DE2660448B1

DE2660448B1 - Wehr mit einer um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerten Stauklappe

Info

Publication number: DE2660448B1
Application number: DE2660448A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Nomura
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-18
Filing date: 1976-09-16
Publication date: 1981-02-05
Also published as: GB1506079A; DE2641704C3; DE2660448C3; DE2641704B2; US4073147A; DE2641704A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wehr nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind selbsttätig arbeitende Wehre bekannt, bei denen die anfänglich aufrechtstehende Stauklappe bei E^rreichen eines vorgegebenen Wasserstandes nach unten klappt und durch eine selbsttätig arbeitende Hydraulikeinrichtung bei Erreichen eines minimalen Wasserstandes wieder nach oben gehoben wird. In der AT-PS 2 00 506 ist ein solches Wehr beschrieben. Die Stauklappe ist bei diesem Wehr an einen Arbeitszylinder angelenkt, die bei ihrer Klappbewegung den Kolben im Zylinder nach unten schiebt. Die Bewegung nach oben erfolgt durch Einpumpen von Druckmittel in den Druckraum des Arbeitszylinders, wobei bei der Ausführungsform nach Fig. 4 der genannten Druckschrift eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die im wesentlichen aus einem Zylinder und einer dessen Kolben abstützenden Feder besteht. Diese Steuerung erlaubt es jedoch nicht, die Stauklappe in einer vorgegebenen Stellung stehen zu lassen, um den selbsttätigen Betrieb zu unterbinden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für ein Wehr der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Stauklappe dieses Wehrs auf einfache Weise in einer vorgegebenen Stellung festhaltbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Wehr mit aufgerichteter Stauklappe sowie einen hydraulischen Antrieb mit Steuereinrichtung,

F i g. 2 das Wehr nach F i g. 1 mit schräggestellter Stauklappe,

F i g. 3 das Wehr nach F i g. 1 mit aufgerichteter Stauklappe, wobei die eingezeichneten Pfeile angeben, daß die Pumpe für das Druckmittel in Betrieb gesetzt ist, F i g. 4 das Wehr nach F i g. 1 mit abgesenkter

Stauklappe, wobei eingezeichnete Pfeile angeben, daß

ίο der Automatikbetrieb abgeschaltet ist und die Stauklappe durch Entleeren der Druckkammer nach unten bewegt wird, und

Fig.5 eine abgewandelte Ausführungsform der zweiten Kolbenzylinderanordnung.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Wehr ist die Stauklappe 1 bewegungsübertragend mit einem einfach wirkenden hydraulischen Antrieb 105 verbunden. Dieser hat einen stromabwärts der Stauklappe 1 an einem Lager angelenkten hydraulischen Arbeitszylinder 106, dessen mit einem Kolben 107 fest verbundene Kolbenstange 108 mit ihrem freien Ende an der Stauklappe 1 angelenkt ist. Ein Anschluß 109 des Arbeitszylinders 106 ist mit einer hydraulischen Steuereinrichtung 110 strömungsverbunden. Diese enthält einen Steuerzylinder 111 mit einem darin verschieblichen PColben 112, welcher diesen Zylinder in eine mit dem Anschluß 109 strömungsverbundene Druckkammer 113 und eine Dämpfungskammer 114 unterteilt. Eine in der Dämpfungskammer 114 angeordnete Feder 115 belastet den Kolben 112 in Richtung auf die Druckkammer 113. Die Dämpfungskammer 114 hat einen größeren Rauminhalt als der Arbeitszylinder 106 und eine (nicht gezeigte) Entlüftungsöffnung.

Die Druckkammer 113 ist über eine Rücklaufleitung 121 mit einem darin angeordneten Ventil 122 sowie über eine Druckleitung 123 mit einer ein Überdruckventil 125 aufweisenden Pumpe 124, einem Rückschlagventil 126 und einem Druckmesser 127 mit einem Druckmittelbehälter Tströmungsverbunden.

In der in Fig.5 gezeigten Abwandlung ist eine Einstellschraube 116 vorgesehen, mittels welcher sich die von der Feder 115 auf den Kolben 112 ausgeübte Belastung und damit die Höhe W des Wasserspiegels, bei welcher die Klappe 1 in die geöffnete Stellung geschwenkt wird, einstellen läßt.

Die beschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen: Zunächst wird die von der Feder 115 ausgeübte Belastung so eingestellt, daß sich die Stauklappe 1 bei einer gewünschten Höhe W des Wasserspiegels von der aufrechten, geschlossenen in die liegende, geöffnete Stellung senkt. Ist das Ventil 122 in der Rücklaufleiiung 121 geschlossen, so bleibt die Stauklappe 1 in der aufrechten Stellung, solange die von der Feder 115 in der hydraulischen Steuereinrichtung 10 ausgeübte Haltekraft größer ist als der die Steuerklappe 1 beaufschlagende Wasserdruck (F i g. 1). Steigt jedoch der Wasserspiegel so weit an, daß der die Stauklappe 1 beaufschlagende Wasserdruck größer ist als die Gegenhaltekraft der Feder 115, so wird das Druckmittel aus dem Zylinder 106 in die Druckkammer 113 des hydraulischen Steuerzylinders 111 gepreßt und ver-

■ schiebt den Kolben 112 entgegen der Belastung durch die Feder 115, bis zwischen dem Druck des Druckmittels in der Druckkammer 113 und der von der Feder 115 ausgeübten Kraft ein Gleichgewichtszustand erreicht ist. Dabei senkt sich die Stauklappe 1 in die in F i g. 2 gezeigte geneigte Stellung, so daß der Wasserspiegel abnimmt. Übersteigt die von der Feder 115 ausgeübte

Kraft dann wieder die Belastung der Stauklappe 1 durch den Wasserdruck, so schiebt die Feder 115 den Kolben

112 wieder vorwärts, so daß das in der Druckkammer

113 enthaltende Druckmittel wieder in den Arbeitszylinder 106 gepreßt wird, um die Kolbenstange 108 auszustrecken und damit die Stauklappe 1 in Abhängigkeit von der Höhe des Wasserspiegels selbsttätig zwischen der aufrechten und einer geneigten Stellung verschwenkt, um jeweils einen Gleichgewichtszustand zwischen der von der Feder 115 in der Steuereinrichtung 110 ausgeübten Kraft und dem die Stauklappe 1 belastenden Wasserdruck herbeizuführen. Während dieser Vorgänge fließt kein Druckmittel H über die Rücklaufleitung 121 oder die Druckleitung 123 aus der Druckkammer 113 der Steuereinrichtung 110. Das in der Druckkammer 113 und im Arbeitszylinder 106 eingeschlossene Druckmittel //überträgt den die Stauklappe 1 belastenden Wasserdruck auf den Kolben 112 und damit auf die Feder 115 und umgekehrt.

Zum Senken der Stauklappe 1 in die abgesenkte Stellung unabhängig von der Höhe des Wasserspiegels wird das Ventil 122 in der Rücklaufleitung 121 geöffnet, so daß das in der Druckkammer 113 und im Arbeitszylinder 106 enthaltene Druckmittel in den Behälter Tabfließt, wodurch sich die Stauklappe 1 unter ihrem eigenen Gewicht senkt. Will man andererseits die Stauklappe 1 unabhängig von der Höhe des Wasserspiegels aufrichten, so wird das Ventil 122 in der Rücklaufleitung 121 geschlossen und die Pumpe 124 in Gang gesetzt, um das Druckmittel über die Leitung 123 in die Druckkammer 113 zu pressen (Fig.5). Das Druckmittel H verschiebt dabei den Kolben 112 entgegen der Belastung durch die Feder 115 in Richtung auf die Dämpfungskammer 114 und wird gleichzeitig in den Arbeitszylinder 106 gepreßt, wodurch der Kolben 107 mit der Kolbenstange 108 nach oben gedrückt und die Stauklappe 1 aufgerichtet wird.

F i g. 5 zeigt eine Abwandlung der Steuereinrichtung 110, bei welcher die Dämpfungskammer 114 als Vorratsbehälter für das Druckmittel ausgebildet ist. Die Dämpfungskammer 114 ist im wesentlichen wie vorstehend beschrieben über eine Rücklaufleitung 121 und eine Druckleitung 123 mit der Druckkammer 113 verbunden.

Wie sich aus diesen Ausführungen ergibt, kann die Stauklappe 1 mittels eines hydraulischen Steuerzylinders, welcher sowohl durch Federkraft als auch durch mittels einer Pumpe erzeugten Druck betätigbar ist, zwischen ihrer aufrechten Schließstellung und der geneigten Öffnungsstellung verschwenkt werden. Solange der hydraulische Steuerzylinder nicht mit einem Druckmittel gespeist ist, wird sein Kolben direkt oder indirekt von der durch die Feder ausgeübten Gegenhaltekraft beaufschlagt. Dadurch wird die Stauklappe in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem sie belastenden Wasserdruck, und damit der über die Kolbenstange auf den Kolben ausgeübten Belastung, und der Gegenhaltekraft der Feder selbsttätig geöffnet und geschlossen. Selbst bei einem schnellen Anstieg des Wasserspiegels etwa infolge starken Regens öffnet sich die Klappe selbsttätig, um eine Überflutung zu verhüten. Auch beim Anprall von Schwemmgut, etwa Schwemmholz, an der Klappe werden die Stöße ohne Beschädigung aufgenommen, da die Klappe durch die Feder weitgehend elastisch abgestützt ist. Für die Überwachung des Wasserstandes ist keine Bedienungsperson notwendig, so daß sich die Betriebskosten beträchtlich verringern. Durch Verbinden des hydraulischen Steuerzylinders mit einer Pumpe läßt sich die Stauklappe unabhängig von der Höhe des Wasserspiegels in jede beliebige Winkelstellung schwenken, wodurch Wartung und Reparatur der Klappe wesentlich erleichtert sind.

Die verwendete Feder kann eine Schraubenfeder oder Tellerfeder sein. Sie ist nicht dem Wasser ausgesetzt und daher vor Korrosion geschützt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wehr mit einer um eine horizontale Achse schwenkbar gelagerten Stauklappe, mit einem selbsttätigen, hydraulischen Antrieb in Form eines einseitig beaufschlagbaren, am Mauerwerk des Wehrs und an der Stauklappe angelenkten Arbeitszylinders und eines über eine Hydraulikleitung mit der Druckkammer des Arbeitszylinders verbundenen Steuerzylinders, dessen Kolben gegen die Kraft einer im Steuerzylinder angeordneten Feder bewegbar ist und dessen Druckraum über eine Hydraulikleitung unter Zwischenschaltung einer Pumpe mit einem Druckmittelbehälter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (113) des Steuerzylinders (111) über eine Rücklaufleitung (121) mit dem Druckmittelbehälter (T) in Verbindung steht und daß in der Rücklaufleitung (121) ein Absperrventil (122) angeordnet ist.

2. Wehr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der die Druckkammer (113) des Steuerzylinders (111) mit dem Druckmittelbehälter (T) verbindenden Hydraulikleitung (123) ein Rückschlagventil (126) angeordnet ist.

3. Wehr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Kolben (112) begrenzte und der Druckkammer (113) bezüglich des Kolbens (112) gegenüberliegende Kammer (114) des Kolbens (111) des zweiten Steuerzylinders (111) als Druckmittelbehälter (T) dient.