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Die
Erfindung betrifft ein Absperrventil für einen Wasserkasten für Kraftfahrzeug
und einen Wasserkasten, der mit einem solchen Absperrventil versehen
ist.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere ein Absperrventil für einen
Wasserkasten, der unter den vorderen Scheibenwischern eines Fahrzeugs
angeordnet ist. Dieser Wasserkasten befindet sich im Allgemeinen
vor der Windschutzscheibe unter einem Kühlschlitzgitter, das sich in
der Verlängerung
der vorderen Motorhaube befindet. Der Wasserkasten umfasst einen
Lufteingang, der für
den Klimaanlagenblock bestimmt ist, der sich hinter einer Brandschutzwand
in dem Armaturenbrett befindet. Er erfüllt auch die Aufgabe des Rückgewinnens
von Wasser, das von außen
kommt, um es zu dem Boden oder den Flügeln des Fahrzeugs abzuleiten.
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In
dem Dokument
DE 4 315 094 erlaubt
es eine einfache Öffnung,
das Wasser des Wasserkastens abzuleiten und zu vermeiden, dass es
in die Luftleitung eindringt, die zu dem Klimaanlagenblock führt. Eine
derartige Anordnung begünstigt
jedoch das Aufsteigen von Gerüchen
und Lärm
des Motorraums zu dem Klimaanlagenblock und zu der Fahrgastzelle
des Fahrzeugs.
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Eine
weitere Lösung
besteht darin, eine Öffnung,
die in dem Boden des Wasserkastens vorgesehen ist, mit einem Rohr
zu verbinden, das den Motorraum durchquert. Dieses Rohr, das im
Allgemeinen geschmeidig, aus Kautschuk ist, ist auf dem Wasserkasten
befestigt, und sein freies Ende ist mit einem Ventil versehen, das
von seiner Elastizität
geschlossen gehalten wird, und das sich unter der Einwirkung des
Gewichts des Wassers öffnet.
Das Schließen
des Ventils wird ferner durch den Unterdruck erleichtert, der von
dem Funktionieren des Klimaanlagenblocks geschaffen wird.
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Diese
Anordnung weist jedoch mehrere Nachteile auf.
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Dieses
biegsame Rohr, das den Motorraum durchquert, begünstigt auch das Aufsteigen
der Gerüche
und des Lärms
zu der Fahrgastzelle des Fahrzeugs. Ferner ist diese Anordnung nur
schwerlich mit bestimmten kleinen Fahrzeugen vereinbar. Der Wasserkasten
muss nämlich
für bestimmte
Wartungsvorgänge
demontiert werden können,
aber der knappe Raum, der verfügbar
ist, macht es manchmal sehr schwierig, ja sogar unmöglich, die üblicherweise
auf dem Wasserkasten verwendeten Rohre korrekt zu demontieren und
zurück
zu montieren.
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Ein
Beispiel des früheren
Stands der Technik ist das Dokument
EP
0 888 954 , das ein Ableitventil eines Wasserkastens offenbart,
das einen Hohlkörper
mit Befestigungsmitteln, einen geschmeidigen Dichtring und eine
Absperrklappe umfasst; es besteht aus einem Stück aus dem gleichen Werkstoff.
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Die
Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteilen abzuhelfen, indem sie
ein Absperrventil für Wasserkasten
vorschlägt,
das es erlaubt, das Wasser durch eine Ablassöffnung des Wasserkastens zu einem
Rückgewinnungssystem
abzuleiten, das fest mit dem Fahrzeug verbunden ist, und diese Öffnung bei
Fehlen von Wasser zu schließen.
Dieses Ableiten erfolgt dicht und erfindungsgemäß einfach. Vorteilhafterweise
schränkt
das Absperrventil das Aufsteigen von Lärm und der Gerüche des
Motorraums zu der Fahrgastzelle des Fahrzeugs ein, wenn der Wasserkasten
mit dem Klimaanlagenblock verbunden ist.
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Dazu
betrifft der Gegenstand der Erfindung ein Absperrventil für Wasserkasten
für Kraftfahrzeug, wobei
der Wasserkasten aus einem starren und dichten Gehäuse gebildet
ist, das mit einem Isoliermaterial abgedeckt und mit einer Wasserablassmündung versehen
ist, dadurch gekennzeichnet, dass es Folgendes aufweist:
- – einen
im Wesentlichen zylindrischen Hohlkörper, der in die Öffnung eingeführt werden
kann, und der in dieser mit Befestigungsmitteln befestigt wird,
wobei der Hohlkörper
eine innere Wasserablassmündung
aufweist,
- – einen
geschmeidigen Dichtring, der dicht um ein Ende des Hohlkörpers montiert
ist, der mit mindestens zwei Dichtlippen versehen ist, die dazu bestimmt
sind, die Abdichtung jeweils mit dem starren Gehäuse und dem Isoliermaterial
sicherzustellen, und
- – eine
Absperrklappe, die mit einer Masse versehen ist, die an der Innenmündung angelenkt
ist und zum dichten Aufliegen gegen den stromabwärtigen Umfangsrand der Innenmündung kommen
kann.
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Die
Abdichtung des Ventils wird einerseits von den Dichtlippen des geschmeidigen
Rings und andererseits von der Absperrklappe sichergestellt, deren
Masse es erlaubt, das schwerkraftbedingte Schließen sicherzustellen. Dazu ist
der Hohlkörper
in seiner Gebrauchsstellung derart ausgerichtet, dass das Scharnier
der Absperrklappe auf seinem oberen Teil liegt. Ein Wasserrückgewinnungssystem,
wie zum Beispiel ein Rohr, kann daher unter der Öffnung des Absperrventils angeordnet
werden, um das abgeleitete Wasser zurückzugewinnen. Das Wasserableitsystem
kann daher an der Karosserie befestigt werden, wobei der Wasserkasten
unabhängig
von dem Wasserableitsystem demontierter ist und die Leichtigkeit
der Wartung des Fahrzeugs begünstigt. Da
eine Lippe ferner die Abdichtung mit dem starrem Gehäuse des
Wasserkastens und die andere Lippe die Abdichtung mit dem Isoliermaterial
sicherstellt, kann das Wasser nicht zwischen den Kasten und das Isoliermaterial
eindringen, so dass die Integrität
dieses Letzteren gewahrt wird.
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Vorzugsweise
wird die Absperrklappe aus einem Stück mit dem Ring zum Beispiel
durch Formen gebildet.
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Vorzugsweise
ist der Hohlkörper
mit mindestens einem Längsschlitz
versehen, der sich über
seine ganze Länge
erstreckt, der im Wesentlichen der Anlenkung der Absperrklappe auf
dem Ring diametral entgegengesetzt ist. Dieser Schlitz ist daher
dazu bestimmt, sich im Inneren des Wasserkastens zu befinden. Er
befindet sich daher auf dem unteren Teil des Ventils in seiner Gebrauchsstellung
und erlaubt das Ableiten kleiner Wasservolumina. Diese Anordnung
schränkt
daher die Gefahren des Bildens von stagnierendem Wasser in dem Wasserkasten
ein.
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Vorteilhafterweise
weist der Hohlkörper
mindestens eine Positionierrille oder Positionierrippe auf seiner
Außenfläche auf
oder mindestens einen Positionierschlitz, der sich über seine
ganze Länge
erstreckt und mit einem Vorsprung oder einer entsprechenden Kerbe
der Öffnung
des Wasserkastens zusammenwirken kann. Dieses Merkmal erlaubt es,
die Montage des Absperrventils in der Öffnung zu erleichtern und jeden
Montagefehler zu vermeiden.
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Vorzugsweise
erstreckt sich der Umfangsrand der Innenmündung, auf dem die Absperrklappe zum
dichten Aufliegen kommt, in einer schiefen Ebene in Bezug auf eine
Ebene senkrecht zu der Achse des Hohlkörpers derart, dass der Teil
des Rands, der der Anlenkung der Klappe diametral entgegengesetzt
ist, von dem Ring entfernt ist, während der Teil des Rands neben
dieser Anlenkung dem Ring nahe ist. Der Hohlkörper kann daher in einer geneigten Stellung
installiert werden, während
die Klappe des Ventils in einer im Wesentlichen senkrechten Ebene in
geschlossener Position bleibt. Diese Art der Anordnung erlaubt es,
das Absperrventil auf einen Wasserkasten anzupassen, dessen Ablassöffnung in
der Nähe
eines schrägen
Bodens liegt (um das Abfließen des
Wassers zu begünstigen),
ohne das schwerkraftbedingte Schließen der Absperrklappe zu verhindern.
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Vorzugsweise
sind der Hohlkörper
und der geschmeidige Ring separat und mit ergänzenden Anhängmitteln versehen. Der geschmeidige
Ring kann jedoch durch Kleben auf dem Hohlkörper befestigt werden, oder
durch Abformen, usw.
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Vorteilhafterweise
ist der Hohlkörper
mit einem Anschlagkragen versehen, der in der Nähe des stromabwärtigen Umfangsrands
der Innenmündung radial
nach außen
vorsteht, und eine Auflagefläche des
geschmeidigen Rings liegt auf dem Anschlagkragen auf der Seite der
Befestigungsmittel auf, wenn der Ring um den Hohlkörper montiert
wird. Diese Anordnung erlaubt es, eine gute Abdichtung zwischen dem
geschmeidigen Ring und dem Hohlkörper
zu erzielen.
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Vorteilhafterweise
ist der Rand des Kragens auf der Seite, die der Anlenkung der Absperrklappe entgegengesetzt
ist, mit einer Fläche
versehen, die im Wesentlichen axial auf der Seite, die den Befestigungsmitteln
entgegengesetzt ist, vorsteht. Diese Fläche bildet eine Art Gießtülle, die
es erlaubt, das Abfließen
des Wassers zu einem Rückgewinnungssystem
zu lenken, wie zum Beispiel zu einem Rohr, das sich unter dem Absperrventil
befindet.
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Die
Erfindung betrifft auch einen Wasserkasten für Kraftfahrzeug, der aus einem
starrem Gehäuse
gebildet ist, das mit einem Isoliermaterial abgedeckt ist, der in
seinem unteren Teil mit einer Wasserablassöffnung versehen ist, dadurch
gekennzeichnet, dass er ein erfindungsgemäßes Absperrventil aufweist,
wobei das Ventil derart angebracht ist, dass der geschmeidige Ring
gegen das Äußere des
Wasserkastens anliegt, wobei eine erste Dichtlippe gegen das Isoliermaterial
anliegt, wobei eine zweite Dichtlippe gegen das starre Gehäuse anliegt,
und dass die Anlenkung der Absperrklappe in dem oberen Teil des Absperrventils
liegt, damit das Gewicht der Absperrklappe dieses bei Fehlen von
Wasser in dichter Auflage gegen den Umfangsrand des Absperrventils
in dem Gehäuse
hält. In
einer derartigen Stellung erstreckt sich die Absperrklappe in einer
im Wesentlichen senkrechten Position oder Position, die der Senkrechten
nahe ist. Ein Wasserrückgewinnungssystem,
wie zum Beispiel ein starres oder halbstarres Rohr, das fest mit
dem Fahrzeug verbunden ist, kann daher unter dem Absperrventil angeordnet
werden, um das Ableitwasser zurückzugewinnen.
Die Erfindung betrifft insbesondere einen Wasserkasten des Typs,
der eine Luftversorgungsöffnung
für eine
Klimaanlage aufweist, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das
erfindungsgemäße Absperrventil,
das sich direkt auf dem Gehäuse
befindet, erlaubt es daher, das Verlagern von Gerüchen und
Lärm des
Motorraums zu der Fahrgastzelle des Fahrzeugs deutlich zu verringern.
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Die
Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die anliegenden nicht
einschränkenden
Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Ventils
ist,
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2 eine
Schnittansicht des geschmeidigen Rings des Ventils der 1 ist,
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3 eine
Darstellung im Schnitt einer weiteren Ausführungsform des Ventils ist,
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4 eine
Draufsicht der Ausführungsform der
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3 ist,
wobei der geschmeidige Ring im Schnitt dargestellt ist,
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5 eine
Ansicht im teilweisen Schnitt eines Wasserkastens ist, der mit dem
Ventil versehen ist, das in den 3 und 4 dargestellt
ist.
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Ein
erfindungsgemäßes Ventil 1 ist
unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Das
Ventil 1 besteht aus einem Hohlkörper 2 und einem geschmeidigen
Dichtring 3. Bei diesem Beispiel sind der Körper und
der Ring separat, wobei der Körper
aus einem starrem Werkstoff besteht. Man kann es jedoch in Betracht
ziehen, dass der Körper
und der Ring aus einem Stück
aus einem oder mehreren Werkstoffen hergestellt werden.
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Der
starre Hohlkörper 2,
der eine im Wesentlichen zylindrische Form mit der Achse X aufweist,
ist mit einer inneren Wasserablassmündung versehen, die an einem
Ende einen stromabwärtigen
Umfangsrand 4 in die Richtung des Abfließens des
Wassers aufweist. Auf seiner Außenseite,
in der Nähe
des stromabwärtigen
Umfangsrands 4 ist ein Anschlagkragen 5 auf dem
Hohlkörper 2 angeordnet.
Dieser Kragen 5 steht radial von dem Hohlkörper auf
seinem ganzen Umfang nach außen
vor. Der freie Rand des Kragens 5 ist auf einem Teil seines
Umfangs mit einer Gießfläche 6,
die axial auf der gleichen Seite wie der stromabwärtige Umfangsrand 4 der
Innenmündung vorsteht,
versehen. Bei der in den 3 bis 5 dargestellten
Ausführungsform
wurde diese Gießfläche 6 weggelassen.
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Der
Hohlkörper 2 weist
auf seinen Seitenwänden
Befestigungsmittel 7 auf. Bei dem Beispiel handelt es sich
um Clips 7, die von dem Hohlkörper nach außen vorstehen
und eine Anschlagfläche 8 im Wesentlichen
parallel zu dem Kragen 5 und diesem gegenüberliegend
aufweisen. Zwei einander diametral entgegengesetzte Clips (4),
von welchen in 1 nur einer sichtbar ist, sind
vorgesehen.
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Der
geschmeidige Ring 3 weist eine flache Ringform mit der
Achse X auf, dessen eine seitliche Fläche als Auflagefläche 9 dient,
die dazu bestimmt ist, gegen den Kragen 5 auf der Seite
der Befestigungsmittel 7 zum Aufliegen zu kommen. Ebenso weist
der Außenrand
des Rings eine erste ringförmige
Dichtlippe 10 auf. Diese Lippe W steht im Wesentlichen
radial von dem Ring nach außen
vor, wobei ihr freier Rand zu den Befestigungsmitteln 7 gerichtet
ist. Auf seiner anderen Seite, entlang seines Innenrands, ist der
Ring mit einer zweiten ringförmigen
Dichtlippe 11 versehen, die sich aufweitend zu den Befestigungsmitteln 7 erstreckt.
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Eine
Absperrklappe 12, die mit einer Masse 13 versehen
ist, ist angelenkt auf der ersten Dichtlippe 10 in der
Nähe der
Auflagefläche 9 installiert.
Die Masse 13 befindet sich auf der Seite der Klappe, die zu
der Seite gerichtet ist, die der Auflagefläche 9 entgegengesetzt
ist. Die Klappe 12 und ihre Masse 13 sind aus
einem Stück
mit dem Rest des geschmeidigen Rings 3 geformt, wobei das
Scharnier zwischen der Klappe und dem Ring aus einem dünnen Band aus
biegsamem Material gebildet ist. Die Klappe 12 ist ausreichend
groß,
um gegen den stromabwärtigen
Umfangsrand 4 des Hohlkörpers,
der sich in der Nähe
des Kragens befindet, zum Aufliegen zu kommen, und dies, wenn der
geschmeidige Ring 3 auf den Hohlkörper 2 montiert wird.
Die Klappe 12 ist daher in Bezug auf die Innenmündung angelenkt.
Bei den dargestellten Beispielen erstreckt sich der Umfangsrand 4 in
einer schiefen Ebene in Bezug auf die Ebene des Kragens (Ebene senkrecht
zu der Achse X), so dass er sich im Wesentlichen in der Ebene des Kragens
auf der Seite der Anlenkung der Klappe befindet und sich von dieser
Letzteren auf der Seite entfernt, die dieser Anlenkung diametral
entgegengesetzt ist (1, 3, 4).
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Um
sein Befestigen auf dem Hohlkörper 2 sicherzustellen,
ist der geschmeidige Ring 3 mit einer Öffnung 14 versehen,
die sich zwischen der ersten Dichtlippe 10 und der Auflagefläche 9 auf
der entgegengesetzten Seite der Anlenkung der Klappe, wie in den 2 und 3 dargestellt,
befindet. Diese Öffnung
kann mit einer entsprechenden Pratze 15 zusammenwirken,
die radial von dem Kragen 5 vorsteht. Eine Kerbe 16,
die auf dem Kragen 5 vorgesehen und der Pratze 15 diametral
entgegengesetzt ist, erlaubt es auch, das Befestigen des geschmeidigen Rings
sicherzustellen, wobei diese Kerbe 16 dazu bestimmt ist,
mit einer entsprechenden Rippe des Rings (nicht dargestellt) zusammenzuwirken,
die sich zwischen der Auflagefläche 9 und
der Klappe 12 befindet. Diese verschiedenen Elemente bilden
Anhängmittel
des Rings auf dem Hohlkörper.
Sie erlauben auch ein korrektes Montieren des Rings auf den Hohlkörper.
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Wenn
der Ring 3 auf den Hohlkörper 2 montiert wird,
liegt seine Auflagefläche 9 gegen
den Kragen 5 auf (auf der Seite der Befestigungsmittel),
die Klappe 12 kommt zum Aufliegen gegen den stromabwärtigen Umfangsrand 4 in
seiner geschlossenen Position, wie in 3 dargestellt.
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Der
Hohlkörper
ist ferner mit zwei Längsschlitzen 17 und 18 versehen,
die sich über
seine ganze Länge
erstrecken: ein erster breiter oberer Positionierschlitz 17,
der sich auf der gleichen Seite befindet wie die Anlenkung der Absperrklappe,
und ein zweiter unterer schmaler Ableitschlitz 18, der
diametral entgegengesetzt ist (4).
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Vorzugsweise
wird der Hohlkörper
aus einem starren Kunststoff geformt, und der geschmeidige Ring
wird separat aus einem geschmeidigen Kunststoff, wie zum Beispiel
EPDM geformt.
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Das
beschriebene Ventil 1 ist dazu bestimmt, auf einem Wasserkasten 20 für Kraftfahrzeug
des Typs verwendet zu werden, der in 5 dargestellt ist.
Der Wasserkasten befindet sich vor einem Kühlschlitzgitter 21,
das auf dem unteren Querbalken der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 22 befestigt
ist. Ein Wasserableitrohr 23, vorzugsweise aus starrem Material,
ist ebenfalls auf diesem unteren Querbalken 22 befestigt.
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Der
Wasserkasten 20 ist aus einem starren und dichten Gehäuse aus
Blech 24 gebildet, das mit einer äußeren Schicht aus Isoliermaterial 25 abgedeckt
ist, das vorzugsweise schalldämmend
ist. Das starre Gehäuse 24 ist
in seinem unteren Teil mit einer Wasserablassöffnung 26 versehen.
Der starre Hohlkörper 2 des
Ventils ist derart konzipiert, dass er in diese Öffnung 26 eingeführt werden
kann, bis die zweite Lippe 11 auf dem Gehäuse gegen
den äußeren Rand
der Öffnung
anliegt. In dieser Stellung sind die Anschlagflächen 8 der Clips 7 gegen
den Innenrand der Öffnung
in Anlage, und der geschmeidige Ring 3 liegt gegen die
Außenseite
des Gehäuses
auf. Die Auflagefläche 9 des
geschmeidigen Rings 3 wird daher gegen den Kragen 5 gedrückt und
gewährleistet
daher die Abdichtung mit dem Hohlkörper. Eine weitere Öffnung 27 ist
in dem schalldämmenden
Material 25 um die Öffnung 26 eingerichtet.
Der Durchmesser der Öffnung 27 ist
größer als
der der Öffnung 26,
um gleichzeitig einerseits die Berührung inzwischen der zweiten
Lippe 11 und dem Gehäuse
und andererseits die Berührung
zwischen der Außenfläche des
schalldämmenden
Werkstoffs und der ersten Lippe 10, wie aus 5 ersichtlich,
zu erlauben.
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Das
Ventil wird derart montiert, dass das Scharnier der Klappe 12 in
der höchsten
Stellung liegt. Die Klappe öffnet
sich daher leicht unter dem Gewicht des Wassers und schließt sich
unter der Einwirkung ihres eigenen Gewichts wieder.
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Bei
diesem Beispiel und aufgrund der Neigung des Bodens des Gehäuses 24,
ist die Achse X des Hohlkörpers 2 schräg. Die Neigung
des Umfangsrands 4 des Hohlkörpers erlaubt es, die Klappe 12 in
einer Ebene zu positionieren, die im Wesentlichen in geschlossener
Stellung senkrecht ist. Das Ventil wird daher in Auflage gegen den
stromabwärtigen
Umfangsrand 4 von seinem eigenen Gewicht dank der Gegenwart
der Masse 13 geschlossen gehalten. Die Schließkraft des
Ventils kann daher eingestellt werden, indem eine entsprechende
Masse 13 ausgewählt
wird. Aufgrund dieser Neigung des Bodens des Gehäuses und des Hohlkörpers ergibt sich
rasch eine ausreichende Wasseransammlung auf der Ebene der Öffnung 26,
um das öffnen
der Klappe 12 und das Abfließen des Wassers in dem Rohr 23 zu
bewirken. Die Gegenwart des schmalen unteren Schlitzes 18 erlaubt
es ferner, das Stagnieren von Wasser unten im Gehäuse zu vermeiden.
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Aufgrund
seiner Neigung bildet der untere Teil des stromabwärtigen Umfangsrands 4 einen
Vorsprung, der einen Hals bildet, der das Abfließen des Wassers direkt in das
Rohr begünstigt.
Das Abfließen des
Wassers entlang der Außenwände des
Ventils ist daher eingeschränkt,
was den Kontakt zwischen dem Wasser und dem Isoliermaterial einschränkt. Die Gießfläche 6,
die in 1 dargestellt ist, hat ebenfalls diese Funktion.
Um jede Berührung
zwischen dem Wasser und dem Isoliermaterial zu vermeiden, kann das
Rohr 23 derart angeordnet werden, dass der Rand seiner Öffnung die
erste Dichtlippe 10 berührt.
Es kann auch eine zusätzliche
Dichtlippe dazu auf dem geschmeidigen Ring oder auf dem Rand des Rohrs
vorgesehen werden.
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Der
Rand der Öffnung 26 des
Gehäuses
ist mit mindestens einem Vorsprung 28 versehen, der der
Breite eines der Schlitze 17, 18 entspricht. Diese Einrichtung
erlaubt ein schnelles und fehlerfreies Montieren des Ventils in
der Öffnung
mit einer richtigen Positionierung der Absperrklappe. Dieser Vorsprung
befindet sich vorzugsweise auf dem oberen Teil der Öffnung,
um mit dem oberen Positionierschlitz 17 zusammenzuwirken
und das Abfließen
stagnierenden Wassers durch den unteren Schlitz 18 nicht
zu beeinträchtigen,
wie dies in 5 sichtbar ist. Der Breitenunterschied
der zwei Schlitze erlaubt es, jeden Montagefehler des Ventils zu
vermeiden. An der Stelle des Schlitzes und des Vorsprungs kann man
eine oder mehrere Positionierrillen oder Positionierrippen auf der
Außenseite
des Hohlkörpers
vorsehen, die jeweils mit Rillen oder Rippen der Öffnung 26 zusammenwirken.