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Selbsttätige Steuereinrichtung zum Regeln von hydrostatisch bewegten
Wehren Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Steuereinrichtung zum Regeln
von hydrostatisch bewegten Wehren, bei welcher das Auslaßschütz der Druckkammer
mit einem axial darüber angeordneten Schwimmer gekuppelt ist und sowohl die Druckkammer
als auch der Schwimmerschacht für das Auslaßschütz je für sich in stetiger Verbindung
mit dem Oberwasser stehen.
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Um den Wasserspiegiel vor Stauanlagen, wie Klappenwehren o. dgl.,
auf einer bestimmten Höhe zu halten, wurden bereits hydrostatisch wirkende Steuereinrichtungen
zum selbsttätigen Regeln verwendet. Diese selbsttätigen Steuereinrichtungen bestanden
aus unmittelbar mit Schwimmern gekuppelten Auslaßschützen, wobei die Schwimmerschächte
kommunizierend mit dem Oberwasser in Verbindung ständen. Der Schwimmer steuert unmittelbar
das Auslaßschütz der Druckkammer, und zwar derart, daß das Auslaßschütz bei einem
Wasserstand des Oberwassers unterhalb des normalen Wasserstandes geschlossen und
bei einem Wasserstand des Oberwassers oberhalb des normalen Wasserstandes geöffnet
wird. Da das Wasser im Schwimmerschacht bei geöffnetem Auslaßschütz mit dem Unterwasser
in Verbindung steht, wird beim öffnen des Auslaßschützes der Oberwasserspiegel im
Schwimmerschacht fallen, so daß die Höhenlage des Schwimmers- nicht mehr der Höhenlage
des Oberwasserspiegels vor dem Wehr entspricht. Aus diesem Grunde wird das Wehr
pendelnde Bewegungen ausführen. Der Hub des Auslaßschützes bzw. des Schwimmers kann
jedoch nicht größer als der Höhenunterschied der Oberwasserspiegel sein. Da dieser
Höhenunterschied klein ist, so muß das Auslaßschütz große Durchflußquerschnitte
besitzen.
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Ferner- sind selbsttätige Steuerungen bekennt, bei denen nach Überschreitung
des zulässigen Stauzieles Wasser in einen Schacht strömt und einen in dem Schacht
liegenden
Schwimmer bewegt und das Auslaßschütz öffnet. Der Schacht
besitzt eine Ablauföffnung, die in ihrer Größe entweder von der Stellung des Schwimmers
abhängig oder unabhängig ist. Die Füll- bzw. Entleerungszeiten «-erden also von
der Wassermenge und der Größe der Ablauföffnungen abhängen. Diese Steuerungen werden
schwer anspringen, da die zuströmende Wassermenge größer als die ablaufende Wassermenge
sein muß. Durch die lange Füllzeit wird ein Pendeln des Wehres verursacht, während
durch die lange Entleerungszeit ein Absenken des Wehres unter das zulässige Stauziel
erfolgt.
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Es ist auch bekannt, in einer mit dem Oberwasser kommunizierenden
Kammer einen Schwimmer zu lagern, der mit dem außerhalb der Schwimmerkammer angeordneten,
axial unter dem Schwimmer liegenden Auslaßschütz der Druckkammer, die ebenfalls
in stetiger Verbindung. mit dem Oberwasser steht, gekuppelt ist, so daß durch das
Steigen des Schwimmers mit dem Oberwasser eine entsprechende Absenkung des Stauwehres
erfolgt. Diese unmittelbare Kupplung zwischen Schwimmer und Auslaßschütz führt jedoch
zu stärkeren Schwankungen des Auslaßschützes als der Wechsel der Oberwasserspiegelhöhe
bedingt, so daß die Einregelung des Stauwehres erst nach längerer Zeit eintritt,
wobei auch zu berücksichtigen ist, daß das Auslaßschütz der Druckkammer durch die
unmittelbare Kupplung zwischen Schwimmer und Auslaßschütz große Durchflußquerschnitte
besitzen muß, die ebenfalls zu einer Vergrößerung der Schwankungen führen.
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Um die Mängel zu beseitigen und ein rasches sicheres Ansprechen des
Auslaßschützes und damit des Stauwehres zu erreichen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen,
daß in der Verbindungsleitung zwischen dein Oberwasser und dem Schwimmerschacht,
dessen Schwimmer mit dem Auslaßschütz gekuppelt ist, den Weg ins Unterwasser freigebende
Schlitze und ein Steuerschieber anäeordnet sind und oberhalb der Verbindungsleitung
eine zweite, ebenfalls mit dein Oberwasser unmittelbar verbundene Schwimmerkammer
für einen Schwimmer vorgesehen ist, der mit dem Steuerschieber gekuppelt ist und
dessen Einstellung regelt, derart, daß bei überschreitung des Stauziels die Schlitze
durch den Steuerschieber in steigendem Maße ge-;chlossen und bei Unterschreitung
des Staudels mehr und mehr geöffnet werden.
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Durch diese Ausbildung wird das Auslaß-;chütz der Druckkammer und
damit das Stauvehr schnell anspringen, da das Ansteigen les Wasserspiegels im Schwimmerschacht
des liuslaßschützes erheblich stärker als das An-;teigen des Oberwasserspiegels
ist. Durch den zur Verfügung stehenden vergrößerten Steig- und Fallweg des Schwimmers
für das Auslaßschütz wird auch die Empfindlichkeit der Regelanordnung erheblich
gesteigert.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
dargestelllt, und zwar zeigen: Abb. i eine Steuereinrichtung für hyd'raalische Wehre
mit Wasserverlust im Schnitt, Abb. 2 einen Teilschnitt durch die gleiche Steuereinrichtung
mit besonderem Einlaufrohr.
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Die Steuereinrichtung besteht aus einem Schwimmerschacht a. mit dem
Schwimmer b, der axial durch eine Stange c mit dem unter dem Schacht a liegenden
Auslaßzylinderschütz d der Druckkammer verbunden ist. In einem zweiten Schacht e
bzw. Behälter ist ein kleinerer Schwimmer f angeordnet, der über eine durch den
Behälterboden geführte Stange an einem Schieber g angreift. Dieser Schieber g wird
z. B. von der Innenwandung eines Ringraumes ra umschlossen, und in der Innenwandung
dieses Ringraumes sind senkrechte Schlitze d vorgesehen, die, wie noch beschrieben
wird, je nach - der Lage des Schwimmers f von dem Schieber g verdeckt und ganz oder
teilweise freigegeben werden.
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Der Ringraum fa steht einerseits durch eine Rohrleitung h mit dem
Oberwasser und andererseits durch eine Rohrleitung i mit dem Schwimmerschacht a
in Verbindung. Ebenso steht der Behälter e mit dem Sch-,vimmer
f
durch eine Rohrleitung h mit dem Oberwasser in kommunizierender Verbindung,
so daß der Wasserspiegel im Behälter e mit dem Oberwasserspiegel immer auf gleicher
Höhe liegt.
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Diese Steuereinrichtung wird nun so eingeregelt, daß ein Klappenwehr
o. dgl. den normalen gewünschten Oberwasserspiegel dauernd hält. Dabei liegt der
normale Oberwasserspiegel bei aufgerichtetem Wehr auf Wehroberkante. Wird nun das
Wehr überströmt, so hat sich dieses um die jeweilige Überströmungshöhe abzusenken
und in dieser Lage zu halten.
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Steigt nun der Oberwasserspiegel, so wird der Schwimmer
f im Behälter e sofort mit angehoben und nimmt dabei den Schieber
g mit, so daß die Schlitze Z mehr verdeckt werden. Hierdurch läuft weniger Wasser
aus der Verbindungsleitung bzw. aus dem Ringraum ia durch die Schlitze L ins Unterwasser
ab, und demzufolge hebt sich im Schacht a der Wasserspiegel und damit der Schwimmer
b, der wieder durch seine Verbindung mit dein Auslaßschütz d dieses öffnet. Damit
vermindert sich der Druck in der Druckkammer, und das Wehr senkt sich wieder ab,
so daß es stärker überströmt werden kann. Dieses Öffnen des Auslaßschützes findet
nun nur so lange statt, wie
das Oberwasser steigt. Fällt dann mit
dem Wehr auch der Oberwasserspiegel, so sinkt auch im Behälter e sofort der Schwimmer
f: und dadurch gibt der Schieber g die Schlitze Z mehr oder weniger stark frei,
so daß durch diese Schlitze Z mehr Wasser in das Unterwasser ablaufen kann. Hierdurch
sehkt sich wieder der Wasserspiegel im Schacht a, so daß der ebenfalls absinkende
Schwimmer b das Auslaßschütz d schließt bzw. den Auslaßquerschnitt des Auslaßschützes
d verringert. Hierdurch steigt der Druck in der Druckkammer, und das Wehr -hebt
sich wieder an.
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Der Wasserspiegel im Schwimmerschacht a wird bei normalem Oberwasserspiegel
möglichst tief gehalten, und zwar dadurch, daß immer Wasser durch die Schlitze l
ins Unterwasser abläuft, so daß für die Bewegung des Auslaßschützes d bei erforderlich
werdender Regelung große Hubhöhen durch entsprechende Höhenverlagerung des Schwimmers
b zur Verfügung stehen.
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Es istselbstverständlich möglich , die Eigengewichte des Schwimmers
b und des Zylinderschützes d turn Teil auch durch Gegengewichte auszugleichen, wenn
dies erforderlich wird oder vorteilhaft ist.
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Da die beschriebene Steuereinrichtung einet bestimmten Wasserverlust
nach sich zieht, so, kann man zur Vermeidung dieses Verlustes entsprechend der Ausführung
nach Abb. a die Rohrleitung k in ein Einlaufrohrstück m münden lassen, dessen Oberkante
mit dem normalen Oberwasserspiegel abschließt. Sonst ist die Steuereinrichtung genau
so ausgebildet wie die nach Abb. z. Die Rohrleitung m, k führt in diesem Falle also
erst Wasser, wenn das zulässige Stauziel überschritten wird, so daß dann wieder
der beschriebene Regelvorgang eintritt.