DE3314472C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetische Kühlvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten, aus der US-PS 34 13 814 bekannten Art.

Bei der bekannten Kühlvorrichtung läuft ein Eriksson-Kreis­ prozeß mit isomagnetischen und isothermen Zustandsänderungen ab. Dies erfordert einen regenerierenden Kältespeicher, der im stationären Zustand einen bestimmten Temperaturgradienten aufrechterhält, das magnetische Arbeitsmaterial bei den Magnetisierungsprozessen abwechselnd erwärmt und abkühlt und so einen kontiuierlichen Wärmeaustausch über das Medium des Kältespeichers erreicht. Dabei erfolgt eine Bewegung von wärmeübertragenden Fluiden durch das Arbeitsmaterial hin­ durch abwechselnd in beiden Richtungen unter der Einwirkung äußerer Kräfte mittels eines Kolbens oder dergleichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine magnetische Kühlvorrichtung in stationärer Bauweise zu schaffen, mit der sich ein verbesserter Wirkungsgrad erreichen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Im Gegensatz zum oben beschriebenen Stand der Technik ist der Kreisprozeß bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung ein Carnot-Prozeß mit adiabatischen und isothermen Zustands­ änderungen. Ein Kältespeicher ist somit nicht erforderlich, vielmehr liegt ein adiabatischer Kreisprozeß mit thermischer Umschaltung vor. Eine Bewegung der Kühlmittel erfolgt bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung allein aufgrund der Schwerkraft, wobei das Arbeitsmaterial nicht von einem Kühlmittel durchsetzt zu werden braucht.

Die erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung beruht auf einem Wärme­ austausch zwischen dem Arbeitsmaterial und externen Elemen­ ten mit thermischen Umschaltungen. Die obere Stirnfläche des Arbeitsmaterials ist in Kontakt mit dem flüssigen zweiten Kühlmittel und die untere Stirnfläche mit gasförmigen ersten Kühlmittel. Wenn das Arbeitsmaterial erwärmt wird, erfolgt durch Sieden des zweiten Kühlmittels ein Wärmeübergang vom Arbeitsmaterial auf das flüssige zweite Kühlmittel. Da dem­ gegenüber die Wärmeleitung im Gas sehr gering ist, ist dabei der Wärmeübergang vom Arbeitsmaterial in das gasförmige erste Kühlmittel zu vernachlässigen. Umgekehrt erfolgt bei einer Abkühlung des Arbeitsmaterials eine Kondensation des gasförmigen Kühlmittels an der unteren Stirnfläche und damit eine Wärmeaufnahme durch das Arbeitsmaterial, während dabei die Wärmeleitung durch die Flüssigkeit an der oberen Stirn­ fläche demgegenüber gering ist (Cryogenics 1986 Bd. 26 Seiten 171 bis 176).

Anspruch 2 beschreibt eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung.

Dabei wird die Wärme von einem zu kühlenden Gerät auf ein drittes Kühlmittel übertragen und von da erst auf das erste Kühlmittel. Die Wärme geht dann auf das Arbeitsmaterial und anschließend auf das zweite Kühlmittel über, das schließlich durch weitere, äußere Kühlvorrichtungen gekühlt wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Schnitt eine erste Ausführungsform einer magne­ tischen Kühlvorrichtung;

Fig. 2 eine erste Modifizierung des Wärmeaustauschers der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine zweite Modifizierung des Wärmeaustauschers der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 4 ein Entropie-Temperatur-Diagramm des Kühlkreislaufs der Vorrichtung;

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung und

Fig. 6 eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte magnetische Kühlvorrichtung arbeitet im Temperaturbereich des flüssigen Heliums. In einem Behäl­ ter 2 befindet sich ein Kühlmittel 1 für die Hochtemperatur­ seite, bei dem es sich um gewöhnliches flüssiges Helium (etwa 4,2 K, 1 bar) handelt. Der Behälter 2 ist über eine Verbindungsleitung 3 mit einer dritten Wärmeübertragungs­ kammer oder Kühlkammer 4 verbunden, in der sich flüssiges Helium 5 befindet. In der Verbindungsleitung 3 sitzt ein Ventil 6, das während des stationären Betriebs als Sicher­ heitsventil dient und das als Spaltventil mit einem koni­ schen Ventilkörper und einem entsprechenden Ventilsitz ausgebildet ist. Während des stationären Betriebs ist es möglich, zwischen dem flüssigen Helium 1 (etwa 4,2 K, 1 bar) und dem flüssigen Helium 5 (etwa 1,8 K, 1 bar) aufgrund des Ventils 6 mit Hilfe des Gorter-Mellink-Phänomens einen Temperaturgradienten auszubilden. (Das Gorter-Mellink- Phänomen besteht darin, daß in suprafluidem Helium in einem engen Spalt der Wärmeübergang so begrenzt ist, daß sich ein großer Temperaturgradient einstellen kann. Der schmale Spalt zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz im Ventil 6 ermöglicht somit eine thermische Isolierung). Hinsichtlich des Drucks wird die Verbindung zwischen dem flüssigen Helium 1 und dem flüssigen Helium 5 im wesentlichen aufrechterhal­ ten. In der Wärmeübertragungskammer 4 befindet sich ein zu kühlendes Gerät, beispielsweise eine supraleitende Spule, ein bei sehr niedriger Temperatur arbeitendes elektronisches Gerät usw. Im unteren Teil des Behälters 2 ist ein Arbeits­ material 8 zur Durchführung der magnetischen Kühlung ange­ ordnet. Das Arbeitsmaterial ist ein magnetisches Material, beispielsweise Gd₃Ga₃O₁₂, Gd₃Al₅O₁₂, Gd₂(SO₄)₃ · 8H₂O usw. Unter der unteren Stirnfläche 8 A des Arbeitsmaterials 8 ist eine erste Wärmeübertragungskammer 9 angeordnet, die einen thermischen Schalter auf der Niedertemperaturseite bildet und gesättigtes flüssiges Helium 10 mit einem Volumen vom etwa 0,2- bis 0,4fachen der Wärmeübergangskammer 9 enthält, die ein Wärmerohr bildet. Die Wärmeüber­ gangskammer 9 besteht aus einem Material mit niedriger Wärmeübergangszahl, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Keramik und dergleichen. Das Arbeitsmaterial 8 ist an ihrem oberen Ende befestigt und wirkt als Einheit mit ihr. Die obere Stirnfläche 8 B des Arbeitsmaterials 8 ist eine Wärmeübergangsfläche, die in Kontakt mit einer zweiten Wärmeübergangskammer 16 steht, die in Verbindung mit dem Behälter 2 gehalten ist. Ein Wärmetauscher 11 ist so angeordnet, daß er in direktem Kontakt mit dem gesättigten flüssigen Helium 10 gehalten wird. Der Wärmetauscher 11 hat eine Wärmeübertragungsfläche, die den Wärmeaustausch zwischen dem gesättigten flüssigen Helium 10 (1,79 K, 0,016 bar) und dem flüssigen Helium 5 (1,8 K, 1 bar) ermöglicht. Die Wärmeübergangsflächen des Arbeitsmaterials 8 und des Wärmetauschers 11 sind mit Rippen versehen oder in anderer Weise bearbeitet, um die Wärmeübergangsflächen zu vergrößern. Mit großen Wärmeübergangsflächen ist es möglich, den Kapitza-Widerstand an diesen Wärmeübergangsflächen wesentlich zu reduzieren.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Ausge­ staltung des Wärmetauschers 11, dessen wärmeüber­ tragende Flächen gerippt sind. Die Flüssigkeitsoberfläche ist mit 10 A bezeichnet.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem der Wärmetauscher 11 von einem Rohr 50 für das flüssige Helium 5 ge­ bildet wird, das in seinem Endabschnitt die Form einer Wendel hat und um flüssigem Helium 10 angeordnet ist. Das Rohr 50 ist an seinem gewendelten Ende verschlossen.

Das gesättigte flüssige Helium 10 wird über ein Ventil 12 und einen Wärme­ tauscher 13 in die Wärmeübergangskammer 9 eingeführt. Im stationären Betrieb ist das Ventil 12 geschlossen, um die Menge des ge­ sättigten flüssigen Heliums 10 konstant zu halten.

Die wesentlichen Teile der magnetischen Kühlvor­ richtung dieses Aufbaus sind von einem wärmeisolierenden Vakuum 14 umschlossen. Ein starker Magnetfeld­ generator 15, der zur Herbeiführung der Änderung der magnetischen Entropie des Arbeitsmaterials 8 dient, wird von einem supraleitenden Magneten oder dergleichen gebildet, der in das flüssige Helium 1 eingetaucht ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der magnetischen Kühlvorrichtung arbeitet so, daß die magnetische Entropie des Arbeitsmaterials 8 durch einen Prozeß erhöht und erniedrigt wird, bei welchem die Stärke eines auf das Arbeitsmaterial 8 einwirkenden Magnetfelds so verändert wird, daß ein Wärmeaustausch zwischen dem Arbeitsmaterial 8 und der Außenseite er­ folgen kann. Das Arbeitsmaterial 8 ist ortsfest, während der das Magnetfeld erzeugende Generator 15 vertikal bewegt wird, um so die Stärke des auf das Arbeitsmaterial 8 einwirkenden Magnetfelds zu verändern. Alternativ kann auch der dem Generator 15 zur Erzeugung des Magnetfelds zugeführte Strom verändert werden.

Bei einem anderen Verfahren zur Erhöhung und Verringerung der magnetischen Entropie des Arbeitsmaterials 8 wird ein Arbeitsmaterial 8 verwendet, das magnetisch aniso­ trop ist. In diesem Fall wird die magnetische Entropie des Arbeitsmaterials 8 durch Umkehrung der Richtung der magnetischen Kraftlinien geändert, auch wenn die Magnetfeldstärke unverändert bleibt.

Die magnetische Entropie des Arbeitsmaterials 8 kann somit durch verschiedene Einrichtungen variiert werden.

Der Kühlkreisprozeß wird anhand von Fig. 4 erläutert. Die magnetische Kühlvorrichtung arbeitet nach einem umgekehrten Carnot-Prozess. Beim Schritt A-B nimmt das Magnetfeld B adiabat zu. Beim Schritt B-C wird das auf das Arbeitsmaterial 8 einwirkende Magnetfeld semi­ isotherm vergrößert, die magnetische Entropie fällt. In diesem Zeitpunkt wird eine erzeugte Wärmemenge Qh durch Siedewärmeübergang zwischen dem Arbeitsmaterial 8 und dem flüssigen Helium 1 abgeben. Die Wärme­ übergangsfläche des Arbeitsmaterials 8 ist so ausgestaltet, daß ein guter Siedewärmeübergang erreicht wird. Die dabei zwischen dem Arbeitsmaterial 8 und dem flüssigen Helium 5 auf der Niedertemperaturseite ausgetauschte Wärmemenge wird im wesentlichen von der Wärmeleitung durch das gasförmige Helium in der Wärmeübergangskammer 9 bestimmt. Zwischen dem Arbeitsmaterial und dem flüssigen Helium 5 auf der Niedertemperaturseite er­ folgt somit nur ein geringer Wärmeübergang, so daß sie im wesentlichen thermisch voneinander isoliert sind.

Dann wird das Magnetfeld im wesentlichen adiabatisch in einen Zustand verringert, in welchem die magnetische Entropie abgenommen hat. Dabei fällt die Temperatur des Arbeitsmaterials 8. Bei diesem Vorgang stellt sich ein Wärmeaustausch zwischen dem flüssigen Helium 1 und dem Arbeitsmaterial 8 aufgrund einer Wärmeleitung durch das flüssige Helium 1 hindurch ein. Das flüssige Helium 1 hat jedoch eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit von 2 × 10^-4 Wcm^-1 K^-1, so daß kein wesentlicher Wärmeüber­ gang erfolgt. Das zu kühlende Gerät 7 erzeugt jedoch Wärme, die zum flüssigen Helium 5 geführt wird, von wo sie über den Wärmetauscher 11 zum flüssigen Helium 10 transportiert wird, das unter Erzeugung von gasförmigem Helium verdampft. Das so erzeugte Heliumgas kondensiert beim Schritt D-A an der Kondensations-Wärmeübergangsfläche der unteren Stirnfläche 8 A (Fig. 1) des Arbeits­ materials 8, wodurch Wärme Qc auf das Arbeitsmaterial 8 übertragen wird. Bei diesem Vorgang absorbiert das Arbeitsmaterial 8 somit Wärme, was zu einem Anstieg der Entropie führt. Bei diesem Schritt sind das Arbeits­ material 8 und das flüssige Helium 1 im wesentlichen thermisch voneinander wie beim Schnitt C-D isoliert.

Der Kreisprozeß A-B-C-D-A wird für die Durchführung des Kühlvorgangs periodisch wiederholt.

Von den genannten magnetischen Materialien wird als Arbeitsmaterial 8 Gd₃Ga₅O₁₂ bevorzugt, da es aus­ gezeichnete Eigenschaften aufweist, beispielsweise eine starke Änderung der Entropie durch ein Magnetfeld in einem Temperaturbereich zwischen 1,8 und 4,2 K herbei­ geführt werden kann und weil das Material eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat.

Versuche zeigen, daß bei Verwendung von Gd₃Ga₅O₁₂ als Arbeitsmaterial im Kühlvorgang, bei welchem die magnetischen Flußdichten des Magnetfelds auf vier Tesla bzw. im wesentlichen auf null Tesla eingestellt sind, der Wärmeübergangs­ wirkungsgrad auf der Hochtemperatur- und Nieder­ temperaturseite als im wesentlichen hundert Prozent angenommen werden kann, wobei die Temperatur auf der Niedertemperaturseite 1,8 K ist. Die magnetische Kühlvorrichtung hat ein Kühlvermögen von etwa 0,25 n (J/m³) pro Volumeneinheit Arbeitsmaterial, wobei n die Frequenz des Kühlkreisprozesses ist. Während des Kühlvorganges erfolgt durch die Kondensation des verdampften Heliums an der Stirnfläche 8 A eine Temperaturänderung des Heliums 10 derart, daß das flüssige Helium 10 gesättigtes supraflüssiges Helium mit einem Sättigungsdampfdruck von 1600 Pa ergibt, während das flüssige Helium 5 supraflüssiges Helium bei Atmosphärendruck wird, da es über das Ventil 6 einen Druck von ungefähr 1 bar hat.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird normales flüssiges Helium als Kühlmittel auf der Hochtempe­ raturseite und supraflüssiges Helium als Kühlmittel auf der Niedertemperaturseite verwendet. Es kann jedoch auch He³ als Kühlmittel in diesem Temperaturbereich ver­ wendet werden. Eine Beschränkung auf einen speziellen Ar­ beitstemperaturbereich bei der beschriebenen Vorrichtung besteht nicht. Durch Verwendung geeigneter Kühlmittel ist es möglich, jeden gewünschten Arbeitstemperatur­ bereich auszuwählen. So ist es beispielsweise möglich, einen Kühlkreisprozeß mit Temperaturen von unter 4 k bis 20 K zu erhalten, wenn als Kühlmittel auf der Niedertemperaturseite flüssiges Helium verwendet wird, während als Kühlmittel auf der Hochtemperaturseite flüssiger Wasserstoff eingesetzt wird (etwa 1 bar, 20 K).

Das Arbeitsmaterial 8 kann bezüglich der wärmeaus­ tauschenden Kühlmittel 1 und 10 beim Prozeß des Wärme­ austauschers mit dem Arbeitsmaterial 8 oder wenn das Arbeitsmaterial 8 Wärme freigibt oder absorbiert, stationär gehalten werden. Dies hat zur Folge, daß die Wärmeüber­ gangsabschnitte des Arbeitsmaterials 8 einer gewünschten Behandlung unterzogen werden können, um ihre Wärme­ leitfähigkeit zu verbessern, wodurch der Wärmeaustausch mit besserem Wirkungsgrad durchgeführt werden kann.

Bezogen auf den Druck sind das flüssige Helium 5 und das gesättigte flüssige Helium 10 voneinander durch den Wärmetauscher 11 getrennt, so daß es möglich ist, den Druck des flüssigen Heliums 5 auf einen gewünschten Wert einzustellen, ohne den Druck des gesättigten flüssigen Heliums 10 berücksichtigen zu müssen. So kann unterkühltes flüssiges Helium als flüssiges Helium 5 ver­ wendet werden.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird auf der Hochtemperaturseite eine zweite Wärmeübertragungskammer 16 in Wärmerohrbauweise als Einrichtung zum Wärmeaustausch auf der Hochtemperatur­ seite oder über dem Arbeitsmaterial 8 verwendet. Die Wärmeübertragungskammer 16 hat einen Kondensationsabschnitt 18 an einer Stirnseite. Wenn flüssiges Helium (etwa 1 bar) beispielsweise als Kühlmittel in einer Kühl­ kammer 30 verwendet wird, brauchen lediglich ge­ sättigter flüssiger Wasserstoff (etwa 0,8 bar) und gesättigtes flüssiges Helium (0,01 bar) für die zweite Wärmeübertragungskammer 16 bzw. die erste Wärmeübertragungskammer 9 verwendet zu werden. Zum Einführen des Wasserstoffs 17 in die Wärmeübertragungskammer 16 dient ein Rohr 20 und ein Ventil 21 und zum Einführen des Heliums 10 in die Wärmeübertragungs­ kammer 9 ein Ventil 23, das während des stationären Betriebs geschlossen ist. Hinsichtlich des Drucks wird flüssiges Helium 25 in einem Behälter 24 über das Ventil 6 in Verbindung mit dem flüssigen Helium 5 gehalten.

In die Wärmeübertragungskammer 9 kann flüssiges Helium He³ (etwa 0,13 bar) eingeführt werden, während flüssiges Helium (1 bar) in die Kühlkammer 4 einge­ führt wird. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungs­ form wirkt das Arbeitsmaterial 8 auf der Nieder­ temperaturseite genauso wie die Ausführungsform von Fig. 1. Auf der Hochtemperaturseite wird jedoch die Wärme vom Arbeitsmaterial auf den flüssigen Wasserstoff 1 A durch Siedewärmeübergang über den flüssigen Wasserstoff 17 und durch Kondensationswärmeübergang übertragen, der im Kondensatorabschnitt 18 erfolgt. Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird ebenfalls auf der Hochtemperaturseite eine Wärmeübertragungskammer 16 in Wärmerohrbauweise benutzt, um den Wärmeaustausch auf der Hochtemperaturseite oder über dem Arbeitsmaterial 8 zu bewirken. Dabei wird die Wärme vom Arbeitsmaterial 8 auf einen Kryo-Kühler 19 durch Siedewärmeübergang über den flüssigen Wasserstoff 17 (20 K, 1 bar) in der Wärmeübertragungskammer 16 und durch Kondensationswärmeübergang im Kondensatorabschnitt 18 übertragen. Durch Auslegung des Kryo-Kühlers 19 derart, daß eine sehr niedrige Temperatur von 20 K erreicht wird, ist es möglich, einen Arbeitstempe­ raturbereich von 1,8 bis 20 K vorzusehen. Über das Rohr 20 und das Ventil 21 wird gasförmiger Wasser­ stoff der hochtemperaturseitigen Wärmeübertragungskammer 16 zugeführt, wo er zu flüssigem Wasserstoff 17 kon­ densiert wird, dessen Volumen das 0,2- bis 0,4fache der Wäremübertragungskammer 16 beträgt. Wie bei der Aus­ führungsform von Fig. 5 wird das Ventil 21 während des stationären Betriebs geschlossen. Der zur Er­ zielung der niedrigen Temperatur von etwa 20 K einge­ setzte Kryo-Kühler 19 kann nach dem Gifford-MacMahon-, dem Stirling- oder dem Claude-Kreisprozeß arbeiten.

Wenn sich die Temperatur des Arbeitsmaterials 8 der der Niedertemperaturseite angleicht, wird die Wärmeleit­ fähigkeit des flüssigen Wasserstoffs 17 sehr niedrig. Das Arbeitsmaterial 8 würde deshalb Wärme fast gänz­ lich über einen Kondensationswärme überführenden Abschnitt 26 absorbieren. Ein wesentlicher Betrag der Wärme würde auch vom Arbeitsmaterial 8 aus der Hoch­ temperaturseite aufgrund von Konvektion des flüssigen Wasserstoffs 17 absorbiert. Zur Vermeidung der Kon­ vektion des flüssigen Wasserstoffs 17 ist deshalb ein die Konvektion verhinderndes Element 22 vorgesehen, beispielsweise in Form von Glaswolle auf der Oberseite des Arbeitsmaterials 8. Der Konden­ sationswärme übertragende Abschnitt 26 auf der Unterseite des Arbeitsmaterials 8 kann beispielsweise mit Rippen versehen sein, um die Wärmeleitung zu begünstigen.

Claims (2)

1. Magnetische Kühlvorrichtung, mit einem stationären Arbeitsmaterial in Form eines magnetischen Materials, mit einem Magnetsystem, das periodische Änderungen der Verteilung oder der Stärke des auf das Arbeits­ material einwirkenden Magnetfelds erzeugt, und mit Wärmeaustauscheinrichtungen auf der Nieder- und Hochtemperaturseite des Arbeitsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustausch­ einrichtung auf der Niedertemperaturseite des Arbeits­ materials als eine erste, am unteren Teil des Arbeits­ materials (8) angeordnete Wärmeübertragungskammer (9) ausgebildet ist, wobei die untere Stirnfläche (8 A) des Arbeitsmaterials der ersten Wärmeübertragungs­ kammer (9) direkt ausgesetzt ist, daß die Wärmeaus­ tauscheinrichtung auf der Hochtemperaturseite des Arbeitsmaterials als eine zweite, am oberen Teil des Arbeitsmaterials (8) angeordnete Wärmeübertragungs­ kammer (16) ausgebildet ist, wobei die obere Stirn­ fläche (8 B) des Arbeitsmaterials (8) der zweiten Wärmeübertragungskammer direkt ausgesetzt ist, daß eine vorgegebene Menge eines ersten flüssigen Kühl­ mittels (10) im unteren Abschnitt der ersten Wärme­ übertragungkammer (9) und ein zweites flüssiges Kühlmittel (1; 17 A; 17 B) mit einer höheren Sättigungs­ temperatur als das erste Kühlmittel (10) im unteren Abschnitt der zweiten Wärmeübertragungskammer (16) untergebracht ist, und daß die Vorrichtung nach einem dem Carnot-Prozeß angenäherten Kreisprozeß arbeitet, wobei während der isothermen Wärmeabsorption des Arbeitsmaterials (8) der Wärmeaustausch durch Kondensation des verdampften ersten flüssigen Kühl­ mittels (10) an der unteren Stirnfläche (8 A) und während der isothermen Wärmefreigabe des Arbeits­ materials (8) der Wärmeaustausch durch Sieden des zweiten flüssigen Kühlmittels (1; 17 A; 17 B) an der oberen Stirnfläche (8 B) überwiegt.

2. Magnetische Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit der ersten Wärmeübertragungskammer (9) über einen Wärme­ tauscher (11) verbundene dritte Wärmeübertragungskammer (4), die ein drittes flüssiges Kühlmittel (5) enthält und zur Aufnahme eines durch Wärmeabsorption seitens des Arbeitsmaterials (8) zu kühlenden Geräts (7) vorgesehen ist.