EP1344006A1 - Verfahren und vorrichtung zur bildung von eisstücken - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur bildung von eisstückenInfo
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- EP1344006A1 EP1344006A1 EP01991762A EP01991762A EP1344006A1 EP 1344006 A1 EP1344006 A1 EP 1344006A1 EP 01991762 A EP01991762 A EP 01991762A EP 01991762 A EP01991762 A EP 01991762A EP 1344006 A1 EP1344006 A1 EP 1344006A1
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Classifications
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for forming pieces of ice according to the preamble of claims 1 and 9, respectively.
- the object of the invention is to achieve the formation of ice pieces and their storage with simple means in a method and a device of the type mentioned at the outset. According to the invention, this object is achieved by the features specified in claims 1 and 9, respectively. Advantageous refinements and developments result from the following subclaims.
- the advantages which can be achieved with the invention consist in particular in that only one drive means is required, with which the removal of the ice piece formed from the freezer container and its transport into the collection container can be achieved in one work step.
- Heating the freezer container to facilitate the removal of a piece of ice formed can be achieved particularly advantageously with a Peltier element as the cooling device, since in this case the freezer container can be heated simply by reversing the current.
- Figure 1 shows a device for forming pieces of ice during the formation of a piece of ice
- FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 during the removal of the piece of ice and the conveying of the piece of ice formed into the collecting container.
- the device according to the invention has a cooling device 2 in the form of a Peltier element and a freezer container 3 for holding a liquid from which at least one piece of ice is to be formed.
- a liquid supply device 4 projects into the freezer container 3 and, after the liquid has been supplied to the freezer container 3, is in contact with the liquid in the freezer container 3.
- the liquid supply device 4 consists of a tube which is connected at its upper end via a line (not shown) to a liquid metering device (not shown).
- the metering device uses the liquid supply device 4 to meter the liquid to be frozen in an amount that corresponds to the volume of the freezer container 3.
- the liquid supply device 4 is fastened to a carriage 14 which is slidably mounted on a rail 15.
- the carriage 14 also has an internal thread into which a spindle 16 driven by a motor 17 engages.
- the spindle 16 runs parallel to the rail 15, so that the slide 14 can be moved along the rail 15 by rotating the spindle 16.
- the liquid supply device 4 is also assigned stripping means 6, which mechanically and / or strip heat adhering to the liquid supply device 4 or at least one adhering piece of ice 1 from the liquid supply device 4.
- the stripping means 6 can be heated. The wiping means 6 thus enable ice to be removed easily.
- the freezer container 3 is thermally connected to a thermal end of the Peltier element 2, which is thermally connected to a further cooling device 9 at the other thermal end.
- the further cooling device 9 is kept at a certain temperature by passing a cooling liquid, for example water.
- a current flow is applied to the Peltier element 2 such that the thermal end connected to the freezer container 3 cools and the thermal end connected to the further cooling device 9 heats up.
- thermal energy is extracted from the freezer container 3 and fed to the further cooling device 9 at a higher temperature level, in which the thermal energy is finally absorbed and removed by the cooling liquid.
- an heating of the freezer container 3 is possible, in which case heat is extracted from the cooling liquid flowing through the further cooling device 9.
- the freezer container 3 is arranged next to a collecting container 5 for ice cubes 1 formed.
- the collecting container 5 is closed at the top by two swivel-mounted flaps 8, 9.
- the two lids 8, 9 and the wall 18 of the collecting container 5 are equipped with thermal insulation in order to keep the pieces of ice 1 formed cool.
- a heat-conducting plate 10 is provided on the inside of the collecting container 5, which is in thermal contact with the freezer container 3. In this way, the interior of the collecting container 5 can be cooled by means of the Peltier element 2, which is present anyway, in order to be able to store the pieces of ice 1 in the collecting container 5 in the long term.
- a slide 7 is also provided, which is pivotably mounted at its upper end.
- the rod 7 is connected to two control rods 11 and 12, by means of which the movements of the slide 7, the lid 8 of the collecting container 5 and the liquid supply device 4 can be brought into operative connection with one another.
- an actuating cam 13 is attached to the slide 14, which tilts the control rod 12 into a vertical position when the slide 14 moves upwards. Due to this tilting movement, the chute 7 and the control rod 11, both of which are arranged below the pivot point, are moved to the left.
- the control rod 11 presses against a cover cam 20, which is connected to the cover 8 of the collecting container 5, and in this way opens the cover 8.
- the slide 7 is brought into a position in which a section below the stripping means 6 lies and the lower end of the chute 7 swings over the freezer container 3 and is moved in the vicinity of the open access opening of the collecting container 5.
- the slide 14 and the control cam 13 attached to it are brought into their lower position.
- the lower end of the liquid supply device 4 is inside the freezer container 3.
- the control rod 12 is to the left and the slide 7 and the control rod 11 tilted to the right.
- the slide 7 is thus located next to the freezer container 3 or the room above it.
- the cover 8 is also closed.
- the metering device doses a certain amount of the liquid to be frozen into the freezer container 3 through the liquid supply device 4.
- the Peltier element 2 is supplied with current in such a way that the freezer container 3 is cooled, the heat generated being absorbed by the cooling liquid in the further cooling device 9.
- a control device (not shown) first operates the Peltier element 2 in the opposite direction of the current, so that the freezer container 3 is briefly heated and the ice piece 1 formed therein on the contact surface with the freezer container 3 thaws briefly.
- the motor 17 is actuated, which moves the carriage 14 upward by rotating the spindle 16.
- the liquid supply device 4 to which the piece of ice 1 formed adheres or is frozen is also moved upward.
- the control rod 12 is tilted to the right, whereby on the one hand the control rod 11 tilts to the left and by means of the cover cam 20 lifts the cover 8 against gravity and on the other hand the slide 7 tilts under the stripping means 6.
- the stripping means 6 As soon as the piece of ice 1 formed has reached the stripping means 6, as shown in position A, it is stripped by the stripping means 6 from the liquid supply device 4 and falls downward. There it hits the slide 7 and, as shown in position B, slides under the raised lid 8 into the collecting container 5.
- the carriage 14 is then moved down again, causing the chute 7 to tilt back again, the lid 8 closes again and the lower end of the liquid supply device 4 is again arranged inside the freezer container 3.
- the stripping means 6 can be heated and can release the heat to the liquid supply device 4.
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Abstract
Bei dem erfindungsgemässen, robusten Verfahren zur Bildung und zur Lagerung von Eisstücken (1) kann von einer Flüssigkeitszufuhreinrichtung (4) die zu gefrierende Flüssigkeit in einen Gefrierbehälter (3) dosiert werden, wobei die Flüssigkeitszufuhreinrichtung (4) nach Zufuhr der Flüssigkeit mit dieser in Kontakt steht. Sobald die Flüssigkeit gefroren bzw. das Eisstück (1) gebildet ist, wird die Flüssigkeitszufuhreinrichtung (4) nach oben bewegt, wobei das daran anhaftende Eisstück (1) gegen einen Abstreifer (6) bewegt wird. Gleichzeitig wird eine Rutsche (7) über den Gefrierbehälter (3) geschwenkt, so dass das untere Ende der Rutsche (7) so angeordnet wird, so dass das Eisstück (1), das nach dem Abstreifen von der Flüssigkeitszufuhreinrichtung (4) herunterfällt, auf der Rutsche (7) hinuntergleitet und in einen Sammelbehälter (5) fällt. Zusätzlich kann während des Verschwenkens der Rutsche (7) ein Deckel (8) des Sammelbehälters (5) geöffnet werden.
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von Eisstücken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung von Eisstücken nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 9.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Bildung von Eisstücken bekannt, die jedoch vergleichsweise aufwendig sind.
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Bildung von Eisstücken sowie deren Lagerung mit einfachen Mitteln zu erreichen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 9 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben einem robusten Aufbau ins- besondere darin, dass nur ein Antriebsmittel erforderlich ist, mit dem mit einem Arbeitsgang sowohl das Entfernen des gebildeten Eisstücks aus dem Gefrierbehälter als auch dessen Beförderung in den Sammelbehälter erreichbar ist. Das Beheizen des Gefriergerätbehälters zur Erleichterung der Entnahme eines gebildeten Eisstücks lässt sich besonders vorteilhaft mit einem Peltierelement als Kühleinrichtung erzielen, da in diesem Fall durch einfach Stromumkehr eine Beheizung des Gefrierbehälters erzielt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 eine Vorrichtung zur Bildung von Eisstücken während der Bildung eines Eisstücks und
Figur 2 die Vorrichtung gemäß Figur 1 während des Entnehmen des Eisstücks sowie dem Befördern des gebildeten Eisstücks in den Sammelbehälter.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Kühleinrichtung 2 in Gestalt eines Peltiere- lements sowie einen Gefrierbehälter 3 zur Aufnahme einer Flüssigkeit auf, aus der mindestens ein Eisstück zu bilden ist. In den Gefrierbehälter 3 ragt eine Flussigkeitszufuhreinrichtung 4, die nach Zufuhr der Flüssigkeit in den Gefrierbehälter 3 mit der Flüssigkeit im Gefrierbehälter 3 in Kontakt steht. Die Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 besteht aus einem Rohr das an seinem oberen Ende über eine nicht dargestellte Leitung mit einer nicht dargestellten Flüssigkeitsdosiereinrichtung verbunden ist. Die Dosiereinrichtung dosiert mittels der Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 die zu gefrierende Flüssigkeit in einer Menge, die dem Volumen des Gefrierbehälters 3 entspricht.
Die Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 ist an einem Schlitten 14 befestigt, der an einer Schiene 15 verschiebbar gelagert ist. Der Schlitten 14 weist weiterhin ein Innengewinde auf, in das eine von einem Motor 17 angetriebene Spindel 16 greift. Die Spindel 16 verläuft parallel zur Schiene 15, so dass der Schlitten 14 durch Drehung der Spindel 16 entlang der Schiene 15 verschoben werden kann.
Der Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 sind weiterhin Abstreifmittel 6 zugeordnet, die an der Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 anhaftendes Eis bzw. mindestens ein anhaftendes Eisstück 1 mechanisch und/ oder durch Zufuhr von Wärme von der Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 abstreifen. Die Abstreifmittel 6 können beheizbar ausgestattet sein. Die Abstreifmit- tel 6 ermöglichen damit ein einfaches Ablösen von Eis.
Der Gefrierbehälter 3 ist thermisch mit einem thermischen Ende des Peltierelements 2 verbunden, das mit dem anderen thermischen Ende mit einer weiteren Kühleinrichtung 9 thermisch verbunden ist. Die weitere Kühleinrichtung 9 wird durch Hindurchleiten einer Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, auf einer bestimmten Temperatur gehalten. Zum Abkühlen des Gefrierbehälters 3 wird das Peltierelement 2 derart mit einem Stromfluss beaufschlagt, dass sich das mit dem Gefrierbehälter 3 verbundene thermische Ende abkühlt und das mit der weiteren Kühleinrichtung 9 verbundene thermische Ende erwärmt. Dadurch wird dem Gefrierbehälter 3 Wärmeenergie entzogen und der weiteren Kühlein- richtung 9 auf einem höheren Temperatumiveau zugeführt, in der die Wärmeenergie schließlich von der Kühlflüssigkeit aufgenommen und abgeführt wird. Weiterhin ist durch einfache Umkehr des das Peltierelement 2 durchfließenden Stroms umgekehrt eine Er-
wärmung des Gefrierbehälters 3 möglich, wobei in diesem Fall der durch die weitere Kühleinrichtung 9 fließenden Kühlflüssigkeit Wärme entzogen wird.
Der Gefrierbehälter 3 ist neben einen Sammelbehälter 5 für gebildete Eisstücke 1 angeordnet. Der Sammelbehälter 5 wird oben von zwei jeweils schwenkbar gelagerten De- ekeln 8, 9 verschlossen. Die beiden Deckel 8, 9 sowie die Wandung 18 des Sammelbehälters 5 sind mit einer Wärmedämmung ausgestattet, um die gebildeten Eisstücke 1 kühl zu halten. Weiterhin ist an der Innenseite des Sammelbehälters 5 eine wärmeleitende Platte 10 vorgesehen, die in thermischen Kontakt mit dem Gefrierbehälter 3 steht. Auf diese Weise kann der Innenraum des Sammelbehälters 5 mittels des ohnehin vorhande- nen Peltierelements 2 gekühlt werden, um die im Sammelbehälter 5 befindlichen Eisstücke 1 langfristig lagern zu können.
Um gebildete Eisstücke 1 in den Sammelbehälter 5 befördern zu können, ist weiterhin eine Rutsche 7 vorgesehen, die an ihrem oberen Ende schwenkbar gelagert ist. Die Rut- sehe 7 ist mit zwei Steuerstäben 11 und 12 verbunden, mittels derer die Bewegungen der Rutsche 7, des Deckels 8 des Sammelbehälters 5 sowie der Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 in Wirkverbindung miteinander gebracht werden können.
Dazu ist am Schlitten 14 ein Betätigungsnocken 13 befestigt, der bei einer Aufwärtsbewe- gung des Schlittens 14 den Steuerstab 12 in eine senkrechte Position kippt. Aufgrund dieser Kippbewegung wird die Rutsche 7 und der Steuerstab 11 , die beide unterhalb des Drehpunkts angeordnet sind, nach links bewegt. Dabei drückt der Steuerstab 11 gegen einen Deckelnocken 20, der mit dem Deckel 8 des Sammelbehälters 5 verbunden ist, und öffnet auf diese Weise den Deckel 8. Die Rutsche 7 wird bei dieser Bewegung in eine Stellung gebracht, in der ein Abschnitt unterhalb der Abstreifmittel 6 liegt und das untere Ende der Rutsche 7 über den Gefrierbehälter 3 hinwegschwenkt und in die Nähe der offenstehenden Zugangsöffnung des Sammelbehälters 5 bewegt wird.
Zur Bildung von Eisstücken werden der Schlitten 14 und der daran befestigte Steuerno- cken 13 in ihre untere Position gebracht. In dieser Stellung befindet sich das untere Ende der Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 innerhalb des Gefrierbehälters 3. Weiterhin ist in dieser Stellung der Steuerstab 12 nach links und die Rutsche 7 sowie der Steuerstab 11
nach rechts gekippt. Die Rutsche 7 befindet sich somit neben dem Gefrierbehälter 3 bzw. des darüber befindlichen Raums. In dieser Stellung ist auch der Deckel 8 geschlossen.
Anschließend wird in dieser Stellung von der Dosiereinrichtung durch die Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 eine bestimmte Menge der zu gefrierenden Flüssigkeit in den Gefrierbe- hälter 3 dosiert. Das Peltierelement 2 wird zur Bildung eines Eisstücks so mit Strom beaufschlagt, dass der Gefrierbehälter 3 abgekühlt wird, wobei die entstehende Wärme von der Kühlflüssigkeit in der weiteren Kühleinrichtung 9 aufgenommen wird. Nachdem die Flüssigkeit im Gefrierbehälter 3 gefroren ist bzw. das Eisstück 1 gebildet ist, wird von einer nicht dargestellten Steuereinrichtung zunächst das Peltierelement 2 mit umgekehrter Stromrichtung betrieben, so dass der Gefrierbehälter 3 kurzfristig erwärmt wird und das gebildete Eisstück 1 darin an der Berührfläche zum Gefrierbehälter 3 kurz antaut. Gleichzeitig wird der Motor 17 angesteuert, der durch Drehung der Spindel 16 den Schlitten 14 nach oben bewegt. Dadurch wird die Flussigkeitszufuhreinrichtung 4, an der das gebildete Eisstück 1 anhaftet bzw. festgefroren ist mit nach oben bewegt. Zusätzlich wird bei dieser Bewegung vom Steuernnocken 13 die Steuerstange 12 nach rechts gekippt, wodurch zum einen die Steuerstange 11 nach links kippt und mittels des Deckelnockens 20 den Deckel 8 gegen die Schwerkraft anhebt und zum anderen die Rutsche 7 unter die Abstreifmittel 6 kippt.
Sobald das gebildete Eisstück 1 die Abstreifmittel 6 erreicht hat, wie in Stellung A dargestellt, wird es von den Abstreifmitteln 6 von der Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 abgestreift und fällt nach unten. Dort trifft es auf die Rutsche 7 und rutscht, wie in Stellung B dargestellt, unter den angehobenen Deckel 8 hinweg in den Sammelbehälter 5.
Anschießend wird der Schlitten 14 wieder nach unten bewegt, wodurch die Rutsche 7 wieder nach hinten kippt, der Deckel 8 sich wieder schließt und das untere Ende der Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 wieder innerhalb des Gefrierbehälters 3 angeordnet wird.
Um das gebildete Eisstück 1 durch Zufuhr von Wärme abzustreifen, kann vorgesehen sein, dass die Abstreifmittel 6 beheizbar sind und die Wärme an die Flussigkeitszufuhreinrichtung 4 abgeben können.
Claims
1. Vorrichtung zur Bildung von Eisstücken (1), mit einem von einer Kühleinrichtung (2) kühlbaren Gefrierbehälter (3) zur Aufnahme einer Flüssigkeit, aus der mindestens ein Eisstück (1) zu bilden ist, einer Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) zur Zu- fuhr der Flüssigkeit in den Gefrierbehälter (3) und einem Sammelbehälter (5) für gebildete Eisstücke (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) nach Zufuhr der Flüssigkeit in den Gefrierbehälter (3) mit der Flüssigkeit im Gefrierbehälter (3) in Kontakt steht, die Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) zum Entnehmen gebildeter Eisstücke (1) von dem Gefrierbehälter (3) wegbewegt werden kann, die Vorrichtung Abstreifmittel (6), die derart eingerichtet sind, dass die Abstreifmittel (6) beim Wegbewegen der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) daran anhaftende Eisstücke (1) mechanisch und/oder durch Zufuhr von Wärme abstreifen, und eine Rutsche (7) aufweist, die derart in Wirkverbindung mit der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) steht, dass die Rutsche (7) beim Wegbewegen der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) in eine Stellung gebracht wird, in der die Rutsche (7) mit einem Abschnitt unter dem Ort, an dem an der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) anhaftende Eisstücke (1) von den Abstreifmitteln (6) abgestreift werden, zu liegen kommt und das untere Ende der Rutsche (7) derart in Bezug zur Öffnung des Sammelbehälters (5) angeordnet ist, dass herunterrutschende Eisstücke (1) in den Sammelbehälter (5) fallen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Sammelbehälter (5) ein Deckel (8) zugeordnet ist, der derart in Wirkverbindung mit der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) steht, dass der Deckel (8) beim Wegbewegen der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) geöffnet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) mit einer Dosiereinrichtung verbunden ist, die die Flüssigkeit dosiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifmittel (6) beheizbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlreinrichtung (2) ein Peltierelement ist, das mit einem thermischen Ende thermisch mit den Gefrierbehälter (3) und dem anderen thermischen Ende thermisch mit einer weiteren Kühleinrichtung (9) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gefrierbehälter (3) mit einer Heizeinrichtung (2) gekoppelt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (5) thermisch mit dem Gefrierbehälter (3) gekoppelt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (8) und/oder der Sammelbehälter (5) eine Wärmedämmung (18) aufweisen.
9. Verfahren zur Bildung von Eisstücken (1), mittels einem von einer Kühleinrichtung kühlbaren Gefrierbehälter (3) zur Aufnahme einer Flüssigkeit, aus der mindestens ein Eisstück (1) zu bilden ist, einer Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) zur Zufuhr der Flüssigkeit in den Gefrierbehälter (3) und einem Sammelbehälter (5) für gebildete Eisstücke (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) nach Zufuhr der Flüssigkeit in den Gefrierbehälter (3) mit der Flüssigkeit im Gefrierbehälter (3) in Kontakt steht, die Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) zum Entnehmen gebildeter Eisstücke (1) von dem Gefrierbehälter (3) wegbewegt wird, der Vorrichtung zugeordnete Abstreifmittel (6) beim Wegbewe- gen der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) daran anhaftende Eisstücke (1) mechanisch und/oder durch Zufuhr von Wärme abstreifen, und eine der Vorrichtung zugeordnete Rutsche (7) beim Wegbewegen der Flussigkeitszufuhreinrichtung
(4) in eine Stellung gebracht wird, in der die Rutsche (7) mit einem Abschnitt unter dem Ort, an dem an der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) anhaftende Eisstü- cke (1) von den Abstreifmitteln (6) abgestreift werden, zu liegen kommt und das untere Ende der Rutsche (7) derart in Bezug zur Öffnung des Sammelbehälters
(5) angeordnet ist, dass herunterrutschende Eisstücke (1) in den Sammelbehälter (5) fallen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) verbundene Dosiereinrichtung die Flüssigkeit dosiert.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gefrier- behälter (3) vor dem Wegbewegen der Flussigkeitszufuhreinrichtung (4) erwärmt wird.
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