WO2017186568A1 - Vorrichtung zur verhinderung des aufschwimmens von tanks in schutzbauwerken im hochwasserfall - Google Patents

Vorrichtung zur verhinderung des aufschwimmens von tanks in schutzbauwerken im hochwasserfall Download PDF

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WO2017186568A1
WO2017186568A1 PCT/EP2017/059402 EP2017059402W WO2017186568A1 WO 2017186568 A1 WO2017186568 A1 WO 2017186568A1 EP 2017059402 W EP2017059402 W EP 2017059402W WO 2017186568 A1 WO2017186568 A1 WO 2017186568A1
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tank
protective structure
check valve
transmission device
support
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Application number
PCT/EP2017/059402
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French (fr)
Inventor
Hanspeter KEMPF
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Kempf-Tank-Service Ag
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/22—Safety features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/48—Arrangements of indicating or measuring devices

Definitions

  • This invention relates to a device for preventing the floating of a tank within its protective structure in case of flood, in order to create a flood-safe tank and to prevent damage to the pipes of the tank and the building.
  • Heating oil tanks are installed in accordance with regulations in a concrete sump, so that in case of leakage, no oil can leak into the ground and especially not in the groundwater. For all new installations from 1. January 1999, it must be ensured that a possible leak can be detected as quickly as possible and that any escaping oil can not penetrate into the ground or enter a body of water. In professional circles, this tank construction measure is called “easy detection and retention". The “easy detection and retention" of fluid losses is realized as follows: Freestanding tanks are in a drip tray made of plastic or metal or in a dense protective structure made of concrete.
  • Underground tanks have double walls that are automatically monitored for leaks.
  • a protective structure is only intended for emergencies. Isolated cracks can therefore be sufficiently repaired with simple means.
  • An expensive renovation, that means one Full-surface sealing is only necessary in rare cases and requires a permit from the canton or must be reported to the canton. Changes to tank systems are generally subject to authorization or notification.
  • a tank of, for example, 5 m long and 2 m wide is one meter deep in the water, the result is a lift of 100 kN (about 10 tons), which significantly exceeds its weight, that is its own weight plus that of its contents, when it is empty or filled with oil at a level less than one meter.
  • This buoyancy force is able to raise the tank in the drip pan in flood situations, when the water rises high enough.
  • the connecting cables are subsequently damaged or even sheared or torn off and leak.
  • the tank contents run out as soon as the level drops in the protective structure, which usually causes considerable consequential damage, up to a groundwater contamination. In this case too, damage to the building is often caused by the floating tank, as it pushes against the ceiling of the protective structure and damages it, which can even lead to the collapse of walls that stand on this ceiling.
  • the object of the present invention is to provide a protective device for preventing the floating of a tank in its protective structure in case of flood, so if water penetrates into the protective structure.
  • This device should be simple, inexpensive and safe effective, and can be realized later on protective structures and their tanks.
  • a protective device for preventing the Aufschwinnnnens a tank in its protective structure in case of flood consisting of a supply pipe in the lowermost region of the tank, which is normally closed by means of a controllable valve, and that a transmission device is present, by means of which the mechanical forces at a minimum float through this transfer device, the valve can be opened so that water can flow through the valve in the tank, to compensate for the hydrostatic pressure inside and outside the tank and thus to prevent further floating of the tank within its protective structure ,
  • Figure 1 The device with reference to a perspective section of a
  • Figure 2 The lateral guidance of the tank on a protective structure wall and the Tast matter seen at the top of the tank in an elevation;
  • Figure 3 The lateral guidance of the tank at two right angles to each other standing Schutzbauwerkatn viewed in a plan view;
  • Figure 4 The protection device with all its components in an enlarged perspective view, with partially cut protective wall protection
  • Tank sidewall as well as with an automatically actuated shut-off valve and a check valve;
  • Figure 6 The mechanism for actuating the check valve by lifting the tank.
  • Fuel oil tanks are usually in basements, that is called in so-called tank rooms, also protective structures.
  • tank rooms In a defined height in the wall of the tank space a manhole is introduced, so that the tank room is accessible.
  • Such a tank space must only be tight up to such a height and thus act as a collecting trough, so that the entire tank contents can be absorbed. Above this height, it is not tight and thus, for example, in the event of a flood or water pipe rupture above the tank space, water can penetrate through leaky or drenched masonry, through leaky or broken windows or through the ceiling.
  • the tank space or the protective structure functionally forms a system boundary, wherein influences from the outside, to the outside, and at the system boundary are to be distinguished.
  • An influence from the outside is the penetration of flood into the tank room or the protective structure. There is an external influence if oil leaks from the heating oil tank into the tank room or the protective structure due to a leak.
  • an influence on the system boundary itself one can designate the striking of the tank on the walls of the tank space or the protective structure. Such a striking can be done laterally on the walls, on top of the ceiling or bottom of the floor, because the tanks are not directly on the bottom of the tank room, but on steel H-beams of about 10cm in height.
  • Tank Inside the tank is fuel oil.
  • the levels vary between empty and up to about 95% full, with the maximum filling volume usually ranging between 10 ⁇ 00 and 150 ⁇ 00 liters.
  • These tanks are steel tanks, which are free-standing on the approximately 10cm high, lying H-beams at the bottom of the tank space and therefore can float when water enters the tank room or in the protective structure. In order to secure the tank inside the tank room, it is on all sides to the adjacent Side walls of the tank space supported by struts.
  • Figure 1 shows a tank space or a protective structure 8, the ceiling is not shown to release the view into the interior, and therein a steel tank 1 in an overall view, seen in perspective from obliquely above. Also, an end wall 9 of the tank space 8 is cut shows is to release the view into the interior.
  • the steel tank 1 stands on two H-beams 2, which lie at the bottom of the tank space, and which are about 10 cm high and of which only one is visible here.
  • the tank 1 is strung against all inner walls of the tank space 8 by means of struts 3,4.
  • a frame 5 with two longitudinal profiles 6 and two extending transverse struts 7 is mounted on the side walls of the tank space 8.
  • a frame 5 is only necessary if the ceiling of the tank space 8 is weak and not very resilient. In normal ground cover plates can be dispensed with such a frame 5.
  • a longitudinally adjustable forceps 1 1 At the four corners of the tank 1 is ever a longitudinally adjustable forceps 1 1, which are directed upwards and end with a few cm distance in front of the frame 5 or if none is necessary, in front of the ceiling.
  • the protective device for flood protection which includes a transmission device 10 for transmitting a buoyancy force in a force for actuating the crank to a check valve 24, as will be described in more detail.
  • an upper corner of the tank 1 is shown as a section, with a view of the front wall.
  • a profile guide 29 from which a forceps support 1 1 projects upwards.
  • This Tast Total is longitudinally variable, in the example shown by wearing a height-adjustable support plate 13, for example with a threaded rod 31, at the end of the support plate 13 is mounted.
  • the threaded rod 31 is secured with a lock nut in its twisted position.
  • the probe support 1 1 can be adjusted in length so that the support plate 13 ends a few cm in front of the profile 7 or on the ceiling of the protective structure 8.
  • FIG. 3 shows a tank corner seen from above, in a plan view. Here you can see the two crossing at right angles profiles or struts 3,4 for the lateral support of the tank 1 on the inner walls of the protective structure 8 or tank space, each with a mounted end roller 12, which can roll along the solder on the wall ,
  • FIG. 4 shows, on an enlarged scale, a section of FIG. 1.
  • the H-profiles 2 on which the steel tank 1 stands.
  • Under the steel tank 1 is therefore a free space of about 10cm height.
  • On all sides of the tank 1 is stripped against the inner walls of the tank space 8 and thus secured against lateral slipping or tilting.
  • These struts 3,4 carry at their directed against the inner wall of the tank space 8 each end a roller 12, wherein these rollers 12 are aligned so that they extend on the inner walls of the tank space 8 in the vertical direction - or perpendicular or in this direction can roll on the inner wall.
  • a vertical Tast 1 1 is positioned over the profile guides 29, in which the horizontally extending struts 3,4 are mounted horizontally adjustable.
  • the horizontally extending struts 3,4 are mounted horizontally adjustable.
  • they can be adapted to each tank space 8 in their length, so that their end rollers 12 touch the tank space wall.
  • the vertical Tast Adjustn 1 1 but carry at its upper end a support plate 13 which ends at a distance of a few centimeters below the longitudinal profiles 6 of the frame 5 or below the ceiling and thus deliberately leave a distance to this frame 5 and the ceiling ,
  • a support 14 is mounted on top of the tank 1, at the edge of the front page. From her protrudes above a short rod with end-side joint 15, to which a balance beam 16 is articulated.
  • a support strut 17 In the middle of the balance beam 16 leads - hingedly connected to him, a support strut 17 upwards and with its upper end it is pivotally connected to the cross member 7 or optionally connected to the ceiling of the tank space.
  • a push rod 18 At the other end of the balance beam 16 and the lever formed by it, a push rod 18 is articulated and this leads along the front of the tank 1 down to a crank 19, with which it is hinged, as will become clear from another image , As can be seen at the bottom of the tank front, there is a tube 20 via two sheets from the outside and down into the tank interior and is supported and secured by the mounting plate 27 on the tank outer wall.
  • FIG. 5 shows this tube 20 with its two sheets 21, 22 in an enlarged view. As you can see, it forms a suction port 23, which is arranged below the bottom of the tank 1.
  • the tube 20 first leads to the arc 21 in an openable and fireable check valve 24. Thereafter, the tube 20 continues through a check valve 25, which is passable only in the direction in the picture from left to right of liquid, but never in the opposite direction. This oil can never flow from the tank into the tank space 1.
  • a leakage warning system monitors the gap in the tube 20 between the check valve 24 and the check valve 25. Finally, the tube 20 via the sheet 22 through the flange 26 into the interior of the tank first
  • FIG. 6 shows a section with the push rod 18 and the crank 19 which is rotatable by it.
  • the crank 19 comprises a crank axle 28, which is shown enlarged on the left.
  • the support 14 with the upwardly projecting rod with end-side joint 15, to which the balance beam 16 is articulated.
  • the balance beam 16 hingedly connected to the support strut 17 upwards and with its upper end it is pivotally connected to the cross member 7, which in turn rests on the ceiling of the tank space or possibly the ceiling of the tank room.
  • From the other end of the lever 16 from the push rod 18 leads down to the crank 19, with which it is hingedly connected.
  • the balance beam 16 With its upward movement but pushes the support 14 with its end joint 15, the local end of the balance beam 16 upwards. Because the balance beam 16 is supported in its center in height immovably on the support struts 17 on the ceiling or on the profile 7, the balance beam 16 can not move in its central storage 30 upwards. Therefore, it acts as a balance beam or as a lever and its other end is pivoted down. But so that the push rod 18 is pushed down and acts on the bucket 19, which rotates the crank shaft 28 in the sequence. This rotation causes the opening of the check valve 24. From now on, water can now penetrate from the outside through the check valve 24 and through the check valve 25 into the interior of the tank 1 and create a counterbalance, so that no further buoyancy can occur. The gap between the valve 24 and the check valve 25 is also monitored by a leakage warning device. This immediately triggers an alarm when one of the following situations occurs:
  • valve 24 is leaking, or it penetrates water from the outside through the valve 24, without that being intended
  • the then in the tank located oil-water mixture can be pumped, and the water can be deposited by known methods.
  • the empty tank is professionally cleaned, checked and repaired if necessary, and afterwards the oil can be pumped back into the tank.
  • This cylinder-piston unit is then connected via a hydraulic hose with another hydraulic cylinder-piston unit, one end of which is mounted on the tank, and the other end is articulated to a crank, with the rotary shaft, the check valve 24 can be opened and closed.
  • An electrical variant includes an electrical distance sensor for measuring the distance between the tank top and the ceiling of the shelter. It is equipped with an electric shut-off valve 24 in the pipe 20 and with an electrical, programmable logic controller PLC of the electric stop valve 24 so that it falls below an adjustable distance of the tank surface to the ceiling of the protective structure opens the check valve 24 electrically and otherwise keeps closed.

Abstract

Die Schutzvorrichtung dient zur Verhinderung des Aufschwimmens eines Tankes in seinem Schutzbauwerk (8). Sie besteht aus einem Zufuhrrohr (20) in den untersten Bereich des Tankes (1), mit einem steuerbaren Sperrventils (24). Der Tank (1) ist an allen Wänden des Tankraum mittels Streben (3,4) mit endseitigen Rollen abgestützt. Eine längsverschiebbare Taststütze (11) am Tank (1) beaufschlagt bei geringem Aufschwimmen des Tankes (1) einen zum Tankraum stationären Anschlag. Eine Übertragungsvorrichtung (10) besteht aus einem Waagebalken (16), dessen eines Ende auf einer Stütze (14) auf der Tankoberseite ruht, und dessen Mitte (30) an einem stationären Profil (17) gelenkig abgestützt ist. Sein anderes Ende ist mit einer Schubstange (18) gelenkig verbunden ist, welche mit ihrem anderen Ende an einer Kurbel (19) angelenkt ist, zum Öffnen und Schliessen des Sperrventils (24). Wenn geöffnet, wird der hydrostatische Druckes innerhalb und ausserhalb des Tanks (1) ausgeglichen. Der Tank (1) kann nicht weiter aufschwimmen.

Description

Vorrichtung zur Verhinderung des Aufschwimmens von Tanks in Schutzbauwerken im Hochwasserfall
[0001] 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.
[0002] 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.
[0003] 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. Diese Vorrichtung soll einfach, kostengünstig und sicher wirksam sein, und auch nachträglich an Schutzbauwerken und ihren Tanks realisiert werden können. [0004] Die Aufgabe wird gelöst von einer Schutzvorrichtung zur Verhinderung des Aufschwinnnnens eines Tankes in seinem Schutzbauwerk im Hochwasserfall, bestehend aus einem Zufuhrrohr in den untersten Bereich des Tankes, welches im Normalfall mittels eines steuerbaren Ventils verschlossen ist, und dass eine Übertragungsvorrichtung vorhanden ist, mittels derer die mechanischen Kräfte bei einem minimalen Aufschwimmen über diese Übertragungsvorrichtung das Ventil öffnenbar ist, sodass Wasser durch das Ventil 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] Im Innern des Tanks befindet sich Heizöl. Die Füllstände variieren zwischen leer und bis etwa 95% voll, wobei sich das maximale Füllvolumen meist zwischen 10Ό00 und 150Ό00 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.
[0008] 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 1 1 , 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.
[0009] 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 1 1 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 1 1 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.
[0010] 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.
[0011] 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 1 1 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 1 1 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.
[0012] 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 .
[0013] 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.
[0014] 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 Kübel 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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. [0018] 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
1 1 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 Öffnen- und schliessbares Sperrventil
Rückschlagventil
Flansch
Montageplatte für Rohr 20
Kurbelachse
Profilführung
Gelenk in der Mitte des Waagbalkens
Gewindestange in der Taststütze 1 1

Claims

Patentansprüche
1 . Schutzvorrichtung zur Verhinderung des Aufschwinnnnens 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).
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie Streben (3,4) für den Tank (1 ) innerhalb des Schutzbauwerkes (8) einschliesst, zur allseitigen seitlichen Abstützung des Tankes (1 ) an den Innenwänden seines Schutzbauwerkes (8), eine längsverschiebbare Taststütze (1 1 ) 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 abgestützt oder aufgehängt 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.
3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie Streben (3,4) für den Tank (1 ) innerhalb des Schutzbauwerkes (8) einschliesst, zur allseitigen seitlichen Abstützung des Tankes (1 ) an den Innenwänden seines Schutzbauwerkes (8), eine längsverschiebbare Taststütze (1 1 ) 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 dessen 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.
4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie Streben (3,4) für den Tank (1 ) innerhalb des Schutzbauwerkes (8) einschliesst, zur allseitigen seitlichen Abstützung des Tankes (1 ) an den Innenwänden seines Schutzbauwerkes (8), eine längsverschiebbare Taststütze (1 1 ) 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 dessen anderes Ende direkt oder mittelbar über ein Profil mit der Decke des Schutzbauwerkes (8) verbunden ist, sowie dass ein Hydraulikschlauch vorhanden ist, der an ein hydraulisch betätigbares Sperrventil (24) führt.
5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie Streben (3,4) für den Tank (1 ) innerhalb des Schutzbauwerkes (8) einschliesst, 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 speicherprogrannnnierbare 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.
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