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Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschluss für überflutungsgefährdete Öffnungen.
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Aus
DE 10 2005 027 428 B4 und
DE 20 2006 005 996 U1 sind Schließvorrichtungen bekannt, die es ermöglichen, Gebäude bei einem ansteigenden Wasserspiegel gegen das Eindringen von Wasser zu schützen. Hiervon besonders betroffen sind Kellerräume, die zur Außenumgebung Fenster, Türen oder sonstige Öffnungen aufweisen, welche zur Belüftung der Räume zumindest gelegentlich geöffnet werden müssen. Wird bei einem Ansteigen des Wasserspiegels das Schließen solcher Öffnungen übersehen, können große Schäden auftreten. Insbesondere in engen Kellerschächten kann bereits starker Niederschlag zu einem vorübergehenden Wasserstand führen, der über dem Niveau der betreffenden Öffnung liegt. Die bekannten Schließvorrichtungen besitzen neben der automatischen Schließfunktion überdies den Vorteil, bei einem Abfallen des Wasserspiegels selbsttätig wieder zu öffnen. Sie sind jedoch ausgesprochen aufwändig und dementsprechend teuer.
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Aus
DE 10 2005 034 158 B4 ist ferner eine Schließvorrichtung bekannt, mit der eine Öffnung z. B. in einer Scheibe oder dergleichen mittels eines Deckels manuell verschlossen werden kann, wobei außenseitig an dem Deckel anstehendes Wasser die eigentliche Schließkraft bereitstellt. Diese Lösung zeichnet sich durch eine hohe Dichtwirkung bei gleichwohl minimalem Herstellungs- und Montageaufwand aus. Ein automatisches Schließen ist damit jedoch nicht möglich. Wird bei Hochwassergefahr übersehen, den Deckel in die Öffnung einzusetzen, kann Wasser in die dann ungeschützten Räume vordringen.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Verschluss für überflutungsgefährdete Öffnungen zu schaffen, der selbsttätig schließt und öffnet und sich besonders einfach und kostengünstig herstellen lässt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Verschluss gemäß Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Verschluss für überflutungsgefährdete Öffnungen umfasst einen Körper mit einem Kugelflächenteilabschnitt zum Verschließen der Öffnung und eine Führungseinrichtung zum Überführen des Körpers aus einer der Öffnung vorgelagerten Position in eine die Öffnung verschließende Position, in der der Körper durch ein Überflutungsmedium mittelbar oder unmittelbar gegen die Öffnung gedrückt ist und diese abdichtet.
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Bei ansteigendem Pegel gelangt der Körper automatisch in die die Öffnung verschließende Position und liegt gegen diese mit einem kugeligen Abschnitt an, wobei die Schließkraft durch das Überflutungsmedium erzeugt wird. Fällt der Pegel ab, öffnet der Verschluss selbsttätig. Aufgrund der Kugelform ergibt sich eine gute Anlage und Dichtwirkung. Der Körper zentriert sich gewissermaßen selbst in der zu verschließenden Öffnung. Zudem ist es hierdurch möglich, eine wenig aufwändige Führungseinrichtung zu verwenden, wodurch sich insgesamt ein einfaches und kostengünstiges Verschluss-System ergibt.
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Gemäß einer ersten Ausführungsvariante weist die Führungseinrichtung einen Schwenkhebel auf. An diesem Schwenkhebel sind sowohl der Körper zum Verschließen der Öffnung als auch ein Schwimmer befestigt. Die Dichte des Schwimmers ist dabei kleiner als die Dichte des Überflutungsmediums ist, so dass der Schwimmer bei ansteigendem Pegel aufschwimmt, um den Körper mittels des Schwenkhebels aus der vorgelagerten Position in die die Öffnung verschließende Position zu schwenken. Im Vergleich zu den eingangs erläuterten Schließvorrichtungen weist diese Lösung bei Gewährleistung einer guten Dichtwirkung einen deutlich verringerten Fertigungs- und Montageaufwand auf.
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Der Körper zum Verschließen der Öffnung ist vorzugsweise als Schale ausgebildet, wobei der Kugelflächenteilabschnitt 10% bis 50% der Oberfläche einer Vollkugel ausmacht. Wird der Körper überflutet, erzeugt dieser keinen merklichen Auftrieb. Der Körper kann beispielsweise als Halbkugelschale ausgebildet sein. Alternativ kann eine Vollkugel vorgesehen werden, deren Gesamtdichte größer als die des Überflutungsmediums ist. Im Abdichtungsfall bleiben so Kräfte quer zur Öffnung gering.
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Über die Hebelarme am Schwenkhebel lässt sich die Schließkraft in gewünschter Höhe einstellen. Vorzugsweise ist der Abstand des Schwerpunkts des Körpers vom Drehzentrum des Schwenkhebels kleiner als der Abstand des Schwerpunkts des Schwimmers vom Drehzentrum.
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Vorzugsweise ist der Schwimmer als Hohlkugel ausgebildet, da hier ein großer Auftrieb von Vorteil ist.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante bildet die Führungseinrichtung eine Kulisse für den Körper zum Verschließen der Öffnung aus, entlang derer der Körper bei ansteigendem Pegel des Überflutungsmediums zwangsgeführt ist. Hierdurch können bewegliche Elemente vollständig vermieden werden. Bei ansteigendem Pegel wirkt das Überflutungsmedium unmittelbar auf den Körper ein, um diesen zu verlagern und schließlich gegen die zu verschließenden Öffnung zu drücken. Ein zusätzlicher Schwimmer ist in diesem Fall nicht unbedingt nötig. Der Aufbau des Verschluss-Systems ist hierdurch sehr einfach.
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Der Körper zum Verschließen der Öffnung umfasst mindestens einen Kugelkörper. Im Prinzip genügt bereits ein einziger Kugelkörper. Durch eine Hintereinanderschaltung mehrerer Kugelkörper kann jedoch ein größerer Auftrieb und damit eine größere Schließkraft erzeugt werden. Vorzugsweise ist mindestens ein Kugelkörper in Form einer Hohlkugel vorgesehen, um den Auftrieb weiter zu vergrößern.
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Die Kulisse weist beispielsweise Seile, Stäbe oder ein Rohrelement zur Führung des mindestens einen Kugelkörpers auf. Ferner ist an der Kulisse eine Halteeinrichtung zum Positionieren des mindestens einen Kugelkörpers in der der Öffnung vorgelagerten Position vorgesehen, damit der bzw. die Kugelkörper nicht verloren gehen kann.
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Grundsätzlich ist es möglich, eine bereits bestehende überflutungsgefährdete Öffnung mit einem Verschluss der vorstehend erläuterten Bauart nachzurüsten. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Verschluss in ein Fenster, eine Scheibe oder eine Platte integriert, das bzw. die in oder vor einer Gebäudeöffnung anordenbar ist. Die die überflutungsgefährdete Öffnung, welche zu verschließen ist, ist hierbei an dem Fenster, an der Scheibe oder an der Platte ausgebildet. Hierdurch ergibt sich in Bezug auf die Montage Vorort durch den Verschluss kein größerer Zusatzaufwand.
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Dabei ist es weiterhin von Vorteil, wenn ein gegebenenfalls vorhandener Schwenkhebel an dem Fenster, der Scheibe oder der Platte drehbar gelagert ist.
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Die überflutungsgefährdete Öffnung kann beispielsweise in einer transparenten Scheibe ausgebildet sein.
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Ferner ist es möglich, einen Rohrstutzen vorzusehen, der mit einem Ende an ein Rohr oder eine Öffnung anschließbar ist und an seinem anderen Ende die durch den Kugelkörper zu verschließende Öffnung aufweist. Hierdurch kann beispielsweise im Hinblick auf beengte Räumlichkeiten die Position der Öffnung verlagert werden, um ein Verschließen durch einen vom Überflutungsmedium verursachten Auftrieb zu erleichtern. Der Körper zum Verschließen der Öffnung kann hierbei ebenfalls über einen Schwenkarm in die Schließstellung gebracht werden. Bei einer vorwiegend oder streng horizontalen Ausrichtung der Öffnung kommt jedoch bevorzugt die oben erläuterte Kulissenführung zum Einsatz.
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Zur Erleichterung der Montage ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Führungseinrichtung an dem Rohrstutzen befestigt, so dass beide gemeinsam eine vormontierbare Baueinheit bilden, welche beispielsweise an einem Abflussrohr oder an eine gebäudeseitige Entlüftungsöffnung angeschlossen werden kann. Der Rohrstutzen kann bei Bedarf beliebig verlängert werden. Zudem kann dieser drehbar ausgeführt sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Führungseinrichtung einen ersten Flansch auf, der an einem Rohrende befestigbar ist, sowie einen zweiten Flansch zum Halten des Kugelkörpers in der der Öffnung vorgelagerten Position. Ferner weist die Führungseinrichtung mehrere Seile oder Stäbe oder ein Rohrelement auf, über die bzw. das der zweite Flansch mit dem ersten Flansch verbunden ist, wobei der mindestens eine Kugelkörper zwischen den Seilen oder Stäben oder innerhalb des Rohrelements aufgenommen und durch diese bzw. dieses geführt ist. Die durch ergibt sich ein besonders einfach herstellbares und montierbares Verschluss-Systems, das bei ansteigendem Pegel automatisch schließt und bei abfallendem Pegel wieder öffnet.
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Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann der Körper zum Verschließen der Öffnung mit einer elastischen Masse überzogen sein. Alternativ oder ergänzend kann in der Öffnung eine Dichtung angebracht sein, gegen die Körper zum Verschließen der Öffnung in Schließposition anliegt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels in geöffneter Stellung,
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2 eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiels in geschlossener Stellung,
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3 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels in geöffneter Stellung, und in
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4 eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels in geschlossener Stellung.
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Das erste Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 zeigt einen Verschluss 10 für eine überflutungsgefährdete Öffnung, die hier beispielhaft als Lüftungsöffnung in einem Kellerfenster 1 ausgebildet ist. Dem Kellerfenster ist ein Kellerfensterschacht vorgelagert. Bei Starkregen oder Anschwellen benachbarter Gewässer besteht die Gefahr, dass es in dem Kellerschacht zu einem Rückstau kommt und Wasser über die Lüftungsöffnung in die dahinterliegenden Räume eindringt. Dies wird durch den nachfolgend näher erläuterten Verschluss 10 zuverlässig verhindert, da dieser bei ansteigendem Pegel automatisch schließt.
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Der erfindungsgemäße Verschluss 10 umfasst einen Körper 11 zum Verschließen der in der transparenten Scheibe des Kellerfensters 1 ausgebildeten runden Öffnung 12. Der Körper 11 zum Verschließen der Öffnung ist vorliegend als Kugelkörper dargestellt, dessen Gesamtdichte vorzugsweise größer als die des Überflutungsmediums ist. Es ist jedoch möglich, diesen als Teilkugel auszubilden. In jedem Fall ist die der Öffnung zugewandte Seite des Körpers 11 zumindest als Kugelflächenteilabschnitt ausgebildet, wobei dieser im Fall einer Teilkugel 10% bis 50% der Oberfläche einer Vollkugel ausmacht. Der Körper 11 kann dabei auch schalenartig ausgebildet sein. Durch eine derartige Ausgestaltung wird bei einer Überflutung des Körpers 11 das Entstehen von Kräften quer zur Öffnung 12 aus dem Auftrieb des Körpers 11 vermieden.
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Der Kugelkörper 11 muss ist hinreichend druckfest, damit dieser bei maximaler Schließkraft im Bereich der Anlage gegen die Öffnung 12 nicht verquetscht wird. Besonders geeignete Materialien sind Aluminium und Kunststoff.
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Weiterhin umfasst der Verschluss 10 eine Führungseinrichtung 13 zum Überführen des Körpers 11 aus einer der Öffnung 12 vorgelagerten Position, die in 1 dargestellt ist, in eine die Öffnung 12 verschließende Position, wie dies in 2 gezeigt ist. In dieser Schließstellung ist der Körper 11 durch das Überflutungsmedium mittelbar gegen die Öffnung 12 gedrückt und dichtet diese ab. Bei Hochwasser oder Starkregen ist das Überflutungsmedium Wasser. Es ist jedoch möglich, den Verschluss 10 auch gegen das Vordringen anderer Flüssigkeiten wie beispielsweise Öl oder dergleichen einzusetzen.
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Die Führungseinrichtung 13 weist einen Schwenkhebel 14 auf, der an dem Kellerfenster um ein Drehzentrum A drehbar gelagert ist. Hierzu ist entweder an einem Rahmen des Kellerfensters oder an der Scheibe desselben ein entsprechendes Gelenk befestigt. Der Schwenkhebel 14 weist einen ersten Hebelarm 15 auf, an dem der Körper 11 befestigt ist, sowie einen zweiten Hebelarm 16, an dem ein Schwimmer 17 befestigt ist. Der Schwimmer 17 ist auf das Überflutungsmedium derart abgestimmt, dass der Schwimmer 17 bei ansteigendem Pegel aufschwimmt. Dementsprechend ist die Gesamtdichte des Schwimmers 17 kleiner als die des Überflutungsmediums. Bei einem Aufschwimmen des Schwimmers 17 wird der Schwenkhebel 14 um das Drehzentrum A gedreht, wodurch der Körper 11 mittels des Schwenkhebels 14 aus der vorgelagerten Position in die die Öffnung 12 verschließende Position gelangt.
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Zur Erzielung einer hohen Schließkraft an der Öffnung 12 ist der Abstand des Schwerpunkts M des Körpers 11 vom Drehzentrum A des Schwenkhebels 14 kleiner als der Abstand des Schwerpunkts S des Schwimmers 17 vom Drehzentrum A. Vorzugsweise ist das Verhältnis der Abstände kleiner als 0,6 und größer als 0,1.
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Vorzugsweise ist der Schwimmer 17 als Hohlkugel ausgebildet, um einen großen Auftrieb zu erzielen. Anstelle einer Kugel können für den Schwimmer 17 jedoch auch anders geformte Körper zum Einsatz kommen. Da auf den Schwimmer 17 keine hohen Flächenpressungen einwirken, kann dieser auch aus einem geschäumten Material wie beispielsweise Polystyrolschaumstoff oder dergleichen gefertigt sein.
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Durch ein geringes Spiel in der Befestigung des Körpers 11 zum Verschließen der Öffnung 12 an dem ersten Hebelarm 15 des Schwenkhebels 14 und/oder ein geringes Spiel in der Lagerung des Schwenkhebels 14 lässt sich ohne großen Aufwand eine Selbstzentrierung des Körpers 11 in der Öffnung 12 gewährleisten, wodurch zum einen eine gute Dichtwirkung erzielt wird und zum anderen der Hebelmechanismus einfach bleibt. Wie den 1 und 2 entnommen werden kann, kommt die Erfindung mit einem einzigen Kniehebel aus.
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Die Schließkraft wird bei einem Ansteigen des Pegels des Überflutungsmediums zunächst durch den Schwimmer 17 erzeugt, so dass die Öffnung 12 geschlossen wird, bevor der Pegel diese erreicht. Steigt der Pegel bis auf Höhe der Öffnung 12 an, so wirkt das Überflutungsmedium auch unmittelbar auf den Körper 11 ein, um die Schließkraft weiter zu erhöhen.
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Bei einem Abfallen des Pegels öffnet der Verschluss automatisch aufgrund der an dem Schwenkhebel 14 angreifenden Gewichtskräfte von Körper 11 und Schwimmer 17.
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Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann der Körper 11 mit einer elastischen Masse überzogen sein. Ferner kann in der Öffnung 12 eine Dichtung angebracht sein.
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Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verschlusses 10 wurde im Zusammenhang mit einer Lüftungsöffnung in einem Kellerfenster 1 näher erläutert, Der Verschluss 10 kann jedoch auch im Zusammenhang mit anderen überflutungsgefährdeten Öffnungen an Gebäuden, wie zum Beispiel Rohrauslässen, zum Einsatz kommen.
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Der Verschluss 10 kann an solchen Öffnungen nachgerüstet werden. Es ist jedoch auch möglich, den Verschluss 10 in ein Fenster 1, eine Scheibe, eine Platte oder dergleichen zu integrieren, welches bzw. welche in oder vor einer Gebäudeöffnung montiert werden. Im letztgenannten Fall ist die durch den Körper 11 zu verschließende Öffnung 12 an dem betreffenden Fenster 1 bzw. an der betreffenden Scheibe 2 oder Platte ausgebildet, wobei im Hinblick auf eine einfache Montage einer solchen Baueinheit der Schwenkhebel 14 an dem Fenster, der Scheibe oder der Platte drehbar gelagert ist. Bei einer Nachrüstvariante kann der Schwenkhebel 14 jedoch auch an anderer Stelle, beispielsweise an einem Wandabschnitt des Gebäudes 3, mittels eines an diesem befestigten Gelenks gelagert werden.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Verschluss 20 für überflutungsgefährdete Öffnungen, wobei hier beispielhaft wiederum eine Lüftungsöffnung dargestellt ist.
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Der Verschluss 20 umfasst einen Körper 21 zum Verschließen einer Öffnung 22, wobei auch hier die Dichtwirkung über einen Kugelflächenteilabschnitt hergestellt wird. Der Körper 21 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen einzigen Kugelkörper gebildet. Es ist jedoch auch möglich, stattdessen eine Kette aus mehreren hintereinandergeschalteten Kugelkörpern vorzusehen. Der oder die Kugelkörper können dabei als Hohlkugeln ausgeführt sein. Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann derjenige Körper 21, welcher in Anlage gegen die Öffnung 22 gelangt, um diese abzudichten, mit einer elastischen Masse überzogen sein. Ferner kann an der Öffnung 22 eine Dichtung aus einem elastischen Material angebracht sein.
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Weiterhin umfasst der Verschluss 20 eine Führungseinrichtung 23 zum Überführen des mindestens einen Kugelkörpers 21 aus einer der Öffnung 22 vorgelagerten Position, die in 3 dargestellt ist, in eine die Öffnung 22 verschließende Position, die in 4 gezeigt ist. In der Schließstellung ist der Kugelkörper 21 durch das Überflutungsmedium unmittelbar gegen die Öffnung 22 gedrückt und dichtet diese ab. Bei Hochwasser oder Starkregen ist das Überflutungsmedium Wasser. Es ist jedoch möglich, den Verschluss auch gegen das Vordringen anderer Flüssigkeiten wie beispielsweise Öl einzusetzen.
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Die Führungseinrichtung 23 ist vorliegend als Kulissenführung ausgebildet. Sie umfasst dementsprechend eine Kulisse 24, entlang derer der mindestens eine Kugelkörper 21 bei ansteigendem Pegel des Überflutungsmediums zwangsgeführt ist. Weiterhin ist an der Führungseinrichtung 23 eine Halteeinrichtung 25 zum Positionieren des mindestens einen Kugelkörpers 21 in der der Öffnung 22 vorgelagerten Position vorgesehen, damit der bzw. die Kugelkörper 21 nicht verloren gehen kann bzw. können. Dieser bzw. diese sind vielmehr in der Führungseinrichtung 23 gefangen und können sich lediglich zwischen der Halteeinrichtung 25 und der Öffnung 22 hin und her bewegen.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Verschluss 20 zusätzlich einen Rohrstutzen 26 auf, der mit einem Ende an eine Gebäudeöffnung 4 anschließbar ist und an seinem anderen Ende die durch den Kugelkörper 21 zu verschließende Öffnung 22 aufweist. Die Rohrstutzen 26 ist abgewinkelt und verlegt gewissermaßen die zu schützende Öffnung in eine Horizontalebene. Dies hat den Vorteil, dass weder ein zusätzlicher Schwimmer noch ein Schwenkhebel benötigt werden. Vielmehr gelangt der Kugelkörper 21 bei ansteigendem Pegel des Überflutungsmediums durch Aufschwimmen unmittelbar in Anlage gegen die zu verschließende Öffnung 22. Hierdurch wird ein besonders einfacher Aufbau erzielt.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Kulisse 24 Seile 27 auf, welche neben der Öffnung 22 herabhängen und die Halteeinrichtung 25 tragen. Anstelle von Seilen 27 können auch mehrere Stäbe vorgesehen werden. Alternativ hierzu kann der Öffnung 22 ein Rohrelement zur Führung des Kugelkörpers 21 vorgelagert sein, das mit einem Ende an die Öffnung 22 angeschlossen ist und an seinem anderen Ende die Halteeinrichtung 25 aufweist.
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Insbesondere kann die Führungseinrichtung 23 am Rohrstutzen 26 befestigt sein und mit diesem eine vormontierbare Baueinheit bilden. Zur Befestigung dient ein erster Flansch 28, der an einem Rohrende befestigbar ist. Ein zweiter Flansch 29 übernimmt die Funktion der Halteeinrichtung 25 zum Halten des Kugelkörpers 21 in der der Öffnung 22 vorgelagerten Position. Mehrere Seile 27 verbinden den zweiten Flansch 29 mit dem ersten Flansch 28. Anstelle von Seilen 27 können auch Stäbe oder ein gegebenenfalls perforiertes Rohrelement vorgesehen sein. Letztere ermöglichen es bei Bedarf, die so gebildete Kulisse 24 zur Vertikalrichtung schräg zu stellen.
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Der Rohrstutzen 26 kann auch an eine Öffnung in einem Fenster, einer Scheibe oder einer Platte angeschlossen werden, das bzw. die in oder vor einer Gebäudeöffnung montiert wird.
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Ferner kann der Rohrstutzen 26 auch an einen Rohrauslass des Gebäudes, beispielsweise an ein Abwasserrohr angeschlossen werden.
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Bei entsprechender Ausgestaltung kann der Verschluss 20 auch ohne Rohrstutzen 26 ausgeführt und mit der Führungseinrichtung 23 unmittelbar an den Rohrauslass angeschlossen werden.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Ansprüche definierten Ausgestaltungen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005027428 B4 [0002]
- DE 202006005996 U1 [0002]
- DE 102005034158 B4 [0003]
