DE29713510U1 - Rotary filler - Google Patents
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Description
Maschinenfabrik 93068 NeutraublingMachine factory 93068 Neutraubling
Die Erfindung betrifft einen Rotationsfüller mit einem' Füllerkarussell, an dem eine Vielzahl von Füllventilen sowie Halteelemente zum bodenfreien Halten von Flaschen, insbesondere Kunststoffflaschen, während des Umlaufs des Füllerkarussells angeordnet sind.The invention relates to a rotary filler with a filler carousel on which a plurality of filling valves and holding elements for holding bottles, in particular plastic bottles, above the bottom are arranged during the rotation of the filler carousel.
Zum Abfüllen von Getränken, insbesondere mit hoher Leistung, werden bekanntermaßen Rotationsfüller eingesetzt, bei denen an einem Füllerkarussell Füllventile angeordnet sind, die während des Umlaufs der aufgenommenen Flaschen die Getränke in die Flaschen abfüllen. Für diesen Vorgang müssen die Flaschen am Füllerkarussell gehalten werden. Hierzu werden die Flaschen bei einer Lösung, wie sie z.B. in der DE-OS 37 13 016 beschrieben ist, in U-förmigen Aufnahmen geführt und es sind außerhalb am Umfangsbereich Unterstützungselemente . angeordnet, die in der Art eines Geländers ein radialesRotary fillers are known to be used to fill drinks, especially at high output, in which filling valves are arranged on a filling carousel, which fill the drinks into the bottles as the bottles are circulating. For this process, the bottles must be held on the filling carousel. For this purpose, in a solution such as that described in DE-OS 37 13 016, the bottles are guided in U-shaped holders and support elements are arranged outside on the peripheral area, which form a radial
Ausweichen der hängend, d.h. ohne Bodenunterstützung transportierten Flaschen verhindern.Prevent bottles from slipping when they are transported hanging, i.e. without floor support.
Bei, einer anderen, in der EP 0659 683 beschriebenen Lösung, werden im Bereich des Füllerkarussells zum bodenfreien Transport gesteuerte Greifer eingesetzt, die mechanisch über Zahnradsegmente angetrieben, geöffnet und geschlossen werden. Der Herstellungsaufwand dieser mechanisch angetriebenen, gesteuerten Klammerelemente ist relativ groß, insbesondere wenn man bedenkt, dass an einem Rotationsfüller großer Leistung über 100 Elemente dieser Art eingesetzt werden. Darüber hinaus bilden die mechanischen Teile Nischen und Ecken, an denen sich an schwer zugänglichen Stellen Keime ablagern können, was insbesondere dann, wenn ein hochreines Abfüllen gefordert wird, eine störende Quelle für nicht tolerierbare Verunreinigungen sein kann. Gerade im Bereich des Füllers, wo es vorkommen kann, dass durch Spritzer oder Platzen einer Flasche das Getränk in solche Winkel und Ecken gelangen kann, ist dies von Nachteil.In another solution described in EP 0659 683, controlled grippers are used in the area of the filler carousel for floor-free transport, which are mechanically driven, opened and closed via gear segments. The manufacturing effort for these mechanically driven, controlled clamp elements is relatively high, especially when you consider that more than 100 elements of this type are used on a high-performance rotary filler. In addition, the mechanical parts form niches and corners in which germs can settle in hard-to-reach places, which can be a disruptive source of intolerable contamination, especially when high-purity filling is required. This is a disadvantage especially in the area of the filler, where it can happen that the drink can get into such nooks and crannies due to splashes or a bottle bursting.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Rotationsfüller der eingangs genannten Art anzugeben, der in der Herstellung hinsichtlich der Halteelemente vereinfacht ist und bei dem Toträume für Keimablagerungen im Bereich der Halteelemente weitestgehend vermieden sind, so dass er sich insbesondere zum Abfüllen von Getränken unter hochreinen oder sterilen Bedingungen eignet.The object of the invention is therefore to provide a rotary filler of the type mentioned at the outset, which is simplified in production with regard to the holding elements and in which dead spaces for germ deposits in the area of the holding elements are largely avoided, so that it is particularly suitable for filling drinks under highly pure or sterile conditions.
Diese Aufgabe wird mit einem Rotationsfüller der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Halteelemente ungesteuerte, gegen Federkraft zu öffnende Klammerelemente sind. Durch die Ausbildung der Halteelemente als ungesteuerte, gegen Federkraft zu öffnende Klammerelemente entfallen alle Mittel zum gesteuerten Öffnen und SchließenThis task is solved with a rotary filler of the type mentioned above, in which the holding elements are uncontrolled clamp elements that open against spring force. By designing the holding elements as uncontrolled clamp elements that open against spring force, all means for controlled opening and closing are eliminated.
der Klaitunerelemente. Dadurch ist einmal der Konstruktionsaufwand geringer, zum anderen entfallen auch die durch die Steuermittel entstehenden Toträume. Auch Reibungsstaub, wie er beim Einsatz von gesteuerten Klammerelementen durch Zusammenarbeit von Steuerkurven und Steuernocken auftreten kann, wird vermieden, so dass bei Verwendung der erfindungsgemäßen Klammerelemente der Füller auch unter höchsten Anforderungen an die Reinheit des Abfüllvorganges eingesetzt werden kann.of the clamping elements. This means that the construction effort is lower, and on the other hand the dead spaces caused by the control means are also eliminated. Friction dust, which can occur when using controlled clamping elements through the cooperation of control curves and control cams, is also avoided, so that when using the clamping elements according to the invention the filler can also be used under the highest requirements for the purity of the filling process.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klammerelemente zwei jeweils um einen Bolzen schwenkbare Greiffinger aufweisen, deren aufeinander zuweisende Greifflächen kreissegmentförmig ausgebildet sind. Durch die Ausbildung kreissegmentförmiger Greifflächen sind die Greiffinger in der Lage, Flaschen über eine relativ große Anlagefläche zu ergreifen, so dass die Flaschen sicher gehalten werden können, was insbesondere auch bei .. Kunststoffflaschen wichtig ist. In vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei der Krümmungsradius der Greifflächen einem Flaschendurchmesser im Flaschenhalsbereich angepaßt. Damit umschließen die Greiffinger über einen großen Umfangsbereich flächig die zu haltende Flasche.In an advantageous embodiment of the invention, the clamp elements have two gripping fingers that can each be pivoted around a bolt, the gripping surfaces of which are designed to be in the shape of a segment of a circle. By designing the gripping surfaces in the shape of a segment of a circle, the gripping fingers are able to grip bottles over a relatively large contact surface, so that the bottles can be held securely, which is particularly important for plastic bottles. In an advantageous embodiment, the radius of curvature of the gripping surfaces is adapted to a bottle diameter in the bottle neck area. The gripping fingers thus enclose the bottle to be held over a large circumferential area.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Greiffinger eine Spiralfeder zwischen sich aufnehmen, deren Federkraft beim Auseinanderschwenken der Greifflächen bei Aufnahme einer Flasche sich erhöht. Die eingespannte Feder wird so gewählt, dass sie die Greiffinger in einer Situation, in der diese keine Flasche aufnehmen, aufeinander zu beaufschlagen, so dass der zwischen den Greifflächen gebildete Aufnahmearm kleiner als eine aufzunehmende Flasche in Bereichen, in denen sie aufgenommenIn a further advantageous embodiment of the invention, the gripping fingers accommodate a spiral spring between them, the spring force of which increases when the gripping surfaces are pivoted apart when a bottle is picked up. The clamped spring is selected in such a way that it forces the gripping fingers to press against each other in a situation in which they are not picking up a bottle, so that the picking arm formed between the gripping surfaces is smaller than a bottle to be picked up in areas in which it is picked up.
werden soll, ist. Beim Eindrücken der Flasche, was vorzugsweise durch Ausbildung von Anlaufschrägen an den flaschenseitigen Stirnseiten der Greiffinger erleichtert wird, bewegen sich die Greiffinger auseinander, wobei die Feder gespannt und dadurch die Federkraft erhöht wird. Wenn die Flasche in ihrer endgültigen Position aufgenommen ist, liegen die zur Einlaufseite weisenden Enden so, dass sie die Flaschen um mehr als den halben Umfang umschließen, so dass die Flasche nicht radial nach außen entweichen kann.is to be pressed in. When the bottle is pressed in, which is preferably made easier by the formation of run-on slopes on the front sides of the gripping fingers on the bottle side, the gripping fingers move apart, whereby the spring is tensioned and the spring force is thereby increased. When the bottle is held in its final position, the ends pointing towards the inlet side are positioned in such a way that they enclose the bottles by more than half the circumference, so that the bottle cannot escape radially outwards.
Wenn in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Greiffinger über eine Halteplatte in lösbarer Weise am Füllerkarussell angebracht sind, können bei Flaschen mit stark unterschiedlichem Durchmesser im Halsbereich die Greiffinger durch Lösen der Halteplatte gegen Greiffinger mit anders gekrümmten Greifflächen ausgetauscht werden.If, in an advantageous embodiment of the invention, the gripping fingers are attached to the filler carousel in a detachable manner via a holding plate, the gripping fingers can be exchanged for gripping fingers with differently curved gripping surfaces by loosening the holding plate in the case of bottles with very different diameters in the neck area.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Einlaufstern dem Füllerkarussell vor- und ein Auslaufstern dem Füllerkarussell nachgeschaltet ist und dass am Einlauf- und am Auslaufstern gesteuerte Klammerelemente zum Halten von Flaschen angeordnet sind. Wenn am Einlaufstern und am Auslaufstern gesteuerte Klammerelemente angeordnet sind, kann durch geeignete Steuerung dieser Klammerelemente eine Flasche in geeigneter Weise in die ungesteuerten Klammerelemente am Füllerkarussell eingedrückt und solange festgehalten werden, bis sie vollständig vom ungesteuerten Klammerelement des Füllerkarussells übernommen worden ist. Genauso kann ein gesteuertes Klammerelement am Auslaufstern die Flasche wieder aus dem ungesteuerten Klammerelement des Füllerkarussells herauslösen. Dabei greifen in vorteilhafter Ausgestaltung die gesteuerten Klammerelemente am Ein- und Auslaufstern oberhalb desIn a further embodiment of the invention, it is provided that an inlet star is arranged upstream of the filler carousel and an outlet star is arranged downstream of the filler carousel and that controlled clamping elements for holding bottles are arranged on the inlet and outlet star. If controlled clamping elements are arranged on the inlet star and outlet star, a bottle can be pressed into the uncontrolled clamping elements on the filler carousel in a suitable manner by appropriately controlling these clamping elements and held until it has been completely taken over by the uncontrolled clamping element of the filler carousel. In the same way, a controlled clamping element on the outlet star can release the bottle from the uncontrolled clamping element of the filler carousel. In an advantageous embodiment, the controlled clamping elements on the inlet and outlet star engage above the
Bereiches an der Flasche an, an der die ungesteuerten Klammerelemente des Füllerkarussells angreifen. Eine überschneidende Führung und Übernahme von Einlaufstern zu Füllerkarussell einerseits und Füllerkarussell zu Auslaufstern andererseits ohne ortsfeste Führungsbögen oder dgl. ist dadurch gewährleistet. Der Einsatz von gesteuerten Klammerelementen im Bereich des Ein- und Auslaufsterns ist hinsichtlich der Verschmutzung unproblematisch, weil die größte Gefahr für Verschmutzungen im unmittelbaren Bereich der Füllventile, also am Füllerkarussell auftreten.area on the bottle where the uncontrolled clamp elements of the filler carousel engage. This ensures overlapping guidance and transfer from the inlet star to the filler carousel on the one hand and the filler carousel to the outlet star on the other hand without fixed guide arches or the like. The use of controlled clamp elements in the area of the inlet and outlet star is unproblematic in terms of contamination, because the greatest risk of contamination occurs in the immediate area of the filling valves, i.e. on the filler carousel.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert und beschrieben. Dabei zeigtThe invention is further explained and described below using an embodiment shown in the drawing.
Figur 1 in schematischer Darstellung die Kreisbogenbahn eines Rotationsfüllers mit zugeordnetem Ein- und Auslaufstern,Figure 1 shows a schematic representation of the circular arc path of a rotary filler with associated inlet and outlet star,
Figur 2 eine Draufsicht auf ein am Füllerkarussell angeordnetes erfindungsgemäßes Klammerelement,Figure 2 is a plan view of a clamp element according to the invention arranged on the filler carousel,
Figur 3 eine Schnittansicht durch das in Figur 2 dargestellte Klammerelement undFigure 3 is a sectional view through the clamp element shown in Figure 2 and
Figur 4 ein Klammerelement, wie es erfindungsgemäß am Ein- und Auslaufstern eingesetzt wird.Figure 4 shows a clamp element as used according to the invention on the inlet and outlet star.
Figur 1 zeigt in Draufsicht schematisch eine Anlage zum Abfüllen von Flaschen. Mit 1 ist der Rotationsfüller insgesamt bezeichnet. Er umfasst einen Einlaufstern 6, einen Auslaufstern 7 sowie das eigentliche Füllerkarussell 2. Am Umfang verteilt sind am Füllerkarussell 2 eine Vielzahl von'Figure 1 shows a schematic top view of a system for filling bottles. The rotary filler is designated as 1. It comprises an infeed star 6, an outfeed star 7 and the actual filler carousel 2. Distributed around the circumference of the filler carousel 2 are a large number of'
Füllventilen 3 angeordnet. Abzufüllende Flaschen 5 werden während des Umlaufs durch das Füllerkarussell 2 über diese Füllventile 3 gefüllt. Dabei müssen die Flaschen 5 gehalten werden. Dies übernehmen die Klammerelemente 4, die anhand der Figuren 2 und 3 weiter erläutert werden. Am Auslaufstern 7 kann sich z.B. ein Verschließer 8 und ein dazugehöriger Auslaufstern .9 anschließen bevor die so verschlossenen Flaschen 5 dann z.B. einem Etikettierer zugeführt werden.Filling valves 3 are arranged. Bottles 5 to be filled are filled via these filling valves 3 during circulation through the filler carousel 2. The bottles 5 must be held in place. This is done by the clamp elements 4, which are explained further using Figures 2 and 3. A capper 8 and an associated discharge star 9 can be connected to the discharge star 7, for example, before the bottles 5 thus closed are then fed to a labeler, for example.
Die am Füllerkarussell 2 angeordneten Halteelemente 4 umfassen, wie Figur 2 und 3 zeigt, je zwei Greiffinger 13. Jeder Greiffinger 13 ist um einen mit einem Kopf 12 versehenen Schraubbolzen 11 schwenkbar gelagert und wird über die Halteplatte 17 auf der Bodenplatte 22 gehalten.The holding elements 4 arranged on the filler carousel 2 comprise, as shown in Figures 2 and 3, two gripping fingers 13 each. Each gripping finger 13 is pivotally mounted about a screw bolt 11 provided with a head 12 and is held on the base plate 22 via the holding plate 17.
Die Greiffinger 13 bilden einander gegenüberliegende Greifflächen 14, die kreissegmentförmig ausgebildet sind. Der Krümmungsradius dieser Greifflächen 14 ist im Allgemeinen an den Krümmungsradius einer abzufüllenden Flasche 5 im Halsbereich unterhalb eines Tragrings 21 abgestimmt. Die Greiffinger 13 arbeiten jedoch auch dann, wenn sich leichte Abweichungen zwischen dem Krümmungsradius der Greifflächen 14 und dem relevanten Krümmungsradius der abzufüllenden Flaschen 5 ergeben. Am flaschenseitigen Ende weisen die Greiffinger 13 Einlaufschrägen 18 auf, die die zu übernehmenden Flaschen 5 zentrieren und in die zwischen den Greifflächen 14 gebildete Aufnahmeöffnung einführen.The gripping fingers 13 form opposing gripping surfaces 14 which are designed in the shape of a circular segment. The radius of curvature of these gripping surfaces 14 is generally matched to the radius of curvature of a bottle 5 to be filled in the neck area below a support ring 21. However, the gripping fingers 13 also work if there are slight deviations between the radius of curvature of the gripping surfaces 14 and the relevant radius of curvature of the bottles 5 to be filled. At the bottle-side end, the gripping fingers 13 have inlet slopes 18 which center the bottles 5 to be picked up and introduce them into the receiving opening formed between the gripping surfaces 14.
Am zur Füllerachse 10 hinweisenden Ende sind die Greiffinger 13 jeweils mit einer Aufnahme 16 versehen, in die eine Spiralfeder 15 eingesetzt ist. Die Spiralfeder 15 erzeugt in der in Figur 3 dargestellten Position der Greiffinger 13 eine Federkraft, die versucht, die Greifflächen 14At the end pointing towards the filler axis 10, the gripping fingers 13 are each provided with a receptacle 16 into which a coil spring 15 is inserted. In the position of the gripping fingers 13 shown in Figure 3, the coil spring 15 generates a spring force that attempts to move the gripping surfaces 14
aufeinander zuzubewegen, also eine Haltekraft für die aufgenommene Flasche 5. Die Greifflächen 14 sind so ausgebildet, dass ihre Enden 19 in einem geringeren Abstand zueinander liegen als der Durchmesser einer Flasche 5 im Griffbereich, d.h., die Flasche 5 wird zuverlässig umfasst und kann nicht in radialer Richtung aus der Ausnahmeöffnung ausweichen.to move towards each other, i.e. a holding force for the picked up bottle 5. The gripping surfaces 14 are designed in such a way that their ends 19 are at a smaller distance from each other than the diameter of a bottle 5 in the gripping area, i.e. the bottle 5 is reliably gripped and cannot escape from the opening in the radial direction.
Der Abstand b zwischen den Enden 19 der Greifflächen 14 und der Schwenkachse, die durch die Bolzen 11 gebildet wird, ist deutlich größer als der Abstand a zwischen den Schwenkachsen und der Federachse, so dass sich beim Aufweiten der Greiffinger 13, das beim Einlaufen der Flaschen 5 durch Krafteinleitung an den Enden 19 erfolgt, eine gewisse Hebelwirkung ergibt, die ein leichtes Öffnen auch gegen eine solche Federkraft zuläßt, die nachfolgend die Flaschen 5 zuverlässig halten kann. Korrespondierend zu den Greifflächen 14 befindet sich in der Bodenplatte 22 an den Stellen, an denen die Klammerelemente 4 angeordnet sind, jeweils eine etwa halbkreisförmige Aussparung 20 zur Abstützung der Flaschen 5 im Schulterbereich.The distance b between the ends 19 of the gripping surfaces 14 and the pivot axis formed by the bolts 11 is significantly greater than the distance a between the pivot axes and the spring axis, so that when the gripping fingers 13 expand, which occurs when the bottles 5 run in by applying force to the ends 19, a certain leverage effect results, which allows easy opening even against a spring force that can then reliably hold the bottles 5. Corresponding to the gripping surfaces 14, there is an approximately semicircular recess 20 in the base plate 22 at the points where the clamp elements 4 are arranged, for supporting the bottles 5 in the shoulder area.
Wie die Figur 2 zeigt, ergreift das Klammerelement 4 die Flasche 5 unterhalb des Kragens 21, der auf den Greiffingern 13 aufliegt. Es ist weder eine Bodenunterstützung noch eine seitliche Führung für den Flaschenrumpf vorhanden; die Flaschen 5 werden bodenfrei transportiert. Auch der Kopfbereich ist frei, um ohne Behinderungen einfach gefüllt werden zu können. Die am Füllerkarussell 2 höhenbeweglich angeordneten Halteelemente 4 sind, wie man unmittelbar erkennt, einfache Bauteile, ohne komplizierte mechanische Antriebsübertragung. Sie bilden wenig Toträume, die schwer reinigbar wären und eignen sich somit insbesondere auch an ■As shown in Figure 2, the clamp element 4 grips the bottle 5 below the collar 21, which rests on the gripping fingers 13. There is neither a base support nor a lateral guide for the bottle body; the bottles 5 are transported off the base. The head area is also free so that it can be easily filled without obstructions. The holding elements 4 arranged on the filler carousel 2 so that they can be moved in height are, as can be seen immediately, simple components without complicated mechanical drive transmission. They form little dead space that would be difficult to clean and are therefore particularly suitable for ■
solchen Füllern, mit denen unter hohen Anforderungen an die Reinheit gefüllt wird.such fillers which are used for filling under high purity requirements.
Am Ein- und Auslaufstern können Klammerelemente 40 angeordnet sein, wie sie.in Figur 4 dargestellt sind. Diese Klammerelemente 40 sind ebenfalls um Bolzen 41 mit ihren Greiffingern 4 6 jeweils schwenkbar und bilden mit ihren flaschenaufnehmenden Enden 45 eine ebenfalls um mehr als die Hälfte eines Flaschenumfangs im Halsbereich umlaufende Aufnahmeöffnung, die so ausgebildet ist, dass sie die Flaschen 5, z.B. PET-Flaschen, oberhalb des in Figur 2 mit 21 bezeichneten Kragens oder Tragrings erfassen können, vorzugsweise in einer zwischen dem Flaschengewinde und dem Kragen 21 ausgebildeten Ringnut. Zwischen den zur Füllerkarussellachse 10 weisenden Enden der Klammerelemente 40 wirkt ein drehbarer Steuernocken 43, der von stationären Anschlägen 44,gesteuert wird. Wenn der Steuernocken 43 in der in Figur 4 dargestellten, durch einen Stift 47 definierten Position ist, beaufschlagt er die Klammerelemente 40 im Bereich der Aufnahmeöffnung aufeinander zu, d.h., die Flaschen 5 werden zuverlässig festgehalten. Dies erfolgt gegen die Kraft eines Gummielementes 42, das bei diesem Vorgang etwas zusammengedrückt wird. Wird der Steuernocken um 90° gedreht, dann drückt das Gummielement 42 die Klammerelemente 40 im Bereich der Aufnahmeöffnung auseinander, so dass die aufgenommenen Flaschen 5 wieder entnommen werden können.Clamp elements 40 can be arranged on the inlet and outlet star, as shown in Figure 4. These clamp elements 40 can also be pivoted about bolts 41 with their gripping fingers 46 and form with their bottle-receiving ends 45 a receiving opening that also runs around more than half of the circumference of the bottle in the neck area and is designed in such a way that it can grip the bottles 5, e.g. PET bottles, above the collar or support ring designated 21 in Figure 2, preferably in an annular groove formed between the bottle thread and the collar 21. A rotatable control cam 43, which is controlled by stationary stops 44, acts between the ends of the clamp elements 40 pointing towards the filler carousel axis 10. When the control cam 43 is in the position shown in Figure 4 and defined by a pin 47, it forces the clamp elements 40 in the area of the receiving opening towards one another, i.e. the bottles 5 are held securely in place. This takes place against the force of a rubber element 42, which is slightly compressed during this process. If the control cam is rotated by 90°, the rubber element 42 pushes the clamp elements 40 apart in the area of the receiving opening so that the bottles 5 that have been picked up can be removed again.
Da am Einlaufstern 6 und am Auslaufstern 7 Klammerelemente 40 derart angeordnet sind, wie sie in Figur 4 dargestellt sind, d.h., solche Klammerelemente 40, die gesteuert aufzunehmende Flaschen 5 oberhalb eines Kragens halten, können diese gesteuerten Elemente 40 die Flaschen 5Since clamping elements 40 are arranged on the inlet star 6 and the outlet star 7 as shown in Figure 4, i.e., clamping elements 40 that hold bottles 5 to be picked up in a controlled manner above a collar, these controlled elements 40 can hold the bottles 5
zuverlässig in die ungesteuerten Klammerelemente 4
eindrücken bzw. aus diesen entnehmen, d.h., die
aufnahmeseitigen Enden der Klammerelemente können sich in
den Übergabebereichen zwischen Ein- und Auslaufstern bzw. Füllerkarussell höhenmäßig überlagern,'so dass eine
zuverlässige Flaschenübergabe in diesen Bereichen möglich ist.reliably into the uncontrolled clamp elements 4
in or out of them, ie, the
The ends of the clamp elements on the receiving side can overlap in height in the transfer areas between the infeed and discharge star or filler carousel, so that a
reliable bottle transfer is possible in these areas.
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