(19) |
|
|
(11) |
EP 2 907 922 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
21.09.2016 Patentblatt 2016/38 |
(22) |
Anmeldetag: 12.02.2015 |
|
(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
|
(54) |
Unterwasserabsperrelement, Wasserbauwerk mit einem solchen Unterwasserabsperrelement
und Verfahren zum Schließen eines solchen Unterwasserabsperrelements
Underwater blocking element, hydraulic structure with said underwater blocking element
and method for closing said underwater blocking element
Élément de blocage souterrain, bâtiment maritime doté d'un tel élément de blocage
souterrain et procédé de fermeture d'un tel élément de blocage souterrain
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
13.02.2014 DE 102014001826
|
(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
19.08.2015 Patentblatt 2015/34 |
(73) |
Patentinhaber: Baumann, Georg |
|
88239 Wangen (DE) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- Baumann, Georg
88239 Wangen (DE)
|
(74) |
Vertreter: Otten, Roth, Dobler & Partner mbB Patentanwälte |
|
Großtobeler Straße 39 88276 Berg / Ravensburg 88276 Berg / Ravensburg (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
CA-C- 2 228 826 US-A- 5 967 697
|
DE-A1-102008 012 719
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Unterwasserabsperrelement, ein Wasserbauwerk mit einem
Unterwasserabsperrelement und ein Verfahren zum Schließen eines Unterwasserabsperrelements
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 9 bzw. 10.
[0002] Aus der
DE 88 07 979 U1 ist ein Unterwasserabsperrelement bekannt, welches eine Schieberführung und einen
Schieber umfasst, wobei der Schieber in der Schieberführung zwischen einer Offenstellung
und einer Geschlossenstellung vertikal verschiebbar ist. Nachteilig an einem derartigen
Unterwasserabsperrelement ist, dass dieses für langsam schwimmende Fische oder auf
dem Grund liegende Fische und andere Lebewesen die Gefahr mit sich bringt, dass diese
beim Schließen des Schiebers eingequetscht und erheblich verletzt oder getötet werden.
[0003] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Unterwasserabsperrelement bzw. ein Wasserbauwerk
mit einem Unterwasserabsperrelement bzw. ein Verfahren zum Schließen eines Unterwasserabsperrelements
vorzuschlagen, durch welches dass Risiko langsam schwimmende Fische oder auf dem Grund
liegende Fische und andere Lebewesen beim Schließen einzuquetschen erheblich verringert
wird. Diese Aufgabe wird in
US 5 967 697 A durch einen Sensorbalken am Schieber gelöst.
[0004] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1 bzw. 9 bzw. 10 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
bzw. 9 bzw. 10 gelöst. In den Unteransprüchen 2 bis 8 sind vorteilhafte und zweckmäßige
Weiterbildungen angegeben.
[0005] Das erfindungsgemäße Unterwasserabsperrelement umfasst eine Rechenführung und einen
Rechen, wobei die Rechenführung mit dem Schieber derart verbunden ist, dass diese
mit dem Schieber verfahrbar ist, wobei der Rechen ein Vielzahl einzelner Stäbe umfasst,
wobei die Stäbe durch die Rechenführung beabstandet voneinander und parallel zueinander
geführt sind, wobei die Stäbe in der Rechenführung derart geführt sind, dass diese
in der Offenstellung des Schiebers in einer Hängestellung nach unten über den Schieber
hinausstehen, ohne aus der Rechenführung zu rutschen und unterhalb des Schiebers ein
Gitter bilden und wobei die Stäbe in der Rechenführung auch derart geführt sind, dass
diese unabhängig voneinander und vertikal entlang ihrer Längsachsen aus der Hängestellung
relativ zu der Rechenführung bzw. zu dem Schieber nach oben verschiebbar sind. Hierdurch
ist ein Unterwasserabsperrelement gebildet, mit welchem eine Durchflussöffnung eines
Wasserbauwerks mehrstufig geschlossen werden kann, so dass eine Gefahr, Fische und
andere Lebewesen mit dem Schieber einzuquetschen minimiert ist. Dadurch dass die Stäbe
von einer Absenkbewegung des Schiebers entkoppelt sind und diesem vorauseilen, ist
es möglich die Durchflussöffnung in einem ersten Schritt nur durch die Stäbe zu verschließen
und erst in einem zweiten Schritt durch den Schieber vollständig zu verschließen.
Beim Verfahren in die Zwischenstellung können die vertikalverschieblich geführten
Stäbe durch eine geringe Gegenkraft in ihrer Absinkbewegung gebremst und angehalten
werden. Somit bekommt ein Fisch, welcher sich unter dem Unterwasserabsperrelement
befindet während des Schließvorgangs des Unterwasserabsperrelements zunächst durch
einen der absinkenden Stäbe einen kleinen Stoß, welcher den Fisch in der Regel bewegen
wird, weiter zu schwimmen. Für den Fall, dass dieser Stoß zur Motivation des Fisches
nicht ausreichend ist, stützt sich der Stab auf dem Fisch ab und der Fisch wird durch
den andauernden Kontakt umgehend veranlasst, seine Position zu verlassen. Anschließend
kann der Schieber in die Geschlossenstellung des Unterwasserabsperrelements niedergefahren
werden, ohne dass eine Gefahr für Fische und andere Lebewesen besteht, da diese dann
schon den Gefahrenbereich verlassen haben und die Stäbe dann auf den Untergrund abgesunkenen
Stäbe dann ein weiteres Einschwimmen in den Gefahrenbereich verhindern. Der Einsatz
des erfindungsgemäßen Unterwasserabsperrelements ist insbesondere an Durchflussöffnungen
von Wasserbauwerken vorgesehen, welche zum Durchlass von wandernden Fischen und anderen
wandernden Lebewesen vorgesehen sind und in denen deshalb eine geringe Strömungsgeschwindigkeit
herrscht, welche genau die Gefahr mit sich bringt, dass sich Fische und andere Lebewesen
auch längere Zeit an einem Wegpunkt aufhalten.
[0006] Weiterhin ist es vorgesehen, die Stäbe in der Rechenführung derart und insbesondere
mit Spiel zu führen, dass diese in der Rechenführung unabhängig voneinander quer zu
ihrer Längsachse in wenigstens drei Richtungen und insbesondere in eine Strömungsrichtung
und insbesondere quer zu der Strömungsrichtung pendelartig auslenkbar sind. Durch
das Auslenkvermögen quer zur Strömungsrichtung wird eine Kollision zwischen einem
Fisch und einem der Stäbe abgeschwächt, da der Stab seitlich ausweichen kann. Durch
eine Auslenkbarkeit des Stabs in Strömungsrichtung wird ein Flattern und Pendeln der
Stäbe reduziert, da diese von der Strömung in die dritte Auslenkstellung gedrückt
werden. Hierdurch ist einer ungewünschten Geräuschentwicklung und einer üngewünschten
Verwirbelung des Wassers vorgebeugt. Mit anderen Worten ist eine Auslenkbarkeit der
Stäbe vorgesehen, wobei die Rechenführung hierzu derart ausgebildet ist, dass der
die Rechenführung durchlaufende Stab seitlich nach links und rechts in Richtung der
Führungsschienen auslenkbar ist und dass der die Rechenführung durchlaufende Stab
quer zu der seitlichen Auslenkung nach vorne in Richtung einer Strömung auslenkbar
ist. Die Stäbe sind mit ihren Stabhälsen derart pendelnd in der Rechenführung gelagert,
dass zwei Stäbe in wenigsten einer Ebene einen Winkel > 0° zueinander einnehmen können.
[0007] Die Stäbe umfassen einen Stabhals und einen Stabkopf. Durch die Ausstattung der Stäbe
mit einem Stabkopf ist es konstruktiv einfach möglich, einen Angriffspunkt für die
Rechenführung an dem Stab zu schaffen.
[0008] Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Stäbe in der Offenstellung des Schiebers mit
ihren Stabköpfen auf der Rechenführung aufliegen. Hierdurch ist ein ungewünschtes
Absinken der Stäbe sicher vermieden.
[0009] Es ist auch vorgesehen, die Rechenführung durch einen Träger und durch einen Ausrichter
zu bilden, wobei der Träger fest und unverschiebbar mit dem Schieber gekoppelt ist
und Tragführungen für die Stäbe umfasst und wobei der Ausrichter fest und unverschiebbar
mit dem Schieber gekoppelt ist und Ausrichtführungen für die Stäbe umfasst. Durch
eine derartige zweitteilige Ausbildung der Rechenführung ist es möglich, die Stäbe
über eine lange Distanz mit geringem Reibungswiderstand zu führen und ein Gewicht
der Rechenführung gering zu halten.
[0010] Bezüglich einer Positionierung des Stabkopfs ist es vorgesehen, diesen entweder oberhalb
der Rechenführung und insbesondere oberhalb des Trägers anzuordnen oder diesen in
der Rechenführung und insbesondere zwischen dem Träger und dem Ausrichter anzuordnen.
Bei einer Positionierung des Stabkopfes oberhalb der Rechenführung ist eine Betätigung
der Einzelnen Stäbe zu Wartungszwecken und der Austausch eines Stabes einfach möglich.
Durch eine Positionierung des Stabkopfes in der Rechenführung in Form eines nach oben
und unten wirkenden Anschlags wird ein ungewünschtes Entfernen der Stäbe erschwert.
[0011] Weiterhin ist es vorgesehen, die Stäbe in den Tragführungen mit Spiel, insbesondere
in elastischen Lagern zu führen und die Stäbe in den Ausrichtführungen mit Spiel zu
führen, wobei es insbesondere vorgesehen ist, dass das Spiel, welches die Stäbe in
den Tragführungen aufweisen, kleiner ist als das Spiel, welches die Stäbe in den Ausrichtführungen
aufweisen. Hierdurch lässt sich eine maximale Schrägstellung in welche die Stäbe auslenkbar
sind, einfach vorbestimmen. Durch die Ausstattung des Trägers mit elastischen Lagern
in den Tragführen lassen sich die Bewegungen der Stäbe mit einfachen Mitteln dämpfen,
so dass einer ungewünschten Geräuschentwicklung vorgebeugt ist.
[0012] Das Unterwasserabsperrelement umfasst ein Antriebsmittel, welches mit dem Schieber
verbunden ist und sich an dem Wasserbauwerk abstützt, wobei das Antriebsmittel derart
auf den Schieber einwirkt, dass dieser von der Offenstellung über eine Zwischenstellung
in die Geschlossenstellung und umgekehrt verfahrbar ist. Hierdurch ist eine automatische
Betätigung des Unterwasserabsperrelements möglich.
[0013] Das erfindungsgemäße Wasserbauwerk umfasst einen Baukörper, in welchem eine Durchflussöffnung
für einen Wasserstrom ausgebildet ist, und umfasst weiterhin ein Unterwasserabsperrelement
nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Durchflüssöffnung in einer
Geschlossenstellung des Unterwasserabsperrelements verschlossen ist, wobei die Durchflussöffnung
in einer Offenstellung des Unterwasserabsperrelements geöffnet ist und wobei die Durchflussöffnung
in einer Zwischenstellung des Unterwasserabsperrelements teilweise nur durch die Stäbe
versperrt ist. Mit einem derartigen Wasserbauwerk lassen sich die oben hinsichtlich
des Unterwasserabsperrelements ausgeführten Vorteile ebenfalls realisieren.
[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schließen eines Unterwasserabsperrelements, welches
in einer Durchflussöffnung eines Wasserbauwerks angeordnet ist, dessen Unterwasserabsperrelement
entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, umfasst die Schritte:
- Verfahren des Schiebers in der an dem Wasserbauwerk ausgebildeten Schieberführung
aus einer Offenstellung in eine Zwischenstellung, wobei die Zwischenstellung dann
erreicht ist, wenn die Rechenführung, welche mit dem Schieber verbunden ist, von dem
Schieber soweit abgesenkt ist, dass ein Untergrund des Durchlasses von der Rechenführung
nur noch derart weit entfernt ist, dass der Untergrund von unteren Enden der Stäbe
berührt wird, wenn diese in der Rechenführung abgesunken sind und
- Verfahren des Schiebers aus der Zwischenstellung in eine Geschlossenstellung, wobei
die untere Stellung dann erreicht ist, wenn der Schieber den Untergrund der Durchflussöffnung
verschließt. Ein nach diesem Verfahren betriebenes Wasserbauwerk weist die oben zu
dem in dem Wasserbauwerk enthaltenen Unterwasserabsperrelement beschriebenen Vorteile
auf.
[0015] Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen beschreiben.
[0016] Hierbei zeigt:
- Figur 1 - 3:
- schematische Darstellungen eines Wasserbauwerks in dessen Durchflussöffnung ein Unterwasserabsperrelement
eingebaut ist in Offenstellung, Zwischenstellung und Geschlossenstellung;
- Figur 4:
- eine schematische Draufsicht auf den Träger des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Unterwasserabsperrelements;
- Figur 5:
- eine schematische Draufsicht auf den Ausrichter des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten
Unterwasserabsperrelements und
- Figur 6:
- ein zweites Unterwasserabsperrelement in Detailansicht, welches in einer Zwischenstellung
steht.
[0017] In den Figuren 1 bis 3 ist in schematischer Darstellung ein Wasserbauwerks W gezeigt,
welches einen Baukörper, eine in dem Baukörper 1 ausgeführte Durchflussöffnung 2 und
ein in die Durchflussöffnung 2 eingebautes Unterwasserabsperrelement 3 umfasst. Zur
Erhaltung der Übersichtlichkeit wurde auf eine Schraffur im Schnitt gezeigter Bauteile
verzichtet. Das Unterwasserabsperrelement 3 umfasst eine Schieberführung 4 und einen
Schieber 5, wobei die Schieberführung 4 eine linke Führungsschiene 4a und eine rechte
Führungsschiene 4b umfasst. Hierbei ist der Schieber 5 in der Schieberführung 4 vertikal
von einer Offenstellung S1 (siehe Figur 1) über eine Zwischenstellung S2 (siehe Figur
2) in eine Geschlossenstellung S3 (siehe Figur 3) verschiebbar. Hierzu wird der Schieber
5 von einem Antriebsmittel 6 bewegt. Das Antriebsmittel 6 umfasst zwei Pneumatikzylinder
7, 8 und ein Gestänge 9, welches als Brücke 10 ausgeführt ist und Kolbenstangen 7a,
8a der Pneumatikzylinder 7, 8 mit dem Schieber 5 verbindet.
[0018] Weiterhin umfasst das Unterwasserabsperrelement 3 eine Rechenführung 11 und einen
Rechen 12. Die Rechenführung 11 umfasst einen Träger 11a und einen Ausrichter 11b.
Die Rechenführung 11 ist mit dem Schieber 5, der als Schieberplatte ausgebildet ist,
derart verbunden, dass diese zusammen mit dem Schieber 5 bewegt wird. Der Rechen 12
umfasst drei Stäbe 12a, 12b und 12c, wobei die Stäbe 12a, 12b und 12c durch die Rechenführung
11 beabstandet voneinander und parallel zueinander geführt sind. Hierbei sind die
Stäbe 12a, 12b und 12c in der Rechenführung 11 derart geführt, dass diese in der Offenstellung
S1 (siehe Figur 1) des Unterwasserabsperrelements 3 bzw. des Schiebers 5 in einer
Hängestellung HS nach unten über eine Unterkante UK5 des Schiebers 5 hinausstehen,
ohne aus der Rechenführung 11 zu rutschen und unterhalb des Schiebers 5 in der Durchflussöffnung
2 ein Gitter G bilden. Ein Herausrutschen der Stäbe 12a, 12b und 12c aus der Rechenführung
11 bzw. 11a, 11b wird dadurch verhindert, dass die Stäbe 12a, 12b und 12c neben einem
Stabhals H12a, H12b und H12c, an welchem diese geführt sind, einen Stabkopf K12a,
K12b und K12c umfassen, welcher größer ist als Tragführungen T11a, T11b und T11c,
welche in dem Träger 11a zur Führung der Stäbe 12a, 12b und 12c ausgebildet sind.
[0019] In der in der Figur 1 gezeigten Offenstellung S1 ist die Durchflussöffnung 2, deren
Oberkante OK2 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist, durch den Schieber 5 nahezu
vollständig frei gegeben und wird nur in einer oberen Hälfte 2a durch die Stäbe 12a,
12b und 12c bzw. das Gitter G versperrt, wobei sich hierdurch keine wesentliche Verkleinerung
der Durchflussöffnung 2 ergibt. In der Offenstellung S2 kann die Durchflussöffnung
2 von Fischen F1, F2 (siehe Figur 2) und anderen Lebewesen passiert werden.
[0020] In der Figur 2 ist das Unterwasserabsperrelement 3 dann schon in seiner Zwischenstellung
S2 gezeigt. Um aus der Offenstellung S1 die Zwischenstellung S2 zu erreichen, wird
der Schieber 5 durch das Antriebsmittel 6 in eine Pfeilrichtung y' nach unten abgesenkt.
Hierbei wird auch die Rechenführung 11, welche den Träger 11a und den Ausrichter 11b
umfasst, nach unten bewegt und die von der Rechenführung 11 getragenen Stäbe 12a,
12b und 12c sinken mit der Rechenführung 11 nach unten, solange diese nicht durch
ein Hindernis am Absinken gehindert werden. Anhand des Stabs 12c ist in der Figur
2 dargestellt wie dieser bei der Bewegung in die Zwischenstellung S2 mit dem Fisch
F2 kollidiert ist und von dem Fisch 2 an einem weiteren Absinken in die Pfeilrichtung
y' gehindert wird. Sobald sich der Fisch F2 aus seiner in der Figur 2 dargestellten
Position weiter bewegt, wird der Stab 12c frei gegeben und sinkt in Folge seiner Schwerkraft
auf einen Untergrund U der Durchflussöffnung 2 ab, so dass dieser nach dem Absinken
dann vergleichbar zu dem Stab 12a positioniert ist. Der mittlere Stab 12b ist mit
dem Fisch F1 kollidiert und an dem Fisch F1 vorbeigerutscht und hat sich in Folge
der Kollision in der Rechenführung 11 schräg gestellt. Diese Schrägstellung ist dadurch
möglich, dass der Stab 12b sowohl in seiner Tragführung T11b als auch in einer in
dem Ausrichter 11b ausgebildeten Ausrichtführung A11b mit Spiel geführt ist. Auch
die Stäbe 12a und 12c sind in dem Ausrichter 11b in Ausrichtführungen Alla und A11c
mit Spiel geführt.
[0021] Durch den Kontakt mit den Stäben 12b und 12c werden die Fische F1 und F2 dazu angeregt,
weiterzuschwimmen und den Weg für ein Verfahren des Schiebers 5 aus der Zwischenstellung
S2 in die Geschlossenstellung S3 (siehe Figur 3) frei zu geben. Die Stäbe 12a, 12b
und 12c sind in ihren Dimensionen und in ihrem Abstand zueinander so bemessen, dass
diejenigen Fische und Lebewesen, welche geschützt werden sollen, von wenigstens einem
der Stäbe 12a, 12b und 12c getroffen werden, wenn sie sich direkt unterhalb des Schiebers
5 aufhalten. Aus der Darstellung der Figur 2 ist weiterhin erkennbar, dass die Stäbe
12a, 12b und 12c in der Rechenführung 11 derart geführt sind, dass diese unabhängig
voneinander und vertikal entlang ihrer Längsachsen L12a, L12b und L12c aus der Hängestellung
HS relativ zu der Rechenführung 11 bzw. zu dem Schieber 5 nach oben in Pfeilrichtung
y verschiebbar sind.
[0022] In der Figur 3 ist das Unterwässerabsperrelement 3 dann in der Geschlossenstellung
S3 gezeigt. Diese wird ausgehend von der in der Figur 2 gezeigten Zwischenstellung
S2 dadurch erreicht, dass das Antriebsmittel 6 den Schieber 5 weiter in die Pfeilrichtung
y' nach unten bewegt bis dieser mit seiner Unterkante UK5 den Untergrund U erreicht
hat. Die Stäbe 12a, 12b und 12c, welche durch die Rechenführung 11 von der Bewegung
des Schiebers 5 entkoppelt sind, blieben in der Stellung stehen, welche diese in der
Zwischenstellung S2 (vgl. Figur 2) eingenommen haben, nachdem sich die Fische F1 und
F2 entfernt haben. Somit gleitet die Rechenführung 11 zusammen mit dem Schieber 5
bei der Bewegung aus der Zwischenstellung S2 in die Geschlossenstellung S3 an den
Stäben 12a, 12b und 12c entlang, ohne dass diese die Abwärtsbewegung behindern.
[0023] Bei einem Öffnen des Unterwasserabsperrelement 3 aus der Geschlossenstellung S3 werden
die Stäbe 12a, 12b und 12c erst dann von der mit dem Schieber 5 in die Pfeilrichtung
y fahrenden Rechenführung 11 mitgenommen, wenn sich deren Köpfe K12a, K12b und K12c
jeweils auf den Träger 11a der Rechenführung 11 legen.
[0024] In der Figur 4 ist als Prinzipskizze ein Ausschnitt des Trägers 11a in Draufsicht
gezeigt. In der Draufsicht ist erkennbar wie ein Stabhals H12b mit Spiel in der Tragführung
T11b geführt ist. Mit gestrichelten Linien ist der Kopf K12b des Stabs 12b angedeutet.
[0025] In der Figur 5 ist als Prinzipskizze ein Ausschnitt des Ausrichters 11b in Draufsicht
gezeigt. In der Draufsicht ist erkennbar wie eine Stabhals H12b mit Spiel in der Ausrichtführung
A11b geführt ist. Mit gestrichelten Linien sind alternative Stellungen des Stabs 12b
angedeutet, welche dieser beim Pendeln nach links und nach rechts einnehmen kann.
Die mit einer durchgezogenen Linie gezeigte Stellung des Stabs 12b bzw. des Stabhalses
H12b ist die Stellung, welche der Stab 12b einnimmt, wenn dieser von einer Strömung
in eine Strömungsrichtung x mitgenommen wird. Um aus dieser Stellung nach links oder
nach rechts auszuweichen, muss sich der Stab 12b auch gegen die Strömung in eine Pfeilrichtung
x' bewegen. Auf diese Weise wird ein ungewünschtes Pendeln des Stabs 12b in der Strömung
vermieden.
[0026] In der Figur 6 ist ein weiteres Unterwasserabsperrelement 103 unvollständig und nur
als Ausschnitt gezeigt. Das Unterwasserabsperrelement 103 steht in einer Zwischenstellung
S102, in welcher sich ein Fisch F101 unter dem sechsten Stab 112f befindet. Sobald
der Fisch F101 weiterschwimmt wird der Stab 112f absinken, so dass die Stäbe dann
als Gitter G verhindern, dass sich weitere Fische in den Gefahrenbereich bewegen.
[0027] Die Erfindung umfasst Weiterbildungen der Ausführungsbeispiele im Rahmen des Schutzbereichs
der beiliegenden Ansprüche.
Bezugszeichenliste:
[0028]
- W
- Wasserbauwerk
- 1
- Baukörper von W
- 2
- Durchflussöffnung in 1
- 3, 103
- Unterwasserabsperrelement
- 4
- Schieberführung
- 4a, 4b
- linke, rechte Führungsschiene
- 5
- Schieber
- 6
- Antriebsmittel
- 7
- Pneumatikzylinder
- 7a
- Kolbenstange von 7
- 8
- Pneumatikzylinder
- 8a
- Kolbenstange von 8
- 9
- Gestänge
- 10
- Brücke
- 11
- Rechenführung
- 11a
- Träger
- 11b
- Ausrichter
- 12
- Rechen
- 12a, 12b, 12c
- Stab
- 112f
- Stab
- A11a, A11b, A11c
- Ausrichtführung in 11b
- F1, F2, F101
- Fisch
- H12a, H12b, H12c
- Stabhals von 12, 12b, 12c
- HS
- Hängestellung von 12a, 12b, 12c
- K12a, K12b, K12c
- Stabkopf von 12, 12b, 12c
- L12a, L12b, L12c
- Längsachse von 12, 12b, 12c
- OK2
- Oberkante von 2
- S1
- Offenstellung
- S2, S102
- Zwischenstellung
- S3
- Geschlossenstellung
- T11a, T11b, T11c
- Tragführung in 11a
- U
- Untergrund
- UK5
- Unterkante von 5
- x, x', y, y'
- Richtung
1. Unterwasserabsperrelement (3; 103) umfassend
- eine Schieberführung (4) und
- einen Schieber (5),
- wobei der Schieber (5) in der Schieberführung (4) zwischen einer Offenstellung (S1)
und einer Geschlossenstellung (S3) vertikal verschiebbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Unterwasserabsperrelement (3; 103) eine Rechenführung (11) und einen Rechen
(12) umfasst,
- wobei die Rechenführung (11) mit dem Schieber (5) derart verbunden ist, dass diese
mit dem Schieber (5) verfahrbar ist,
- wobei der Rechen (12) ein Vielzahl einzelner Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) umfasst,
- wobei die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) durch die Rechenführung (11) beabstandet voneinander
und parallel zueinander geführt sind,
- wobei die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) in der Rechenführung (11) derart geführt sind,
dass diese in der Offenstellung (S1) des Schiebers (5) in einer Hängestellung (HS)
nach unten über den Schieber (5) hinausstehen, ohne aus der Rechenführung (11) zu
rutschen und unterhalb des Schiebers (5) ein Gitter (G) bilden und
- wobei die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) in der Rechenführung (11) auch derart geführt
sind, dass diese unabhängig voneinander und vertikal entlang ihrer Längsachsen (L12a,
L12b, L12c) aus der Hängestellung (HS) relativ zu der Rechenführung (11) bzw. zu dem
Schieber (5) nach oben verschiebbar sind.
2. Unterwasserabsperrelement nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) in der Rechenführung (11) derart, insbesondere mit
Spiel geführt sind, dass diese in der Rechenführung (11) unabhängig voneinander quer
zu ihrer Längsachse (L12a, L12b, L12c) in wenigstens drei Richtungen und insbesondere
in eine Strömungsrichtung (x) und insbesondere quer zu der Strömungsrichtung pendelartig
auslenkbar sind.
3. Unterwasserabsperrelement nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) jeweils einen Stabhals (H12a, H12b, H12c) und einen
Stabkopf (K12a, K12b, K12c) umfassen.
4. Unterwasserabsperrelement nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) in der Offenstellung (S1) des Schiebers (5) mit ihren
Stabköpfen (L12a, K12b, K12c) auf der Rechenführung (11) aufliegen.
5. Unterwasserabsperrelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenführung (11) einen Träger (11a) und einen Ausrichter (11b) umfasst, wobei
der Träger (11a) mit dem Schieber (5) verbunden ist und Tragführungen (T11a, T11c,
T11c) für die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) umfasst und wobei der Ausrichter (11b) mit
dem Schieber (5) verbunden ist und Ausrichtführungen (A11a, A11b, A11c) für die Stäbe
(12a, 12b, 12c; 112f) umfasst.
6. Unterwasserabsperrelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabkopf (K12a, K12b, K12c) oberhalb der Rechenführung (11) und insbesondere
oberhalb des Trägers (11a) positioniert ist oder dass der Stabkopf in der Rechenführung
(11) und insbesondere zwischen dem Träger (11a) und dem Ausrichter 11b) angeordnet
ist.
7. Unterwasserabsperrelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) in den Tragführungen (T11a, T11b, T11c) mit Spiel,
insbesondere in elastischen Lagern geführt sind und dass die Stäbe (12a, 12b, 12c;
112f) in den Ausrichtführungen (A11a, A11b, A11c) mit Spiel geführt sind, wobei es
insbesondere vorgesehen ist, dass das Spiel, welches die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f)
in den Tragführungen (T11a, T11b, T11c) aufweisen kleiner ist als das Spiel, welches
die Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) in den Ausrichtführungen (A11a, A11b, A11c) aufweisen.
8. Unterwasserabsperrelement nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterwasserabsperrelement (3; 103) ein mit dem Schieber (5) verbundenes Antriebsmittel
(6) umfasst, welches derart auf den Schieber (5) einwirkt, dass dieser von der Offenstellung
(S1) über eine Zwischenstellung (S2; S102) in die Geschlossenstellung (S3) und umgekehrt
verfahrbar ist.
9. Wasserbauwerk (W) umfassend einen Baukörper (1) und eine in dem Baukörper (1) ausgeführte
Durchflussöffnung (2) für einen Wasserstrom, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserbauwerk (W) ein Unterwasserabsperrelement (3; 103) nach wenigstens einem
der Ansprüche 1 bis 8 umfasst, wobei die Durchflussöffnung (2) in einer Geschlossenstellung
(S1) des Unterwasserabsperrelements (3; 103) verschlossen ist, wobei die Durchflussöffnung
(2) in einer Offenstellung (S3) des Unterwasserabsperrelements (3; 103) geöffnet ist
und wobei die Durchflussöffnung (2) in einer Zwischenstellung (S2; S102) des Unterwasserabsperrelements
(3; 103) durch Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) des Unterwasserabsperrelement (3; 103)
teilweise geschlossen ist.
10. Verfahren zum Schließen eines Unterwasserabsperrelements (3; 103), welches in einer
Durchflussöffnung (2) eines Wasserbauwerks (W) angeordnet ist, wobei das Unterwasserabsperrelement
(3; 103) entsprechend wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, umfassend
die nachfolgen genannten Schritte:
- Verfahren des Schiebers (5) in der an dem Wasserbauwerk (W) ausgebildeten Schieberführung
(4) aus einer Offenstellung (S1) in eine Zwischenstellung (S2; S102), wobei die Zwischenstellung
(S2; S102) dann erreicht ist, wenn die Rechenführung (11), welche mit dem Schieber
(5) verbunden ist, von dem Schieber (5) soweit abgesenkt ist, dass ein Untergrund
(U) der Durchflussöffnung (2) von der Rechenführung (11) nur noch derart weit entfernt
ist, dass der Untergrund (U) von unteren Enden der Stäbe (12a, 12b, 12c; 112f) berührt
wird, wenn diese in der Rechenführung (11) abgesunken sind und
- Verfahren des Schiebers (5) aus der Zwischenstellung (S2; S102) in eine Geschlossenstellung
(S103), wobei die Geschlossenstellung (S3) dann erreicht ist, wenn der Schieber (5)
die Durchflussöffnung (2) vollständig verschließt.
1. Underwater shut-off element (3; 103) comprising
- a slider guide (4) and
- a slider (5),
- wherein the slider (5) is vertically movable in the slider guide (4) between an
open position (S1) and a closed position (S3),
characterized in that
- the underwater shut-off element (3; 103) comprises a rake guide (11) and a rake
(12),
- wherein the rake guide (11) is connected to the slider (5) in such a way that it
may be moved with the slider (5),
- wherein the rake (12) comprises a plurality of individual bars (12a, 12b, 12c; 112f.)
- wherein the bars (12a, 12b, 12c; 112f) are led through the rake guide (11), spaced
apart and parallel to each other,
- wherein the bars (12a, 12b, 12c; 112f) are led through the rake guide (11) in such
a way that, in the open position (S1) of the slider (5), they protrude downwards beyond
the slider (5) in a hanging position (HS) without slipping out of the rake guide (11),
and form a grid (G) below the slider (5), and
- wherein the bars (12a, 12b, 12c; 112f) are led through the rake guide (11) in such
a way that they are independently displaceable upwards and vertically along their
longitudinal axes (L12a, L12b, L12c) from the hanging position (HS), relative to the
rake guide (11) or to the slider (5).
2. Underwater shut-off element according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the bars (12a, 12b, 12c; 112f) are so guided in the rake guide (11), in particular
with play, that they are deflectable independently of one another in the rake guide
(11) transversely to their longitudinal axes (L12a, L12b, L12c) in at least three
directions and, in particular, are deflected in a flow direction (x) like a pendulum
and, in particular, transversely to the direction of flow.
3. Underwater shut-off element according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the bars (12a, 12b, 12c; 112f) each comprise a bar neck (H12a, H12b, H12c) and a bar
head (K12a, K12b, K12c).
4. Underwater shut-off element according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
in the open position (S1) of the slider (5), the bar heads (L12a, K12b, 'K12c) of
the bars (12a, 12b, L2C; 112f) rest on the rake guide (11).
5. Underwater shut-off element according to any one of the preceding claims,
characterized in that
the rake guide (11) comprises a support (11 a) and an aligner (11 b), wherein the
support (11 a) is connected with the slider (5), and comprises support guides (T11
a , T11 b, T11 c) for the bars (12a, 12b, 12c; 112f), and wherein the aligner (11b)
is connected with the slider (5) and alignment guides (A11a, A11b, A11c) for the bars
(12a, '12b, 12c; I12f).
6. Underwater shut-off element according to claim 5, characterized in that
the bar head (K12A, K12b, K12C) is positioned above the rake guide (11) and, in particular,
above the support (11 a), or the bar head is arranged in the rake guide (11) and,
in particular, between the support (11 a) and the aligner (11 b).
7. Underwater shut-off element according to claim 5,
characterized in that
the bars (12a, 12b, 12c; 112f) are guided in the support guides (T11 a, T11 b, T11
c) with play, in particular in elastic bearings, and the bars (12a, 12b, 12c; 112f)
are guided in the alignment guides (A11a, A11b, A11c) with play, wherein it is, in
particular, provided that the play of the bars (12a, 12b, 12c; 112f) in the support
guides (T11a, T11b, T11c) is smaller than the play of the bars (12a, 12b, 12c; 112f)
in the alignment guides (A11a, A11 b, A11c).
8. Underwater shut-off element according to at least one of the preceding claims,
characterized in that
the underwater shut-off element (3; 103) comprises a drive means (6) that is connected
with the slider (5) and so acts upon the slider (5) that the latter is movable from
the open position (S1) to the closed position (S3) via an intermediate position (S2;
S102), and vice versa.
9. Hydraulic structure (W) comprising a building structure (1) and a flow opening (2)
in the building structure (1) for a water flow,
characterized in that
the hydraulic structure (W) comprises an underwater shut-off element (3; 10.3) according
to at least one of the claims 1 to 8, wherein the flow opening (2) is closed in a
closed position (S1) of the underwater shut-off element (3; 103), wherein the flow
opening (2) is open in an open position (S3) of the underwater shut-off element (3;
103), and wherein, in an intermediate position (S2; S102) of the underwater shut-off
element (3; 103), the flow opening (2) is partially closed by bars (12a, 12b, 12c;
112f) of the underwater shut-off element (3; 103).
10. Method for closing an underwater shut-off element (3; 103) which is arranged in a
flow opening (2) of a hydraulic structure (W), wherein the underwater shut-off element
(3; 103) is formed according to at least one of the claims 1 to 8 comprising the following
steps:
- movement of the slider (5) in the slider guide (4) which is formed in the hydraulic
structure (W) from an open position (S1) to an intermediate position (S2; S102), wherein
the intermediate position (S2; S102) is reached when the rake guide (11), which is
connected to the slider (5), is lowered by the slider (5) to such an extent that a
ground (U) of the flow opening (2) is only at such a distance from the rake guide
(11) that the ground (U) is contacted by lower ends of the bars (12a, L2B, 12c; 112f)
when these are dropped in the rake guide (11), and movement of the slider (5) from
the intermediate position (S2; S102) to a closed position (S103), wherein the closed
position (S3) is reached when the slider (5) completely closes the flow opening (2).
1. Élément de barrage immergé (3 ; 103) comprenant :
- un guidage de coulisseau (4) et
- un coulisseau (5),
- le coulisseau (5) pouvant coulisser verticalement dans le guidage de coulisseau
(4) entre une position ouverte (S1) et une position fermée (S3),
caractérisé en ce que
- l'élément de barrage immergé (3 ; 103) comprenant un guidage de râteau (11) et un
râteau (12),
- le guidage de râteau (11) étant relié avec le coulisseau (5) de façon à ce qu'il
puisse être déplacé avec le coulisseau (5),
- le râteau (12) comprenant une pluralité de tiges individuelles (12a, 12b, 12c ;
112f),
- les tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) étant guidées à travers le guidage de râteau (11),
de manière écartée les unes des autres et parallèlement entre elles,
- les tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) étant guidées dans le guidage de râteau (11) de
façon à ce qu'elles dépassent, dans la position ouverte (S1) du coulisseau (5), dans
une position suspendue (HS) vers le bas au-dessus du coulisseau (5), sans glisser
hors du guidage de râteau (11) et forment, en dessous du coulisseau (5), une grille
(G) et
- les tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) étant également guidées dans le guidage de râteau
(11) de façon à ce qu'elles puissent être coulissées indépendamment les unes des autres
et verticalement le long de leurs axes longitudinaux (L12a, L12b, L12c), de la position
suspendue (HS) vers le haut, par rapport au guidage de râteau (11) ou au coulisseau
(5).
2. Élément de barrage immergé selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) sont guidées dans le guidage de râteau (11), plus
particulièrement avec un jeu, de façon à ce qu'elles puissent être orientées, de manière
pendulaire, dans le guidage de râteau (11), indépendamment les unes des autres, transversalement
par rapport à leur axe longitudinal (L12a, L12b, L12c) dans au moins trois directions
et plus particulièrement dans une direction d'écoulement (x) et plus particulièrement
transversalement par rapport à la direction d'écoulement.
3. Élément de barrage immergé selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tiges (12a, 12b, 12c; 112f) comprennent chacune un col de tige (H12a, H12b, H12c)
et une tête de tige (K12a, K12b, K12c).
4. Élément de barrage immergé selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) reposent, dans la position ouverte (S1) du coulisseau
(5), avec leurs têtes de tiges (K12a, K12b, K12c) sur le guidage de râteau (11).
5. Élément de barrage immergé selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le guidage de râteau (11) comprend un support (11 a) et un dispositif d'alignement
(11 b), le support (11 a) étant relié avec le coulisseau (5) et comprenant des guidages
de support (T11a, T11 b, T11c) pour les tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) et le dispositif
d'alignement (11 b) étant relié avec le coulisseau (5) et comprenant des guidages
d'alignement (A11a, A11b, A11c) pour les tiges (12a, 12b, 12c; 112f).
6. Élément de barrage immergé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tête de tige (K12a, K12b, K12c) est positionnée au-dessus du guidage de râteau
(11) et plus particulièrement au-dessus du support (11a) ou en ce que la tête de tige est disposée dans le guidage de râteau (11) et plus particulièrement
entre le support (11) et le dispositif d'alignement (11b).
7. Élément de barrage immergé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) sont guidées dans les guidages de support (T11 a,
T11 b, T11c) avec un jeu, plus particulièrement dans des paliers élastiques et en ce que les tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) sont guidées dans les guidages d'alignement (A11a,
A11 b, A11 c) avec un jeu, moyennant quoi il est prévu que le jeu que les tiges (12a,
12b, 12c ; 112f) présentent dans les guidages de support (T11 a, T11 b, T11 c) est
inférieur au jeu que les tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) présentent dans les guidages
d'alignement (A11a, A11b, A11c).
8. Élément de barrage immergé selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de barrage immergé (3 ; 103) comprend un moyen d'entraînement 6) relié
avec le coulisseau (5), qui agit sur le coulisseau (5) de façon à ce que celui-ci
puisse être déplacé de la position ouverte (S1), en passant par une position intermédiaire
(S2 ; S102), vers la position fermée (S3) et inversement.
9. Ouvrage hydraulique (W) comprenant un corps (1) et une ouverture d'écoulement (2)
réalisée dans le corps (1), pour un écoulement d'eau, caractérisé en ce que l'ouvrage hydraulique (W) comprend un élément de barrage immergé (3 ; 103) selon
au moins une des revendications 1 à 8, l'ouverture d'écoulement (2) étant fermée dans
une position fermée (S1) de l'élément de barrage immergé (3 ; 103), l'ouverture d'écoulement
(2) étant ouverte dans une position ouverte (S3) de l'élément de barrage immergé (3
; 103) et l'ouverture d'écoulement (2) étant partiellement fermée, dans une position
intermédiaire (S2 ; S102) de l'élément de barrage immergé (3 ; 103), par les tiges
(12a, 12b, 12c ; 112f) de l'élément de barrage immergé (3 ; 103).
10. Procédé pour la fermeture d'un élément de barrage immergé (3 ; 103), qui est disposé
dans une ouverture d'écoulement (2) d'un ouvrage hydraulique (W), l'élément de barrage
immergé (3; 103) étant conçu selon au moins une des revendications 1 à 8, comprenant
les étapes mentionnées suivantes :
- déplacement du coulisseau (5) dans le guidage de coulisseau (4) réalisé sur l'ouvrage
hydraulique (W) d'une position ouverte (S1) vers une position intermédiaire (S2 ;
S102), la position intermédiaire (S2 ; S102) étant atteinte lorsque le guidage de
râteau (11), qui est relié avec le coulisseau (5), est abaissé par le coulisseau (5)
jusqu'à ce qu'un fond (U) de l'ouverture d'écoulement (2) soit éloigné du guidage
de râteau (11) de façon à ce que le fond (U) soit touché par les extrémités inférieures
des tiges (12a, 12b, 12c ; 112f) lorsque celles-ci sont abaissées dans le guidage
de râteau (11) et
- déplacement du coulisseau (5) de la position intermédiaire (S2 ; S102) vers une
position fermée (S103), la position fermée (S3) étant atteinte lorsque le coulisseau
(5) obture entièrement l'ouverture d'écoulement (2).
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei
Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente