EP2839215B1 - Brenner für ein gasbeheiztes gargerät - Google Patents
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- EP2839215B1 EP2839215B1 EP13726022.0A EP13726022A EP2839215B1 EP 2839215 B1 EP2839215 B1 EP 2839215B1 EP 13726022 A EP13726022 A EP 13726022A EP 2839215 B1 EP2839215 B1 EP 2839215B1
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- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/06—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with radial outlets at the burner head
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Definitions
- the present invention relates to a burner for a gas-heated cooking appliance.
- a burner for a gas-heated cooking appliance is, for example, from the WO 2006/077058 A1 known.
- the burner includes a tube for mixing fuel gas with primary air.
- the EP 2 072 895 A1 describes a gas burner comprising a deflecting element which is arranged in a primary air supply line of the gas burner.
- the deflecting element is designed to swirl the primary air.
- the WO 83/00913 A1 describes a gas burner comprising several burner nozzles.
- the burner nozzles are inclined towards each other at different angles.
- the US 2006/0000467 A1 describes a burner for a gas-heated cooking appliance with a lid, a nozzle, a tube for mixing fuel grass with primary air and a deflection element which is arranged in the nozzle.
- the U.S. 4,686,957 A describes a gas burner.
- the gas burner comprises a tube into which a nozzle protrudes. With the help of the nozzle, fuel gas is injected into the pipe.
- the tube acts as a venturi tube, which entrains primary air into the tube.
- the tube includes inside ribs that run along a longitudinal direction of the tube.
- the object of the present invention is to provide an improved burner for a gas-heated cooking appliance which is characterized in particular by high efficiency.
- deflection element means an element which is set up to deflect the fuel gas, the primary air or both. The deflection takes place in particular with respect to the main inflow direction of the fuel gas, the primary air or the mixture of these.
- the main inflow direction can correspond to the longitudinal direction of the pipe.
- Longitudinal direction” of the pipe means the direction of the pipe in which it has an essentially constant cross section.
- the deflecting element is designed in the shape of a cross. It has been found that particularly large increases in the energy efficiency of the burner are possible with a cross-shaped element.
- the wire piece has a diameter of between 0 and 3 mm, preferably between 1 and 2 mm and more preferably between 1.3 and 1.7 mm. Especially for the values between 1.3 and 1.7 mm, particularly large increases in energy efficiency of the burner can be achieved.
- the piece of wire is made of metal or plastic.
- the piece of wire can be formed in one piece with the tube.
- “One-piece” means that the tube and the piece of wire are formed from one and the same material and in one piece.
- the piece of wire can also be fastened in the tube in a form-fitting, non-positive or material fit.
- the tube has an inner wall to which the wire piece is connected at its respective ends. This allows the piece of wire to be easily attached in the pipe.
- the nozzle is arranged at a distance from one end of the tube. As a result, primary air can be sucked into the flow of fuel gas emerging from the nozzle and into one end of the pipe.
- the other end of the tube opens into a space below the cover, which is radially connected to the environment via flame outlet openings.
- the tube extends in the vertical direction. The gas mixture emerging from the pipe into the room is then deflected in the horizontal direction below the cover.
- the nozzle is part of a lower part.
- the tube can be part of an upper part. Together, the lower part and the upper part form a base.
- the lid can be placed on the upper part.
- the cover can define flame outlet openings with the upper part.
- the lower part has a chamber which is open on one side and into which the tube extends.
- the chamber is in turn connected to openings for supplying the primary air from the environment into the chamber.
- the space below the cover is formed between the upper part and the cover.
- the burner is set up for household use. That is, the gas-heated cooking appliance is designed as a household appliance.
- Fig. 1 shows a perspective view of a section through a burner 1 according to an embodiment.
- the burner 1 is, for example, part of a gas-heated cooking appliance in the form of a schematically indicated gas hob 2.
- the gas hob 2 is set up for use in the household.
- the burner 1 comprises a lower part 3 and an upper part 4.
- the lower and upper part 3, 4 together form a base 5 of the burner 1.
- a cover 6 is placed on the upper part 4.
- the lower part 3 comprises a chamber 7, at the bottom of which a nozzle 11 is arranged.
- the nozzle 11 is connected to a gas supply line (not shown) via a gas connection 12 of the lower part 3.
- the upper part 4 comprises a plate 13 from which a tube 14 protrudes downward.
- the tube 14 is directed at its one end 15 towards the nozzle 11 and is designed to be open in relation to this.
- the tube 14 is formed in one piece with the plate 13 and has an opening towards a space 17 defined between the cover 6 and the plate 13.
- Fig. 2 shows the burner in perspective Fig. 1 , but with the cover removed 6.
- the plate 13 has flame outlet openings 21 on its periphery, which it defines entirely together with the cover 6.
- the flame outlet openings 21 connect the space 17 (see Fig. 1 ) with the environment 22.
- a deflection element 23 can be seen in each case, which is arranged in the interior space 24 delimited by the tube 14.
- the deflection element 23 is designed, for example, in the form of a wire cross.
- FIG. 3 shows the deflector 23 from FIG Figures 1 and 2 in a top view.
- the deflecting element 23 comprises two pieces of wire 25, 26 made of metal, which are connected to one another in the middle.
- the wire pieces 25, 26 can be formed in one piece.
- the wire pieces 25, 26 can be arranged at an angle of 90 ° to one another.
- the wire pieces 25, 26 are firmly connected at their respective ends 27 to the inner wall 31 of the tube 14.
- the deflecting element 23 can also be formed in one piece with the inner wall 31.
- a respective piece of wire 25, 26 has a diameter 32 of, for example, 1.5 mm.
- the diameter 33 of the inner wall 31 is 11.4 mm, for example. This diameter 33 corresponds to the outer diameter of the deflection element 23.
- Fig. 4 shows the cut Fig. 1 in a top view.
- the deflecting element 23 is arranged centrally between the ends 15, 16 of the tube 14.
- the correspondingly equal distances of the deflecting element 23 from the respective ends 15, 16 are shown in FIG Fig. 4 denoted by 35.
- the deflecting element 23 could also be arranged closer to the end 15.
- the tube 14 can, as in Fig. 4 shown, have a tapering cross section in the direction of the cover 6.
- the inside diameter of the tube 14 in the region of the end 15 can be between 11.8 and 12.2 mm. In the area of the end 16, however, the inside diameter of the tube 14 can only be between 10.8 and 11.2 mm.
- Fuel gas 28 flowing out of the nozzle 11 in the longitudinal direction 34 of the pipe 14 (see FIG Fig. 1 ) is mixed with primary air 29 in the tube 14.
- the primary air 29 enters the end 15 of the tube 14 via a radial gap 30 between the end 15 and the nozzle 11.
- the mixing of the fuel gas 28 with the primary air 29 is considerably improved by the deflecting element 23.
- Fig. 5 shows a diagram of energy efficiency.
- the white bar shows the measured energy efficiency for burner 1 according to FIG Figures 1-4 without the deflector 23.
- the energy efficiency was 54.3%.
- the energy efficiency of the burner 1 was determined with the deflection element 23, see hatched bar.
- the energy efficiency was surprisingly 59.7%, that is 5.4% above the embodiment without deflection element 23.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät.
- Ein Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät ist beispielsweise aus der
WO 2006/077058 A1 bekannt. Der Brenner umfasst ein Rohr zum Mischen von Brenngas mit Primärluft. - Die
EP 2 072 895 A1 beschreibt einen Gasbrenner, der ein Ablenkelement umfasst, das in einer Primärluftzufuhrleitung des Gasbrenners angeordnet ist. Das Ablenkelement ist dazu eingerichtet, die Primärluft zu verwirbeln. - Die
WO 83/00913 A1 - Die
US 2006/0000467 A1 beschreibt einen Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät mit einem Deckel, einer Düse, einem Rohr zum Mischen von Brenngras mit Primärluft und einem Ablenkelement, das in der Düse angeordnet ist. - Die
US 4 686 957 A beschreibt einen Gasbrenner. Der Gasbrenner umfasst ein Rohr in das eine Düse hineinragt. Mit Hilfe der Düse wird Brenngas in das Rohr eingedüst. Das Rohr fungiert als Venturi-Rohr, wodurch Primärluft mit in das Rohr hineingerissen wird. Das Rohr umfasst innenseitige Rippen, die entlang einer Längsrichtung des Rohrs laufen. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät bereitzustellen, welcher sich insbesondere durch eine hohe Effizienz auszeichnet.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät gemäß dem Anspruch 1 vorgelegt.
- Durch das Ablenkelement wird das Brenngas mit der Primärluft noch besser vermischt. Im Ergebnis verbrennt das Brenngas an Flammenaustrittsöffnungen des Brenners noch besser, so dass die Energieeffizienz des Brenners gesteigert wird. "Ablenkelement" meint vorliegend ein Element, welches dazu eingerichtet ist, das Brenngas, die Primärluft oder beide abzulenken. Das Ablenken findet dabei insbesondere in Bezug auf die Haupteinströmrichtung des Brenngases, der Primärluft oder des Gemischs aus diesen statt. Die Haupteinströmrichtung kann der Längsrichtung des Rohres entsprechen. "Längsrichtung" des Rohres meint die Richtung des Rohres, in welcher dieses einen im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt aufweist.
- Im Versuch hat sich gezeigt, dass eine derartige Anordnung des Ablenkelements überraschend zu besonders großen Steigerungen der Energieeffizienz des Brenners führt. "Einschließlich einer Mitte" meint, dass das Ablenkelement auch genau mittig angeordnet sein kann.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Ablenkelement kreuzförmig ausgebildet. Es hat sich herausgestellt, dass mit einem kreuzförmigen Element besonders große Steigerungen der Energieeffizienz des Brenners möglich sind.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Drahtstück einen Durchmesser von zwischen 0 und 3 mm, bevorzugt zwischen 1 und 2 mm und weiter bevorzugt zwischen 1,3 und 1,7 mm auf. Gerade für die Werte zwischen 1,3 und 1,7 mm können besonders große Energieeffizienzsteigerungen des Brenners erzielt werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Drahtstück aus Metall oder Kunststoff gebildet. Das Drahtstück kann einstückig mit dem Rohr gebildet sein. "Einstückig" heißt, dass das Rohr und das Drahtstück aus ein und demselben Material und in einem Stück gebildet sind. Andererseits kann das Drahtstück auch in dem Rohr formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig befestigt sein.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Rohr eine Innenwand auf, mit welcher das Drahtstück an seinen jeweiligen Enden verbunden ist. Dadurch lässt sich das Drahtstück einfach in dem Rohr befestigen.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Düse von dem einen Ende des Rohrs beabstandet angeordnet. Dadurch kann Primärluft in den aus der Düse austretenden Brenngasstrom und in das eine Ende des Rohrs eingesaugt werden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform mündet das andere Ende des Rohrs in einen Raum unterhalb des Deckels, welcher radial über Flammenaustrittsöffnungen mit der Umgebung in Verbindung steht. In Einbaulage des Brenners in dem gasbeheizten Gargerät erstreckt sich das Rohr in vertikaler Richtung. Unterhalb des Deckels wird dann das aus dem Rohr in den Raum austretende Gasgemisch in horizontaler Richtung umgelenkt.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Düse Bestandteil eines Unterteils. Das Rohr kann Bestandteil eines Oberteils sein. Zusammen bilden das Unterteil und das Oberteil eine Basis. Auf das Oberteil ist der Deckel aufsetzbar. Der Deckel kann mit dem Oberteil Flammenaustrittsöffnungen definieren.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Unterteil eine zu einer Seite offene Kammer auf, in welche das Rohr hineinreicht. Die Kammer ist wiederum mit Öffnungen zum Zuführen der Primärluft aus der Umgebung in die Kammer verbunden.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Raum unterhalb des Deckels zwischen dem Oberteil und dem Deckel ausgebildet.
- Weiterhin wird ein gasbeheiztes Gargerät, insbesondere ein Gaskochfeld, mit dem erfindungsgemäßen Brenner vorgeschlagen.
- Der Brenner ist zur Verwendung im Haushalt eingerichtet. Das heißt, das gasbeheizte Gargerät ist als Haushaltsgerät ausgebildet.
- Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen des Brenners oder des Gargeräts. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen oder abändern.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- Es zeigt dabei:
-
Fig. 1 : in einer perspektivischen Ansicht einen Schnitt durch einen Brenner gemäß einer Ausführungsform; -
Fig. 2 : perspektivisch den Brenner ausFig. 1 , jedoch mit abgenommenem Deckel; -
Fig. 3 : in einer Draufsicht ein Ablenkelement des Brenners ausFig. 1 ; -
Fig. 4 : in einer Draufsicht den Schnitt ausFig. 1 ; und -
Fig. 5 : ein Diagramm zur Energieeffizienz. - In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
-
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Schnitt durch einen Brenner 1 gemäß einer Ausführungsform. - Der Brenner 1 ist beispielsweise Bestandteil eines gasbeheizten Gargeräts in Form eines schematisch angedeuteten Gaskochfelds 2. Das Gaskochfeld 2 ist zur Verwendung im Haushalt eingerichtet.
- Der Brenner 1 umfasst ein Unterteil 3 und ein Oberteil 4. Das Unter- und Oberteil 3, 4 bilden zusammen eine Basis 5 des Brenners 1. Auf das Oberteil 4 ist ein Deckel 6 aufgesetzt.
- Das Unterteil 3 umfasst eine Kammer 7, an deren Boden eine Düse 11 angeordnet ist. Die Düse 11 steht über einen Gasanschluss 12 des Unterteils 3 mit einer nicht gezeigten Gasversorgungsleitung in Verbindung.
- Das Oberteil 4 umfasst einen Teller 13, von welchem ein Rohr 14 nach unten absteht. Das Rohr 14 ist an seinem einen Ende 15 zu der Düse 11 hingerichtet und in Bezug auf diese offen ausgebildet. An seinem anderen Ende 16 ist das Rohr 14 einstückig mit dem Teller 13 gebildet und weist eine Öffnung hin zu einem zwischen dem Deckel 6 und dem Teller 13 definierten Raum 17 auf.
-
Fig. 2 zeigt perspektivisch den Brenner ausFig. 1 , jedoch mit abgenommenem Deckel 6. - In
Fig. 2 ist zu erkennen, dass der Teller 13 an seinem Umfang Flammenaustrittsöffnungen 21 aufweist, welche dieser gänzlich zusammen mit dem Deckel 6 definiert. Die Flammenaustrittsöffnungen 21 verbinden den Raum 17 (sieheFig. 1 ) mit der Umgebung 22. - In den
Figuren 1 und2 ist jeweils ein Ablenkelement 23 zu erkennen, welches in dem von dem Rohr 14 begrenzten Innenraum 24 angeordnet ist. Das Ablenkelement 23 ist beispielsweise in Form eines Drahtkreuzes ausgebildet. -
Fig. 3 zeigt das Ablenkelement 23 aus denFiguren 1 und2 in einer Draufsicht. - Das Ablenkelement 23 umfasst zwei Drahtstücke 25, 26 aus Metall, welche mittig miteinander verbunden sind. Insbesondere können die Drahtstücke 25, 26 einstückig gebildet sein. Die Drahtstücke 25, 26 können unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sein. Weiter sind die Drahtstücke 25, 26 an ihren jeweiligen Enden 27 mit der Innenwand 31 des Rohrs 14 fest verbunden. Das Ablenkelement 23 kann auch einstückig mit der Innenwand 31 gebildet sein. Ein jeweiliges Drahtstück 25, 26 weist einen Durchmesser 32 von beispielsweise 1,5 mm auf. Der Durchmesser 33 der Innenwand 31 beträgt beispielsweise 11,4 mm. Dieser Durchmesser 33 entspricht dem äußeren Durchmesser des Ablenkelements 23.
-
Fig. 4 zeigt den Schnitt ausFig. 1 in einer Draufsicht. - Anhand von
Fig. 4 ist insbesondere die genaue Anordnung des Ablenkelements 23 in Bezug auf die Längsachse 34 des Rohrs 14 zu entnehmen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Ablenkelement 23 mittig zwischen den Enden 15, 16 des Rohrs 14 angeordnet. Die entsprechend gleichen Abstände des Ablenkelements 23 von den jeweiligen Enden 15, 16 sind inFig. 4 mit 35 bezeichnet. Allerdings könnte das Ablenkelement 23 auch näher zu dem Ende 15 hin angeordnet sein. Das Rohr 14 kann, wie inFig. 4 gezeigt, einen sich in Richtung des Deckels 6 verjüngenden Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann der Innendurchmesser des Rohrs 14 im Bereich des Endes 15 zwischen 11,8 und 12,2 mm betragen. Im Bereich des Endes 16 dagegen kann der Innendurchmesser des Rohrs 14 nurmehr zwischen 10,8 und 11,2 mm betragen. - Aus der Düse 11 in Längsrichtung 34 des Rohrs 14 ausströmendes Brenngas 28 (siehe
Fig. 1 ) wird mit Primärluft 29 in dem Rohr 14 vermischt. Die Primärluft 29 tritt dabei über einen radialen Spalt 30 zwischen dem Ende 15 und der Düse 11 in das Ende 15 des Rohrs 14 ein. Das Vermischen des Brenngases 28 mit der Primärluft 29 wird durch das Ablenkelement 23 erheblich verbessert. -
Fig. 5 zeigt ein Diagramm zur Energieeffizienz. - Der weiße Balken zeigt die gemessene Energieeffizienz bei dem Brenner 1 gemäß den
Figuren 1-4 ohne das Ablenkelement 23. Die Energieeffizienz lag bei 54,3 %. In einem weiteren Versuch wurde die Energieeffizienz des Brenners 1 mit dem Ablenkelement 23 ermittelt, siehe schraffierter Balken. Die Energieeffizienz lag überraschenderweise bei 59,7 %, also 5,4 % über der Ausführungsform ohne Ablenkelement 23. - Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen vorliegend beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
-
- 1
- Brenner
- 2
- Gaskochfeld
- 3
- Unterteil
- 4
- Oberteil
- 5
- Basis
- 6
- Deckel
- 7
- Kammer
- 11
- Düse
- 12
- Anschluss
- 13
- Teller
- 14
- Rohr
- 15
- Ende
- 16
- Ende
- 17
- Raum
- 21
- Flammenaustrittsöffnungen
- 22
- Umgebung
- 23
- Ablenkelement
- 24
- Innenraum
- 25
- Drahtstück
- 26
- Drahtstück
- 27
- Ende
- 28
- Brenngas
- 29
- Primärluft
- 30
- Spalt
- 31
- Innenwand
- 32
- Durchmesser
- 33
- Durchmesser
- 34
- Längsrichtung
- 35
- Abstand
Claims (13)
- Brenner (1) für ein gasbeheiztes Gargerät (2), mit einem Deckel (6), einer Düse (11), einem Rohr (14) zum Mischen von Brenngas (28) mit Primärluft (29) und einem Ablenkelement (23), welches in einem von dem Rohr (14) begrenzten Innenraum (24) angeordnet ist, wobei das Rohr (14) mit seinem einen Ende (15) hin zu der Düse (11) und seinem anderen Ende (16) hin zu dem Deckel (6) weist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (23) zwischen einschließlich einer Mitte des Rohrs (14) bezogen auf eine Längsrichtung (34) desselben und dem einen Ende (15), das hin zu der Düse (11) weist, angeordnet ist, und wobei das Ablenkelement (23) zumindest ein Drahtstück (25, 26) aufweist.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (23) kreuzförmig ausgebildet ist.
- Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtstück (25, 26) einen Durchmesser 32 von zwischen 0 und 3 mm, bevorzugt zwischen 1 und 2 mm und weiter bevorzugt zwischen 1,3 und 1,7 mm aufweist.
- Brenner nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtstück (25, 26) aus Metall oder Kunststoff ausgebildet ist.
- Brenner nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (14) eine Innenwand (31) aufweist, mit welcher das zumindest eine Drahtstück (15, 16) an seinen jeweiligen Enden (27) verbunden ist.
- Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (31) einen Durchmesser (33) von zwischen 5 und 20 mm, bevorzugt zwischen 8 und 14 mm und weiter bevorzugt zwischen 10 und 12 mm aufweist.
- Brenner nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (23) zwei Drahtstücke (25, 26) aufweist, welche jeweils mittig miteinander verbunden sind.
- Brenner nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (11) von dem einen Ende (15) des Rohrs (14) beabstandet angeordnet ist.
- Brenner nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende (16) des Rohrs (14) in einen Raum (17) unterhalb des Deckels (6) mündet, welcher radial über Flammenaustrittsöffnungen (21) mit der Umgebung (22) in Verbindung steht.
- Brenner nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (11) Bestandteil eines Unterteils (3) und/oder das Rohr (14) Bestandteil eines Oberteils (4) ist.
- Brenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (3) eine zu einer Seite offene Kammer (7) aufweist, in welche das Rohr (14) hineinreicht.
- Brenner nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (17) unterhalb des Deckels (6) zwischen dem Oberteil (4) und dem Deckel (6) gebildet ist.
- Gasbeheiztes Gargerät (2), insbesondere Gaskochfeld, mit einem Brenner (1) nach einem der Ansprüche 1 - 12.
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