EP2812578B1 - Kreiselpumpe und baureihe von kreiselpumpen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a centrifugal pump, in which as components at least one pump housing, a bearing support assembly directly or indirectly connected to the pump housing, arranged between the pump housing and the bearing support assembly housing cover, mounted in the bearing support assembly and coaxial with a rotation axis by bearing support assembly and housing cover in the pump housing extending, rotatably driven shaft and provided in the pump housing and mounted on the shaft impeller are provided.
- the invention also relates to a series of centrifugal pumps using such a centrifugal pump.
- Centrifugal pumps themselves are widely used and find their application in many areas for pumping fluids.
- a Equipment is known to provide either fixed and releasably coupled centrifugal pumps of replaceable building block parts having a plurality of different interchangeable housings each having an identical rear opening.
- the equipment further includes a plurality of different replaceable vanes, each of which can be housed in each of the housings, a plurality of different replaceable drive shafts, each of which is incorporated into each of the housings and can be operatively connected to each of the impellers, a plurality of different interchangeable connectors, each having an identical connection means at one end, to allow any given connector to be connected to the rear end of each of the housings.
- the kit further includes various replaceable drive means, each of which can be connected to each of the connectors and each of the pump drive shafts for driving the pump, and includes various replaceable seals which, with a selected connector, serve to close the rearward opening of the selected housing. wherein at least one connector and an associated seal are connectable between a selected housing and a selected drive to form the desired fixed centrifugal pump, and wherein at least one other connector and associated seal selectively and alternately replace the first mentioned one connector and the associated seal connectable for mounting between a selected housing and a selected drive to form a releasably coupled centrifugal pump.
- the object of the invention is to further reduce the number of different components required for the production of, in particular, a standard centrifugal pump.
- the object is achieved according to the invention in that at least two of the components are defined at least in two standards which relate to the industrial areas of water and chemistry, whereby the standards do not take into account Interface areas of a variety of the specified in the standards components of the same type are geometrically identical.
- the interface regions of a plurality of the components of the same type defined in the at least two standards are geometrically identical, the interface ranges being disregarded by the standards, the individual series can be equipped with fewer components, namely Pump housing, housing cover, bearing carrier assembly, shaft, impeller, are manufactured across standards.
- the interface area formed by the pump housing and the housing cover at their contacting surfaces is geometrically identical.
- a further reduction in the number of different components can be achieved in that the interface area formed by the impeller and the pump housing at their interacting surfaces has the same geometric configuration.
- the number of the plurality of components of the same kind can be further reduced if the interface area formed by the impeller and the housing cover at their interacting surfaces is geometrically identical.
- the object of the invention is also achieved by a series of centrifugal pumps using a centrifugal pump described above.
- a series of centrifugal pumps comprising a plurality of centrifugal pumps of different sizes, different materials and / or different applications with a small number of different components to be stocked provides.
- a centrifugal pump for a fluid-carrying system wherein the centrifugal pump has a pump housing 1 with a suction port 2 and an exhaust port 3.
- the pump housing 1 has an annular or cylindrical opening 4, which is closed fluid-tight by means of a housing cover 5.
- the housing cover 5 rests against a bearing surface 6 at the opening 4 of the pump housing 1.
- a projection 7 is formed, which surrounds the housing cover 5 partially and fixed in the radial direction.
- Pump housing 1 and housing cover 4 form a geometrically identically formed interface region 8 at their contacting surfaces.
- a bearing support assembly 10 is attached directly to the pump housing 1 and connected thereto and clamps the housing cover! 5 so tightly that it sits axially and radially immovable between the pump housing 1 and bearing support assembly 10. If necessary, for example, if the bearing carrier is to be thermally decoupled from the pump housing 1 or from the housing cover 5, the bearing support assembly 10 may additionally in the Fig. 1 not shown component, in particular a designated in the jargon as a component, have. Housing cover 5 and bearing support assembly 10 form at their contacting surfaces an interface portion 11 which is formed geometrically the same.
- two bearings 12 are arranged, which receive a coaxially to a rotational axis A through the bearing support assembly 10 and the housing cover 5 extending into the pump housing 1 rotatably shaft 13.
- Die Lager 12 ist in der Lagerarm 10 in den Pumpengephase 1 anorg.
- a hub 15 of an impeller 16 is placed and secured with a nut 17 securely on the shaft 13.
- a screw or other fastening means for fixing the impeller 16 to the shaft 13 may also be used.
- Shaft 13 and impeller 16, in particular hub 15 of the impeller 16 form a geometrically identically formed interface region 18 at their contacting surfaces.
- a motor not shown, is connected, which rotatably drives the shaft 13 about the axis of rotation A.
- a split ring 20 is connected to the pump housing 1 in the interior of the pump housing 1 by means of a press fit.
- Split ring 20 and impeller 13 are spaced apart, so that between gap ring 20 and impeller 16, a gap is formed.
- Pump housing 1, in particular split ring 20 of the pump housing 1, and impeller 16 form at their cooperating, a sealing gap forming surfaces a geometrically equal Interface region 21.
- the split ring 20 may also be integrated into the pump housing 1.
- the split ring 20 may be attached as a race on the impeller 16 or integrated into this.
- the housing cover 5 has a protruding into the interior of the pump housing 1 and coaxial with the axis of rotation
- a ring portion 22, at its free end circumferentially another split ring 23 is arranged, which is preferably also connected by press-fitting with the housing cover 5.
- a provided on the impeller 16 ring portion 24 at least partially surrounds the annular portion 22, in particular split ring 23, the housing cover 5, split ring 23 and impeller 13 are spaced apart, so that between the split ring 23 and the impeller 13, a gap is formed.
- Housing cover 5, in particular split ring 23 of the housing cover 1, and impeller 13 form at their cooperating, almost touching surfaces an interface portion 25 which is formed geometrically equal.
- the split ring 23 may also be integrated into the housing cover 5. Further, it is possible that the split ring 23, as the split ring 20, is arranged or formed as a raceway on the impeller 16.
- the opening 4 of the pump housing 1 closing housing cover 5 is screwed to the pump housing 1.
- Pump housing 1 and housing cover 5 form the interface region 8 at their contacting surfaces.
- the housing cover 5 in turn has one or more devices, in particular threaded holes 26, in which screws 27 are screwed, with which the bearing support assembly 10 is screwed to the housing cover 5.
- Other fasteners, such as threaded bolts, on the nuts are screwed on, are also conceivable.
- bearing carrier assembly 10 and housing cover 4 form the interface region 11 at their contacting surfaces.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, bei der als Bauteile wenigstens ein Pumpengehäuse, eine mit dem Pumpengehäuse direkt oder indirekt verbundene Lagerträgerbaugruppe, ein zwischen dem Pumpengehäuse und der Lagerträgerbaugruppe angeordneter Gehäusedeckel, eine in der Lagerträgerbaugruppe gelagerte und sich koaxial zu einer Drehachse durch Lagerträgerbaugruppe und Gehäusedeckel in das Pumpengehäuse erstreckende, drehend antreibbare Welle und ein in dem Pumpengehäuse angeordnetes und auf der Welle befestigtes Laufrad vorgesehen sind. Die Erfindung betrifft auch eine Baureihe von Kreiselpumpen unter Verwendung einer solchen Kreiselpumpe.
- Kreiselpumpen an sich sind weit verbreitet und finden ihre Anwendung in vielen Bereichen zum Fördern von Fluiden.
- Aus der
DE 23 27 262 A ist eine Ausrüstung bekannt, um wahlweise fest und lösbar gekoppelte Zentrifugalpumpen aus austauschbaren Baukastenteilen bereitzustellen, die eine Vielzahl von verschiedenen, austauschbaren Gehäusen mit jeweils einer identischen rückwärtigen Öffnung aufweisen. Die Ausrüstung umfasst ferner eine Vielzahl von verschiedenen austauschbaren Flügelrädern, von denen jedes in jedem der Gehäuse untergebracht werden kann, eine Vielzahl von verschiedenen austauschbaren Antriebswellen, von denen jede in jedes der Gehäuse eingebracht und wirksam darin mit jedem der Flügelräder verbunden werden kann, eine Vielzahl von verschiedenen, austauschbaren Verbindungsstücken, von denen jedes ein identisches Verbindungsmittel an einem Ende aufweist, um zu ermöglichen, dass jedes gegebene Verbindungsstück mit dem rückwärtigen Ende jedes der Gehäuse verbunden werden kann. Die Ausrüstung umfasst ferner verschiedene austauschbare Antriebsmittel, von denen jedes mit jedem der Verbindungsstücke und jeder der Pumpenantriebswellen zum Antreiben der Pumpe verbunden werden kann, und verschiedene austauschbare Dichtungen umfasst, die mit einem ausgewählten Verbindungsstück dazu dienen, die rückwärtige Öffnung des ausgewählten Gehäuses zu verschließen, wobei wenigstens ein Verbindungsstück und eine zugeordnete Dichtung zwischen einem ausgewählten Gehäuse und einem ausgewählten Antrieb verbindbar sind, um die gewünschte festgekoppelte Kreiselpumpe zu bilden, und wobei wenigstens ein anderes Verbindungsstück und eine zugeordnete Dichtung anstelle des zuerst erwähnten einen Verbindungsstücks und der zugeordneten Dichtung wahlweise und wechselweise verbindbar zum Anbringen zwischen einem ausgewählten Gehäuse und einem ausgewählten Antrieb sind, um eine lösbar gekoppelte Zentrifugalpumpe zu bilden. - Je nach dem in welchen Industriebereichen die Pumpen betrieben werden, gelten für diese unterschiedliche Normen. Beispielhaft sollen hier die international gültige Wassernorm EN 733 und die Chemienorm ISO 2858 genannt werden. Da diese Normen unter anderem unterschiedliche Geometrien für bestimmte Bauteile vorsehen, haben sich im Laufe der Zeit für die verschiedenen Einsatzbereiche jeweils eigene Formen der Pumpen gebildet. Das führte zu einer hohen Bauteilevielfalt mit den damit verbundenen Nachteilen und somit schließlich zu höheren Herstellkosten.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Anzahl der verschiedenen für die Herstellung von insbesondere einer Norm entsprechenden Kreiselpumpen benötigten Bauteile weiter zu reduzieren.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens zwei der Bauteile mindestens in zwei Normen, welche die Industriebereiche Wasser und Chemie betreffen, festgelegt sind, wobei in den Normen unberücksichtigte Schnittstellenbereiche einer Vielzahl von den in den Normen festgelegten Bauteilen gleicher Art geometrisch gleich ausgebildet sind.
- Diese Harmonisierung der Schnittstellenbereiche an den und oder zwischen den Bauteilen schafft die Vorraussetzung zur Komplexitätsreduzierung und beinhaltet hohes Kostensenkungspotential.
- Dadurch, dass die Schnittstellenbereiche einer Vielzahl von den in den mindestens zwei Normen festgelegten Bauteilen gleicher Art, beispielsweise die verschiedenen Pumpengehäuse einer Baureihe, geometrisch gleich ausgebildet sind, wobei die Schnittstellenbereiche von den Normen unberücksichtigt sind, können die einzelnen Baureihen mit weniger bevorrateten Bauteilen, nämlich Pumpengehäuse, Gehäusedeckel, Lagerträgerbaugruppe, Welle, Laufrad, normübergreifend hergestellt werden.
- Nach einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der von Pumpengehäuse und Gehäusedeckel an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet.
- Eine weitere Reduzierung der Anzahl der verschiedenen Bauteile lässt sich dadurch erreichen, dass der von Laufrad und Pumpengehäuse an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet.
- Die Anzahl der Vielzahl von Bauteilen gleicher Art ist weiter verringerbar, wenn der von Laufrad und Gehäusedeckel an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet ist.
- Dass der von Lagerträger und Gehäusedeckel an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet ist, verringert die Vielzahl von Bauteilen gleicher Art weiter um ein Vielfaches.
- Zur Reduzierung von Bauteilen gleicher Art führt auch, wenn der von Laufrad und Welle an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich geometrisch gleich ausgebildet ist.
- Die Aufgabe der Erfindung wird zudem durch eine Baureihe von Kreiselpumpen unter Verwendung einer vorstehend beschriebenen Kreiselpumpe gelöst Dadurch ist eine Baureihe von Kreiselpumpen geschaffen, die eine Vielzahl von Kreiselpumpen verschiedener Baugrößen, verschiedener Werkstoffe und/oder verschiedener Einsatzbereiche mit einer geringen Anzahl von verschiedenen zu bevorratenden Bauteilen bereitstellt.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt die
- Fig. 1
- eine Kreiselpumpe mit einem zwischen dem Gehäuse und einem Lagerträger geklemmten Gehäusedeckel und die
- Fig. 2
- eine Kreiselpumpe mit einem an einem Gehäuse angeschraubten Gehäusedeckel.
- In der
Fig. 1 ist eine Kreiselpumpe für ein fluidführendes System dargestellt, wobei die Kreiselpumpe ein Pumpengehäuse 1 mit einer Ansaugöffnung 2 und einer Ausströmöffnung 3 aufweist. An der der Ansaugöffnung 2 gegenüberliegenden Seite des Pumpengehäuses 1 weist das Pumpengehäuse 1 eine ring- oder zylinderartige Öffnung 4 auf, die mittels eines Gehäusedeckels 5 fluiddicht verschließbar ist. Der Gehäusedeckel 5 liegt dabei an einer Anlagefläche 6 an der Öffnung 4 des Pumpengehäuses 1 an. An der Anlagefläche 6 ist ein Ansatz 7 angeformt, der den Gehäusedeckel 5 teilweise umgibt und in radialer Richtung fixiert. Pumpengehäuse 1 und Gehäusedeckel 4 bilden an deren sich berührenden Flächen einen geometrisch gleich ausgebildeten Schnittstellenbereich 8. - Mittels Schrauben 9 ist eine Lagerträgerbaugruppe 10 direkt an dem Pumpengehäuse 1 befestigt bzw. mit diesem verbunden und klemmt den Gehäusedecke! 5 derart fest, dass dieser axial und radial unverschiebbar zwischen Pumpengehäuse 1 und Lagerträgerbaugruppe 10 sitzt. Bei Bedarf, beispielsweise, wenn der Lagerträger thermisch vom Pumpengehäuse 1 oder vom Gehäusedeckel 5 entkoppelt werden soll, kann die Lagerträgerbaugruppe 10 zusätzlich ein in der
Fig. 1 nicht dargestelltes Bauteil, insbesondere ein in der Fachsprache als Laterne bezeichnetes Bauteil, aufweisen. Gehäusedeckel 5 und Lagerträgerbaugruppe 10 bilden an deren sich berührenden Flächen einen Schnittstellenbereich 11, der geometrisch gleich ausgebildet ist. - In der Lagerträgerbaugruppe 10 sind zwei Lager 12 angeordnet, die eine sich koaxial zu einer Drehachse A durch die Lagerträgerbaugruppe 10 und den Gehäusedeckel 5 in das Pumpengehäuse 1 erstreckende Welle 13 drehbar aufnehmen. Auf ein in das Pumpengehäuse 1 ragendes erstes Wellenende 14 der Welle 13 ist eine Nabe 15 eines Laufrades 16 aufgesetzt und mit einer Schraubenmutter 17 sicher auf der Welle 13 befestigt. Alternativ zur Schraubenmutter 17 kann auch eine Schraube oder ein anderes Befestigungsmittel zur Fixierung des Laufrads 16 mit der Welle 13 verwendet werden. Welle 13 und Laufrad 16, insbesondere Nabe 15 des Laufrades 16, bilden an deren sich berührenden Flächen einen geometrisch gleich ausgebildeten Schnittstellenbereich 18.
- An einem dem ersten Wellenende 14 gegenüberliegenden zweiten Wellenende 19 der Welle 13 ist ein nicht dargestellter Motor angeschlossen, der die Welle 13 um die Drehachse A rotierend antreibt.
- Im Bereich der Ansaugöffnung 2 ist im Innenraum des Pumpengehäuses 1 ein Spaltring 20 mittels Presspassung mit dem Pumpengehäuse 1 verbunden. Spaltring 20 und Laufrad 13 sind voneinander beabstandet, sodass zwischen Spaltring 20 und Laufrad 16 ein Spalt gebildet wird. Pumpengehäuse 1, insbesondere Spaltring 20 des Pumpengehäuses 1, und Laufrad 16 bilden an ihren zusammenwirkenden, einen Dichtspalt bildenden Flächen einen geometrisch gleich ausgebildeten Schnittstellenbereich 21. Alternativ dazu kann der Spaltring 20 auch in das Pumpengehäuse 1 integriert sein. Des Weiteren kann der Spaltring 20 als Laufring an dem Laufrad 16 befestigt oder in dieses integriert sein.
- Der Gehäusedeckel 5 weist einen in den Innenraum des Pumpengehäuses 1 ragenden und koaxial zur Drehachse A ausgebildeten Ringabschnitt 22 auf, an dessen freien Ende umfangsseitig ein weiterer Spaltring 23 angeordnet ist, der vorzugsweise ebenfalls mittels Presspassung mit dem Gehäusedeckel 5 verbunden ist. Ein am Laufrad 16 vorgesehener Ringabschnitt 24 umgibt wenigstens teilweise den Ringabschnitt 22, insbesondere Spaltring 23, des Gehäusedeckels 5, wobei Spaltring 23 und Laufrad 13 voneinander beabstandet sind, sodass zwischen dem Spaltring 23 und dem Laufrad 13 ein Spalt gebildet wird. Gehäusedeckel 5, insbesondere Spaltring 23 des Gehäusedeckels 1, und Laufrad 13 bilden an ihren zusammenwirkenden, sich nahezu berührenden Flächen einen Schnittstellenbereich 25, der geometrisch gleich ausgebildet ist. Alternativ dazu kann der Spaltring 23 auch in den Gehäusedeckel 5 integriert sein. Ferner ist es möglich, dass der Spaltring 23, wie der Spaltring 20, als Laufring an dem Laufrad 16 angeordnet oder ausgebildet ist.
- Bei der in der
Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist der die Öffnung 4 des Pumpengehäuses 1 verschließende Gehäusedeckel 5 an das Pumpengehäuse 1 angeschraubt. Dadurch ist es möglich, das in derFig. 1 gezeigte Pumpengehäuse 1 mit einer kleineren, insbesondere im Durchmesser verringerten, Lagerträgerbaugruppe 10, oder umgekehrt, die Lagerträgerbaugruppe 10 mit einem größeren Pumpengehäuse 1 zu verbinden. Die Verbindung der Lagerträgerbaugruppe 10 mit dem Pumpengehäuse 1 erfolgt über den Gehäusedeckel 5, also indirekt. Pumpengehäuse 1 und Gehäusedeckel 5 bilden an deren sich berührenden Flächen den Schnittstellenbereich 8. - Der Gehäusedeckel 5 wiederum weist eine oder mehrere Vorrichtungen, insbesondere Gewindelöcher 26, auf, in welche Schrauben 27 eindrehbar sind, mit denen die Lagerträgerbaugruppe 10 an den Gehäusedeckel 5 angeschraubt wird. Andere Befestigungsmittel, beispielsweise Gewindebolzen, auf die Schraubenmuttern aufgeschraubt werden, sind ebenfalls denkbar. Dabei bilden Lagerträgerbaugruppe 10 und Gehäusedeckel 4 an deren sich berührenden Flächen den Schnittstellenbereich 11.
- Dadurch, dass die Schnittstellenbereiche 8, 11, 18, 21, 25 einer Vielzahl von den in den mindestens zwei Normen festgelegten Bauteilen gleicher Art, beispielsweise die verschiedenen Pumpengehäuse 1 einer Baureihe, geometrisch gleich ausgebildet sind, wobei die Schnittstellenbereiche 8, 11, 18, 21, 25 von den Normen unberücksichtigt sind, können die einzelnen Baureihen mit weniger bevorrateten Bauteilen, nämlich Pumpengehäuse 1, Gehäusedeckel 5, Lagerträgerbaugruppe 10, Welle 13, Laufrad 16, hergestellt werden.
-
- 1
- Pumpengehäuse
- 2
- Ansaugöffnung
- 3
- Ausströmöffnung
- 4
- Öffnung
- 5
- Gehäusedeckel
- 6
- Anlagefläche
- 7
- Ansatz
- 8
- Schnittstellenbereich
- 9
- Schraube
- 10
- Lagerträgerbaugruppe
- 11
- Schnittstellenbereich
- 12
- Lager
- 13
- Welle
- 14
- erstes Wellenende
- 15
- Nabe
- 16
- Laufrad
- 17
- Schraubenmutter
- 18
- Schnittstellenbereich
- 19
- zweites Wellenende
- 20
- Spaltring
- 21
- Schnittstellenbereich
- 22
- Ringabschnitt
- 23
- Spaltring
- 24
- Ringabschnitt
- 25
- Schnittstellenbereich
- 26
- Gewindelöcher
- 27
- Schraube
- A
- Drehachse
Claims (7)
- Kreiselpumpe, bei der als Bauteile wenigstens
ein Pumpengehäuse,
eine mit dem Pumpengehäuse direkt oder indirekt verbundene Lagerträgerbaugruppe,
ein zwischen dem Pumpengehäuse und der Lagerträgerbaugruppe angeordneter Gehäusedeckel,
eine in der Lagerträgerbaugruppe gelagerte und sich koaxial zu einer Drehachse durch Lagerträgerbaugruppe und Gehäusedeckel in das Pumpengehäuse erstreckende, drehend antreibbare Welle und
ein in dem Pumpengehäuse angeordnetes und auf der Welle befestigtes Laufrad vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens zwei der Bauteile (1, 5, 10, 13, 16) mindestens in zwei Normen, welche die Industriebereiche Wasser und Chemie betreffen, festgelegt sind, wobei in den Normen unberücksichtigte Schnittstellenbereiche (8, 11, 18, 21, 25) einer Vielzahl von den in den Normen festgelegten Bauteilen (1, 5, 10, 13, 16) gleicher Art geometrisch gleich ausgebildet sind. - Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von Pumpengehäuse (1) und Gehäusedeckel (5) an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (8) geometrisch gleich ausgebildet ist.
- Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von Pumpengehäuse (1) und Laufrad (16) an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (21) geometrisch gleich ausgebildet ist.
- Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von Gehäusedeckel (5) und Laufrad (16) und an deren zusammenwirkenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (25) geometrisch - gleich ausgebildet ist.
- Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der von Gehäusedeckel (4) und Lagerträgerbaugruppe (10) an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (11) geometrisch gleich ausgebildet ist.
- Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von Welle (13) und Laufrad (16) an deren sich berührenden Flächen gebildete Schnittstellenbereich (18) geometrisch gleich ausgebildet ist.
- Baureihe von Kreiselpumpen unter Verwendung einer Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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