DE1117502B

DE1117502B - Hydraulically controlled sector weir by means of a protective pipe or a valve

Info

Publication number: DE1117502B
Application number: DEM36906A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Petrikat
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1958-03-06
Filing date: 1958-03-06
Publication date: 1961-11-16

Description

Mittels eines Rohrschützes oder eines Ventils hydraulisch gesteuertes Sektorwehr Die Erfindung bezieht sich auf ein Sektorwehr, das mittels eines in einer Verbindungsleitung zwischen Oberwasser und Unterwasser angeordneten Rohrschützes oder eines Ventils hydraulisch gesteuert wird.Hydraulically controlled by means of a pipe contactor or a valve Sector weir The invention relates to a sector weir, which by means of a in a Connection pipe between the upper water and the lower water arranged pipe gates or a valve is controlled hydraulically.

Beim Absenken von derartig betätigten Sektorwehren ist es notwendig, daß in der Verbindungsleitung zwischen Ober- und Unterwasser, in welcher das Steuerorgan angeordnet ist, der Druck bzw. der Wasserspiegel am Ort des Steuerorgans niedrig genug ist, um das Sektorwehr mit diesem niedrigen Druck, der sich unter dem Wehrkörper einstellen muß, absenken zu können.When lowering sector weirs operated in this way, it is necessary to that in the connecting line between the upper and lower water, in which the control organ is arranged, the pressure or the water level at the location of the control member is low is enough to keep the sector weir with this low pressure that is under the weir body must adjust to be able to lower.

Bei Sektorwehren, die in Flüssen errichtet werden, in denen das Unterwasser sehr hoch ansteigt, reicht das Eigengewicht und die durch die Strömungsgeschwindigkeit verringerte Wasserauflast nicht aus, das Sektorwehr nach unten zu bewegen. In der Verbindungsleitung, in der sich das Steuerorgan befindet, ist der Wasserstand nahezu so hoch wie im Unterwasser und daher der Druck im Innern des Wehrkörpers entsprechend hoch.For sector weirs that are built in rivers in which the underwater rises very high, the dead weight and that of the flow velocity is sufficient reduced water load does not prevent the sector weir from moving downwards. In the Connection line in which the control unit is located, the water level is almost as high as in the underwater and therefore the pressure inside the weir body accordingly high.

Die Rohrschützoberkante muß also, um das Sektorwehr nach unten zu bewegen, tiefer als der Unterwasserspiegel abgesenkt werden.The upper edge of the pipe gate must therefore to lower the sector weir move to be lowered lower than the underwater level.

Diese Forderung ist nur dadurch zu erfüllen, daß durch eine Pumpe der Wasserstand im Rohrschützschacht bzw. am Steuerorgan abgesenkt oder der Wehrkörper durch Zusatzgewichte entsprechend schwerer gemacht wird. Durch die letztere Maßnahme wird die Rohrschützoberkante der Gleichgewichtslage entsprechend über den Unterwasserstand gehoben. Beide Maßnahmen verteuern die Herstellung der Sektorwehre.This requirement can only be met by a pump the water level in the protective shaft or at the control unit lowered or the weir body is made correspondingly heavier by additional weights. By the latter measure the upper edge of the pipe gate of the equilibrium position is corresponding to the underwater level upscale. Both measures make the manufacture of the sector weirs more expensive.

Bei einer bekannten Sektorwehranlage ist bei hohem Unterwasserstand der Innendruck im Wehrkörper schon durch die Saugwirkung des überströmenden Wassers dadurch vermindert worden, daß in der schrägen Ablauffläche des Sektorwehres an jeder Seite Rechtecke ausgeschnitten und die Ausschnitte mit Lederklappen überdeckt wurden. Diese Klappen sind mittels Gestänge verstellbar, so daß der Sog, je nach Klappenstellung, wirken kann. Bei überströmung neigen die Klappen zur Verschmutzung und im Winter zur Vereisung.In a known sector weir system, the underwater level is high the internal pressure in the weir body due to the suction effect of the overflowing water been reduced by the fact that in the sloping drainage area of the sector weir Cut out rectangles on each side and cover the cutouts with leather flaps became. These flaps are adjustable by means of rods, so that the suction, depending on Flap position, can act. If there is overflow, the flaps tend to get dirty and in winter for icing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vollständige Absenken des Sektorwehres bei hohem Unterwasserstand, also nur in kürzeren Zeiträumen, mit den geringsten baulichen Mitteln und doch mit größter Betriebssicherheit zu bewirken. Sie löst diese Aufgabe bei einem mittels eines Rohrschützes oder eines Ventils hydraulisch gesteuerten Sektorwehr, bei dem die Kammer des Steuerventils mit dem Oberwasser, der Wehrgrube und dem Unterwasser in Verbindung steht, die zum Unterwasser hinführende Leitung vorzugsweise nahe der Sektordrehachse in der Wandung des Wehrpfeilers ausmündet und der bei überströmtem Wehr und hohem Unterwasserstand auftretende Unterdruck zum Absaugen von Wasser aus der Wehrgrube ausgenutzt wird, dadurch, daß von der zum Unterwasser hinführenden Leitung unterwasserseitig des Steuerventils eine Leitung abzweigt, deren Ausmündung in der Pfeilerwandung in einer derartigen Höhenlage angeordnet ist, daß sie bei aufgerichtetem Wehr durch den Wehrkörper abgedeckt ist, im Zuge der Absenkbewegung des Wehrkörpers noch vor Erreichen dessen tiefster Lage jedoch frei zu liegen kommt, und in beiden Leitungen jeweils ein Ventil angeordnet ist, von denen das eine Ventil geöffnet ist, das andere Ventil dagegen geschlossen ist, oder umgekehrt, und die Betätigung der Ventile in Abhängigkeit von der Wehrstellung mechanisch öder elektrisch erfolgt. Die Anordnung einer Abzweigleitung der Verbindungsleitung zwischen Oberwasser und Unterwasser ist wenig aufwendig und - da die Verbindungsleitung im Pfeiler liegt -kälteunempfindlich. Es ist also keine besondere Heizung notwendig. Die Unterdruckerzeugung ist infolge der Umströmung der Sektorspitze, in deren Nähe die Abzweigleitung mündet, sehr gut.The invention is based on the problem of complete lowering of the sector weir when the underwater level is high, i.e. only in shorter periods of time to achieve with the least structural means and yet with the greatest operational reliability. It solves this task hydraulically by means of a pipe contactor or a valve controlled sector weir, in which the chamber of the control valve with the upper water, the weir pit and the underwater is in connection, which leads to the underwater Line preferably opens out near the sector axis of rotation in the wall of the weir pillar and the negative pressure that occurs when the weir is overflowed and the underwater level is high is used to suck water from the weir pit, in that of the to the underwater line, a line under the water side of the control valve branches off, the mouth of which is arranged in the pillar wall at such an altitude is that it is covered by the weir body when the weir is erected, in the train the lowering movement of the weir body before reaching its lowest position, however comes to rest freely, and a valve is arranged in each of the two lines, of which one valve is open and the other valve is closed, or vice versa, and the actuation of the valves depending on the position of the weir mechanically or electrically. The arrangement of a branch line of the connecting line between upper water and lower water is not very expensive and - because the connecting line in the pillar is insensitive to cold. So no special heating is necessary. The negative pressure generation is due to the flow around the top of the sector, in its vicinity the branch ends, very well.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf das Sektorwehr, Fig.2 und 3 Schnitte nach der Linie a-b gemäß Fig. 1 bei verschiedenen Wehrstellungen. Der Sektor 1 des in den Figuren dargestellten Sektorwehre#. ist um die Achse 2 schwenkbar und legt sich bei seinen Bewegungen mehr oder weniger in die Wehrgrube 3 ein. Die Bewegungen des Wehrkörpers werden durch ein Rohrschütz 4 (oder ein Ventil) gesteuert, das in einer Verbindungsleitung 5 vom Oberwasser 6 zum Unterwasser 7 angeordnet ist. Die Verbindungsleitung 5 ist in Strömungsrichtung vor dem Rohrschütz 4 durch eine Abzweigleitung 8 mit der Wehrgrube 3 des Sektors 1 verbunden. Der sich am Rohrschütz 4 einstellende Wasserspiegel ist mit 9 bezeichnet.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown. It shows Fig. 1 a plan view of the sector weir, Fig. 2 and 3 sections according to the line a-b according to FIG. 1 at different weir positions. Of the Sector 1 of the sector weirs # shown in the figures. can be pivoted about axis 2 and leans more or less into the weir pit 3 as he moves. the Movements of the weir body are controlled by a pipe gate 4 (or a valve), which is arranged in a connecting line 5 from the upper water 6 to the lower water 7 is. The connecting line 5 is in the direction of flow in front of the pipe contactor 4 through a branch line 8 is connected to the weir pit 3 of sector 1. The one at the pipe contactor 4 water level setting is indicated by 9.

Die Verbindungsleitung 5 bzw. der Ablaufkanal vom Rohrschütz 4 mündet nach den Fig. 1 bis 3 mit einer Austrittsöffnung 25 in der Nähe der Sektordrehachse 2 in das Unterwasser 7. Zur Verstärkung der Sogwirkung liegt die Austrittsöffnung 25 in einer über die Pfeilerwand 15 vorspringenden Halbkugel 26. Zwischen dem Rohrschütz 4 und der Austrittsöffnung 25 zweigt von der Verbindungsleitung 5 eine Leitung 27 ab, die kurz hinter der Sektorspitze mit einer Ausmündung 28 ins Unterwasser 7 mündet. Die Ausmündung 28 in der Pfeilerwandung ist in einer derartigen Höhenlage angeordnet, daß sie bei aufgerichtetem Wehr durch den Wehrkörper abgedeckt ist, im Zuge der Absenkbewegung des Wehrkörpers noch vor dem Erreichen dessen tiefster Lage jedoch frei zu liegen kommt. Damit an der Seitendichtung des Sektorwehres keine Beschädigungen eintreten, wenn die Dichtung bei den Sektorbewegungen die Ausmündung 28 überfährt, ist sie mit einer Lochplatte 29 abgeschlossen.The connecting line 5 or the drainage channel from the pipe contactor 4 opens 1 to 3 with an outlet opening 25 in the vicinity of the sector axis of rotation 2 into the underwater 7. The outlet opening is located to increase the suction effect 25 in a hemisphere 26 protruding over the pillar wall 15 between the pipe gate 4 and the outlet opening 25, a line 27 branches off from the connecting line 5 which opens into the underwater 7 with an outlet 28 just behind the sector tip. The opening 28 in the pillar wall is arranged at such a height that it is covered by the weir body when the weir is erected, in the course of the Lowering movement of the weir body before reaching its lowest position, however comes to lie free. So that the side seal of the sector weir is not damaged occur when the seal passes over the opening 28 during the sector movements, it is completed with a perforated plate 29.

Nach Fig. 1 ist an der Stelle des Abzweiges der Leitung 27 von der Verbindungsleitung 5 eine Klappe oder ein Wechselventi130 (z. B. ein Zweiwegehahn od. d,-,I.) vorgesehen, die vom Sektorwehr mechanisch oder elektrisch betätigt wird und abwechselnd, je nach der Lage des Sektorwehres (Fig. 2 oder 3), entweder die Austrittsöffnung 25 verschließt und die Ausmündung 28 öffnet oder die Austrittsöffnung 25 öffnet und die Ausmündung 28 schließt. An die Stelle der Klappe 30 können auch Schieber 31 a, 31 b treten, die je nach der Lage des Sektorwehres geöffnet und geschlossen werden.According to FIG. 1, at the point where the line 27 branches off from the connecting line 5, a flap or a changeover valve30 (e.g. a two-way cock or d, -, I.) Is provided, which is actuated mechanically or electrically by the sector weir and alternately Depending on the position of the sector weir (Fig. 2 or 3), either the outlet opening 25 closes and the outlet 28 opens or the outlet opening 25 opens and the outlet 28 closes. In place of the flap 30, slides 31 a, 31 b can also be used, which are opened and closed depending on the position of the sector weir.

Das Unterdruckgebiet, das den Wasserspiegel am Steuerorgan absenkt, entsteht durch die Verdrängungsströmung am Pfeiler 15 zusammen mit der Umströmung der Sektorspitze. Ist das Sektorwehr nahezu abgesenkt, d. h. befindet es sich in der Stellung nach Fig. 3, dann werden die Klappe 30 oder die Schieber 31a, 31b so eingestellt, daß die normale Austrittsöffnung 25 der Verbindungsleitung 5 geschlossen und die Ausmündung 28 geöffnet ist. Es entsteht dann in der Umgebung der Ausmündung 28 ein hoher Unterdruck, der eine einwandfreie Abwärtsregulierung des Sektorwehres bei hohem Unterwasserstand ermöglicht. In der Stellung des Sektorwehres nach Fig.- 2 ist die Austrittsöffnung 25 der Verbindungsleitung 5 geöffnet und die Ausmündung 28 geschlossen.The negative pressure area, which lowers the water level at the control element, is created by the displacement flow on the pillar 15 together with the flow around the top of the sector. If the sector weir is almost lowered, ie it is in the position according to FIG. 3, then the flap 30 or the slides 31 a, 31 b are set so that the normal outlet opening 25 of the connecting line 5 is closed and the opening 28 is open. A high negative pressure then arises in the vicinity of the mouth 28, which enables the sector weir to be properly regulated downwards when the underwater level is high. In the position of the sector weir according to FIG. 2, the outlet opening 25 of the connecting line 5 is open and the outlet 28 is closed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. By means of a pipe gate or a valve hydraulically controlled sector weir, in which the chamber of the control valve is in connection with the headwater, the weir pit and the underwater, the line leading to the underwater preferably opens out near the sector axis of rotation in the wall of the weir pillar and the When the weir is overflowed and the underwater level is high, the underpressure occurring is used to suck water from the weir pit, characterized in that a line (27) branches off from the line (5) leading to the underwater underwater side of the control valve (4), the outlet (28) of which branches off into the pillar wall is arranged at such a height that it is covered by the weir body when the weir is erected, but comes to lie free in the course of the lowering movement of the weir body before it reaches its lowest position, and a valve in each of the two lines (5, 27) (31 a, 31 b) is arranged, one of which is a valve (31a) is open, the other valve (31 b) is closed, or vice versa, and the actuation of the valves (31 a, 31 b) takes place mechanically or electrically depending on the weir position.

2. Sector weir according to claim 1, characterized in that that the two valves are combined into a shuttle valve (30), for example in the form of a two-way valve or a simple flap, and the shuttle valve is arranged at the junction of the line (27) from the line (5).

3rd sector weir according to claim 1 or 2, characterized in that a Perforated plate (29) is used.

4. Sector weir according to one of claims 1 to 3, characterized in that the line (5) leading to the underwater is in an opposite the pillar wall protruding hemisphere (26) opens. Considered publications: Journal of the Association of German Engineers, year 1916, pp. 107 to 109.