EP3448783B1

EP3448783B1 - Vorrichtung zur verhinderung des aufschwimmens von tanks in schutzbauwerken im hochwasserfall

Info

Publication number: EP3448783B1
Application number: EP17722696.6A
Authority: EP
Inventors: Hanspeter KEMPF
Original assignee: Kempf-Tank-Service AG
Current assignee: Kempf-Tank-Service AG
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2020-01-08
Anticipated expiration: 2037-04-20
Also published as: WO2017186568A1; EP3448783A1; CH712389A2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung des Aufschwimmens eines Tanks innerhalb seines Schutzbauwerkes im Hochwasserfall, um damit einen Hochwasser-gesicherten Tank zu schaffen und um Schäden an den Leitungen des Tanks sowie am Bauwerk zu verhindern. Heizöltanks werden nach Vorschrift in einer Auffangwanne aus Beton verbaut, damit im Falle einer Leckage kein Öl in den Grund und vor allem nicht in das Grundwasser auslaufen kann. Bei sämtlichen Neuanlagen ab dem 1. Januar 1999 muss sichergestellt sein, dass ein allfälliges Leck möglichst rasch erkannt werden kann und dass allfällig ausfliessendes Öl nicht ins Erdreich eindringen oder in ein Gewässer gelangen kann. In Fachkreisen nennt man diese tankbauliche Massnahme «Leichtes Erkennen und Zurückhalten». Das «Leichte Erkennen und Zurückhalten» von Flüssigkeitsverlusten wird folgendermassen realisiert: Freistehende Tanks stehen in einer Auffangwanne aus Kunststoff oder Metall oder in einem dichten Schutzbauwerk aus Beton. Erdverlegte Tanks verfügen über Doppelwände, die automatisch auf Lecks überwacht werden. Ein Schutzbauwerk ist nur für Notfälle vorgesehen. Vereinzelte Risse lassen sich deshalb mit einfachen Mitteln genügend reparieren. Eine teure Sanierung, das heisst eine vollflächige Abdichtung ist nur in seltenen Fällen nötig und bedarf einer Bewilligung des Kantons oder ist dem Kanton zu melden. Änderungen von Tankanlagen sind generell bewilligungs- oder meldepflichtig.
Aber nicht nur eine mögliche Leckage eines Tanks ist ein Gefahrenpotential. Im Leckagefall muss eine Auffangwanne auslaufendes Öl auffangen und dicht sein, um ihre Funktion zu erfüllen. Andererseits, im Falle eines Ansteigens des Grundwasserspiegels oder im Fall einer Hochwasserkatastrophe, wenn Wasser auch in das Schutzbauwerk einströmt, entwickelt der darin stehende Tank als Auftriebskörper innerhalb seines Schutzbauwerks enorme Auftriebskräfte. Die Auftriebskraft entspricht dabei dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit. Wenn ein Tank von zum Beispiel 5m Länge und 2m Breite einen Meter tief im Wasser steht, so ergibt sich ein Auftrieb von 100kN (ca. 10 Tonnen), was sein Gewicht, das heisst sein Eigengewicht plus jenes seines Inhaltes wesentlich übersteigt, wenn er leer oder mit einem Pegel von weniger als einem Meter mit Öl gefüllt ist. Diese Auftriebskraft vermag in Hochwasserfällen den Tank in der Auffangwanne anzuheben, wenn darin das Wasser genügend hoch steigt. Bei einem Anheben des Tanks innerhalb des Schutzbauwerkes werden in der Folge die Anschlussleitungen beschädigt oder gar abgeschert oder abgerissen und sie werden undicht. Der Tankinhalt läuft aus, sobald der Pegel im Schutzbauwerk wieder sinkt, was meistens beträchtliche Folgeschäden bewirkt, bis hin zu einer Grundwasserverschmutzung. Auch am Gebäude werden in diesem Fall oftmals erhebliche Schäden durch den aufschwimmenden Tank verursacht, indem dieser an die Decke des Schutzbauwerkes stösst und diese beschädigt, was gar zu Einstürzen von Wänden führen kann, die auf dieser Decke stehen. Um ein solches Aufschwimmen zu vermeiden, wird nach der Lehre des Standes der Technik im Hochwasserfall, das heisst bei hinreichend gestiegenem Pegel im Innern des Schutzbauwerkes, ein Sicherheitsventil geöffnet, wonach Wasser vom Schutzbauwerk in den Tank einlaufen kann und es zu einem hydrostatischen Ausgleich kommt. Im Stand der Technik zeigt DE 10 2009 053803 eine Lösung, wonach der Lagerbehälter in ein baulich in sich geschlossenes Gebilde für beliebige Lagervolumen mit einer reissfesten und flexiblen Innenhülle aus vorzugsweise hochflexiblem Kunststoff ausgeführt wird. Die Befüll- und Entnahmeleitungen weisen Verschlussventile auf, die über eine Wassersensor-Sonde betätigt werden. Eine Befüllen oder ein Entnehmen von Fluid ist nicht möglich, sobald die Wassersensor-Sonde anspricht, wie in Abschnitt [0017] erklärt. Die Wassersensor-Sonde ist vorteilhaft so angebracht, dass sie bei der gleichen Wasserstandshöhe auslöst, wie die Betätigungseinrichtung für das Hochwasserventil. Die Lösung nach EP 1 661 825 benötigt ebenfalls einen Sensor wie in [0004] erwähnt, der einen erhöhten Wasserstand im Aufstellraum des Behälters registriert und in der Folge Stellventile sicher schliesst. Die DE 199 25 212 A1 funktioniert mit einem Rückschlagventil, welche bei steigendem Wasserpegel bei Überschreiten einer Druckdifferenzschwelle zwischen Dankinnenseite und Tankaussenseite Wasser in den Tank eintreten lässt. Und die Lösung nach DE 10 2006 033524 A1 arbeitet ebenfalls mit einem Sensor, der einen erhöhten Wasserstand im Aufstellraum registriert. Die verschiedenen Lösungen sind zum Teil mit elektrischen Sensoren oder mit Schwimmern realisiert und daher entsprechend aufwändig in der Realisierung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schutzvorrichtung zur Verhinderung des Aufschwimmens eines Tanks in seinem Schutzbauwerk im Hochwasserfall zu schaffen, wenn also Wasser in das Schutzbauwerk eindringt. Mit dieser Schutzvorrichtung sollen sonst grosse entstehende Schäden wirksam vermieden werden können. Diese Vorrichtung soll besonders einfach, kostengünstig und sicher wirksam sein, und auch nachträglich an Schutzbauwerken und ihren Tanks realisiert werden können.
Die Aufgabe wird gelöst von einer Schutzvorrichtung gemäß einer der nebengeordneten Ansprüche 1 bis 4 zur Verhinderung des Aufschwimmens eines Tankes in seinem zugehörigen Schutzbauwerk im Hochwasserfall, wobei das Schutzbauwerk einen Boden, eine Decke sowie allseits an den Tank angrenzende Wände aufweist, und wobei ein Zufuhrrohr in den untersten Bereich des Tankes mündet, welches im Normalfall mittels eines steuerbaren Sperrventils verschlossen ist, wobei eine Übertragungsvorrichtung vorhanden ist, durch die mittels der bei einem minimalen Aufschwimmen entstehenden Auftriebskräfte das Sperrventil öffnenbar ist, sodass Wasser durch das Sperrventil in den Tank einströmen kann, zum Ausgleich des hydrostatischen Druckes innerhalb und ausserhalb des Tanks und somit zum Verhindern eines weiteren Aufschwimmens des Tankes innerhalb seines Schutzbauwerkes, und die sich dadurch auszeichnet, dass die Schutzvorrichtung Streben für den Tank innerhalb seines Schutzbauwerkes einschliesst, zur allseitigen seitlichen Abstützung des Tankes an den Wänden seines Schutzbauwerkes, längsverschiebbare Taststützen am Tank, zur mechanischen Beaufschlagung eines stationären Anschlages bei geringem Aufschwimmen des Tankes, sowie dass die Übertragungsvorrichtung eine rein mechanische Übertragungsvorrichtung ist, bestehend aus einem Waagebalken, dessen eines Ende auf einer Stütze auf der Tankoberseite ruht, dessen Mitte an einem zum Schutzbauwerk stationären Profil gelenkig abgestützt oder aufgehängt ist, und dessen anderes Ende mit einer Schubstange gelenkig verbunden ist, welche mit ihrem anderen Ende an das Ende einer Kurbel angelenkt ist, mit deren Drehwelle das Sperrventil öffnen- und schliessbar ist.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung vorgestellt und in der nachfolgenden Beschreibung werden die einzelnen Komponenten beschrieben und ihre Funktion sowie die Gesamtfunktion der Vorrichtung wird erläutert.
Es zeigt:

Figur 1:: Die Vorrichtung anhand eines perspektivischen Ausschnittes eines Schutzbauwerks mit der daran verbauten Schutzvorrichtung;
Figur 2:: Die seitliche Führung des Tankes an einer Schutzbauwerkwand sowie die Taststütze oben auf dem Tank in einem Aufriss gesehen;
Figur 3:: Die seitliche Führung des Tankes an zwei rechtwinklig zueinander stehenden Schutzbauwerkwänden in einem Grundriss gesehen;
Figur 4:: Die Schutzvorrichtung mit allen ihren Komponenten in einer vergrösserten perspektivischen Ansicht, mit teilweise aufgeschnittener Schutzbauwerk-Wand;
Figur 5:: Das Zulaufrohr mit Mündung in den untersten Bereich der Tankseitenwand, sowie mit einem automatisch betätigbaren Sperrventil und einem Rückschlagventil;
Figur 6:: Den Mechanismus zur Betätigung des Sperrventils durch das Anheben des Tanks.

Heizöltanks stehen meist in Kellerräumen, das heisst in sogenanten Tankräumen, auch Schutzbauwerke genannt. In einer definierte Höhe in der Wand des Tankraumes ist ein Mannloch eingebracht, sodass der Tankraum begehbar ist. Ein solcher Tankraum muss nur bis zu einer solchen Höhe dicht und somit als Auffangwanne wirken, damit der gesamte Tankinhalt aufgenommen werden kann. Über dieser Höhe ist er nicht dicht und es kann somit, zum Beispiel im Falle eines Hochwassers oder eines oberhalb des Tankraums stattfindenden Wasserrohrbruchs Wasser durch undichtes oder durchnässtes Mauerwerk, durch undichte oder eingeschlagene Fenster oder durch die Decke eindringen. Für die vorliegende Schutzvorrichtung bildet der Tankraum bzw. das Schutzbauwerk funktionell eine Systemgrenze, wobei Einflüsse von aussen, nach aussen, und an der Systemgrenze zu unterscheiden sind. Ein Einfluss von aussen ist das Eindringen von Hochwasser in den Tankraum oder das Schutzbauwerk. Ein Einfluss nach aussen ist dann gegeben, wenn durch eine Leckage Öl aus dem Heizöltank in den Tankraum bzw. das Schutzbauwerk ausläuft. Als Einfluss an der Systemgrenze selbst kann man das Anschlagen des Tanks an den Wänden des Tankraumes bzw. des Schutzbauwerkes bezeichnen. Ein solches Anschlagen kann seitlich an den Wänden erfolgen, oben an der Decke oder auch unten auf den Boden, denn die Tanks stehen nicht direkt auf dem Boden des Tankraumes, sondern auf Stahl-H-Trägern von etwa 10cm Höhe.
Im Innern des Tanks befindet sich Heizöl. Die Füllstände variieren zwischen leer und bis etwa 95% voll, wobei sich das maximale Füllvolumen meist zwischen 10'000 und 150'000 Litern bewegt. Diese Tanks sind Stahltanks, die freistehend auf den ca. 10cm hohen, liegenden H-Trägern am Boden des Tankraumes abgestellt sind und daher aufschwimmen können, wenn Wasser in den Tankraum bzw. in das Schutzbauwerk eindringt. Um den Tank im Innern des Tankraums zu sichern, wird er an allen Seiten an den benachbarten Seitenwänden des Tankraums mittels Streben abgestützt.
Die Figur 1 zeigt einen Tankraum bzw. ein Schutzbauwerk 8, dessen Decke nicht eingezeichnet ist, um den Blick ins Innere freizugeben, und einen darin befindlichen Stahltank 1 in einer Gesamtansicht, perspektivisch von schräg oben gesehen dargestellt. Auch eine Stirnwand 9 des Tankraumes 8 ist aufgeschnitten darstellt ist, um den Blick ins Innere freizugeben. Der Stahltank 1 steht auf zwei H-Trägern 2, die am Boden des Tankraumes liegen, und die etwa 10 cm hoch sind und von denen hier nur der eine sichtbar ist. Der Tank 1 ist gegen alle Innenwände des Tankraums 8 hin mittels Streben 3,4 abgestrebt. Oberhalb des Tanks 1 ist ein Rahmen 5 mit zwei Längsprofilen 6 und zwei dazu verlaufenden Querstreben 7 an den Seitenwänden des Tankraumes 8 montiert. Ein solcher Rahmen 5 ist indessen nur dann nötig, wenn die Decke des Tankraumes 8 schwach und wenig belastbar ist. Bei normalen Bodendecken-Platten kann auf einen solchen Rahmen 5 verzichtet werden. An den vier Ecken des Tanks 1 befindet sich je eine längsveränderliche Taststütze 11, die gegen oben gerichtet sind und mit wenigen cm Abstand vor dem Rahmen 5 oder wenn keiner nötig ist, vor der Decke enden. An der hier sichtbaren Stirnseite des Stahltanks 1 erkennt man die Schutzvorrichtung für den Hochwasserschutz, welche eine Übertragungsvorrichtung 10 für das Übertragen einer Auftriebskraft in eine Kraft zum Betätigen der Kurbel zu einem Sperrventil 24 einschliesst, wie das noch näher beschrieben wird.
In Figur 2 ist als Ausschnitt eine obere Ecke des Tankes 1 dargestellt, mit Blick auf die Stirnwand. Oben auf dem Tank befindet sich eine Profilführung 29, ab welcher eine Taststütze 11 nach oben ragt. Diese Taststütze ist längsveränderlich, im gezeigten Beispiel, indem sie einen höhenverstellbaren Abstützteller 13 trägt, zum Beispiel mit einer Gewindestange 31, an deren Ende der Abstützteller 13 montiert ist. Die Gewindestange 31 ist mit einer Kontermutter in ihrer Verdrehlage gesichert. Die Taststütze 11 lässt sich so in ihrer Länge einstellen, dass der Abstützteller 13 wenige cm vor dem Profil 7 oder an der Decke des Schutzbauwerkes 8 endet. In der Profilführung 29 sind zwei im rechten Winkel zueinander verlaufende horizontale Streben 3, 4 verschiebbar geführt und sie können in jeder Verschieblage mit der Profilführung 29 verspannt werden. Am Ende der hier von der Seite sichtbaren horizontalen Strebe 4 ist eine Rolle 12 gelagert, welche in lotrechter Richtung auf der Wand des Schutzbauwerkes 8 abrollt. In genau gleicher Weise ist die im rechten Winkel zu dieser Strebe 4 verlaufende andere Strebe 3 gebaut. Wenn der Tank 1 infolge eines steigenden Wasserpegels innerhalb des Schutzbauwerkes 8 aufzuschwimmen beginnt, ist er trotzdem längs aller Innenwände des Tankraumes 8 in dieser Weise geführt. Nach wenigen cm Aufschwimmweg schlägt der Abstützteller 13 am Profil 7 an.
Die Figur 3 zeigt eine Tankecke von oben gesehen, in einer Draufsicht. Hier erkennt man die zwei sich im rechten Winkel kreuzenden Profile bzw. Streben 3,4 für die seitliche Abstützung des Tankes 1 an den Innenwänden des Schutzbauwerks 8 oder Tankraumes, je mit einer endseitig montierten Rolle 12, die längs des Lotes auf der Wand abrollen kann.
Die Figur 4 zeigt in vergrössertem Massstab einen Ausschnitt aus der Figur 1. Hier erkennt man eines der H-Profile 2, auf denen der Stahltank 1 steht. Unter dem Stahltank 1 befindet sich daher ein Freiraum von ca. 10cm Höhe. Auf allen Seiten ist der Tank 1 gegenüber den Innenwänden des Tankraums 8 abgestrebt und somit gegen seitliches Verrutschen oder Verkanten gesichert. Diese Streben 3,4 tragen an ihrem gegen die Innenwand des Tankraums 8 gerichteten Ende je eine Rolle 12, wobei diese Rollen 12 so ausgerichtet sind, dass sie auf den Innenwänden des Tankraums 8 in vertikaler Richtung - bzw. lotrecht verlaufen bzw. in dieser Richtung auf der Innenwand abrollen können. An jeder Ecke des Stahltanks 1 ist eine vertikale Taststütze 11 über den Profilführungen 29 positioniert, in welchen die horizontal verlaufenden Streben 3,4 horizontal verstellbar befestigt sind. Damit lassen sie sich an jeden Tankraum 8 in ihrer Länge anpassen, sodass ihre endseitigen Rollen 12 die Tankraum-Wand berühren. Die vertikalen Taststützen 11 aber tragen an ihrem oberen Ende einen Stützteller 13, welcher in einem Abstand von wenigen Zentimetern unterhalb der Längsprofile 6 des Rahmens 5 oder unterhalb an der Decke enden und also bewusst einen Abstand zu diesem Rahmen 5 bzw. der Decke frei lassen. Im Folgenden wird nun die Übertragungsvorrichtung 10 beschrieben, das heisst wie eine vom Tank 1 erzeugte Auftriebskraft zum Schliessen des Sperrventils 24 führt: Hierzu ist oben auf dem Tank 1, am Rand der Frontseite, ist eine Stütze 14 montiert. Aus ihr ragt oben ein kurzer Stab mit endseitigem Gelenk 15, an welchem ein Waagbalken 16 angelenkt ist. In der Mitte des Waagebalkens 16 führt - gelenkig mit ihm verbunden, eine Stützstrebe 17 nach oben und mit ihrem oberen Ende ist sie schwenkbar mit der Querstrebe 7 oder gegebenenfalls mit der Decke des Tankraums verbunden. Am anderen Ende des Waagebalkens 16 bzw. des von ihm gebildeten Hebels ist eine Schubstange 18 angelenkt und diese führt längs der Front des Tanks 1 nach abwärts zu einer Kurbel 19, mit welcher sie gelenkig verbunden ist, wie das anhand eines weiteren Bildes noch klar wird. Wie man am unteren Rand der Tankfront sieht, führt dort ein Rohr 20 über zwei Bogen von aussen und unten in das Tankinnere und ist von der Montageplatte 27 an der Tankaussenwand getragen und gesichert.
Die Figur 5 zeigt dieses Rohr 20 mit seinem zwei Bogen 21,22 in vergrösserter Darstellung. Wie man sieht, bildet es eine Ansaugmündung 23, welche unterhalb der Unterseite des Tanks 1 angeordnet ist. Ausgehend von dieser Ansaugmündung 23 führt das Rohr 20 zunächst um den Bogen 21 in ein öffnen- und schiessbares Sperrventil 24. Hernach führt das Rohr 20 weiter durch ein Rückschlagventil 25, welches nur in der Richtung im Bild von links nach rechts von Flüssigkeit passierbar ist, niemals aber in entgegengesetzter Richtung. Damit kann niemals Öl aus dem Tank in den Tankraum 1 fliessen. Ein Leckage-Warnsystem überwacht den Zwischenraum im Rohr 20 zwischen dem Sperrventil 24 und dem Rückschlagventil 25. Schliesslich führt das Rohr 20 über den Bogen 22 durch den Flansch 26 in das Innere des Tanks 1.
Die Figur 6 zeigt einen Ausschnitt mit der Schubstange 18 und der von ihr drehbaren Kurbel 19. Die Kurbel 19 umfasst eine Kurbelachse 28, die links noch vergrössert dargestellt ist. Oben sieht man die Stütze 14 mit dem nach oben ragenden Stab mit endseitigem Gelenk 15, an welchem der Waagbalken 16 angelenkt ist. In der Mitte führt mit dem Waagebalken 16 gelenkig verbunden die Stützstrebe 17 nach oben und mit ihrem oberen Ende ist sie schwenkbar mit der Querstrebe 7 verbunden, die ihrerseits auf der Decke des Tankraumes aufliegt oder gegebenenfalls der Decke des Tankraumes. Vom anderen Ende des Hebels 16 aus führt die Schubstange 18 nach unten zur Kurbel 19, mit welcher sie gelenkig verbunden ist.
Die Funktion dieser Konstruktion ist nun die folgende: Sollte infolge eines Hochwassers oder aus irgendwelchen anderen Gründen Wasser in das Innere des Tankraums 1 eintreten und der Wasserstand in demselben ansteigen, so dringt das Wasser von der Rohrmündung 23 aus in das Rohr 20 und an das im Normalfall geschlossene Ventil 24. Steigt der Wasserstand weiter hoch, über die Unterseite des Tanks 1 hinaus, so entwickelt dieser einen Auftrieb. Sobald sein Auftrieb grösser wird als sein Gesamtgewicht, das heisst das Eigengewicht des Tankes plus das Gewicht seines Inhaltes, so schwimmt er auf und wird unweigerlich von seinen H-Stützprofilen, über die er lose auf dem Boden aufliegt, abgehoben. Dabei wird er aber von den seitlichen Streben 3,4 zuverlässig längs der Tankraumwände geführt, sodass er in keiner Richtung verkanten kann. Mit seiner Aufwärtsbewegung aber stösst die Stütze 14 mit ihrem endseitigen Gelenk 15 das dortige Ende des Waagebalkens 16 nach oben. Weil der Waagebalken 16 in seiner Mitte in der Höhe unverschiebbar über die Stützstreben 17 an der Decke bzw. am Profil 7 abgestützt ist, kann sich der Waagebalken 16 in seiner mittigen Lagerung 30 nicht nach aufwärts bewegen. Daher wirkt er als Waagebalken bzw. als Hebel und sein anderes Ende wird nach unten geschwenkt. Damit aber wird die Schubstange 18 nach unten geschoben und wirkt auf die Kubel 19, welche in der Folge die Kurbelachse 28 verdreht. Dieses Verdrehen bewirkt die Öffnung des Sperrventils 24. Ab sofort kann nun Wasser von aussen durch das Sperrventil 24 und durch das Rückschlagventil 25 in das Innere des Tankes 1 eindringen und einen Gewichtsausgleich schaffen, sodass kein weiterer Auftrieb mehr entstehen kann. Der Zwischenraum zwischen dem Ventil 24 und dem Rückschlagventil 25 wird ausserdem von einem Leckage-Warngerät überwacht. Dieses löst sofort einen Alarm aus, wenn eine der folgenden Situationen eintritt:

a) Das Ventil 24 ist undicht, bzw. es dringt Wasser von aussen durch das Ventil 24 ein, ohne dass das beabsichtigt ist,
b) Es dringt Wasser von aussen durch das Ventil 24 ein, es geöffnet wurde.
c) Das Rückschlagventil 25 ist undicht.
d) Es dringt Wasser durch die Rohrleitung 20 in den Tank ein.
e) Bei einem Stromausfall.

In einem Hochwasserfall kann höchstens noch Wasser in den Tank eindringen, aber der Tank selbst kann innerhalb des Schutzraumes 8 keine Schäden anrichten und auch seine Anschlüsse bleiben intakt und dicht. Sobald der Wasserpegel im Schutzbauwerk 8 wieder gesunken ist, wird durch den gleichen Mechanismus das Sperrventil 24 wieder geschlossen und der Tank senkt sich schliesslich komplett wieder auf die H-Träger ab. Der Tank setzt sich aber nicht nur dann ab, wenn das Hochwasser wieder sinkt, sondern ebenfalls, wenn das Druckniveau bzw. die Auftriebs- und Gewichtskraft ausgeglichen sind. Dies geschieht auf Grund des Dichteunterschiedes wegen der Stahlkomponenten des Tanks 1. Wenn das Hochwasser nicht mehr steigt, füllt sich der Tank 1 so lange, bis er sich wieder setzt und somit das Absperrventil 24 geschlossen wird.
Das dann im Tank befindliche Öl-Wasser-Gemisch kann abgepumpt werden, und das Wasser kann mit bekannten Methoden abgeschieden werden. Der leere Tank wird professionell gereinigt, geprüft und nötigenfalls wieder instand gesetzt, und hernach kann das Öl wieder zurück in den Tank gepumpt werden.
Diese beschriebene Konstruktion der Schutzvorrichtung funktioniert rein mechanisch - ist also von einer Stromquelle unabhängig - was ihren besonderen Vorteil ausmacht, neben der Einfachheit und Robustheit der Ausführung. Alternative Ausführungen können mechanisch-hydraulisch oder elektrisch realisiert werden. Eine solche Variante funktioniert zum Beispiel mit einer mechanisch-hydraulischen Übertragungsvorrichtung. Sie besteht aus einer Zylinder-Kolbeneinheit, deren eines Ende auf der Tankoberseite ruht, und dessen anderes Ende direkt oder mittelbar über ein Profil an der Decke des Schutzbauwerkes anschlägt. Diese Zylinder-Kolbeneinheit ist sodann über einen Hydraulikschlauch mit einer weiteren hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit verbunden, deren eines Ende am Tank montiert ist, und deren anderes Ende an einer Kurbel angelenkt ist, mit deren
Drehwelle das Sperrventil 24 öffnen- und schliessbar ist.
Eine elektrische Ausführungsvariante schliesst einen elektrischen Distanz-Sensor zur Messung des Abstandes zwischen der Tankoberseite und der Decke des Schutzbauwerkes ein. Sie ist mit einem elektrischen Sperrventil 24 im Rohr 20 ausgerüstet und mit einer elektrischen, speicherprogrammierbaren Steuerung SPS des elektrischen Sperrventiles 24, sodass dieses bei Unterschreiten einer einstellbaren Distanz der Tankoberfläche zur Decke des Schutzbauwerkes das Sperrventil 24 elektrisch öffnet und sonst geschlossen hält.

Ziffernverzeichnis

1: Tank
2: H-Profile auf dem Boden des Tankraums
3: Strebe zur Stirnwand des Tankraums
4: Streben zur Längswand des Tankraums
5: Rahmen an der Decke
6: Längsprofile des Rahmens 5
7: Querprofile des Rahmens 5
8: Tankraum, Schutzbauwerk
9: Stirnwand des Tankraums
10: Übertragungsvorrichtung für Auftriebskraft auf Kurbel
11: Taststützen oben auf dem Tank
12: Rad an der Querstrebe 3,4
13: Stützteller ob an der Taststütze
14: Stütze für die Schutzvorrichtung
15: Gelenk oben auf der Stütze 14
16: Waagebalken als Hebel
17: Stützstrebe
18: Schubstange
19: Kurbel
20: Rohr für die Zufuhr von Wasser
21: Erster Bogen des Rohrs 20
22: Zweiter Bogen des Rohrs 20
23: Ansaugmündung
24: Öffnen- und schliessbares Sperrventil
25: Rückschlagventil
26: Flansch
27: Montageplatte für Rohr 20
28: Kurbelachse
29: Profilführung
30: Gelenk in der Mitte des Waagbalkens
31: Gewindestange in der Taststütze 11

Claims

Schutzvorrichtung zur Verhinderung des Aufschwimmens eines Tankes (1) in seinem Schutzbauwerk (8) im Hochwasserfall, bestehend aus einem Zufuhrrohr (20) in den untersten Bereich des Tankes (1), welches im Normalfall mittels eines steuerbaren Sperrventils (24) verschlossen ist, wobei eine Übertragungsvorrichtung (10) vorhanden ist, durch die mittels der bei einem minimalen Aufschwimmen entstehenden Auftriebskräfte das Sperrventil (24) öffnenbar ist, sodass Wasser durch das Sperrventil (24) in den Tank (1) einströmen kann, zum Ausgleich des hydrostatischen Druckes innerhalb und ausserhalb des Tanks (1) und somit zum Verhindern eines weiteren Aufschwimmens des Tankes (1) innerhalb seines Schutzbauwerkes (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung. Streben (3,4) für den Tank (1) einschließt zur Anordnung innerhalb des Schutzbauwerkes (8), zur allseitigen seitlichen Abstützung des Tankes (1) an den Innenwänden seines Schutzbauwerkes (8), eine längsverschiebbare Taststütze (11) am Tank, zur mechanischen Beaufschlagung eines stationären Anschlages bei geringem Aufschwimmen des Tankes (1), sowie dass die Übertragungsvorrichtung (10) eine rein mechanische Übertragungsvorrichtung ist, bestehend aus einem Waagebalken (16), dessen eines Ende auf einer Stütze (14) auf der Tankoberseite ruht, dessen Mitte (30) an einem zum Schutzbauwerk (8) stationären Profil (17) gelenkig abstützbar oder aufhängbar ist, und dessen anderes Ende mit einer Schubstange (18) gelenkig verbunden ist, welche mit ihrem anderen Ende an das Ende einer Kurbel (19) angelenkt ist, mit deren Drehwelle (28) das Sperrventil (24) öffnen- und schliessbar ist.
Schutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung Streben (3,4) für den Tank (1) einschließt zur Anordnung innerhalb des Schutzbauwerkes (8), zur allseitigen seitlichen Abstützung des Tankes (1) an den Innenwänden seines Schutzbauwerkes (8), eine längsverschiebbare Taststütze (11) am Tank, zur mechanischen Beaufschlagung eines stationären Anschlages bei geringem Aufschwimmen des Tankes, sowie dass die Übertragungsvorrichtung (10) eine mechanisch-hydraulische Übertragungsvorrichtung ist, bestehend aus einer Zylinder-Kolbeneinheit, deren eines Ende auf der Tankoberseite ruht, und deren anderes Ende direkt oder mittelbar über ein Profil (7) an der Decke des Schutzbauwerkes (8) anschlagbar ist, sowie einem Hydraulikschlauch und einer weiteren hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit, deren eines Ende am Tank (1) montiert ist, und deren anderes Ende an einer Kurbel (19) angelenkt ist, mit deren Drehwelle (28) das Sperrventil (24) öffnen- und schliessbar ist.
Schutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung Streben (3,4) für den Tank (1) einschließt zur Anordnung innerhalb des Schutzbauwerkes (8), zur allseitigen seitlichen Abstützung des Tankes (1) an den Innenwänden seines Schutzbauwerkes (8), eine längsverschiebbare Taststütze (11) am Tank (1), zur mechanischen Beaufschlagung eines stationären Anschlages bei geringem Aufschwimmen des Tankes (1), sowie dass die Übertragungsvorrichtung (10) eine mechanisch-hydraulische Übertragungsvorrichtung ist, bestehend aus einer Zylinder-Kolbeneinheit, deren eines Ende auf der Tankoberseite ruht, und deren anderes Ende direkt oder mittelbar über ein Profil mit der Decke des Schutzbauwerkes (8) verbindbar ist, sowie dass ein Hydraulikschlauch vorhanden ist, der an ein hydraulisch betätigbares Sperrventil (24) führt.
Schutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung Streben (3,4) für den Tank (1) einschließt zur Anordnung innerhalb des Schutzbauwerkes (8), zur allseitigen seitlichen Abstützung des Tankes (1) an den Innenwänden seines Schutzbauwerkes (8), einen elektrischen Distanz-Sensor zur Messung des Abstandes zwischen der Tankoberseite und der Decke des Schutzbauwerkes (8), sowie ein elektrisches Sperrventil (24) und eine elektrische speicherprogrammierbare Steuerung SPS für das elektrische Sperrventil (24), sodass dieses bei Unterschreiten einer einstellbaren Distanz der Tankoberfläche zur Decke des Schutzbauwerkes (8) elektrisch öffnenbar ist und sonst geschlossen ist.