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Nadelwehr Die Erfindung bezieht sich auf ein Nadelwehr mit an der
Nadellehne schwenkbar aufgehängten Nadeln, die durch eine Hubbewegung ihren unteren
Stützpunkt verlieren und in der Strömungsrichtung ausschwingen.
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Bei den bekannten Nadelwehren wird die Hubbewegung der Nadeln hervorgerufen
durch Hochfahren der ganzen Nadellehne, «-as ein schweres und teures Bauwerk bedingt.
Das Ausheben der Nadeln kann auch mittels einer besonderen fahrbaren Winde vorgenommen
werden; bei dieser umständlichen Arbeitsweise ist eine rasche Öffnung des ganzen
Wehres gar nicht oder nur mit großen Schwierigkeiten möglich. Es ist ferner eine
Anordnung bekannt, bei der die Nadellehne um ihr eines Ende waagerecht ausschwenkbar
ist, so daß beim Lösen einer Sperre für das andere Ende der Nadellehne die Nadeln
ihren oberen Stützpunkt verlieren. Diese Bauart hat den Nachteil, daß das Sturzbett
bei der plötzlichen Freimachung einer ganzen Öffnung durch den Stoß der großen Wassermenge
stärk angegriffen wird. Auch können hierbei leicht Beschädigungen der Nadeln und
der ganzen Anlage eintreten. Ferner kann es unter Umständen schwierig sein, nach
dem Öffnen der Wehres die Nadeln wieder aufzuholen; zu diesem Zweck werden war die
Nadeln, die natürlich keinerlei feste Verbindung mit der Nadellehne haben dürfen,
an einer Leine befestigt, die sie am Fortschwimmen hindert; .bei einem Schadhaftwerden
und Reißen der Leine können aber die Nadeln doch verlorengehen.
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Die - Erfindung bezweckt eine Vereinfachung und Vervollkommnung der
bekannten Nadelwehre, wobei die Freimachung der Wehröffnung durch den Druck des
Oberwassers erfolgt. Ein Fortschwimmen der Nadeln oder eine Beschädigung des Wehres
sind hierbei unmöglich.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen in folgendem Die Nadellehne
ist durch Arme mit einem auf den Wehrböcken schwenkbar gelagerten Querbalken -fest
verbunden. Der Querbalken ist um eine feste waagerechte Achse schwenkbar, die tiefer
und weiter flußabwärts als die Nadellehne angeordnet ist, und ist in der Staustellung
des Wehres durch eine Verriegelung in seiner Lage gehalten. Bei aufgehobener Verriegelung
dreht sich der Querbalken unter dem auf die Nadeln wirkenden Wasserdruck um. seine
Drehachse flußabwärts, wobei die Nadellehne eine aufwärts gerichtete Bahn beschreibt
und die Nadeln über die Wehrschwelle emporhebt.
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Ein derartiges Wehr läßt sich rasch und ohne nennenswerten Kraftaufwand
öffnen, und zwar von nur zwei oder höchstens drei Arbeitern, also von dem Arbeiterstamm,
welcher auch sonst für die Überwachung des Wehres erforderlich ist.
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Die Verriegelungsvorrichtung kann verschiedenartig ausgebildet sein:
bei einer bevorzugten
Ausfülirüngsform stehen mit Gewinde versehene,
an beiden Enden jedes Balkens angeordnete Stifte mit Muttern in Ein-: griff, welche
in den umkippbaren Welirböck#ti,#vorgesehen sind. Die Stifte können von Hanif oder
mittels ferngesteuerter Hilfsmotorw°# gegebenenfalls selbsttätig, bewegt werden:
Die Stifte können in verschiedener Weise auf die Querbalken einwirken: vorzugsweise
linden Hebel Verwendung, welche mit ihrem unteren Ende an dem betreffenden Wehrbock
angelenkt sind und sich mit ihrem oberen Ende gegen den entsprechenden Stift abstützen.
Diese Hebel weisen ferner eine konkave Krümmung auf, gegen welche sich ein an dein
Dreharm des entsprechenden Querbalkens angeordneter Anschlagbolzen legt: Die Verriegelungsstifte
können für g°-wöhnlich, z. B. mittels Hakenschlüssel oder anderer Schlüssel, von
Hand bedient werden. Man könnte auch Hilfsmotoren von geeigneter Bauart anwenden,
welche von einer Zentrale aus gesteuert werden. Diese Steuerung könnte gegebenenfalls
in Abhängigkeit vorn Wasserstand selbsttätig bewirkt werden. Derartige Vorrichtungen,
welche umständlich sind und- ein allezeit zuverlässiges Ingangtreten nicht rnit
voller Sicherheit gewährleisten, sind beim Erfindungsgegenstand aber nicht erforderlich
rnit Rücksicht auf die große Schnelligkeit, mit welcher die Vorrichtung gemäß der
Erfindung von Hand bedient werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt: Fig. r eine Seitenansicht eines gemäß der Erfindung umlegbaren Wehres,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der schwenkbaren Nadellehne mit ihrer Verriegelungsvorrichtung.
ebenfalls in Seitenansieht.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ähnelt das Wehr gemäß der Erfindung
im großen und ganzen den bekannten Wehren mit umlegbaren Wehrböcken. Die Nadeln
i werden seitlich aneinandergereiht, so daß der Wasserlauf in seiner ganzen Breite
abgesperrt ist: sie stützen sich unten auf die feste Sohle 2 der Wehranlage, wobei
die erhöhte Schwelle 3 als Widerlager dient: an ihren oberen Enden stützen sich
die Nadeln rückseitig gegen Querbalken d. ab, «-elche abnehmbar in Kastenwänden
5 gelagert sind; die Kastenwände 5 sind an den Wehrböcken 6 befestigt, 'selche uni
Gelenke 7, 8 seitwärts auf einen unterhalb -der Schwelle 3 liegenden Sohlenabschnitt
9 des Wehres umgelegt werden können. Das Umlegen kann von einer die einzelnen Wehrböcke
verbindenden Brücke to aus ausgeführt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung ist
hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß die Querbalken 4 fortlaufend in den oben
an den einzelnen Wehrböcken angeordneten Kasten-#Nr@ändeti 5 gelagert sind, derart,
daß sie sich ..4tn eine außenmittige Achse 12 drehen kön-@fi@@h, und daß die Querbalken
d selbst Tragarme 13 aufweisen, an deren Enden dieNadellehne 1d. befestigt ist.
Die einzelnen Nadeln r sind mittels Haken 15 an der Nadellehne 14 aufgehängt.
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Wenn der Wasserlauf einen bestimmten Wasserstand zti überschreiten
beginnt, so sucht der Druck des Wassers den wirksamen Hebelarm i i, welcher durch
die gedachte Verbindung zwischen der Nadellehne i,. und der Drehachse 12 gebildet
wird, flußabwärts zu drehen: die Arme 13, «-eiche dieser Bewegung folgen,
beginnen sich zu heben, da die Drehachse 12 gegenüber der Nadellehne 1:f dahinter
und tiefer liegt. Gleichzeitig heben sich auch die Nadeln z, bis sie über die Schwelle
3 hinweggleiten, in welchem Augenblick die Stauwand der Wehranlage unter dein Druck
des Wassers selbsttätig geöffnet wird. Durch geeignete. Bemessung der Neigungen
und Entfernungen ließe sich so eine völlig selbsttätige Arbeitsweise erzielen, «-elche
in manchen Fällen auch ausreichend sein würde. Im allgemeinen ist es jedoch zweckmäßiger,
vollkommen regelbare Mittel zu verwenden, welche <las Öffnen des Wehres so lange
verhindern, bis ein gewollter äußefier Eingriff stattfindet. Derartige Vorrichtungen
sind in der Fig.2 dargestellt.
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Die Nadellehne 14 ist an den Enden der firme 13 angeordnet.
Diese sind mit dem Querbalken .4 durch Schellen 16 verbunden. Die zwei äußersten
Arme jedes Querbalkens sind in je einer Lagerplatte 17 eingesetzt, welche
um die Drehachse 12 drehbar gelagert sind. Auch in diesem Fall ist wieder die Drehachse
12 tiefer und weiter flußabwärts im Vergleich zur Nadellehne i;4 angeordnet, so
daß die Nadellehne i-. am Ende der Drehung, durch welche der wirksame Hebelarm r
i nach i i' gedreht wird, sich nach 14' hebt und dabei die Nadeln von der Wehrschwelle
abhebt. Die Befestigung der Schelle 16 an der drehbaren Lagerplatte 17 'ist Mittels
einer Verkeilung ig und einer Schraube i9 gesichert.
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Die Lagerplatte 17 wird an einer unbeabsichtigten Drehung gehindert
durch eine Stellschraube 20, welche in eine Schraubenmutter .s> eingeschraubt ist
und von Hand mittels eines Klauenschlüssels oder einer ähnlichen Vorrichtung angetrieben
werden kann. Gegebenenfalls könnte dieser Antrieb auch mittels eines ferngesteuerten
Hilfsmotors oder in anderer Weise selbsttätig bewirkt werden. In den Kastenwänden
5 jedes Wehr-
Bockes 6 sind zwei Stellschrauben vorgesehen, welche
auf die vorstehenden Enden von zwei nebeneinanderliegenden Querbalken ¢ wirken.
Die Enden dieser Stellschrauben springen verschieden weit vor, so daß sie gleichzeitig
mittels zweier Schlüssel von einem Arbeiter gedreht «-erden können.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wirken die Stellschrauben
2o nicht unmittelbar auf die Lagerplatten 17, da einer derartigen Anordnung große
praktische Schwierigkeiten entgegenstehen. Vielmehr wirkt jede Stellschraube auf
den Kopf 22 eines Hebels 23, welcher bei 24. in der Kastenwand 5 angelenkt und unmittelbar
hinter der Lagerplatte 17 angeordnet ist. Der Rücken dieses Hebels legt sich gegen
einen mit der Lagerplatte 17 verbundenen Anschlagbolzen 26; die Lagerplatte 17 bleibt
gesperrt, solange nicht der Hebel 23 verschoben wird. Beim Zurückschrauben der Stellschraube
2o bleibt der Hebel 23 infolge des auf das Feld des Nadelwehres äusgeübten und durch
den Anschlagbolzen 26 auf ihn übertragenen hydrostatischen Druckes so lange mit
der Stellschraube in Berührung, bis dieselbe von dem oberen Rand des Hebels freigelassen
wird. Bis zu diesem Augenblick, erfolgt somit die Drehung der ganzen Vorrichtung
um die Drehachse 12 mit der Geschwindigkeit, mit welcher die Stellschraube 2o ausgeschraubt
wird; in dem Augenblick, in dem die Stellschraube nicht .mehr mit dem Hebel in Berührung
steht, fällt der Hebel unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten, indem er sich
um den Gelenkbolzen 24 dreht, und die Vorrichtung erreicht rasch ihre Endstellung,
in welcher die Nadellehne 14 die vorher bestimmte Stellung-1q.' einnimmt. In dieser
Stellung wird der von der lebendigen Kraft der.beschleunigtenMassen herrührende,
durch die Lagerplatten 17 übertragene Stoß durch die in die Kastenwände 5 eingesetzten
Holzkissen gedämpft. Der Drehpunkt 28 des Gelenkbolzens 24 des Hebels 23 kann in
bekannter Weise so ausgebildet sein, daß der Drehung des Hebels ein großer Reibungswiderstand
entgegengesetzt wird; auf diese Weise wird die Vorrichtung in ihrer Drehung gebremst,
und zwar auch dann noch, wenn die Stellschraube 2o die Kante 27 freigegeben hat,
so -,lange, bis die Vorderkante 29 des Hebels 23 außer Eingriff mit dem Anschlagbolzen
26 gekommen ist. Kurz bevor die Stellung 1q.' erreicht ist, kommen die Nadeln (oder
statt derselben in die Nadellehne 14 eingehängte Schütze) außer Eingriff mit der
Wehrschwelle 3, so daß sie frei um die Nadellehne 14 schwingen können. Daraus folgt,
daß der Stoß der beweglichen Lagerplatte 17 auf den in ihrer Endstellung angeordneten
Sitz lediglich durch die von .der Vorrichtung erreichte lebendige Kraft hervorgerufen
wird.
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Selbstverständlich können die beschriebenen Einrichtungen oder ein
Teil derselben in eitrigen bestimmten Fällen verdoppelt werden, wodurch ein stärkerer
Gabelbau erreicht wird, jedoch soll dies nur für einzelne Gruppdn von Wehrböcken
bewirkt werden, damit das gleichzeitige Öffnen der entsprechenden Wehrfelder erreicht
werden kann.
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Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtungen ist einfach. Wenn
das Niederlegen des Wehres notwendig wird, so stellen sich die zwei Wächter an die
Enden eines Feldes und lösen gleichmäßig die zwei den betreffenden Querbalken verriegelnden
Stellschrauben. Dem Niederfallen der zwei Hebel 23 folgt sofort das Ausschwingen
- aller Nadeln, welche an der mit diesem Querbalken verbundenen Nadellehne aufgehängt
sind. Der eine Wächter geht sodann zu dem angrenzenden Abschnitt, um zusammen mit
dem auf seinem Platz gebliebenen anderen Wächter den nächsten Querbalken zu entriegeln,
da auf dem ersten Wehrbock noch die zweite Stellschraube gelöst werden muß. Die
dazu nötige Zeit ist ungefähr 1 Minute für je q. oder 5 m Wehröffnung und somit
weniger als 1l2 Stunde für ein Wehr, dessen Länge die gewöhnliche Länge von Zoo
bis 15o m nicht überschreitet.
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Die erforderliche Zeit wächst natürlich mit der Länge des Wehres,
aber für Wehre, welche eine größere Breite haben, sind an sich schon drei ständige
Wächter nötig; diese können gleichzeitig immer zwei nebeneinanderliegende Abschnitte
öffnen. Der Geschickteste kann gleichzeitig das Lösen der zwei nebeneinanderliegenden
Stellschrauben eines Wehrbockes vornehmen, und zwar jeweils des mittleren Wehrbockes
von zwei nebeneinanderliegenden Wehröffnungen, an deren äußeren Enden die zwei anderen
Wächter aufgestellt sind. Nachdem alle Abschnitte des Wehres geöffnet sind, müssen
selbstverständlich die Nadeln gesammelt; die Balken und Brücken auseinandergenommen
und die Wehrböcke umgestürzt werden; diese Arbeiten, welche gewöhnlich sehr rasch
ausgeführt werden müssen, können durch die Anordnung von Förderer, Seilbahnen u.
dgl. beschleunigt werden. Auf solche Maßnahmen erstreckt sich die Erfindung jedoch
nicht. -