DE2341099C2 - Device for heat, cold and / or material treatment - Google Patents
Device for heat, cold and / or material treatmentInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Bei der in dem Patent 2103 281 beschriebenen Einrichtung erfolgt die Zufuhr des Behandlungsstromes durch ein zentrales Rohr, welches jedoch nicht in der Höhe verstellbar und somit den Betriebsverhältnissen nicht anpaßbar ist Außerdem endet dieses Rohr mit ziemlich großem Abstand über dem Boden des Behälters, so daß das von oben herabfallende Gut durch den in den Behälter eintretenden Behandlungsstrom nach unten mitgenommen wird, so daß hier im wesentlichen ein Gleichstromprinzip verwirklicht ist Durch die Mitnahme des bereits nach unten fallenden Gutes durch den nach unten gerichteten Behandlungsstrom wird das Gt Λ mit erhöhter Geschwindigkeit gegen den Boden beschleunigtIn the device described in patent 2103 281, the treatment flow is supplied through a central pipe, which, however, cannot be adjusted in height and thus cannot be adapted to the operating conditions is taken from above falling Good by the entering into the container treatment current downwards so that there is substantially a direct current principle is realized by the driving of the after falling below the goods by the downward treatment current is gt Λ at an increased speed towards the ground accelerated
Aufgabe der Erfindung ist es, die Umwälzung des Gutes und die Intensität der Behandlung des Gutes durch den Behandlungsstrom zu verbessern.The object of the invention is the circulation of the goods and the intensity of the treatment of the goods by improving the treatment stream.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.The solution to this problem is given in the characterizing part of claim 1.
Durch diese Anordnung des Rohres für die Zuführung des Behandlungsstromes, tritt dieser unter dem nach unten gerichteten und am Boden des Behälters umgelenkten Gutes aus, so da3 dieser Behandlungsstrom ein gewisses Polster für das herabfallende Gut bildet und den Umlauf beschleunigt Außerdem durchquert der eintretende Behandlungsstrom die umlaufende Gutsschicht an der untersten Stelle des Behälters in der Nähe des unteren Endes des Rohres sowie im Bereich der Austrittsstelle für den Behandlungsstrom, die üblicherweise im Deckel des Behälters vorgesehen ist Durch dieses Durchkreuzen des Gutsstromes durch den Behandlungsstrom nach Art eines Kreuzstromes zusätzlich zu der über einen großen Teil der Bewegungsbahn des Gutes erfolgenden Gleichstrombehanöiung im Bereich der aufsteigenden Bewegungsbahn, wird eine gleichmäßige und intensive Behandlung sämtlicher Gutsteilchen teilweise in Fließbettform erreicht Due to this arrangement of the pipe for the supply of the treatment stream, this occurs under the after goods directed downwards and deflected at the bottom of the container, so that this treatment flow provides a certain cushion for the falling goods forms and accelerates the circulation. In addition, the incoming treatment stream traverses the Circumferential layer of material at the lowest point of the container near the lower end of the pipe as well as in the area of the exit point for the treatment flow, which is usually in the lid of the container This crossing of the flow of goods by the treatment flow according to Art a cross flow in addition to that which takes place over a large part of the movement path of the goods DC handling in the ascending area Movement path, a uniform and intensive treatment of all good particles is achieved, partly in fluidized bed form
Bei der in dem Patent 2103 281 beschriebenen Einrichtung ist der mit einem zylindrischen Wandbereich ausgebildete Deckel bündig in bezug auf den oberen Rand des Behälters aufgesetzt, so daß das durch die Fliehkraft nach außen gedrängte Gut über den Spalt zwischen Behälter und Deckel streicht und gegen die Kante des Deckelrandes gedrückt wird, wodurch Reibungsverluste eintreten und eine präzise Ausführung der abdichtenden Elemente erforderlich istIn the case of that described in patent 2103,281 The device is the cover formed with a cylindrical wall area flush with respect to the placed on the upper edge of the container, so that the material pushed outwards by the centrifugal force over the gap between the container and the lid and is pressed against the edge of the lid rim, whereby Frictional losses occur and precise execution of the sealing elements is required
Die Vermeidung dieser Nachteile und eine Vervollkommnung der Lösung der eingangs gestellten Aufgabe, nämlich die Umwälzung des Gutes und die Intensität der Behandlung des Gutes durch den Behandlungsstrom zu verbessern, wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Innendurchmesser des Behälters anAvoiding these disadvantages and perfecting the solution to the problem set at the beginning, namely the circulation of the material and the intensity of the treatment of the material by the treatment flow to improve, is achieved according to the invention in that the inner diameter of the container
seinem oberen Rand geringer ist als der Innendurchmesser des zylinderförmig ausgebildeten Deckels und daß die von der Innenwand des Deckels ausgehenden bogenförmigen Rippen die sich aus dem Durchmesserunterschied ergebende Stufe übergreifen, in Richtung s auf ihre radial innenliegenden Enden, mit den Innenbogenflächen gegen den Behälterboden geneigt, leicht drallverwunden und an den freien Enden abgerundet sind. Beim Umlauf des Gutes springt dieses Ober die so gebildete Stufe und wird von den die Stufe übergreifenden Rippen aufgenommen und nach innen gelenkt, so daß die bisher an dem Dichtspalt auftretenden Reibungsverluste entfallen und eine weniger präzise Ausführung des Dichtspaltes möglich ist Da die Rippen leicht drallverwunden und an ihren Enden abgerundet sind, wird der Gutsstrom aufgefächert, wodurch die einzelnen Partikel einen besseren Kontakt mit der Warmluft erfahren. Ohne die Verwindtuig der Rippen und die Abrundung am Ablaufende des Gutes wäre der Gutsstrom kompaktits upper edge is smaller than the inner diameter of the cylinder-shaped cover and that the starting from the inner wall of the cover Arcuate ribs overlap the step resulting from the difference in diameter, in the direction of s on their radially inner ends, with the inner curved surfaces inclined towards the container bottom, are slightly twisted and rounded at the free ends. When the goods circulate, it jumps Above the step formed in this way and is taken up by the ribs spanning the step and inwards steered, so that the friction losses previously occurring at the sealing gap are eliminated and one less precise execution of the sealing gap is possible because the ribs are slightly twisted and twisted on their Ends are rounded, the flow of goods is fanned out, whereby the individual particles experience better contact with the warm air. Without that The flow of goods would be compact if the ribs were twisted and the rounding off at the end of the goods would be
Bei der Einrichtung nach Patent 21 03 281 ist die Kühleinrichtung für das behandelte Gut üblicherweise unterhalb dem Behandlungsbehälter angeordnet, so daß sich eine große Bauhöhe ergibt Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist um den Behälter ein 2s kreisringförmiges drehbares Kühlsieb vorgesehen und mit einem feststehenden Abstreifer entleerbar. Durch diese Maßnahme wird der Raumbedarf in der Höhe auf die durch den Behälter bedingte Bauhöhe beschränktIn the device according to patent 21 03 281, the cooling device for the treated material is usually arranged below the treatment tank, so that there is a large overall height Embodiment of the invention, a circular ring-shaped rotatable cooling sieve is provided around the container and can be emptied with a fixed scraper. This measure increases the space requirement in height the overall height caused by the container is limited
Eine besonders günstige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Abstreifer durch einen nach innen verschwenkbaren Wandabschnitt einer das Kühlsieb umgebenden feststehenden Haube gebildet ist. Hierdurch wird auch jede Fehlbedienung vermieden, da der Abstreifer nur dann wirksam ist, wenn die Haube geöffnet istA particularly favorable development of the invention is that the scraper by an inward pivotable wall section of a fixed hood surrounding the cooling screen is formed. Through this any incorrect operation is avoided, as the scraper is only effective when the hood is open
Damit auch das durch das Kühlsieb hindurchfallende Gut vollständig ausgetragen werden kann, ist unterhalb des kreisringförmigen Kühlsiebes eine Auffangsschale und eine mit dem Kühlsieb umlaufende zum Kehren der Auffangschale dienende Bürste vorgesehen.So that the material falling through the cooling sieve can also be discharged completely, is below of the circular cooling sieve has a drip tray and one that runs around the cooling sieve for sweeping the A brush that serves as a drip tray is provided.
Zur Entnahme des behandelten Gutes aus dem Behälter kann dieser in seinem zylindrischen Wandbereich einen nach außen verschwenkbaren Wandabschnitt aufweisen, an dem die diesem Bereich zugeordneten Rippen befestigt sind. Hierdurch wird nach dem Ausschwenken des entsprechenden Wandbereiches des " Deckels das behandelte Gut aufgrund der Fliehkraftwirkung nach außen getragen.To remove the treated material from the container, it can be in its cylindrical wall area have an outwardly pivotable wall section on which the associated with this area Ribs are attached. As a result, after pivoting the corresponding wall area of the "Cover, the treated material is carried to the outside due to the effect of centrifugal force.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung so können auf einer gemeinsamen Welle zwei oder mehrere Behälter angeordnet sein, wodurch die Behandlung des Gutes in mehreren Stufen erfolgen kann.According to another embodiment of the invention so two or on a common shaft be arranged several containers, whereby the treatment of the goods take place in several stages can.
Um den Anforderungen an einen umweltfreundlichen Betrieb gerecht zu werden, sind bei Verwendung von
Luft zur Behandlung des Gutes in der Luftführung für die Abluft aus dem Behälter ein Zyklon, ein Gebläse und
ein Nachbrenner sowie eine Mischstation für einen Teil der gereinigten heißen Abluft mii Frischluft vorgesehen.
In dem nachgeschaiteten Zyklon werden die durch die Abluft mitgeführten Teilchen ausgeschieden, während
im Nachbrenner die rauch- und geruchsbildenden Stoffe verbrannt werden. Durch die Beimischung der in dieser
Weise gereinigten Abluft zu der in den Behälter einzuführenden Frischluft wird der Wärmehaushalt
günstig beeinflußt
Die Erfindung ist in ü:r Zeichnung beispielsweise dargestellt Es zeigtIn order to meet the requirements for an environmentally friendly operation, a cyclone, a fan and an afterburner as well as a mixing station for part of the cleaned hot exhaust air with fresh air are provided for the exhaust air from the container when using air to treat the goods . In the downstream cyclone, the particles carried along by the exhaust air are separated out, while the smoke and odor-forming substances are burned in the afterburner. The heat balance is favorably influenced by adding the exhaust air purified in this way to the fresh air to be introduced into the container
The invention is shown in the drawing, for example. It shows
Fig. I einen Querschnitt durch eine als Kaffeeröstmaschine dienende Einrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit Zusatzeinrichtungen für die Aufberei tung des Behandlungsstromes;FIG. I shows a cross section through a device according to the invention serving as a coffee roasting machine in FIG Connection with additional devices for the preparation of the treatment stream;
F i g. 2 einen Teilschnitt durch die Röstmaschine im vergrößerten Maßstab;F i g. 2 shows a partial section through the roasting machine on an enlarged scale;
F i g. 4 eine andere Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung; undF i g. 4 shows another embodiment of the device according to the invention; and
Die in F i g. 1 dargestellte Kaffeeröstmaschine weist einen mit senkrechter Welle 1 rotierenden Behälter 2 auf, der die Form einer Schale, und zwar eines Rotationsparaboloids, mit im Bereich der Achse t nicht oder flach und mit zunehmendem Abstand zunehmend steiler ansteigender Innenwand hat Der Behälter 2 wird durch einen Getriebemotor 3 angetrieben, der innerhalb einer Stützkonstruktion 4 zur Lagerung der Welle 1 vorgesehen istThe in F i g. The coffee roasting machine shown in FIG. 1 has a container 2 rotating with a vertical shaft 1 on, which has the shape of a shell, namely a paraboloid of revolution, with in the area of the axis t not or flat and, with increasing distance, has an increasingly steep inner wall driven by a geared motor 3 which, within a support structure 4 for mounting the shaft 1 is provided
Der Behälter 2 ist durch einen Deckel 5 mit zylindrischer Wandung 6 abgedeckt, deren Unterkante während des Betriebs nur einen geringen Abstand zur Oberkante des Behälters aufweist Der Innendurchmesser des Behälters 2 ist an seinem oberen Rand 7 geringer als der Innendurchmesser der zylindrischen Wand des Deckels 5, so daß eine Stufe 8 entsteht An der Unterseite des Deckels 5 sind bogenförmige Rippen 9 vorgesehen, deren Verlauf genauer aus F i g. 3 erkennbar ist Die radial äußeren Enden der Rippen 9 verlaufen tangential zur zylindrischen Wand 6 des Deckels 5 und reichen bis zu dieser Wand heran, so daß sie die Stufe 8 übergreifen. Die auf Grund der Fliehkraftwirkung über den Rand 7 des Behälters hinausgeförderten Kaffeebohnen überspringen die Stufe 8 und werden durch die Rippen 9 nach innen geleitet Die einzelnen Kaffeebohnen können somit nicht an der Unterkante der Wand 6 des Deckels 5 aufprallen. In Richtung auf die radial, innenliegenden Enden sind die bogenförmigen Rippen 9 derart leicht drallverwunden, daß die Innenbogenflächen gegen den Behälterboden geneigt sind. Die freien Endm der Rippen, an denen das Gut nach innen und unten abläuft, sind abgerundetThe container 2 is covered by a cover 5 with a cylindrical wall 6, the lower edge of which is only a small distance from the upper edge of the container during operation. The inner diameter of the container 2 is smaller at its upper edge 7 than the inner diameter of the cylindrical wall of the cover 5, so that a step 8 is formed on the The underside of the cover 5 is provided with arched ribs 9, the course of which is shown in more detail in FIG. 3 recognizable The radially outer ends of the ribs 9 are tangential to the cylindrical wall 6 of the cover 5 and reach up to this wall so that they reach over level 8. The due to the centrifugal force over Coffee beans conveyed out the edge 7 of the container skip step 8 and are through the Ribs 9 directed inwards. The individual coffee beans can therefore not be attached to the lower edge of the wall 6 of the cover 5 impact. The arcuate ribs 9 are in the direction of the radially inner ends so easily twisted that the inner curved surfaces are inclined towards the container bottom. The free The ends of the ribs, where the material runs inwards and downwards, are rounded
Die Zufuhr des Behandlungsstromes — hier eines Heißluftstromes — erfolgt durch ein senkrecht durch den Deckel 5 hindurch in den Behälter 2 sich hineinerstreckendes Rohr 10, das innerhalb des Behälters koaxial zur Antriebswelle 3 nach unten gerichtet ist Im unteren Bereich ist das Rohr 10 zweiteilig ausgeführt, wobei der zweite Rohrteil, welcher mit 11 bezeichnet ist, über den ersten Rohrteil 10 greift und gegenüber diesem durch eine Verstelleinrichtung bestehend aus einer mit einem Handgriff 12 versehenen Stange 13, die durch eine Klemmvorrichtuiig 14 festgeklemmt und von außerhalb des Deckels bedienbar ist Hierdurch ist der untere Rohrteil 5 bis nahe an den Boden des Behälters 2 einstellbar, so daß die Luft aus einem verhältnismäßig kleinen Spalt 15 austritt und das von oben entlang dem Rohr herabfallende Gut, :m vorliegenden Falle Kaffeebohnen, nach Art eines Kreuzstromes durchsetzt Dabei wird die Luft im wesentlichen in Richtung der Wand des Behälters nach oben gelenkt und gelangt über öffnungen 16 im Deckel 5 in eine Luftführung 17 für die Abluft.The supply of the treatment stream - here a stream of hot air - takes place through a tube 10 which extends vertically through the cover 5 into the container 2 and which is directed downwards inside the container coaxially to the drive shaft 3 the second pipe part, which is denoted by 11, engages over the first pipe part 10 and, in relation to this, by an adjusting device consisting of a rod 13 provided with a handle 12, which is clamped by a clamping device 14 and can be operated from outside the cover Tube part 5 adjustable up to close to the bottom of the container 2, so that the air exits from a relatively small gap 15 and the material falling from above along the tube, in the present case coffee beans, is permeated in the manner of a cross flow directed upwards in the direction of the wall of the container and reaches ü Via openings 16 in the cover 5 in an air duct 17 for the exhaust air.
Dabei wird der ..r;ch innen durch die Rippen 9 geförderte Gutsstrom nochmals von der Luft durchsetzt. Ein Teil der Luft durchströmt,den Innenraum 18The ... r; ch is inside through the ribs 9 promoted Gutsstrom again permeated by the air. Part of the air flows through the interior space 18
des Behälters nach dem Durchqueren der Gutsschicht im unteren Bereich des Behälters, ohne dem Gutsstrom entlang der Behälterwand zu folgen. Dieser Luftanteil durchquert vor dem Austritt durch die Öffnungen 16 ebenfalls den nach innen gelenkten Gutsstrom.of the container after traversing the material layer in the lower area of the container, without the material flow to follow along the container wall. This proportion of air passes through the openings 16 before it exits likewise the inward directed flow of estates.
Die Zuführung der zu röstenden Kaffeebohnen erfolgt über einen in das Rohr 10 einmündenden Trichter 19, der durch einen Schieber 20 absperrbar ist.The coffee beans to be roasted are supplied via a pipe which opens into the pipe 10 Funnel 19 which can be shut off by a slide 20.
Mit einem Hubzylinder 21 kann der Behälter 2 über ein Gestänge 22 und eine Druckplatte 23, auf der der Behälter mittels eines Lagers 24 abgestützt ist, abgesenkt werden, so daß der Spalt zwischen dem Behälterrand 7 und der Unterkante des Deckels vergrößert wird. Aus diesem vergrößerten Spalt gelangt das durch die Fliehkraft nach oben geförderte Gut auf ein Kühlsieb 25. das kreisringförmig ausgebildet ist und am radial innenliegenden Rand mit einer zylindrischen Wand 26 verbunden ist. Diese zylinderförmige Wand 26 ist durch Rollen 27 abgestützt und wird nach Beendigung des Kühlvorganges durch einen Motor 28 und ein Vorgelege 29 in Drehung verseiz·.. Die feststehende Haube 64 ist an ihrem unleren Rand gegenüber dem Kühlsieb durch eine nicht dargestellte Gleitringdichtung abgedichtet. Ein nach innen schwenkbar ausgebildeter Wandabschnitt 30 der feststehenden Haube 64 dient als Abstreifer für das gekühlte Gut. Die gekühlten Kaffeebohnen gelangen nach dem Abstreifen von dem Kühlsieb in einen Behälter 31, der einen Hochsaugetrichter 32 aufweist, von dem aus ein Steigrohr 33 ausgeht, das die gekühlten Kaffeebohnen zu einem nicht dargestellten Auffangbehälter weiterbefördert. Unter dem Kühlsieb 25 ist eine kreisringförmige Auffangschale 34 vorgesehen, auf die eventuell feinkörnige Gutsteilchen fallen. Eine mit dem Kühlsieb 25 mitlaufende Bürste 35 kehrt diese feinen Gutsteilchen wiederum in den Behälter 31.With a lifting cylinder 21, the container 2 via a linkage 22 and a pressure plate 23 on which the Container is supported by means of a bearing 24, are lowered so that the gap between the Container edge 7 and the lower edge of the lid is enlarged. From this enlarged gap comes the material conveyed upwards by the centrifugal force on a cooling sieve 25 which is circular and is connected to a cylindrical wall 26 at the radially inner edge. This cylindrical wall 26 is supported by rollers 27 and is driven by a motor 28 after the cooling process has ended and an intermediate gear 29 rotated · .. The fixed hood 64 is at its lower edge opposite the cooling screen by a not shown Mechanical seal sealed. An inwardly pivotable wall section 30 of the stationary Hood 64 serves as a scraper for the cooled goods. The cooled coffee beans arrive after being stripped from the cooling sieve into a container 31, which has a suction funnel 32, from which a Riser pipe 33 goes out, which conveys the cooled coffee beans to a collecting container, not shown. An annular collecting tray 34 is provided under the cooling sieve 25, onto which possibly fine-grained Good particles fall. A brush 35 running along with the cooling sieve 25 sweeps these fine material particles again into the container 31.
Die Kühlung erfolgt dadurch, daß durch ein Gebläse 65 Luft von unten durch das Kühlsieb 25 hindurchgesaugt und aus dem von der Haube 64 begrenzten Raum über eine Leitung 36 abgesaugt wird.The cooling takes place in that air is sucked through the cooling sieve 25 from below by a fan 65 and is extracted from the space delimited by the hood 64 via a line 36.
Die in die Luftführung 17 gelangende Abluft wird durch ein Gebläse 37 durch einen Zyklon 38 hindurchgesaugt, der über ein Zellenrad 39 die Feststoffanteile austrägt. Nach dem Zyklon 38 gelangt die so gereinigte Luft in einen aus Brenner 40 und Brennkammer 41 bestehenden Nachbrenner, in dem alle Dunst- und Geruchsstoffe bei entsprechender Temperatur verbrannt und über ein Auslaßrohr 42 mit einer Regelklappe 43 in die Atmosphäre abgeführt werden.The exhaust air reaching the air duct 17 is blown through a cyclone 38 by a fan 37 sucked through, which discharges the solid fractions via a cellular wheel 39. After the cyclone 38 arrives the purified air in an afterburner consisting of burner 40 and combustion chamber 41, in which all Vapor and odorous substances burned at the appropriate temperature and via an outlet pipe 42 with a Control valve 43 are discharged into the atmosphere.
ίο Eine von dem Auslaßrohr 42 abzweigende Leitung 44 führt zu einer Mischstation, in welcher über Klappen 45 und 46 das Mischungsverhältnis zwischen der heißen Abluft und der über eine Leitung 47 eintretende Frischluft eingestellt wird. Von dieser Mischstation aus gelangt die Luft in das Rohr 10.ίο A line 44 branching off from the outlet pipe 42 leads to a mixing station in which flaps 45 and 46 the mixing ratio between the hot exhaust air and that entering via a line 47 Fresh air is set. The air enters the pipe 10 from this mixing station.
In F ι g. 4 ist in schematischer Weise die Anordnung von zwei Behältern 48 und 49 auf einer gemeinsamen Welle 51 dargestellt, die durch einen Motor 50 angetrieben ist. Nach Entleeren des oberen Behälters 48 gelangt das behandelte Gut über eine Schurre 52 in den unteren Behälter 44. in welchem die Behandlung des Gutes in zweiter Stufe fortgesetzt wird. Die Zuführungen für das Behandlungsmedium sind mit 53 und 54, während die Abführungen mit 55 und 56 bezeichnet sind.In FIG. Figure 4 is a schematic of the arrangement represented by two containers 48 and 49 on a common shaft 51 which is driven by a motor 50 is driven. After the upper container 48 has been emptied, the treated material passes through a chute 52 into the lower container 44. in which the treatment of the Good is continued in the second stage. The feeds for the treatment medium are 53 and 54, while the discharges are labeled 55 and 56.
In Fig.5 ist in schematischer Weise eine andere Entleerungsvorrichtung dargestellt Bei dieser Ausführungsform weist der zylindrische Rand 57 eines Deckels einen nach oben um einen Angelpunkt 58 verschwenkbaren Wandbereich 59 auf, der mittels eines pneumati-In Figure 5 is another in a schematic manner Emptying device shown In this embodiment, the cylindrical edge 57 of a lid a wall area 59 which can be pivoted upwards about a pivot point 58 and which is
JO sehen oder hydraulischen Zylinders 60 verschwenkbar ist. Damit das in dem Behälter auf Grund der Fliehkraft hochgeförderte Gut über die durch den abgeschwenkten Wandbereich 59 freigegebene Öffnung 61 austreten kann, sind in diesem Bereich die bogenförmigen Rippen 62, welche während des Betriebes das umlaufende Gut nach innen lenken, an dem abschwenkbaren Wandbereich 59 befestigt und zusammen mit diesen nach oben schwenkbar. Nach dem Hochschwenken des Wandbereiches 59 tritt das Gut in Richtung der Pfeile 63 aus.JO see or hydraulic cylinder 60 is pivotable. So that in the container due to centrifugal force Upwardly conveyed material emerges through the opening 61 released by the pivoted wall area 59 can, in this area are the arched ribs 62, which during operation the circulating material steer inwards, attached to the pivotable wall area 59 and together with these upwards pivotable. After the wall area 59 has been pivoted up, the material emerges in the direction of the arrows 63.
Claims (7)
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