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Regelbarer Zylinderringschieber zum Abschluß von ins Freie mündenden
Rohrleitungen, insbesondere Grundablässen Die Erfindung bezieht sich auf einen regelbaren
Zylinderringschiebex zum Abschluß von ins Freie mündenden Rohrleitungen, insbesondere
Grundablässen. Die Aufgabe der Erfindung liegt dabei darin, einen Schieber zu schafften,
der große Wassermengen mit hohen Geschwindigkeiten durchzulassen vermag und bei
dem außerdem dafür gesorgt ist, daß dem ausströmenden Wasser die lebendige Energie
in einfacher Weise :entzogen wird. Es sind bereits Zylinderringschi@eber für die
Auslässe aus Rohrleitungen bekannt, bei denen das Rohrende von dem verschiebbaren.
Schieberring umgeben wird und in die Auslaßöffnung des Rohres ein ortsfester Strahlteiler
hineinragt, durch dessen Formgebung eine Querschnittserweiterung des Strahles auf
dem Wege zum Austrittsquerschnitt bei allen Schieberstellungen vermieden ist. Ein
solcher Schieber ist für hohe Wassergeschwindigkeiten besonders geeignet, da der
austretende Ringstrahl bis zur Austrittsstelle mit seiner inneren und äußeren Oberfläche
nvangsläufig zur Anlage an den entsprechenden Bauteilen gezwungen ist und auf diese
Weise schädliche Hohlraumbildungen oder Unterdruckausbildung auch bei höchsten Geschwindigkeiten
,ausgeschlossen sind. Ein solcher Schieber findet daher auch beim Erfindungsgegenstand
Anwendung. Die genannten Aufgaben werden unter Verwendung der an sich bekannten
Schieberbauart dadurch gelöst, daß ein solcher Schieber mit einer Umlenkvorrichtung
für den austretenden Wasserstrahl versehen wird, die in anderem Zusammenhange ebenfalls
schon an sich bekannt ist. Die Besonderheit der Erfindung liegt darin, daß die Umlenkvorrichtung
freistehend aufgestellt ist und das umgebende Medium (Luft oder Wasser) auf dem
Wege zwischen dem Schieber und der Umlenkvorrichtung völlig freien Zutritt zu beiden
Oberflächen des Ringstrahles hat, - derart, daß der aus dem Austrittsquerschnitt
des Ringschiebers austretende Ringstrahl sich von den Kanten des Scheberringes und
des Strahlteilers völlig ablöst und als freier Strahl auf die Leitflächen der Umlenkvorrichtung
trifft. Bei einer solchen Ausbildung der Vofrichtung wird also für eine starke Ablenkung
des Wasserstromes beim Austritt aus dem Schieber gesorgt, und im Anschluß daran
wird die Ablenkung des Strahles durch die zusätzliche Leitvorrichtung wieder rückgängig
gemacht.
Der damit erreichte Vorteil liegt darin, daß ein stark abgelenkter kegelförmiger
Ringstrahl die Eigenschaft hat, von selbst zu zerreißen und damit der Luft oder
dein sonst umgebenden Medium eine außerordentlich vervielfachte Angriffsfläche für
die Reibung zu bieten, so daß damit die Möglichkeit einer günstigen Energievernichtung
auf t-erhältnismäliig kurzem Wege gegeben ist. Voraussetzung für das Eintreten dieser
Wirkung ist dabei die erwähnte Maßnahme, daß das umgebende Medium auf dem Wege zwischen
dem Schieber und der Umlenkvorrichtung völlig freien Zutritt zu beiden Oberflächen
des Ringstrahles hat, sonst würde nämlich der austretende Ringstrahl das Bestreben
haben, sich nach der Aufteilung wieder zu schließen und seinen Weg ohne Energieverlust
fortzusetzen. Bei freiem Zutritt des umgebenden Mediums zu beiden Oberflächen des
Ringstrahles ist keine Möglichkeit mehr dafür gegeben, daß- der Strahl sich irgendwie
wieder zusammenschließen kann, sobald er einmal in der kegelförmigen Richtung zerrissen
ist. Dann kann auch die Ablenkung des Strahles zur ursprünglichen Richtung in der
Umlenkvorrichtung. keinen nachträglichen Zusammenschluß mehr bewirken, sondein nur
zur weiteren Vernichtung derlebendigen Energie beitragen.
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In der Verbindung mit der Umlenkvorrichtung liegt- hoch ein weiterer
bemerkenswerter Vorteil: Würde man nämlich lediglich für das Aufreißen des Strahles
sorgen und nicht- zusätzlich auch noch für die Rücklenkung; - so würde der Strahl
auf seiner Unterseite Zerstörungen im Tosbecken verursachen, können, auf seiner
Oberseite aber durch das -Hinausschießen in die freie Luft die Umgebung des Auslasses
in einen ständigen Sprühregen einhüllen. Dies würde die Luftfeuchtigkeit auch in
der weiteren Umgebung ständig bis zur Sättigung erhöhen und beispielsweise bei elektrischen
Anlagen in der Nähe Gefahren für die Isolation bedeuten. Im Winter würde der Sprühregen
Eisansätze an allen in der Nälie liegenden Gegenständen bilden, was ebenfalls unerwünscht
ist und Anlaß zu Störungen geben kann. .Beim Gegenstand der Erfindung ist dagegen
mit einer günstigen Regelung des Ausflusses gleichzeitig eine sehr günstige Vernichtung
der lebendigen Energie des ausströmenden Wassers in einer Weise gegeben, die keinerlei
Schädigungen oder Störungen verursachen kann.
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Ein Vorteil: liegt dabei auch darin, daß alle Teile der Vorrichtung
besonders einfach und billig herstellbar sind; die gestellte Aufgabe wird also auch
in baulicher Hinsicht einwandfrei gelöst. Die zur Verwendung gelangende Schieberbauart
hat also einerseits in baulicher Hinsicht den Vorteil, daß alle bewegten Teile nur
wenig beansprucht; leicht "zugänglich und leicht auswechselbar sind, andererseits
noch in strömungstechnischer Hinsicht den doppelten Vorteil, daß durch die Anordnung
des jeweils geringsten Querschnittes an der Austrittsstelle einmal keine Ablösungserscheinungen
an den Bauteilen eintreten können und das andere Mal in diesem Querschnitt eine
hohe Geschwindigkeit erzwungen wird, die ein schnelles Zerreißen des Strahles und
damit eine günstige Energievernichtung sichert.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind .auf der Zeichnung zwei
Ausführungsbeispiele dargestellt. Abb. i zeigt einen senkrechten - Schnitt durch
den Auslaß eines Stollens, der mit einem Ringschieber gemäß der Erfindung ausgerüstet
ist. An das Stollenrohr a, welches etwa aus dem Mauerwerk b ' einer Talsperre unterwasserseitig
heraustritt; ist ein ins Freie ragendes stutzenförmiges Rohrstück c mit gleichem
Innendurchmesser angeschlossen, welches zusammen mit dem dahinter angeordneten Strahlspalter
d das eigentliche Ventilgehäuse bildet. Zwischen dem Ende des Rohrstutzens c und
dem Strahlspalter d liegt dabei eine Auslaßöffnung, welche durch den verschiebbaren
Zylinderring. e verschließbar ist. Die Antriebsvorrichtung für den Zylinderring
e ist in Abb. i in der Weise angedeutet, daß der Ring e drei Laschen f trägt, an
denen Zahnstangen g angreifen, welche von Zahnrädern h angetrieben werden, die in
einem Raume innerhalb des Mauerwerkes b untergebracht sind. Bei dieser Antriebsform
liegen also außerhalb des Mauerwerks keinerlei Getriebeteile wie Zahnräder u. dgl.
Selbstverständlich kann auch jede beliebige andere Antriebsart für den Zylinderring
e gewählt werden, also Spindeltriebe u. dgl. Die richtige Lage des Strahlspalters
d zu den übrigen Teilen wird durch Rippen i gesichert, welche den Strahlspalter
mit dem Stutzen c verbinden und durch Rippen k, welche den Strahlspalt@er auf dem
Mauerwerk abstützen. Bei weniger stark beanspruchten Schiebern .genügt die Anbringung
einer der beiden Verbindungen.
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Die Wirkungsweise des Schiebers ergibt sich aus der Abbildung von
selbst, aus der ersichtlich ist, daß der Regulierquerschnitt zwischen der Kante
x des Zylinderringes .e und dem Strahlspalter d in allen möglichen Stellungen die
Stelle des geringsten Strahlquerschnittes bildet, daß der Strahl düsenförmig durch
den Regulierquerschnitt geführt wird und dabei eine solche Richtung
aufweist,
daß .er zur .dauernden Anlage an die ihn leitenden Wände gezwungen ist, bis die
Ablösung an den beiden Ablösungskanten x und y (erfolgt. Die Anlage
des Strahles an die Oberfläche des Strahlspalters d wird dabei durch die Formgebung
dieses Körpers noch unterstützt, indem die Führungsfläche eine leichte Biegung in
den Strahl hinein aufweist. Es. ist dabei weiter ersichtlich, daß dem ,austretenden
Strahlkegel eine beliebige Neigung gegeben werden kann, so daß die Streuung des
Strahles und die Energievernichtung dem jeweiligen Zweck ,angepaßt werden kann.
Bei dem in Abb. r dargestellten Beispiel ist eine ziemlich starke Streuung und damit
eine starke Energievernichtung gewvählt. Um nun ein weites Ausein:anderspritzen
des Strahles zu verhindern, ist räumlich völlig getrennt von dem Auslaßschieb:er
selbst eine Leitwand in, angeordnet, gegen welche der nach oben und seitlich
gerichtete Teil des Strahles prallt, und welche den Strahl nach dem Tosb.ecken hin
umlenkt. Der nach unten gerichtete Teil `des Strahles wird durch das Mauerwerk n.
:ebenfalls umgelenkt, so daß er in das Tosbecken parallel zu dessen Sohle o eintritt.
Es ist also ersichtlich, daß durch die dargestellte Vorrichtung die gestellte Aufgabe
in jeder Richtung einwandfrei gelöst ist.
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In den Abb. 2 und 3 ist eine andere Ausführungsform für die Umlenkvorrichtung
m dargestellt, und zwar in Abb.2 in einem senkrechten Schnitt durch die Rohrachse,
in Abb.3 in einer Ansicht von der Unterwasserseite her. In diesen Abbildungen ist
g g ezeigt, daß die Leitvorrichtung nicht nur zum Umlenken des Strahles, sondern
auch durch entsprechende Ausbildung zur fast völligen Energievernichtung benutzt
werden kann. In Abb.2 schließt sich an den zum Auffangen des Strahles bestimmten
Teil des Leitbleches eine wellenförmige Krümmung p an, in welcher die Bewegungsenergie
so weit vernichtet wird, daß der obere Teil des Strahles schleierartig vor der Austrittsöffnung
herunterfällt. Die Energievernichtung kann also auf einem geringen Raume durchgeführt
werden, nachdem der größte Teil der Energie bereits durch die schirmförmige Aufteilung
des Strahles am Strahlspalter beseitigt ist.
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Selbstverständlich ist auch bei der erfindungsgemäßen Anordnung eine
künstliche zusätzliche Belüftung oder Bewässerung des Raumes im Innern des Strahles,
also des Raumes hinter dem Strahlspalter d, ohne weiteres möglich.