NL1003694C2 - Stuw. - Google Patents

Description

Stuw

De uitvinding heeft betrekking op een stuw voor het regelen van het benedenpeil of het bovenpeil in een watergang, omvattende een in 5 de watergang plaatsbare behuizing met een dorpel alsmede een rond een horizontale hartlijn draaibare schuif die een naar het bovenstroomse part van de waterloop gekeerd oppervlak bezit dat ongeveer cilindrisch is met betrekking tot die hartlijn, welke schuif in verbinding is met zich aan de tegenoverliggende zijde van de hartlijn bevindende balan-10 ceermiddelen, alsmede met aandrijfmiddelen voor het verplaatsen van de schuif met betrekking tot de dorpel.

Een dergelijke stuw is bekend uit US-A-1363820. In verband met een optimaal waterbeheer wordt in toenemende mate gebruik gemaakt van automatisch werkende stuwen. Deze trend wordt veroorzaakt door de wens 15 om tot een nauwkeuriger beheer te komen, ook al in samenhang met het terugdringen van verdroging.

Bij volledig geautomatiseerde stuwen is het een vereiste dat de waterstanden en schuifstanden via telemetrie worden overgeseind naar een centrale beheerspost, van waaruit omgekeerd commando's kunnen 20 worden verzonden voor het afstellen van de schuiven.

Dergelijke stuwen en installaties worden momenteel gevoed vanuit het openbare elektriciteitsnet. Een dergelijke voeding is echter te kostbaar voor afgelegen plaatsen. Voor dergelijke gevallen zou een door middel van zonne-energie aangedreven stuw de voorkeur verdienen.

25 De bekende stuwen zijn voor die toepassing echter minder ge schikt. Allereerst kost de aandrijving daarvan zoveel energie, dat een dergelijke vorm van energievoorziening een relatief grote en dure energie-installatie vergt en daarom niet voldoet. Een groot deel van de benodigde energie wordt verbruikt bij het voortdurend verstellen 30 van de schuif, met als doel om bij fluctuerende wateraanvoer toch een constant peil te kunnen verschaffen. Anderzijds is de werking van de bovengenoemde bekende stuw te kwetsbaar, vooral vanwege het doorvoeren van het water onder de schuif door, waardoor verstoppingen en problemen met het sluiten van de schuif kunnen ontstaan. Voorts voert 35 deze onderlozende stuw bij gedeeltelijk geopende schuif geen drijvend vuil en drijvende waterplanten af, waardoor o.a. stank- en visuele hinder kan optreden.

1003694.

2 * Doel van de uitvinding is daarom een stuw te verschaffen die beter voldoet. Dat doel wordt bereikt doordat de afstand van de schuif tot de draaihartlijn tenminste ongeveer gelijk is aan de afstand van de balanceermiddelen tot de hartlijn. De schuif en de balan-5 ceermiddelen zijn ten opzichte van die draaihartlijn verdraaibaar over een hoek van tenminste 75*·

De schuif kan dankzij deze compacte uitvoering naar beneden gedraaid worden. Aan de andere kant kan de schuif echter ook nog steeds omhooggedraaid worden.

10 De stuw volgens de uitvinding heeft zoals vermeld, een compacte opbouw, die enerzijds een verregaand storingvrije werking mogelijk maakt en die anderzijds een laag energieverbruik oplevert ten gevolge van het feit dat de constructie in evenwicht is ten opzichte van de draaiingsas en de met de compacte constructie samenhangende lage 15 traagheidsmomenten.

De schuif kan geheel naar beneden toe worden weggedraaid. Het risico dat verzanding onder de schuif optreedt is gering, aangezien de bodemplaat van het huis niet veel dieper ligt dan de bodem van de watergang. Zand dat zich eventueel toch verzameld zou hebben, wordt 20 weggespoeld zodra de schuif hoger wordt afgesteld, onder invloed van het overstortende water.

Een uitvoering waarbij de aandrijfmiddelen een met betrekking tot de draaihartlijn van de schuif concentrische krans omvatten, die in aangrijping is met een aandrijving, heeft het voordeel van een bijzon-25 der compacte constructie.

In dat verband kunnen de aandrijfmiddelen een tandheugel omvatten alsmede een met de tandheugel in ingrijping verkerend aandrijfbaar rondsel. Het rondsel wordt aangedreven door een elektromotor, die op zijn beurt gevoed kan worden door middel van een door zonne-energie 30 gevoede accu.

In een voorkeursuitvoeringsvorm bevindt zich aan beide einden van de schuif een met betrekking tot de draaihartlijn concentrische schijf. De contour van de schuif valt samen met de contour van de schijven. De krans bevindt zich aan de buitenomtrek van tenminste een 35 der schijven.

De balanceermiddelen kunnen in beide schijven opgenomen massa’s omvatten. Ook kunnen de balanceermiddelen een massa omvatten van of aan een zich tussen beide schijven uitstrekkende balk.

1003694.

3

De stuw volgens de uitvinding kan zowel uitgevoerd worden voor het over of onder de schuif afvoeren van water. In het eerste geval kan drijvend en zwevend afval zonder problemen worden afgevoerd, zonder dat dit blijft steken.

5 In verband met een goede afdichting heeft de dorpel een afdich- tingsprofiel dat rust tegen het naar het bovenstroomse part gekeerde oppervlak van de schuif.

In verband met de benodigde stijfheid en sterkte met betrekking tot buiging en torsie heeft de schuif aan de naar het benedenstroomse 10 part gekeerde zijde een steunplaat. Teneinde ook bij een dergelijke uitvoering te vermijden dat de over de schuif stromende watermassa's het gedrag van de schuif zouden kunnen beïnvloeden, is de steunplaat aan de naar het benedenstroomse part gekeerde oppervlak hol gekromd. Bij voorkeur is dat oppervlak ongeveer concentrisch met betrekking tot 15 de draaihartlijn.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van enkele in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden.

Figuur 1 toont een eerste uitvoeringsvorm van een stuw volgens de uitvinding, in geopende toestand.

20 Figuur 2 toont de stuw volgens figuur 1 in maximale heftoestand.

Figuur 3 toont de stuw volgens figuur 1 in vooraanzicht.

Figuur 4 toont het bovenaanzicht op de stuw volgens figuur 3·

Figuur 5 toont een tweede uitvoeringsvorm van een stuw of een inlaatsluis volgens de uitvinding, in een eerste gedeeltelijk geopende 25 toestand.

Figuur 6 toont de stuw of inlaatsluis volgens figuur 5 in een tweede gedeeltelijk geopende toestand.

Figuur 7 toont een achteraanzicht van de stuw/inlaatsluis.

De in figuur 1 weergegeven stuw bevindt zich tussen de bovenloop 30 1 en de benedenloop 2 van een water, zoals een rivier. De stuw omvat een behuizing 3. die geplaatst is op de bodem 4 zoals in doorsnede is weergegeven. In de behuizing 3 is de in zijn geheel met 5 aangeduide schuif draaibaar rond as 6 opgesteld. De schuif omvat een concentrisch met betrekking tot de as 6 aangebrachte schuifplaat 7. die aan beide 35 dwarseinden is vastgelast aan een eveneens concentrisch met betrekking tot de as 6 opgestelde schijf 8.

1003694.

it

Achter de schuifplaat 7 is een verstijvingsplaat 9 bevestigd, die samen met de schuifplaat 7 een torsie stijf schuiflichaam 10 verschaft.

Het schuiflichaam 10 is door middel van een extra verstevigings-5 plaat 11, die een driehoekige vorm heeft en loopt tot aan de as 6, afgesteund met betrekking tot die as 6.

Diametraal tegenover het schuiflichaam 10 bevindt zich een balan-ceergewicht 12, dat kan zijn uitgevoerd als een zich tussen beide schijven 8 uitstrekkende balk met de gewenste massa.

10 Over een gedeelte van de omtrek van beide schijven 8 is een tand heugel 13 aangebracht, die overeenkomstig de omtrek van de schijven 8 gekromd verloopt. Met deze tandheugel 13 werkt een rondsel lk samen, dat is gemonteerd op de as van een aandrijfmotor, dan wel via een vertraging daarmee samenwerkt. In plaats van een tandheugel/rondsel 15 kan ook een ketting worden toegepast aan de buitenomtrek.

De schuifplaat 7 werkt samen met een rubberstrip 15, die is gemonteerd op een in zijn geheel met 16 aangeduide bodemplaat. Deze bodemplaat vormt een dorpel 17« zodanig dat de tussen schuifplaat 7 en dorpel 17 overblijvende spleet is afgedicht door de soepele strip 15 20 die de afdichting vormt.

In de figuur 1 weergegeven toestand is de stuw geheel geopend, zodanig dat het water ongehinderd over het stuwlichaam 10 kan stromen.

In de figuur 2 weergegeven toestand heeft de stuw zijn maximale stuwhoogte en wordt het water uit de bovenloop 1 tegengehouden. Aange-25 zien de schuifplaat ^ concentrisch is met betrekking tot de as 6, levert de door de watermassa in de bovenloop 1 uitgeoefende kracht geen koppel op ten opzichte van de as 6, waardoor de stuw betrouwbaar gesloten blijft.

Verder voordeel van deze uitvoering is dat de aan het rondsel 14 30 gekoppelde aandrijving met een geringe inspanning stuwlichaam 10 kan verplaatsen, zodanig dat daarvoor weinig energie nodig is. Het is daarom mogelijk deze stuw aan te drijven met behulp van bijvoorbeeld zonne-energie.

In de in figuren 3 en 4 weergegeven aanzichten zijn de beide 35 schijven 8 weer te zien, alsmede de behuizing 3 die naast de bodemplaat 16 zijwanden 23 bevat. In deze zijwanden 23 is de as 6 door middel van lagers 24 draaibaar opgehangen. Tevens is de aandrijfmotor 22 te zien, die is gekoppeld met het rondsel 14.

1003694.

5 * Het bovenaanzicht van figuur 4 toont dat de beide schijven 8 met betrekking tot de wanden 23 van de behuizing 3 zijn afgedicht door flexibele strippen 18, die zich van boven naar beneden uitstrekken.

Bij de in de figuren 5~7 weergegeven uitvoeringsvorm is een tand-5 heugel 13 op tenminste één van beide schijven 8 voorzien die zich uitstrekt over ongeveer de helft van de omtrek daarvan. Daarbij is de tandheugel 13 zó geplaatst dat schuiflichaam 10 ook onderlossend kan zijn, dat wil zeggen dat de onderzijde van het schuiflichaam 10 zich op afstand kan vinden van de afdichting 15· Als alternatief kan het 10 schuiflichaam 10 de andere kant op worden gedraaid, zodanig dat de watermassa uit de bovenloop 1 over de bovenzijde van het schuiflichaam 10 kan stromen. Door deze uitvoeringswijze kan de schuif zowel als onderlozende inlaatsluis en als bovenlozende stuwschuif functioneren.

Deze uitvoering bezit aan weerszijden van de schuif een 15 contragewicht dat is opgenomen in de schijven 8. Dit contragewicht bestaat uit twee ongeveer een kwart van een cirkel bestaande sectoren 20 van bijvoorbeeld metaal, die het evenwicht met betrekking tot het schuiflichaam 10 garanderen. Voordeel van deze uitvoering is dat de waterloop achter het schuiflichaam niet gestremd wordt, waardoor geen 20 vuil en dergelijke kan blijven haken.

Het achteraanzicht van figuur 7 toont dat de plaat 9 gaten 25 bezit. Via die gaten 25 kan de ruimte tussen de schuifplaat 7 en achterplaat 9 worden gevuld met water, waardoor het gedrag van het schuiflichaam 10 indifferent is met betrekking tot zijn positie ten 25 opzichte van het water.

Bij de in figuur 5 getoonde constructie wordt het water onder de schuif 10 doorgevoerd, hetgeen voor een toepassing als inlaatsluis van belang is in verband met het handhaven van het benedenpeil. Overigens kan deze constructie ook als stuw worden toegepast.

1003694.

Claims (14)

1. Stuw voor het regelen van het benedenpell of het bovenpeil in een watergang, omvattende een in de watergang plaatsbare behuizing (3) 5 met een dorpel (17) alsmede een schuif (10) die rond een horizontale hartlijn (6) draaibaar is tussen een gesloten stand en een geopende stand, en die een naar het bovenstroomse part (1) van de waterloop gekeerde oppervlak (7) bezit dat ongeveer cilindrisch is met betrekking tot die hartlijn (6), welke schuif (10) in verbinding is 10 met zich aan de tegenoverliggende zijde van de hartlijn (6) bevindende balanceermiddelen (12, 20), alsmede met aandrijfmiddelen (13, 14, 22) voor het verdraaien van de schuif (10), met het kenmerk dat de afstand van het zwaartepunt van de schuif (10) tot de draaihartlijn tenminste ongeveer gelijk is aan de afstand van het zwaartepunt van de ba-15 lanceermiddelen (12, 20) tot de hartlijn.

2. Stuw volgens conclusie 1, waarbij de schuif (10) langs de dorpel (17) naar beneden verdraaibaar is. 20 3* Stuw volgens conclusie 1 of 2, waarbij de schuif (10) en de balanceermiddelen (12, 20) ten opzichte van die draaihartlijn verdraaibaar zijn over een hoek van tenminste 75*·

4. Stuw volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de aandrijfmiddelen 25 een met betrekking tot de draaihartlijn van de schuif concentrische krans (13) omvatten, die in aangrijping is met een aandrijving (14).

5· Stuw volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, waarbij de aandrijfmiddelen een tandheugel (13) omvatten alsmede een met de 30 tandheugel (13) in ingrijping verkerend aandrijfbaar rondsel (14).

6. Stuw volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, waarbij aan beide einden van de schuif (10) zich een met betrekking tot de draaihartlijn concentrische schijf (8) bevindt. 35

7· Stuw volgens conclusie 6, waarbij de contour van de schuif (10) samenvalt met de contour van de schijven (8). 1003694.

8. Stuw volgens conclusie 6 of 7. waarbij de krans (13) zich bevindt aan de buitenomtrek van tenminste een der schijven (8).

9· Stuw volgens conclusie 6, 7 of 8, waarbij de balanceermiddelen 5 in beide schijven (8) opgenomen massa's (20) omvatten.

10. Stuw volgens conclusie 6, 7. 8 of 9· waarbij de balanceermiddelen een massa omvatten aan een zich tussen beide schijven (8) uitstrekkende balk (1*1). 10

11. Stuw volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de dorpel (17) een afdichtingsprofiel (15) heeft dat rust tegen het naar het bovenstroomse part (1) gekeerde oppervlak van de schuif (10).

12. Stuw volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de schuif (10) aan de naar het benedenstroomse part (2) gekeerde zijde een steunplaat (9) heeft.

13. Stuw volgens conclusie 12, waarbij de steunplaat (9) aan het 20 naar het benedenstroomse part (2) gekeerde oppervlak hol gekromd is. Ik. Stuw volgens conclusie 13. waarbij het naar het bovenstroomse part gekeerde oppervlak ongeveer concentrisch is met betrekking tot de draaihartlijn. 25

15. Stuw volgens een der voorgaande conclusies 6-1*1, waarbij zich tussen elke schijf (8) en de naburige wand (23) van de behuizing (3) een afdichting (18) bevindt.

16. Stuw volgens conclusie 1, 2 of 3. waarbij de aandrijfmiddelen een ketting omvatten die over een met betrekking tot de draaihartlijn van de schuif concentrisch oppervlak loopt. 1003694.