet werden.
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Im Übrigen gelten die Ausführungen zur 3 analog auch für die in 4 gezeigte Darstellung.
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Die 5a und 5b zeigen schematische Ansichten (Vorder- und Seitenansicht) einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Notsystems 1.
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Die Vorrichtung 2 weist zwei Litzenhubzylinder 4a, 4b auf. Der Litzenhubzylinder 4 ist eine Sonderform des hydraulischen Hubzylinders 3. Diese Art von Hubzylinder 3 ist grundsätzlich bekannt und wird vornehmlich für das Heben und/oder Senken von schweren Lasten verwendet. Litzenhubzylinder 4 haben den Vorteil, dass sie vergleichsweise klein sind und ihr Hub sehr genau gesteuert werden kann. Letzteres ist vor allem dann wichtig, wenn mehrere Hubzylinder 3 parallel gleichlaufend gesteuert werden müssen. Mit dem Litzenhubzylinder 4 wird eine Litze 5 bewegt und geführt. Das Verbindungsmittel 6 ist jeweils an dem unteren freien Ende der Litze 5 angeordnet.
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Die Litzenhubzylinder 4a, 4b können abwechselnd mit der Antriebskette 113 verbunden und zum Heben und/oder Drehen des Wehrverschlusses 109 betätigt werden. Durch dieses Verfahren kann erreicht werden, dass die Litzenhubzylinder 4a, 4b jeweils einen, verglichen mit einem für die Öffnung des Wehrverschlusses 109 benötigten Hub, relativ kleinen Hub aufweisen können.
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In der Darstellung sind beide Litzenhubzylinder 4a, 4b mit einem Kettenbolzen 113c der Antriebskette 113 verbunden. Dies ist dann der Fall, wenn der erste Litzenhubzylinder 4a einen vorgegebenen Hub erreicht hat und der zweite Litzenhubzylinder 4b mit dem Wehrverschluss 109 verbunden wird.
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Die Steuerung 7 ist mit beiden Litzenhubzylindern 4 signaltechnisch verbunden und steuert diese wie zu den 3 und 4 beschrieben.
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Das Notsystem 1 weist zwei funktional gleiche Vorrichtungen 2a, 2b auf (siehe 6) und umfasst zwei unabhängige Rahmen 8. Jeder Rahmen weist zwei Querträger 8a, 8b auf, die über Anschlagpunkte 200 mit dem Wehrhaus 106b verbunden sind. Auf den Querträgern 8a, 8b sind zwei Längsträger 8c, 8d gelagert. Die Litzenhubzylinder 4a, 4b sind mit den Längsträgern 8c, 8d verbunden. Die Litze 5 wird zwischen dem ersten 8c und dem zweiten 8d Längsträger hindurch geführt.
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Gut zu erkennen ist in der 5a, dass mit dem Rahmen 8 Unebenheiten auf dem Wehrhaus 106b ausgeglichen werden können. Hierzu ist weisen der erste Querträger 8a und der zweite Querträger 8b unterschiedliche Höhen auf.
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Die 6 zeigt eine schematische Schnitt-Darstellung der dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Notsystems 1 an einer Wehranlage 100. Das Notsystem 1 weist zwei funktional gleiche Vorrichtungen 2a, 2b auf, welche jeweils auf einer Seite des Wehrverschlusses 109 auf einem der Wehrhäuser 106a, 10b angeordnet sind. Jede der beiden Vorrichtungen 2a, 2b ist mit einem eigenen Rahmen 8 mit einem der Wehrhäuser 106a, 106b beziehungsweise mit dem daran angeordneten Anschlagpunkt 200 verbunden. Mit den Vorrichtungen 2a, 2b kann der Wehrverschluss 109 gleichmäßig geöffnet werden. Der Wehrverschluss 109 kann eine Wehrklappe und/oder ein Wehrsegment sein.
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Jede der beiden Vorrichtungen 2a, 2b weist zwei Litzenhubzylinder 4a, 4b auf. Nur jeweils der zweite Litzenhubzylinder 4b ist sichtbar. Der erste Litzenhubzylinder 4a ist in dieser Ansicht verdeckt. Die Litzenhubzylinder 4a, 4b der Vorrichtung 2a werden jeweils über die Litze 5 und das Verbindungsmittel 6 abwechselnd mit der Antriebskette 113a verbunden und zum Heben und/oder Drehen des Wehrverschlusses 109 betätigt. Die Litzenhubzylinder 4a, 4b der Vorrichtung 2b werden jeweils über die Litze 5 und das Verbindungsmittel 6 abwechselnd mit der Antriebskette 113b verbunden und zum Heben und/oder Drehen des Wehrverschlusses 109 betätigt. Die Steuerung 7 ist mit allen vier Litzenhubzylindern 4 signaltechnisch verbunden und steuert diese wie zu den 3 und 4 beschrieben.
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Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den 5a und 5b analog auch für die in 6 gezeigte Darstellung.
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Die 7 zeigt einen Schrittfolgeplan zum schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- Schritt I: lösbarer Anbau des Notsystems 1 an dem unbeweglichen Teilbereich 101 der Wehranlage 100;
- Schritt II: Verbinden der Vorrichtung 2 des Notsystems 1 mit dem beweglichen Teilbereich 102 der Wehranlage 100;
- Schritt III: Öffnen des Wehrfeldes 103 durch Heben beziehungsweise Drehen des beweglichen Teilbereichs 102;
- Schritt IV: Lösen der Verbindung zwischen der Vorrichtung 2 und dem beweglichen Teilbereich 102;
- Schritt V: Entfernen des Notsystems 1 von der Wehranlage 100.
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Die 8 zeigt einen Schrittfolgeplan zum schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei Vorrichtungen 2a, 2b und jeweils zwei Litzenhubzylindern 4a, 4b.
- Schritt I: lösbarer Anbau von zwei funktional gleichen Vorrichtungen 2a, 2b des Notsystems 1 an den unbeweglichen Teilbereich 101 der Wehranlage 100;
- Schritt II: Verbinden jeweils eines ersten Litzenhubzylinders 4a jeder Vorrichtung 2a, 2b mit dem beweglichen Teilbereich 102 der Wehranlage 100; ein zweiter Litzenhubzylinder 4b jeder Vorrichtung 2a, 2b befindet sich währenddessen in einer Ruhestellung;
- Schritt III: Betätigung der jeweils ersten Litzenhubzylinder 4a, sodass der bewegliche Teilbereich 102 gehoben und/oder gedreht wird; Überwachung und bei Bedarf Anpassung des Hubs der jeweils ersten Litzenhubzylinder 4a mittels einer Steuerung 7;
- Schritt IV: bei Erreichen eines vorgegebenen oder maximalen Hubs der jeweils ersten Litzenhubzylinder 4a erfolgt ein Verbinden der jeweils zweiten Litzenhubzylinder 4b mit dem beweglichen Teilbereich 102; die jeweils ersten Litzenhubzylinder 4a werden in eine Ruhestellung versetzt;
- Schritt V: Betätigung der jeweils zweiten Litzenhubzylinder 4b, sodass der bewegliche Teilbereich 102 gehoben und/oder gedreht wird; Überwachung und bei Bedarf Anpassung des Hubs der jeweils zweiten Litzenhubzylinder 4b mittels der Steuerung 7;
- Schritt VI: bei Erreichen eines vorgegebenen oder maximalen Hubs der jeweils zweiten Litzenhubzylinder 4b erfolgt ein Verbinden der jeweils ersten Litzenhubzylinder 4a mit dem beweglichen Teilbereich 102; die jeweils zweiten Litzenhubzylinder 4b werden in eine Ruhestellung versetzt;
Wiederholung der Schritte III bis VI solange, bis eine gewünschte Öffnung des beweglichen Teilbereichs 102 erreicht ist, beispielsweise durch jeweils 4 Hübe pro Litzenhubzylinder;
- Schritt VII: Lösen aller Verbindungen zwischen den Vorrichtungen 2a, 2b und dem beweglichen Teilbereich 102;
- Schritt VIII: Entfernen der Vorrichtungen 2a, 2b des Notsystems 1 von der Wehranlage 100.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Notsystem
- 2
- Vorrichtung
- 2a
- erste Vorrichtung
- 2b
- zweite Vorrichtung
- 3
- Hubzylinder
- 4
- Litzenhubzylinder
- 4a
- erster Litzenhubzylinder
- 4b
- zweiter Litzenhubzylinder
- 5
- Litze
- 6
- Verbindungsmittel
- 7
- Steuerung
- 8
- Rahmen
- 8a
- erster Querträger
- 8b
- zweiter Querträger
- 8c
- erster Längsträger
- 8d
- zweiter Längsträger
- 9
- Tragmittel
- 100
- Wehranlage
- 101
- unbeweglicher Teilbereich
- 102
- beweglicher Teilbereich
- 103
- Wehrfeld
- 103a
- erstes Wehrfeld
- 103b
- zweites Wehrfeld
- 103c
- drittes Wehrfeld
- 104
- Wehrpfeiler
- 104a
- erster Wehrpfeiler
- 104b
- zweiter Wehrpfeiler
- 105
- Wehrwange
- 105a
- erste Wehrwange
- 105b
- zweite Wehrwange
- 106
- Wehrhaus
- 106a
- erstes Wehrhaus
- 106b
- zweites Wehrhaus
- 107
- Wehrsteg
- 108
- Damm
- 108a
- erster Damm
- 108b
- zweiter Damm
- 109
- Wehrverschluss
- 109a
- erster Wehrverschluss
- 109b
- zweiter Wehrverschluss
- 109c
- dritter Wehrverschluss
- 110
- Motor
- 111
- Getriebe
- 112
- Ausgangswelle
- 113
- Antriebskette
- 113a
- erste Antriebskette
- 113b
- zweite Antriebskette
- 113c
- Kettenbolzen
- 114
- Fundament
- 115
- Leitelement
- 200
- Anschlagpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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