DE287302C

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Publication number: DE287302C
Application number: DENDAT287302D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 84 β. GRUPPE

STAUWERKE A.-G. in ZÜRICH. Wehrklappe.

Zusatz zum Patent 257804.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Dezember 1913 ab. Längste Dauer: 17. Oktober 1926.

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung der Wehrklappe nach dem Patent 257804. Bei selbsttätigen Wehrklappen nach der Ausführungsform gemäß der Fig. 2 dieser Patentschrift wird die Wirkung der Klappe in den unteren Lagen ungenau und unsicher, sobald die Klappe stärkeren Rückstau erleidet, d. h. sobald der Unterwasserspiegel nahe der Drehachse sich befindet oder sogar noch über sie ansteigt. In diesem Falle sind die Wasserdruckverhältnisse in der Druckkammer bei

- tieferen Klappenstellungen schwer bestimmbar und auch im Laufe der Zeit infolge Verände-.rungen des Flußbettes nicht gleichbleibend.

Um auch in solchen Fällen den Stauspiegel zuverlässig zu regeln, wird nach der Erfindung die Druckkammer mit einem den Wasserdruck selbsttätig regelnden Ventil, ausgestattet.

In der Zeichnung veranschaulichen die Fig. i, 2 und 3 die Lage des. Ventils in der Wehranlage und zeigen in einem Längsschnitt verschiedene Stellungen der Wehrklappe, während die Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Widerlager der Wehranlage darstellt. Die Fig. 5 und 6 zeigen in einem Längsschnitt eine Ausführungsform der Ventileinrichtung selbst in zwei Stellungen und die Fig. 7 und 8 eine andere Ausführungsform der Ventileinrichtung ebenfalls in zwei Stellungen.

Die Ventileinrichtung besteht aus einem unten als Steuerkolben h ausgebildeten Rohrschieber α, dessen Gehäuse durch die Rohre 8, 7 mit dem Oberwasser und mit der Druckkammer 6 in Verbindung ist, und auf dessen , Unterfläche e der Wasserdruck vom zu regelnden Stauspiegel mittels des gleichfalls zum Oberwasser führenden Rohres 9 wirkt. Je nach seiner Stellung verbindet der Rohrschieber _. die Druckkammer mit dem Oberwasser oder mit dem Ablauf oder mit beiden gleichzeitig. Das etwa. im Rohrschieber angesammelte Sickerwasser fließt durch das Ablaufrohr f ab, so daß es keinen Gegendruck ausüben^kann. Der Rohrschieber α wird durch — nicht dargestellte — Zusatzgewichte so belastet, daß sein Gesamtgewicht gleich ist dem auf die Unterfläche e des Kolbens h ausgeübten Wasserdruck. Bei Änderungen des Oberwasserspiegels folgt dann der Rohrschieber diesem wie ein Schwimmer. Diese Ventileinrichtung hat jedoch gegenüber einem Schwimmer u. a. den Vorteil voraus, daß ihre Aufstellung nicht an die Höhenlage des Wasserspiegels gebunden ist, sondern in beliebiger Tiefe darunter erfolgen kann. Durch Änderung der Belastung (Zusatzgewichte) kann das Ventil auf den jeweils zu regelnden Wasserspiegel eingestellt werden.

Da bei der tiefsten Stellung des Rohrschiebers α der Zulauf b ganz offen und der Ablauf c geschlossen ist (Fig. 5 und 7) erfolgt hierbei ein Aufrichten des Wehres. Bei der

höchsten Stellung des Rohrschiebers (Fig. 6 und 8) ist dagegen der Zulauf geschlossen und die Druckkammer nur mit dem Ablauf verbunden, so daß der Wasserdruck auf dem Stauflügel das Wehr niederlegt. Die Ruhelage entspricht irgendeiner mittleren Stellung des Ventils, bei welcher Zu- und Ablauf gerade so weit offen sind, daß der in der Druckkammer sich einstellende Druck gerade den

ίο im Sinne des Niederlegens wirkenden Kräften das Gleichgewicht hält.

Eine besondere Ausführungsform des selbsttätigen Ventils zeigen die Fig. 7 und 8. Bei dieser Ausführungsform besitzt der untere Teil g des Steuerkolbens h, auf welchen der Druck des zu regelnden Wasserspiegels wirkt, einen größeren Durchmesser D als der Rohrschieber α vom Durchmesser d. Über dem Rohrschieber steht Wasser bis zur Überlaufkante i, welches durch einen Spalt k oder durch eine einstellbare Bohrung ständig nachströmt. Der Rohrschieber wird, wie bei der Ausführungsform der Fig. 5 und 6, durch ein veränderbares Zusatzgewicht so belastet, daß sämtliche, nach abwärts gerichteten Kräfte beim normalen Wasserstand gleich dem Druck auf den unteren Teil g des Kolbens h sind. Steigt nun der Oberwasserspiegel um eine gewisse Höhe, so hebt der vermehrte Druck auf die Unterfläche des Steuerkolbens h diesen zunächst so weit an, bis der Druck wieder den früheren Betrag erreicht hat, d. h. der Rohrschieber wird um dieselbe Höhe angehoben. Hierbei wird aber ein Teil des über dem Steuerkolben befindlichen Wassers über die Überfalikante i zum Abfluß gebracht, so daß sich der Wasserdruck auf die Steuerkolberioberfläche vermindert. Der Steuerkolben wird nun weiter so lange steigen, bis Gleichgewicht zwischen der Druckabnahme oben und unten besteht.

Bezeichnet χ den Ventilhub, s die Oberwasserspiegeländerung, F und f die Größe der unteren und oberen Fläche des Steuerkolbens, so ergibt sich der Ventilhub χ aus folgender Berechnung:

Für den Ruhezustand muß die Druckabnahme oben gleich der Druckabnahme unten sein.
Nach Zurücklegung des Weges χ ist die Druckabnahme oben = f · x, Druckabnahme unten = F(x—s) (Wasserspiegel um s gestiegen).

f χ = Fx — F s

oder, wenn D und d die zu F und f gehörigen Durchmesser bezeichnen,

χ =

Ist z. B. D = 1,20 d, so ist χ — 3,275 s, d. h. das Ventil übersetzt die Wasserspiegeländerungen um das 3,275 fache. Hierdurch wird es möglich, bei kleinen Wasserspiegeländerungen große Zu- und Ablaufquerschnitte zu steuern, wie dies zur genauen Regelung bei großen Wehren nötig ist.

Der Wasserinhalt über dem Steuerkolben bewirkt auch dessen ruhiges und sanftes Spiel, da beispielsweise bei einer zu raschen Aufwärtsbewegung des Ventils das Wasser über die Überfalikante nicht so rasch abfließen kann und die angehobene, noch im Abfließen befindliche Wassersäule einen größeren Rückdruck ausübt. Dies gilt namentlich von den letzten Stufen der Bewegung. Umgekehrt kommt beim Niedergehen des Ventils- das Wasser aus dem Spalt nicht rasch genug riach und bewirkt so ein allmähliches Herunterdrücken des Steuerkolbens. Die Wasserbelastung bildet also gleichzeitig eine Dämpfung und macht besondere Einrichtungen, beispielsweise Ölbremsen, entbehrlich.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Wehrklappe nach dem Patent 257804, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung des zur Verstellung der Wehrklappe dienenden Wasserdruckes ein Steuerventil (a,

h) eingebaut ist, welches bei Änderungen des Oberwasserspiegels durch selbsttätiges öffnen oder Drosseln des Zulaufs (b) zu der Druckkammer (6) und des Ablaufs (c) der letzteren den Druck in der Druckkammer in der Weise ändert, daß das Wehr auch bei stärkerem Rückstau den Wasserspiegel auf der vorgeschriebenen Höhe hält. :

2. Wehrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Verteilungskolbens im Steuerventil durch das Gleichgewicht zwischen ihm und dem Wasserdruck vom zu regelnden Oberwasserspiegel bestimmt wird.

3. Wehrklappe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine beim Emporsteigen des Steuerventils abnehmende und bei seinem Niedergehen zunehmende, durch eine Überlaufkante bestimmte Wasserbelastung auf das Steuerventil einwirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.