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Zwei- oder Mehrklappenwehr Die bekannten Zwei- oder Mehrklappenwehre
sind so gebaut, daß in der Tiefstlage der Rücken der Unterwasserklappe tiefer liegt
als der Rücken der Oberwasserklappe, wie dies als Beispiel in Abb. i schematisch
mit vollen Linien dargestellt ist, wobei die Oberwasserklappe mit i und die Unterwasserklappe
mit 2 bezeichnet ist. Die höchste Klappenstellung ist in Abb. i mit den strichpunktierten
Linien i' und 2' dargestellt. 3 bedeutet den Oberwasserspiegel. Bei Wehren dieser
Art kann man unterscheiden zwischen solchen, bei denen die Wehrkrone in der Staustellung
von der Oberwasserklappe, und solchen, bei denen sie von der Unterwasserklappe gebildet
wird. Es ist auch bekannt, die Gleitbahnen an den Berührungsstellen der Klappen
zu krümmen.
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Bei Wehren der bekannten Art zeigt .sich nun der Übelstand, daß insbesondere
in der tiefsten Stellung durch den Spalt q. zwischen Ober- und Unterwasserklappe,
d. i. also die Stelle, wo' die Oberwasserklappe auf der Unterwasserklappe aufruht,
Wasser aus dem Raum unterhalb der beiden Klappen (Dachraum)- gegen das Unterwasser
hin austritt, da eine dauernd vollkommen dichte Berührung zwischen den beiden Klappen
praktisch schwer herzustellen ist. Hierdurch ergeben sich Verluste an Druckwasser,
das zum Heben des Wehres in den Dachraum eingeführt wird. Ein weiterer Nachteil
dieses Wasseraustrittes aus dem Spalt liegt darin, daß bei dem dabei entstehenden
Wasserdurchfluß Sinkstoffe (Sand, Schlamm o. dgl.) in größerer Menge vom Stauraum
in den Dachraum - hineingezogen werden. Um die Spaltverluste zu decken, muß das
Einlauforgan sehr groß bemessen werden, was besonders bei selbsttätiger Einlaufsteuerung
nachteilig ist, weil der zum Bewegen dieses Einlauforgans erforderliche Kraftaufwand
mit der Größe des Einlauforgans wächst.
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Zweck der Erfindung ist es nun, die Spaltverluste, wenn nicht ganz
zu verhindern, so doch wenigstens auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Dieser Zweck
wird dadurch erreicht, daß dem Austritt des Wassers aus -dem
Spalt
ein Widerstand entgegengesetzt wird, und zwar dadurch, daß bei dem Spalt im Gegensatz
zu dem Druckgefälle, wie es bei einem Wehr gemäß Abb. i vorhanden ist, ein örtlicher
Druckanstieg geschaffen wird. Es wird nämlich der Rücken der Unterwasserklappe so
gestaltet, daß mindestens in der tiefsten Wehrstellung, vorzugsweise aber auch in
den andern Wehrstellungen, der Rücken der Unterwasserklappe von dem Spalt weg über
eine wenn auch nur kurze Strecke nach aufwärts gerichtet ist. Das Wasser, das nun
aus dem Spalt ausfließen will, wird dann gezwungen, aufwärts zu steigen, also einen
Höhenunterschied zu überwinden, und hierdurch ist ein Widerstand gegen das Austreten
des Wassers geschaffen, der zur Folge hat, daß der Wasseraustritt verschwindet oder
auf ein Mindestmaß gebracht werden kann.
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Die Abb.2 zeigt die miteinander in Eingriff stehenden und den Spalt
5 bildenden Teile der Oberwasserklappe 6 und der Unterwasserklappe ; z. B. eines
Dachwehres in der Tiefststellung. Daran ist zu erkennen, wie die Unterwasserklappe
7 von dem Spalt 5 weg nach aufwärts gekrümmt ist, also den Spalt überragt, so daß
das Wasser, das aus dem Dachraum durch den Spalt 5 austreten will, zu dem Scheitel
des Höckers 8 steigen muß.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Oberwasserklappe 6 so gestaltet und angeordnet
ist, daß sie mit keinem Teil den Höcker 8 überragt. Es genügt aber in den meisten
Fällen, daß der Spalt 5 etwas tiefer liegt als der knapp dahinterliegende Höcker
B.
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Um den Abfluß des über das niedergelegte Wehr fließenden Wassers zum
Zwecke einer möglichst kleinen äußeren Wasserauflast zu beschleunigen, wird die
Unterwasserklappe so gestaltet, daß ihr Rücken vom Höcker 8 in der Strömungsrichtung
abwärts geneigt ist.
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Der Scheitel des Höckers 8 ist vorteilhaft möglichst nahe an den Spalt
5 heranzurücken, um besonders bei nach dem U nterwasser hin geneigten Unterwasserklappen
möglichst lange, zwischen der Unterwasserklappenachse und dem Höcker 8 liegende
Flächen zu bekommen, über die das Wasser beschleunigt mit großer Geschwindigkeit
abfließen kann.
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Zur Vermeidung einer Stufe zwischen den Klappen 6 und 7 und zur Schaffung
des gewünschten Höhenunterschiedes zwischen dem Höcker 8 und dem Spalt 5 kann die
Oberwasserklappe 6 an ihrem oberen Ende 6' leicht gegen den Spalt 5 hin abgekrümmt
werden.
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Es ist auch vorteilhaft, die Oberwasserklappe so zu gestalten, daß
in der Tiefststel-Iung der höchste Teil ihrer inneren Begrenzung tiefer liegt als
der höchste Teil des Rückens (Höcker 8 ) der Unterwasserklappe. Dieser Höhenunterschied
ist in Abb. 2 mit 9 bezeichnet. Hierdurch wird die Unterseite `der Oberwasserklappe
zuerst unter DTuck gesetzt, bevor Wasser aus dem Spalt über den Rücken der Unterwasserklappe
abfließen kann.
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In Abb. 3 ist die Oberwasserklappe mit i o und die Unterwasserklappe
mit i i bezeichnet, und die beiden Klappen sind in der Tiefstellung mit vollen Linien
gezeichnet. In der Staustellung sind sie mit strichpunktierten Linien dargestellt
und mit i o' und i i' bezeichnet.
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Abb.4 zeigt in gleicher Darstellungsweise eine etwas geänderte Ausführungsform,
wobei die Oberwasserklappe mit 12 und die Unterwasserklappe mit 13 bezeichnet ist.
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In der tiefsten Stellung bildet in beiden Fällen die Unterwasserklappe
i i bzw. 13 die Wehrkrone, wogegen in der höchsten Stellung bei der Bauart nach
Abb.3 die Unterwasserklappe i i' und bei jener nach Abb. 4 die Oberwasserklappe
12' die Wehrkrone bildet. Bei dem Wehr nach Abb.3 bildet die Unterwasserklappe auch
in den Zwischenlagen die Wehrkrone. Der Spalt zwischen Ober- und Unterwasserklappe
liegt aber bei beiden Wehren immer tiefer als der sich unmittelbar daran anschließende
Teil der Unterwasserklappe.
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Die Wehre nach den Abb. 5 und 6 unterscheiden sich von den Wehren
nach den Abb.3 und ¢ nur dadurch, daß das Ende der Oberwasserklappe 14, 15 etwas
nach abwärts gebogen ist, wodurch erreicht wird, daß auch bei einer kleineren Überhöhung
der Unterwasserklappe der gewünschte Höhenunterschied hinter dem Spalt geschaffen
wird.
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Wird in besonderen Fällen in der Tiefststellung ein größerer Spaltdruck
der Oberwasserklappe gegen die Unterwasserklappe gewünscht, so kann man die Oberwasserklappe
in der Richtung gegen die Unterwasserklappe hin etwas ansteigen lassen, wie dies
Abb.7 zeigt. Man entnimmt dabei dem über das Wehr fließenden Wasser die erforderlichen
Anpreßkräfte, ohne daß dabei zusätzliche Teile, wie z. B. Federn oder Gewichte,
erforderlich wären.
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Beim Aufrichten der Klappen aus der Tiefststellung wird zuerst die
gesamte Oberwasserklappe unter den Druck des Dachraumes gesetzt, da das Wasser durch
den Höcker der Unterwasserklappe im Spalt gestaut wird. Es kann daher erreicht werden,
daß während des Aufrichtens der Klappen der Spiegel des Druckwassers unterhalb der
Klappen tiefer steht als der höchste Teil
des Rückens der Unterwasserklappe,
daß also die Klappen beim Aufrichten des Wehres dem Wasserspiegel im Dachraum voreilen,
und damit können Spaltverluste vollkommen verhindert werden.
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Ober- und Unterwasserklappen sind hier auch so ausgebildet, daß ein
stufenloser Obergang von der Oberwasserklappe zur Unterwasserklappe geschaffen ist
und damit die Nachteile vermieden werden, die durch die sonst vorhandene Stufe (Abb.
i) bedingt sind. - Bei entsprechender Ausbildung der Klappen kann eine solche Stufenbildung
auch in den Zwischenstellungen des Wehres vermieden werden (z. B. Abb. 2, 3 und
5).
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Wird die Unterwasserklappe, wie die Abb.3 und 5 zeigen, schon vom
Spalt weg bei aufgerichtetem Wehr gekrümmt, so kann der waagerechte Abstand der
Klappenachsen auf einen Kleinstwert gebracht werden gegenüber Anordnungen mit kleineren
Abrundungen der Unterwasserklappe. Solche Bauarten haben auch den Vorteil, daß man
in der Tiefstlage den Rücken der Unterwasserklappe stetig verlaufend bis zum höchsten
Punkt 8 (Abb.2) hochziehen kann. Das erfindungsgemäße Wehr ergibt eine kleinere
Bautiefe unterhalb der Klappenachsen gegenüber den bekannten Wehren, da die Unterwasserklappe,
wie Abb. 2 zeigt, um ungefähr den lotrechten Abstand zwischen den Teilen 5 und 8
früher die Tiefstlage erreicht.
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Der Rücken der Unterwasserklappe ist vorteilhaft nach der unteren
Begrenzung des Ausfluß- bzw. Einschnürungsstrahles des über das Wehr fließenden
Wassers zu formen; dabei kann die Unterwasserklappe schon vom Spalt an bei aufgerichtetem
Wehr nach einem Kurven- oder Polygonzug verlaufen. Man kann auch den -Rücken der
Unterwasserklappe in der Tiefststellung ' zweckmäßig dem Einschnürungsstrahl anpassen,
um eine möglichst kleine Wasserauflast beim Aufrichten des umgelegten Wehres zu
bekommen. Es ist aber mit der erfindungsgemäßen Form auch möglich, von einer beliebig
vorher bestimmten Zwischenstellung des Wehres den Rücken der Unterwasserklappe von!
Spalt an nach dem Ausflußstrahle zu formen. Die Unterwasserklappe kann auch als
dreh- oder biegungssteifer Hohlkörper ausgebildet werden, der gleichzeitig auch
als Auftriebschwimmer dienen kann, wie dies die Abb. 3 bis 6 zeigen.
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Die hier geschilderte Erfindung kann auch bei Mehrklappenwehren (Abb.8)
verwendet werden. Der Antrieb von Wehren gemäß der Erfindung kann sowohl hydraulisch
als auch mit mechanischen Hebevorrichtungen erfolgen.