EP2761238B1 - Hydraulikvorrichtung für die erzeugung von schnee - Google Patents
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- EP2761238B1 EP2761238B1 EP12810065.8A EP12810065A EP2761238B1 EP 2761238 B1 EP2761238 B1 EP 2761238B1 EP 12810065 A EP12810065 A EP 12810065A EP 2761238 B1 EP2761238 B1 EP 2761238B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F25C3/00—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
- F25C3/04—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for sledging or ski trails; Producing artificial snow
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- F25C2303/00—Special arrangements or features for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Special arrangements or features for producing artificial snow
- F25C2303/044—Snow making using additional features, e.g. additives, liquid gas
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F25C2303/00—Special arrangements or features for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Special arrangements or features for producing artificial snow
- F25C2303/048—Snow making by using means for spraying water
Definitions
- the invention relates to a hydraulic device for the production of snow from water according to the preamble of claim 1.
- the snow cannon or other snow making facilities have a number of embodiments, but their common feature is an adjustability in the horizontal and vertical directions, wherein at least one movement can be controlled automatically.
- the snow gun or other snow forming means has a series of nozzles which are fixed or rotatable and preferably located in front of an air flow source in a directional passage chamber.
- a device for the production of snow from water which is a low-pressure hydraulic device with a pump device, a high-pressure device is connected to the snow gun and / or another snow-forming device, and a distributor device whose at least one high-pressure pump, the low pressure -Hydraulikvorides from the high-pressure device has separated. Furthermore, the device has a drive device to that for the production of snow used to suspend water used in an ionization and / or polarization space with simultaneous action of an electromagnetic alternating field, which is achieved so that the force energy binding of the water molecules in the supermolecular water structure of the service water changes, ie decreases.
- no pressure-exciting device is connected to the high-pressure device in front of the snow gun and / or the other snow-forming device and the low-pressure hydraulic device has no arranged behind the cleaning device main excitation means on which an exciter is arranged, which has a negative effect on the properties of water used for snow production has an effect on its heat / cold input / output.
- a device for the production of snow from water which is a low-pressure hydraulic device with a pump device to which a cleaning device is connected, a high-pressure device is connected to the snow gun and / or another snow-forming device, and a distributor device whose at least one high pressure pump disconnects the low pressure hydraulic device from the high pressure device.
- a disadvantage is the lack of a drive device to expose the water used for the generation of snow ionization and / or polarization process with simultaneous action of an alternating electromagnetic field.
- the essence of the new device is that the water used for the production of snow is exposed to an ionization and / or polarization field with the simultaneous action of an alternating electromagnetic field, which is achieved that the force energy binding of the water molecules in the supermolecular water structure of the Process water changed, d. H. decreases.
- the low-pressure and / or high-pressure part of the hydraulic circuit have in their circle a direct, fixed and / or indirect way via a bypass bypass (bypass) connected to a main excitation device and / or a pressure-excitation device with which interrupted the flow of liquid can be.
- the main excitation device is preferably arranged behind the cleaning device. It may also be installed with minor benefits anywhere in the hydraulic guide or on the water source in front of the pumping device.
- the pressure-excitation device is preferably connected to the high-pressure device in front of the snow gun and / or another snow-forming device.
- the main exciter comprises an input hydraulic branch with a second controlled opening and closing mechanism which opens into a distribution branch with at least one temperature measuring device and / or a pressure gauge in the vicinity of the main controlled opening and closing mechanism. Between the input and the output hydraulic branch excitation facilities are fixed and / or dismountable attached.
- the output hydraulic branch opens into an intermediate branch which is connected between a third controlled opening and closing mechanism and a main opening and closing mechanism is arranged.
- the pressure-excitation device consists of a common chamber, in which at the entrance thereof at least one control electrode is fixedly separable and / or flexibly attached. In the flow direction, at the output of the body of the common chamber at least one polarizing electrode is firmly fixed flexibly.
- the body of the common chamber forms a solid and / or a flexible envelope (layer).
- the common body consists predominantly of an envelope (layer) which has a coating at least partially on its circumference.
- the advantage of the device for the production of snow lies in the production of quality snow already at 0 ° C.
- the generated snow is drier and with a multiple coating no water flows out. This preserves the quality of the snow, even after exposure to scattering with dedicated machinery that compresses the snow layers but does not squeeze the water out of them. There can be no ice layer. Similarly, there is no requirement for the formation of sogn.
- the ski season can be extended or moved to deeper areas with better quality of artificial snow.
- This is achieved in such a way that the water or other medium acquires by the treatment according to the invention unforeseen, unexpected, discovered properties in the heat / cold absorption and release. This is also physically proven.
- the device in particular for the production of snow, consists of a hydraulic distributor device 2.4 with at least one high-pressure pump.
- a high pressure device 3 consists of a pressure line 3.1, which has a number of embodiments. This can be strong and / or flexible, and made of steel, polyethylene, polypropylene, textile, rubber with distribution devices 3.2. consist.
- a snow gun 3.3 and / or other snow-forming devices 3.4 connected so that are connected to this before the pressure line 3.1 pressure excitation blocks 3.5 with at least one pressure excitation device 3.51.
- the snow gun 3.3 has a distributor device 3.31, which is hydraulically connected to a nozzle device 3.32, which is preferably arranged in the intermediate space or at its end on the inside.
- the nozzle device 3.32 is arranged in the direction of the air flow from an air module 3.33.
- the distributor device 3.31 is with pressure, temperature, flow and humidity sensors u. ⁇ ., Which have their own control module and algorithm of physical quantities.
- bar snow blocks 3.4 comprise a second technological distributor device 3.41 connected to a second nozzle device 3.42.
- the Snow cannons 3.3 and the rod snow blocks 3.4 are arranged according to the nature of the terrain.
- the low-pressure device 2 of the hydraulic device 1 comprises a pump device, to which a cleaning device is connected, which is fixedly or detachably connected to the main excitation device 2.3. Behind the main exciter 2.3 a distributor device 2.4 is connected, whose at least one high-pressure pump 23, the low pressure device 2 separated from the high pressure device 3.
- the pump device 2.1 consists of a memory 2.11, which is a well, river, lake, reservoir, in which a suction pipe is inserted. Behind the suction device, a filter 2.13 is arranged in front of the pump 2.12.
- the pump device 2.1 has a number of embodiments with measuring devices for measuring inflow, temperature, pressure, level u. ⁇ ., Which are preferably electrically connected to the main control device 9, as well as the pump 2.12.
- the cleaning device 2.2 comprises a technological branch on which a first opening and closing mechanism 2.21 is arranged, behind which preferably a filter 2.22 is connected. Behind the filter 2.22, a second opening and closing mechanism 2.23 is arranged.
- the connection branch comprises a third opening and closing mechanism 2.24.
- the technological branch is connected to the connection branch behind the pump device 2.12 and behind the second opening and closing mechanism 2.23. Behind the technological branch, a first controlled opening and closing mechanism 4 is arranged, with a connecting branch behind it, which comprises a pressure gauge 5, a venting device 6 and a flow meter 7 in front of the entrance to the distributor device 2.4.
- the main excitation device 2.3 has at the input hydraulic branch to a second controlled opening and closing mechanism 2.31, which opens into a distribution branch with at least one temperature gauge 2.32 and a pressure gauge 2.33.
- the distribution branch is located in front of the main opening and closing mechanism 2.34. Between the distribution branch and the output hydraulic branch, at least one excitation device 2.35 is fastened fixedly or separably.
- the input hydraulic branch opens into an intermediate branch which connects the main opening and closing mechanism 2.34 to a third controlled opening and closing mechanism 2.36 and to which preferably an output pressure gauge 2.37 is arranged. It is advantageous if at least one venting excitation device 6.1 is connected to the output hydraulic branch.
- the pressure excitation device 3.5 consists of at least one pressure excitation device 3.51 with a common chamber 3.42, which has at least one control electrode 3.43 in the vicinity of the inlet opening 3.45 and a polarization electrode 3.44 in the vicinity of the outlet opening 3.46.
- the control electrode 3.43 is mounted flexibly and / or firmly and watertight in a carrier 3.401.
- This carrier 3.401 is watertightly connected to an input sheath (layer) 3.490.
- the input enclosure 3490 includes an input port 3.45.
- the polarizing electrode 3.44 is flexible and / or fixed and waterproof in the carrier 3.401 stored.
- This support 3.401 is watertightly connected to an output enclosure (layer) 3.491 and comprises an exit opening 3.46.
- the input cladding (layer) 3,490 and the output cladding (layer) 3,491 are mutually connected via a flexible wrapping material flexible layer 3.47.
- a concrete embodiment of the connection provides a coupling 3.48. It is about
- a hydraulic hose made of plastic rubber. The plastic rubber has a high resistance to wear and environmental influences.
- at least a part of the common chamber 3.42 consists of a material with a negative electrochemical potential and / or is arranged outside the deformation envelope (layer) 3.47.
- the control electrode 3.43 has a cladding 3.41 in the form of a test tube, a tube made of silicate, ceramic u. ⁇ ., In which a rod and / or spiral antenna 3.432 is arranged.
- the polarizing electrode 3.44 which however has a solid, liquid or gaseous polarizing material 3.441 inside, has a similar design.
- the cladding 3.41 of the control electrode 3.43 and the cladding of the polarizing electrode 3.44 have a number of designs depending on the load and the type of excitation water (medium). For the lowest load, it consists of technical glass with a predominant proportion of SiO 2 . It is a homogeneous, shapeless, isotropic, solid and fragile substance in the metastable state with a tensile strength of 30 MPa and a density of about 2.53g.cm -3 . It is an insulating material with dielectric properties that has polarization capabilities.
- Suitable is an oxide sintered ceramic with an Al 2 O 3 content of at least 99.7% or a microstructure of oxygen with a tensile modulus of 380-400 GPa, a crushing strength of at least 300 MPa and a density of 3.8 g cm 3 .
- the best is a composite ceramic C / SiC, which belongs to the non-oxide technical ceramics and has short carbon fibers, which improve the excellent mechanical and thermal properties of K / SiC.
- Their density is 2.65 g.cm -3 , the modulus of elasticity 250-350 GPa and the flexural strength at least 160-200 MPa.
- the short carbon fibers may preferably be targeted, for example perpendicular to the axis, whereby the material gains anti-isotropic properties.
- the spiral or rod antenna 3.432 is detachable or fixedly connected to a high power source 8 which is connected to a power supply 81.
- the high power source 8 introduces into the rod and / or spiral antenna 3.432 electromagnetic alternating signal of 100-500 MHz with a power of 0.1-2.0 W when the excitation device is in the water.
- the power supply 81 is meant a 230V ⁇ source which is converted into 12V (24 and so forth). It can also be a technical equivalent such as a battery, solar or photo-galvanic element u. act.
- the high-power source 8 may also be arranged outside the pressure-excitation device 3.51.
- An excitation device 2.35 is arranged on the main excitation device 2.3, which corresponds to the elastic pressure excitation device 3.51, which has a common chamber 3.42, in which at least one control electrode is fastened in a watertight manner in the vicinity of the inlet opening 2.45. In the vicinity of the exit opening 2.46, a polarizing electrode 2.44 is fixed or separable and waterproof. At the periphery of the common chamber 2.42 or at least at one part there is a coating, layer or cladding 2.421 of positive electrochemical material (C, Cu, ...) or negative electrochemical material (Al, Fe, ....), as appropriate the water composition (medium).
- a bearing housing 2.47 made of non-conductive insulating material, plastic (dielectric).
- the control electrode 2.43 and the polarizing electrode 2.44 are mounted in the carrier 2.40.
- the control electrode 2.43 has a closed envelope 2.431 in tube form, in which a rod or spiral antenna 2.432 is arranged.
- the polarizing electrode 2.44 is similarly constructed and has inside a solid, liquid or gaseous content 2.441 with a positive and / or a negative electrochemical potential. It is advantageous if, as in a further exemplary embodiment, it has an opening and closable venting and drainage opening.
- the main excitation node 2.3 has its own control device 10 and pneumatic device 11, both with a first controlled opening and closing mechanism 4, a second controlled opening and closing mechanism 2.31, a main controlled opening and closing mechanism 2.34 and a third controlled Opening and closing mechanism 2.36 are connected.
- the own control device 10 is connected to a temperature measuring device 2.32, a pressure gauge 2.33 and an output pressure gauge 2.37, or with an outdoor temperature measuring device (not shown in the figure).
- the low-pressure hydraulic device 2 has at least one venting node 15 behind the excitation device, or if the main excitation device 23 has its own venting device 6.1.
- material with positive or negative electrochemical potential is understood to mean electrode potential E 0 . Only the electromotive voltages of the limb generated by the particular electrode and reference electrode are measured.
- the values of standard electrode potentials range from -3.04V (lithium) to +1.52V (gold). Particularly good results reached a polarizing electrode made of silver, and indeed when the chamber envelope is wholly or partially made of stainless steel.
- This method is continuously by a device according to SK patent 279 429 , Polakovi ⁇ - Polakovi ⁇ ová analyzed.
- the Po method has proven and proved that the water molecules processed in the excitation devices are mutually less strongly bound than in the untreated water.
- the method can be defined as the passage of a liquid medium of water, or at least part of its volume, through a polarization and / or ionization space under the action of an electromagnetic alternating signal. This ensures that the molecules of the medium, the water molecules in the supermolecular structure, have a weaker bond.
- the force energy of the bonds in the molecular and supermolecular water structure change, but only to the extent that its fluidity changes, but the liquid properties are maintained (aggregate state remains unchanged).
- the embodiment according to Fig. 5 consists of a sheath 16, on which on the outside or inside a heat insulation 17 is arranged.
- Each has its own high-power source 8, which is connected to its own or common power supply 81.
- In the interior of the hydraulic device at least one heating element 18 is arranged, which is connected to a temperature control 20 and / or a movement control for the medium.
- the control device 20 is located in the enclosure 16.
- the control device 20 comprises a sensor 21, which is connected to an evaluation unit 22 (eg thermostat) which is connected to a switching element 23.
- an evaluation unit 22 eg thermostat
- the heating element 18 is formed by a resistance, rod or spiral wire.
- An internal heating element 18 may also be a laser beam, an induction heating element 18, plasma heating element, if appropriate, with adequate power act. This is necessary to avoid or remove the freezing and subsequent damage.
- the main excitation means 2.3 can also be connected without controlled opening and closing mechanisms (2.34, 2.36, 2.31 and 4), with a manual hand control in the form of a bypass.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Hydraulikvorrichtung für die Erzeugung von Schnee aus Wasser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Derzeitige Verfahren und Vorrichtungen, insbesondere für die Erzeugung von Schnee oder Eis, sind unterschiedlich entworfen, je nachdem welche Art der Wasserquelle sie aufweisen. Es handelt sich dabei um einen See, Stausee, Fluss, Reservoir, Brunnen u. ä. Diese Ressourcen haben Vorteile aber auch Nachteile. Es bilden sich Stauseen, die eine Verwendung sowohl zeitlich als auch volumenmäßig beschränken. Die eigentliche Erzeugung von Kunstschnee erfolgt durch eine Kombination von geeignet angeordneten Wasser- und Luftdüsen an der Schneevorrichtung (Schneekanone oder andere Schnee bildende Einrichtungen). Es gibt auch Erzeugungsverfahren, die das Betriebswasser für die Erzeugung von Schnee abkühlen oder chemisch behandeln, bzw. durch Mikrowerkstoffe chemisch anreichern. Dabei werden Schnee - Eiskügelchen durch Beschichtung mit Wasser beschleunigt gebildet. Die Schneekanone oder andere Schnee bildende Einrichtungen haben eine Reihe von Ausführungsbeispielen, aber ihr gemeinsames Merkmal ist eine Verstellbarkeit in horizontaler und vertikaler Richtung, wobei mindestens eine Bewegung automatisch gesteuert werden kann. Die Schneekanone oder die anderen Schnee bildenden Einrichtungen haben eine Reihe von Düsen, die fest oder drehbar sind und vorzugsweise vor einer Luftströmungsquelle in einer Richtungs-Durchgangskammer angeordnet sind.
- Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung von Schnee oder Eis besteht darin, dass sie besonders von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit sowie von der Temperatur und der Menge des Betriebswassers für die Erzeugung von Schnee. Der bei Minus-Graden und bei 0 °C Grad erzeugte Schnee ist nass, was durch vorhandene Mittel wie erhöhte Elevation, Senkung der Wassermenge, durch Druckänderung oder Wasserabkühlung, nicht verbessert werden kann. Unter solchen Bedingungen ist es notwendig, die Erzeugung von Kunstschnee einzustellen oder mehrmals in der Nacht zu beschneien, wenn die Bedingungen für die Beschneiung günstiger sind.
- In der
WO2007/045467 ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der das Medium im Kreislauf strömt und seine Temperatur dabei erhöht wird. Dies führt zum erhöhten Energieverbrauch. - Aus der Druckschrift
JP H04 116362 A - Aus der Druckschrift
WO 2009/145771 A1 ist eine Vorrichtung für die Erzeugung von Schnee aus Wasser bekannt, die eine Niederdruck-Hydraulikvorrichtung mit einer Pumpeneinrichtung, an die eine Reinigungseinrichtung angeschlossen wird, eine Hochdruckeinrichtung an die eine Schneekanone und/oder einer anderen Schnee bildenden Einrichtung angeschlossen wird, sowie eine Verteilervorrichtung, deren mindestens eine Hochdruck-Pumpe die Niederdruck-Hydraulikvorrichtung von der Hochdruckeinrichtung abtrennt, aufweist. Nachteilig ist das Fehlen einer Ansteuereinrichtung, um das für die Erzeugung von Schnee verwendete Wasser einem lonisations- und/oder Polarisationsprozess bei gleichzeitiger Einwirkung eines elektromagnetischen Wechselfeldes auszusetzen. - Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für die Erzeugung von Schnee zu entwickeln, bei der sich die Bindung der Wassermoleküle in der übermolekularen Wasserstruktur des Brauchwassers ändert und danach die Erzeugung von Schnee verbessert.
- Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
- Das Wesen der neuen Vorrichtung besteht darin, dass das für die Erzeugung von Schnee verwendete Wasser einem lonisations- und/oder Polarisationsfeld bei gleichzeitiger Einwirkung eines elektromagnetischen Wechselfeldes ausgesetzt wird, wodurch erreicht wird, dass sich die Kraftenergie-Bindung der Wassermoleküle in der übermolekularen Wasserstruktur des Brauchwassers verändert, d. h. abnimmt.
- Vorteilhafte Ausgestaltung einer Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Der Niederdruck- und/oder Hochdruckteil des Hydraulikkreises haben in ihrem Kreis eine auf direkte, feste und/oder indirekte Weise über eine Umfassung (Umgehung) (Bypass) angeschlossen eine Haupt-Anregungseinrichtung und/oder eine Druck-Anregungseinrichtung, mit der der Flüssigkeitsfluss unterbrochen werden kann. Die Haupt-Anregungseinrichtung ist vorzugsweise hinter der Reinigungseinrichtung angeordnet. Sie kann auch mit kleineren Vorteilen an einer beliebigen Stelle der Hydraulikführung oder auf der Wasserquelle vor der Pumpeneinrichtung installiert sein. Die Druck-Anregungseinrichtung ist vorzugsweise an die Hochdruckeinrichtung vor der Schneekanone und/oder einer anderen Schnee bildenden Einrichtung angeschlossen.
- Die Haupt-Anregungseinrichtung weist einen Eingangs-Hydraulikzweig mit einem zweiten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus auf, der in einen Verteilungszweig mit mindestens einem Temperaturmessgerät und/oder einem Druckmessgerät in der Nähe des gesteuerten Haupt-Öffnungs- und Schließmechanismus mündet. Zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangs-Hydraulikzweig sind Anregungseinrichtungen fest und/oder zerlegbar befestigt. Der Ausgangs-Hydraulikzweig mündet in einen Zwischenzweig, der zwischen einem dritten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus und einem Haupt-Öffnungs- und Schließmechanismus angeordnet ist.
- Die Druck-Anregungseinrichtung besteht aus einer gemeinsamen Kammer, in der beim Eingang derselben mindestens eine Steuerelektrode fest zerlegbar und/oder flexibel befestigt ist. In der Strömungsrichtung ist beim Ausgang des Körpers der gemeinsamen Kammer mindestens eine Polarisierungselektrode fest flexibel befestigt. Den Körper der gemeinsamen Kammer bildet eine feste und/oder eine flexible Umhüllung (Schicht).
- Bei den Anregungseinrichtungen an der Haupt- Anregungseinrichtung besteht der gemeinsame Körper vorwiegend aus einer Umhüllung (Schicht), die mindestens teilweise am Umfang eine Beschichtung aufweist.
- Der Vorteil der Vorrichtung für die Erzeugung von Schnee, liegt in der Erzeugung von Qualitätsschnee schon bei 0°C. Der erzeugte Schnee ist trockener und bei einer mehrfachen Beschichtung fließt kein Wasser aus. Dadurch bleibt die Qualität des Schnees erhalten und dies auch nach einer Belastung durch Zerstreuung mit dazu bestimmten Maschinen, die die Schneeschichten zusammendrücken, dabei aber das Wasser nicht daraus auspressen. Es kann dabei keine Eisschicht entstehen. Ähnlich gibt es keine Voraussetzung für die Bildung von sgn. Graupelschnee in den Frühlingsmonaten. Der erzeugte Kunstschnee taut länger, wodurch keine Notwendigkeit einer häufigen Nachbeschneiung besteht. Es kommt zur Senkung der Kosten für den Betrieb von Schneekanonen, insbesondere der Stromkosten, da keine Erhöhung einer ausgiebigen Beschneiung erforderlich ist. Gleichzeitig wird die Menge des verbrauchten Wassers gesenkt, was sich auf die Umwelt positiv auswirkt. Dadurch kann die Ski-Saison verlängert bzw. in tieferliegende Gebiete bei besserer Qualität des Kunstschnees verlagert werden. Dies wird derart erreicht, dass das Wasser oder ein anderes Medium durch die Behandlung gemäß der Erfindung unvorhergesehene, unerwartete, entdeckte Eigenschaften in der Wärme-/Kälteaufnahme und -abgabe gewinnt. Dies ist auch physikalisch bewiesen.
- Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein hydraulisches, elektronisches und pneumatisches Blockschema einer Vorrichtung
- Fig. 2
- ein konkretes Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Vorrichtung mit einem konkreten Ausführungsbeispiel einer HauptAnregungseinrichtung zur Erzeugung von Schnee mit einem gesteuerten Haupt-Öffnungs- und Schließmechanismus mit eigener Steuerung
- Fig. 3
- eine Anregungseinrichtung an der Haupt-Anregungseinrichtung mit der Abbildung einer Hochleistungsquelle, die in einer eigenen Steuerungseinrichtung gelagert und in einem äquivalenten Ausführungsbeispiel direkt an der Anregungseinrichtung angeschlossen ist,
- Fig. 4
- eine Druck-Anregungseinrichtung, deren Teil zwischen dem Eingang und Ausgang eine flexible Umhüllung aufweist,
- Fig.5
- ein konkretes Ausführungsbeispiel einer Druck-Anregungseinrichtung oder deren Äquivalente, bestehend aus zwei hintereinander angeordneten Vorrichtungen, die in einer Luftkammer mit Wärmeisolierung gelagert sind, die im Inneren des Hydraulikteils und/oder in der Luftkammer ein gesteuertes Wärmeglied aufweist,
- Fig. 6
- eine vereinfachte Ausführung einer Temperatur- und/oder Bewegungsregelung für das Medium und
- Fig. 7
- Varianten des elektromagnetischen Signals.
- Die Vorrichtung, insbesondere für die Erzeugung von Schnee, besteht aus einer hydraulischen Verteilervorrichtung 2.4 mit mindestens einer Hochdruck-Pumpe. Eine Hochdruckeinrichtung 3 besteht aus einer Druckleitung 3.1, die eine Reihe von Ausführungsbeispielen hat. Diese kann fest und/oder flexibel sein, und aus Stahl, Polyethylen, Polypropylen, Textil, Gummi mit Verteilervorrichtungen 3.2. bestehen. An die Hochdruckeinrichtung 3 sind, je nach Bedarf, eine Schneekanone 3.3 und/oder andere Schnee bildende Einrichtungen 3.4 derart angeschlossen, so dass vor diese an die Druckleitung 3.1 Druck-Anregungblöcke 3.5 mit mindestens einer Druck-Anregungseinrichtung 3.51 angeschlossen sind. Die Schneekanone 3.3 verfügt über eine Verteilervorrichtung 3.31, welche mit einer Düsenvorrichtung 3.32 hydraulisch verbunden ist, die in dem Zwischenraum oder an seinem Ende vorzugsweise an der Innenseite angeordnet ist. Die Düsenvorrichtung 3.32 ist in Richtung der Luftströmung aus einem Luftmodul 3.33 angeordnet ist. Die Verteilervorrichtung 3.31 ist mit Druck-, Temperatur-, Durchfluss- und Feuchtigkeitssensoren u. ä. verbunden, die einen eigenen Steuerungsmodul und Algorithmus von physikalischen Größen aufweisen.
- Ähnlich umfassen Stangen-Schneeblöcke 3.4 eine zweite technologische Verteilervorrichtung 3.41, die an eine zweite Düsenvorrichtung 3.42 angeschlossen ist. Die Schneekanonen 3.3 und die Stangen-Schneeblöcke 3.4 sind je nach Art des Geländes angeordnet.
- Die Niederdruckeinrichtung 2 der Hydraulikvorrichtung 1 umfasst eine Pumpeneinrichtung, an die eine Reinigungseinrichtung angeschlossen ist, welche fest oder zerlegbar mit der Haupt-Anregungseinrichtung 2.3 verbunden ist. Hinter der Haupt-Anregungseinrichtung 2.3 ist eine Verteilervorrichtung 2.4 angeschlossen, deren mindestens eine Hochdruck-Pumpe 23 die Niederdruckeinrichtung 2 von der Hochdruckeinrichtung 3 abtrennt.
- Die Pumpeneinrichtung 2.1 besteht aus einem Speicher 2.11, der ein Brunnen, Fluss, See, Reservoir ist, in die eine Saugrohrleitung eingelassen ist. Hinter der Saugeinrichtung ist ein Filter 2.13 vor der Pumpe 2.12 angeordnet. Die Pumpeneinrichtung 2.1 hat eine Reihe von Ausführungsbeispielen mit Messgeräten zur Messung von Zufluss, Temperatur, Druck, Pegel u. ä., die vorzugsweise an die Haupt-Steuerungseinrichtung 9 elektrisch angeschlossen sind, wie auch die Pumpe 2.12.
- Die Reinigungseinrichtung 2.2 umfasst einen technologischen Zweig, an dem ein erster Öffnungs- und Schließmechanismus 2.21 angeordnet ist, hinter dem vorzugsweise ein Filter 2.22 angeschlossen ist. Hinter dem Filter 2.22 ist ein zweiter Öffnungs- und Schließmechanismus 2.23 angeordnet. Der Verbindungszweig umfasst einen dritten Öffnungs- und Schließmechanismus 2.24. Der technologische Zweig ist mit dem Verbindungszweig hinter der Pumpeneinrichtung 2.12 sowie hinter dem zweiten Öffnungs- und Schließmechanismus 2.23 verbunden. Hinter dem technologischen Zweig ist ein erster gesteuerter Öffnungs- und Schließmechanismus 4 angeordnet, wobei sich hinter diesem ein Verbindungszweig befindet, der ein Druckmessgerät 5, eine Entlüftungseinrichtung 6 und einen Durchflussmesser 7 vor dem Eingang in die Verteilervorrichtung 2.4 umfasst.
- Die Haupt-Anregungseinrichtung 2.3 weist an dem Eingangs-Hydraulikzweig einen zweiten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus 2.31 auf, der in einen Verteilungszweig mit mindestens einem Temperaturmessgerät 2.32 und einem Druckmessgerät 2.33 mündet. Der Verteilungszweig befindet sich vor dem Haupt-Öffnungs- und Schließmechanismus 2.34. Zwischen dem Verteilungszweig und dem Ausgangs-Hydraulikzweig ist mindestens eine Anregungseinrichtung 2.35 fest oder zerlegbar befestigt. Der Eingangs-Hydraulikzweig mündet in einen Zwischenzweig, der den Haupt-Öffnungs- und Schließmechanismus 2.34 mit einem dritten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus 2.36 verbindet und an dem vorzugsweise ein Ausgangs-Druckmessgerät 2.37 angeordnet ist. Es ist von Vorteil, wenn an den Ausgangs-Hydraulikzweig mindestens eine Entlüftungs-Anregungsvorrichtung 6.1 angeschlossen ist.
- Die Druck-Anregungseinrichtung 3.5 besteht aus mindestens einer Druck-Anregungseinrichtung 3.51 mit einer gemeinsamen Kammer 3.42, die in der Nähe der Eingangsöffnung 3.45 mindestens eine Steuerungselektrode 3.43 und die in der Nähe der Ausgangsöffnung 3.46 eine Polarisierungselektrode 3.44 aufweist. Die Steuerungselektrode 3.43 ist flexibel und/oder fest und wasserdicht in einem Träger 3.401 gelagert. Dieser Träger 3.401 ist mit einer Eingangs-Umhüllung (Schicht) 3.490 wasserdicht verbunden. Die Eingangs-Umhüllung 3.490 umfasst eine Eingangsöffnung 3.45. Die Polarisierungselektrode 3.44 ist flexibel und/oder fest und wasserdicht im Träger 3.401 gelagert. Dieser Träger 3.401 ist mit einer Ausgangs-Umhüllung (Schicht) 3.491 wasserdicht verbunden und umfasst eine Ausgangsöffnung 3.46. Es ist von Vorteil, wenn die Eingangs-Umhüllung (Schicht) 3.490 und die Ausgangs-Umhüllung (Schicht) 3.491 gegenseitig über eine Deformations-Umhüllung (Schicht) 3.47 aus flexiblen, biegsamen Druckmaterial verbunden sind. Ein konkretes Ausführungsbeispiel der Verbindung sieht eine Kupplung 3.48 vor. Es handelt sich zum Beispiel um einen Hydraulikschlauch aus Kunststoffgummi. Der Kunststoffgummi hat eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung und Umwelteinflüsse. Es ist vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil der gemeinsamen Kammer 3.42 aus einem Material mit negativem elektrochemischen Potenzial besteht und/oder außerhalb der Deformations-Umhüllung (Schicht) 3.47 angeordnet ist. Die Steuerungselektrode 3.43 hat eine Umhüllung 3.41 in Form eines Reagenzglases, eines Rohrs aus Silikat, Keramik u. ä., in der eine Stangen- und/oder Spiralantenne 3.432 angeordnet ist. Ähnlich ausgeführt ist die Polarisierungselektrode 3.44, die aber im Inneren ein festes, flüssiges oder gasförmiges Polarisierungsmaterial 3.441 aufweist. Die Umhüllung 3.41 der Steuerungselektrode 3.43 und die Umhüllung der Polarisierungselektrode 3.44 haben eine Reihe von Ausführungen je nach der Belastung und der Art des Anregungswassers (Mediums). Für die niedrigste Belastung besteht sie aus technischem Glas mit einem überwiegenden Anteil von SiO2. Es handelt sich um eine homogene, formlose, isotrope, feste und zerbrechliche Substanz, im metastabilen Zustand mit einer Zugfestigkeit von 30 MPa und einer Dichte von etwa 2,53g.cm-3. Es handelt sich um einen Isolierstoff mit dielektrischen Eigenschaften, der über Polarisierungsfähigkeiten verfügt. Geeignet ist eine oxidische Sinterkeramik mit einem Al2O3-Gehalt von mindestens 99,7 % oder eine Mikrostrukturkeramik aus Sauerstoff mit einem Zug-Elastizitätsmodul von 380-400 GPa, einer Brechfestigkeit von mindestens 300 MPa und einer Dichte von 3,8 g cm3. Am besten ist eine Kompositkeramik C/SiC, die zu den nichtoxidischen technischen Keramiken gehört und kurze Kohlenstoff-Fasern aufweist, die die hervorragenden mechanischen und thermischen Eigenschaften von K/SiC verbessern. Ihre Dichte beträgt 2,65g.cm-3, das Elastizitätsmodul verträgt 250-350 GPa und die Biegefestigkeit mindestens 160-200 MPa. Das Kompositkeramik C/SiC umfasst kurze Kohlenstoff-Fasern mit einer Länge von 3 - 6 mm und einer Dicke der Rovince von 12 k (1k=103 Filamente), die im Volumen zufällig ausgerichtet sein können, wodurch der Werkstoff dann isotrope Eigenschaften aufweist. Bei extremer Belastung der Polarisierungselektrode 3.44 oder der Steuerelektrode 3.43 können die kurzen Kohlenstoff-Fasern vorzugsweise gezielt ausgerichtet sein, zum Beispiel senkrecht zur Achse, wodurch der Werkstoff antiisotrope Eigenschaften gewinnt. Die Spiral- oder Stangenantenne 3.432 ist mit einer Hochleistungsquelle 8 zerlegbar oder fest verbunden, welche an eine Stromversorgung 81 angeschlossen ist. Die Hochleistungsquelle 8 führt in die Stangen- und/oder Spiralantenne 3.432 elektromagnetisches Wechselsignal von 100-500 MHz mit einer Stärke von 0,1-2,0 W ein, wenn die Anregungsvorrichtung sich im Wasser befindet. Unter der Stromversorgung 81 versteht man eine 230 V∼ Quelle, die in 12 V- (24- u. ä.) umgewandelt ist. Es kann sich auch um ein technisches Äquivalent wie z.B. eine Batterie, solares oder fotogalvanisches Element u. ä. handeln. In einer alternativen Ausführung kann die Hochleistungsquelle 8 auch außerhalb der Druck-Anregungseinrichtung 3.51 angeordnet sein.
- An der Haupt-Anregungseinrichtung 2.3 ist eine Anregungseinrichtung 2.35 angeordnet, die der elastischen Druck-Anregungseinrichtung 3.51 entspricht, die eine gemeinsame Kammer 3.42 aufweist, in der mindestens eine Steuerelektrode in der Nähe der Eingangsöffnung 2.45 fest oder zerlegbar wasserdicht befestigt ist. In der Nähe der Ausgangsöffnung 2.46 ist eine Polarisierungselektrode 2.44 fest oder zerlegbar und wasserdicht befestigt. Am Umfang der gemeinsamen Kammer 2.42 oder mindestens an einem Teil befindet sich eine Beschichtung, Schicht oder Umhüllung 2.421 aus positivem elektrochemischen Material (C, Cu, ...) oder negativem elektrochemischen Material (Al, Fe, ....), je nach der Wasserzusammensetzung (Medium). In dem angeführten Ausführungsbeispiel besteht ein Lagergehäuse 2.47 aus nichtleitendem Isolierstoff, Kunststoff (Dielektrikum). In dem konkreten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Polypropylen. Die Steuerelektrode 2.43 und die Polarisierungselektrode 2.44 sind in dem Träger 2.40 gelagert. Die Steuerelektrode 2.43 hat eine geschlossene Umhüllung 2.431 in Rohrform, in der eine Stangen- oder Spiralantenne 2.432 angeordnet ist. Die Polarisierungselektrode 2.44 ist ähnlich aufgebaut und hat im Inneren einen festen, flüssigen oder gasförmigen Inhalt 2.441 mit einem positivem und/oder einem negativem elektrochemischen Potenzial. Es ist vorteilhaft, wenn sie, wie in einem weiteren Ausführungsbeispiel, eine zu öffnende und schließbare Entlüftungs- und Abschlammöffnung aufweist. Einige Elemente und Knoten, die eine neue Vorrichtung für die Erzeugung von Schnee bzw. Eis bildet, ist auf elektronische Weise mit einer Haupt-Steuerungseinrichtung 9 und einer pneumatischen Vorrichtung 11 verbunden. Es handelt sich z.B. um eine Pumpe 2.12, Hochdruck-Pumpe 23, einen Durchflussmesser 7, Temperatur- und Druckmessgeräte, sowie Messgeräte für andere physikalische Größen. Der Haupt-Anregungsknoten 2.3 verfügt über eine eigene Steuerungseinrichtung 10 und pneumatische Vorrichtung 11, wobei beide mit einem ersten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus 4, einem zweiten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus 2.31, einem gesteuerten Haupt- Öffnungs- und Schließmechanismus 2.34 und einem dritten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus 2.36 verbunden sind. Die eigene Steuerungseinrichtung 10 ist mit einem Temperaturmessgerät 2.32, einem Druckmessgerät 2.33 und einem Ausgangs-Druckmessgerät 2.37, bzw. mit einem Außen-Temperaturmessgerät (in der Figur nicht dargestellt) verbunden. Es ist von Vorteil, wenn die Niederdruck-Hydraulikvorrichtung 2 hinter der Anregungsvorrichtung mindestens einen Entlüftungsknoten 15 aufweist, bzw. wenn die Haupt-Anregungsvorrichtung 23 eine eigene Entlüftungsvorrichtung 6.1 aufweist. Unter dem Begriff Material mit positivem, bzw. negativem elektrochemischen Potenzial versteht man Elektrodenpotenzial E0. Gemessen werden nur die elektromotorischen Spannungen des Gliedes, die durch die bestimmte Elektrode und Vergleichselektrode erzeugt werden. Die Standard Vergleichselektrode hatte ein Elektrodenpotenzial gleich Null E0=0, die einer Platinelektrode mit einer Standardaufbereitung entspricht. Die Werte von Standard Elektrodenpotenzialen reichen von -3,04 V (Lithium) bis +1,52 V (Gold). Besonders gute Ergebnisse erreichte eine Polarisierungselektrode aus Silber und zwar dann, wenn die Kammerumhüllung ganz oder nur teilweise aus Edelstahl besteht. Dieses Verfahren wird fortlaufend durch eine Vorrichtung gemäß SK Patent
279 429 - Das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 5 besteht aus einer Umhüllung 16, an welcher an der Außenseite oder Innenseite eine Wärmeisolierung 17 angeordnet ist. In der Umhüllung 16 befindet sich eine Druck-Anregungseinrichtung 3.511 und eine zweite Druck-Anregungseinrichtung 3.512, oder mehrere hydraulisch miteinander verbundene Anregungseinrichtungen. Dabei weist jede eine eigene Hochleistungsquelle 8 auf, welche an eine eigene oder gemeinsame Stromversorgung 81 angeschlossen ist. Im Inneren der Hydraulikvorrichtung ist mindestens ein Heizelement 18 angeordnet, das mit einer Temperatursteuerung 20 und/oder einer Bewegungssteuerung für das Medium verbunden ist. In einem anderen konkreten Ausführungsbeispiel befindet sich die Steuerungseinrichtung 20 in der Umhüllung 16. Die Steuerungseinrichtung 20 umfasst einen Sensor 21, welcher mit einer Auswertungseinheit 22 (z. B. Thermostat) verbunden ist, die an ein Schaltelement 23 angeschlossen ist. Das Heizelement 18 ist durch einen Widerstands-, Stangen- oder Spiraldraht gebildet. Bei einem inneren Heizelement 18 kann es sich auch um einen Laserstrahl, ein Induktionsheizelement 18, gegebenenfalls Plasmaheizelement mit angemessener Leistung handeln. Dies ist notwendig, um das Einfrieren und anschließende Schäden zu vermeiden, bzw. zu entfernen. Die Haupt-Anregungseinrichtung 2.3 kann auch ohne gesteuerte Öffnungs- und Schließmechanismen (2.34; 2.36; 2.31 und 4) angeschlossen werden, und zwar mit einer manuellen Handsteuerung in Form eines Bypasses.
Claims (9)
- Hydraulikvorrichtung für die Erzeugung von Schnee aus Wasser, welche eine Niederdruckeinrichtung (2) mit einer Pumpeneinrichtung (2.1), an die eine Reinigungseinrichtung (2.2) und eine mit dieser fest oder zerlegbar verbundene Haupt-Anregungseinrichtung (2.3) angeschlossen ist, eine Hochdruckeinrichtung (3) bestehend aus einer Druckleitung (3.1) an die eine Schneekanone (3.3) und/oder eine andere Schnee bildenden Einrichtung (3.4) angeschlossen ist, sowie eine Verteilervorrichtung (2.4) hinter der Haupt-Anregungseinrichtung (2.3), deren mindestens eine Hochdruck-Pumpe die Niederdruckeinrichtung (2) von der Hochdruckeinrichtung (3) abtrennt, aufweist, wobei an die Haupt-Anregungseinrichtung (2.3) mindestens eine Anregungseinrichtung (2.35) angeordnet ist,
die Schneekanone (3.3) und/oder die andere Schnee bildende Einrichtung (3.4) über Druck-Anregungsblöcke (3.5) mit mindestens einer Druck-Anregungseinrichtung (3.51, 3.511, 3.512) an die Druckleitung (3.1) angeschlossen sind, wobei die mindestens eine Druck-Anregungseinrichtung (3.51, 3.511, 3.512) und die Anregungseinrichtung (2.35) jeweils eine gemeinsame Kammer (2.42, 3.42) aufweisen, die eine mit einer Hochleistungsquelle (8) verbundene, in der Nähe einer Eingangsöffnung angeordnete Steuerelektrode (2.43, 3.43) mit einer Umhüllung (2.431, 3.41), welche die Form eines Reagenzglases oder eines Rohrs aus Silikat oder Keramik hat und in der eine Stangen- und/oder Spiralantenne (2.432, 3.432) angeordnet ist, die mit der Hochleistungsquelle (8) fest oder zerlegbar verbunden ist, welche an eine Stromversorgung (81) angeschlossen ist, und eine in einer Umhüllung in der Nähe einer Ausgangsöffnung angeordnete Polarisierungselektrode (2.44, 3.44) aufweist, die ähnlich aufgebaut ist und im Inneren ein festes, flüssiges oder gasförmiges Polarisierungsmaterial (2.441, 3.441) aufweist, wobei die Hochleistungsquelle (8) in die Steuerelektrode (2.43, 3.43) ein elektromagnetisches Wechselsignal von 100-500 MHz mit einer Stärke von 0,1 - 2,0 W einführt, wenn sich die Druck-Anregungseinrichtung (3.51, 3.511, 3.512) bzw. die Anregungseinrichtung (2.35) im Wasser befinden, wobei die Haupt-Anregungseinrichtung (2.3) einen Eingangs- und Ausgangs-Hydraulikzweig mit einem Hauptöffnungs- und Schließmechanismus (2.34) und einem zweiten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus (2.31), der in einen Verteilungszweig, der sich vor dem Hauptöffnungs- und Schließmechanismus (2.34) befindet, mit mindestens einem Temperaturmessgerät (2.32) und/oder einem Druckmessgerät (2.33) mündet aufweist, und wobei zwischen dem Eingangs- und Ausgangs-Hydraulikzweig mindestens die Anregungseinrichtung (2.35) fest und/oder zerlegbar befestigt ist und in den zweiten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus (2.31) und einen dritten gesteuerten Öffnungs- und Schließmechanismus (2.36) mündet. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Umhüllung (2.431, 3.41) der Steuerelektrode (2.43, 3.43) und die Umhüllung der Polarisierungselektrode (2.44, 3.44) aus Glas einen überwiegenden Anteil von SiO2 aufweist, das eine Zugfestigkeit von 30 MPa und eine Dichte von 2,53 g.cm-3 hat. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Umhüllung (2.431, 3.41) der Steuerelektrode (2.43, 3.43) und die Umhüllung der Polarisierungselektrode (2.44, 3.44) aus oxidischer Sinterkeramik mit einem Al2O3-Gehalt mit mindestens 99,7 % besteht, das ein Zug-Elastizitätsmodul von 380 - 400 GPa, eine Biegefestigkeit von 300 MPa und eine Dichte von 3,8 g.cm-3 aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Umhüllung (2.431, 3.41) der Steuerelektrode (2.43, 3.43) und die Umhüllung der Polarisierungselektrode (2.44, 3.44) aus Kompositkeramik C/SiC besteht, das eine Dichte von 2,65 g.cm-3, ein Elastizitätsmodul von 250 - 350 GPa und eine Biegefestigkeit von mind. 160 - 200 MPa aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hochleistungsquelle (8) eine 230V∼-Quelle aufweist, die in eine Spannung von 12 V oder 24 V umgewandelt ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich an einem Umfang oder mindestens einem Teil der Kammer (2.42) der Anregungseinrichtung (2.35) eine Beschichtung (2.421) befindet, die aus positivem elektrochemischen Material (C, Cu) oder aus negativem elektrochemischen Material (Al, Fe) je nach Wasserzusammensetzung besteht, dass ein Lagergehäuse (2.47) der Anregungseinrichtung (2.35) aus nichtleitendem Isolierstoff, z. B. Polypropylen, besteht,
dass die Steuerelektrode (2.43) und die Polarisierungselektrode (2.44) in einem Träger (2.401) der Anregungseinrichtung (2.35) gelagert sind und dass die Steuerelektrode (2.43) und die Polarisierungselektrode (2.44) in geschlossenen Umhüllungen (2.431) angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuerelektrode (2.43, 3.43) eine Platinelektrode mit einem Elektrodenpotential von -3,04 V (Lithium) bis +1,52 V (Gold) ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Druck-Anregungseinrichtung (3.51, 3.511, 3.512) in einer Umhüllung (16) befindet, die auf der Innenseite oder der Außenseite mit einer Wärmeisolierung (17) versehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druck-Anregungseinrichtung (3.511) und weitere Druck-Anregungseinrichtungen (3.512), die untereinander hydraulisch verbunden sind, in der gemeinsamen Umhüllung (16) angeordnet sind und
dass jede Druck-Anregungseinrichtung (3.511, 3.512) eine eigene Hochleistungsquelle (8) aufweist, die an eine eigene oder eine gemeinsame Stromversorgung (81) angeschlossen ist.
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