DE81083C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 84: Wasserbau.

C. SAALER in THENINGEN (Baden). Wasserstands -Regulirvorrichtung.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 9. Februar i8g4 ab.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Vorrichtung zur Erhaltung eines gleichmäfsigen Wasserstandes durch Regelung eines besonderen Abflusses in Fällen, wo schwankende Abflüsse oder schwankende Zuflüsse oder beide vorhanden sind. Im Besonderen ist die Vorrichtung bestimmt, den Wasserstand im Obergraben von Wasserkraftanlagen unabhängig von dem Betriebe oder dem Stillstand der letzteren durch Inbetriebsetzung einer Leerlaufschütze so lange auf normaler Höhe zu erhalten, als dazu hinreichender Zuflufs vorhanden ist. Die jeweilige Oeffnungsgröfse der .Regelungsschütze wird also dem Ueberschufs der Zuflüsse über die Abflüsse entsprechen müssen, wenn der Wasserstand unverändert bleiben soll. Die Abmessungen dieser Schütze sind so zu wählen, dafs letztere ihre Aufgabe auch dann noch erfüllen kann, wenn die Summe der Abflüsse so klein, zugleich aber diejenige der Zuflüsse so grofs wie möglich ist, ein Fall, dem bei dem Erfindungsgegenstand der Stillstand der Wasserkraftmaschine bei stärkstem Zuflufs zum Obergraben entsprechen würde.

Die Betriebskraft für die Verstellung der Regelungsschütze wird von einer besonderen kleinen Wasserkraftmaschine geliefert, welche die Antriebswelle eines mit der Schütze gekuppelten Wendegetriebes in stetige Drehung versetzt. Die Steuerung dieses Wendegetriebes erfolgt durch einen den Bewegungen des Wassers folgenden Schwimmer, der bei normalem Wasserstande das Wendegetriebe leer laufen läfst, so dafs währenddessen die Regelungsschütze diejenige Stellung beibehält, welche beim Steigen des Wassers über die mittlere Höhe der Schütze eine Aufwärtsbewegung und beim Sinken desselben unter die mittlere Höhe eine Abwärtsbewegung ertheilt. Das Wendegetriebe und die Schütze behalten ihre Bewegung in der einen oder anderen Richtung im allgemeinen so lange bei, bis der Schwimmer beim Wiedereintritt in seine Mittellage das Wendegetriebe ausrückt. Das Oeffnen der Schütze wird infolge ihrer hinreichend grofsen Abmessungen stets in dieser Weise beendigt werden. Beim Schlieisen der Schütze kann aber der Fall eintreten, dafs dieselbe diejenige Stellung, bei welcher der Abflufs gänzlich aufhört, erreicht, ohne dafs zugleich der Wasserstand wieder die normale Höhe erreicht hat, die Schütze also still gestellt ist. Da man den Weg der Schütze nicht ins Ungemessene verlängern kann, so ist dieselbe durch eine geeignete Vorrichtung nach dem Passiren der Abschlufsstellung von dem Wendegetriebe loszukuppeln.

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel der Regelungsvorrichtung zeigt noch die Eigenthümlichkeit, dafs die senkrechte Schwimmerstange zugleich als Achse für die Hilfsmaschine benutzt ist. Dabei ist die besondere Anordnung getroffen, dafs nicht der Schwimmer auf der fest gelagerten Kraftmaschinenwelle verschiebbar und durch ein Gestänge mit der Steuerung des Wendegetriebes

verbunden ist, sondern dafs er fest auf der mit der Steuerung gekuppelten und senkrecht geführten, von ihm getragenen Welle sitzt. Es bietet dies den Vortheil, dafs der Schwimmer infolge seiner Rotation weniger leicht einfriert.

Fig. i, 2 und 3 stellen in der Vorderansicht, Seitenansicht und im Grundrifs die Regelungsvorrichtung in derjenigen Stellung dar, welche sie bei normalem Wasserstande einnimmt, also mit ausgerücktem Wendegetriebe. Die Fig. ia, 2 a und 3 a zeigen in denselben Ansichten den Schwimmer so weit gesunken, dafs das Wendegetriebe zum Herablassen der Schütze eingerückt werden kann. Zugleich ist in diese Figuren eine dritte Stellung der Theile punktirt eingetragen, die dem Steigen des Wasserstandes über den mittleren bis zu solcher Höhe entspricht, dafs der Schwimmer das Wendegetriebe zum Aufziehen der Schütze in Thätigkeit setzen kann.

Die Welle d, Fig. 2, welche am unteren Ende das aus dem Rohre 4 durch das Wasser des Obergrabens betriebene Stofsrad 5 trägt, ist nach oben durch den Boden eines mit dem Obergraben communicirenden Schwimmerkastens 6 geführt, in welchem der auf ihr befestigte Schwimmer α dem Sinken und Steigen des Wasserstandes im Obergraben folgt. Oberhalb des Schwimmers α sitzt auf der Welle d eine Riemscheibe 7, von welcher die Drehbewegung auf die der jeweiligen Höhenlage der Scheibe 7 entsprechend verbreitete Scheibe 8 der senkrechten Welle 9 übertragen wird. Letztere treibt durch Kegelräder 10 und η die waagrechte Welle r, Fig. 1, auf welcher die Antriebstrommel 5 für das mit einem offenen und einem gekreuzten Riemen (Fig. 2) arbeitende Wendegetriebe sitzt. Am oberen Ende ist die Welle d durch eine lose Muffe 3 mit einem Lenker e von stellbarer Länge und durch diesen mit dem Ende eines Hebels^/" verbunden, der mit seiner Achse g fest gelagert ist. Auf letzterer sitzt ein zweiter Hebel h, der mit der Steuerstange w des Riemenwendegetriebes b verbunden ist. Die Steuerstange ist mit zwei Riemengabeln χ und y, Fig. 1, so gekuppelt, dafs je nach ihrer Stellung keiner oder einer der beiden Riemen auf der zwischen den beiden Leerscheiben angeordneten Festscheibe b der Welle / läuft. Der erste Fall entspricht der normalen Lage des Schwimmers. Die Welle / des Wendegetriebes ist durch eine verschiebbar auf derselben angeordnete Kupplungsmuffe m mit dem unverschiebbar, aber drehbar auf derselben angeordneten Zahnrade n° verbunden, welches in ein grofses Zahnrad o° auf der Welle ρ greift. Letztere überträgt ihre Bewegung mittelst Trieb g und Zahnstange c° auf die Schütze c des Regelungsabschlusses. Sie kann aufserdem unter Vermittelung der Zahnräder o° und t durch eine Handkurbel u in der einen oder anderen Richtung gedreht werden, wobei erforderlichenfalls die Welle / mittelst der Muffe, m losgekuppelt wird.

Beim Steigen des Wasserstandes über die mittlere Höhe (s. Punktirung in Fig. ia und 2a) wird durch die Verbindung des Schwimmers mit der beschriebenen Hebelanordnung der gekreuzte Riemen durch Gabel γ auf die feste Scheibe b gerückt und die Schütze c aufgezogen.. Diese Bewegung dauert so lange, bis der Schwimmer infolge Sinkens des Wasserstandes seine mittlere Lage wieder einnimmt, und den gekreuzten Riemen wieder auf die Leerscheibe schiebt. Sinkt das Wasser noch unter die mittlere Höhe, so dafs der Schwimmer die in Fig. ι a und 2 a in ausgezogenen Linien dargestellte Lage einnimmt, so tritt der offene Riemen durch Gabel χ auf die feste Scheibe über und die Schütze wird herabgelassen. Trifft die letztere auf den Boden auf, ohne dafs zugleich infolge der Herstellung des normalen Wasserstandes der offene Riemen auf seine Leerscheibe zurückgeführt wird, so tritt ein Gleiten dieses Riemens ein, wenn nicht eine selbstthätige Entkupplung des Wendegetriebes und der Schütze Sorge getragen ist. Sinkt das Wasser unter die in Fig. 2 a gezeichnete Höhe oder steigt es über den punktirt eingetragenen Stand, so sinkt bezw. steigt auch der Schwimmer, ohne dafs die Lage des offenen bezw. des gekreuzten Riemens eine weitere Aenderung erfährt, weil die Steuerstange w zugleich aufser Eingriff mit den Riemengabeln χ bezw. y bleibt. Der Schwimmer vermag so dem sinkenden bezw. steigenden Wasserstand' zu folgen, bis der Bund d° der Welle d an dem Lager d¹ bezw. die Nabe des Stofsrades 5 an dem Lager d'² anliegt.

Sinkt der Schwimmer bis nahe an die bezeichnete untere Grenzlage, was keinesfalls geschehen kann, bevor die Regelungsschütze c vollständig geschlossen ist, da das durch ein geringes Sinken des Niveaus eingeleitete Schliefsen der Schütze auf dieses Sinken verzögernd wirkt, so wird auch das Zuflufsrohr 4 des Stofsrades 5 durch eine von einem auf der Achse g angeordneten Hebel 2 bethätigte Schütze 12 geschlossen. Das Stofsrad 5 besitzt eine solche Höhe im Vergleich zu seinem Gerinne 4, dafs es in allen Stellungen von der oberen Grenzlage bis in die Nähe der unteren hinreichend beaufschlagt wird, um die Verstellung der Regelungschütze c bewirken zu können (s. Fig. 2 a).

Die Verstellung der Schütze c erfolgt wegen der angewendeten grofsen Uebersetzung sehr langsam, so dafs dadurch ein schneller Wechsel im Niveaustand und eine entsprechende Unruhe des Schwimmers nicht hervorgebracht werden kann.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Vorrichtung zur Erhaltung eines gleichmäfsigen Wasserstandes durch Regelung eines besonderen Abflusses mittelst eines Wendegetriebes, das von einem dem Wasserstand folgenden Schwimmer gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dafs der Antrieb des Wendegetriebes durch einen eigenen Wassermotor erfolgt, dem als Achse die Schwimmerstange dienen und der durch den Schwimmer abgestellt werden kann, wenn nach dem Schlufs des Regelungsabflusses der Wasserstand noch weiter sinkt, zu dem Zweck, die Regelung unabhängig von einer fremden Betriebskraft und also auch bei vorübergehend ruhendem Betriebe bewirken zu können.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.