DE2718991A1 - Steuerbares bzw. einstellbares wehr - Google Patents

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MDNCHEN «l HAMBURG ^7 1 899 I

TElEFON: 555476 8000 MO NCH E N 2, TElEGkAMME: KARPATEN! MATHIIDENSTRASSE 12 TELEX·. 5 29 068 k ARP O

28. April 1977

V.42856/77 12/Hh

Arturo Colaraussi und Vittorio Merli

Ferrara (Italien)

Steuerbares bzw. einstellbares Wehr.

Die Erfindung bezieht sich auf steuerbare bzw. einstellbare Wehre. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein steuerbares Wehr derjenigen Art, bei welcher wenigstens eine Metallklappe vorgesehen ist, die an einer Schwellenausführung angelenkt ist, welche am Boden des abzudämmenden Wasserweges verankert ist, wobei Behälter vorgesehen sind, in welche Luft und/ oder Wasser zugelassen oder aus ihnen herausgezogen werden kann mittels Leitungen, üb die Metallklappe zu betätigen.

Steuerbare Wehre der obengenannten Art sind bekannt, fiel bekannten Wehren dieser Art bestehen Nach-

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teile hinsichtlich eines Mangels an Zuverlässigkeit und hinsichtlich der hohen Kosten, die sich insbesondere aus zwei besonderen Eigenschaften ergeben, nämlich

a) aus dem Vorhandensein von Organen für Unterbrechung an den Leitungen für Wasser und für Luft, wodurch auch das Verteilungsnetzwerk für diese Arbeitsmittel kompliziert wird, und

b) aus dem Vorhandensein von teueren Einrichtungen, um zu verhindern, daß die Schwellenausführung sich in den Sand eingräbt.

Ein anderer Nachteil bekannter Wehre besteht in der Schwierigkeit, die Stellung der Klappe während eines Manövers bzw. während der Einstellung oder im Betrieb sicher zu steuern, insbesondere, wenn das Wehr mehrere Klappen aufweist, die Seite an Seite angeordnet sind.

Tatsächlich kann ein erhöhtes Gewicht, beispielsweise zufolge von Vertrustungen oder zufolge Eingrabens in den Sand, oder zufolge hydraulischer Ströme in dem Wasserweg, in welchem die Klappe angeordnet ist, oder zufolge Änderungen des Flüssigkeitsspiegels zu einem beträchtlichen Unterschied in der Schrägstellung der Klappe führen. Wenn die Klappen Seite an Seite angeordnet sind, ergeben sich beträchtliche Wasserverluste zwischen benachbarten Bassins mit unterschiedlichein Wasserspiegel, wodurch ein wirksames Abdämmen mittels des * Wehres beeinträchtigt ist.

Wenn weiterhin das steuerbare oder einstellbare Wehr sich ändernden Betriebsbedingungen ausgesetzt wird, wobei Wasserspiegelunterschiede sogar zwischen den Bassins umgekehrt werden, die von den Wehr hervorgerufen sind, und Insbesondere, wenn die Werte der Was-■erspiegelunterschiede in den Bassins eich ändern kön nen, wie es allgemein der Fall ist, wenn eines der beiden

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benachbarten Bassins, die durch das Wehr erzeugt sind, das Meer ist, ist gefunden worden, daß die Wirkung bzw. der Nutzen einer Klappe sich in Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen stark ändern kann bzw. stark wechselt, wobei die Wahrscheinlichkeit besteht, daß es schwierig ist, echte Gleichgewichtsbedingungen hervorzurufen.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein steuerbares Wehr zu schaffen, bei welchem das Klappengleichgewicht unter Betriebsbedingungen in absolut zuverlässiger Weise gewährleistet ist, und bei welchem die Gefahren beseitigt sind, daß beispielsweise die Schwellenausführung sich in den Sand eingräbt.

Gegenstand der Erfindung ist ein steuerbares Wehr mit wenigstens einer Metallklappe, die mit einem Luftbehälter versehen und an einer Schwellenausführung angelenkt ist, welche am Boden des abzudämmenden Wasserweges angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist ein solches Wehr dadurch gekennzeichnet, daß in der Metall— klappe Öffnungen vorgesehen sind, von denen Leitungen ausgehen mit einer Ellbogenkrümmung im Bereich der Schwellenausführung, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um Luft in den Luftbehälter der Metallklappe einzulassen, wobei der Luftbehälter nach Art eines umgestülpten offenen Glases ausgebildet und mit Entlastungsventilen am oberen Ende versehen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines steuerbaren

Wehres gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Qtierschnittsansicht nach Linie II—II der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine der Fig. 2 analoge Querschnittsansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

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Pig. k zeigt in weiter vergrößertem Maßstab eine Einzelheit eines Wehres gemäß der Erfindung.

Gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt ein Wehr gemäß der Erfindung eine Schwellenausführung 1 aus armiertem bzw. bewehrtem Beton mit einer hohlen Ausnehmung 2. In der Schwellenausführung 1 ist im Bereich der Kante 3 bei k mittels eines mit einem Stoffband V abgedeckten Gelenkes oder Schamieres wenigstens eine Metallklappe 5 zweckentsprechender Länge abgedichtet angelenkt, und insbesondere eine Mehrzahl von Metallklappen 5, wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Metallklappe 5 weist eine Metallplatte auf, an der ein Luftbehälter 7 nach Art eines umgestülpten Glases, der ebenfalls aus Metall gebildet ist, befestigt ist, der seinerseits mit einer Öffnung oder einem Entlastungsventil 8 versehen ist.

An der Fläche der Metallplatte 6 ist eine Mehrzahl von Löchern 9 vorgesehen, die ihrerseits durch kleine Platten 10 oder Tafeln 10 abgedeckt sind.

Von den Löchern 9 geht eine Mehrzahl von Leitungen

11 aus, die im Bereich der Anlenkung der Metallplatte an der Schwellenausführung 1 mit einer Ellbogenkrümmung

12 versehen sind. Im Bereich der Austrittsöffnung der Ellbogenkrümmung 12 befindet sich eine Art Klappe 12* aus biegsamem Material, beispielsweise aus Kautschuk, die als Rückschlagventil dient.

Die Metallklappe 5 ist weiterhin mit der Schwellenausführung 1 mittels biegsamer Zugorgane 13 verbunden, die beispielsweise aus Seilen oder aus Ketten gebildet sind.

In der Schwellenausführung 1 ist nahe der Zone, in welcher die Metallklappe 5 angelenkt ist, eine Druckluftleitung Ik vorgesehen, von welcher eine Mehrzahl von Düsen 15 ausgeht, die später beschrieben werden.

Gegebenenfalls sind in der Schwellenausführung 1

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und insbesondere in ihrer Ausnehmung 2 mehrere Blöcke 16 beispielsweise aus elastomerem Material vorgesehen, um die Metallklappe 5 abzustützen, wenn diese in der Ausnehmung 2 der Schwellenausführung 1 aufgenommen ist.

In Fig. 4 ist eine Düse 15 in vergrößertem Maßstab dargestellt, d. h. eine Düse 15, wie sie von der Druckluftleitung 14 ausgeht. Wie aus dieser Figur ersichtlich, weist die Düse 15 ein kleines Rohr 17 auf, welches in einen Käfig 18 mündet, in welchem eine Metallkugel 19 angeordnet ist. Das kleine Rohr 17 und der Käfig 18 sind mit einer Kappe 20 abgedeckt, die an der Schwellenausführung 1 befestigt ist und die Teile 21 kegelstumpfförmiger Gestalt aufweist mit einer Öffnung 22 im Bereich der kleineren Basis der kegelstumpfförmigen Gestalt.

In Fig. 3 ist ein steuerbares Vehr gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, weist die Metallklappe 23 auf ihrer Innenseite eine Platte 24 auf, durch deren Anwesenheit zwei Räume 25 und 26 gebildet sind. Der Raum 25 weist im Bereich seines freien Endes eine große bzw. weite Öffnung 27 auf, wohingegen der Raum 26 ein geschlossener Raum ist, der den eigentlichen Luftbehälter nach Art eines umgestülpten Glases bildet und mit einem Luftventil 26' ausgerüstet ist. Insbesondere die Platte 24 weist in dem Bereich, in welchem die Metallklappe 23 den Düsen 15 gegenüberliegt, eine einstellbare Klappe 24* auf.

Im Bereich desjenigen Endes der Schwellenausführung 1, das dem Ende gegenüberliegt, an welchem die Metallklappe 23 angelenkt ist, befindet sich eine Kammer 28, die aufgeblasen und entlastet werden kann und welche den gesamten Rand der Schwellenausführung 1 umgibt, üb größere Sicherheit dafür zn gewährleisten, daß die Schwellenausführung 1 sich nicht In den Sand eingräbt.

Hinsichtlich der weiteren Bauteile ist das Vehr gemäß

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Fig. 3 der Ausführung gemäß Fig. 2 gleich.

Die Arbeitsweise des Wehres gemäß Fig. 2 ist wie folgt:

Ausgehend vom zusammengefallenen Zustand des Wehres, in welchem die Klappe 5 in der Ausnehmung 2 der Schwellenausführung i aufgenommen ist, wird über die Düsen 15 Luft in die Klappe 5 eintreten gelassen, und genauer gesagt, ins Innere des Luftbehälters 7 nach Art eines umgestülpten Glases. Die Luft, die in den Luftbehälter 7 eintritt, füllt diesen und verleiht der Klappe 5 Schwimmfähigkeit, die unter Drehung um die Anlenkstelle k aufsteigt, bis der Wasserspiegelunterschied in benachbarten Becken, Bassins oder dergleichen erzielt ist, wie er in Fig. 2 dargestellt ist.

Die Luft wird kontinuierlich in die Luftbehälter 7 der Metallklappe 5 eintreten gelassen, d. h. während der gesamten Zeit, während welcher die Klappe 5 vom Boden in ihre Arbeitsstellung aufsteigt, weil Luft kontinuierlich durch die Löcher bzv.^r. Entlastungsventile 8, die in der Klappe 5 gebildet sind, austritt. Die Stellung der Klappe 5 wird durch Änderung der Menge der durch die Düsen 15 hindurch zugeführten Luft geregelt.

Durch Erzeugung des Wasserspiegelunterschiedes in den benachbarten Becken, Bassins oder dergleichen, und zwar oberhalb und unterhalb des l/ehres gemäß der Erfindung, ist ein Zustand geschaffen, in welchem Wasser aus dem Becken mit höherem Wasserspiegel nach unten in das Becken mit niedrigerein Wasserspiegel fließt, indem es durch die in der Klappe 5 gebildeten Löcher 9 und über die Leitungen 11 fließt und in die Ausnehmung 2 der Schwellenausführung 1 eintritt. Auf diese Weise ist in der SchwellenausfUhrung 1 ein Wasserstrom erzeugt, der die Ausnehmung 2 der SchwellenausfUhrung 1 von Sand und dergleichen frei hält.

Um die Klappe 5 zusammenfallen zu lassen, ist es

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ausreichend, die Luftzufuhr zur Leitung lh und demgemäß zu den Düsen 15 zu unterbrechen. Hierbei tritt dann die in dem Luftbehälter 7 befindliche Luft langsam aus den Löchern bzw. Ventilen 8 aus, wodurch die Schwimmfähigkeit der Klappe 5 verringert wird und die Kluppe 5 sich allmählich um die Anlenkstelle k nach unten dreht, wobei diese Drehbewegung sich bis zum Stillstand in Anlage an der Schwellenausführung 1 verlangsamt. Danach ist die Klappe 5 in der Ausnehmung 2 der Schwellenausführung 1 aufgenommen.

Die Arbeitsweise der Ausführungsfonn gemäß Fig. 3 ist der Arbeitsweise der Ausführungsfonn gemäß Fig. 2 im wesentlichen identisch. Der einzige Unterschied in der Arbeitsweise betrifft die Fähigkeit der Klappe, eine vorbestimnite Stellung als Funktion der Stellungen beizubehalten, in welche die Klappen 2h^% gebracht werden. Durch Einnehmen einer Gleichgewichtsstellung, d. h. der Stellung gemäß Fig. 3 bewirkt im Fall von Veränderungen der äußeren Bedingungen am Wehr, durch welche die Klappe 23 bzw. die Klappen 23 veranlaßt werden, mit der Schwellenausführung 1 einen größeren Winkel zu bilden, Drehung der Klappe oder Klappen 23 um die Anlenkstelle, daß durch die Düsen 15 zugeführte Luft in den Raum 25 eintritt, aus welchem die Luft dann sehr schnell austritt. Gleichzeitig tritt die im Raum 26, der den eigentlichen Luftbehälter nach Art eines umgestülpten Glases bildet, enthaltene Luft allmählich durch das Ventil 27 aus. Gleichzeitig wird dem Raum 26 durch die Düsen 15 hindurch keine Luft zugeführt. Hierdurch wird eine Drehung der Klappe oder Klappen 23 im Sinne eines Zusammenfallens hervorgerufen, wodurch der vorbestimmte Gleichgewichtswinkel für die Klappe oder Klappen 23 wieder hergestellt wird.

Das Arbeiten eines Wehres gemäß der Erfindung ist vollständig zuverlässig, d. h. sicher, und zwar zufolge

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der beschriebenen besonderen Ausführung, durch welche die Metallklappe kastenartige Gestalt mit offenem Boden hat. Die Klappe bildet dabei in ihrer Ruhestellung einen ausgezeichneten glockenförmigen Behälter, der vollständig mit Luft gefüllt werden kann, um einen Aufsteigschub zu erhalten, der dem Volumen der gesamten Klappe entspricht bzw. gleich ist. Dies stellt eine beträchtliche Sicherheit gegen evtl. Ablagerungen oder Absetzungen von Feststoffmaterial dar, welches sich während der unwirksamen Periode der Klappe auf dieser absetzt oder anlagert. Weiterhin ist zufolge des Vorhandenseins der Mittel, mit denen mit Hilfe eines Wasserstromes es möglich ist, die Schwellenausführung und insbesondere die Ausnehmung 2 für die Klappe 5 bzw.23,wenn die Klappe gehoben ist, zu reinigen, gewährleistet, daß die Klappe 5 bzw. 23 sich vollständig in die Ausnehmung 2 bewegt.

Schließlich wird durch das Vorhandensein der Mittel, die es ermöglichen, die Klappe in der vorbestimmten Stellung zu halten, selbst wenn Störvorgänge auftreten wie Stöße oder dergleichen, sicheres Arbeiten des Wehres gemäß der Erfindung gewährleistet.

Ib Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich.

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Claims (4)

Patentansprüche

1.) Steuerbares Wehr mit wenigstens einer Metallklappe, die mit einem Luftbehälter versehen und an einer Schwellenausftihrung angelenkt ist» die am Boden des abzudämmenden Wasserweges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Metallklappe (5 bzw. 23) Öffnungen (9) vorgesehen sind, von denen Leitungen (ll) ausgehen, die im Bereich der Schwellenausführung (i) eine EllbogenkrUmmung (12) aufweisen, eine Einrichtung vorgesehen ist, um Luft in die Luftbehälter (7) der Metallklappe eintreten zu lassen, und daß der Luftbehälter (7) ein Behälter nach Art eines umgestülpten Glases ist, der an seinem oberen Ende mit Entlüftungsventilen (8) versehen ist.

2. Wehr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftbehälter (7) eine Platte (24) angeordnet ist, die den Luftbehälter in zwei Teile unterteilt und an der eine einstellbare Klappe (24·) nahe der Einrichtung (14, 15) zum Eintreten—lassen von Luft in den Luftbehälter angeordnet ist, und daß von den beiden Teilen des Luftbehälters, die durch das Vorhandensein der Platte gebildet sind, ein Teil (25) mit einer nach außen gerichteten großen Öffnung (27) versehen ist, und der andere Teil (26) mit einem Ventil (26·) für den Austritt von Luft versehen ist.

3. Wehr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Öffnung, von welcher die ellbogenförmige Krümmung (12) ausgeht, eine Klappe (12*) aus biegsamem Material vorhanden ist, die ein Rückschlagventil bildet.

4. Wehr nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Eintretenlassen von Druckluft in den Luftbehälter (7) nach Art eines um-

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ORIGINAL INSPECTED

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gestülpten Glases eine Mehrzahl von Düsen (15) aufweist*, die nit Rückschlagventilen versehen und von einer Druckluftleitung (lh) gespeist sind, die an der Schwellenausführung (l) befestigt ist«

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