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Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Luftkanals, wobei der Luftkanal eine Wand durchdringt, insbesondere eine Außenwand eines Gebäudes, mit mindestes einem Verschlusskörper, der in einer Schließstellung wenigstens einen Querschnitt des Luftkanals ausfüllt.
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Es ist bekannt, dass zur Vermeidung von Transmissionswärmeverlusten hohe Anforderungen an die Dichtigkeit von Gebäuden gestellt werden, außerdem Gebäudefassaden oft mit Wärmedämmverbundsystemen versehen werden. Das kann zu bauphysikalischen oder raumhygienischen Nachteilen führen (Feuchteschäden/Schimmelbildung im Gebäude), sofern nicht für regelmäßigen Luftaustausch innerhalb des Gebäudes gesorgt wird.
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Werden zeitweise oder regelmäßig Feuerstellen im Gebäude betrieben, muss die Nachströmung der Verbrennungsluft in das Gebäude oder direkt bis an die Feuerstelle sichergestellt werden, um Gefahren durch Schwelbrand oder Rauchgasaustritt zu vermeiden.
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Der bauphysikalisch gewünschte Luftaustausch oder die Verbrennungsluftversorgung können über Öffnungen in der Gebäudefassade bzw. über als Absperrvorrichtung verwendete Außenwandventile gewährleistet werden.
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In mehrschichtigen Wänden kann es dabei zu Kondensation im Bereich der Lufteintrittsöffnung bzw. Außenwandventile kommen.
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Soll das Außenwandventil nur zeitweise genutzt werden, z. B. im Zusammenhang mit einem gelegentlich betriebenen Kamin oder Ofen, ist es häufig als eine Verschlussklappe ausgeführt, die unkontrollierten Lufteintritt in das Gebäude oder das Entweichen von warmer Luft nach außen verhindern soll. Teilweise haben diese Verschlusslappen Gummilippen, die für zusätzliche Dichtigkeit sorgen sollen.
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In geschlossenem Zustand weisen die Verschlussklappen keinen nennenswerten Wärmedurchlasswiderstand auf, es kommt deshalb hierzu erhöhten Wärmeverlusten durch die Gebäudehülle (Wärmebrücke).
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Liegt das Außenwandventil bzw. die Absperrvorrichtung innerhalb der Gebäudehülle, kann es zusätzlich an dem Außenwandventil zu einer Kondensation der warmen Gebäudeluft kommen.
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Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik soll eine Absperrvorrichtung zum Öffnen und Schließen solcher Luftkanäle, insbesondere in Außenwänden von Gebäuden, vorgeschlagen werden, die Verbesserungen hinsichtlich Dichtheit, Wärmedurchlasswiderstand, Strömungswiderstand und Anschlussmöglichkeiten zum Innenraum des Gebäudes nach sich zieht, bzw. den oben angesprochenen Problemen Rechnung trägt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Verschlusskörper zum Umschalten zwischen einer Offenstellung und der Schließstellung in dem Luftkanal axial verschiebbar ist.
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Eine Verschiebbarkeit des Verschlusskörpers in dem Luftkanal ermöglicht es zum einen den Verschlusskörper gemessen an bekannten Verschlussklappen besonders dick auszuführen. Zum anderen ist eine langlebigere Abdichtung gegenüber der Außenwand erreicht, wenn der Dichtkörper gegen die Außenwand geschoben wird, statt eines Eindrehens der bekannten Verschlussklappen.
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Auf diese Art und Weise gelingt es, den Verschlusskörper luftdicht bis zu einem definierten Über- bzw. Unterdruck in dem Luftkanal bzw. gegen die Außenwand abzudichten. Der Verschlusskörper kann dabei in direkten Kontakt mit der Außenwand bringbar sein.
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Innenraumseitig kann die Luft über gedämmt und dichte Rohre bis an die Feuerstelle geführt werden. Innenraumseitig kann an die Absperrvorrichtung auch eine Frischluftversorgung möglicher im Gebäude befindlicher raumluftabsaugender Anlagen angeschlossen sein.
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Bei geschlossener Absperrvorrichtung entspricht der Wärmedurchgang durch die Absperrvorrichtung nahezu dem Wärmedurchgang durch die übrige Außenwand, wodurch nicht nur eine Gebäudeauskühlung über Kältebrücken, sondern die weiteren oben genannten bauphysikalischen Nachteile verhindert werden.
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In der Offenstellung wird der Verschlusskörper von Luft umströmt, wobei sich durch die Verschiebbarkeit ein definierter Luftstrom stufenlos einstellen lässt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hat die Absperrvorrichtung ein in eine Wandöffnung einsetzbares Gehäuse. Das Gehäuse ist als eine Aufnahme für den Verschlusskörper ausgebildet und durchdringt entlang des Luftkanals mit im Wesentlichen konstanten Außenabmaßen die Außenwand mindestens teilweise. Das Gehäuse bildet den Luftkanal aus.
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Der Vorteil besteht in einer einfachen Montierbarkeit des Gehäuses in eine Außenwand sowie dessen möglichen Anschluss an eine Dampfsperre oder dessen Integration in ein Wärmedämmverbundsystem.
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Eine Frontplatte des Gehäuses und eine der Frontplatte abgewandte dem Innenraum zugewandte Rückplatte dienen der Führung von entlang der Kanalachse angeordneten Verstellelementen und der Konstruktionsversteifung. Die Front- und/oder Rückplatte können auch zur Anbindung an eine in der Wand befindliche Dampfsperre dienen. Eine als Frontplatte ausgebildete Platte einer vorteilhaften Ausführungsform dient als Putzträger des Außenwandputzes und hat eine Öffnung, über die die Luft in die Absperrvorrichtung einströmt. Die Öffnung kann mit einem Gitter abgedeckt werden, um die Absperrvorrichtung gegen Wettereinflüsse oder Insekten zu schützen. Das rechteckige oder runde Gehäuse wird vorzugsweise außenwandbündig eingebaut, bei Wandkonstruktionen mit dem Mauerwerk vorgelagertem Wärmedämmverbundsystem in dessen Bereich in vergleichbarer Dicke. Die Rückplatte hat eine Austrittsöffnung. Hinter der Öffnung kann ein Stutzen oder ein Adapter angebracht sein zum Aufstecken eines bis zur Feuerung weiterführenden Rohres.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Absperrvorrichtung hat der Luftkanal einen sich entlang einer Kanalachse verjüngenden Querschnitt.
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Eine solche, wenigstens abschnittsweise konische Ausgestaltung ermöglicht eine günstige Strömungsführung um den in dem Luftkanal verschiebbaren Verschlusskörper und eine Verteilung der in einen Innenraum einströmenden Luft zu diversen Anschlussmöglichkeiten.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Absperrvorrichtung ist der Verschlusskörper wenigstens abschnittsweise konisch ausgebildet. Besonders vorteilhaft bildet ein Kegelstumpf mit rundem oder rechteckigem Querschnitt den Verschlusskörper.
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Ein solcher Verschlusskörper lässt sich zum einen gut umströmen und dichtet insbesondere mit der vorteilhaften Ausführungsform des Luftkanals mit dem sich entlang der Kanalachse verjüngenden Querschnitt den Innenraum gegenüber der Umwelt mit einer großen Dichtfläche, insbesondere einer vollständigen Mantelfläche ab.
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Die Betätigung der Absperrvorrichtung erfolgt in bevorzugten Ausführungsformenen alternativ zu der Spindel über einen Stellhebel mittels Stange, eine flexible Welle oder in Verbindung mit einer Rückholfeder eines Bowdenzugs. Die Betätigung erfolgt vom Innenraum aus. Für den Anwendungsfall einer Frischluftzufuhr bzw. Verbrennungsluftzufuhr in eine Feuerung wird die Absperrvorrichtung vorzugsweise in der Nähe der Feuerung platziert. Die Betätigung kann neben einer Handbetätigung der vorbeschriebenen Alternativen über einen elektrischen Stellmotor erfolgen, vorzugsweise dann, wenn die Feuerung nicht direkt hinter dem Außenwandventil montiert wird. Die Bedienung des Stellmotors kann erfolgen über einen Schalter in der Nähe der Feuerung oder über eine verbrennungstemperatur- oder luftdruckgesteuerte Leistungselektronik.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Absperrvorrichtung ist entlang des Luftkanals benachbart zu dem Verschlusskörper eine Platte angeordnet. Besonders vorteilhaft ist die Platte in einem Abstand zu dem Verschlusskörper und koaxial zu der Kanalachse angeordnet und bevorzugt axial verschiebbar gegenüber dem Verschlusskörper.
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Die Platte wird bevorzugt gemeinsam mit dem Verschlusskörper axial federnd geführt, wobei die Platte vor oder hinter dem Verschlusskörper angeordnet werden kann. Wird die Platte dem Innenraum abgewandt angeordnet, wird die Platte beim Verschließvorgang auf die Wandöffnung in der Außenwand gedrückt oder auf eine weitere Einlassöffnung in der Frontplatte des Gehäuses gedrückt, sodass Luftdichtigkeit hergestellt wird.
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Es kann von Vorteil sein, dem Verschlusskörper im Wesentlichen eine Isolierfunktion zukommen zu lassen, während unabhängig davon die Platte eine Dichtfunktion übernimmt. Vorteilhaft an einer solchen Aufteilung ist es, dass die Platte als flexible Scheibe ausgebildet werden kann, während der Verschlusskörper als raumforderndes, steifes Element ausgebildet werden kann.
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Bei vorteilhaften Ausführungsformen sind der Verschlusskörper und die Platte gemeinsam entlang des Luftkanals verschiebbar, beispielsweise mittels einer entlang der Kanalachse angeordneten Gewindespindel.
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Die Platte ist bevorzugt einem Querschnittsverlauf des Verschlusskörpers entlang des Luftkanals und/oder des Luftkanals an sich angepasst. Besonders bevorzugt stimmen die radialen Abmaße der Platte mit einem Querschnitt in einem gedachten weiteren Verlauf des sich verjüngenden Querschnitts des Verschlusskörpers überein. Dementsprechend ist die Platte – im Querschnitt gesehen – etwas kleiner als der Verschlusskörper oder etwas größer als der Verschlusskörper, je nachdem, auf welcher Seite die Platte angeordnet ist. Die Platte kann auch beidseitig angeordnet sein.
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Vorteilhaft hieran ist, dass nicht nur eine Abdichtung gegenüber der Umwelt mit einem separaten Bauelement steuerbar ist, sondern auch eine Abdichtungen gegenüber einem weiteren mit Außenluft zu versorgenden Anschluss.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Absperrvorrichtung weist der Verschlusskörper und/oder die Platte einer Außenseite des Luftkanals oder einer Wandung des Luftkanals zugewandt ein Dichtmaterial auf, insbesondere ein auf einen äußeren Rand des Verschlusskörpers oder der Platte aufgetragenes elastisches Dichtmaterial.
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Das elastische Dichtmaterial sollte dauerelastisch ausgebildet sein, beispielsweise als ein Dichtband, eine Gummilippe oder ein Silikonstreifen. Der Verschlusskörper und/oder das Gehäuse vorteilhafter Ausführungsformen weist einen radialen Rücksprung oder eine Nut oder eine Vertiefung auf, in deren Bereich das dichtende Material zu installieren ist. Befindet sich die Absperrvorrichtung in Schließstellung, wird an dieser Stelle Luftdichtigkeit über einen Anpressdruck hergestellt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Absperrvorrichtung ist benachbart zudem Verschlusskörper mindestens einseitig, wenigstens ein Federelement angeordnet.
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Eine derartige federnde Lagerung der Komponenten auf einer Achse unterstützt oben beschriebene Varianten zur Bedienung der Absperrvorrichtung. Ferner werden die Federelemente gezielt dazu platziert, um Anpressdrücke auf Dichtungen zu steuern.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Absperrvorrichtung weist der Verschlusskörper ein formbeständiges Dämmmaterial auf oder besteht vollständig aus dem formbeständigen Dämmmaterial, beispielsweise aus einem Schaumglas oder Polysterol. Da der überwiegende Teil des Verschlusskörpers im Wärmeverbundsystem der Außenwand montiert wird, vermeidet der Verschlusskörper aus dem formbeständigen Dämmmaterial eine Auskühlung des weiter bis zu einer Feuerstelle führenden Rohres.
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Das Dämmmaterial sollte vorzugsweise nicht brennbar sein, einen höheren Wärmedurchlasswiderstand aufweisen als die Wandkonstruktion, in der die Absperrvorrichtung eingebaut wird, geschlossenporig sein und je nach Anforderung dampfdiffusionsdicht und UV-stabil.
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Die Absperrvorrichtung wird vorteilhaft in einem Wärmedämmverbundsystem verwendet.
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Nachfolgend wird die Erfindung mittels eines in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Absperrvorrichtung erläutert. Es zeigen
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1 eine Absperrvorrichtung in Schließstellung in ihrer Einbausituation in einer Außenwand eines Gebäudes im Schnitt und
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2 die Absperrvorrichtung aus 1 in Offenstellung in einer separaten Schnittdarstellung
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Die 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Luftkanals 2 in einer Schließstellung (2) und einer Offenstellung (1). Der Luftkanal 2 durchdringt in einen Innenraum 9 führend eine Außenwand 4 eines Gebäudes mit von außen nach innen aufeinandergeschichtet einem Putz 6, einer Dämmschicht 7 und einem Mauerwerk 8.
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Die Absperrvorrichtung hat einen Verschlusskörper 10, der in der Schließstellung (1) einem Querschnittsverlauf des Luftkanals 2 angepasst denselben abschnittsweise ausfüllt.
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Der Verschlusskörper 10 ist zum Umschalten zwischen der Offenstellung (2) und der Schließstellung (1) in dem Luftkanal 2 verschiebbar.
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Der Luftkanal 2 ist in einem in eine Wandöffnung 5 der Außenwand 4 außenbündig eingesetzten Gehäuse 1 ausgebildet. Das Gehäuse 1 ist mithin als eine Aufnahme für den Verschlusskörper 10 ausgebildet. Das Gehäuse 1 selbst hat entlang des Luftkanals 2 zwischen einer Frontplatte 30 auf der Außenseite und einer dem Innenraum 9 zugewandten Rückplatte 31 konstante Außenabmaße, während der Luftkanal 2 einen sich entlang einer Kanalachse 3 verjüngenden Querschnitt aufweist. So kann außen durch ein Gitter 24 in den Innenraum 9 einströmende Luft entlang des breiter werdenden Verschlusskörpers 10 an in der Rückplatte 31 angeordnete Anschlüsse verteilt werden, vorliegend in einen zentralen Rohrstutzen 18. Dabei prallt die Luft gegen eine flache Außenseite 11 des Verschlusskörpers 10 und reißt an einer ebenfalls flachen Innenseite 13 ab.
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Der Verschlusskörper 10 ist konisch ausgebildet und schmiegt sich mit seinem Körpermantel 12 in Schließstellung (1) gegen eine Wandung des Luftkanals 2.
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Entlang des Luftkanals 2 ist benachbart zu dem Verschlusskörper 10 auf dessen Außenseite eine Platte 20 angeordnet. Die Platte 20 hält über ein zwischen Platte und Verschlusskörper 10 angeordnetes Federelement 15 einen variablen Abstand zu dem Verschlusskörper. Der Verschlusskörper 10 und die Platte 20 sind gemeinsam entlang des Luftkanals 2 verschiebbar. Dazu ist entlang der Kanalachse 3 eine Achse 32 mit einem darauf axial geführten Stellrohr 33 angeordnet. Das Stellrohr 33 durchdringt eine Durchtrittsöffnung 14 des Verschlusskörpers 10 und die Platte 20 ebenfalls zentral, ohne dass die Platte oder der Verschlusskörper fest auf dem Stellrohr axial fixiert sind. Es genügt beispielsweise ein innerer Anschlag 16 zur einseitigen Abstützung.
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Die Platte 20 ist dem Querschnittsverlauf des Verschlusskörpers 10 entlang des Luftkanals 2 und dem Querschnittsverlauf des Luftkanals 2 selbst angepasst. Dabei bildet die Platte 20 einen Querschnitt aus, der demnach außen weiteren Verlauf des sich verjüngenden Querschnitts des Verschlusskörpers 10 entspricht.
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Die Platte 20 weist der Frontplatte des Luftkanals 2 zugewandt ein Dichtmaterial 22 auf, vorliegend ein auf den äußeren Rand der Platte aufgetragenes elastisches Dichtmaterial.
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Der Verschlusskörper 10 besteht aus einem formbeständigen Dämmmaterial.
