Titel: Decoeur's Doppelsitzventil für Schleusen u. dgl.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1884, Band 252 (S. 491–494)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj252/ar252182

Selbstwirkendes Doppelsitzventil für den Abschluſs von Kanalschleusen und Wasserbehältern.

Mit Abbildung auf Tafel 36.

Um weite Ausfluſsöffnungen bei hohem Drucke rasch zu öffnen und zu schlieſsen, kann man keine der üblichen Schieber oder Ventile verwenden. Wenn es sich z.B. darum handelt, eine Schleuse mit 4m Wasserstand durch einen unter dem Unterthore durchführenden Kanal von 1m Lichtweite und kreisrundem Querschnitt zu entleeren, so würde ein einfaches Ventil gegen die Kanalöffnung mit einer Kraft von rund 3140k angedrückt werden; die Hebung des Ventiles würde mithin einen umständlichen Apparat erfordern und die schwierige Bedienung desselben von Hand eine lange Zeit in Anspruch nehmen, etwa in gleicher Weise, wie das Aufdrehen eines gewöhnlichen Schiebers. Zur Zeit weicht man bei neuen Schleusenanlagen u. dgl. dieser Schwierigkeit dadurch aus, daſs man eine Art cylindrischen Abschlusses in das Mauerwerk der Schleusenkammer einläſst, welcher aus einer senkrechten Röhre besteht, deren obere Oeffnung über Oberwasserspiegel liegt. Diese durch Gegengewichte entlastete Röhre kann zwar mit einem gewöhnlichen Getriebe leicht bewegt werden; bei groſsen Druckhöhen aber wird eine solche Einrichtung sehr schwerfällig und versperrt viel Platz, so daſs dieselbe, trotz ihrer groſsen Vortheile gegenüber gewöhnlichen Schiebern und Ventilen und trotz des guten Verschlusses, bis jetzt eine allgemeine Verbreitung nicht finden konnte. Als Ersatz für diesen Verschluſs hat nun Paul Decoeur im Génie civil, 1883/4 Bd. 4 S. 353 ein neues Doppelsitzventil mitgetheilt, welches in Fig. 20 Taf. 36 wiedergegeben ist.

Ein Hohlcylinder C umschlieſst einen beweglichen Teller F, welcher auf dem durch die vom unteren Ventilsitze A ausgehenden Rippen N getragenen Ringe K aufliegt und ist mit einem Deckel D nach oben geschlossen. Dieser Deckel ist in der Mitte durchbrochen und trägt auf runder Oeffnung O einen zweiten Ventilsitz, auf welchem das Ventil S den Verschluſs herstellt; letzteres Ventil ist mittels eines Keiles an der |492| Leitstange T befestigt. Die Leitstange, welche man am besten als Röhre construirt, um ihr eine gröſsere Steifigkeit zu verleihen, endigt über Wasser als Schraube oder Zahnstange, um dort mit Hilfe eines Handrades oder Getriebes auf und ab bewegt zu werden; sie ist in einem auf dem Deckel D des Ventilcylinders angebrachten Bügel E geführt, durchdringt den beweglichen Teller F und sodann den festen Ventilsitz A je in einer Büchse; die untere Ventilsitzbüchse dient also der Leitstange als zweite Führung.

Der Durchmesser des beweglichen Tellers F, welcher einer über der Kanalöffnung aufgesetzten Kappe entspricht, ist nahezu ebenso groſs als die innere Weite des Hohlcylinders C und sind die Tragrippen N und der Teller F stark genug, um den heftigen Wasserpressungen, wie sich dieselben nach Oeffnung des Ventiles S gegen den Teller F äuſsern, widerstehen zu können; gegen seitliche Schwankungen ist der Teller F durch die genaue Führung an der Leitstange T gesichert; derselbe kann ohne Reibung im Inneren des Hohlcylinders C gleiten, welch letzterer durch die Hülse im Bügel E und die Rippen N des unteren Ventilsitzes ebenfalls genügend geführt ist.

Im geschlossenen Zustande wird das groſse Ventil C sowohl durch den Wasserdruck, als auch durch sein eigenes Gewicht und das der Leitstange auf den Sitz gepreſst; ebenso wie das kleine Ventil S, welches gegen den Deckel D angedrückt wird. Während die erstere Pressung aber eine sehr bedeutende ist, erreicht die letztere bei einem Ventildurchmesser von 0m,20 und 4m Druckhöhe nur die Gröſse von 125k; es ist also leicht, mittels eines gewöhnlichen Getriebes die Leitstange und das obere Ventil S zu heben und das Wasser durch die Oeffnung O in den Raum zwischen dem Deckel D des Ventilcylinders und dem Teller F eintreten zu lassen. Da aber zwischen dem Teller F und dem Hohlcylinder C nur ein kleiner Spielraum vorhanden ist, so wird durch diesen zunächst sehr wenig Wasser entweichen können; es stellt sich mithin im Hohlräume über dem Teller F eine gegen den Deckel D nach oben gerichtete Pressung her, welche sich nur wenig von der auf der anderen Seite des Deckels nach unten wirkenden Pressung unterscheidet. Dagegen bewirkt jetzt die Ausladung B des Hohlcylinders C einen Auftrieb desselben, entsprechend dem Wasserdrucke an dieser Stelle, multiplicirt mit der Differenz aus der inneren Querschnittsfläche des Hohlcylinders C und der von den Aufsenkanten des unteren Ventilrandes eingeschlossenen Flächen.1) Schlägt schlieſslich das kleine Ventil S an dem Bügel E an, so wird bei weiterer Hebung der Leitstange das groſse Ventil C gelüftet, wobei lediglich die (unter Wasser berechneten) Gewichte der Ventilstange |493| und des Ventilkörpers die Belastung bilden. Höher als zum vierten Theile der Lichtweite des Abfluſskanales braucht das Ventil nicht gehoben zu werden, da in dieser Lage der ringförmige Querschnitt um das Ventil herum gleich dem Kanalquerschnitte ist, eine weitere Hebung also keine Vortheile bieten würde. Ein Stoſs findet bei der Hebung des Ventiles C nicht statt. In dem Augenblicke, in welchem der Auftrieb auf die Ausladung B das Hauptventil C öffnet, geht der hydrostatische in den hydraulischen Druck über und der Unterschied beider erzeugt die Einströmung in den Abfluſskanal. Das durch den Auftrieb beschleunigte Ventil C kann aber nicht an den Teller F anschlagen, weil zwischen diesem und dem Ventilcylinder C schon vorher eine Wasserbewegung hervorgerufen wurde, welche den Anschlag verhindert in ähnlicher Weise, wie bei einem Katarakte; ebenso wenig kann das Ventil rasch wieder herabfallen, weil es vorher das zwischen F und D vorhandene Wasser verdrängen müſste, was nur durch langsame Abwärtsbewegung möglich ist.

Um mit zwei solchen, symmetrisch gegen die Achse einer Schleuse angeordneten Doppelsitzventilen von 1m Sitzweite einen Schleuseninhalt von 1000cbm zu entleeren, bedarf man bei einer Druckhöhe von 4m nicht viel mehr als 2 Minuten Zeit. Da alle Stöſse vermieden sind, kann der Apparat unbedenklich ganz am Guſseisen hergestellt werden. Das Doppelsitzventil ist leicht zu versenden, bequem aufzustellen und nötigenfalls auch leicht zu untersuchen, da der Ventilsitz A lose auf die Einmündung des Abfluſskanales aufgelegt werden kann, an welche er durch den Wasserdruck genügend angepreſst wird, und die Leitstange T nach Lösung des Keiles, welcher das kleinere Ventil S hält, einfach herauszunehmen ist, wodurch die Einzeltheile getrennt werden. Die abgedrehten Sitzflächen des Ventiles gewähren jederzeit einen guten Schluſs ohne Anwendung von Gummi- oder Bleidichtungen, welche stets rascher Abnutzung ausgesetzt sind. Es erwachsen mithin auch keine Unterhaltungskosten.

Ein Doppelsitzventil von 1m,2 Lichtweite des hohlen Ventilcylinders C kostet, an Ort und Stelle aufgesetzt, etwa 800 M., d.h. nur etwa die Hälfte des Preises eines cylindrischen Verschlusses gleicher Weite, wie er eingangs beschrieben wurde. Ueberschreitet die Wassertiefe in der Schleuse das vorhin gedachte Maſs von 4m, so ist der Preisunterschied des Doppelsitzventiles gegenüber dem cylindrischen Verschlüsse noch bedeutender.

Die Verwendung des Apparates beschränkt sich nicht auf Kanalschleusen, sondern dürfte auch bei Sammelbehältern, insbesondere bei Thalsperren, befriedigende Resultate ergeben; das Doppelsitzventil kann nämlich als selbstwirkender Regulator für die Erhaltung eines bestimmten Wasserstandes benutzt werden, wenn an dem oberen Ende der Leitstange T ein Schwimmer angebracht wird. Das Hauptventil C bildet in |494| diesem Falle den Grundablaſs und öffnet sich, sobald der Schwimmer das kleine Ventil S aufzieht, was geschieht, wenn der Wasserstand über das festgesetzte Maſs ansteigt; das untere Ventil C wird aber alsbald geschlossen, wenn der Schwimmer seinen Normalstand wieder erreicht hat, wobei Gewicht und Wasserdruck stets zusammen wirken. Grundablaſs und Ueberlauf sind also in dem Doppelsitzventile vereinigt, was bei seiner einfachen Construction und Billigkeit für dessen Verwendung bei Sammelbehältern empfehlend sprechen dürfte.

Die Einzelheiten der Construction können, dem einzelnen Falle entsprechend, verändert bezieh. nach der einen oder anderen Richtung hin verbessert werden; die Idee ist geistreich und verdient alle Anerkennung, welche ihr auch in weiteren Kreisen nicht versagt werden wird.

L.

|492|

Sind z.B. die Durchmesser der oben genannten Flächen 1m,2 bezieh. 1m, so ist die Differenz ihrer Inhalte 0qm,3454 und die Gröſse des Auftriebes (bei Vernachlässigung des Druckverlustes, der beim Ausströmen zwischen Teller und Hohlcylinder entsteht) 4 × 345,4 = 1382k.

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