DE2130987A1 - Bewegliches Wehr und Verfahren fuer seine Bedienung - Google Patents

Description

Dr. F. Zumstein »en. · Dr. E. Aasmann Dr. R. Koenigeberger - Dipl. Phy». R. Holxbauer 2130987 Dr. F. Zumetein jun. ^ ^{v w} '

Patentanwalt· 8 Mönchen 2, Brouhountraße 4/III .

Jean AUBERT Cas G

Bewegliches Wehr und "Verfahren für seine Bedienung.

Gegenstand der Erfindung ist ein bewegliches Wehr zum Einbau in verschiedene Wasserlaufe, wie Flüsse, Bäche, Überfallseen, insbesondere zur Regelung des Wasserstandes an bestimmten Stellen stromaufwärts von dem Bauwerk. Die Erfindung betrifft auch das Verfahren zur Bedienung dieses Wehrs«

Bekanntlich weisen die bekannten beweglichen Wehre für Flüsse, Bache oder dergleichen im allgemeinen einen festen Teil auf, welcher durch ein in dem Bett des Wasserlaufs verankertes, quer zu diesem angeordnetes Mauerwerk gebildet wird. Der feste Teil besitzt wenigstens eine öffnung - oder Durchlass - , in welcher ein beweglicher, Schütz genannter Teil angeordnet ist. Das Schütz gestattet, in Funktion seiner Stellung gegenüber dem festen Teil den für das Wasser durch diesen Durchlass hindurch freigelassenen Durch-

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trittsquerschnitt zu regeln. Im allgemeinen ist das bewegliche Schütz so ausgebildet, dass in der Öffnungsstellung das Bett des ¥asserlaufs vollständig freigelegt ist.

Das Schütz weist in allgemeinen wenigstens

ein bewegliches Verschlusselement auf, welches nachstehend bewegliches Verschlussglied genannt ist und auf ganz verschiedene Weise ausgeführt werden kann. Das Verschlussglied kann nämlich durch eine verschwenkbare oder gleitende Tür oder auch durch einen Aufsatz gebildet werden, und das Wehr kann eine gewisse Zahl von beweglichen Verschlussgliedern aufweisen, z.B. eine Reihe von Aufsätzen.

Derartige bewegliche Wehre sollen, wenn

die Strömungsmenge gering ist, das Wasser zurückhalten, um auf jeden Fall eine Mindesttiefe (z.B. die für die Schifffahrt erforderliche) an einer bestimmten stroEsafwärts von dem Wehr liegenden Stelle sicherzustellen.

Wenn dagegen die Strömungsmenge des Wasserlaufs gross ist, muss das Wehr geöffnet werden, wobei das bewegliche Schütz vollständig zurückgezogen wird, um nicht den Abfluss des Wassers zu behindern, was eine gefährliche Erhöhung des Wasserstandes stromaufwärts bei Hochwasser zur Folge hätte·

Bei den bekannten Ausführungen können das

Verschlussglied oder die Verschlussglieder des beweglichen Schutzes nicht nur betätigt werden, wenn ihre stromaufwärts und stromabwärts liegenden Flächen unter dem gleichen Druck stehen (in der vollständig eingetauchten oder ausgetauchten Stellung ), sondern auch wenn sie belastet sind und das Wasser zurückhalten, wobei dann ihre stromaufwärts und stromabwärts liegenden Flächen ganz verschiedenen Drücken ausgesetzt sind.

Diese Betätigungen sind unerlässlich, da

der mehr oder weniger grosse öffnungs- oder Schliessungsgrad des Schützes dem von stromaufwärts kommenden Wasserzufluss angepasst werden muss, d.h. bei einem Fluss der Strömungsmenge desselben. Diese Strömungsmenge ist au allen Jahreszeiten innerhalb einer mehr oder weniger grossen Spanne ständig veränderlich,

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In der Praxis erfolgt die Regelung des für

das Wasser von dem beweglichen Schütz freigelassenen Durchtrittsquerschnitt so, dass trotz der jahreszeitlichen und zufälligen Schwankungen der Strömungsmenge des Wasserlaufs der für die Schiffahrt erforderliche Mindestwasserstand an einer bestimmten Stelle stromaufwärts von dem Wehr aufrechterhalten wird.

Die Notwendigkeit, das bewegliche Schütz

unter Belastung auf seinem ganzen Hub betätigen zu können, führt zu besonders kräftigen, mit starken Betätigungsmitteln versehenen Ausführungen. Diese Vorrichtungen erfordern grosse Kapitalsanlagen, welche den Preis des Welrirs belasten.

Die Erfindung bezweckt, diesem Nachteil

abzuhelfen, ohne jedoch die Regelmögliehkeit des Durchtrittsquerschnitts durch das bewegliche Schütz zu beeinträchtigen, wobei sie hauptsächlich die Herstellung von wirtschaftlichen beweglichen Wehren bezweckt, d.h. deren Gestehungspreis erheblich kleiner als der eines üblichen beweglichen Wehrs mit der gleichen Speicherfähigkeit ist.

Das erfindungsgemässe bewegliche Wehr für Wasserläufe mit einem festen, in dem Bett des Wasserlaufs verankerten Teil und einem beweglichen Schütz zur Regelung des für das Wasser durch das Wehr hindurch freigelassenen Durchtrittsquerschnitts ist dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schütz wenigstens ein unter last regelbares YerSchlussglied, schweres Verschlussglied genannt, und wenigstens ein nur im Trockenen betätigbares Yerschlussglied, leich tes Verschlussglied genannt, aufweist.

Da der Gestehungspreis des leichten Ver-

schlussgliedes erheblich kleiner als der des schweren Verschlussglieds ist, was auch für die dem ersteren zugeordnete Betätigungsvorrichtung gilt, kann der Gestehungspreis des

der

Wehrs entsprechend dem Verhältnis zwischen/dem leichten ,Ver-

enxspre eilende η Flache

Schlussglied oder den leichten Verschlussgliedern/und der Gesamtfläche des Schützes verringert werden.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform

der Erfindung liegt die Schwelle des leichten Verschlussgliedes höher als die der freien Schiffahrt auf dem Wasserlauf

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zwischen dem Wehr und einer bestimmten stromaufwärts liegenden Stelle entsprechende Hohe, unter der Annahme, dass das schwere Verschlussglied vollständig zurückgezogen ist.

Gemäss einer ersten Ausführungsform liegen das leichte Verschlussglied und das schwere Verschlussglied nebeneinander, während sie bei einer zweiten AusfUhrungsform übereinander liegen, wobei die Schwelle des leichten Verschlussgliedes über dem für die Verschiebung des schweren Verschlussgliedes vorgesehenen Durchlass angeordnet ist.

Da das leichte Verschlussglied nur im Trockenen betätigt werden soll und vorzugsweise nur zwei Stellungen besitzt, nämlich die vollständig zurückgezogene Stellung und die Stellung der grössten Speicherung, können seine Ausführung sowie seine Halte- und Betätigungsvorrichtung beträchtlich vereinfacht werden.

So kann das leichte Verschlussglied mittels eines Aufsatzes verwirklicht werden, welcher um eine seiner Schwelle angehörende waagerechte Achse schwenkbar und mit einer einer Gleitbahn zugeordneten Haltestrebe versehen ist, wobei der Aufsatz nur zwei Betriebsstellungen einnehmen kann, nämlich eine etwa lotrechte Speicherstellung und eine etwa waagerechte heruntergeklappte Stellung.

Das Verfahren zur Betätigung des leichten und des schweren Verschlussgliedes, welche das bewegliche Schütz eines Wehrs der obigen Art bilden, ist dadurch gekennzeichnet, dass das leichte Verschlussglied betätigt wird, während es sich im Trockenen befindet, wobei seine Schwelle während der Betätigung nicht von dem Wasserspiegel erreicht wird.

Gemäss einer ersten Ausführungsform des

obigen Verfahrens wird das geöffnete leichte Verschlussglied des beweglichen Schützes geschlossen, wenn die Strömungsmenge des Wasserlaufs unter einen Wert heruntergeht, welcher gleich der die natürliche Schiffahrt zwischen einer stromaufwärts von dem Wehr liegenden bestimmten Stelle und diesem ermöglichenden Strömungsmenge ist, wenn das Schütz vollständig offen ist.

Gemäss einer anderen Ausführungsform wird

das sich in der Schliessungsstellung befindende leichte Verschlussglied vollständig geöffnet, wenn die Strömungsmenge

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des Wasserlaufs einen Wert übersteigt, welcher über der Strömungsmenge fur die natürliche Schiffahrt zwischen einer stromaufwärts liegenden bestimmten Stelle und dem Wehr liegt, ohne dass diese Strömungsmenge jedoch einen Wert erreicht, für welchen das schwere Verschlussglied zurückgezogen ist, wobei der Wasserspiegel an der Stelle des Wehrs die Schwelle des leichten Verschlussgliedes erreicht.

Die Erfahreung zeigt, dass bei Einhaltung

dieser beiden Bedingungen eine für die Betätigung des leichten Verschlussgliedes ausreichende Zeit verfügbar ist, welche mit dem Vorhandensein von vereinfachten Betätigungsmitteln verträglich ist.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläuterte

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Wehrs in vereinfachter Ausführung.

Pig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II der Pig. 1 .

Mg. 3 ist ein Schnitt längs der linie III-III der Pig. 1.

Pig. 4, 7, 10 und 13 sind der Pig. 1 entsprechende schematische Ansichten, welche das Wehr in verschiedenen Regelstellungen zeigen.

Pig. 5, 8, 11 und 14 sind der Pig. 2 entsprechende Ansichten, welche die dem schweren Verschlussglied entsprechenden Regelstellungen zeigen.

Pig. 6, 9, 12 und 15 sind der Pig. 3 entsprechende Ansichten, welche die dem leichten Verschlussglied entsprechenden Regelstellungen zeigen.

Pig. 16 ist ein erläuterndes Schema, welches einen Schnitt des Bettes des Wasserlaufs stromaufwärts von dem Wehr der Pig. 1 zeigt.

Pig. 17 ist eine der Pig. 1 entsprechende Ansicht eines beweglichen Wehrs mit mehreren leichten Verschlussgliedern und einem schweren Versehlussglied.

Pig. 18 ist eine schematische Schnittansicht eines beweglichen Wehrs, dessen leichtes Versehlussglied über dem schweren Versehlussglied liegt.

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Fig. 19 ist eine Seitenansicht eines leichten Aufsatzes mit einem Querschnitt der Sohle.

Fig. 20 ist eine schematische schaubildliliche Ansicht des vorhergehenden Aufsatzes.

Pig. 21 ist eine schaubildliche Ansicht eines Teils der Fig. 20 in grösserem Maßstab.

Fig. 1 bis 3 zeigen ein erfindungsgemässes

bewegliches Wehr. Dieses Wehr umfasst einen festen Teil aus einem in dem Bett 2 des Wasserlaufs verankerten Mauerwerk 1. Das bewegliehe Wehr soll die Hohe für den zwischen seiner Stelle A und einer bestimmten stromaufwärts liegenden Stelle B (Fig. 16) insbesondere so regeln, dass die Hohe bei B unter allen Umständen wenigstens gleich der Hohe h (z.B. Mindestwert für die freie Schiffahrt) ist. Die Stelle B kann insbesondere dem stromabwärts liegenden Teil eines anderen beweglichen Wehrs entsprechen.

Erfindungsgemäss weist das bewegliche

Schutz des Wehrs zwei Arten von Verschlussgliedern auf, nämlich ein sogenanntes "schweres" Verschlussglied 3, welches in einen in dem Mauerwerk 1 ausgebildeten Durchlass 5 angeordnet ist, und ein sogenanntes "leichtes" Verschlussglied 4, welches in einem anderen Durchlass 6 des Mauerwerks 1 angeordnet ist, wobei die Durchlässe 5 und 6 bei dem dargestellten Beispiel nebeneinander liegen.

Die Durchlasse 5 und 6 haben verschiedene

Hohen, wobei die Schwelle 7 des Durchlasses 5 eine grössere Tiefe als die der Schwelle 8 des Durchlasses 6 hat. Die Hohe dieses letzteren wird durch gewisse weiter unten erläuterte Bedingungen bestimmt. Wenn man mit S- die durch das Verschlussglied 3 verschliessbare Fläche des Durchlasses 5 und mit Sg die durch das Verschlussglied 4 verschliessbare Fläche des Durchlasses 6 bezeichnet, wird die Ausbildung so getroffen, dass die Fläche S- + S„ mit der Fläche vergleichbar ist, welche der natürlichen Füllung des Profils P des Bettes 2 des Wasserlaufs an der Stelle des Wehrs während des grössten Hochwassers entspricht.

Der Durchlass 5 für das schwere Verschlussglied ist vorzugsweise in dem tiefsten Teil des Profils P

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ausgebil et, während der Durchlass 6 für das leichte Verschlussglied 4 in dem flachsten Teil des Profils P ausgebildet ist, so dass sich die Gesamtheit der beiden Durchlasse 5 und 6 auf natürliche Weise in das Profil P einschreibt.

Gemäss einem wesentlichen Kennzeichen der

Erfindung ist die SclwelLe 8 des Durchlasses 6 über einem Bezugs-wasserstand H bei A ausgebildet, welcher der Strömungsmenge Q des Wasserlaufs entspricht, bei welcher die natürliche Schiffahrt längs des ganzen Kanals zwischen den Stellen A und -t5 möglich wird (Wasserhöhe bei B wenigstens gleich h), wobei vorausgesetzt ist, dass die Verschlussglieder 3 und 4 vollständig offen sind, so dass dann das Wehr keinen merklichen Einfluss mehr auf die Wasserstände hat. Dies setzt voraus, dass der Querschnitt S.. des Durchlasses 5 gross genug ist, um den Durchtritt der Strömungsmenge Q unter den obigen Bedingungen zu gestatten. Die Gesamtheit der (dem leichten Verschlussglied 4 entsprechenden) Fläche Sg des beweglichen Schützes liegt dann über dem Wasserstand H .

Die Höhe H_Q der Schwelle 8 des Durchlasses

6 liegt in der Praxis über der Höhe H um eine Höhe m, welche, wie weiter unten ausgeführt, einem Sicherheitsspielraum entspricht, welcher die Betätigungsspanne des leichten Verschlussgliedes 4 vergrössert.

Unter dem schweren Verschlussglied 3 ist

in der vorliegenden Beschreibung jedes bewegliche Glied zum Verschliessen des Durchlasses 5 verstanden, welches unter Last betätigt werden kann, d.h. dessen Hohe regelbar ist, wenn seine stromaufwärts liegende Seite unter dem hydrostatischen Druck steht und seine stromabwärts liegende Seite frei ist. Ein derartiges Verschlussglied kann in der üblichen Weise durch eine gleitende oder schwenkbare Klappe oder durch einen oder mehrere schwenkbare Aufsätze gebildet werden. Diesem schweren Verschlussglied 3 ist eine Betätigungsvorrichtung beliebiger bekannter Bauart zugeordnet, welche die Regelung der Hohe des Verschlussgliedes unter last gestattet. Diese Vorrichtung kann z.B. durch Hebeketten oder durch Arbeitszylinder oder auch im Falle von Aufsätzen durch einen über den Aufsätzen verfahrbaren gelenkigen Betätigungswagen ge-

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bildet werden.

Unter dem leiehen Verschlussglied 4 ist in

der vorliegenden Beschreibung ein beliebiges bewegliches Verschlussglied zu verstehen, welches nur im Trockenen betätigt werden kann, d.h. wenn seine beiden Seiten keinen Druckunterschied auszuhalten haben. Dieses Verschlussglied kann ebenfalls durch eine gleitende oder schwenkbare Klappe oder durch ein oder mehrere Aufsätze gebildet werden. Da vorgesehen ist, dass das Wasser niemals über das Verschlussglied 4 geht, wenn es sich in der Schliessungsstellung befindet, während es in der zurückgezogenen Stellung nicht mit den Wasserstromungen in Berührung kommt, kann sein Aufbau erheblich weniger kräftig sein, als der des schweren Verschlussgliedes 3, und zwar sowohl hinsichtlich der Verkleidung als auch der diese Verkleidung tragenden Gerüstelemente. Dieser Aufbau ist daher viel billiger.

Zusätzlich ist vorgesehen, dass das Verschlussglied 4 nur in zwei Stellungen gebracht wird, nämlich eine Stellung der vollständigen öffnung, in welcher es vollständig zurückgezogen ist, und eine Stellung der vollständigen Schliessung, in welcher der Durchlass 6 vollständig geschlossen ist. Da die Betätigung des Verschlussgliedes 4 im Trockenen erfolgt, und es am Ende der Betätigung stets die gleiche Stellung einnimmt, nämlich entweder die Öffnungsstellung oder die Schliessungsstellung, können die Betätigungsmittel stark vereinfacht werden. Sie können durch nicht dem Wehr angehörende Betätigungsmittel (insbesondere Kran oder Kranwagen) oder auch durch dem Wehr angehörende Mittel, jedoch geringer leistung (insbesondere Winden, Arbeitszylinder) gebildet werden.

Ein weiterer Ersparnisfaktor liegt darin,

dass das den Durchlass 6 begrenzende Mauerwerk 1 niemals Strömungen oder durch die Strömung einer Wassermasse erzeugten Stossen ausgesetzt ist.

Weitere Ersparnisfaktoren sind noch folgende Punkte : "

Häufige Trockenlegungen des leichten Verschlussgliedes 4 ermöglichen die Benutzung eines weniger

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!EF

massiven und kraftigen Aufbaus, welcher bequem neu gestrichen werden kann.

Die Gefahr von Schwingungen, welche durch

eine !Flüssigkeitsströmung mit grosser Geschwindigkeit erzeugt werden können, ist ausgeschlossen, und dynamische Wirkungen des Wassers kommen ganz allgemein in Fortfall.

Es besteht keine Gefahr von Stossen von

durch schnelle Wasserstromungen mitgefuhrten Schwimmkörpern (Eisschollen oder sogar Schiffe).

Alle diese Paktoren tragen dazu bei, den

Aufbau des Wehrs und des die Fläche Sg betreffenden beweglichen Schutzes zu vereinfachen und zu erleichtern.

Nachstehend ist ein zweckmassiges Verfahren zur Betätigung des leichten Verschlussgliedes 4 entsprechend der Änderung der Stromungsmenge Q des Wasserlaufs beschrieben.

Hierfür werden folgende Bezeichnungen verwendet :

- Q ist die Stromungsmenge des stärksten

ten Hochwassers und H der entsprechende Wasserstand an dem Wehr, welcher stromaufwärts und stromabwärts praktisch der gleiche ist, da dann das Schutz vollständig offen ist.

- Q ist die sehr geringe Stromungsmenge,

bei welcher die Speicherwirkung des Wehfcs praktisch waagerecht auftritt, und H_Q der Wasserpegel, welcher stromaufwärts von dem Wehr durch eine praktisch vollständige Schliessung des Schutzes aufrecht erhalten werden muss, um die Tiefe h an der kritischen Stelle B zu gewährleisten· Der Wasserspiegel ist dann waagerecht, und der Pegel H_Q ist um die Hohe h hoher als die Lage des Bodens des Kanals an der kritischen Stelle B.

Es sei angenommen, dass die Stellen A und

B verhältnismässig weit voneinander entfernt sind, so dass an der Stelle des Wehrs ein Pegel H in Kauf genommen werden muss, welcher hoher als der Pegel H liegt*

- Q. ist eine zwischen Q und Q liegende Stromungsmenge, und H^ ist der Pegel an dem Wehr, welcher

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stromaufwärts und stromabwärts der gleiche ist, da ja das Wehr vollständig offen ist.

- Q - ist eine zwischen Q und Q liegende

Strömungsmenge, und H. ist die Hohe, welche stromaufwärts von dem Wehr durch eine teilweise Schliessung des Schutzes aufrecht erhalten werden muss, um die Tiefe h. an der kritischen Stelle B zu gewährleisten.

Unabhängig von der benutzten Art des Verschlussgliedes sei zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens angenommen, dass die veränderliche teilweise öffnung des Durchlasses 5 einer Verringerung der Hohe des schweren Verschlussgliedes 3 entspricht, wobei die Strömung über den in dem Durchlass 5 in seiner Stellung gehaltenen Teil erfolgt.

Wenn die Stromungsmenge gleich Q ist oder sich diesem Wert nähert, befindet sich das Wehr in dem Zustand der Fig. 1 bis 3· Das Wasser strömt frei durch den Durchlass 5, wobei das schwere Versehlussglied 3 vollständig zurückgezogen ist (Fig. 2). Da sieh die Schwelle 8 des Verschlussgliedes 4 auf dem Pegel Hg befindet, welcher um m höher als der Pegel H ist, liegt dieses Versehlussglied vollständig im Trockenen. In dem Durchlass 6 findet daher keine Strömung statt. Das Versehlussglied 4 ist dann vollständig zurückgezogen. (Fig. 3)·

Von der Strömungsmenge Q an verändert

sich die Strömungsmenge des Wasserlaufs gemäss zufälligen Schwankungen.

Wenn die Stromungsmenge zunimmt und einen

über Q liegenden Wert Q. annimmt (Fig. 4 bis 6), ist keine Betätigung erforderlich, und das Wasser, strömt weiter frei durch den Durchlass 5. Wenn der Pegel H. den Pegel Hq erreicht, wird das vollständig zurückgezogene leichte Versehlussglied 4 überflutet. In dieser Stellung ist das Verschlussglied 4 keiner Kraft ausgesetzt. Wenn die Stromungsmenge weiter zunimmt, und den Wert Q des stärksten Hochwassers erreicht, ist keine Betätigung erforderlich, wobei die beiden Durchlässe 5 und 6 mit fliessendem Wasser bis zu dem Pegel H gefüllt sind (Fig. 7, 8, 9).

Wenn die Verschlussglieder 3 und 4 für die

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Strömungsmenge Q zurückgezogen sind, ist also keine Betätigung bei einem Anwachsen der Strömungsmenge erforderlich.

Wenn die Stromungsmenge unter Q fällt,

muss mit dem Verschluss des schweren Verschlussgliedes 3 begonnen werden, um den Pegel h an der stromaufwärts liegenden Stelle B aufrecht zu erhalten* Bei einem Wert Q. der Stromungsmenge, bei welchem der Wasserpegel H. erreicht wird, welcher unter BU liegt, wird das leichte Verschlussglied 4 vollständig geschlossen, wobei diese Schliessung auf einmal erfolgt (Fig. 10 bis 12). Das Verschlussglied 4 liegt dann wiederum im Trockenen.

Wenn die Strömungsmenge weiter sinkt, wird das Verschlussglied 3 vollständig geschlossen (Fig. 13, 14, 15), dessen oberer Rand auf die gleiche Höhe wie der Rand des Verschlussgliedes 4 kommt. Der Wasserspiegel geht bis zu dem Pegel H aufwärts und wird zum Teil durch das Verschlussglied 3 und zum Teil durch das leichte Verschlussglied 4 zurückgehalten, welches sich in der angehobenen Stellung befindet und vorher in diese gebracht worden war. Da an dem Verschlussglied 4 kein überlauf stattfindet, können offenbar sein Aufbau und sein Bett stark vereinfacht werden.

Die . Hohe m zwischen dem Pegel H und dem

Pegel Hg entspricht somit einem Sicherheitsspielraum, welcher die gewünschte Zeit fur das Anheben des leichten Verschlussgliedes 4 ergibt. Je geringer diese Hohe ist, umso grosser ist die Flache Sg, und umso kleiner ist infolgedessen der Gestehungspreis des Bauwerks, während die für das Anheben des leichten Verschlussgliedes 4 gelassene freie Zeit umso kleiner ist.

Der Sicherheitsspielraum ist umso kleiner,

je einfacher das leichte Verschlussglied 4 ausgeführt und z.B. handbetätigt ist. Selbst bei einem mechanisch betätigten leichten Verschlussglied 4 kann die Betätigung im voraus erfolgen, wobei in Kauf genommen wird, dass gegebenenfalls anschliessend die umgekehrte Betätigung vorgenommen werden muss, wenn sich die Strömungsmenge nicht in dem gewünschten Sinn ändert, da infolge der Leichtigkeit des Verschlussgliedes 4 eine Betätigung nur einen geringen Energieverbrauch zur Folge hat.

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Das obige Verfahren ist so durch, die folgenden Punkte bemerkenswert :

- Das leichte Verschlussglied 4 ist gewöhnlich offen ;

- es wird geschlossen, und zwar vollstän=

dig, wenn die Strömungsmenge einen Wert Q. erreicht, welcher erheblich unter Q liegt ;

- wenn das Verschlussglied 4 geschlossen

ist, muss es vollständig geöffnet werden, bevor die Strömungsmenge einen über Q liegenden Wert Q. überschritten hat.

Die obige Beschreibung des erfindungsge-

mässen Verfahrens zeigt, dass die !Tatsache, dass das leichte Verschlussglied unter Last weder geöffnet noch geschlossen werden kann, keine Behinderung für die Aufrechterhaltung einer richtigen Einstellung des Pegels stromaufwärts von dem Wehr darstellt.

Wenn die Strömungsmengen des Wasserlaufs

sich häufig und schnell ändern, wird zweckmässig eine mechanische Betätigungsvorrichtung für das leichte Verschlussglied 4 benutzt.

Die nachstehenden Zahlenbeispiele verdeutlichen die Erfindung genauer.

Unter Ausgang von einer Gesamtschützfläche

S = 3.684 m für einen grossen Fluss kann eine Anordnung von leichten Verschlussgliedern mit einer Flache von S₂ = 2.100m vorgesehen werden, was etwas mehr als die Hälfte der Schützöffnung ist. Nun beträgt aber bei dem mit leichten Verschlussgliedern ausgrüsteten Abschnitt des Wehrs der Gestehungspreis des Quadratmeters ein Fünftel des das schwere Verschlussglied betreffenden Gestehungspreises.

Bei diesem Beispiel sind der Pegel H «

2,50 m und der Pegel H_g = 3 ι angenommen. Die Strömungsmenge Qj für das Zurückziehen der leichten Verschlussglieder ist gleich 1.400 r/sec und die Strömungsmenge Q. für das Anheben der leichten Verschlussglieder gleich 600 m /see gewählt. In der Praxis wird bei Hochwasser der Pegel H_B= Ji bei einer Strömungsmenge von 1 .980 m /see und bei Niederwasser bei einer

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Strömungsmenge von 440 m /see erreicht.

Die zur Auslosung der Betätigung der leichten Verschlüssglieder gewählten Werte der Stromungsmengen gestatten also, es so einzurichten, dass diese Verschlussglieder geöffnet werden, bevor die Strömungsmenge 1.980 m /see erreicht, während sie geschlossen werden, bevor die Strömungsmenge auf 440 m /see fallt.

Man verfugt so über eine Zeit von mehreren

Tagen, bevor man gezwungen wird, eine nur einige Stunden dauernde Betätigung vorzunehmen.

Pig. 17 zeigt eine besondere Ausführungsform eines erfindungsgemassen beweglichen Wehrs mit einem einzigen schweren Verschlussglied 3 und einer Folge von leichten Verschlussgliedern 4a, 4b, 4c usw., welche in einer Flucht und neben dem schweren Verschlussglied 3 liegen. Diese Anordnung ist insbesondere bei Flüssen zweekmässig, deren Bett normalerweise verhältnismassig schmal ist, aber sich bei Hochwasser beträchtlich verbreitern kann.

Bei der Ausführung der Fig. 18 sind das

schwere Verschlussglied oder die schweren Verschlussglieder (welche z.B. die Bauart einer Drehklappe haben) bei 13 sichtbar und in Durchlässen untergebracht, welche Kanäle 15 in dem Mauerwerk 1 bilden, über den Kanälen 15 liegt die Sohle 18, welche das leichte Verschlussglied oder die leichten Verschlussglieder 14 trägt, welche z.B. als Aufsätze ausgebildet sind, und deren Stützstreben bei 20 dargestellt sind. Die grösste Stauhöhe ist bei H dargestellt.

Fig. 19 bis 21 zeigen eine zweckmässige

Ausführungsform des leichten. Verschlussgliedes. D^as Verschlussglied umfasst einen Aufsatz 21, welcher um waagerechte Achsen 22 der Schwelle aus Mauerwerk 8 schwenkbar ist. Der Aufsatz 21 weist eine Blechtafel 23 auf, welche durch zwei durch nicht dargestellte Träger verstrebte profilierte Ständer 24 bewehrt wird. Auf halber Hohe der Ständer 24 sind Stützstreben 25 angelenkt, deren Kopf mit diesen Streben über einen Gabelkopf 26 und einen Stift 27 verbunden ist, wie in Fig. 21 dargestellt. Der Fuss 28 der Stützstreben 25

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stutzt sich in einer Glextschiene 31 besonderer Bauart, einer sogenannten Pasquaud-Gleitschiene^ab. Die Gleitschiene 31 besitzt eine East 32, welche den Aufsatz 21 in der oberen Stellung hält. Stromaufwärts von der Hast 32 ist eine schräg nach stromaufwärts und nach unten profilierte Ausweiehrast 33 ausgebildet, welche den Puss 28 in eine von einem Führungsseitenteil 35 eingefasste seitliche Sinne 34 zu führen sucht*

Ferner sind hydraulische Mittel zur Betätigung des Aufsatzes 21 im Trockenen vorgesehen. Diese Mittel umfassen einen Arbeitszylinder 36, welcher um eine Achse 37 schwenkbar ist, welche am Boden einer zwischen den beiden Gleitschienen 31 ausgehobenen gemauerten Grube 38 angeordnet ist. Die Kolbenstange 39 des ArbeiteZylinders 36 lauft in einen Ausgleichshebel 41 aus, welcher bei 42 in an den Ständern 24 befestigten Lagern 43 schwenkbar ist· Die Verbindungsmittel zwischen dem Aufsatz 21 und der Sohle umfassen noch Ketten 44, welche an den Ständern 24 und über Federn 45 an der Sohle 1 befestigt sind.

Wenn sich ein einen Durchlass 6 versehlies-

sender Aufsatz 21 in der liegenden Stellung befindet (gestrichelt in Fig. 1_C9 dargestellt) und angehoben werden soll, wird Druckol in eine die Arbeitszylinder 36 speisende gemeinsame Leitung geschickt. Die Anhebebewegung wird durch die Ketten 44 angehalten, sobald die Füsse 28 der Stützstreben 25 zwischen den Rasten 32 und den Ausweichrasten 33 liegende Stellungen einnehmen. Wenn jetzt der Druck erniedrigt wird, greifen alle Stutzstreben in die Rasten 32 ein.

Da die Betätigung im !Trockenen erfolgt, können Zylinder mit sehr kleinem Durchmesser benutzt werden, welche durchaus den bei Kipperlastwagen benutzten entsprechen. Wenn die gleiche Betätigung gegen den Wasserdruck erfolgen müsste, wäre dies nicht der Fall, und die Wirtschaftlichkeit des Systems wäre erheblich kleiner.

ITm die aufgerichteten und sich an ihren

Stützstreben 25 abstützenden Aufsätze 21 herunterzuklappen, wird den Arbeitszylindern 36 von neuem Druckol zugeführt, [ aber jetzt unter einem höheren Druck. Die Federn 45 der

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Halteketten 44 verlangern sich dann so weit, dass jede Stutzstrebe nach stromaufwärts über die Ausweichrast 33 hinausgeht. Bei Verminderung des Drucks klappen alle Tafeln herunter, wobei die Fusse 28 nach stromaufwärts in den Rinnen 34 gleiten, wobei sie durch die Seitenteile 35 geführt werden.

Beispielshalber sei angegeben, dass, da

der leichte Aufsatz 21 nur im Trockenen betätigt wird und nur den statischen Wasserdruck aushält, sein Gewicht bei einer Hohe von 3 m und einer Breite von 4 m zu 2 Tonnen angenommen werden kann, während ein schwerer unter Last betätigbarer Aufsatz gleicher Fläche grossenordnungsmassig 6 Tonnen wiegen würde.

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Claims (13)

1. Pat entanspruche

   Bewegliches Wehr fur Wasserlaufe, wie Flüsse, Bäche, Seen oder dergleichen, mit einem festen in dem Bett des Wasserlaufs verankerten Teil und einem beweglichen Schütz zur Regelung des für das Wasser in dem Wehr gelassenen Durchtrittsquerschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schütz wenigstens ein unter Last regelbares Verschlussglied (3), schweres Verschlussglied genannt, und wenigstens ein nur im Trockenen regelbares Verschlussglied (4), leichtes Verschlussglied genannt, aufweist.
2. 2.) Wehr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle des leichten Verschlussgliedes (4) höher als der Pegel (H ), welcher der Höhe für die freie Schifffahrt auf dem Wasserlauf zwischen dem Wehr und einer stromaufwärts liegenden bestimmten Stelle (B) entspricht, liegt, wenn das schwere Verschlussglied (3) vollständig zurückgezogen ist.
3. 3.) Wehr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leichte Verschlussglied (4) und das schwere Verschlussglied (3) seitlich nebeneinander liegen, wobei ihre Oberkanten in der Schliessungsstellung auf gleicher Höhe liegen, während ihre unteren Schwellen (7, 8) auf verschiedenen HÖh-ven liegen.
4. 4.) Wehr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leichte Verschlussglied (14) und das schwere Verschlussglied (13) übereinander liegen, wobei die Schwelle des leichten Verschlussgliedes über dem für die Verschiebung des schweren Verschlussgliedes vorgesehenen Durchlass liegt.
5. 5.) Wehr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leichte Verschlussglied (4) in der Gegend des Bettes (2) des Wasserlaufs liegt, welche die geringste Tiefe hat, während das schwere Verschlussglied (3) in der der grössten Tiefe des Bettes des Wasserlaufs entsprechenden Gegend ausgebildet ist.
6. 6.) Wehr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leichte Verschlussglied (4) einen um eine waagerechte Achse (22) schwenkbaren Aufsatz (21) aufweist,

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   welcher mit wenigstens einer einer Gleitschiene (31 ) zugeordneten Stützstrebe (25) versehen ist und nur zwei Betriebsstellungen besitzt, nämlich eine etwa lotrechte Staustellung und eine etwa waagerechte heruntergeklappte Stellung.
7. 7.) Wehr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (21) des leichten Verschlussgliedes unmittelbar um eine seiner Schwelle (8) angehörende waagerechte Achse (22) schwenkbar ist·
8. 8.) Wehr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelstellung des Aufsatzes (21) durch einen Arbeitszylinder (36) gesteuert wird, welcher in einer stromabwärts von der Schwelle liegenden Grube (38) untergebracht und an dem Boden derselben schwenkbar ist.
9. 9.) Wehr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stromabwärts befindliche Seite des Aufsatzes (21) mit der Sohle (1) über ein elastisches Ruckholglied (45) verbunden ist, und dass der Fuss (28) der Stutzstrebe (25) längs einer Gleitschiene (31) verschieblich ist, welche eine Ausweichrast (33) stromaufwärts von der Halterast (32) besitzt, welche gestattet, die Stützstrebe (25) und den Aufsatz (21) in der oberen Stellung zu halten.
10. 10.) Wehr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der leichte Aufsatz (21) zwei Stützstreben (25) aufweist, welche zwei Gleitschi.enen (31) zugeordnet sind, zwischen welchen eine einen schwenkbaren Hebearbeitszylinder (36) enthaltende Grube (38) ausgebildet ist.
11. 11.) Verfahren zur Bedienung der das bewegliche Schütz eines Wehie gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10 bildenden leichten und schweren Verschlussglieder, dadurch gekennzeichnet, dass das leichte Verschlussglied (4) betätigt wird, wenn es sich im Trockenen befindet, wobei seine Schwelle (8) im Augenblick der Betätigung nicht von dem Wasserspiegel erreicht wird.
12. 12.) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch

    gekennzeichnet, dass, wenn das leichte Verschlussglied (4) des beweglichen Schützes offen ist, seine Schliessung erfolgt, wenn die Strömungsmenge des Wasserlaufs unter einen Wert (Q_n) fällt, welcher gleich der Stromungsmenge ist,

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    welche die natürliche Schiffahrt zwischen einer stromaufwärts von dem Wehr liegenden bestimmten Stelle (B) und dem Wehr erlaubt, wenn seine öffnung vollständig freigelegt ist.
13. 13.) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das sich vorher in der Schliessungsstellung befindende leichte Verschlussglied- (4) vollständig geöffnet wird, wenn die Strömungsmenge des Wasserlaufs einen Wert übersteigt, welcher über dem ((2) liegt, welcher die natürliche

    einer ⁿ ..

    Schiffahrt zwischen/stromaufwärts von dem Wehr liegenden bestimmten Stelle (B) und dem Wehr ermöglicht, ohne dass jedoch diese Strömungsmenge einen Wert erreicht, für welchen bei zurückgezogenem schweren Verschlussglied (3) der Wasserspiegel an dem Wehr die Schwelle (8) des leichten Verschlussgliedes (4) erreicht.

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