DE2719478A1

DE2719478A1 - Schwimmer fuer schwimmerhahn

Info

Publication number: DE2719478A1
Application number: DE19772719478
Authority: DE
Inventors: Adolf Schoepe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-19
Filing date: 1977-05-02
Publication date: 1978-01-26
Also published as: JPS5312527A; CH612741A5; JPS5531355B2; GB1528291A; CA1046892A; DE2719478C2; MX144000A; US4080986A; AU2057476A

Description

Dipl.inc. HAN» ZAPFE

-3-

D - 60S OFFENBACH (MAIN) KAISERSTRASSE BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

TELEFON (0611) 88 27

o9.03.1977 .' Zap/He

134/1

Adolf Schoepe North Raymond Avenue Fullerton, CALIFORNIA Vereinigte Staaten von Amerika

" Schwimmer für Schwimmerhahn"

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Die Erfindung betrifft einen Schwimmer für einen Schwimmerhahn, insbesondere zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes in Behältern, wobei der Schwimmer einen hohlen Schwimmerkörper mit einer oberen und einer unteren Wand und mit Seitenwänden besitzt.

Insbesondere betrifft die Erfindung einen Schwimmer mit einem im wesentlichen geschlossenen, hohlen Innenraum, der in seinem unteren Bereich Flüssigkeit als Ballast und in seinem oberen Bereich Luft für seine Schwimmfähigkeit aufnimmt.

Es sind verschiedene Schwimmerbauarten zur Verwendung in Schwimmerhähnen und dergleichen bekannt, welche zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes in Behältern benutzt werden, z.B. Schwimmer für Schwimmerhähne zur Überwachung des Wasserstandes in Spülkästen von Wasserklosetts. Es ist neuerdings üblich, derartige Schwimmer vollständig aus Kunststoff herzustellen. Sie besitzen im wesentlichen geschlossene, hohle Innenräume, wobei der untere Teil des hohlen Innenraums Ballastflüssigkeit aufnimmt und der obere Teil des hohlen Innenraums Luft enthält, damit der Schwimmer auf der Flüssigkeit schwimmen kann. Kombinierte Flüssigkeits- und Luftdurchflussöffnungen sind normalerweise 1n den Schwimmerseitenwänden für eine Flüssigkeits- und Luftströmung in den oder aus dem hohlen Innenraum des Schwimmers heraus vorgesehen.

Die bekannten hohlen Kunststoffschwimmer besitzen einen zweckmassigen Aufbau und sind zuverlässig im Betrieb, haben jedoch eine unerwünschte Geräuschentwicklung. Verschiedene Geräusche benachbarter Teile des Schwimmerhahnes werden in den hohlen Innenraum des Schwimmers übertragen oder gelangen auf andere Art und Weise in den hohlen Schwimmer, der stets einen wesentlichen Volumensanteil an Luft enthält. Dadurch entstehen Echogeräusche im Innern des Schwimmers, welche durch die Öffnungen in den Seltenwänden des Schwimmers an die Umgebung übertragen werden. Diese Geräuschentwicklung ist natürlich besonders unerwünscht, falls die Schwimmer im Zusammenhang mit Schwimmerhähnen verwendet werden, die in Wasserklosetts von Wohnungen benutzt werden. Die 6·-

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rausche sind nicht nur ausschließlich aus ästhetischen Gründen insbesondere in Wohnungen störend. Falls Schwimmerhähne mit solchen Schwimmern in Badezimmern benutzt werden, die unmittelbar neben Schlafräumen liegen, sind die Geräusche noch unerwünschter, da eine Störung der Nachtruhe zu erwarten ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schwimmer zur Verwendung in Schwimmerhähnen oder dergleichen zur Oberwachung des Flüssigkeitsstandes in Behältern zu schaffen, bei dem die Geräuschentwicklung und -übertragung wesentlich herabgesetzt ist, und zwar trotz der Tatsache, daß der Schwimmci ei nen im wesentlichen geschlossenen, hohlen Innenraum aufweist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Schwimmer erfindungsgemäß dadurch, daß eine Schwimmerführung vertikal durch den Innenraum des Schwimmers zwischen der oberen und der unteren Wand ragt, die den Innenraum des Schwimmers horizontal unterteilt und von dem Schwimmerinnenraum umgeben ist, wobei die Führung in dem Schwimmerkörper horizontal versetzt ist und in verhältnismässig kleinem Abstand von einem Teil der Schwimmerseitenwand entfernt ist, und daß eine Durchflussöffnung in dem genannten Teil der Schwimmerseitenwand vorgesehen ist und in den Innenraum des Schwimmerkörpers führt, wobei die Durchflussöffnung in bezug auf die Führung horizontal zentriert ist und eine horizontale Abmessung aufweist, welche nicht größer ist als die horizontale Abmessung der Führung, so daß ein Strömungsweg, welcher durch die Durchflussöffnung in den hohlen Innenraum des Schwimmerkörpers hinein oder aus demselben herausführt, horizontal aufgeteilt ist und jeweils zur Hälfte auf jeder Seite der Führung liegt.

Durch die horizontale Versetzung einer durch den Schwimmer verlaufenden Vertikai führung in Richtung zu einer Seite des hoh len Innenraums und durch eine Fl üssigkeiis- und vorzugsweise

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eine Luftdurchflussöffnung, welche horizontal zentriert in bezug auf die Vertikai führung in einer Seitenwand des Schwimmers angeordnet ist, erhält man einen geteilten Strömungsweg in das Innere des Schwimmers und aus demselben heraus. der etwa je zur Hälfte auf jeder Seite der Vertikai führung liegt. Man hat erkannt, daß durch diese eingeschränkten 'Strömungswege und das im übrigen verschlossene Innere des Schwimmers eine Dämpfung der üblichen Echogeräusche ermöglicht wird, die im hohlen Innenraum des Schwimmers durch andere Bauteile des Schwimmerhahnes erzeugt werden, so daß diese Echogeräusche nur sehr schwer aus dem hohlen Innenraum des Schwimmers entweichen können.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schwimmers ist die Schwimmerführung eine Hülse, welche im Horizontalschnitt im wesentlichen kreisförmig ist und im Innern des Schwimmers gekrümmte Flächen aufweist. Weiterhin können die horizontal in der Nähe der Führungshülse angeordneten inneren Flächen des Schwimmers ebenfalls eine gekrüwett Form aufweisen. Dementsprechend haben die Strömungskanäle·Im Innern des Schwimmers glatte gekrümmte Seiten, was einer Geräuschentwicklung und übertragung weiter entgegenwirkt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 1 bis 6 dargestellt und wird nachfolgend ausführlicher beschri eben.

Es zeigen:

Figur 1 einen teilweisen Vertikaischnitt durch einen Spülkasten eines Wasserklosetts, der ein Schwimmerventil zur überwachung des Wasserstandes im Spül tank aufweist und wobei das Schwimmerventil mit einem Schwimmer entsprechend der Erfindung versehen ist.

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Figur 2 eine Draufsicht auf den Schwimmer nach Figur 1 ohne den in Figur 1 dargestellten Schimmerhahn und den Spülkasten in vergrößertem Maßstab,

Figur 3 einen Vertikaischnitt entlang der Linie 3-3 durch den Gegenstand gemäß Figur 2 in nochmals ver

größertem Maßstab,

Figur 4 eine Seitenansicht in Richtung der Pfeile 4-4 in Figur 2,

Figur 5 einen Hörizonta1schnitt entlang der Linie 5-5 in

Figur 3 in einem gegenüber Figur 3 verkleinerten Maßstab und

Figur 6 eine verkleinerte Draufsicht von unten in Richtung der Pfeile 6-6 in Figur 3.

Die Figur 1 zeigt einen Schwimmer 10, der in Verbindung mit einem Schwimmerhahn 12 benutzt wird, welcher zur überwachung des Wasserstandes in einem Spülkasten 14 eines Wasserklosetts eingebaut ist. Die Anwendung des Schwimmers 10 entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem Schwimmerhahn 12 in einem Spülkasten 14 ist nur ein mögliches Anwendungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. In Figur 1 ist der Schwimmerhahn an einer Bodenwand 16 des Spülkastens 14 befestigt und über ein Einlassrohr 18 an eine Wasserleitung angeschlossen. Das Einlassrohr 18 ragt durch ein Aus- lassrohr 20, das sich im Innern des Spülkastens befindet. Ein Durchflussregelventi1 22 befindet sich an den oberen Enden des Einlassrohres 18 bzw. des Auslassrohres 20 zur Aufnahme des Was sers aus dem Einlassrohr. Falls das Ourchflussregelventil offen 1st, verläßt das Wasser dieses Ventil nach unten und strömt um die äußere Seite des Einlassrohres in dem Auslassrohr 20, bis es schließlich durch Auslassöffnungen 24 in den Spülkasten 14 ausströmt.

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Das Durchf1ussregelventi1 22 wird zwischen einer Offenstellung zum Einleiten des Wassers in den Spülkasten 14, und einer geschlossenen Stellung zur Unterbrechung der Wasserströmung mittels eines im wesentlichen horizontalen Betätigungshebels 26 bewegt, dessen äußeres Ende schwenkbar über eine Verbindungsstange 28 und eine Klemme 30 mit dem Schwimmer 10 verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schwimmer 10 vertikal beweglich auf dem Auslassrohr 20 des Schwimmerhahnes 12 unterhalb des Durchflussregelventils 22 angeordnet. Der Schwimmer 10 hat eine hohle Bauweise,wobei der vorhandene Flüssigkeitsstand, im vorliegenden Falle der Wasserstand, im unteren Teil des Schwimmers als Ballast dient, während die Luft im oberen Teil des Schwimmers den erfoder1ichen Auftrieb erzeugt.

Der Schwimmer 10 besteht aus einem vorzugsweise zweiteiligen und im wesentlichen aufrechten, zylindrischen Körper 32 aus gegossenem Kunststoff. Der Körper ist im wesentlichen geschlossen und hat einen hohlen Innenraum 34. Eine Vertikai führung für den Schwimmer 10 wird durch eine im wesentlichen zylindrischen Führungshülse 36 gebildet, die sich vertikal zwischen der oberen Wand 38 und der unteren Wand 40 durch den hohlen Innenraum 34 erstreckt. Erfindungswesentlich ist, daß die Führungshülse 36 in dem hohlen Innenraum 34 des Körpers 32 horizontal versetzt angeordnet ist, so daß sie sich in verhaitnismässig kleinem horizontalen Abstand von einem Teil 42 einer im wesentlichen zylindrischen Schwimmerseitenwand 44 befi ndet.

Entsprechend einem weiteren, wesentlichen Merkmal der Erfindung ist eine vorzugsweise vertikale, längliche oder rechteckige Durchflussöffnung 46 in dem Teil 42 der Seitenwand 44 vorgesehen, welche zu dem hohlen Innenraum 34 führt. Diese öff nung 46 ist an einer Stelle längs der vertikalen Höhe der Seiten wand vorgesehen. Die Durchflussöffnung 46 ist in bezug auf die Führungshülse 36 horizontal zentriert, und die Breite der öff nung ist in horizontaler Richtung nicht größer als die Breite

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der Führungshülse, sondern vorzugsweise wesentlich kleiner als die Breite der Führungshülse. Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, entsteht hierdurch ein Strömungsweg 48 durch die Durchflussöffnung 46, welche unmittelbar gegenüber der Führungshülse 36 liegt, der sich im hohlen Innenraum 34 des Schwimmers sofort trennt bzw. verzweigt, so daß etwa je die Hälfte der Strömung um je eine Seite der Führungshülse 36 in den hohlen Innenraum 34 hineinströmt oder aus diesem austritt. Der aufgeteilte Strömungsweg 48 in dem hohlen Innenraum 34 des Schwimmers ist infolge der gekrümmten inneren Flächen 50 der Seitenwand und der gekrümmten äußeren Flächen 52 der Führungshülse 36 durch bogenförmige Flächen begrenzt.

Bei Schwimmern dieser Bauart mit Flüssigkeits- oder Wasserballast und Luftkammer ist die Durchflussöffnung 46 üblicherweise für den Eintritt der Wasser- und Luftströmung in den hohlen Innenraum 34 und für den Austritt der Wasser- und Luftströmung aus diesem vorgesehen.Der niedrigste Wasserstand in dem hohlen Innenraum 34 ist durch einen unteren Rand 54 der Durchf1ußöffnung 46 bestimmt, während die untere Grenze des Luftvolumens

in dem hohlen Innenraum durch den oberen Rand 56 der Durchflussöffnung festgelegt ist, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Durch diese vorgegebenen Grenzen verbleibt eine geeignete Ballastwassermenge in dem hohlen Innenraum 34, und die Luftmenge gewährleistet den erforderlichen Auftrieb, z.B. bei Verwendung des Schwimmers zusammen mit einem Schwimmerhahn 22, worauf noch ausführlicher eingegangen wird.

Bei bekannten Schwimmerhähnen dieser Bauart mit einem, hohl en Schwimmerkörper zur Aufnahme von Ballastwasser und Schwimmluft ist es bekannt, daß die Betriebsgeräusche des Schwimmerhahnes sowie auch andere eindringende äußere Geräusche im Innern des Schwimmers widerhallen, was leicht wahrnehmbar ist und durch die Durchflussöffnung oder -öffnungen nach aussen übertragen wird. Durch die Verbesserung entsprechend der vorliegenden Erfindung, durch welche die Strömung durch die öffnung 46 in den hohlen

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Innenraum 34 des Körpers 32 infolge der Führungshülse 36, welche die öffnung 46 verdeckt, in zwei Tei1 strömungen aufgeteilt wird, werden diese Geräusche wesentlich gedämpft und sind außerhalb des Schwimmers 10 wesentlich weniger st*rk wahrzunehmen. Ausserdem ist bei der vorliegenden Erfindung der Strömungsweg 48 nicht nur aufgeteilt und um die Führungshülse 36 herumgeführt, sondern jeder der beiden Tei1strömungswege hat ausserdem noch eine verhältnisnässig glatte Krümmung, die durch die gekrümmte innere und äussere Fläche 50 bzw. 52 der Schwimmkörperseitenwand 44 bzw. der Führungshülse 36 bestimmt sind, was auch zur Herabsetzung der Schal 1fortpflanzung aus dem Schwimmer heraus beiträgt und trotzdem gute Strömungseigenschaften gewährleistet.

Die obere Wand 38 und die Seitenwände 44 des Schwimmerkörpers

32 und die Führungshülse 36 sind vorzugsweise aus einem Stück gegossen und über die Bodenwand 40 gestülpt, welche ebenfalls aus einem Teil besteht. Auf diese Weise ist der Schwimmer 10 sehr einfach zum Verschllessen des inneren Hohlraumes 34 unter Freilassung der Durchflussöffnung 46 zusammenzubauen. Weiter hin hat die obere Wand 38 des Schwimmerkörpers 32 einen ange gossenen, zum Teil gekrümmten, nach oben ragenden Ansatz 58, welcher das innere Volumen des hohlen Innenraumes 34 des Schwimmerkörpers 32 zur Luftaufnahme vergrössert, wodurch sich die Schwimmfähigkeit verbessert. Diese Formgebung des Schwimmerkör pers 32 ist im Schnitt in Figur 3 und in der Ansicht in den Fi guren 2 und 4 dargestellt. Der Ansatz 58 in der oberen Wand des Schwimmerkörpers ermöglicht es, daß der Schwimmer 10 sich nach oben um das Ventil 22 des Schwimmerhahnes 12 herum annähern kann, falls der Schwimmer sich in seiner oberen Stellung befindet, wo durch eine gefällige und kompakte Form des Schwimmerhahnes mit dem Schwimmer erhalten wird, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Schließlich ist ein Ansatz 60 an der Seitenwand 44 des Schwimmerkörpers angegossen. Dieser Ansatz dient zum Anschluß der Verbindungsstange 28 des Schwimmerhahnes, um den Schwimmer 10 zur Betä- tigung des Durchf1ussventi1 es 22 mit dem Schwimmerhahn 12 zu verbinden .

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Zur Beschreibung der Betriebsweise des Schwimmerhahnes 12 mit dem Schwimmer 10 bei der überwachung des Wasserstandes im Spülkasten 14 wird angenommen, daß das Wasser in dem Spülkasten bis zu einer maximalen Höhe steht, die durch die gegebene relative vertikale Einstellung zwischen dem Schwimmer und dem Schwimmerhahn festgelegt ist (Fig. 1). Dabei hält der Schwimmer den Venti1betätigungshebel 26 in seiner nach oben geschwenkten Stellung, um das Ventil 22 geschlossen zu halten. In dieser Betriebsstel1ung bleibt der Wasserstand im Innenraum 34 des hohlen Schwimmers in einer Höhe, die im wesentlichen durch den oberen Rand 56 der Durchflussöffnung 46 bestimmt ist. Der Rest des hohlen Innenraumes 34 des Schwimmers enthält ei ngeschl untne Luft, da die Durchflussöffnung 46 des Schwimmers durch das Wasser abgedichtet ist.

Falls der Wasserstand im Spülkasten 14 durch Ablassen des Wassers aus dem Kasten über ein übliches, nicht dargestelltes Ablassventil in der Bodenwand 16 des Spülkastens fällt, so bewirkt der Wasserballast in dem hohlen Innenraum 34 des Schwimmers eine Bewegung des Schwimmers 10 vertikal nach unten entlang dem Auslassrohr 20 des Schwimmerhahnes, obwohl anfangs Wasser durch die Durchflussöffnung 46 bis zum unteren Rand 54 herausfließt. Hierdurch wird der Betätigungshebel 26 des Schwimmerhahnes nach unten geschwenkt und das Durchflußventil 22 des Schwimmerhahnes geöffnet. In diesem Augenblick beginnt sofort die Was- serströmung in dem Einlassrohr 18 des Schwimmerhahnes nach oben zum Durchflussventil 22 und nach unten durch das Auslassrohr des Schwimmerhahnes und die Auslassöffnungen 24 in den Spülkasten zu fließen, um diesen wieder zu füllen. Falls der steigende Wasserstand im Spülkasten in der untersten Stellung des Schwimmers, die durch seine Verbindung mit den nach unten geschwenkten Ventilbetätigungshebel 26 des Schwimmerhahnes 12 bestimmt ist, bis zum unteren Teil des Schwimmers 10 ragt, so wird das Wasser in dem hohlen Innenraum 34 des Schwimmers vom unteren Rand 54 der Durchflussöffnung 46 wieder bis zum oberen Rand 56 der Durchfluss-

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öffnung nachgefüllt, wobei der Schwimmer 10 in seiner untersten Stellung bleibt. Dadurch wird die Luft wieder in dem hohlen Innenraum des Schwimmers eingeschlossen, der schliesslich einen Auftrieb erfährt, der ein Steigen des Schwimmers längs dem Auslassrohr 20 des Schwimmerhahnes bewirkt.

Die durch die eingeschlossene Luft erzeugte Auftriebskraft des Schwimmers 10 bewegt den Schwimmer vertikal nach oben längs dem Auslassrohr 20 des Schwimmershahnes in Richtung auf die geschlossene Stellung des Durchf1ussventi1 es 23. Der Wasserballast und die Schwimmluft in dem hohlen Innenraum 34 des Schwimmers sind durch die Lage der Durchflussöffnung 46 bestimmt und bewirken eine Bewegung des Schwimmers nach oben bis in seine höchste Stellung zum Schliessen des Durchf1ussventi1 es 22, um die Wasserströmung in den Spülkasten zu unterbrechen, sobald die in Figur 1 dargestellte Wasserstandshöhe wieder erreicht ist.In üblicher Weise könnea kleine Veränderungen der maximalen Wasserstandshöhe im Spülkasten 14 durch Einstellung der relativen vertikalen Stellung zwischen dem Schwimmer 10 und dem Schwimmerhahn 12 durch eine geringe Veränderung der Lage der Klemme JO längs der Verbindungsstange 28 vorgenommen werden. Aufgrund der Merkmale gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet der Schwimmer 10, der einen im wesentlichen geschlossenen hohlen Innenraum aufweist und für seine Betriebsweise einen FlüssigkeitSr oder Wasserballast und Schwimmluft aufnehmen kann, durch eine neue Formgebung und Lage bestimmter Schwimmerteile bei gleichbleibender guter Betriebssicherheit des Schwimmers eine wesentliche Herabsetzung der Echolaute und der übertragung derselben. Durch eine besondere Einstellung der Durchflussöffnung 46 in bezug auf die Schwimmerfühung, vorzugsweise die Führungshülse 36, wird der normale Flüssigkeits- und Luftströmungsweg in den hohlen Innenraum 34 und aus diesem heraus aufgeteilt und erhält in vorbestimmter Weise eine gekrümmte Form, durch die eine wirksame Strömung bei Unterdrückung der Echogeräusche beibehalten wird, die sich ansonsten aus dem hohlen Innenraum von Schwimmern dieser Bauart fortpflanzen wurden. Zusammenfassend betrach tet ist der erfindungsgemäße Schwimmer im Betrieb bedeutend geräuschärmer und verbessert dadurch die Ökologie.

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Claims

ANSPRÜCHE :

Schwimmer für einen Schwimmerhahn, insbesondere zur Oberwachung des Flüssigkeitsstandes in Behältern, wobei der Schwimmer einen hohlen Schwimmerkörper mit einer oberen und einer unteren Wand und mit Seitenwänden besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwimmerführung (36) ver tikal durch den Innenraum (34) des Schwimmers zwischen der oberen Wand und der unteren Wand ragt, die den Innenraum des Schwimmers horizontal unterteilt und von dem Schwimmerinnenraum umgeben ist, wobei die Führung in dem Schwim- merkörper (32) horizontal versetzt ist und in verhältnismässig kleinem Abstand von einem Teil der Schwimmerseitenwand (44) entfernt ist, und daß eine Durchflussöffnung (46) in dem genannten Teil der Schwimmerseitenwand vorgesehen ist und in den Innenraum des Schwimmerkörpers führt, wobei die Durchflussöffnung in bezug auf die Führung horizontal zentriert ist und eine horizontale Abmessung aufweist, welche nicht grosser ist als die horizontale Abmessung der Führung, so daß ein Strömungsweg (48), welcher durch die Durchflussöffnung in den hohlen Innenraum des

Schwimmerkörpers hinein oder aus demselben herausführt,

horizontal aufgeteilt ist und jeweils zur Hälfte auf jeder Seite der Führung liegt.
2. Schwimmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflussöffnung (46) in Vertikai richtung länglich ausgebildet ist und eine wesentlich kleinere horizontale Abmessung als die horizontale Abmessung der Führung (36) aufweist.
3. Schwimmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (36) im Horizontalschnitt im wesentlichen kreisförmig ist und im Inneren des Schwimmerkörpers(32) ge krümmte Strömungsflächen aufweist.

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4. Schwimmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (34) des Schwimmerkörpers (32) an der vertikalen Höhe der Durchflussöffnung (46) im Horizontalschnitt im wesentlichen gekrümmt ist und fl·- krümmte innere Strömungsflächen horizontal längs den Sel ten der Führung (36) aufweist.
5. Schwimmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (34) des Schwimmerkörpers (32) in der Höhe der Durchflussöffnung im Hörizontalschnitt im wesentlichen kreisförmig ist.

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