DE65252C - Ueberfall-Wehrklappe - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 84: Wasserbau.

J. HEYN in STETTIN. Ueberfall-Wehrklappe.

Die um horizontale Achsen drehbaren Wehrklappen werden bisher meistens durch Vermittelung des Oberwassers bewegt, das auf mit der Klappe verbundene Flügel wirkt. Eine solche Einrichtung ist aber sehr complicirt, wirkt nicht zuverlässig, hält nicht wasserdicht und ist vor allem immer von einem bestimmten Stande des Oberwassers abhängig. Vielfach ist man auch gezwungen, bei solchen Anlagen behufs Aufrichtens der Wehrklappe sich auf den Wehrrücken zu begeben, was nicht nur zeitraubend und umständlich sondern auch gefährlich werden kann.

Zur Vermeidung dieser Uebelstä'nde wird nach vorliegender Erfindung der eine oder auch beide Zapfen der Wehrklappe über die Seitenwandung der Wehrkammer hinaus'verlängert und mit einem Hebel, einem Rade oder einer sonstigen Vorrichtung verbunden, welche es ermöglicht, die Klappe durch eine äufsere Kraft zu drehen. Diese Einrichtung 'gestattet, die auf die Klappe wirkende Kraft derart zu bemessen und zu regeln, dafs die Klappe sich bei einem bestimmten Stande des Oberwassers selbstthätig niederlegt, wie dies im weiteren Verlauf der Beschreibung auseinandergesetzt werden wird. Auf der Zeichnung stellt Fig. ι den Längenschnitt einer solchen Wehrklappe vom Oberwasser aus gesehen dar. Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Wehrklappe. Die Fig. 3 bis 7 zeigen Abarten derselben.

In Fig. ι und 2 ist die Wehrklappe b mit einer holen Welle α verbunden, welche an genügend vielen Stellen durch Rollenlager χ gestützt wird und mit beiden Enden durch die Seitenwandungen H und J der Wehrkammer reicht, woselbst sie bei K, beispielsweise mittelst U - förmiger Lederringe abgedichtet ist. Die Rollen χ sind in einem Gehäuse y gelagert, das in den. Wehrrücken eingelassen ist, quer durch die Wehrkammer reicht und dessen Inneres mittelst Dichtungen c und \, Fig. 2, gegen das Ober- bezw. Unterwasser abgedichtet ist. Diese Dichtungen legen sich an den Umfang der Welle α an und verhindern, dafs Unreinlichkeiten in das Gehäuse^ dringen und an die Lager gelangen können. Die aufserhalb der Wehrkammer befindlichen Enden der Welle sind mit Hebeln m verbunden, auf welchen Schienen 0 für die Laufräder η verstellbarer Gegengewichte P angebracht sind. Diese Gegengewichte können je nach der Gröfse der Wehrklappen entweder von Hand oder durch ein Getriebe, beispielsweise Zahnstangen mit Räderwerk, Schraube, Kette oder dergleichen, auf den Hebeln m verschoben und in verschiedenen Lagen eingestellt werden, wie in Fig. 2 bei P₁ P₂ und P₃ punktirt angegeben. Die durch die geometrische Achse der Welle α gehende, normal zur Klappe b stehende Ebene theilt die Klappe in zwei Schenkel d e und ef, Fig. 2, von denen der erstere als oberer, · der zweite als unterer Klappenschenkel bezeichnet werden kann. In Fig. 2 ist der untere Klappenschenkel ef so klein, dafs der Mittelpunkt des Wasserdrucks beim normalen Stand r s des Oberwasserspiegels etwa in Richtung des Pfeiles I fällt. Dieser Wasserdruck wirkt, ebenso wie das Gewicht der Klappe b, auf Niederlegung derselben. Diesen Kräften wird Gleichgewicht gehalten durch die in die Lage P₁,

Fig. 2, gebrachten, auf die Hebel m wirkenden Gegengewichte, welche· also die Klappe aufgerichtet, geschlossen halten, auch selbst wenn der Oberwasserspiegel etwa bis zur Linie p-q über den normalen Stand rs ansteigen würde; die Klappe befindet sich also dann im stabilen Gleichgewicht. Etwa in der Lage P₂, Fig. 2, werden die Gegengewichte bei normalem Unterwasserspiegel tu und normalem Oberwasserspiegel r s die Wehrklappe gerade noch geschlossen halten können. Sobald aber der. obere Wasserspiegel nur um ein Geringes sich hebt, wird die Wehrklappe sich sofort senken und selbstthätig umkippen, so dafs das zuviel vorhandene Wasser abfliefst.

Hebt der Unterwasserspiegel sich etwa bis zur Linie v-n>, so tritt ein nach oben auf die Klappe b wirkender Wasserdruck auf, und es kann dann erforderlich sein, infolge des Eigengewichtes der Hebel m und der Reibungswiderstände die Gewichte in die Lage P₃ zu bringen, d. h. auf die linke Seite der Welle a, so dafs sie also in gleichem Sinne wie der vom Oberwasser herrührende Druck wirken. Ist ein solches Ansteigen des Unterwassers nicht zu befürchten, so ist es überflüssig, die Hebel m nach der linken Seite , der Welle α zu verlängern, denn in diesem Falle können nur die Stellungen P₁ und P₂ in Betracht kommen. In jedem Falle kann man aber durch Vermittelung der verschiebbaren Gegengewichte die Klappe sehr empfindlich einstellen, derart, dafs sie sich stets selbstthätig niederlegt, wenn der Oberwasserspiegel eine bestimmte Höhe übersteigt. Ferner ermöglichen die Hebel in zu jeder Zeit eine schnelle Niederlegung oder Aufrichtung der Klappe, ganz unabhängig von dem Stande des Ober- oder Unterwassers. Anstatt durch Hebel kann man auch mittelst Räder, welche auf der Achse angebracht sind, oder Kettenscheiben u. dergl. die Klappe bethätigen. Unter Umständen ist die selbstthätige Bewegung der Klappe nicht erforderlich und dienen dann die Hebel, Räder oder dergleichen nur zur Bewegung bezw. Feststellung der Klappe in bestimmter Lage.

Das kanalartige ■ Gehäuse y ist nach Fig. 1 an seinem rechten Ende durch ein Rohr mit dem Oberwasser und an seinem linken Ende gleichfalls durch ein Rohr mit dem Unterwasser verbunden, das bei C, Fig. 2, mündet, so •dafs man durch Oeffnung der Klappen oder Ventile A und B das Oberwasser durch das Gehäuse y leiten und dasselbe, sowie die Lager χ ausspülen kann. Mittelst einer Pumpe D kann hierbei das Gehäusey entleert werden. Das Gehäuse y kann ferner dazu benutzt werden, um die Lager χ auch mittelst im Kessel E entwickelten Dampfes zu reinigen oder die Welle α aufzuthauen. Letzteres kann auch durch Vermittelung der hohlen Welle selbst bewirkt werden, in welche man durch Rohr G Dampf einleitet. Durch den Schmierhahn F kann dem Dampf ein Schmiermittel behufs Schmierens der Lager zugeführt werden. Man kann indessen die Lager bei geschlossener Wehrklappe auch leicht durch directes Einbringen von Fett schmieren oder aber die Schmierung durch Fett ganz fortlassen, da häufig das Wasser selbst eine genügende Schmierung bewirkt.

Wird das kanalartige Gehäuse^ zum Einlassen von Dampf oder Schmiere mittelst Dampfes und Fett benutzt, so müssen die Klappen oder Ventile A und B geschlossen werden. Im Uebrigen ist aber das Ventil B unter allen Umständen stets offen zu halten.

Die Verbindung der einzelnen Theile der zweckmäfsig aus Blech hergestellten hohlen Welle α erfolgt, wie bei L, Fig. 1, angedeutet, durch Verzahnungen. Die Wehrklappe b selbst wird am besten aus Blech hergestellt und durch Profileisen verstärkt. Bei der etwa vorzunehmenden Abdichtung der Seitenkanten der Klappe b gegen die Seitenwandungen H und / der Wehrkammer ist zu beachten, dafs bei langen Wehrklappen von beispielsweise 1 50 m Länge und mehr eine nicht unerhebliche Längenausdehnung stattfindet. Diese Abdichtung kann dann zweckmäfsig nach D. R. P. No. 37528 vorgenommen werden.

Bei kleineren Ausführungen kann man die Welle a, wie Fig. 3 zeigt, massiv halten. Hier sind gewöhnliche Zapfenlager χ angeordnet. Man kann aber auch nur an einem oder an beiden Enden cylindrische Zapfen verwenden und an zwischenliegenden Stellen die Klappe mittelst schneidenförmiger Zapfen lagern.

Um den Mittetpunkt des Wasserdrucks mehr nach der Welle α zu verlegen, kann man auch, wie Fig. 4 erkennen läfst, den unteren Klappenschenkel verlängern. Die untere Kante desselben wird dann bei g mittelst einer Dichtung an der cylindrischen, zur geometrischen Achse der Welle a concentrischen Fläche des Gehäuses y abgedichtet. Die auf diese Weise gebildete Kammer N kann durch eine durchlöcherte, gelenkig mit der Klappe b verbundene Platte 0 abgedeckt werden, welche die groben Unreinlichkeiten nicht in die Kammer N dringen läfst. Wählt man das Verhältnifs des oberen Klappenschenkels h i zum unteren Klappenschenkel i k, Fig. 4, wie 2 zu ι, so geht der Mittelpunkt des Wasserdrucks durch die geometrische Achse der Welle a, so dafs das vom Wasserdruck herrührende Drehmoment gleich Null wird oder doch sehr klein ausfällt und beim Bewegen der Klappe im wesentlichen nur Reibungswiderstand^ und das von der einseitigen Anordnung der Klappe an der Welle herrührende Gewichtsmoment zu überwinden sind. Eine

solche Abmessung der unteren und oberen Klappenschenkel empfiehlt sich besonders bei gröfseren Stauhöhen und längeren Wehrklappen, während die Anordnung nach Fig. ι bis 3 mehr für geringe Stauhöhen sich eignet. Ist das vom Wasser herrührende Drehmoment grofs (Fig. ι bis 3), so mufs eine durchgehende Welle gewählt werden; bei der Anordnung nach Fig. 4 ist dies nicht unbedingt erforderlich. Zweckmäfsig ist eine Stellung der Klappe unter 45⁰, wie die Fig. 1 bis 4 es zeigen, da dann die Stellungen der Hebel bei geschlossener und bei geöffneter Wehrklappe nur wenig von der Waagerechten abweichen und die Gewichte P, Fig. ι und 2, vortheilhaft zur Geltung kommen. Man kann aber auch jede Stellung über oder unter 45 ° der Wehrklappe im geschlossenen Zustande wählen, die Klappe also z. B. senkrecht stellen (Fig. 5 und 6) oder unter etwa 6 o° neigen (Fig. 7). Bei solchen Anlagen, wo es auf einen Wasserverlust nicht ankommt, können, wie die Fig. 5 und 7 erkennen lassen, die Dichtungen c und \ an der Welle α bezw. die Dichtung g am Klappenschenkel auch fortbleiben, desgleichen auch natürlich das kanalartige Gehäuse y für die Lager.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine um eine horizontale Achse drehbare Ueberfall-Wehrklappe, deren Welle behufs Bewegung oder selbstthätiger Umlegung der Klappe durch eine oder beide Seitenwandungen (H J) der Wehrkammer hindurchreicht und aufserhalb der Wehrkammer mit Hebeln, Rädern oder Scheiben versehen ist, an welche Kräfte angreifen können.
2. 2. Eine Ueberfall-Wehrklappe der zu Anspruch i. angegebenen Art, bei welcher die selbstthätige Umlegung der Klappe bei einem bestimmten Oberwasserspiegel durch verstellbare Gegengewichte vermittelt wird, welche an aufserhalb der Wehrkammer mit der Klappenwelle verbundenen Hebeln (m) angeordnet sind, derart, dafs sie gebotenen falls über den Mittelpunkt der Welle hinaus verschoben werden können.
3. 3. Bei einer Wehrklappe nach Anspruch 1. die Anordnung eines kanalartigen Gehäuses (y) für die Lager, welches Gehäuse ein Spülen, Schmieren und Aiifthauen der Lager ermöglicht.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.