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Einrichtung zur selbsttätigen Regelung des Antriebs von Umlaufverschlüssen
bei elektrisch angetriebenen Anlagen des Eisenwasserbaues Gegenstand des Hauptpatents
ist eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung des Antriebs von Umlaufverschlüssen
bei elektrisch angetriebenen Anlagen im Eisenwasserbau, bei der der Umlaufverschlußkörper
zur Erzielung einer gleichbleibenden Durchflußmenge in Abhängigkeit von der jeweiligen
Gefällhöhe gehoben wird. Der elektrische Antrieb wird dabei durch die Stromimpulse
einer Schalteinrichtung in Abhängigkeit von einer hyperbelförmigen Leitkurve geschaltet,
die eine Funktion der erforderlichen Hubhöhe von der Gefällhöhe darstellt.
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Die Erfindung gibt eine einfache mechanischeAusführungsform für die
Übertragungsanordnung der jeweiligen Gefällhöhe und der jeweiligen Stellung des
Verschlußkörpers auf die Kontaktglieder der Schalteinrichtung an und istdadurch
gekennzeichnet, da13 das leine von der Gefällhöhe abhängige Kontaktglied durch eine
an sich bekannte Differentialschwimmereinrichtung und eine einer Hyperbelfunktion
entsprechende Kurvenscheibe, und das andere mit dem Verschlußkörper verbundene Kontaktglied
in übereinstimmung mit dessen Bewegung verschoben werden. Die Bewegung des Verschlußkörpers
wird auf das zugehörige Kontaktglied entweder durch-eine gradlinige Bewegungsvorrichtung,
z. B. mittels Zahnstange, oder durch eine Kurvenscheibe übertragen, welche der die
Gefällhöhe übertragenden Kurvenscheibe formgleich ist.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Abb.
i zeigt schematisch die Gesamtanordnung. Abb. a zeigt eine Draufsicht auf die Antriebsvorrichtung
der Kurvenscheiben und die Schalteinrichtung. Die Abb. 3 bis 7 stellen die Ausbildung
der verwendeten Kurvenscheiben und ihre verschiedenen Stellungen zueinander dar.
Abb. 7 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung.
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In Abb..i wird die Gefällhöhe H mittels einer Differentialschwimmereinrichtung
Sch gemessen und mittels des Kettenrades R1 auf die Kurvenscheibe K1 übertragen,
während die Bewegung des Verschlußkörpers V mittels des Kettenrades R2 auf die Kurvenscheibe
K2 übertragen wird. Die beiden Kontaktglieder T1 und T2 sind auf zwei Führungsschienen
F1 und F2 verschiebbar angeordnet und liegen mittels an ihnen gelagerter Rollen
r, bzw. r2 auf der Kurvenscheibe K1 bzw. K2 auf. Die Kurvenscheiben K1 und K2 sind
entsprechend der Ableitung im Hauptpatent als Leitkurven nach einer Hyperbelfunktion
ausgebildet; die
Kurvenscheibe K2 weist noch einen kreisbogenförmigen
Teil A-B (Abb. 6) auf, dessen Bedeutung später erklärt wird.
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Befinden sich beide Kurvenscheiben KI'.", n't K2 in völlig gleicher
Lage, so sind die,K-" takte T1, T., wegen der verschiedenen Höhe*U ` Kontaktträger
offen, und das elektromagne=" tische Schütz zum Einschalten des Motors für den Verschlußkörper.
V ist abgeschaltet. Eilt die Kurvenscheibe K1 der Kurvenscheibe K2 etwas vor, so
kommen die beiden Kontaktglieder T1 und T2 in Berührung und schalten das Motorschütz
so lange ein, bis die nacheilende Kurvenscheibe K._, zur Kurven- . scheibe K1 wieder
ganz gleich liegt.
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Der Öffnungsvorgang des Verschlußkörpers V in Abhängigkeit von der
Gefällhöhe H
spielt sich folgendermaßen ab.
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Zu Beginn der Bewegung, bei völlig abgesenktem V.erschlußk örp°r V,
nehmen die beiden Kurvenscheiben K1 und K2 eine Stellung nach Abb. 3 ein, die Rolle
r2 steht also auf dein kreisbogenförmigen Teil A-B. In dieser Stellung berühren
sich die beiden ,Kontaktglieder T1 und T2 der Schalteinrichtung und schließen den
Stromkreis des Schützes für den Motor des Umlaufverschlußkörpers V. Wird nun der
Klotor über das Schütz eingeschaltet, so wird der Verschlußkörper T% so lange gehoben,
bis die Kurvenscheibe K_ wieder ganz gleich zu der Kurvenscheibe K liegt (Abb.,.).
Da dieser erste Öffnungshub bei dauernder Einschaltung des Antriebsmotors für den
Verschlußkörper schnell erfolgt, nimmt die Gefällhöhe dabei nur wenig ab; es wird
also auch die Bewegung der Kurvenscheibe K1 während des ersten Üffnungshubes nur
ganz gering sein. In dieser Stellung ist die Rolle r2 vom Kreisbogen ab-und auf
den Nocken A aufgelaufen; dadurch wird das Kontaktglied T2 von dem Kontaktglied
T1 abgehoben und das Schütz abgeschaltet. Damit ist der erste Hub beendet, aus dem
sich die festgelegte sekundlich durchfließende Wassermenge ergibt.
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Durch die nun einsetzende Verringerung der Gefälihöhe H wird über
die Differentialschwimmereinrichtung Sch und das Kettenrad R1 die Kurvenscheibe
K1 -im Uhrzeigersinn gedreht, dadurch die Rolle r1 und von ihr das Kontaktglied
T1 angehoben und gegen das Kontaktglied T2 gedrückt, das so von der Kurvenscheibe
K2 abgehoben wird. Dadurch erst beginnt die selbsttätige Regelung des Hubvorganges
des Verschlußkörpers.
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Das Motorschütz wird erneut eingeschaltet und hebt den Verschlußkörper
V an, wodurch auch die Kurvenscheibe K2 im Uhrzeigersinn gedreht wird und der Kurvenscheibe
K1 bis zu dem Augenblick nacheilt, wo sie wieder ganz gleich zu ihr liegt. Bei gleicher
Lage wird das Kontaktglied T2 von T1 abgehoben, dadurch der Motor abgeschaltet und
der Verschlußkörper L' stillgesetzt. Der Wasserspiegel sinkt weiter, K1 bewegt sich
weiter, die :.Kontaktglieder T1 und T2 kommen wieder in 1ßerührung und schalten
den Motor von neuem so lange ein, bis K2 K1 wieder eingeholt hat und T2 wiederum
von T1 abgehoben wird. Das Spiel wiederholt sich so lange, bis der Verschlußkörper
1l die höchste Lage erreicht hat und durch einen Endschalter endgültig abgeschaltet
wird. Abb.5 zeigt den Fall, in dem die Kurvenscheibe K1 der Kurvenscheibe K2 etwas
vorgeeilt ist.
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Da die durch die Schalteinrichtung T, T2 gegebenen Stromimpulse entsprechend
der Hyperbelfunktion gegeben werden, so wird auch der Verschlußkörper V entsprechend
der Hyperbelfunktion gehoben und hierdurch bei jeder Gefällhöhe die einmal eingestellte
Wassermenge gleichgehalten. Abb.7 stellt einen Längsschnitt durch die Kontaktvorrichtung
dar, aus der die Übertragung der Kurvenbewegung auf die Kontaktglieder T1 und T.,
zu ersehen ist.
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Für die Übertragung der Bewegung des Verschlußkörpers V auf das Kontaktglied
T., ist es nun nicht erforderlich, die in Abb. z bis 6 dargestellte Form einer Kurvenscheibe
zu verwenden, sondern die Übertragung kann auch gradlinig, z. B. mittels einer Zahnstange,
vorgenommen werden. Wesentlich jedoch bleibt, daß durch die Anordnung der Kurvenscheibe
K1 für die Übertragung der Gefällhöhe nach einer Hyperbelfunktion die Einschaltung
des Antriebs für den Verschlußkörper V nach einer in der Hauptanmeldung bereits
angegebenen Hyperbelfunktion erfolgt.
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Es ist nun notwendig, die Größe der gleichzuhaltenden durchfließenden
Wassermenge den örtlichen Verhältnissen anpassen zu können; zu diesem Zweck wird
die Kurvenscheibe K2 gegenüber dem Verschlußkörper V und gegenüber der Übertragungsvorrichtung
der Gefällhöhe auf das Kontaktglied T1 einstellbar angeordnet und erhält den schon
erwähnten Teil A-B, der einen Kreisbogen um den Drehpunkt D darstellt (Abb. 6).
je nachdem, ob in der Grundstellung (Abb.3) die Rolle r2 auf dem Kreisbogen näher
bei A oder B aufliegt, dauert es kürzere oder längere Zeit, wird also eine kleinere
oder größere Durchflußöffnung hergestellt, bis durch das Auflaufen der Rolle r.
auf den Nocken bei A die Stillsetzung erfolgt. Es kann also eine kleinere oder größere
Wassermenge durchfließen.
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Um die gleichzuhaltende sekundlich durchfließende Wassermenge auch
auf elektrischem Wege ändern zu können, beispielsweise bei ferngesteuerten Umlaufschützen
von Schleusen
mit drei Häuptern (Ober-, Mittel- und Unterhaupt),
können anstatt nur einer Kurvenscheibe K2 mehrere ganz gleich ausgebildete Kurvenscheiben
K21, K22 USW- vorgesehen sein, die gegeneinander versetzt sind, wobei also
die Rollen r2,, y2_ USW. in der Grundstellung, also bei geschlossenem Umlauf
auf verschiedenen Punkten des kreisbogenförmigen Teils A-B aufliegen; jede Kurvenscheibe
steuert ein besonderes Kontaktglied T21, T2 usw., die jedoch sämtlich auf das Kontaktglied
7'1 wirken. Durch einen kleinen Umschalter im Steuerstand wird nun jene Kurvenscheibe
und jenes Kontaktglied in Betrieb genommen, das beim ersten Öffnungshub die gewünschte
Wassermenge einstellt; die anderen Kontaktglieder sind dann wirkungslos. Dieser
Fall, verschiedene Wassermengen einzustellen, tritt beispielsweise bei Schleusen
mit drei Häuptern ein, bei denen für große Schiffe die ganze Schleusenkammer, bei
kleineren Schiften dagegen nur die halbe Schleusenkammer für die Schleusung benutzt
wird. Bei Benutzung der halben Schleusenkammer muß auch die in die Schleusenkammer
einfließende Wassermenge entsprechend verringert werden, um eine Wellenbildung und
Beunruhigung der Schiffe zu vermeiden. Gleichzeitig mit der Umschaltung der Schleusensteuerung
kann durch Umlegen des kleinen Umschalters in einfacher' Weise die durchfließende
Wassermenge eingestellt werden.
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Sollen beispielsweise drei verschiedene Wassermengen durch Fernsteuerung
eingeschaltet werden, so sind drei gegeneinander versetzte Kurvenscheiben K,. .
. mit drei Kontaktgliedern 72 erforderlich.
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Eine weitere Möglichkeit, beliebig viele Wassermengen einzustellen,
ergibt sich durch Zwischenschaltung eines Planetengetriebes zwischen das Kettenrad
R2 und die Kurvenscheibe K2; der Planetenträger kann entweder bei örtlicher Steuerung
von Hand oder bei elektrischer Fernsteuerung unter Verwendung der elektrischen Welle
verstellt werden. Durch die Verstellung des Planetenträgers wird bei geschlossenem
Verschlußkörper V und feststehendem Kettenrad R2 die Kurvenscheibe K2 entsprechend
verstellt. Nach erfolgter Einstellung wird dann der Planetenträger festgehalten
und die Bewegung des Verschlußkörpers V auf die Kurvenscheibe K2 über das Kettenrad
R2, wie beschrieben, vorgenommen.