DE69424090T2 - Kühlgerät für Särge mit abnehmbarem Verdampfer und Rückgewinnung von Kältemittel - Google Patents
Kühlgerät für Särge mit abnehmbarem Verdampfer und Rückgewinnung von KältemittelInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühleinheit für Särge mit einem Kühlkreislauf und einer Kühlplatte, die mit dem Innenraum des Sarges Wärme austauscht.
- Die Erfindung betrifft insbesondere eine Kühleinheit der oben erwähnten Art, wobei die Kühleinheit aus einer lösbaren Schlange besteht, in der ein Kühlfluid zum Wärmetausch strömt.
- Ähnliche Kühleinheiten sind in der Technik bekannt, z. B. die in dem europäischen Patent Nr. EP 230.595 des selben Anmelders beschriebene.
- Die obige Ausführungsform enthält eine Freon umwälzende Kühleinheit, die aus zwei Teilen besteht, wobei der erste alle vorzugsweise in einem transportablen Behälter enthaltene Elemente des Kühlkreislaufes umfaßt und der zweite, nämlich die den Verdampfer bildende Platte, aus einer vorher beschickten Schlange besteht, die mittels an den Förder- und Ausgangsrohren eingerichteten Schnellverbindungen am restlichen Teil der Einheit angeschlossen oder von diesem gelöst werden kann, um die entsprechenden Teile des Kühlkreislaufes nach dem jeweiligen Lösen abzudichten. Alle Elemente des Kühlkreislaufes mit Ausnahme der Platte können anschließend wiederverwendet werden, um an eine andere, mit einem anderen Sarg verbundene Platte angeschlossen zu werden.
- Im Gegensatz dazu ist die Platte ein Einwegelement und wird im Sarg nach dessen endgültigem Verschließen zurückgelassen, was daher mit dem Verlust das darin enthaltenen Freon verbunden ist. Es muß bedacht werden, daß unter den normalen Betriebsbedingungen die Menge des im Verdampfer enthaltenen Freon erheblich größer als die vorher zugeführte Menge bei Raumtemperatur ist.
- Andere Verluste, selbst wenn sie weniger groß sind, finden zum Zeitpunkt einer Trennung des Verdampfers vom restlichen Teil der Einheit entsprechend den Schnellbefestigungen statt, wobei die Verluste aufgrund eines Unterschieds zwischen dem Druck des in der Schlange enthaltenen Freon und dem äußeren atmosphärischen Druck auftreten.
- Einer der Nachteile der obigen Kühleinheit ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß durch mehrmaliges Verwenden des wiederverwendbaren Teils des Kühlkreislaufes eine allmähliche Abnahme der Menge des Fluids im Kreislauf stattfindet. Eine solche Abnahme läuft auf häufige und teuere Arbeitsvorgänge zum Nachfüllen des Kreislaufes sowie die Verfügbarkeit eines Tanks von solch einer Größe hinaus, daß er eine ausreichende Fluidmenge faßt, um eine geeignete Betriebsdauer für die wiederverwendbare Einheit sicherzustellen.
- Ein zusätzlicher Nachteil liegt aufgrund des schädlichen Leckverlusts von Freon in die Atmosphäre vor, da Freon bekanntlich ein umweltverschmutzendes Fluid ist.
- WO-A-8 912 792 bezieht sich auf ein Verfahren und ein Gerät, um aus der gesamten Kühleinheit, konkreter aus einer auf einem Wagen installierten Klimaanlage, Kühlmittel vollständig zu entziehen. Nur einen Teil des Kreislaufes zu leeren, löst das Problem nicht.
- FR-A-2 539 620 betrifft eine Einheit, die ein Kühlsystem mit zwei verschiedenen Kreisläufen enthält. Sie sieht auch ein Kühlgerät vor, in welchem ein Teil des Kühlkreislaufes - die Umhüllung - vom restlichen Teil des Kreislaufes getrennt werden kann, um den Transport zu erleichtern. Die Referenz offenbart jedoch keine Entnahme von Kühlfluid aus dem abzutrennenden Teil des Kreislaufes, noch lehrt sie eine solche.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kühleinheit zu schaffen, die die Verwendung einer lösbaren Kühlplatte ermöglicht, während jeglicher Leckverlust eines umweltverschmutzendes Fluids vermieden wird.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kühleinheit zu schaffen, die es ermöglicht, das in der Kühlplatte enthaltene überschüssige Fluid vor ihrem Lösen vom restlichen Teil der Kühleinheit zurückzugewinnen.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Kühleinheit zu schaffen, die es ermöglicht, die Fluidverluste während eines Lösens der Platte vom restlichen Teil der Kühleinheit zu begrenzen.
- Die obigen Aufgaben werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, die Kühleinheiten nach den Ansprüchen 1 und 10 betrifft.
- Gemäß der Erfindung ist es daher möglich, einen Arbeitsvorgang zur Fluidrückgewinnung von der Kühlplatte vor der Trennung der Platte vom restlichen Teil des Kühlkreislaufes auszuführen.
- Dieser und weitere Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung klarer hervortreten, die mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen geliefert wird, um die Erfindung ohne eine Beschränkungsabsicht zu veranschaulichen.
- In den Zeichnungen ist:
- Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Kühleinheit gemäß der Erfindung; und
- Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung.
- In der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung entspricht der zweite Kreislauf dem Kühlkreislauf, und das Wärmetauschfluid ist ein freonhaltiges Kühlfluid.
- Der in Fig. 1 gezeigte Kühlkreislauf umfaßt daher einen Verdichter 1, der das Fluid im gasförmigen Zustand durch ein Rohr 2 zu einem Verflüssiger 3 befördert. Im herkömmlicherweise durch einen Ventilator 4 gekühlten Verflüssiger 3 verflüssigt sich das Fluid durch Kondensation und wird in einem Tank 5 zurückgewonnen. Vom Tank 5 gelangt das Fluid durch ein Rohr 6 hoch zum Einlaß eines Ventils oder einer Expansionskapillare 7, deren Auslaß dann durch ein Förderrohr 8 mit dem Einlaßrohr 9 des Verdampfers 10 verbunden ist.
- In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der wiederverwendbare Teil der Kühleinheit in einem (in Fig. 1 in gepunkteter Linie dargestellten) transportablen Behälter 20 enthalten, während die Kühlplatte 25 den aus einer mit Kühlfluid vorher beschickten flachen Schlange 11 bestehenden Verdampfer 10 der Art aufweist, die in den Haushaltskühlschränken verwendet wird und als Roll-Bond bekannt ist.
- Das Auslaßrohr 12 der Schlange 11 ist dann mit dem das Fluid zum Verdichter 1 zurückführenden Rücklaufrohr 13 verbunden.
- Die Verbindung zwischen den Rohren 8 und 9 wie auch die Verbindung zwischen den Rohren 13 und 12 wird mittels Schnellverbindungen 14 erreicht, die an die entsprechenden Schnellverbindungen 15 anschließbar und von diesen lösbar sind.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist am Förderrohr für Kühlfluid stromaufwärts des Ventils oder der Expansionskapillare 7 ein Absperrventil 16 vorgesehen. Diese Anordnung ermöglicht es, den Strom des Kühlfluids zum Verdampfer 10 in einem Teil des Kreislaufes zu unterbrechen, in dem das Fluid im flüssigen Zustand ist.
- Stromaufwärts des Verdampfers 10 und am Rohr 13 ist vorzugsweise ein als Einwegventil dienendes automatisches einfach wirkendes Ventil 17 vorgesehen, das die Trennung der Kühlplatte 25 vom restlichen Teil des Kreislaufes vor ihrer Abtrennung ermöglicht.
- Um das Kühlfluid aus der Kühlplatte 25 abzuleiten, bevor die Platte vom restlichen Teil des Kreislaufes getrennt wird, wird das Ventil 16 am Förderrohr 8 abgeschaltet, und gleichzeitig wird der Verdichter 1 eingeschaltet, um das Fluid aus der Schlange 11 zum wiederverwendbaren Kreislaufteil zu ziehen.
- Ist die Schlange 11 einmal ausreichend entleert, wird der Verdichter 1 abgeschaltet, während das automatische einfach wirkende Ventil 17 jegliche Rückkehr des Fluids zur Schlange 11 verhindert.
- Es ist vorzuziehen, daß der Verdichter 1 unabhängig von den Temperaturbedingungen des Kühlfluids betrieben wird, die in herkömmlichen Kühleinheiten das Einschalten oder das Abschalten des Verdichters während der gewöhnlichen Betriebszyklen bestimmen.
- Solche eine Anordnung kann durch paralleles Verbinden geeigneter Schaltvorrichtungen, z. B. eines einfachen Schalters, mit den Kontakten der mit den Thermostaten verbundenen Schaltvorrichtung erhalten werden.
- Auf solch eine Weise ist es möglich, die Entleerung der Schlange 11 unabhängig vom gewöhnlichen Arbeitszyklus des Verdichters 1 schnell und effizient auszuführen.
- In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Zyklus zur Entleerung der Schlange 11 mittels einer geeigneten Antriebseinrichtung ausgeführt, die eine Steuervorrichtung 18 und mindestens einen Wandler 19 aufweist, um Information über die Druckbedingungen des Kühlfluids an die Steuervorrichtung 18 zu liefern. Um eine vollständige Automatisierung des Zyklus zur Entleerung der Schlange 11 zu ermöglichen, wird vorteilhafterweise eine Steuervorrichtung 18 der elektromechanischen oder elektronischen Art sowie ein elektrisch betätigtes Absperrventil 16 wie z. B. ein Solenoidventil verwendet. Der Zyklus zur Entleerung der Schlange 11 be ginnt zu dem Zeitpunkt, zu dem die Steuervorrichtung 18 ein durch einen Bediener z. B. über eine elektrische Verbindung 21 gesendetes Signal von außen empfängt. Die Steuervorrichtung 18 reagiert, indem das Schließen des Absperrventils 16 über die elektrische Verbindung 22 sowie das Einschalten des Verdichters 1 über die elektrische Verbindung 23 ausgelöst werden. Der Betrieb des Verdichters 1 zieht das Kühlfluid aus der Schlange 11, während das Absperrventil 16 das Förderrohr stromaufwärts des Ventils oder der Expansionskapillare 7 absperrt.
- Während der Entleerung der Schlange 11 versorgt der Wandler 19 die Steuervorrichtung 18 mit einem veränderlichen elektrischen Signal als Funktion der Fluiddruckbedingungen stromabwärts der Schlange 11. Der Ausdruck "veränderliches elektrisches Signal" meint entweder ein kontinuierliches veränderliches Signal oder ein diskontinuierliches veränderliches Signal, wie z. B. ein Signal mit zwei Pegel, das durch jeweilige Bedingungen eines offenen oder geschlossenen Kreislaufs an den Enden des Wandlers erzeugt wird.
- Wenn der Druck des Kühlfluids stromabwärts der Schlange unter eine vorbestimmte Schwelle fällt, zeigt der Wandler 19 über die elektrische Verbindung 24 der Steuervorrichtung 18 das Erreichen der optimalen Bedingungen an, um den Zyklus zur Entleerung der Schlange 11 zu stoppen.
- Die Steuervorrichtung 18 löst dann über die elektrische Verbindung 23 das Ausschalten des Verdichters 1 aus, während das geeignet kalibrierte Ventil 17 die Fluidrückkehr in die Schlange 11 vermeidet.
- Auf solch eine Weise ist es möglich, die Menge an in der Kühlplatte 25 verbleibendem Fluid erheblich zu begrenzen, was als Folge die Menge des Kühlfluids verringert, die ansonsten durch Zurücklassen der Schlange im Innenraum des Sarges verloren wird.
- Durch Begrenzen der Menge des Fluids und daher seines Druckes innerhalb der Schlange 11 wird die Ausscheidung des Kühlfluids in die Atmosphäre drastisch reduziert, wenn nicht beseitigt.
- In der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Kühlkreislauf vom zweiten Kühlkreislauf verschieden, und die obigen beiden Kreisläufe sind durch einen Wärmetauscher über Wärmetausch gekoppelt.
- Die Kühleinheit gemäß der Erfindung, wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt einen herkömmlichen geschlossenen Kühlkreislauf 30, in welchem ein freonhaltiges Wärmetauschfluid strömt, und einen zweiten Kreislauf, worin ein flüssiges Wärmetauschfluid mit einem niedrigen Gefrierpunkt und einem hohen Siedepunkt z. B. Glykol strömt. Die obigen beiden Kreisläufe sind mittels getrennter hydraulischer Pumpen in einem Wärmetauscher 31 über Wärmetausch vorzugsweise im Gegenstrom gekoppelt.
- Durch Verwenden zwei getrennter Kreisläufe und insbesondere eines geschlossenen Kühlkreislaufes ist die Ausscheidung von Kühlfluid in die Umgebung ausgeschlossen.
- Im einzelnen umfaßt der zweite Kreislauf der Kühleinheit eine Pumpe 32 für die Umwälzung des zweiten Wärmetauschfluids, einen Tank 33 für die Rückgewinnung des zweiten Fluids und eine Kühlplatte 34, in der eine Schlange 35 eingebettet ist.
- Die Kühlplatte 34 ist vom restlichen Teil des Kreislaufes an einem Punkt lösbar, wo ein Paar Verbindungsstellen 36 vorhanden ist. Solche Verbindungsstellen sind z. B. aus Neopren hergestellte Kupplungen, die stromaufwärts des Einlaßrohres 37 bzw. stromabwärts des Auslaufrohres 38 des Wärmetauschfluids in der Schlange 35 angeordnet sind.
- Die als eine ein Wärmetauschfluid umwälzende Einrichtung dienende Pumpe 32 im zweiten Kreislauf ist vorzugsweise von der Art einer Vakuumverdrängerpumpe. Die Vorrichtung ermöglicht, sowohl das Wärmetauschfluid innerhalb des Kreislaufes als auch die notwendige Luft zu pumpen, um das Wärmetauschfluid aus der Schlange 35 abzuleiten und selbiges in den Tank zurückzugewinnen.
- Tatsächlich ist ein zwischen dem Tank 33 und der Pumpe 32 angeordnetes Dreiwegeventil stromaufwärts der letztgenannten bezüglich der Fluidstromrichtung vorgesehen, um die Entleerung der Schlange 35 auszuführen. Zwei Wege des Ventils sind mit dem Kreislauf verbunden, und der dritte Weg ist mit dem Außenraum verbunden, um zu ermöglichen, Luft innerhalb des Kreislaufes zu pumpen und folglich das Fluid aus der Schlange zu ziehen. Während der normalen Arbeitsvorgänge der Kühleinheit sind die Wege in Verbindung mit dem restlichen Teil des Kreislaufes offen, während der mit dem Außenraum in Verbindung stehende dritte Weg geschlossen ist.
- Der Lufteinlaß in den Kreislauf ermöglicht dann, einen Großteil des Wärmetauschfluids zurückzugewinnen, der ansonsten zusammen mit der Kühlplatte verloren wird, die zu dem Zeitpunkt im Sarg zurückgelassen wird, wenn der Sarg endgültig geschlossen wird.
- Gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung werden die Arbeitsvorgänge zur Entleerung der Schlange 35 mittels einer Steuervorrichtung 40 einer elektromechanischen oder elektronischen Art automatisch ausgeführt, und überdies ist das Ventil 39 von elektromechanischer Bauart, z. B. ein elektrisch angesteuertes Solenoidventil.
- Genauer gesagt sendet der Bediener über die elektrische Verbindung 41 ein Signal an die Steuervorrichtung 40, bevor die Kühlplatte 34 gelöst wird. Die Steuervorrichtung 40 löst dann über die elektrische Verbindungsleitung 42 das Schalten des Ventils 39 aus, um den Weg zum Tank 33 zu schließen und den Außenraum mit dem Teil des Kreislaufes stromabwärts des Ventils zu verbinden.
- Zur gleichen Zeit des Schaltens des Ventils 39 betätigt die Steuervorrichtung 40 über die elektrische Verbindungsleitung 43 die Pumpe 32. Die obigen Arbeitsvorgänge führen zu dem Eintritt von Luft in den Kreislauf stromabwärts des Ventils 39 und dem anschließenden Transport des Wärmetauschfluids durch den Kreislauf zum Rückgewinnungstank 33.
- Ein geeigneter Sensor, z. B. ein thermischer Überlastsensor, ermöglicht die Abschaltung der Pumpe, nachdem ein vorbestimmter Wert der Entleerung der Schlange erreicht ist. Die Platte 34 kann daher ohne einen etwaigen teuren Verlust des Wärmetauschfluids vom wiederverwendbaren Teil der Kühleinheit gelöst werden.
Claims (15)
1. Kühleinheit für Särge der Bauart mit zwei
verschiedenen, durch einen Wärmetauscher (31) gekoppelten
Kühlkreisläufen, worin ein erstes Wärmetauschfluid im ersten
Kühlkreislauf zirkuliert und ein zweites Kühlfluid im zweiten
Kühlkreislauf zirkuliert, der mit mindestens einer Kühlplatte
(34) im Falle eines Wärmetausches mit dem Innenraum des
Sarges und mindestens einer Pumpe (32) verbunden ist, um das
Strömen eines solchen zweiten Wärmetauschfluids im zweiten
Kreislauf auszuführen, wobei die Kühlplatte (34) aus einer
Schlange (35) besteht, die mittels stromaufwärts des
Einlaßrohres (37) bzw. stromabwärts des Auslaßrohres (38) des
Wärmetauschfluids in der Schlange (35) angeordneter
Schnellverbindungen (36) lösbar montiert ist, um das Lösen der Schlange
(35) vom restlichen Teil des zweiten Kreislaufes oder eine
Verbindung mit diesem zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet,
daß sie Ventileinrichtungen (39) aufweist, um das Strömen des
zweiten Fluids im Förderrohr (37) der Schlange (35) zu
stoppen und die Ableitung des Fluids aus der Schlange (35) zu
ermöglichen, Auslöse- oder Steuereinrichtungen, um den Betrieb
der Pumpe (32) und der Ventileinrichtungen (39) auszulösen,
wobei die Auslöse- oder Steuereinrichtungen den Betrieb der
Pumpe (32) auslösen, um die Schlange (35) zu leeren, nachdem
die Ventileinrichtungen (39) das Strömen des zweiten Fluids
im Förderrohr der Schlange (35) gestoppt haben, und den
Betrieb der Pumpe (32) stoppen können, wenn die Menge des
zweiten Fluids in der Schlange geringer als ein vorbestimmter
Wert ist.
2. Kühleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten und zweiten Wärmetauschfluide voneinander
verschieden sind.
3. Kühleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die thermische Kopplung zwischen den Kreisläufen im
Gegenstrom ausgeführt ist.
4. Kühleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das im ersten Kühlkreislauf zirkulierende erste
Wärmetauschfluid ein freonhaltiges Kühlfluid ist und das im
zweiten Kreislauf zirkulierende zweite Wärmetauschfluid ein
flüs
siges Wärmetauschfluid mit einem niedrigen Gefrierpunkt und
einem hohen Siedepunkt ist.
5. Kühleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Kreislauf ein geschlossener Kühlkreislauf ist
und daß der zweite Kreislauf einen Tank (33) für die
Rückgewinnung des zweiten Wärmetauschfluids aufweist.
6. Kühleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pumpe (32) eine Verdrängervakuumpumpe ist.
7. Kühleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventileinrichtungen, um die Zirkulation des
Wärmetauschfluids zu stoppen, mindestens ein stromaufwärts der
Pumpe (32) angeordnetes Dreiwegeventil (39) aufweisen, wobei
zwei Wege mit dem Kreislauf verbunden sind und der dritte Weg
mit dem Außenraum verbunden ist, um zu ermöglichen, daß Luft
in den Kreislauf gepumpt wird, und das folgende Entleeren des
zweiten Fluids aus der Schlange (35) zu ermöglichen.
8. Kühleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslöse- oder Steuereinrichtungen eine Steuerung
(40), die das auf dem Förderrohr zur Schlange (35)
angeordnete Dreiwegeventil (39) schalten und das Einschalten der Pumpe
(32) auslösen kann, sowie einen Sensor aufweisen, der dafür
geeignet ist, das Ausschalten der Pumpe auszulösen, nachdem
ein vorbestimmter Wert der Entleerung der Schlange erreicht
ist.
9. Kühleinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (40) von elektromechanischer oder
elektrischer Bauart ist und daß das Dreiwegeventil (39) ein
elektrisch betätigtes Solenoidventil ist.
10. Kühleinheit für einen Sarg der Bauart mit einem
Kühlkreislauf, in dem ein Kühlfluid zirkuliert, mindestens einer
Kühlplatte (25) im Falle eines Wärmetausches mit dem
Innenraum des Sarges, die aus einer Schlange (11) besteht, die
mittels Schnellverbindungen (14, 15) vom restlichen Teil des
Kreislaufes lösbar montiert ist, wobei der Kühlkreislauf
einen Verdichter (1) für die Zirkulation des Wärmetauschfluids,
einen Verflüssiger (3), ein oder mehr Expansionsventile oder
ähnliche Vorrichtungen (7) und einen in die aus der vorher
beschickten Schlange (11) bestehende Kühlplatte (25)
eingebetteten Verdampfer (10) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
sie Ventileinrichtungen (16), um das Strömen des Fluids im
Förderrohr der Schlange (11) zu stoppen und die Ableitung des
Fluids aus der Schlange (11) zu ermöglichen, und Auslöse-
oder Steuereinrichtungen mit einer Steuerung (18) aufweist,
um den Betrieb des Verdichters (1) und der
Ventileinrichtungen (16) auszulösen, wobei die Auslöseeinrichtungen den
Betrieb oder das Einschalten des Verdichters (1) auslösen, um
die Schlange (11) zu leeren, nachdem die Ventileinrichtungen
(16) das Strömen des Fluids im Förderrohr (8) gestoppt haben,
und den Betrieb des Verdichters (1) stoppen können, wenn die
Menge des Fluids in der Schlange (11) geringer als ein
vorbestimmter Wert ist.
11. Kühleinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wärmetauschfluid ein freonhaltiges Kühlfluid ist.
12. Kühleinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß sie mindestens einen Wandler (19) aufweist, um die
Steuerung (18) mit Information über die Druckzustände im Kühlfluid
zu versorgen, um das Ausschalten des Verdichters (1)
auszulösen.
13. Kühleinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (18) von elektromechanischer oder
elektrischer Bauart ist und das Ventil (16) ein elektrisch
betätigtes Solenoid-Absperrventil ist.
14. Kühleinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Information des Wandlers (19) in Form eines
elektrisch veränderlichen Signals als Funktion der Druckzustände
beim Wärmetausch im Kreislauf stromabwärts der Schlange (11)
gegeben ist.
15. Kühleinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wandler (19) stromabwärts der Schnellverbindungen (14
-15) am Rücklaufrohr (13) von der Schlange (11) angeordnet
ist.
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