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Die
Erfindung betrifft eine Membranbaukomponente, welche ein vorgespanntes
Membranelement und ein häufig umlaufendes Halteprofil aufweist,
wobei das Membranelement mittels einer Kedertasche, in der sich
ein Keder befindet, und mit einer Kederschiene des Halteprofils
in Wirkeingriff steht.
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Aus
EP 1 350 906 B1 sind
Membranbaukomponenten bekannt, bei denen beispielsweise im Notfall
in destruktiver Weise das Membranelement von dem Profilrahmen gelöst
wird. Hierzu kommt ein Schmelzdraht zum Einsatz, der bei Bedarf
die Verbindung zwischen dem Membranelement und dem Halteprofil durchtrennt,
wobei allerdings das Membranelement zumindest an seinen Rändern
zerstört wird.
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Membranelemente
können aus ein- oder mehrlagigen Membranen oder Pneus aus
dauerhaft miteinander verbundenen Bahnen eines biegeweichen (flexiblen)
Materials bestehen, die mittels mechanischer oder pneumatischer
Vorspannung vorgespannt und stabilisiert sind. Im Fall des sogenannten Pneus
wird die Vorspannung der Membran oder mehrerer Membranen häufig
durch Druckluft erzeugt, welches beispielsweise zu einem aufgepumpten Membrankissen
führt.
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Der
Rand der ein- oder mehrlagigen Membranelemente wird häufig
als Kedertasche ausgebildet, die ebenfalls aus einer oder mehreren
Lagen desselben Werkstoffes, ggf. auch aus anderen Werkstoffen,
besteht. In die Kedertasche ist ein sogenannter Keder eingelegt
oder eingezogen. Er wird häufig auch als Kederrundschnur
bezeichnet und besteht zumeist aus runden oder ovalen Vollquerschnitten aus
Elastomeren.
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Vor
oder bei der Montage des Membranelementes am Profilrahmen wird die
Kedertasche mitsamt dem Keder in einen häufig runden Kederkanal des
Halteprofils oder einer separaten Kederschiene eingezogen.
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Membranbaukomponenten
stellen, beispielsweise als Teil einer Baukonstruktion, insbesondere
als Teil eines Daches, einer Außenwand oder einer Innenwand
eines Gebäudes, häufig ein so genanntes Sekundärtragwerk
dar, das mit dem so genannten Primärtragwerk dauerhaft
verbunden ist, wobei das Primärtragwerk das Sekundärtragwerk des
Membranelementes nicht zu seiner Stabilität, Aussteifung
oder Standfestigkeit benötigt. Hingegen benötigt
das Sekundärtragwerk des Membranelementes das Primärtragwerk,
mit dem es über ein zumeist festes Halteprofil, häufig
aus Aluminiumwerkstoffen, aber auch aus anderen Werkstoffen, dauerhaft
aber lösbar, d. h. demontierbar, verbunden ist. Die Verbindung
des Halteprofils mit dem Primärtragwerk erfolgt häufig
mittels einer Schraubenverbindung. Andere Befestigungsarten sind
ebenfalls möglich.
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In
besonderen Notsituationen ist es erforderlich, schnell Membranelemente
aus ihren Profilrahmen zu lösen, um zum Beispiel Rauchgase
abziehen zu lassen, Notausgänge zu schaffen oder das Primärtragwerk
von Schneelasten zu befreien, die die Statik der Konstruktion gefährden.
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Nachteilig
bei den beschriebenen Membranbaukomponenten ist, dass sie sich durch
die feste und dauerhafte Verbindung mit dem Primärtragwerk entweder
nur durch Demontage mit gewissem Aufwand vom Primärtragwerk
lösen lassen oder dass sie sich zwar schnell aber nicht
zerstörungsfrei, beispielsweise durch ein- oder mehrere
Schmelzdrähte vom Primärtragwerk lösen
lassen. Ein Teil des Membranelementes, insbesondere Kedertasche
und Keder und Randverbindung verbleiben bei dieser zuletzt genannten
Methode im Halteprofil, während der restliche Teil des
Membranelementes abgetrennt ist und ggf. aus der Umrandung des Halteprofils
herausfällt. Das Membranelement ist damit zerstört,
welches hohe Kosten erzeugt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein schnelles, nicht destruktives
Auslösen von Membranelementen mit einfachen konstruktiven
Mitteln zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
der anliegenden Patentansprüche gelöst.
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Erfindungsgemäß ist
eine Membranbaukomponente, welche ein Membranelement und ein Halteprofil
enthält, wobei das Membranelement mittels einer Kedertasche,
in der sich ein Keder befindet, mit einer Kederschiene des Halteprofils
in Wirkeingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine
Seite des Membranelements entweder durch eine Änderung
des Kederquerschnitts und/oder der Kedersteifigkeit oder durch eine Öffnung
des Kederkanals zerstörungsfrei vom Halteprofil lösbar
ist.
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Ein
wesentlicher Punkt der erfindungsgemäßen Membranbaukomponente
besteht darin, dass sie ein Membranelement enthält, welches
im Betriebszustand mit dem Halteprofil im festen Wirkeingriff steht
und welches sich in einem Auslösezustand, beispielsweise
bei besonderen Notsituationen, um z. B. Rauchgase abziehen zu lassen,
Notausgänge zu schaffen oder das Primärtragwerk
von Schneelasten zu befreien, schnell und nicht destruktiv von dem
Halteprofil loslöst bzw. trennt. Die Loslösung
bzw. Trennung des Membranelements vom Halteprofil kann an einer,
an mehreren oder an allen Seiten des Randes des Membranelementes
erfolgen. Das Membranelement kann hierbei sowohl bei gradlinigen
Halteprofilen als auch bei gekrümmten Halteprofilen eingesetzt werden.
Im Falle eines rechteckigen Membranelementes kann die Trennung vom
Halteprofil an drei der vier Seiten erfolgen, damit das Membranelement an
der vierten, herkömmlich befestigten Seite am Halteprofil
und damit am Primärtragwerk befestigt bleibt, an dieser
Seite herunterschwenkt und nicht komplett herunter fällt.
An der vierten Seite ist hierzu zwischen dem Profilrahmen und dem
Membranelement ein Schwenkelement, beispielsweise eine Scharniereinrichtung,
eingebaut. Im Falle der Trennung von mindestens einer Seite des
Membranelements von dem Halteprofil wird das Membranelement mitsamt
seiner Kedertasche und seinem Keder und seiner Randverbindung durch
seine eigene Zugkraft durch einen Schlitz aus der Kederschiene sowie aus
dem Halteprofil gezogen. Dies erfolgt nur an jenen Seiten des Membranelementes,
an denen die Loslösung erfolgen soll. Die hierzu nötige
Auszugkraft des Membranelementes setzt sich aus seiner Vorspannung,
aus seinem Eigengewicht, ggf. aus vorherrschenden äußeren
Lasten, beispielsweise eine Schneelast, aus seiner möglichen
Ballastierung und ggf. aus zusätzlichen Federelementen,
beispielsweise ein vorgespanntes Zugelement zwischen gegenüberliegenden
Halteprofilen, zusammen. In vielen Fällen, insbesondere
bei Pneus, reicht alleine die Vorspannung des Membranelementes aus,
um die Kedertasche, den Keder und die Randverbindung aus der Kederschiene
und aus dem Halteprofil herauszuziehen, wenn eine Betätigung
(Auslösezustand) hierzu erfolgt. Beispielsweise kann die
Auszugskraft eines unter Innendruck stehenden Pneus mehrere Kilonewton
(1 kN = 100 kg pro Meter) betragen. Die schnelle und kontrollierbare,
d. h. gezielte, Loslösung bzw. Trennung einer oder mehrerer
Membranelemente von den jeweils angrenzenden Halteprofilen ist insbesondere
dann gewünscht, wenn im Brandfall ein schneller Rauch-
und/oder Wärmeabzug über ein oder mehrere Membranelemente
erfolgen soll, wenn befürchtet wird, dass eine große
Belastung, welche auf ein oder mehrere Membranelemente wirkt, beispielsweise
bedingt durch eine hohe Schnee- oder Wasseransammlung, zu einer
Gefährdung des Primärtragwerkes führen
könnte oder wenn beispielsweise ein Notausgang geschaffen
werden soll. Neben der schnellen und kontrollierbaren Loslösung
des Membranelementes vom Halteprofil besteht ein besonderer Vorteil
darin, dass diese zerstörungsfrei und somit kosteneffektiv
erfolgt. Hierdurch wird eine Wiederverwendung bzw. ein Wiedereinbau des
Membranelementes nach der Auslösung, welche manuell oder
automatisch erfolgen kann, ermöglicht. Beispielsweise kann
hierdurch auch problemlos und kostenreduziert die Prüfung
der Funktionsfähigkeit der Loslösung des Membranelementes
vom Halteprofil vor dem Eintritt einer Notsituation geprüft
werden, ohne dass das Membranelement hierdurch beschädigt
oder zerstört wird. Nach der Prüfung ist lediglich
ein Wiedereinsetzen des Membranelementes in das Halteprofil notwendig.
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Vorzugsweise
ist der Keder ein Schlauchkeder, der durch Beaufschlagung mit Druck
in seinem Inneren in seinem Querschnitt und/oder in seiner Steifigkeit
veränderlich ist.
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Durch
diese Ausgestaltung steht der Schlauchkeder im Betriebszustand unter Überdruck, wodurch
der Querschnitt des Schlauchkeders erweitert ist und dabei derart
bemessen ist, dass der Schlauchkeder, trotz Zugspannung durch das Membranelement,
fest und dauerhaft innerhalb der Kederschiene des Halteprofils verbleibt
bzw. in Wirkeingriff steht.
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Vorzugsweise
ist der Schlauchkeder zum Wirkeingriff mit der Kederschiene des
Halteprofils in seinem Inneren mit Druck beaufschlagt.
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Der
Querschnitt und das Material des Schlauchkeders sind im Betriebszustand
derart bemessen, dass der Schlauchkeder, trotz Zugspannung durch
das Membranelement, nicht durch einen Austrittsspalt der Kederschiene
rutscht.
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Bevorzugt
ist der Schlauchkeder durch eine Verringerung seines Querschnitts
in Relation zur Kederschiene aus der Kederschiene lösbar.
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Im
Auslösezustand wird der Druck im Schlauchkeder reduziert,
wodurch sich dann auch der Querschnitt des Schlauchkeders reduziert,
und dann die Zugkraft, bedingt durch das Membranelement, ausreicht,
um den Schlauchkeder aus der Kederschiene des Halteprofils herauszuziehen.
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Vorzugsweise
ist der Querschnitt des Schlauchkeders durch eine Reduktion seiner
Beaufschlagung mit Druck verringerbar.
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Der
Querschnitt und das Material des Schlauchkeders sind im Falle, dass
der Schlauchkeder nicht mit Druck beaufschlagt wird, derart bemessen,
dass der Schlauchkeder, bedingt durch die Zugkraft des Membranelementes,
aus dem Austrittsspalt der Kederschiene und somit aus dem Halteprofil
herausgezogen wird. Der Wirkeingriff des Schlauchkeders mit der
Kederschiene des Halteprofils ist somit unterbrochen und das Membranelement
wird aus dem Halteprofil gelöst bzw. schwenkt im Falle
einer Dachkonstruktion und einer an einer Seite zwischen dem Membranelement
und dem Halteprofil angebrachten Scharniereinheit, vorzugsweise
eine herkömmlich ausgebildete Kederlösung herunter.
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Vorzugsweise
ist der Schlauchkeder zum Wirkeingriff mit der Kederschiene des
Halteprofils über zumindest eine Druckleitung durch zumindest einen
Kompressor mit Druck beaufschlagt.
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Hierbei
versorgt der Kompressor den Schlauchkeder im Betriebszustand mit
ausreichend Druck, so dass der Querschnitt des Schlauchkeders ausreichend
groß ist, und sich dieser nicht aus der Kederschiene löst.
Das Medium, mit welchem der Überdruck im Schlauchkeder
erzeugt wird, kann ein Gas oder eine Flüssigkeit sein.
Ein Ausfall bzw. Versagen des Kompressors würde zumindest
nach einer gewissen Zeit eine unbeabsichtigte Loslösung
des Membranelements aus dem Halteprofils bewirken. Aus diesem Grund
muss eine absolute Zuverlässigkeit der Arbeitsleistung
des Kompressors gewährleistet sein. Hierzu können
redundante Kompressoren bereitgestellt werden und/oder zur Vorsorge
gegen einen Stromausfall auch ein oder mehrere Notstromversorgungen
bereitgestellt werden, um eine möglichst permanente Stromversorgung
des Kompressors oder der Kompressoren sicherzustellen.
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Vorzugsweise
ist zwischen der zumindest einen Druckleitung zumindest ein fernbetätigbares Ventil
angeordnet.
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Hierdurch
kann im Auslösezustand die Druckreduktion im Schlauchkeder
durch ein Umschalten des Ventils unverzüglich erfolgen.
Ein noch schnellerer Druckabbau im Schlauchkeder kann durch ein
Absaugen in Form einer Umkehr des Druckes des Kompressors erhöht
werden. Hierbei liefert der Kompressor im Betriebszustand einen Überdruck und
im Auslösezustand einen Unterdruck im Schlauchkeder.
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Vorzugsweise
ist die Beaufschlagung des Schlauchkeders mit Druck in seinem Inneren
durch ein Umschalten des fernbetätigbaren Ventils veränderbar.
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Die
Umschaltungen des Ventils und des Kompressors erfolgen aufeinander
abgestimmt, vorzugsweise durch einen Schalter. Hierdurch wird im Falle
einer Notsituation eine besonders rasche Loslösung des
Membranelements aus dem Halteprofil gewährleistet um nicht
unnötig Zeit zu verlieren.
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Vorzugsweise
ist das fernbetätigbare Ventil als ein Rückschlagventil
ausgeführt.
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Die
Verwendung eines zwischen dem Kompressor und dem Schlauchkeder angeordneten Rückschlagventils
sorgt im Falle eines Leistungsausfalles des Kompressors, beispielsweise
durch Stromausfall, dafür, dass der im Schlauchkeder, stromaufwärts
des Rückschlagventils, vorherrschende Druck nicht über
die stromabwärts des Rückschlagventils angeordnete
Druckleitung entweichen kann, da das Rückschlagventil bei
einem Druckabfall sofort die Druckleitung sperrt. Hierdurch wird
eine unbeabsichtigte Loslösung des Membranelements aus dem
Halteprofil zumindest verzögert. Jedoch könnte diese
Verzögerung vorteilhaft ausreichen, bis ein ausreichender
Druckaufbau wieder gewährleistet ist.
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Vorzugsweise
enthält die zumindest eine Druckleitung zumindest ein Druckmessgerät und/oder
Volumenstrommessgerät.
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Hierdurch
können Drücke und Druckdifferenzen im Schlauchkeder,
im Druckschlauch oder in den Druckleitungen zuverlässig
gemessen werden, um eventuelle Leckagen schnell zu lokalisieren.
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Bevorzugt
ist ein Schlauch in dem Halteprofil angeordnet und ist der Querschnitt
des Schlauchkeders durch eine Beaufschlagung mit Druck in seinem Inneren
veränderlich.
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Anstelle
des oben beschriebenen Schlauchkeders wird hier ein Keder verwendet,
welcher vorzugsweise im vollen Querschnitt mit einem Material gefüllt
ist. Im Betriebszustand wird der Keder zuverlässig in der
Kederschiene des Halteprofils belassen und steht mit dieser in einem
zuverlässigen Wirkeingriff.
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Anstelle
des Schlauchkeders wird hier der Schlauch neben dem Keder in das
vorzugsweise mehrteilige Halteprofil eingelegt. Der Schlauch weist hierbei
einen normalen Umgebungsdruck auf. Im Auslösezustand wird
hingegen der im Halteprofil angeordnete Schlauch mittels des Kompressors
unter Überdruck gesetzt, wodurch der Querschnitt der Kederschiene
erhöht wird. Ab einer bestimmten Druckbeaufschlagung des
Schlauches ist dann der Querschnitt des Öffnungsspaltes
der Kederschiene derart vergrößert, so dass sich
der Keder aus der Kederschiene löst.
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Vorzugsweise
enthält der Keder ein Elastomer, insbesondere EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk).
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Die
gesättigte Gerüststruktur von EPDM führt
zu vorteilhaften Eigenschaften, wie z. B. hoher Wetter- und Feuchtigkeitsbeständigkeit,
und Ozonresistenz sowie hoher thermischer Beständigkeit.
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Vorzugsweise
enthält die Kederschiene eine obere Kederschiene und eine
untere Kederschiene.
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Vorzugsweise
ist die Kederschiene durch ein Federelement zusammengedrückt.
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Hierbei
ist das Federelement derart ausgestaltet, dass der Keder im Betriebszustand
zuverlässig mit der Kederschiene des Halteprofils in Wirkeingriff
steht. Das Federelement ist ferner derart ausgelegt, dass im Auslösezustand
eine Erhöhung des Querschnittes des im Halteprofil angeordneten Schlauches
auch eine Erhöhung des Querschnittes des Öffnungsspaltes
der Kederschiene bewirkt, welcher ab einem bestimmten Zustand ausreicht,
dass sich der Keder, bedingt durch die Zugkraft des Membranelementes,
daraus heraus löst.
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Bevorzugt
sind die obere Kederschiene und die untere Kederschiene einstückig
ausgebildet.
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Vorzugsweise
ist das Federelement durch ein Gelenk zwischen der oberen Kederschiene
und der unteren Kederschiene ausgebildet.
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Vorzugsweise
sind die obere Kederschiene und die untere Kederschiene zweistückig
ausgebildet.
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Hierbei
sind die obere Kederschiene und die untere Kederschiene durch eine
Schwenkeinrichtung angelenkt und ähneln in ihrem Aufbau
einer Wäscheklammer. Im Betriebszustand drückt
das Federelement die obere Kederschiene und die untere Kederschiene
am rückwärtigen Teil der Kederschiene soweit auseinander,
so dass die obere Kederschiene und die untere Kederschiene an der
Austrittsseite des Membranelementes zusammengedrückt werden.
Der Abstand und/oder die Federkraft bzw. Federkonstante des Federelements
werden entsprechend der Kraft festgelegt, die notwendig ist, um
ein Herausrutschen oder ein Herausziehen des Keders, mitsamt des
Membranelementes, aus der Kederschiene mit ausreichender Sicherheit
zu verhindern.
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Vorzugsweise
ist das Federelement durch eine Blattfeder oder eine Schraubenfeder
ausgebildet.
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Im
Auslösezustand wird der Schlauch mittels des Kompressors
unter Überdruck gesetzt, so dass seine daraus resultierende
Ausdehnung, bzw. Vergrößerung seines Querschnittes,
die Federkraft des Federelements übersteigt und sich ein Austrittsspalt zwischen
der oberen Kederschiene und der unteren Kederschiene öffnet.
Die vergrößerte Öffnung des Austrittsspaltes
führt dazu, dass der Keder mitsamt dem Membranelement durch
seine Zugkraft aus der Kederschiene herausgezogen wird.
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Vorzugsweise
enthält der Halteprofil eine Winkeldichtung, welche derart
ausgestaltet ist, dass sie beim Lösen des Keders aus der
Kederschiene vom Halteprofil lösbar ist.
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Die
Winkeldichtung bildet hierbei vorzugsweise neben einer Deckeldichtung
einen Abschluss des Halteprofils zum Austritt des Membranelements hin
und wirkt hierbei unter anderem als Dichtung des Halteprofils um
ein Eintreten von Schmutz und/oder Wasser zu verhindern. Im Auslösezustand
würde eine statische Winkeldichtung, d. h. eine Winkeldichtung,
welche beim Loslösen des Keders bzw. Schlauchkeders aus
der Kederschiene an ihrer Stelle verbleibt, zu einer nachteiligen
Blockierung des Austrittes des Keders bzw. Schlauchkeders aus dem
Halteprofil führen können, wodurch nachteiligerweise
ein komplettes Loslösen des Membranelements aus dem Halteprofil
verhindert würde. Daher ist die Winkeldichtung vorzugsweise
derart ausgestaltet, dass sie sich im Auslösezustand vom
Halteprofil löst. Die Winkeldichtung weist hierbei eine
hinreichend große Dicke auf, so dass das Membranelement
mitsamt Kedertasche, Keder und Randverbindung, bedingt durch die
Zugkraft des Membranelementes, blockierungsfrei aus dem Halteprofil
gezogen wird.
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Vorzugsweise
enthält die Winkeldichtung einen Schlauch, welcher mit
Druck beaufschlagt ist.
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Hierbei
kann der Schlauch innerhalb des Materials der Winkeldichtung angeordnet
sein. Alternativ kann der Schlauch lediglich durch eine Bohrung innerhalb
des Materials der Winkeldichtung ausgebildet sein.
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Bevorzugt
ist die Steifigkeit der Winkeldichtung bei der Beaufschlagung des
Schlauches mit Druck veränderlich.
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Hierbei
ist der Schlauch in der Winkeldichtung im Betriebszustand ebenfalls
unter Überdruck gesetzt, wodurch die Winkeldichtung eine
erhöhte Steifigkeit besitzt. Im Auslösezustand
wird hingegen der Überdruck des Schlauches in der Winkeldichtung reduziert,
wodurch die Winkeldichtung bei einem Lösen des Keders aus
der Kederschiene vom Halteprofil ebenfalls lösbar ist,
was das Herausrutschen des Membranelementes aus dem Halteprofil
erleichtert. Auch hier kann die Schnelligkeit des Druckabbaus in der
Winkeldichtung durch Absaugung in Form einer Umkehr des Druckes
des Kompressors erhöht werden. Bei dieser Lösung
liefert der Kompressor im Betriebszustand einen Überdruck
und im Auslösezustand einen Unterdruck in dem Schlauch
in der Winkeldichtung. Die Auslösung, d. h. die Schaltung
des Ventils, die Schaltung des Kompressors sowie die Schaltung der
Winkeldichtung erfolgen ebenfalls aufeinander abgestimmt, d. h.
vorzugsweise durch einen Schalter. Die Winkeldichtung mit oder ohne Schlauch
kann hierbei sowohl bei der Ausführung des Keders als ein
Keder, welcher im Vollquerschnitt mit einem Material ausgefüllt
ist, als auch der Ausführung des Keders als Schlauchkeder
angewendet werden.
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Vorzugsweise
enthält das Membranelement zumindest eine vorgespannte
Membran, welche ein- oder mehrlagig ist.
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Das
Membranelement besteht hierbei aus einer Lage oder aus mehreren
Lagen aus dauerhaft miteinander verbundenen Bahnen eines biegeweichen,
bzw. flexiblen Materials. Dieses Material kann als Rollenware vorliegen.
Die einzelnen Bahnen werden mittels einer Teilflächenverbindung
zu einer ebenen oder auch gekrümmten Membranfläche,
in Abhängigkeit von der Lage, verbunden. Bei einem mehrlagigen
Membranelement, sei es als Membran oder auch als Pneu ausgebildet,
werden die einzelnen Membranlagen an ihren Rändern mittels
einer zumindest umlaufenden Randverbindung dauerhaft miteinander
verbunden. Die Teilflächenverbindung als auch eine Randverbindung
erfolgen beispielsweise mittels thermischer Verschweißung,
insbesondere bei Thermoplasten, mittels einer Verklebung, insbesondere
bei Duroplasten, oder mittels einer Vulkanisierung, insbesondere
bei Elastomeren. Bei Geweben, und seltener auch bei Folien, kann
zusätzlich oder alternativ zu den oben genannten Verbindungen ein
Vernähen erfolgen.
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Die
erfindungsgemäße Membranbaukomponente wird im
Folgenden anhand von exemplarischen Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Gleiche oder gleich wirkende
Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Darstellung eines Halteprofils im Querschnitt, wobei der Keder als
Schlauchkeder ausgebildet ist, im Betriebszustand;
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2 eine
Darstellung eines Halteprofils im Querschnitt, wobei der Keder als
Schlauchkeder ausgebildet ist, im Auslösezustand;
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3 eine
Darstellung eines Halteprofils im Querschnitt nach 1,
wobei die Winkeldichtung mit einem Schlauch ausgeführt
ist, im Betriebszustand;
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4 eine
Darstellung eines Halteprofils im Querschnitt nach 2,
wobei die Winkeldichtung mit einem Schlauch ausgeführt
ist, im Auslösezustand;
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5 eine
Darstellung einer zweistückigen Kederschiene im Querschnitt,
im Betriebszustand;
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6 eine
Darstellung einer zweistückigen Kederschiene im Querschnitt,
im Auslösezustand;
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7 eine
Darstellung einer zweistückigen Kederschiene im Querschnitt
nach 5, wobei die Winkeldichtung mit einem Schlauch
ausgeführt ist, im Betriebszustand;
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8 eine
Darstellung einer zweistückigen Kederschiene im Querschnitt
nach 6, wobei die Winkeldichtung mit einem Schlauch
ausgeführt ist, im Auslösezustand;
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9 eine
Darstellung einer zweistückigen Kederschiene im Querschnitt
nach 5 bis 8, wobei ein Federelement als
eine Schraubenfeder ausgebildet ist, im Betriebszustand;
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10 eine
Darstellung einer zweistückigen Kederschiene im Querschnitt
nach 5 bis 8, wobei ein Federelement als
eine Schraubenfeder ausgebildet ist, im Auslösezustand;
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11 eine
Darstellung einer einstückigen Kederschiene im Querschnitt,
im Betriebszustand;
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12 eine
Darstellung einer einstückigen Kederschiene im Querschnitt,
im Auslösezustand;
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13 eine
Darstellung eines Membranbauwerks im Betriebszustand;
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14 eine
Darstellung eines Membranbauwerks im Auslösezustand; und
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15 eine
schematische Darstellung der Membranbaukomponente im Betriebszustand
und im Auslösezustand.
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1 zeigt
eine Darstellung eines Halteprofils 3 im Querschnitt in
einer Teilvergrößerung, im Betriebszustand. Das
Halteprofil 3 dient zum Halten eines Membranelements 2,
welches zumindest eine vorgespannte Membran, welche ein- oder mehrlagig ist,
enthält. An einer Austrittsöffnung des Halteprofils 3 zum
Membranelement 2 hin ist eine Winkeldichtung 3d an
einem Basisprofil 3a des Halteprofils 3 befestigt.
In der in der Figur dargestellten Ausführungsform ist das
Membranelement 2 dreilagig ausgebildet. Die einzelnen Membranlagen
sind an ihren Rändern mittels einer zumeist umlaufenden
Randverbindung 6 dauerhaft miteinander verbunden. Das Membranelement 2 bildet
an seinem Ende eine Kedertasche 5 aus, in welcher ein Schlauchkeder 9 eingelegt
oder eingezogen ist. Der Schlauchkeder 9 ist in einer einstückigen
Kederschiene 10 innerhalb eines Kederkanals 23 angeordnet,
welcher einen Austrittsspalt 22 besitzt. In dem Betriebszustand
ist der Schlauchkeder 9 in seinem Inneren mit Druck beaufschlagt
und besitzt dadurch einen erhöhten Querschnitt und/oder eine
erhöhte Steifigkeit, welcher derart bemessen ist, dass
der Schlauchkeder 9, trotz Zugbelastung durch das Membranelement 2,
nicht aus dem Austrittsspalt 22 des Kederkanals 23 rutscht
bzw. sich aus diesem löst. Das Halteprofil 3 ist
mittels einer Schraubverbindung 7 an einem Primärtragwerk 25 einer
Membranbaukomponente befestigt.
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2 zeigt
das in 1 angezeigte Halteprofil 3 in einem Auslösezustand.
Der Auslösezustand kann durch eine Notsituation bedingt
sein, bei welcher es erforderlich ist, dass sich das gesamte Membranelement 2,
mitsamt der Randverbindung 6 und dem Schlauchkeder 9,
aus dem Halteprofil 3 loslöst. In diesem Fall
wird die Beaufschlagung des Schlauchkeders 9 mit Druck
beendet, wodurch sich der Querschnitt des Schlauchkeders 9 reduziert
und der Schlauchkeder 9 dadurch, bedingt durch die Zugbelastung
des Membranelements 2, aus dem Austrittsspalt 22 des
Kederkanals 23 rutscht bzw. sich aus diesem löst.
Diese Loslösung des Membranelements 2 aus dem
Halteprofil 3 ist in der Figur durch einen Pfeil angezeigt.
Zusätzlich löst sich die Winkeldichtung 3d aus
der Halterung am Halteprofil 3, so dass die Loslösung
des Membranelements 2 keine Blockierung durch die Winkeldichtung 3d erfährt.
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3 zeigt
das Halteprofil 3 nach 1, ebenfalls
im Betriebszustand. Die in dieser Figur angezeigte Ausführungsform
unterscheidet sich von der in 1 angezeigten
Ausführungsform darin, dass innerhalb der Winkeldichtung 3d ein
Schlauch 21 angeordnet ist. Im Betriebszustand ist dieser Schlauch 21 ebenfalls
unter Überdruck gesetzt, wodurch die Winkeldichtung 3d eine
erhöhte Steifigkeit besitzt.
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4 zeigt
das Halteprofil 3 nach 2, ebenfalls
im Auslösezustand. Im Auslösezustand wird der Überdruck
des Schlauches 21 in der Winkeldichtung 3d ebenfalls
reduziert, wodurch die Steifigkeit von der Winkeldichtung 3d reduziert
wird, welches ein Herausrutschen der Winkeldichtung 3d aus dem
Halteprofil 3 und somit ein Loslösen des Membranelements 2 aus
dem Halteprofil 3 erleichtert. In der Figur ist der reduzierte
Querschnitt des Schlauches 21 in der Winkeldichtung 3d schematisch
angezeigt. Ferner ist, wie bereits in 2 erläutert,
ebenfalls der Querschnitt des Schlauchkeders 9 reduziert, so
dass er aus dem Austrittsspalt 22 von dem Kederkanal 23 rutscht.
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5 zeigt
eine Darstellung einer zweistückigen Kederschiene 11 der
Membranbaukomponente im Querschnitt, im Betriebszustand. Die Kederschiene 11 enthält
in dieser Ausführungsform eine obere Kederschiene 11a und
eine untere Kederschiene 11b. In dieser Ausführungsform
ist der Keder 8 im Querschnitt vollständig durch
ein Material ausgebildet, welches ein Elastomer, insbesondere EPDM,
enthalten kann. Der Keder 8 ist innerhalb eines Kederkanals 23 angeordnet,
welcher durch die obere Kederschiene 11a und die untere
Kederschiene 11b gebildet ist. Die Kederschiene 11 enthält
ferner einen Schlauch 14, dessen Querschnitt durch eine
Beaufschlagung mit Druck in seinem Inneren veränderlich
ist. Im Betriebszustand ist der Schlauch 14 nicht mit Druck
beaufschlagt. Die obere Kederschiene 11a und untere Kederschiene 11b sind über ein
Schwenkelement miteinander angelenkt. Am gegenüberliegenden
Ende der Austrittsöffnung für das Membranelement 2 ist
zwischen den Kederschienen 11a, 11b ein Federelement 12 zwischengesetzt,
wobei es eine Druckkraft auf die beiden Kederschienen 11a, 11b ausübt
und somit die beiden Kederschienen 11a, 11b am
Ende der Austrittsöffnung zusammendrückt. Das
Federelement 12 ist in dieser Ausführungsform
durch eine Blattfeder 12b ausgebildet. In dieser Ausführungsform
gleicht die zweistückige Kederschiene 11 einer
zusammengedrückten Wäscheklammer. Die Winkeldichtung 3d bildet
hierbei mit einer Deckeldichtung 3c einen Abschluss des
Halteprofils 3 zum Austritt des Membranelements 2 hin und
wirkt hierbei unter anderem als Dichtung des Halteprofils 3 um
ein Eintreten von Schmutz und/oder Wasser zu verhindern. Hierbei
ist die Winkeldichtung 3d an einem Basisprofil 3a des
Halteprofils 3 befestigt.
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6 zeigt
die zweistückige Kederschiene 11 im Auslösezustand.
In diesem Zustand wird der Schlauch 14 mit Druck beaufschlagt,
wodurch sich dessen Querschnitt vergrößert, was
zur Folge hat, dass sich der an der Austrittsöffnung für
das Membranelement 2 ausgebildete Kederkanal 23,
in welchem sich im Betriebszustand zuvor der Keder 8 befindet
(siehe 5), nunmehr vergrößert, was
auch eine Vergrößerung des Austrittsspaltes 22 zur
Folge hat. Diese Vergrößerung des Austrittsspaltes 22 bewirkt,
dass sich der Keder 8, bedingt durch die Zugkraft des Membranelementes 2,
aus dem Kederkanal 23 löst. Ebenfalls löst
sich die Winkeldichtung 3d aus der Halterung am Halteprofil 3 und
begünstigt damit ein vollständiges Loslösen
des Membranelementes 2, mitsamt Randverbindung 6,
Kedertasche 5 und Keder 8, aus dem Halteprofil 3.
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7 zeigt
eine Darstellung der zweistückigen Kederschiene 11 im
Querschnitt gemäß 5, im Betriebszustand.
Die in dieser Figur angezeigte Ausführungsform unterscheidet
sich von der in 5 angezeigten Ausführungsform
darin, dass innerhalb von der Winkeldichtung 3d ein Schlauch 21 angeordnet
ist, welcher im Betriebszustand mit Druck beaufschlagt ist. Dadurch
wird der Winkeldichtung 3d eine erhöhte Steifigkeit
vermittelt.
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8 zeigt
eine Darstellung der zweistückigen Kederschiene 11 im
Querschnitt gemäß 7, im Auslösezustand.
In diesem Zustand ist der Schlauch 14 mit Druck beaufschlagt,
wodurch sich der Austrittsspalt 22 des Kederkanals 23 zwischen der
oberen Kederschiene 11a und der unteren Kederschiene 11b aufweitet,
welches zur Folge hat, dass sich der Keder 8 aus dem Kederkanal 23 löst,
wie zuvor in 6 beschrieben. Ferner ist in
diesem Zustand die Beaufschlagung des Schlauches 21 in
der Winkeldichtung 3d mit Druck beendet, wodurch sich der
Querschnitt des Schlauches 21 reduziert, welches zur Folge
hat, dass die Winkeldichtung 3d eine reduzierte Steifigkeit
hat. Dadurch wird die Winkeldichtung 3d zuverlässiger
aus der Halterung mit dem Halteprofil 3 gelöst,
wenn sich auch der Keder 8 aus dem Kederkanal 23 löst,
wodurch eine zuverlässige Loslösung des Membranelements 2,
mitsamt Randverbindung 6, Kedertasche 5 und Keder 8,
aus dem Halteprofil 3 gewährleistet ist.
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9 zeigt
eine Darstellung der zweistückigen Kederschiene 11 im
Querschnitt gemäß 7, im Betriebszustand.
In dieser Ausführungsform ist das Federelement durch eine
Schraubenfeder 12c ausgebildet. Die Schraubenfeder 12c übt
auf die Enden der oberen Kederschiene 11a und unteren Kederschiene 11b eine
ausreichende Druckkraft aus, welche ausreichend ist, so dass der
Keder 8, trotz Zugbelastung durch das Membranelement 2,
nicht aus dem Austrittsspalt 22 rutscht.
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10 zeigt
eine Darstellung der zweistückigen Kederschiene 11 im
Querschnitt gemäß 9, im Auslösezustand.
In diesem Zustand ist der Schlauch 14 mit Druck beaufschlagt,
wodurch sich dessen Querschnitt vergrößert, welches
zur Folge hat, dass der Außenumfang des Schlauches 14 gegen
die Innenseiten von jeweils der oberen Kederschiene 11a und
der unteren Kederschiene 11b drückt. Entgegen
der Druckkraft durch die Schraubenfeder 12c werden daher
die obere und untere Kederschiene 11a, 11b, und
somit der Kederkanal 23, in welchem sich im Betriebszustand
der Keder 8 befindet, auseinandergedrückt. Dadurch
wird der Kederkanal 23 vergrößert, welches
zur Folge hat, dass der Keder 8 aus dem Austrittsspalt 22 rutscht
und sich das Membranelement 2, mitsamt Randverbindung 6, Kedertasche 5 und
Keder 8, aus dem Halteprofil 3 löst.
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11 zeigt
eine Darstellung einer einstückigen Kederschiene 10 im
Querschnitt, im Betriebszustand. Ähnlich der in 1 bis 4 angezeigten Ausführungsform
ist der Keder hier als Schlauchkeder 9 ausgebildet, welcher
im Betriebszustand mit Druck beaufschlagt ist. Die einstückige
Kederschiene 11 bildet zwei Schenkel aus, welche zur Austrittsöffnung
des Membranelements 2 hin ausgerichtet sind. Am Verbindungssteg
der zwei Schenkel ist ein Kederkanal 23 ausgebildet, in
welchem der Schlauchkeder 9 angeordnet ist. Dieser Schlauchkeder 9 ist
im Betriebszustand ebenfalls mit Druck beaufschlagt, so dass dessen
Querschnitt vergrößert ist. In diesem Zustand
kann der Schlauchkeder 9, trotz Zugbelastung durch das
Membranelement 2, nicht durch den Austrittsspalt 22 des
Kederkanals 23 rutschen.
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12 zeigt
eine Darstellung der einstückigen Kederschiene 11 im
Querschnitt in der in 11 gezeigten Ausführungsform,
im Auslösezustand. In diesem Zustand wird die Beaufschlagung
des Schlauchkeders 9 mit Druck beendet, wodurch sich der Querschnitt
des Schlauchkeders 9 reduziert und dieser dann, bedingt
durch die Zugbelastung aufgrund des Membranelements 2,
durch den Austrittsspalt 22 des Kederkanals 23 rutscht.
In diesem Zustand löst sich das Membranelement 2,
mitsamt Randverbindung 6, Kedertasche 5 und Schlauchkeder 9,
vollständig und zuverlässig aus dem Kederkanal 23 und
aus dem Halteprofil 3.
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13 zeigt
eine Darstellung eines Membranbauwerks im Betriebszustand mit vier
Membranelementen 2, nämlich mit zwei mechanisch
vorgespannten einlagigen Membranen 2a und mit zwei pneumatisch
vorgespannten dreilagigen Membranen, bzw. Pneus, 2b, mit
einer elementweisen Loslösung von jeweils drei Seiten der
vierseitigen Membranelemente 2. In dem in der Figur angezeigten
Betriebszustand sind alle Membranelemente 2 geschlossen.
In der Figur ist ebenfalls schematisch eine Schaltung zur Druckluftversorgung
der Membranelemente 2 angezeigt, welche im Text beschrieben
ist.
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14 zeigt
eine Darstellung eines Membranbauwerks im Auslösezustand.
In dem in der Figur angezeigten Auslösezustand ist das
zweite Membranelement 2 von links geöffnet, damit
beispielsweise heiße Brandgase entweichen können,
eine Entrauchung stattfinden kann oder das Membranelement 2 beispielsweise
von einer hohen Schneelast entlastet werden kann.
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15 zeigt
eine schematische Darstellung der Membranbaukomponenten im Betriebszustand und
im Auslösezustand. Ein Kompressor 17 versorgt die
Schlauchkeder und/oder Schläuche der Membranbaukomponenten über
eine Druckleitung 15 mit Druckluft. Innerhalb der Druckleitung 15 sind
Ventile 16, beispielsweise Rückschlagventile,
angeordnet. Angesteuert durch einen Schalter 24 werden
die Ventile 16 geöffnet oder geschlossen, wodurch
die Druckversorgung aufrechterhalten oder beendet wird. Innerhalb
der Druckleitung 15 sind ebenfalls Druckmessgeräte 18 angeordnet,
welche Drücke und Druckdifferenzen im Schlauchkeder, im Schlauch
oder in der Druckleitung 15 zuverlässig messen,
um eventuelle Leckagen schnell zu lokalisieren. Der Schalter 24 ist
ebenfalls mit dem Kompressor 17 verbunden. Die Auslösung,
d. h. die Schaltung der Ventile 16 und die Schaltung des
Kompressors 17, erfolgen durch den Schalter 24 aufeinander
abgestimmt. Optional kann eine Notstromversorgung 20 bereitgestellt
werden, um eine möglichst permanente Stromversorgung des
Kompressors 17 zu gewährleisten. In der Figur
zeigt ein Pfeil am Kompressor 17 die Flussrichtung des
Mediums an. Im Betriebszustand, angezeigt durch B, fließt
das Medium vom Kompressor 17 weg und im Auslösezustand,
angezeigt durch A, fließt das Medium zum Kompressor 17 hin.
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Die
Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen beispielhaft gezeigten
Ausführungsformen der 1 bis 15 beschränkt.
Die Erfindung ergibt sich vielmehr aus einer fachmännischen
Gesamtbetrachtung der Ansprüche und der Beschreibung der
beispielhaften Ausführungsformen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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