DE2235272A1

DE2235272A1 - DEVICE FOR DESTRUCTING THE ENERGY OF THE WATER IN THE EVENT OF WATER SEALS, SUCH AS LOCKS, OVERFLOW WEIRS, ETC.

Info

Publication number: DE2235272A1
Application number: DE19722235272
Authority: DE
Inventors: Ralph Dr Ing Krummet; Klemens Michel
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1972-07-19
Filing date: 1972-07-19
Publication date: 1974-01-31

Description

Vorrichtung zum Vernichten der Energie des Wassers bei VIasserverschlüssen, wie Schleuse Überlaufwehren u. a.Device for destroying the energy of water in water closures, such as lock overflow weirs, etc.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vernichten der Energie des Wassers bei Wasserverschlüssen, wie Schleusen, Uberlaufwehren u. a., mit auf der Sohle einer dem Verschluß zugeordneten Kammer vorgesehenen Schikanen.The invention relates to a device for destroying the energy of the water at water closures, such as sluices, overflow weirs and others the sole of a chamber associated with the lock.

Zur Bllung einer umlauflosen Schleusenksmmer wird durch entsprechende Ausgestaltung oder Formgebung des Obertores, wie beispielsweise eines Drehsegmenttores, die Füllwassermenge durch das Tor selbst in die Kammer eingeleitet. Die bei dieser Pullart durch große Fallhöhe freiwerdende, kinetische Energie erzeugt bei einer mittleren Steiggeschwindigkeit des Kammerwasserspiegels von beispielsweise etwa 0,8 bis 1,0 m/min erhebliche Trossenkräfte an den zu schleusenden Schwimmkörpern, wie Schiffen, ähnen oder dergleichen. Die Einhaltung der Forderungen nach geringen Trossenkräften führten bisher zu einer Verlängerung der Schleusenkanuner und zu einer So'nlenvertiefung im Bereich des Oberhauptes, in Verbindung mit aufwändigen Konstruktionen von Prall-, Umlenk- und Stoßbalken, die zudem keine befriedigende Lösung bei großen Fallhöhen ergaben. Insbesondere kleinere Fahrgastschiffe sind in der kritischen Turbulenzzone sehr behindert, da.A corresponding Design or shaping of the upper gate, such as a rotary segment gate, the filling water is introduced into the chamber through the gate itself. The one with this one Pullart generates kinetic energy released by a large fall height mean rate of rise of the aqueous humor level of, for example, about 0.8 to 1.0 m / min considerable rope forces on the floats to be locked, like ships, herds or the like. Compliance with the demands for low Cable forces have so far led to an extension of the lock cannons and to a deepening in the area of the head, in connection with elaborate Constructions of impact, deflection and shock beams, which, moreover, are not satisfactory Solution for great heights of fall. In particular, there are smaller passenger ships very hindered in the critical turbulence zone because.

gerade deren Fahrgäste das Aufschaukeln durch das einströmende Wasser als sehr unangenehm empfinden.especially their passengers the rocking through the inflowing water feel very uncomfortable.

Um die Energie des Wassers bei großer Fallhöhe, wie dies bei Schleusen der Fall ist, zu vernichten, ist es bekannt geworden, auf der Sohle der Schleusenksmmer Schikanen anzuordnen, durch die die Energie des Wassers bei Auffallen auf diese vernichtet wird. Die bekannten Schikanen sind dabei als Höcker ausgeführt und es sind mehrere Reihen derartiger Höcker hintereinander in Strömungsrichtung des Wassers angeordnet. Das Wasser, das über einen Verschlußkörper auf diese Schikanen fällt, wird abrupt in seiner Strömungsrich tung abgebremst, wobei mangels einer Führung der Strömung eine unkontrollierbare Turbulenz im Bereich der Schikanen auftritt. Zwar wird mit diesen Schikanen die Energie des Wassers weitgehend vernichtet, indessen kann aber nicht verhindert werden, daß durch die auftretende turbulenz im Einfa1lbereich des Wassers Schwingungen in die Schleusenkammer weitergegeben werden, durch die hohe Trossenkräfte an den in der Scbleusenkammer verankerten Schwimmkörper auftreten. (Deutsche Patentschrift 56 930).About the energy of the water at a great height of fall, as is the case with sluices If the case is to be destroyed, it has become known on the bottom of the sluice kermmer Arrange baffles through which the energy of the water falls upon them is destroyed. The well-known harassment is designed as a hump and it are several rows of such humps one behind the other in the direction of flow of the water arranged. The water that falls on these baffles via a closure body, is braked abruptly in its flow direction, in the absence of a guide the flow an uncontrollable turbulence occurs in the area of the baffles. Although these harassments largely destroy the energy of the water, however but it cannot be prevented that the turbulence that occurs in the fall area The water's vibrations are passed on through the lock chamber high cable forces occur on the floating body anchored in the lock chamber. (German patent 56 930).

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die kinetische Energie des durch die Rdllmuschel eines Segmentverschlusses freigegebenen Fulletrahles des herabfallenden Wassers mit einfachen Mitteln so zu vernichten, daß insbesondere bei einer mittleren Steiggesc,hwindigkeit des Wasserspiegels in einer Schleusenkammer oder in einer anderen Sammelkammer von etwa 0,8 bis 1 mZmin Trossenkräfte von den an den Schleusen bzw. Kammerwänden befestigten Schwimmkörpern, wie Schiffe, ICahne u. a., kleiner als etwa 1/1000 des Gewichts des Schwimmkörpers sind, und bei Anwendung der Vorrichtung bei Schleusen einen wirksaiaen Schutz des Wasserverschlusses gegen auffahrende Schiffe, Zähne u. a. zu gewährleisten.Accordingly, the invention is based on the object of the kinetic Energy of the full beam released by the shell of a segment shutter to destroy the falling water with simple means so that in particular at an average rate of rise of the water level in a lock chamber or in another collection chamber of about 0.8 to 1 mZmin cable forces from the Floating bodies attached to the locks or chamber walls, such as ships, ICahne inter alia, are less than about 1/1000 the weight of the float, and in use the device is effective in locks Protection of the water seal against approaching ships, teeth, etc. to ensure.

Geniäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die.Schikanen von mindestens 2 Reihen unterschiedliche Größe aufweisenden Höckern und einer diesen nachgeschalteten Gleichrichterwand gebildet werden, und daß der Wasserverschluß als Drehsegmenttor mit zwischen einer Drempelwand und der Gleichrichterwand liegenden Schwenkraum ausgeführt ist.According to the invention, this object is achieved in a device of initially mentioned type solved in that die.Schikanen of at least 2 rows bumps having different sizes and a rectifier wall connected downstream of these are formed, and that the water seal as a rotary segment gate with between one Drempelwand and the rectifier wall lying swivel space is executed.

Durch die Anwendung der Schikanen, best'ehend aus den Höckern und der diesen folgenden, aufgelösten Gleichrichterwand, wird ein Durchflußwiderstand erzeugt, der eine Druckdifferenz zwischen dem Raum vor und dem Raum hinter der Gleichrichterwand hervorruft, die letztlich wiederum zu einer Gleichrichtung der turbulenten Strömung führt. Dadurch kann ein Aufschaukeln der in der rammer sich befindenden Schwimmkörper, wie Schiffe, Zähne u. a., verhindert werden, was wiederum die Sicherheit des Kainmerinhaltes gewährleistet. Ein weiterer Vorteil der Neuerung kann darin gesehen werden, daß diese Sicherheit des Kammerinhaltes mit sehr einfachen und robusten Mitteln erreicht wird.By using the harassment, consisting of the humps and the resolved rectifier wall following these becomes a flow resistance which creates a pressure difference between the space in front of and the space behind the rectifier wall which in turn ultimately rectifies the turbulent flow leads. This can cause the floating bodies in the rammer to rock. such as ships, teeth, etc., are prevented, which in turn reduces the security of the contents of the camera guaranteed. Another advantage of the innovation can be seen in the fact that this security of the chamber contents achieved with very simple and robust means will.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 -einen Längsschnitt durch eine Schleusenkammer mit einem an deren Obertor vorgesehenen Verschluß, Fig. 2 einen Schnitt durch die Schleusenkammer nach Fig. 1 in der Ebene I - I Am Obertor 1 eines als Schleuse ausgeführten Wasserv.erschlusses ist ein Drehzegmenttor 2- drehbar angeordnet, dessen zum Oberhaupt 3 gerichteter Rand 4 flüssigkeits dicht mit diesem abschließt. Unterhalb dieses Oberhauptes 3 schließt sich eine Drempelwand 5 an, die von Oberhaupt bis zur Sohle 6 der-Schleuse reicht und vorzugsweise derart aus einer das Oberhaupt tangierenden Lotrechten x versetzt ist, daß zwischen der Lotrechten und der Drempelwand noch ein freier Raum verbleibt. Das Ende dieser Drempelwand 5 weist eine zum Schleuseninneren 7 gerichtete Schräge 8 auf, die bis zur Sohle 6 hin reicht, auf der wiederum Schikanen 9 angebracht sind. Die Schikanen 9 werden im wesentlichen von mindestens zwei Reihen von Höckern 10, 11 unterschiedlicher Größe und einer diesen nachgeschalteten Gleichrichterwand 12 gebildet. Die Höcker 10, 11, von denen die größeren 10 der Drempelwand 5 und die kleineren 11 der Gleichrichterwand 12 zugewandt sind, sind so gegeneinander versetzt, daß zwischen den freien Räumen der ersten Reihe die Höcker 11 der zweiten Reihe seitlich zurückversetzt,-angeordneb sind. Die diesen Höckern 10, 11 wiederum nachgeschaltete Gleichrichterwand 12 ist wesentlich höher als die Höcker ausgeführt und besteht vorzugsweise aus senkrecht undwaagrecht angeordneten Streben 13, 14, die zusammen ein Gitterwerk bilden, durch dessen vorzugsweise horiontale Maschen das vom Oberhaupt 3 in das Schleuseninnere 7 einfallende Wasser fließen kann. Um dabei einerseits die Gleichrichterwand 12 und andererseits das Oberhaupt 3 mit dem an ihm vorgesehenen Verschluß 2, 4 vor Beschädigungen durch auf diese Teile auffahrende SchlJimmkörper, wie Schiffe, Kähne u. a., zu schützen, ist die Gleichrichterwand als Stoßschutz ausgeführt und entsprechend den zu erwartenden Schiffsstößen auf der Sohle fest veraiert.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown. It shows: FIG. 1 with a longitudinal section through a lock chamber a closure provided at its upper gate, FIG. 2 shows a section through the lock chamber according to Fig. 1 in level I - I at the Obertor 1 of a water lock designed as a lock a rotary segment gate is arranged to be rotatable, whose to the head 3 directed edge 4 closes liquid-tight with this. Below this Head 3 is followed by a jamb wall 5 that extends from head to sole 6 the lock is sufficient and preferably in such a way from a tangent to the head Perpendicular x is offset that between the perpendicular and the jamb wall a free space remains. The end of this jamb wall 5 has a lock interior 7 directed incline 8, which extends to the sole 6, on which in turn chicanes 9 are attached. The baffles 9 are essentially of at least two rows of humps 10, 11 of different sizes and a rectifier wall connected downstream of these 12 formed. The humps 10, 11, of which the larger 10 of the jamb wall 5 and the smaller 11 facing the rectifier wall 12 are so against each other offset that between the free spaces of the first row, the humps 11 of the second Row set back laterally, are arranged. Which these humps 10, 11 in turn downstream rectifier wall 12 is designed to be much higher than the hump and preferably consists of vertically and horizontally arranged struts 13, 14, which together form a latticework, through its preferably horizontal mesh the water falling from the head 3 into the lock interior 7 can flow. Around while on the one hand the rectifier wall 12 and on the other hand the head 3 with the provided on it closure 2, 4 from damage by colliding with these parts The rectifier wall is used to protect debris, such as ships, barges, etc. designed as impact protection and in accordance with the expected impacts from the ship the sole firmly veraiert.

Die )iirk'ungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Durch Absenken des Drehsegmenttores 2 in die gestrichelte Füllspaltstellung wird bei einer Ausgangsfallhöhe H zwischen dem oberen Wasserspiegel 15 und dem unteren Waserspiegel 16 im Schleuseninneren 7 ein Füllstrahl freigegeben, der entlang der Drempelwand 5 sowie Sohle 6 an den Schikanen 9 abgebremst undnach oben unter Bildung einer Walz mit horizontaler Achse umgelenkt wird. Diese verwirbelte Strömung wird durch die Gleichrichterwand 12 in eine gleichmäßige, parallel gerichtete Strömung zum Schleuseninneren 7 umgewandelt, ohne daß dabei starke, die Schwimmkörper aufschaukelnde und an deren Trossen stark ziehende FLrafte entstehen.The operation of the device is as follows: By Lowering the segment gate 2 in the dashed filling gap position is at a Starting height of fall H between the upper water level 15 and the lower water level 16 released a filling jet in the lock interior 7, which runs along the jam wall 5 and sole 6 braked at the baffles 9 and upwards with the formation of a roller is deflected with a horizontal axis. This swirled flow is caused by the Rectifier wall 12 in a uniform, parallel flow to the lock interior 7 converted without being strong, the floating bodies rocking and other Lines of strong pulling forces are created.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Device for destroying the energy of the water in the case of water closures, such as locks, overflow weirs and others, with one assigned to the lock on the sole Hammer provided baffles, characterized in that the baffles (9) of at least two rows of different sized bumps (10, 11) and one of these downstream rectifier wall (12) are formed, and that the Water seal as a rotary segment gate (2) with between a jamb wall (5) and the Rectifier wall lying swivel space is executed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rectifier wall (12) made of several vertically and horizontally connected struts (13, 14? is formed.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized thereby, that the rectifier wall (12) is designed as a shock protection device.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the struts (13, 14) of the rectifier wall (12) have a rectangular cross-section.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the humps (10) of one row are larger than the humps (11) of the second row.