KR102430534B1

KR102430534B1 - 위치 에너지 저장소용 실을 생성하기 위한 방습층 및 위치 에너지 저장소용 방습층으로부터 실을 조립하는 방법

Info

Publication number: KR102430534B1
Application number: KR1020177029576A
Authority: KR
Inventors: 게르트 스텐젤
Original assignee: 하인들 에너지 게엠베하
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2016-03-01
Publication date: 2022-08-08
Also published as: EP3268601B1; CA2977726A1; US20180106235A1; WO2016146373A1; PT3268601T; KR20180004712A; AU2016232587A1; EP3268601A1; CN107407249B; CN107407249A; JP2018511291A; DE102015103760A1; ES2747930T3; AU2016232587B2

Abstract

위치 에너지 저장소(100)에 대한 실(400)을 생성하기 위한 방습층(200)이 제공되는데, 상기 방습층(200)은 서로 인접하여 배치된 와이어 로프(240)의 지지 구조체 또는 서로 인접하여 배치된 하나 이상의 와이어 로프(240)의 섹션을 가지며, 상기 와이어 로프(240)가 놓인 평면의 적어도 일부분 또는 상기 와이어 로프(240)에 평행한 평면의 적어도 일부분이 유체-차단 표면(241) 또는 층을 형성하고, 상기 방습층(200)의 단부에서, 상기 와이어 로프(240)는 상기 방습층(200)을 고정하기 위한 앵커 피스(220)에 각각 고정되거나 또는 앵커 피스(220) 주위로 가이드되고, 각각의 두 개의 앵커 피스(220) 사이에는 각각의 경우에 탄성 요소(270)가 배치되고; 및 유압 실린더(410)를 구비한 위치 에너지 저장소(100)상의 방습층(200)으로부터 실(400)을 조립하는 방법이 제공되는데, 피스톤(420)의 위치 에너지의 형태로 에너지를 저장하는 피스톤(420)이 배치되고, 지표면에 대한 피스톤(420)의 위치는 유압 유체(430)가 라인을 통해 유압 실린더(410)로 펌핑될 수 있는 펌프(P)에 의해 변경될 수 있어, 상기 피스톤(420)을 상승시키고, 피스톤(420)이 하강함에 따라 유압 실린더(410)로부터 변위된 유압 유체(430)의 유동 에너지를 전기로 변환하기 위한 발전기(G)에 의해 변경될 수 있으며, 실(400)은 유압 실린더(410)와 피스톤(420) 사이에 배치된다.

Description

위치 에너지 저장소용 실을 생성하기 위한 방습층 및 위치 에너지 저장소용 방습층으로부터 실을 조립하는 방법

본 발명은 위치 에너지 저장소용 실을 생성하기 위한 방습층 및 위치 에너지 저장소용 방습층으로부터 실을 조립하는 방법에 관한 것이다.

에너지 생산이 통제할 수 없는 환경 조건에 의존하는, 재생 가능 에너지, 특히 수많은 태양광 및 풍력 설비의 증가된 사용은, 이들이 피크 전력을 출력하는 단계에서, 잉여 에너지가 이용가능하며 음의 가격(negative price)으로까지 판매되어야 하는 반면, 상기 설비가 에너지 공급에 기여할 수 없는 단계에서, 종래 발전소들은 대기 상태로 유지되어야 하는 상황을 가져온다. 따라서, 에너지 저장소의 개발, 특히 저장 용량이 큰 에너지 저장소의 중요성이 커지고 있다.

이러한 에너지 저장소의 한 범주는 위치 에너지 저장소로서, 과잉 에너지가 (큰) 덩어리(mass)의 위치 에너지를 증가시키는 데 사용된다. 수년 동안 알려진 펌핑 저장 발전소에 추가하여, 위치 에너지를 저장하기 위해 물이 더 높은 높이의 저장소로 펌핑되는 경우, 예를 들어 DE 10 2010 034 757 B4에 위치 에너지 저장소가 개시되는데, 유압 유체가 하나 이상의 라인을 통해 펌핑됨으로써, 유압 실린더에서 유압 유체, 예를 들어 물을 사용하여 지표면에 대해 큰 덩어리가 상승되어, 덩어리는 실질적으로 유압 실린더에서 움직이는 피스톤을 구성하고 에너지는 상승된 피스톤의 위치 에너지로서 저장된다. 본원에서, 덩어리는 특히 컷-아웃 락(cut-out rock)에 의해 형성될 수 있고 필요한 유압 실린더는 컷 아웃 락(cut-out rock)을 둘러싸는 돌에 의해 형성될 수 있다.

이 구조의 주요 이점은 피스톤 직경과 수백 미터의 스트로크 높이(stroke height)가 실현될 수 있는 경우에, 종래의 저장 발전소의 용량을 크게 초과하는 설비의 매우 높은 저장 용량에 있다.

이는 이하에서 일반적인 위치 에너지 저장소로 칭해지는, 그러한 위치 에너지 저장소의 경우에, 예를 들어, 암석 덩어리(rock mass)와 같은 큰 덩어리와, 예를 들어, 주변 돌과 같은 유압 실린더(hydraulic cylinder) 사이에 배열된 실에 대하여, 배관 시스템을 우회하는 유압 유체의 통제되지 않은 이탈을 방지하기 위해 당연히 필수적이다. 그러한 실의 구성을 위한 일련의 제안은, 예를 들어 독일 특허 출원 DE 10 2014 102 405.2 에 개시된다.

일반적 위치 에너지 저장소의 실현에 실을 설치하는 수단과 방법을 찾아야 할 필요가 있는데, 일반 위치 에너지 저장소에 대한 수치들과 구체적인 요구를 고려하여, 특히 실이 현장의 개별 구성 요소들로부터 위치 에너지 저장소에 직접 조립되는 것이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 일반적 위치 에너지 저장소용 실을 제조하기 위한 실 멤브레인(seal membrane)을 특정하고, 일반적 위치 에너지 저장소에 이와 같은 실 멤브레인을 구성하는 실을 설치하는 방법을 특정하는 것이다.

상기 목적은 청구 범위 제1항의 특징을 갖는 실 멤브레인 및 청구항 제6항의 특징을 갖는 방법에 의해 달성된다. 종속항들은 본 발명의 바람직한 개선점에 관한 것이다.

일반적 위치 에너지 저장소의 크기 때문에 피스톤 직경과 수백 m의 스트로크 높이가 연관될 수 있는데, 본 발명에 따르면, 실이 실 멤브레인으로부터, 즉 유체의 통과에 대하여 실 작용을 갖는 하나 이상의 구성 요소를 포함하는 재료 또는 합성물의 실질적으로 직사각형인 스트립으로부터, 이의 설치 동안 처음으로 실이 조립되는 경우가 있다.

본원에서, 스트립의 최대 범위는 그 길이를 한정하고, 더 작은 범위 방향은 그 폭을 한정한다. 스트립의 두께는 차례로 그 폭보다 매우 작다. 실 멤브레인의 단부는 실질적으로 직사각형인 스트립의 폭을 한정하는 비교적 짧은 변에 위치한다. 예를 들어, 멤브레인의 길이는 실이 상정되는 일반적 위치 에너지 저장소의 최대 스트로크 높이의 약 55%에 해당한다; 일반적 너비는 3m이고 일반적 두께는 1cm이다. 본 명세서에서, 실 멤브레인의 표면은 실 멤브레인의 길이 측면 및 폭 측면에 의해 한정된 표면들을 칭하는데, 여기서 나머지 표면들이 실 막의 에지(edge)를 형성한다.

위치 에너지 저장소용 실을 제조하기 위한 본 발명에 따른 실 멤브레인은 상호 인접하게 배열된 스틸 케이블 또는 바람직하게 멤브레인의 길이를 한정하는 방향에 실질적으로 평행하게 연장되는, 하나 이상의 스틸 케이블의 상호 인접하게 배열된 부분들로 구성된 지지 구조체를 갖는다.

이 지점에서 "상호 인접"은 반드시 "상호 평행" 또는 "직접 인접"을 의미하는 것은 아니라는 점이 명시적으로 지적되고, 및 실제로는 설치된 실의 스틸 케이블이 스트로크 방향의 축선에 대해 반경 방향으로 적어도 프로파일 성분으로 주행하는 것이 유리한데, 스틸 케이블의 간격이 유압 실린더의 내벽을 향하는 측면에서보다 피스톤을 향하는 실의 측면에서 약간 작아지는 효과를 갖는다. 상기 프로파일의 실질적인 관련성은 전반적으로 밀폐된, 원형 링 형상의 개구라는 사실로부터 나타난다.

또한, 본 발명에 따른 실 멤브레인의 경우, 스틸 케이블이 놓인 평면의 적어도 일부 또는 평행한 평면의 적어도 일부분이 유체-차단 면 또는 유체-차단 층을 형성하여, 적어도 필요한 실 멤브레인의 부분들에서 실링 작용이 보장된다. 이는 하기에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 실현될 수 있는데, 예를 들어, 지지 구조체 상에 유체 기밀 직물의 배치에 의해 또는 지지 구조체가 적절한 중합체 매트릭스, 예를 들어 고무 내로 매립됨으로써 실현되고, 특히 실 멤브레인을 제조하는 동안 액체 상태로 적용될 수 있고 응고될 수 있다.

고형화된 유체-차단성 재료층에 더하여 또는 대안적으로, 스틸 케이블은 직물에 의해 서로 연결될 수 있는데, 후자의 경우, 직물은 유체-차단성 이어야 한다.이는 예를 들어 직물 스트립과의 엇갈림 또는 지지 구조체의 크기에 조정된 직물 조각에 대한 실제 연결에 의해 가능하다. 본원에서, 직물은 바람직하게는 적어도 스트로크 실린더의 내부 반경 대 피스톤의 외부 반경의 비에 상응하는 인자에 의해 팽창될 수 있어야 한다.

본원에서, 본 발명에 따르면, 스틸 케이블은 실 멤브레인의 단부에 존재하는데, 각각의 경우 앵커 피스에 고정되거나 앵커 피스 둘레로 가이드된다. 상기 앵커 피스는 특히 피스톤의 벽 및/또는 스트로크 실린더의 실 멤브레인 또는 이러한 실 멤브레인으로부터 조립된 실의 확실한 고정을 허용한다.

또한, 본 발명에 따르면, 각각의 경우에 하나의 탄성 요소가 각각의 경우 두 개의 앵커 피스들 사이에 배열된다. 이러한 수단에 의해, 실 멤브레인 또는 그로부터 조립된 실의 단부들이 상이한 곡률 반경을 갖는 곡면들, 특히 피스톤의 외면 및 스트로크 실린더의 내면 상에 평평하게(flush) 배열되는 것이 달성된다. 탄성 요소들은 예를 들어 고무 또는 실리콘으로 구성된 디스크일 수 있다. 상기 디스크의 두께는 갭 폭, 즉 지지 구조체 내의 스틸 케이블의 2개의 인접한 및/또는 실질적으로 상호 평행-주행하는 섹션들 사이의 간격을 약간 초과해야 한다.

이를 달성하기 위해, 실 멤브레인의 끝은 한편으로는 압축에 의해 단축될 수 있어야하고/있어야하거나 이완 또는 팽창에 의해 연장될 수 있어야 하는데, 이는 앵커 피스들 사이에 탄성 요소를 제공함으로써 가능해진다. 다른 한편으로, 실 멤브레인 또는 실 멤브레인으로부터 조립된 실이 고정되어야하는 표면의 만곡부에 본래 평면의 실 멤브레인을 적용할 수 있어야 한다. 이 변형성은 또한 탄성 요소들에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 앵커 피스와 탄성 요소는 각각의 경우에 가요성 브레이싱 수단이 가이드되는 하나의 개구를 갖는데, 2개의 앵커 피스 사이의 간격은 그 사이에 배열된 탄성 요소의 압축에 의해 감소될 수 있고/있거나 그 사이에 배열된 탄성 요소의 팽창에 의해 증가될 수 있다. 브레이싱 수단은 이에 의해 실 멤브레인에 직접 통합된다.

앵커 피스는 바람직하게 내부에 형성된 케이블-가이드 그루브와 금속판으로 형성되는데, 서로 대향하는 두 측면 사이의 가장 작은 간격으로 정의되는 두께는 사용되는 스틸 케이블의 지름의 2 배와 5 배 사이이고, 바람직하게 상기 직경 더하기 갭 폭, 즉, 지지 구조체 내의 스틸 케이블의 두 개의 인접한 부분 사이의 간격의 2 배이다. 앵커 피스의 바람직한 재료는 고급 스틸 또는 알루미늄이다.

앵커 피스의 좁은면의 외부 윤곽은 바람직하게 각각의 경우에 실 멤브레인의 대향 단부를 향하는 측면 상에 코너, 리세스 또는 돌기를 갖는데, 이것은 스트로크 실린더의 내벽 또는 피스톤의 외벽 내에서 앵커 피스의 안전한 앵커링을 허용하기 때문이다. 이것은 앵커 플레이트의 외부 윤곽이 실 멤브레인의 대향 단부로부터 회피된(averted) 측면상의 반원이 부가된 직사각형 형상에 대응하면 쉽게 실현될 수 있다.

인접한 실 멤브레인을 특히 효과적인 방식으로 서로 연결하기 위해, 상기 연결은 실을 제조하는데 필요한데, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 실 멤브레인은 그 종방향 일측면 상에 하나의 밴드 표면의 유체-차단 층 및/또는 직물이 비교적 얇은 형태인 제1 연결 섹션 및 다른 쪽 종방향 측면 상에, 적어도 유체-차단 층 및/또는 직물이 상기 표면상의 가요성 지지 구조체를 지나 바깥쪽으로 돌출된 제2 연결 섹션을 갖는다. 이러한 설계의 2개의 인접한 실 멤브레인은 제1 실 멤브레인의 제1 접속 섹션과 제2 실 멤브레인의 제2 접속 섹션 사이 또는 제2 실 멤브레인의 제1 접속 섹션과 제1 실 멤브레인의 제2 접속 섹션 사이에서 생성되는 조인트 오버랩으로 인해 서로 쉽게 연결될 수 있고, 상기 연결 섹션들은 각각의 경우에 전단-저항(shear-resistant) 및 압축-저항(compression-resistant) 방식으로 서로 접착 결합 및/또는 용접된다. 본원에서, 약 5 내지 10cm의 연결 섹션의 길이가 편리한 것이 입증되었다.

본원에서, 본 발명의 상기 구체예의 실시예는, 특히 제1 연결 섹션에서, 유체-차단 층 및/또는 직물이 스틸 케이블이 적어도 부분적으로 노출되는 정도로 감소되는 것이 바람직하고, 반면에, 제2 연결 섹션에서, 유체-차단층 및/또는 직물의 돌출부는 상기 스틸 케이블에 대한 리셉터클들(receptacles)을 갖는다. 이러한 방식으로, 특히 탄성 접속이 가능하게되어 상호 접속된 실 멤브레인들의 정확한 정렬을 생성한다.

이는 제2 연결 섹션에서 추가적으로 명시적으로 지시되는데, 스틸 케이블이 없기 때문에, 이는 일반적인 경우이고, 바람직한 실시예에서 각각의 경우에 앵커 피스가 제공되지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 유체-차단 면은 적어도(이는 상기 유체-차단 면이 하기에 언급된 성분들뿐만 아니라 추가 성분들, 즉 언급된 성분들로만 구성될 필요는 없다는 것을 의미한다) 스틸 케이블의 인접한 스틸 케이블 또는 섹션들이 적어도 하나의 측면에서 직물에 의해 서로 연결되고, 및/또는 지지 구조체가 유체-차단 층으로 코팅되거나 고체화된 유체-차단 재료로 함침된, 적어도 섹션들 내에, 적어도 한면에 있는 식으로 형성된다. 고무, 실리콘, 천연 고무 또는 탄성 플라스틱은 상기 층을 형성하거나 지지 구조체의 함침을 위한 물질로서 특히 적합하다.

실의 구성에 따라, 실 멤브레인이 반드시 그 전체 길이에 걸쳐 실 작용을 부여할 필요는 없고, 오히려 경우에 따라, 예를 들어 독일 특허 출원 DE 10 2014 102 405.2 에 개시된 바와 같이 실 작용을 부여하는 실 섹션들과, 유체에 투과성인 층들을 포함할 수 있거나 포함하여야 한다는 것이 주지되어야 한다.

더욱 특히 바람직하게, 실 멤브레인이 적어도 한면에, 특히 설치 상태에서 피스톤의 외벽을 향하는 측면 상에, 및/또는 설치 상태에서 유압 실린더의 내벽을 향하는 측면 상에 높은 접촉 압력 하에서도 피스톤 또는 유압 실린더의 대응 표면에 대한 실 멤브레인의 접착을 방해하는 접착 방지 층(anti-adhesion layer)을 갖는다. 이러한 방식으로, 위치 에너지 저장소가 장기간 특정 채워진 상태(state of charged), 특히 완전 배출 상태 및/또는 완전 채워진 상태에서 정지 상태로 남아 있다고 하더라도, 실이 접착-방지 측으로 인해 쉽게 표면으로부터 멀어지기 때문에 채워진 상태가 다시 변화하기 시작할 때 실이 손상되지 않도록 보장된다.

실 멤브레인으로 구성된 실을 설치하기 위한, 특히 독일 특허 출원 DE 10 2014 102 405.2 에 개시된 바와 같은, 실 멤브레인으로 구성된, 롤링 다이어프램 실(rolling diaphragm seal)을 설치하기 위한 본 발명에 따른 방법에서, 피스톤의 위치 에너지의 형태로 에너지를 저장하기 위한 피스톤이 배치된 유압 실린더를 구비한 위치 에너지 저장소에서, 지표면에 대한 피스톤의 위치는 유압 유체가 라인을 통해 유압 실린더 내로 펌핑될 수 있는 펌프에 의해 가변적이어서, 피스톤이 상승되고, 피스톤이 하강함에 따라 유압 실린더로부터 변위된(displaced out) 유압 유체의 유동 에너지를 전기로 변환하기 위한 발전기에 의해 가변적이고, 실은 유압 실린더와 피스톤 사이에 배열되는데, 다음 단계가 수행된다:

a) 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹을 제공하는 단계,

b) 피스톤의 상부 측면 또는 스트로크 실린더의 상부 에지 상에 크레인을 제공하는 단계,

c) 상부 앵커 박스를 제공하는 단계,

d) 하부 앵커 박스를 제공하는 단계,

e) 크레인으로부터 실 멤브레인 또는 실 멤브레인의 상호 연결된 그룹을 서스펜딩(suspending)하는 단계,

f) 실 멤브레인 또는 실의 자유롭게 매달린 단부(freely hanging end)가 대략 상부 앵커 박스의 높이에 위치되도록 크레인에 의해 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹을 포지셔닝(positioning)하는 단계,

g) 실이 형성되도록 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹들을 서로 연결하는 단계,

h) 상부 앵커 박스 내에서 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹 또는 실의 자유롭게 매달린 단부를 클램핑(clamping)하는 단계,

i) 크레인이 결합하는 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹 또는 실의 단부가 대략 하부 앵커 박스의 높이까지 이동되도록 크레인을 사용하여 피스톤과 유압 실린더 사이의 갭 안으로 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹 또는 실을 더 이동시키는 단계,

j) 상기 크레인과의 연결을 해제(releasing)하는 단계, 및

k) 하부 앵커 박스의 높이에 위치된 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹 또는 실의 단부를 하부 앵커 박스 내로 클램핑하는 단계.

기본적으로 상기 언급된 단계들은 반드시 명시된 순서로 수행되어야하는 것은 아니라는 점이 주지되어야 한다. 특히, "제공 단계" a) 내지 d)의 순서는 가변적이다. 하부 앵커 박스에서의 앵커링은 기본적으로 상부 앵커 박스에서의 앵커링 전후에 수행될 수 있고, 이들이 크레인에서 매달려 있고, 일측에 매달려 있거나 양측에 매달려 있는 동안 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹의 연결이 수행될 수 있다. 상부 앵커 박스 및 하부 앵커 박스에 앵커링을 수행하는 순서는 또한 실 멤브레인이 있는 크레인, 상호 연결된 실 멤브레인 또는 실이 움직이는 단계의 특정 구성에 영향을 미친다. 상부 및 하부 앵커 박스에서 앵커링을 수행하는 순서는 또한 실 멤브레인, 상호 연결된 실 멤브레인 또는 실이 있는 크레인이 움직이는 단계의 특정 구성에 영향을 미친다.

실 멤브레인, 상호 연결된 실 멤브레인 및 또한, 일부의 경우에서 실의 대안들은 후술하는 이유로 청구항에 언급된다: 첫째, 실 멤브레인의 너비는 현재 제조상의 이유로 몇 미터로 제한되어 있다는 것이 주지되어야 한다. 위치 에너지 저장소로 완전한 실을 옮겨 거기에 설치할 수 있는 것은 현실적으로 불가능한 것처럼 보이지만, 그러한 모듈식 설치(modular installation)는, 적어도 몇 개의 실 멤브레인이 위치 에너지 저장소에 처음으로 서로 연결되어 있는 경우, 피할 수 없고, 이미 서로 연결된 다중 실 멤브레인의 취급은 관리가 가능하고 현장에서 생산되는 연결의 수가 감소되고, 현장에서 생산되는 연결 섹션의 수를 줄이고 실 멤브레인 생산 설비의 보다 유리한 작업 환경으로 이전될 수 있다는 이점을 얻는다.

따라서, "실 멤브레인" 이라는 표현뿐만 아니라 "상호 연결된 실 멤브레인 그룹" 이라는 표현도 사용된다. 환언하면, 본원에서, "실 멤브레인" 용어는 개별 실 멤브레인 뿐 아니라 다수의 상호 연결된 실 멤브레인 그룹들도 지칭하고, 그러한 실 멤브레인으로 조립된 실에도 사용할 수 있다.

이 방법의 과정에서, 실이 조립되는 모듈, 즉 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인의 그룹은 서로 연결되어 있어야 한다. 그런 다음 실이 형성된다. 그러나 연결 후에도 상호 연결된 실 멤브레인의 섹션, 특히 이의 앵커 피스들이 서로에 대해 여전히 움직일 수 있다.

연결이 생성된 시간에 따라, 실 멤브레인, 상호 연결된 실 멤브레인 그룹 또는 완전한 실은 크레인에 의해 후속 포지셔닝 단계 동안 및 앵커링 동안 작업되는데, 제공된 앵커 박스 내의 실 멤브레인 상에 제공된 앵커 피스들에 의해 앵커링이 가능해지며, 이러한 대안들이 청구 범위의 문구에서 모두 허용된다.

상부 앵커 박스는 실의 설치시에 앵커 박스를 말하며, 즉 배출된 위치 에너지 저장소의 경우, 하부 앵커 박스보다 스트로크 실린더의 베이스로부터 더 멀리 떨어져 있다. 일반적으로, - 대부분의 경우 실질적으로 실린더 대칭인 - 위치 에너지 저장소, 및 특히 그 스트로크 축의 기하(geometry)는, 또한 이러한 유형의 위치 에너지 저장소의 맥락에서 "외부", "내부", "상향" 및 "하향"이라는 표현의 의미를 결정한다. "상향(upward)"은 위치 에너지 저장소에서 에너지를 저장하는 동안 피스톤이 움직이는 방향에 해당하고, "하향(downward)"은 위치 에너지 저장소로부터 에너지를 추출하는 동안 피스톤이 움직이는 방향에 해당한다. "외부(outward)"는 스트로크 축에서 반경 방향으로 떨어져 있음을 의미하고 "내부(inward)"는 스트로크 축 방향으로 반경 방향을 의미한다.

그러나, 명시된 순서로 단계 e) 내지 k)의 실행은 수많은 장점과 연관되며, 따라서, 선호된다. 롤링 다이어프램 실의 경우, 실 및 따라서 또한 실 밴드 또는 상호 연결된 실 밴드의 그룹은 스트로크 높이의 절반을 약간 초과하는 길이를 갖기 때문에, 단계 f)에 따른 위치 설정에 의해, 매끄러운 피스톤 표면이 실 밴드 또는 실 밴드 그룹이 서로 연결되는 동안 베이스 또는 카운터 베어링(counter bearing)으로 작용할 수 있다는 것을 달성하는 것이 가능한데, 또한 피스톤의 상부 영역에서 수행되고, 더 쉽게 접근할 수 있으며 필요에 따라 추가 작업 공간을 더 쉽게 만들 수 있다.

또한, 상부 앵커 박스에서 서스펜션(suspension)이 먼저 수행된다는 사실로 인해, 앵커 피스가 상부 앵커 박스 내에 고정될 때 앵커 피스가 실질적으로 무부하 상태(unloaded state)이도록 할 수 있는데, 이는 취급을 용이하게 한다. 상부 앵커 박스에 클램프된 실 멤브레인이 더 낮아진 경우, 최종 상태에서, 앵커 피스와 상부 앵커 박스 사이의 연결에 의해 실질적으로 유지되고, 크레인과의 연결이 해제될 수 있어, 하부 앵커 박스로의 클램핑은 실 멤브레인의 앵커 피스(anchor piece)에서 수행될 수 있으며, 앵커 피스는 실질적으로 언로드된다.

그러나 이 장점은 실 멤브레인, 상호 연결된 실 멤브레인 그룹 또는 실이, 스트로크 실린더 벽과 피스톤 사이의 갭가 낮아지는 동안, 처음에 바깥쪽을 가리키는 쪽은 완전히 설치된 상태에서 안쪽을 향하도록 한번 "완전히 뒤집혀야(turned inside out)" 하는 비용을 부담한다. 기하학적 이유로 이것이 불가능한 경우, 이러한 문제에 대한 바람직한 해결 방안은 크레인에 대한 연결이 앵커 피스에 결합하는 클램프에 의해서가 아니라 실 밴드 상에 제공된 유지 수단에 의해 실현되는 것으로, 예를 들어 크레인 후크가 결합할 수 있는 아일렛(eyelets)이다. 이에 의해, 실 밴드의 양단의 앵커 피스가 아래쪽으로 자유롭게 걸려있는 상태에서 실 밴드가 갭 내로 하강하는데, 즉 위치 에너지 저장소의 기본 방향을 가리킨다. 상부 앵커 박스 영역에 도달하면, 앵커 피스의 고정이 거기서 수행될 수 있다. 크레인 후크를 더 내리면 하부 앵커 박스에 앵커링이 수행된다.

상기 방법의 바람직한 실시 양태에서, 단계 b)에서, 각각의 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인의 각 그룹에 대해 적어도 하나의 윈치(winch)가 있는 크레인이 제공되는데, 상기 윈치는 특히 원호상에서 서로 독립적으로 이동 가능하다. 이는 연결이 수행되거나 준비되는 동안 서로 연결되는 실 멤브레인 또는 상호 연결되는 실 멤브레인의 위치 결정을 용이하게 한다.

또한, 크레인의 이러한 이동성은 유압 실린더 상의 일 지점에 연결 섹션을 생성하는데 사용되는 공구만이 제공되어야 한다는 효과에 이용될 수 있는데, 이는 각각의 경우에 생산될 심(seam)이 회전에 의해 공구의 위치로 이동될 수 있기 때문이다. 이것은 상기 공구의 사용을 허용하기 위해 유압 실린더와 피스톤 사이의 갭이 국부적으로 확장되어야하는 경우에 특히 적합하다.

피스톤의 외벽 또는 유압 실린더의 내벽에 원형 형태로 형성된, 프로파일, 바람직하게는 스틸 프로파일(steel profile)인 그루브(groove) 또는 리세스(recesses)로 인해, 단계 c)에서 상부 앵커 박스가 제공되고, 단계 e)에서 하부 앵커 박스가 제공되고, 리세스 내 또는 프로파일, 바람직하게는 스틸 프로파일에 제공되는 앵커 박스 내에 앵커 피스를 고정하기 위한 고정 수단에 의해, 앵커 피스의 좁은면의 외부 윤곽에 국부적으로 적용되도록 배열되는 경우가 특히 바람직하다.

본 발명의 바람직한 개선은 단계 e)에서, 크레인상의 서스펜션이 실 멤브레인 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹이 고정되는 원호형 설치 트래버스에 의해 수행되는 것이다. 이러한 방식으로, 실 멤브레인은 이미 앵커 박스에 클램핑되어야 하는 형상으로 근사되어 있어, 이 과정을 상당히 용이하게 한다. 설치 트래버스의 원호에 의해 한정된 반경은 피스톤의 반경과 유압 실린더의 내부 공간의 반경 사이에 있어야 하고, 예를 들어 상기 반지름의 평균값에 의해 미리 정의될 수 있다. 본원에서, 설치 트래버스가 서로 연결될 수 있다면 특히 바람직한데, 특히 본원에서, 인접한 실 멤브레인 또는 연결된 실 멤브레인의 인접한 그룹 사이에 연결을 생성하는 동안 원하는 오버랩(overlap)에 해당하는 설치 트래버스 사이의 오버랩이 영향을 받는다. 이것은 그것의 정렬을 상당히 단순화할 수 있다.

본원에서, 단계 e)에서 크레인상의 서스펜션이 실 멤브레인의 앵커 피스 또는 상호 연결된 실 멤브레인 그룹에 결합하는 기계적으로 개방 가능한 클램프를 사용하여 수행되는 경우에 특히 바람직하다. 이는 갭(gap)에 배치되는 동안, 상기 메커니즘의 작동에 의해 앵커 피스가 쉽게 해제될 수 있게 한다. 이 목적을 위해, 앵커 피스의 클램핑에 사용된 것과 동일한 매니퓰레이터(manipulators) 및/또는 레버 장치(lever arrangements)를 사용할 수 있다.

앵커 피스의 상부 또는 하부 앵커 박스 내로의 클램핑은, 만일 단계 h) 및 k)에서의 클램핑 이전에, 실 멤브레인 내부 또는 그 위에 배치된 브레이싱 수단(bracing means)을 사용하여 각각의 스트로크 실린더의 내부 반경 및/또는 피스톤의 외부 반경에, 보다 구체적으로 명시된 반경에 의해 미리 정의된 호 길이에 클램핑되는 실 멤브레인의 단부의 폭을 조정하면 상당히 단순화될 수 있다.

상기 방법의 특히 바람직한 개선에서, 단계 k)가 수행되기 전에, 피스톤의 외벽 및/또는 상기 외벽을 향하는, 실 멤브레인, 실 멤브레인 그룹 또는 실의 측면에 윤활유가 분사되고, 특히 피스톤의 외벽과 위치 에너지 저장소의 배출 상태에서 피스톤을 향하는 실 멤브레인, 실 멤브레인 그룹 또는 실의 측면이 구성되는 재료 사이의 접착력을 감소시킨다.

실의 설치 후에, 위치 에너지 저장소는 그것이 작동될 유체로 채워지는데, 압력이 피스톤을 들어올리기에 충분할 때까지 실의 상당 부분이 피스톤의 외벽에 대해 가압되는 것은 피스톤이 아직 상승하기 시작하지 않은 단계이다. 스프레이에 의한 윤활제의 사전 적용의 결과로, 실이 피스톤의 표면에 부착되는 것이 방지되고 피스톤이 움직이기 시작할 때 실이 손상되거나 파손되는 것이 방지된다. 일반적으로, 실의 수명을 가능한 길게 유지하기 위해 작동 중 위치 에너지 저장소의 이동 중에 스프레이에 의해 윤활제가 연속적으로 또는 주기적으로 보충되는 것이 바람직할 수 있다. 그러나 손상의 위험은 작동 단계가 시작될 때 압력 상승(pressure build-up) 중 가장 크며, 실의 길이 변화가 아직 피스톤의 움직임을 수반하지 않기 때문이다.

또한, 하부 앵커 박스 아래의 영역에, 특히 중첩된 호스 조각의 원형 링 모양 세그먼트들 또는 단일-파트 토로이달 호스(single-part toroidal hose)로 조립된, 멀티-파트 토로이달 호스가 제공되면 유리하다고 입증되었다. 토로이달 호스가 형성되는 호스의 내경은 이상적으로 피스톤 외벽과 스트로크 실린더의 내벽 사이 갭의 평균 폭에 대응되어야 한다. 제공되기 전 또는 바람직하게 후에는, 토로이달 호스 또는 멀티-파트 토로이달 호스의 세그먼트는 위치 에너지 저장소의 작동에 사용되는 유체의 밀도보다 낮은 밀도로 유체로 채워져 있다. 따라서, 토로이달 호스는 작동에 사용되는 유체 상에 부유되고, 부력에 의해 실의 각각의 상향 만곡된 "전환점(turnover point)"에 대하여 가압되며, 이 때, 후자는 프로파일 방향을 변경시킨다.

갭 폭에 적합한 이러한 토로이달 호스는 실에 손상이 가해질 경우, 위치 에너지 저장소가 완전히 배출될 때, 피스톤의 제어가 불가능한 붕괴를 다시 위치로 대응시키는 효과적인 보조 실로 작용한다. 전환점 자체에서 발생하는 누출은 상기 토로이달 호스에 의해 직접 실링된다. 피스톤의 외벽 또는 실린더의 내벽과 접촉하는 실의 측면 섹션 중 하나에서 발생하는 누출은 마찬가지로 유체의 급격한 손실을 초래할 수 없는데, 이는 갭 폭에 적합한 토로이달 호스의 내경으로 인하여, 전환점의 형상이 안정화되고, 액체는 좁은 갭을 통해 최대로 빠져나갈 수 있기 때문이다.

피스톤의 상부 측면과 상부 앵커 박스 사이의 부분에서 피스톤의 반경이 감소되는 방법의 변형예가 특히 바람직하다. 이는 실 멤브레인, 실 멤브레인 또는 실 그룹, 특히 실 멤브레인 또는 실 멤브레인 그룹을 서로 연결하기 위한 구조 공간을 증가시킬 뿐만 아니라 검사 및 유지 보수 작업시에도 실에 쉽게 접근할 수 있다.

방법의 단계 h)에서 k)가 명시된 순서대로 수행된다면, 단계 i) 동안 실 멤브레인 또는 실 멤브레인 또는 실의 배치에 필요한 "내측 선회(turn inside inside out)"는, 만일 상기 실 멤브레인이 이 경우 밸러스트 수단(ballast means)에 의해 적재되어 있으면, 크게 촉진될 수 있다. 여기서, 유압 유체, 특히 물의 사용이 특히 적합하다.

본 발명은 예시적인 실시예를 나타내는 도면에 기초하여 이하 더 상세히 논의될 것이다. 도면에서:
도 1은 위치 에너지 저장소의 개략적인 구성을 도시한다,
도 2a는 본 발명에 따른 방법의 단계 e)의 개략도이다,
도 2b는 단계 e)에서 제1 위치에서 사용될 수 있는 클램프를 도시한다,
도 2c는 제2 위치에 있는 도 2b의 클램프를 도시한다,
도 2d는 본 발명에 따른 방법의 단계 f)의 양상을 도시한다,
도 2e는 본 발명에 따른 방법의 단계 g)의 양상을 도시한다,
도 2f는 본 발명에 따른 방법의 단계 h)의 양상을 도시한다,
도 2g는 본 발명에 따른 방법의 단계 i) 동안의 스냅 샷(snapshot)을 도시한다,
도 2h는 본 발명에 따른 방법의 단계 j)의 양상을 도시한다,
도 3a는 단계 b)에 따라 제공되는 크레인의 실시예에 대한 부분 평면도이다,
도 3b는 매달린 실 멤브레인을 구비한 도 3a의 크레인의 제2 도면을 도시한다,
도 3c는 두 개의 매달린 실 멤브레인을 구비한 도 3a의 크레인의 제 3 도면을 도시한다,
도 4a는 작동 유체로 채워질 때 위치 에너지 저장소가 완전히 배출될 때를 가정하는 위치에 있는 롤링 다이어프램 실(rolling diaphragm seal)의 개략도이다,
도 4b는 위치 에너지 저장소가 반-채워진 때 도 4a의 실 배열 위치의 개략도이다,
도 4c는 위치 에너지 저장소가 완전히 채워진 때 도 4a의 실 배열 위치의 개략도이다,
도 5a는 본 발명에 따른 실 멤브레인의 지지 구조체를 도시한다,
도 5b는 실 멤브레인의 단부에서 연결 섹션의 제1의 특히 바람직한 형태의 확대도를 도시한다,
도 5c는 도 5b와 같은 연결 섹션을 갖는, 하나의 실 멤브레인의 제1 연결 섹션과 또 다른 실 멤브레인의 제2 연결 섹션 사이의 연결 생성을 나타내는 개략도이다,
도 5d는 본 발명에 따른 실 멤브레인의 단부의 구성을 도시한다,
도 5e는 앵커 피스와 탄성 요소를 도시한다,
도 5f는 케이블 고정 장치를 구비한 단부 디스크(end disk)를 도시한다,
도 5g는 탄성 베어링을 구비한 케이블 앵커가 없는 단부 디스크를 도시한다,
도 5h는 실 멤브레인의 단부에서 연결 섹션의 제2 특히 바람직한 형태의 확대도를 도시한다,
도 5i는 도 5h에 따른 연결 섹션을 갖는, 하나의 실 멤브레인의 제1 연결 섹션과 또 다른 실 멤브레인의 제2 연결 섹션 사이의 연결 생성을 나타내는 개략도이다,
도 6a는 앵커 박스의 제1 실시예를 도시한다,
도 6b는 앵커 박스의 제2 실시예를 도시한다,
도 7a는 보조 실이 있는 실의 전환점의 확대 단면도를 도시한다,
도 7b는 원주 방향으로 절단된 모듈 구조(modular construction)의 보조 실의 개략도를 도시한다,
도 7c는 보조 실용 설치 프레임을 도시한다,
도 8a는 갭이 유압 유체로 완전히 채워지기 전에 실 단부 섹션의 선택적 디자인을 도시한다, 및
도 8b는 갭이 유압 유체로 완전히 채워질 때 도 8a의 실의 단부 섹션을 도시한다.

도면들이 본 발명의 동일한 실시예와 관련되는 경우, 동일한 참조 번호가 사용된다.

도 1은 앵커 박스(600, 650)에 실(400)이 설치된 상태에서, 유압 실린더(410) 및 피스톤(420)을 구비한 위치 에너지 저장소(100)의 제1 실시예의 개략적인 단면도이다. 베어링 블록(411)은 유압 실린더(410)의 베이스 상에 배치된다. 도 1에 실선으로 도시된 바와 같이 위치 에너지 저장소(100)의 완전 배출 상태에서 피스톤(420)이 하강하면, 베어링 블록(411)은 피스톤(420)의 베이스 내에서 대응하는 개구(421)와 결합한다.

이러한 대응에 의해, 피스톤(420)은 항상 유압 실린더(410)에서 동일한 한정된 방향으로 유지되고, 베어링 블록이 피스톤(420)의 길이 방향 축에 대해 회전 대칭이 아닌 경우, 유압 실린더(410) 내의 피스톤(420)의 회전이 방지된다.

또한, 도 1에 도시된 형태는 위치 에너지 저장소(100)의 피스톤(420)의 스트로크 방향과 평행하게 이어지는 이송, 공급 및 터빈 샤프트(transport, supply and turbine shaft)(440) 및 유압 실린더(410)의 내부 공간에서 유압 유체(430)의 유입 및 유출이 이를 통해 일어날 수 있는 유압 실린더(410)의 베이스에 대한 공급 라인(441)이다. 유압 유체(430)가 펌핑되고, 위치 에너지 저장소(100)의 건설 단계 동안, 베이스 영역에서 유압 실린더(410)의 내부 영역으로의 접근은 이송, 공급 및 터빈 샤프트(440) 및 공급 라인(441)을 통해 가능하다.

또한, 도 1에서, 위치 에너지 저장소(100)의 채워진 상태의 변화를 위해 개방되고 다른 방식으로는 유압 유체(430)의 소정의 채워진 높이를 유지하기 위해 폐쇄된 상태로 유지되는, 펌프(P), 터빈(T), 발전기(G) 및 밸브(V) 또는 수문(sluices)(S)은 공급 라인(441)에 배치된 것으로 도시되어 있지만, 다른 곳에 배치될 수도 있다. 마찬가지로 유압 유체(430)용 저장 탱크(431)가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 위치 에너지 저장소(100)의 경우, 유압 실린더(410)의 상부 에지는 주변부 콘크리트 링(encircling concrete ring)(450)의 형태이다.

도 1에서 유사하게, 위치 에너지 저장소(100)의 피스톤(420)의 상부 영역에, 도 1의 단면도에서는 볼 수 없으며 유압 실린더(410)의 트리밍(trimming)을 담당하는 세그먼트들로 분할된 탱크(461)가 배치된다.

마지막으로, 도 1은 또한 유압 실린더(410)의 상부 측에서 진행하여 유압 실린더 내로 이끄는 승강 샤프트(460)를 도시하고, 유압 실린더(410) 내벽의 함몰부에 의해 형성되며, 바람직하게는 작업자가 서서 작업을 수행할 수 있을 만큼 충분히 높은, 상부 및 하부 주변부 갤러리들(encircling galleries) 또는 그루브들(470, 480)로의 접근을 제공한다. 이들은 실(400)이 앵커 박스(600, 650) 내로 앵커링을 위해 클램핑되는 위치보다 약간 아래에 위치하고, 상기 클램핑이 수행될 수 있는 작업 플랫폼을 형성한다.

지지용 롤러를 위한 홀더는 선택적으로 하부 갤러리(480) 아래에 제공된다.

도 7a 내지 도 7c에 기초하여 하기에서 보다 상세히 설명되는 토로이달 호스(700)는 위치 에너지 저장소(100)가 작동되는 유압 유체(430)의 밀도보다 낮은 밀도의 유체(701)로 채워져, 위치 에너지 저장소의 작동 중에, 상기 토로이달 호스는 유압 유체 상에 부유하고 부력에 의해 실(200)의 전환점(702)에 대해 유지되어, 상기 토로이달 호스는 보조 실로 기능한다.

마지막으로, 도 1은 또한 점선으로 위치 에너지 저장소(100)가 채워진 때의 피스톤(420)의 위치를 도시한다.

도 2a는 크레인(300)(도 2a에 도시되지 않음) 상에, 즉 본 발명에 따른 방법의 단계 e)에서, 본 실시예에서 감겨진 형태(rolled-up form)로 제공되는 실 멤브레인(200)의 서스펜션의 개략도이다. 본원에서, 실 멤브레인(200)의 일 단부(201)는 바람직한 구조가 도 2b 및 도 2c에 도시된 클램프(250)에 의해, 지지 하니스(support harness)를 통해 크레인(300)에 의해 상승된 원호형 트래버스(traverse)와 연결된다. 또한, 도 5c에 도시된 바와 같이 설계될 수 있는 제1 연결 섹션(204) 및 제2 연결 섹션(205)을 실 멤브레인(200)의 가장자리에서 볼 수 있다. 상기 연결 섹션(204,205)에 의해, 다수의 실 멤브레인(200)이 서로 결합되어 상호 연결된 실 멤브레인 그룹을 형성하고 최종적으로 완전한 실(400)을 형성할 수 있다.

도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 클램프(250)는 작동 섹션(251a) 및 작동 섹션(251b)을 갖는 제1 림(251)을 구비하고, 작동 섹션(252a) 및 작동 섹션(252b)을 갖는 제2 림(252)을 구비하며, 림들은 작동 섹션(251a, 252a)과 작동 섹션(251b, 252b) 사이의 경계를 한정하는 회전 스핀들(253)에 의해 서로 연결된다. 작동 섹션(251a, 252a)은 상기 앵커 피스 주위에서 결합되도록 상기 앵커 피스(220)의 형상에 따라 이들의 형상이 조정된다. 여기서, 작동 섹션(251b, 252b) 사이에 작용하는 압축 스프링(256)은 작동 섹션(251a, 252a)을 함께 가압한다.

지지 브라켓(254)이 회전 스핀들(253)을 중심으로 회전 가능하게 배치되는데, 그 위에 클램프(250)가 지지 또는 고정될 수 있다. 상기 지지 브라켓(254)은 회전 스핀들(253)에 평행하게 움직이는 제2 회전 스핀들(255)에 대해 회전 가능한 제1 부분(254a) 및 제2 부분(254b)을 갖는다는 점에서 구별된다. 이러한 방식으로, 클램프(250)가 앵커 피스(220)를 상이한 방향으로 유지할 수 있게 된다.

도 2d는 본 발명에 따른 방법의 단계 f)에 따른 포지셔닝 프로세스(positioning process)의 일 양상을 도시하는데, 구체적으로 클램프(250, 250 ')에 의해 전술한 바와 같이 각각 고정된 2개의 실 멤브레인(200, 200')을 트래버스(traverses)(210, 210 ')에 포지셔닝한다. 실 멤브레인(200)의 포지셔닝을 용이하게 하기 위해, 상기 트래버스(210, 210 ')는 서로 겹치도록 연결될 수 있는 포지셔닝 섹션(211, 211')을 갖는데, 여기에서 오버랩은 도 2d의 하부에서 상이한 사시도로 다시 한번 도시된 실 멤브레인(200, 200 ')의 연결 섹션(205, 204')의 오버랩에 조정된다. 따라서, 서로에 대하여 위치된 실 멤브레인(200,200 ')은 그 후 트래버스(210, 210')가 배치되지 않은 제2 단부가 대략적으로 상부 앵커 박스의 높이에 있을 때까지 유압 실린더(410) 및 피스톤(420) 사이의 갭 내로 낮추어질 수 있다. 하강 전에 서로에 대한 실 멤브레인(200, 200 ')의 포지셔닝 이후의 상황이 또한 도 3b에 다시 한번 도시된다.

도 2e는 실 멤브레인(200, 200 ')의 상호 연결을 실현하는 하나의 가능성을 개략적으로 도시한다. 유압 실린더(410)의 에지 영역 내의 적어도 하나의 위치에는 가이드 레일(354)을 따라 연장되는 접착 캐리지(gluing carriage)(350)가 제공된다. 제1 롤러(351)에 의해, 접착 캐리지(350)는 연결 섹션(205, 204 ') 사이의 조인트(joint)에 접착제를 개방하고 적용시켜, 이들이 제2 롤러(352)의 압력 하에서 접착되도록 한다. 선택적으로, 연결 섹션(205, 204 ')는 또한 용접될 수 있다. 선택적으로, 연결 섹션(205, 204 ')는 또한 용접될 수 있다. 이러한 공정이 바람직하게 발생하는 위치는 다시 도 3c에 도시되어 있으며, 상기 위치에서, 피스톤(420)의 반경이 그 상부 영역에서 감소되면, 접착제 베드(340)가 배열되는 피스톤(420)의 평탄한 표면이 연결 프로세스에 대한 기초로 작용할 수 있다는 것이 특히 명확하게 보여질 수 있다.

조인트의 접착 후에, 크레인(300)은 접착 캐리지(350)에 접착될 다음 조인트를 운반하기 위해, 이를 지지하는 원형 레일 시스템(310) 상에서 더 이동될 수 있다.

도 2f에 도시된 바와 같이, 실 멤브레인(200) 으로부터 함께 결합된 실(400)은 대략 상부 앵커 박스(650)의 높이에서, 피스톤(420)과 유압 실린더(410) 사이의 갭(gap)에 매달린다. 이제, 앵커 피스(220)는 앵커 박스(650) 내로 클램핑되며, 바람직하게는 실의 둘레가 실 멤브레인(200)의 브레이싱 수단의 작동에 의해 미리 유압 실린더(410)의 내부 원주에 조정된다. 이것은 상부 갤러리 또는 상부 홈(470)으로부터 수행될 수 있으며, 적합한 도구들, 예를 들어 상부 갤러리의 난간(railing) 및 피스톤(420)의 벽상에 지지되는 레버 시스템(lever system)이 사용될 수 있다. 이 공정의 결과로, 실(400)은 이제 크레인(300)의 크레인 후크(crane hook)(317) 상의 일단부에 걸리고 다른 단부에 의해 상부 앵커 박스(650)에 고정된다.

다음으로, 실(400)은 뒤집혀져야 한다. 이 목적을 위해, 크레인(300)의 크레인 후크(317)에 매달려있는 실(400)의 단부는 더 낮아진다.

도 2g는 본 발명에 따른 방법의 단계 i)에 대응하는 이 과정 동안의 스냅 샷을 도시한다. 바깥쪽으로 선회하는 공정이 좁은 갭에서 수행되도록 하기 위해, 밸러스트(ballast)로서의 유압 유체(430)와의 밸러스팅(ballasting)은 실의 굴곡 영역에서 수행될 수 있다.

최종적으로, 실(400)은 도 2h에 개략적으로 도시된 바와 같이 하부 앵커 박스(600)에 서스펜딩 되지않고(unsuspended) 고정되어야 한다. 서스펜딩 되지않는 것은 클램프(250)의 작동 섹션(251b, 252b)이 적절한 툴, 예를 들어 피스톤(120)의 외벽 상에 배치된 레버 시스템의 도움으로 하부 갤러리(480)로부터 작동됨으로써 수행될 수 있다. 이어서, 적절한 도구에 의해 앵커 피스(220)가 하부 앵커 박스(600)에 고정되고, 예를 들어, 레버 시스템이 또한 이러한 목적으로 사용될 수 있다.

도 3a는 단계 b)에 따라 제공되는 크레인(300)의 실시예에 대한 부분평면도로서, 크레인은 피스톤(420) 상에 배치된다. 크레인(300)은 내부 레일(311) 및 외부 레일(312)을 갖는 원형 레일 시스템(310)을 갖는다. 레일 시스템에는 도 3b 및 3c에 도시된 바와 같이 구동 롤러(314, 315)에 의해 서로 독립적으로 이동 가능한 가이드된 다수의 지브들(jibs)(313)이 있다. 각각의 지브(313)는 하중-지지 케이블(316)이 감기거나 풀려질 수 있는 윈치(winch)(319)를 지지한다. 하중-지지 케이블(316)에는, 각각의 경우 크레인 후크(317) 중 하나가 배치되어, 전환 롤러(diverting roller)(318)가 상승 및 하강될 수 있다.

도 4a는 롤링 다이어프램으로 설계된 실(400)로 구성된 실 배치를 단면도로 도시한다. 유압 실린더(410)의 내벽(403)과 피스톤(420)의 상기 내벽을 향한 외벽(404) 사이의 갭 폭(b)의 갭(401)을 벗어난 실(400)의 경우, 실링 섹션(sealing section)은 실(400) 전체에 의해 형성된다. 다시 말하면, 실(400)은, 실(400)의 단부의 최대 간격에 의해 한정되는, 실의 전체 길이에 걸쳐서, 예를 들어 스틸 케이블에 의해 형성된, 지지 구조체에 적용된 유체-차단 층에 의해 유압 유체(430)의 통로에 대하여 실링(sealed off)된다. 실(400)의 길이는 위치 에너지 저장소의 최대 스트로크 높이(h)의 절반을 초과해야하며, 특히 바람직하게는 수 퍼센트까지이다. 예를 들어, 0.52 * h의 실의 길이가 사용될 수 있다. 이러한 초과 길이는 풍압으로 인한 유압 실린더 내의 피스톤(420)의 가능한 횡방향 오프셋을 보상하는데 필요할 뿐 아니라 하기 논의되는 바와 같이, 작동력의 방향의 한정에 유리한 유압 유체의 지배적 압력에 실(400)의 형상을 적용할 수 있게 한다.

실(400)은 앵커 박스(407)의 일 단부로 고정되고, 이는 위치 에너지 저장소가 완전히 배출될 때 실(400)의 설치가 수행되기 때문에, 상부 앵커 박스(650)에 상응한다. 실(400)의 타단은 하부 앵커 박스(600)에 상응하는 앵커 박스(414)에 고정된다.

도 4a 내지 도 4c는 유압 실린더의 내벽(403), 갭(b) 및 피스톤(420)의 외벽(404)을 도시하는 위치 에너지 저장소의 횡단면도의 상세에 기초하여, 위치 에너지 저장소의 상이한 채워진 상태에 대응하는, 유압 실린더(410)에 대한 피스톤(405)의 상이한 스트로크 높이의 경우에서 실(400)의 위치를 개략적으로 도시한다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 피스톤(420)이 완전히 낮아질 때, 실(400)은 유압 유체(430)의 압력에 의해 피스톤(420)의 외벽(404)에 대해 거의 전체적으로 가압된다. 실(400)의 길이는 2개의 앵커 박스(407, 414) 사이의 간격보다 크기 때문에 실(400)의 섹션은 앵커 박스들(407) 중 더 높은 곳을 넘어 짧은 거리로 상승되고, 이어서 유압 유체(430)의 압력으로 인해 아크(arc) 형으로 앵커 박스(414)로 되돌아간다. 실(400)이 그 프로파일 방향을 상향에서 하향으로 변경시키는 영역에 대응하는 상기 아크는, 보다 상세히 후술하는 바와 같이, 롤링 다이어프램 실의, 전환점(702)을 한정한다.

피스톤(420)이 도 4b에 도시된 바와 같이 중간(halfway)으로 상승될 때, 두 개의 앵커 박스(407, 414)는 동일한 높이에 위치되어, 실(400)은 거의 전체적으로 자유롭게 움직일 수 있고 따라서, 유압 실린더의 내벽(403) 및 피스톤(405)의 외벽(404)에 대한 유압 유체(430)의 압력에 의해 가압되며, 상기 섹션들은 아치형 연결을 통해 서로 전환된다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 피스톤(420)이 완전히 들어올려질 때, 실(400)은 유압 유체(430)의 압력에 의해 유압 실린더(410)의 내벽(403)에 대해 거의 전체적으로 가압된다. 실(400)의 길이는 2개의 앵커 박스(407, 414) 사이의 간격보다 크기 때문에, 실(400)의 섹션은 앵커 박스(414) 중 더 높은 곳을 넘어서 짧은 거리로 상승되고, 이어서 유압 유체(430)의 압력으로 인해 아크형으로 앵커 박스(414)로 되돌아간다.

도 4a 내지도 4c를 보면, 작용력은 스트로크 방향에 주로 평행하게 작용하고 갭 폭(b)에 의존한다는 것이 명백하다. 이와 동시에, 이 실 구조에 의해, 예를 들어 풍압의 결과로서 발생할 수 있는 갭(401)의 갭 폭(b)의 변화가 문제없이 관리될 수 있다는 것이 명백하다.

도 5a는 부분 전개도로, 본 발명에 따른 실 멤브레인(200)의 지지 구조체의 도면을 도시하는데, 앵커 피스(220)의 열에 의해 그 길이 방향으로 양단부(201, 202)에서 한정되며, 그 사이에 탄성 요소(270)가 각각 배치된다. 따라서, 실 멤브레인(200)의 길이는 실 멤브레인(200)의 상이한 단부(201, 202)에 배치된 2개의 서로 대향하여 위치된 앵커 피스(220) 사이의 간격에 대응된다. 이에 따라, 실 멤브레인(200)의 폭이 한정되는 횡방향은, 실 멤브레인(200)의 동일한 단부(201, 202)에 위치한 앵커 피스들(220)이 서로 인접하여 배열되는, 길이 방향에 수직인 방향이다. 실 멤브레인의 두께는 종방향 및 횡방향에 수직인 방향으로 측정되어야 한다. 실 멤브레인(200)의 표면은 종단면 및 횡단면에 의해 정의된 면을 지칭한다.

도시된 바와 같이, 스틸 케이블(240)은 앵커 피스(220)의 케이블-가이드 그루브(cable-guiding grooves)(228)에 상기 앵커 피스 둘레로 고리가 형성되어(looped) 실 멤브레인(200)의 지지 구조체를 형성한다. 실 멤브레인(200)이 실링 작용을 부여할 수 있도록 유체 지지체를 통한 유체의 통과를 방지하는 유체-차단 면(fluid-tight face)(표면) 또는 유체-차단 층(243)이 제공되어야 한다. 상기 유체-차단 면 또는 층은 지지 구조체 상에 또는 지지 구조체에서 상이한 방식으로 생성 될 수 있다. 예를 들어, 스틸 케이블(240)의 서로 실질적으로 평행하게 움직이는 개별 섹션들은 유체-차단성 직물(242)에 연결될 수 있으며, 예를 들어 이들 위에 접착된 직물을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 유체-차단 면은 또한 지지 구조체가 액체 재료로 덮이거나 함침되어 생성될 수 있으며, 그 후 응고되고 유체-차단 면(241) 또는 층을 형성한다. 여기서, 재료로는 예를 들어 천연 고무, 고무 또는 플라스틱을 사용할 수 있다.

실 멤브레인(200)의 가능한 구조의 특정예가 도 5b의 상세도에 도시된다. 스틸 케이블(240)의 섹션은 고무로 구성된, 유체-차단 층(243) 내에 매립되고, 직물(242)이 양쪽면에 접착되도록 한다. 이 도면에서, 실 멤브레인(200)은 종방향 일 측면 상에, 직물 및/또는 유체-차단 층이 비교적 얇은 형태인 연결 섹션(205)를 갖는다는 것을 알 수 있다. 특히, 제1 서브 섹션(205a)이 제공되는데, 여기서 스틸 케이블(240) 섹션들의 유체-차단 층(243) 및 직물(242) 의 매립은 한쪽면에서 생략되고, 제2 서브 섹션(205b)이 제공되는데, 여기서 직물(242)이 생략되고 한쪽면에지지 구조체가 제공되지 않는 반면, 상기 섹션에서, 그러나, 유체-차단 층(243)에는 스틸 케이블(240) 섹션을 수용하기 위한 리세스가 형성되어, 서브 섹션(205b)에서 적어도 유체-차단 층 및/또는 직물은 일 표면의 측면상에서 가요성 지지 구조체를 넘어 바깥쪽으로 돌출한다.

도 5c는 실 멤브레인(200)의 제1 연결 섹션(205)과 다른 실 멤브레인(200 ')의 제2 연결 섹션(204') 사이의 연결 섹션의 생산에 대한 개략도로서, 연결 섹션(205, 204 ')은 각각 도 5b에 기초하여 설명된 바와 같이 구성되지만, 고무로 구성된 직물(242) 및 유체-차단 층(243)이 생략된 표면에 대하여 상이하다. 따라서, 제1 연결 섹션(205)과 제2 연결 섹션(204 ')이 중첩된 방식으로 배열되고, 서로 중첩되어 배치되고, 접착 결합될 수 있다.

도 5b 및 도 5c와 관련한 다른 해결책이 도 5h 및 도 5i에 도시된다. 차이점은 연결 섹션의 구성이다. 제1 서브 섹션(205a)에서, 스틸 케이블(240)의 섹션의 유체-차단 층(243)으로의 매립은 외부를 향하여 점진적으로 감소되고, 직물(242)은 일측면에 제공되지 않는다. 제2 서브 섹션(205b)에서, 일 측면상에서, 직물(242)은 생략되고 지지 구조체는 더 이상 제공되지 않아 서브 섹션(205b)에서, 적어도 유체-차단 층 및/또는 직물은 일 표면의 측면상에서 가요성 지지 구조체를 넘어 바깥쪽으로 돌출한다. 도 5i는 인접한 실 멤브레인과 같은 구조물의 연결 부분들이 어떻게 결합되어 있는지를 보여준다.

도 5d는 본 발명에 따른 실 멤브레인(200)의 단부 단면의 구성을 도시한다. 일련의 앵커 피스(220)가 도시되는데, 그 사이에 각각의 경우에 탄성 엘리먼트(270)이 배열되고, 앵커 피스(220) 및 탄성 엘리먼트(270)는 각각 브레이싱 너트(281)를 구비한 브레이싱 볼트(280)가 밀려져서 통과하는 중앙 개구(225, 275)를 갖는다. 브레이싱 볼트(280)의 중심부는 브레이싱 수단이 앵커 피스(200) 및 탄성 부재(270)에 의해 형성된 앵커 바(bar)의 굴곡을 허용할 만큼 충분히 가요성이 있는 효과를 갖는 고무 튜브(290) 내에서 가이드된다. 브레이싱 볼트(280)를 조이거나 풀어줌으로써, 인접한 앵커 피스(220) 사이의 간격에 대한 이러한 배치의 경우에 가능하고, 따라서 앵커 바 전체의 길이가 영향을 받는다. 여기서, 압력의 전달은 특히 도 5f에 도시된 바와 같이, 케이블 앵커링(292)에 의해 단부 디스크(291) 및 도 5g에 도시된 바와 같이, 케이블 앵커링 없이 단부 디스크(293)에 의해 실현된다.

도 5e는 좁은 측면(227), 케이블-가이드 그루브(228) 및 중앙 개구(225)를 갖는 단일 앵커 피스(220)를 도시한다.

도 6a는 앵커 박스, 특히 피스톤 상에 배열된 하부 앵커 박스(600)의 제1 실시예를 도시하며, 유압 실린더(410)에 구비된 하부 갤러리 또는 하부 그루브 그루브(480)에 대향하는 피스톤(420)의 그루브(425)에 배치된다. 프로파일, 바람직하게는 스틸 프로파일(601)이 그루브(480) 내로 성형되고, 스틸 프로파일의 하향으로 향한 상부 표면은 앵커 피스(220)의 좁은 측면의 외부 윤곽으로 조정된다. 앵커 피스(220)가 삽입된 후, 앵커 클램프(603)는 앵커 피스(220)의 좁은 측면의 외측 윤곽의 정지-가이드되지 않은(still-unguided) 섹션 상에 장착되고 웨지(605)를 구비한 브레이싱 볼트(604)에 의해 브레이스(braced) 된다.

도 6b는 앵커 박스, 특히 유압 실린더(410)의 내벽에 배치된 상부 앵커 박스(650)의 제2 실시예를 도시한다. 상기 앵커 박스는 상부 갤러리 또는 상부 그루브(470)의 상부 측면에 배치되고, 상기 상부 측면, 바람직하게는 스틸 프로파일(651) 상에 삽입된 프로파일을 가지며, 스틸 프로파일의 하향으로 향한 상부 표면은 앵커 피스(220)의 좁은 측면의 외부 윤곽으로 조정된다. 앵커 피스(220)가 삽입된 후, 그 위에 피봇가능하게 배치된 폐쇄 요소(652)가 피봇식으로 닫혀서 앵커 피스(220)의 좁은 측면의 외측 윤곽의 정지-가이드되지 않은 섹션으로 조정된 그 접촉면은 앵커 피스와 접촉하여 배치된다. 브레이싱은 브레이싱 볼트(653)에 의한 볼트 결합에 의해 실현된다.

도 7a는 유압 유체(430)보다 낮은 밀도를 갖는 유체(701)로 채워진, 토로이달 호스(700)의 형태의 보조 실을 갖는 선택적 배치에서 실(400)의 전환점(702)의 확대 단면도를 도시한다. 따라서, 토로이달 호스(700)에 의해 형성된 보조 실은 유압 유체(430) 상에 부유하고 결과적인 부력에 의해 전환점(702)에 대해 가압된다. 여기서, 보조 실의 목적은 특히, 실(400) 내의 누출의 경우 피스톤(420)의 제어되지 않은 "붕괴"를 방지하는 데 있다. 누수는 전환점(702)에 존재하는 경우 중요한 효과를 가지는데, 이는 - 실(400)이 피스톤(420) 또는 유압 실린더의 벽에 대해 가압되는 다른 위치들과는 대조적으로 - 보조 실이 없는 경우에는 유압 유체가 자유로이 배출될 수 있기 때문이다. 부력에 의해 전환점(702)에 대해 가압되는 유압 유체(430) 상에 부유하는 토로이달 호스(700)는 유압 유체(430)의 직접적인 이탈 및 따라서 과도하게 빠른 배출을 차단한다.

토로이달 호스(700)를 설치할 수 있도록, 그 원주는 피스톤(420) 및 유압 실린더(410)의 원주에 조정될 수 있으며, 따라서 길이가 수백 m 일 수 있고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 서로 연결될 수 있는 개별 세그먼트들(700a, 700b, 700c)로 나누어지는 것이 편리하다. 그 다음, 이들은 도 7c에 도시된 바와 같이, 갤러리들(470, 480) 중 하나를 통해 갭으로 도입되고, 홀더(485) 상에 위치되고, 이어서 밸브(v)를 통해 유체(701)로 채워진다. 유압 유체(430)로 채워지는 과정에서, 상기 토로이달 호스는 부상하여 전환점(702)을 지지하게 된다.

도 8a는 갭이 유압 유체(430)로 완전히 채워지기 전에 실(400) 또는 실 멤브레인(200)의 단부 섹션의 선택적 설계를 도시한다. 이 설계에서, 하부 앵커 박스에 위치된 영역에서 실 멤브레인의 유체 불투과성은 실 스트립(810)에 의해 실현되는데, 실 스트립(810)은 후자가 상기 위치로 이동될 때, 실 멤브레인(200)의 지지 구조체의 바닥면에 대하여 느슨하게 견디고, 실 스트립의 단부에는 아일렛(820)이 제공된다. 지지 구조체상의 실 스트립(810)의 느슨한 배열의 결과로서, 누출된 다이어프램의 잘못된 측을 통과한 누출된 물(830) 또는 역압 액체가 유압 유체(430)의 배수에 의해 배출될 수 있기 때문에, 위치 에너지 저장소(100)가 배출되었을 때, 간단한 방식으로 가능하다. 대조적으로, 유압 유체(430)가 도 8b에 도시된 바와 같이, 갭 내에 위치될 때, 실 스트립(810)은 압력에 의해 지지 구조체에 대해 가압되어, 이의 실링 작용을 부여한다. 여기서, 아일렛(820)은 실 멤브레인(200)의 배수에 사용된 클램프(250)보다 오히려 아일렛(820)에 대한 실 멤브레인(200) 자체의 중량에 따라 가능하게 할 수 있다.

참조 명칭
100 위치 에너지 저장소
200, 200' 실 멤브레인
201, 202 단부
204, 204 ', 205, 205' 연결 섹션
204a, 204b 서브 섹션
205a, 205b 서브 섹션
210, 210 ' 트래버스
211, 211 ' 포지셔닝 섹션
212 지지 하니스
220 앵커 피스
225, 275 중심 개구
227 좁은 측면
228 케이블-가이드 그루브
240 스틸 케이블
242 직물
243 유체-차단 층
250, 250 ' 클램프
251 제1 림
252 제2 림
251a, 252a 작업 섹션
251b, 252b 구동 섹션
253 로터리 스핀들
254 지지 브라켓
254a 제1 부분
254b 제2 부분
255 제2 회전 스핀들
256 압축 스프링
270 탄성 요소
280 브레이싱 볼트
281 브레이싱 너트
290 고무 튜브
291 단부 디스크
292 케이블 앵커링
293 단부 디스크(End disk)
300 크레인
310 원형 레일 시스템
311 내부 레일
312 외부 레일
313 지브(Jib)
314, 315 구동 롤러
316 내-하중 케이블
317 크레인 훅
318 전환 롤러
319 윈치
340 접착 베드
350 접착 캐리지
351 제1 롤러
352 제2 롤러
354 접착식 캐리지용 가이드 레일
400 실
401 갭
403 내벽
404 외벽
407, 414 앵커 박스
410 유압 실린더
411 베어링 블록
420 피스톤
421 개구
425 그루브
430 유압 유체
431 저장 용기
440 수송, 공급 및 터빈 샤프트
441 공급 라인
450 콘크리트 링
460 리프트 샤프트
461 탱크
470 상부 갤러리/그루브
480 하부 갤러리/그루브
485 홀더
600 하부 앵커 박스
601 프로파일, 특히 스틸 프로파일
603 앵커 클램프
604 브레이싱 볼트
605 웨지
650 상단 앵커 박스
651 프로파일, 특히 스틸 프로파일
652 폐쇄 요소
653 브레이싱 볼트
700 토로이달 호스
700a, 700b, 700c 개별 세그먼트들
701 유체
702 턴오버 포인트
810 실 스트립
820 아일렛
830 누수 급수
P 펌프
T 터빈
G 발전기
V 밸브 / 수문
b 갭 폭

Claims

위치 에너지 저장소(100) 용 실(seal)(400)을 제조하기 위한 실 멤브레인(200)으로서, 상기 실 멤브레인(200)은 서로 인접하게 배열된 스틸 케이블(240) 또는 하나 이상의 스틸 케이블(240)의 서로 인접하게 배치된 섹션들(sections)로 구성된 지지 구조체를 가지며, 스틸 케이블(240)이 놓인 평면의 적어도 일부 또는 스틸 케이블(240)에 평행한 평면의 적어도 일부분이 유체-차단 면(fluid-tight face) 또는 층(243)을 형성하는 경우에,
상기 스틸 케이블(240)이 실 멤브레인(200)의 단부에서, 각각의 실 멤브레인(200)을 고정하기 위한 앵커 피스(220)에 고정되거나 또는 앵커 피스(220) 둘레로 가이드되며, 각각의 하나의 탄성 부재(270)가 각각의 2개의 앵커 피스들(220) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 실 멤브레인.
제1항에 있어서, 앵커 피스(220) 및 탄성 요소(270)는 가요성 브레이싱 수단(flexible bracing means)이 이를 통해 가이드되는 각각 하나의 개구(225, 275)를 구비하여 2개의 앵커 피스(220) 사이의 간격은 그 사이에 배치된 탄성 요소들(270)의 압축에 의해 감소될 수 있고 및/또는 그 사이에 배치된 탄성 요소(270)의 이완 또는 팽창에 의해 증가될 수 있는 것을 특징으로 하는 실 멤브레인.
제1항 또는 2항에 있어서, 앵커 피스(220)는 케이블-가이드 그루브(cable-guiding groove)(228)가 형성된 금속판이고, 서로 대향하는 2개의 측면 사이의 최소 간격으로 정의되는 두께는 사용된 스틸 케이블(240)의 직경의 2 배와 5 배 사이인 것을 특징으로 하는 실 멤브레인.
제1항 또는 2항에 있어서, 앵커 피스(220)의 좁은 측면(227)의 외부 윤곽은 실 멤브레인(200)의 각각의 대향 단부(201, 202)를 향하는 측면 상에 코너(corners), 리세스(recesses) 또는 돌출부(projections)를 갖는 것을 특징으로 하는 실 멤브레인.
제1항 또는 2항에 있어서, 유체-차단 면은 적어도 인접한 스틸 케이블(240) 또는 스틸 케이블(240)의 섹션들이 직물(242)에 의해 적어도 한면에서 서로 연결되어 형성되고/형성되거나 지지 구조체는 적어도 단면에서, 적어도 한 측면에서, 유체-차단 층(243)으로 코팅되거나 응고된 유체-차단 물질로 함침되는 것을 특징으로 하는 실 멤브레인.
제5항에 있어서, 실 멤브레인(200)은 그 종방향 일 측면 상에 하나의 표면의 직물(242) 및/또는 유체-차단 층(243)이 비교적 얇은 형태인, 제1 연결 섹션(first connecting section)(202)과 및/또는 다른 종방향 측면 상에, 적어도 유체-차단 층(243) 및/또는 직물(242)이 상기 표면의 하나의 측면 상에 가요성 지지 구조체를 넘어 바깥쪽으로 돌출하는 제2 연결 섹션(203)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실 멤브레인.
제1항 또는 2항에 있어서, 실 멤브레인(200)은 그 단부 섹션들 중 적어도 하나에 아일렛(eyelet)(820)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실 멤브레인.
제1항 또는 2항에 있어서, 실 멤브레인(200)은 적어도 하나의 측면 상에, 높은 접촉 압력 하에서도, 피스톤(420) 또는 유압 실린더(410)의 대응 표면에 대한 실 멤브레인(200)의 접착을 방해하는 부착-방지층(anti-adhesion layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실 멤브레인.
유압 실린더(410)를 구비한 위치 에너지 저장소(100) 상에 실 멤브레인(200)으로 구성된 실(400)을 설치하는 방법으로서, 피스톤(420)의 위치 에너지의 형태로 에너지를 저장하기 위한 피스톤(420)이 배치되고, 지표면에 대한 피스톤(420)의 위치는 유압 유체(430)가 라인을 통해 유압 실린더(410)로 펌핑될 수 있는 펌프(P)에 의해 가변적이어서, 피스톤(420)이 상승되고, 피스톤(420)이 하강함에 따라 유압 실린더(410)로부터 변위된(displaced out) 유압 유체(430)의 유동 에너지를 전기로 변환하기 위한 발전기(G)에 의해 가변적이고, 실(400)은 유압 실린더(410)와 피스톤(420) 사이에 배치되며, 상기 방법은
a) 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹을 제공하는 단계,
b) 피스톤(420)의 상부 측면 또는 스트로크 실린더의 상부 에지 상에 크레인(300)을 제공하는 단계,
c) 상부 앵커 박스(650)를 제공하는 단계,
d) 하부 앵커 박스(600)를 제공하는 단계,
e) 크레인(300)으로부터 실 멤브레인(200) 또는 실 멤브레인(200)의 상호 연결된 그룹을 서스펜딩(suspending)하는 단계,
f) 실 멤브레인(200) 또는 실(400)의 자유롭게 매달린 단부(freely hanging end)가 대략 상부 앵커 박스(650)의 높이(level)에 위치되도록 크레인(300)을 사용하여 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹을 포지셔닝(positioning)하는 단계,
g) 실(400)이 형성되도록 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹들을 서로 연결하는 단계
h) 상부 앵커 박스(650) 내에서 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹 또는 상기 실(400)의 자유롭게 매달린 단부를 클램핑(clamping)하는 단계,
i) 크레인(300)이 결합하는 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹 또는 실(400)의 단부가 대략 하부 앵커 박스(600)의 높이까지 이동되도록 크레인(300)을 사용하여 피스톤(420)과 유압 실린더(410) 사이의 갭(401) 안으로 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹 또는 실(400)을 더 이동시키는 단계,
j) 상기 크레인(300)과의 연결을 해제(releasing)하는 단계, 및
k) 하부 앵커 박스(600)의 높이에 위치된 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹 또는 실(400)의 단부를 하부 앵커 박스(600) 내로 클램핑하는 단계를 포함하는 방법.
제9항에 있어서, b) 단계에서, 각각의 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200)의 각각의 그룹에 대하여 적어도 하나의 윈치(319)를 구비한 크레인(300)이 제공되며, 상기 윈치(319)는 원호상에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 또는 10항에 있어서, c) 단계에서 상부 앵커 박스(650)가 제공되고, 및 e) 단계에서, 하부 앵커 박스(600)가 피스톤(420)의 외벽 또는 유압 실린더(410)의 내벽 내에 원형(encircling fashion)으로 형성된 그루브 또는 리세스에 의해 제공되며, 상기 그루브 또는 리세스에 내에, 앵커 피스(220)의 좁은 측면(227)의 외부 윤곽에 국부적으로 조정된 프로파일(601, 651)이 배치되고, 및 하부 앵커 박스(600)가 프로파일(601, 651) 상에 제공된 앵커 박스(220) 내에 앵커 피스(220)를 고정하기 위한 고정 수단에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 또는 10항에 있어서, e) 단계에서 크레인(300)의 서스펜션은 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹이 고정되는 원호- 형상의 트래버스(traverse)(210)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 또는 10항에 있어서, e) 단계에서, 크레인(300) 상의 서스펜션은 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹의 앵커 피스(220) 상에 결합된 기계적으로 개방 가능한 클램프(250)를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 또는 10항에 있어서, h) 및 k) 단계에서의 클램핑 이전에, 각각의 경우에 유압 실린더(410)의 내부 반경 및/또는 피스톤(420)의 외부 반경에 클램핑되는 실 멤브레인(200)의 단부의 폭을 조정하기 위하여 실 멤브레인(200) 내에 또는 그 위에 배치된 브레이싱 수단(bracing means)이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 또는 10항에 있어서, k) 단계가 수행되기 이전에, 피스톤(420)의 외벽 및/또는 실 멤브레인(200) 또는 실(400)의 상기 외벽을 향하는 면에 윤활제가 분사되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 또는 10항에 있어서, 하부 앵커 박스(600) 하부 영역에, 호스의 내부 직경이 피스톤(420)의 외벽과 유압 실린더(410)의 내벽 사이의 갭(gap)의 평균 폭에 상응하는 멀티-파트(multi-part) 또는 단일-파트(single-part) 토로이달 호스(toroidal hose)(700)가 제공되고, 상기 토로이달 호스는 위치 에너지 저장소(100)의 작동에 사용되는 유압 유체(430)의 밀도보다 낮은 밀도를 갖는 유체로 채워진 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 또는 10항에 있어서, 피스톤(420)의 상부 측면과 상부 앵커 박스(650) 사이의 섹션에서 피스톤(420)의 반경이 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항 또는 10항에 있어서, h) 단계 내지 k) 단계는 상기 순서로 수행되며, i) 단계 동안 실 멤브레인(200) 또는 상호 연결된 실 멤브레인(200) 그룹 또는 실(400)에 밸러스트 수단(ballast means)이 적재되는 것을 특징으로 하는 방법.