DE9107768U1 - Abfüllanlage für gefährliche schütt- oder fließfähige Medien - Google Patents
Abfüllanlage für gefährliche schütt- oder fließfähige MedienInfo
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Description
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B 1159-31-ka 25. Juni 1991
Anmelder: Firma Alfred Bolz GmbH & Co. KG, Postfach 11 53, 7988 Wangen/Allgäu
Abfüll anlage für gefährliche, schütt- oder fließfähige Medien
Die vorliegende Neuerung betrifft eine Abfüllanlage nach dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
Eine derartige Abfüllanlage ist in der Form bekannt geworden, daß man
hochwirksame pulverförmige oder fließfähige Medien beim Umfüllen oder Verpacken insbesondere in der Pharmazie und in der chemischen
Verfahrenstechnik bisher in einem Reinraum abpacken mußte.
Derartige Medien werden beispielsweise in Schneckenmischern,
Filteranordnungen, Rührwerksbehältern und dergleichen zubereitet und
müssen dann unter hermetisch dichten Bedingungen abgefüllt werden. Bisher ist es lediglich bekannt, eine derartige Abfüllung in einem
Reinraum vorzunehmen, um das Personal, welches die Abfülleinrichtung
bedient, vor der Exposition gegenüber diesen gefährlichen Medien zu schützen.
Hierzu war es zum Teil erforderlich, daß das Bedienungspersonal der
Abfüllanlage Schutzanzüge tragen mußte, um nicht mit den gefährlichen Medien in Berührung zu kommen.
Ebenso mußte der Reinraum mit einer entsprechenden Fremdbelüftung
versehen werden, genauso wie eventuell die Raumanzüge des Bedienungspersonals mit entsprechenden Atmungshelmen und einer
Fremdbelüftung versehen werden mußten.
Der vorliegenden Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Abfüllanlage der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß unter wesentlich geringeren Kosten und unter Ausschluß einer
Personalgefährdung die Abfüllung gefährlicher Medien erfolgen kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung durch die technische
Lehre des Schutzanspruchs 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der vorliegenden Neuerung ist, daß die Abfüllung
nun in einem hermetisch abgeschlossenen Behälter erfolgt, an dessen Oberseite eine EinlaufÖffnung für das zu verpackende, gefährliche Medium
angeordnet ist, und in dessen Innenraum die eigentliche Abfüllanlage
angeordnet ist.
Wichtig ist, daß an diesem Behälter entsprechende Fenster angeordnet
sind, um den Abfüllvorgang zu beobachten und ferner ist wichtig, daß in
dem Behälter Durchgriffsöffnungen vorhanden sind, die mit Schutzhandschuhen verbunden sind, um dem Personal eine Manipulation der
im Innenraum des Behälters angeordneten Füll- und Wiegeeinheit zu gewährleisten.
Vorteil dieser Anordnung ist, daß keine besonderen Schutzausrüstungen
für das Bedienungspersonal erforderlich sind und daß ebenso ein sogenannter clean-room entfallen kann. Mit dem neuerungsgemäßen Behälter
erfolgt eine zuverlässige Abschottung von den gefährlichen Medien und es wird eine sichere Beschickung und Entleerung gewährleistet.
Hierbei wird es bevorzugt, wenn der Behälter mit einem Unterdrucksystem
verbunden ist, welches im Falle eines Schadens an der Dichtheit dieses Behälters einen Schadstoffaustritt bei Störungen verhindert.
Ebenso kann der Behälter leicht von innen gereinigt werden und es gibt
beim Wechsel des Verpackungsniediums nur geringe Unterbrechungszeiten.
Insbesondere werden mit einem derartigen Behälter nur noch niedrige
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Investitions- und Betriebskosten verursacht.
Die oben beschriebenen Medien können alle schütt- und fließfähigen
Medien sein, insbesondere aber z. B. pulverförmige Medien jeglicher Art.
Hierbei ist vorgesehen, daß die zur Herstellung der Medien vorgesehene
Fabrikationseinrichtung, z. B. ein Konus-Schneckenmischer, direkt mit
seiner Auslauföffnung an der Einlauföffnung des Behälters aufsitzt.
Die Dosierung des Mediums, d. h. also die Menge des Mediums, die in den
Behälter einlaufen soll, wird bevorzugt auf der Herstellungsseite bewerkstelligt. Hierbei kann es vorgesehen sein, daß an der Unterseite
des Konus-Schneckenmischers ein entsprechendes Kugelsegmentventi1
vorgesehen ist, welches eine bestimmte Menge des Mediums in eine Auslauföffnung fließen läßt, an deren Unterseite ein Dosierventil
angeordnet ist.
Das besagte Kugelsegmentventi1 dient also nur zur hermetischen
Schließung der Bodenöffnung dieses Konus-Schneckenmischers, während die
eigentliche Dosierung durch das noch unterhalb in Fließrichtung des Mediums angeordnete Dosierventil erfolgt.
Dieses Dosierventil ist unmittelbar auf der Einlauföffnung des Behälters
aufgesetzt.
Von dieser Einlauföffnung ausgehend ist nun die Verpackungs- und Wiegeeinheit in dem Behälter selbst angeordnet.
Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten zur Ausbildung derartiger
Verpackungs- und Wiegeeinheiten.
In einer ersten Ausführungsform besteht die Verpackungs- und Wiegeeinheit aus einem einlaufseitig angeordneten aufblasbaren
Dichtungsteil, welches um den sich an die Einlauföffnung anschließenden
Flansch eine hermetische Abdichtung bildet für einen an diesem
Dichtungsteil anschließenden Sack.
Der Sack seinerseits kann in einem Faßcontainer gelagert sein, was aus
Sicherungsgründen bevorzugt wird.
Der Faßcontainer kann ebenfalls doppelwandig ausgebildet sein, nämlich
aus einer relativ starren Außenwand, die z. B. aus Kunststoff, Papier
oder Metall besteht und aus einer inneren Sicherheitshülle, welche die innere Doppelwandung dieses Faßcontainers darstellt. In diesen
doppelwandig ausgebildeten Faßcontainer wird nun der Sack eingehängt und mit seiner oberen Öffnung an dem aufblasbaren Dichtungsteil angehängt.
Dieses Dichtungsteil wird nun aufgeblasen und hält den Sack abdichtend
an der Unterseite des Flansches, der mit der Einlauföffnung verbunden
ist.
Nach erfolgtem Anschluß dieses zu befüllenden Sackes wird nun zunächst
das Kugelsegmentventi1 geöffnet und sonach dann das Dosierventil in
Betrieb gesetzt, um eine bestimmte, abgemessene Menge des gefährlichen Mediums über die nun geöffnete Einlauföffnung und den Flansch in den
Sack fließen zu lassen.
Das Medium sammelt sich nun im Innenraum des Sackes, der im Faßcontainer
sitzt, an, bis zu einem vorgeschriebenen Gewicht, das durch ein Wiege-
und Hebesystem festgestellt wird, auf dem der gesamte Faßcontainer mit dem zu befüllenden Sack aufsitzt.
Nach dem Erreichen des erforderlichen Gewichtes wird erst das
Dosierventil geschlossen, dann wird überschüssige Luft aus dem Innenraum des Sackes durch ein an dem Flansch unterhalb der Einlauföffnung
angesetzten Entlüftungsleitung abgesaugt. Dabei zieht sich der Sack zusammen und kann verschlossen werden, wobei das aufblasbare
Dichtungsteil noch in Funktion ist und den Sack hermetisch dicht an der Unterseite des Flansches hält. Der Sack kann nun abgebunden werden und
wird abgeschnitten. Der obere Teil des Sackes bleibt dann an der aufblasbaren Dichtung hängen, während der untere, nun abgebundene Sack
-5- """ " in dem Faßcontainer ruht.
Über die am Behälter angeordneten Durchgriffsöffnungen wird nun der Sack
per Hand in den Faßcontainer hineingesteckt, wobei er dann von der Sicherheitshülle umgeben wird.
Danach wird der Faßcontainer, der auf dem Wiege- und Hebesystem ruht,
abgesenkt und ein im Behälter schwenkbar angeordneter Sicherheitsdeckel wird auf die Öffnung im Behälter geschwenkt und verschließt diese
Öffnung, durch welche vorher der Faßcontainer hindurchragte.
Dieser Sicherheitsdeckel soll ein unzulässiges Nachrieseln des Mediums
nach unten bei entferntem Sack verhindern.
Der Behälter steht nach wie vor unter Unterdruck und es wird die Beladeöffnung an der Seitenwand des Behälters geöffnet und der
Faßcontainer mit dem darin enthaltenen, befüllten Sack kann aus dem Behälter entnommen werden.
Es wird dann auf das Wiege- und Hebesystem ein neuer Behälter
aufgesetzt, der einen zu befüllenden Sack trägt.
Die Beladeöffnung wird geschlossen und der Sicherheitsdeckel wird von
der öffnung im Behälter weggeschwenkt, so daß beim Anheben des Faßcontainers dieser durch eine Öffnung in den Behälter hindurchragt.
Von außen wird nun von Handbetätigung der neue, zu befüllende Sack an
dem ausblasbaren Dichtungsteil angeschlossen und dieses wird aufgeblasen.
Der neue Sack ist nun zur Befüllung bereit. Es erfolgt dann ein neuer
Befüllungsvorgang, wie oben stehend beschrieben.
Wesentliches Merkmal der vorliegenden Neuerung ist also, daß das gesamte
Abfüllen des Mediums unter Reinraumbedingungen und unter größten
Schutzvorkehrungen erfolgen kann, ohne daß ein großer Reinraum mit einem
darin zu schützenden Bedienungspersonal notwendig ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß mit der neuerungsgemäßen Anlage nicht
nur fließfähige, d.h. pulverförrnige und granulatförrnige Stoffe abgefüllt
werden können, sondern auch flüssige Stoffe und pastenförmige Stoffe.
Wesentlich ist ferner, daß der neuerungsgemäße Behälter in zwei horizontal übereinanderliegenden Kammern unterteilt ist, wobei in der
oberen Kammer die Halterung des Sackes an dem die Einlauföffnung ansetzenden Flansch vorgesehen ist, während in der unteren Kammer der
Faßcontainer sitzt. Während der Befüllung des Sackes sind die beiden Kammern miteinander verbunden, dadurch, daß der Sack durch die Öffnung
hindurchragt, welche die obere Kammer mit der unteren verbindet.
Nach erfolgter Evakuierung des befüllten Sackes und nach dessen Abbinden
und Abschneiden erfolgt dann eine Trennung beider Kammern dadurch, daß
zunächst von Hand der abgebundene Sack in den Faßcontainer gesteckt wird, ebenso wie die Sicherheitshülle des Faßcontainers und daß dann der
Faßcontainer durch einen Verschlußdeckel verschlossen wird. Danach wird der Faßcontainer abgesenkt und die Öffnung zwischen den beiden Kammern
wird verschlossen.
Nun ist die obere Kammer des Behälters über den im Behälter schwenkbar
angeordneten Sicherheitsdeckel von der unteren Kammer getrennt, in der
nun der verschlossene Faßcontainer zur Entnahme durch eine entsprechende
Beladeöffnung zur Verfügung steht.
Durch diese Aufteilung des Behälters in zwei horizontal übereinanderliegende Kammern, deren Verbindung durch einen
Sicherheitsdeckel verschlossen werden kann, wird der Vorteil erreicht, daß eine eventuelle Verschmutzung der oberen Kammer nicht in die untere
Kammer hineingeschleppt werden kann.
Der neuerungsgemäße Behälter kann noch mit weiteren Behältern kombiniert
- w n C r. e &ogr; &iacgr;'
werden, die hermetisch dicht an diesem Behälter anschließen. Damit
können vorher beschriebene Arbeitsvorgänge automatisiert werden. Beispielsweise kann das Entnehmen des befüllten Faßcontainers dann nicht
mehr von Hand über eine Beladeöffnung erfolgen, sondern dieser
Faßcontainer wird maschinell in einen weiteren Behälter befördert, der eine Druck- oder Reinigungsschleuse aufweisen kann.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur
aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung offenbarten
Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich
beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Die Neuerung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
In der Abbildung ist lediglich der untere Teil eines Konus-Schneckenmischers 1 dargestellt, der in seinem Innenraum in an
sich bekannter Weise eine Mischschnecke aufweist, die an der Behälterwandung umläuft und selbst in sich dreht.
Die Bodenöffnung des Konus-Schneckenmischers wird durch ein
Kugelsegmentventi1 2 gebildet, an dessen Unterseite sich eine
Aus!aufÖffnung 3 anschließt, die von unten her durch ein Dosierventil 4
verschlossen ist. Dieses Dosierventil 4 sitzt unmittelbar auf einem Flansch 9 eines Behälters 5 auf, der als hermetisch dichter
Reinraum-Behälter ausgebildet ist.
Hierzu weist der Behälter 5 entsprechende Fenster 22 auf und ist mit
Durchgriffsöffnungen 23 versehen, die nach innen hin durch sogenannte Handschuhe hermetisch dicht von der Außenumgebung angeschlossen sind.
In dem Behälter 5 erfolgt der eigentliche Abfüll- und Wiegevorgang für
die gefährlichen Medien, so daß mit Sicherheit vermieden wird, daß ein derartiges Medium in die Umgebung gelangt.
An der Unterseite der Einlauföffnung 6 ist hierbei ein Flansch 9
angebracht, der als Doppelflansch ausgebildet ist. Dies ist für eine Entlüftung im Innenraum des zu befüllenden Sackes 13 notwendig.
Am Außenumfang des Flansches 9 ist hierbei ein aufblasbares Dichtungsteil 10 angeordnet, welches im wesentlichen aus einem
Flanschpaar 11 besteht, zwischen dem ein aufblasbarer Dichtungsschlauch
12 aufgenommen ist.
Am Außenumfang des Dichtungsschlauches 12 ist die obere Seite eines zu
befüllenden Sackes 13 angeordnet.
Im Innenraum des Behälters 5 ist ein Faßcontainer 18 angeordnet, der
doppelwandig ausgebildet ist. Die Außenhülle besteht aus einem relativ widerstandsfähigem Material und ist innen von einer Sicherheitshülle
abgedeckt.
Die beiden Hüllen werden von einem Verschlußflansch 28 zusammengehalten.
Der Faßcontainer 18 steht auf einem Wiege- und Hebesystem 21.
Im Innenraum des Faßcontainers 18 ist der zu befüllende Sack 13 angeordnet, wobei der Faßcontainer 18 durch eine Öffnung 27 in einer
Platte 29 des Behälters 5 hindurchragt. Hierdurch wird der Behälter 5 in zwei übereinander!iegende Kammern 30,31 unterteilt, die durch die
verschließbare Öffnung 27 miteinander verbunden sind.
Diese Öffnung 27 ist durch einen schwenkbar im Behälter 5 angebrachten
Sicherheitsdeckel 24 verschließbar.
Der Faßcontainer 18 kann durch eine Beladeöffnung 20 in der unteren
Kammer 31 aus dem Behälter 5 entnommen werden und über diese
Beladeöffnung 20 ein weiterer, leerer Faßcontainer, der einen leeren, zu befüllenden Sack trägt, eingeführt werden.
Der Abfüll Vorgang erfolgt nun folgendermaßen:
Nachdem das Kugelsegment-Ventil 2 geöffnet ist und das Dosierventil 4 in
Betrieb ist, wird eine genau abgemessene Menge des Produktes 15 aus dem Konus-Schneckenmischer über das Dosierventil 4 und die Einlauföffnung 6
in den Flansch 9 hineinbefördert, wobei der Produktstrom 14 sich in
Pfeilrichtung 17 in den zu befüllenden Sack 13 ergießt.
Sobald das Wiege- und Hebesystem 21 das erforderliche Befüllungsgewicht
festgestellt hat, wird die Befüllung gestoppt und es wird zunächst über die eine Entlüftungsleitung 26, die an dem Flansch 9 ansetzt, Luft aus
dem Innenraum des Sackes 13 herausgepumpt, um diesen Sack zu evakuieren. Der Sack zieht sich demzufolge zusammen und kann abgebunden werden. Nach
dem Abbinden wird er im Zwischenraum zwischen der Unterkante es Flansches 9 und der Abbindestelle abgeschnitten und der abgeschnittene
und zugebundene Teil wird nun vollständig in den Faßcontainer 18
hineingestopft. Der Verschlußflansch 28 wird abgenommen und die Sicherheitshülle 19 wird ebenfalls abgebunden und in den Faßcontainer 18
hineingestopft. Mit dem Wiege- und Hebesystem 21 wird der Faßcontainer
18 abgesenkt und über die Durchgriffsöffnung 23 wird der Faßcontainer 18
über einen im Behälter lose angeordneten Deckel verschlossen. Dieser Deckel ist in der Abbildung nicht dargestellt.
Sonach wird der Sicherheitsdeckel 24, der auf der Platte 29 ruht, in
Schließstellung verschwenkt, so daß er die Öffnung 27 in der Platte 29
abdeckt und auf den nun verschlossenen Faßcontainer 18 kein weiteres Medium mehr von oben nachrieseln oder fließen kann. Damit ist die obere
Kammer 30 von der unteren Kammer 31 getrennt.
Über die Beladeöffnung 20 in der unteren Kammer 31, die nun geöffnet
ist, wird der verschlossene Faßcontainer 18 aus dem Behälter 5 entnommen und es wird ein neuer Faßcontainer 18 auf das Wiege- und Hebesystem 21
-10-befordert.
Es wird dann die Beladeöffnung 20 wieder verschlossen und der Deckel des
Faßcontainers 18 wird abgenommen. Sonach wird dann das Wiege- und Hebesystem 21 beaufschlagt, so daß der Faßcontainer 19 in Befüllposition
durch die nun wieder von dem Sicherheitsdeckel 24 befreite Öffnung 27 hindurchgefahren werden kann. Es erfolgt dann ein neuer
Befüllungsvorgang, d.h. der zu befülllende Sack 13 wird nun manuell über
die Durchgriffsöffnungen 23 an dem aufblasbaren Dichtungsteil 10
angelegt, welches noch entleert ist und welches dann nachfolgend aufgeblasen wird, um diesen oberen Rand des Sackes 13 zu halten.
Aus Sicherheitsgründen ist an dem Behälter noch eine Absaugung und
Entlüftung vorgesehen, die in Form eines Rohrflansches 7 in der Abbildung dargestellt ist.
Ferner ist ein Wirbelventil 8 vorgesehen, welches nicht näher zeichnerisch dargestellt ist. Dieses Wirbelventil 8 sorgt dafür, daß bei
einer Leckage im Behälter 5 die Luftmenge durch das Wirbelventil 8 abgesaugt wird und der Unterdruck in dem Behälter so erhöht wird, daß
kein Medium außerhalb des Behälters 5 gelangen kann. An der Oberseite des Behälters 5 ist noch eine Steuerung 25 angeordnet, in der die
entsprechenden Steuer- und Kontrolleinrichtungen angeordnet sind, wie z.
B. Ventile, Steuerelemente, Waage und dergleichen.
Es wird darauf hingewiesen, daß der neuerungsgemäße Behälter 5 nicht
notwendiger Weise mit einem Konus-Schneckenmischer zusammenarbeiten
kann, sondern mit beliebigen anderen Behältern, in welchen das abzufüllende, gefährliche Medium angeordnet ist. Statt der hier
allgemein beschriebenen Behälter kommen selbstverständlich auch andere verfahrenstechnische Apparate in Betracht.
-12-ZEICHNUN6S-LEGENDE
1 Konus-Schneckenrni scher
2 Kegelsegmentventil
3 Auslauföffnung
4 Dosierventil
5 Behälter
6 Einlauföffnung
7 Rohrflansch
8 Wirbelventi1
9 Flansch
10 Dichtungsteil
11 Flanschpaar
12 Dichtungsschlauch
13 Sack
14 Produktstrom
15 Produkt
16 Mischschnecke
17 Pfeil richtung
18 Faßcontainer
19 Sicherheitshülle
20 Beladeöffnung
21 Wiege- und Hebesystem
22 Fenster
23 Durchgriffsöffnung
24 Sicherheitsdeckel
25 Steuerung
26 EntlUftungsleitung
27 Öffnung
28 Verschlußflansch
29 Platte
30 Kammer
31 Kammer
Claims (8)
1. Abfüll anlage für gefährliche schütt- oder fließfähige Medien, bei
welcher das abzufüllende Medium am Auslauf einer Produktionsanlage unter
Reinraumbedingungen in einer Absackanlage proportioniert und abgepackt VJi rd, dadurch gekennzeichnet, daß die
Auslauföffnung (3) der Produktionsanlage (z. B. ein Konus-Schneckenmischer
1) in einen hermetisch dicht abschließbaren Behälter (5) mündet, in dem die Abfüllanlage (12,13,14,18,21) angeordnet ist.
Bankkonten: Postscheckkonto
Bayer. Vereinsbank Lindau (B) Nr. 1257 110 (BLZ 735 200 74) München 414 848-
,,, _yypo-Bank LindauJB) Nr. 66 70-326 843 (BLZ 733 204 42) (BLZ 700 10080)
Voiksbänk Lindan (B>Nr. 51 222 000 (BLZ 735 901 20)
-2-
2. Abfül1 an!age nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abfüllanlage aus einer Absackanlage
besteht, bei welcher der zu befüllende Sack (13) abdichtend an einem von der Einlauföffnung (6) ausgehenden Flansch (9) befestigt ist, daß der
Sack (13) von einem im Behälter (5) angeordneten Faßcontainer (18) aufgenommen ist und daß der Faßcontainer (18) auf einer Wiegeeinheit
(21) angeordnet ist.
3. Abfüllanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß die Wiegeeinheit (21) für den
Faßcontainer (18) heb- und senkbar ausgebildet ist.
4. Abfül1 anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzei chnet, daß am an der Einlauföffnung (6)
anschließenden Flansch (9) ein aufblasbarer Dichtungsteil (10) angeordnet ist, welcher sich abdichtend an die Innenseite des Sackes
(13) anlegt.
5. Abfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzei chnet, daß der Faßcontainer (18) doppelwandig ausgebildet ist und aus einer Außenhülle, sowie einer den Sack (13)
unischließenden Sicherheitshülle (19) besteht.
6. Abfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzei chnet, daß der Innenraum des Behälters (5) unter
unterdruck steht, daß in den Wänden des Behälters (5) Fenster (22) und
Durchgrifföffnungen (23) angeordnet sind und daß diese Durchgrifföffnungen (23) durch in den Behälter (5) hineinragende
Handschuhe hermetisch abgeschlossen sind.
7. Abfüllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dß der Faßcontainer (18) durch eine im
Innenraum des Behälters (5) im Bereich einer horizontalen Platte (29) angeordneten Öffnung (27) hineinragt und daß die Öffnung (27) durch
einen im Behälter (5) in einer Achse schwenkbar gelagerten
Sicherheitsdeckel (24) verschließbar ist.
8. AbfUllanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (5)
aus zwei übereinander angeordneten Kammern (30,31) besteht, die durch eine öffnung (27) miteinander in Verbindung stehen, welche öffnung
(27) durch einen Sicherheitsdeckel (24) verschließbar ist.
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