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Absperrschütze für Talsperrengrundablässe u. dgl. Es ist bekannt,
daß an Absperrorganen in Leitungssystemen, die unter größerem Druck von einer Flüssigkeit
durchströmt werden, wie dies z. B. für Talsperrengrundablässe, Wasserkraft- und
Wasserversorgungsanlagen zutrifft, durch geeignete Maßnahmen dafür gesorgt werden
muß, daß während des Strömungsvorganges keine nachteiligen Erscheinungen auftreten,
die zu einer gefährlichen Abnutzung führen oder die Betriebstüchtigkeit und unter
Umständen den Bestand der Anlage gefährden können. Solche unerwünschten Erscheinungen
sind beispielsweise Erschütterungen, Wasserschläge, Kavitations- und Korrosionserscheinungen,
aber auch stärkere Druckerniedrigungen überhaupt.
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Besonders schwierig sind diese Forderungen dann zu erfüllen, wenn
Schützen, sogenannte Tiefschützen, als Verschlußorgane gewählt werden. Hier ist
der eigentliche tafelförmige Absperrkörper in seitlichen Nischen geführt und kann
in ein Gehäuse oder einen Schacht zurückgezogen werden. Dabei bedeuten die beiderseitigen
Nischen, die bei größeren Anlagen nicht unbeträchtliche Tiefen- und Längenausdehnungen
besitzen, eine Störung der im meist rechteckigen Durchflußquerschnitt parallel gerichteten
Flüssigkeitsströmung. Die äußeren Randfäden verlieren während des Überspringens
der Nischung ihre seitliche Führung, sie lösen sich von der oberwasserseitigen Nischenkante
ab, biegen teilweise in die Nische ein und erzeugen dort Flüssigkeitswirbel, die
auf-und abtanzen und Erschütterungen auf die Absperrschütze und ihre Führungs- und
Aufhängevorrichtungen übertragen können. Überaus gefährlich sind dabei Kavitationserscheinungen,
die wegen des hier herrschenden niederen Druckes
bei hoher Durchflußgeschwindigkeit
vorkommen können, weil die schnell pulsierenden, mit starken Geräuschen verbundenen
Erschütterungen die Wandungsteile, Führungsschienen usw. angreifen. Deshalb werden
Tiefschützen mit Nischen als Regulierungsvorrichtungen, unter Umständen auch als
Absperrvorrichtungen, von hochbelasteten Grundablässen vielfach als ungeeignet betrachtet.
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Durch die Erfindung wird hier Abhilfe geschaffen. Gemäß derselben
werden die für die Störungen in erster Linie verantwortlichen Führungsnischen durch
glätte ebenflächige Bleche oder Gußkörper, die mit dem Schützenkörper verbunden
sind und -mit diesem bewegt werden, in jeder Schützenstellung überdeckt. - Die gleichmäßige
Flüssigkeitsströmung, insbesondere also die der äußeren Randfäden, bleibt also an
drei Seiten ungestört parallel gerichtet erhalten. Lediglich an der vierten Seite
tritt unter der Schützenschneide eine Krümmung der Flüssigkeitsfäden auf, die aber
hier belüftet wird und dadurch unschädlich ist. Damit ist es möglich, auch an sonst
ungünstigen Stellen Absperrschützen zu verwenden und diese vor allen auch als Regulierungsorgan
zu benutzen.
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An Hand der Zeichnungen, die schematisch einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung wiedergeben, soll dies näher erläutert werden. Gleichzeitig sind bei
den verschiedenen Beispielen bauliche Maßnahmen angegeben, die ebenfalls Gegenstand
der Erfindung sind. Es zeigt Fig. i den Längsschnitt einer Einrichtung nach der
Erfindung, vom Unterwasser her gesehen, nach Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 einen
Längsschnitt nach Linie II-II der Fig. i, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III
der Fig. i, Fig.4 den Längsschnitt einer Einrichtung ähnlich derjenigen nach Fig.
i, vom Unterwasser her gesehen, nach Linie IV-IV der Fig. 5, Fig. 5 einen Längsschnitt
nach Linie V-V der Fig. 4, Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie VI-VI der Fig. 4,
Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie VII-VII der Fig. 5, Fig. 8 den Teillängsschnitt
einer ähnlichen Einrichtung, Fig. 9 den Längsschnitt einer weiteren Einrichtung,
vom Unterwasser her gesehen, nach Linie IX-IX der Fig. io, Fig. io einen Längsschnitt
nach Linie X-X der Fig. 9, Fig. i i einen Querschnitt.
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In den Fig. i bis 3 ist mit i eine Schütze bezeichnet, die zur Absperrung
und Regulierung des durch den Zuführungskanal 2 zuströmenden Wassers dient; die
Fließrichtung ist in Fig. 2 und 3 durch den Pfeil P angedeutet. Die linke Hälfte
der Fig. i zeigt in einem Längsschnitt die Schütze i in Verschlußstellung, die rechte
Hälfte die Schütze halb geöffnet. Die Schütze i ist in einem druckfesten Gehäuse
3 untergebracht, aus dem das Antriebsgestänge 4 hervorragt. An den Seiten der Schützentafel
sind nach unten zu sich erstreckende glatte, ebenflächige Tafeln 8 angeordnet, die
die Führungsnischen der Schütze abdecken, so daß die Wasserströmung ungestört bleibt.
Die Abdecktafeln 8 sind durch Versteifungsgerüste 5 ausgesteift und gehalten. Die
Versteifungsgerüste 5 stützen sich über in ihnen gelagerte. Rollen 7, 7a in bekannter
Art im allgemeinen auf denselben Führungen 6 und 6a ab wie die Schütze selbst. An
Stelle von Rollen kann die Abstützung auch durch Gleitkufen erfolgen, wie dies im
Beispiel nach den Fig. 4 bis 7 später gezeigt wird.
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Die Nischenabdeckungen 8 mit ihren Versteifungen 5 und ihren Führungsrollen
7, 7a ragen nach unten in druckfeste, beispielsweise rohrförmige Gehäuse 9 hinein,
deren Länge etwa der Größe des Schützenhubes entspricht. An ihrem unteren Ende sind
diese Gehäuse durch Deckel io verschlossen, die zum Zwecke der Reinigung und Unterhaltung
von einem Besichtigungsgang i i aus abgenommen werden können.
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In Fig. 2 ist mit 12 ein Belüftungskanal angedeutet, der an seinem
unteren Ende mit einer geschlitzten oder gelochten Äbdeckplatte 13 versehen ist,
aber auch offen einmünden kann. Die gelochte Platte 13 bewirkt, daß bei geöffneter
Schütze die Störung der Strömung an der Mündung des Belüftungskanals wenigstens
etwas verringert wird.
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Die in den Fig. 4 . bis 7 dargestellte geänderte Ausführungsform dürfte
besonders bei schmalen und hohen Schützen Dirn Frage kommen. Hierbei ist die untere
Verlängerung des Gehäuses 14 zur Aufnahme der Nischenabdeckungstafeln .i5 als ein
einteiliger Hohlkörper ausgebildet, der unten mit einem abnehmbaren Deckel 16 verschlossen
ist. Dies erlaubt die Anordnung eines unteren Verbindungsriegels 17, der die unteren
Enden der Nischenabdeckungen 1.5 aussteift. Für die Abstützung der Schütztafel 18
ist das Beispiel einer gleitenden Lagerung dargestellt, bei welcher die Randflächen
der Schütze als, Gleitkufen 19 bearbeitet und auf entsprechenden Gleitflächen
der Gehäusenischen 2o geführt sind. Hier ist auch - im Gegensatz zu dem Beispiel
nach Fig. i bis 3 - eine andere Anordnung der Schütze vorgesehen. Während in Fig.
i die Stauwand 2i der Schütze i nach dem Unterwasser zu gerichtet ist, liegt die
Stauwand 22 der Schütze i8 gemäß Fig. $ und 6 nach dem Oberwasser zu. Dies trifft
auch zu für das in den Fig. 9 bis i I dargestellte Beispiel, bei welchem am unteren
Ende der Nischenabdeckungstafel 23 bzw. deren Versteifung 24 ein Kolben 25 angebracht
ist, der in einem zweckmäßig kreisrunden Führungsgehäuse 26 gleitet. Das unten durch
einen Deckel 27 abschließbare Gehäuse 26 kann hierbei als hydraulischer Servomotor
ausgebildet werden, wobei die Preßflüssigkeit durch eine Rohrleitung 28 eingeführt
wird und über den Kolben 25 und die Versteifung 24 die Schütze 18 anhebt. Das Schließen
der Schütze 18 erfolgt selbsttätig durch ihr Eigengewicht, sobald die Preßflüssigkeit
durch das Rohr 28 abgelassen wird. Bei
dieser Anordnung kann der
übliche Schützenantrieb fortfallen.
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Die Darstellung der Abdichtung zwischen Schützkörper 1, 18 und Zuführungskanal
2 ist in allen Figuren fortgelassen worden, da sie nicht Gegenstand der Erfindung
ist.
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Im Ausführungsfalle einer Schütze 18 mit nach dem Oberwasser zu liegender
Stauwand 22, gemäß Fig. 4 bis i i, ist es von der Größe des im Ablaufkanal 29 herrschenden
Wasserdruckes abhängig, ob die Nischenabdeckungen 15 bzw. 23 samt Versteifungen
ig bzw. 24 und die Schütze 18 selbst in ein druckfestes Gehäuse 14 oder eine Kammer
30 mit einem oberen Deckelabschluß 31 eingebaut werden müssen, oder ob sie in einem
offenen, d. h. dem Atmosphärendruck unterliegenden Schacht 32, der auch zugleich
der Luftzuführung dient, verlegt «-erden können. Im letzteren Falle können auch
die hinter der Nischenabdeckung 23 liegenden Versteifungen und Führungen 24, wie
in Fig. 9 bis i i dargestellt, in offenen Bedienungsschächten 33 geführt werden,
was die betriebliche Unterhaltung sehr erleichtert.
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Kann dagegen auch im Ablaufkanal 29 ein höherer Wasserdruck vorkommen
und die Anordnung eines geschlossenen Gehäuses 3o notwendig machen, so muß bei Teilöffnungen
der Schütze 18 für eine ausreichende Belüftung des austretenden Wasserstrahles gesorgt
werden. Dies kann beispielsweise geschehen, wie in Fig. 5 gestrichelt dargestellt,
durch eine in das Gehäuse 3o bzw. in die Decke des Ablaufkanals 29 einmündende Lüftungsleitung
34 bzw. 34" oder durch eine auf den Gehäusedeckel 31 aufgesetzte Rohrleitung 35
in Fig. 8, die zugleich auch zur Durchführung des Antriebsgestänges 36 dienen kann,
schließlich aber auch gemäß Fig. 4 und 5 durch Be- und Entlüftungsventile 37 bekannter
Bauart. Zur einwandfreien Zuführung der Luft an die Schützenunterkante 18 ist hier
der obere Gehäuseteil nach der Unterwasserseite zu mit einer Erweiterung 38 versehen
(Fig. 7).