BR112017000828B1 - Caixa térmica - Google Patents
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Abstract
aparelhos de resfriamento de produto. a presente invenção refere-se a caixas térmicas para resfriar produtos alimentícios para animais de estimação e métodos relacionados às mesmas. em uma modalidade, a presente invenção fornece uma caixa térmica que compreende uma câmara que tem uma entrada de produto, uma saída de produto e uma saída de ar, e ao menos um duto de ar que tem uma abertura de saída construída e disposta para fornecer um fluxo de ar para o interior da saída de produto.
Description
[001] A presente invenção refere-se, em geral, a tecnologias de alimento para animais de estimação. Mais especificamente, a presente invenção se refere a aparelhos de resfriamento de produto e métodos de uso dos mesmos.
[002] Há inúmeras caixas térmicas convencionais para resfriar produtos alimentícios para animais de estimação extrudados. Por exemplo, uma típica caixa térmica tem um compartimento de resfriamento que recebe alimento para animais de estimação a granel a ser resfriado. Há, normalmente, inúmeras barras ou ripas pivotantes abaixo de uma saída no fundo do compartimento para coletar o alimento para animais de estimação. As barras ou ripas mecânicas são projetadas para permitir a passagem do ar de resfriamento através e ao redor do alimento para animais de estimação acumulado nas ripas. As ripas podem ser giradas em uma posição para formar um piso que coleta o alimento para animais de estimação para resfriamento, e uma outra posição para permitir a passagem do alimento para animais de esti-mação para uma tremonha de coleta. A capacidade de resfriamento desse tipo de caixa térmica é limitada em relação a seu volume total devido ao fato de que pela natureza de seu projeto, uma tremonha de coleta vazia precisa ser fornecida abaixo das ripas a fim de coletar produto resfriado, e esse espaço não fornece função de resfriamento. Ademais, as ripas tendem a coletar um resíduo de material de produto fino que permanece mesmo quando as ripas são giradas, o que pode levar a problemas de contaminação. As ripas mecânicas também exigem um esforço substancial e precauções de segurança para limpar entre as execuções de produção, e como as partes móveis são pneumática ou hidraulicamente acionadas através de ligações, a manuten- ção pode ser custosa.
[003] Um outro design de caixa térmica estabelecido na patente US n° 5.906.482 para resfriar produtos alimentícios extrudados inclui uma câmara de resfriamento com uma parede externa circundando a câmara interna. Isso forma uma câmara que circula o ar de resfriamento logo fora da câmara interna de resfriamento. Aberturas são formadas em uma parede entre a câmara que circula o ar e a câmara de resfriamento, permitindo, assim, que o ar de resfriamento flua para dentro da câmara de resfriamento através das aberturas. O fluxo de ar sai perto do topo à medida que o produto alimentício para animais de estimação cai de uma entrada de produto no topo da câmara de resfriamento. O produto sai pelo fundo da câmara de resfriamento. No en-tanto,há inúmeros problemas que surgem desse design. Primeiro, pequenos produtos alimentícios para animais de estimação, como grânulos e partículas finas ou materiais de revestimento (por exemplo, gorduras) dos mesmos, podem tapar as aberturas, reduzindo, assim, a eficiência do processo de resfriamento. Problemas de sanitização também surgem com os particulados do alimento para animais de estimação que caem através das aberturas e permanecem na câmara de circulação de ar exterior. Ademais, uma vez que as aberturas de ar de resfriamento se estendem até a parede lateral da câmara de resfriamento, nem todo ar de resfriamento entra em contato com todo o material na câmara de resfriamento, limitando a eficiência do resfriamento.
[004] Portanto, há a necessidade de fornecer caixas térmicas aprimoradas que permitam uma flexibilidade no design para capacidades alternadas e taxas de resfriamento de produtos alimentícios para animais de estimação.
[005] A presente invenção se refere, em geral, a tecnologias de alimento para animais de estimação. Mais especificamente, a presente invenção se refere a caixas térmicas projetadas para resfriar alimentos para animais de estimação e métodos de uso das mesmas.
[006] Em uma modalidade, a presente invenção fornece uma cai xatérmica que compreende uma câmara que tem uma entrada de produto, uma saída de produto e uma saída de ar. A caixa térmica compreende ao menos um duto de ar que tem uma abertura de saída construída e disposta para fornecer um fluxo de ar para o interior da saída de produto.
[007] Em uma modalidade, o ar do duto de ar fornece o único flu xo de ar para a saída de produto.
[008] Em uma modalidade, a caixa térmica compreende ao me nos uma adição de painel fixada ao duto de ar para direcionar o fluxo de ar da abertura de saída do duto de ar para a saída de produto da câmara.
[009] Em uma modalidade, a caixa térmica compreende uma es teira transportadora posicionada abaixo da saída de produto.
[0010] Em uma modalidade, a caixa térmica compreende pelo me nos uma adição de painel, sendo que a adição de painel é fixada ao duto de ar e à esteira transportadora, e sendo que a adição de painel e a esteira transportadora formam um espaço cheio de ar para direcionar o fluxo de ar do duto de ar até a saída de produto da câmara.
[0011] Em uma modalidade, o espaço cheio de ar é isolado da at mosfera externa.
[0012] Em uma modalidade, a esteira transportadora é um tipo se lecionado do grupo que consiste em aparafusamento, arrasto, vibração eletromecânica e combinações dos mesmos.
[0013] Em uma modalidade, o duto de ar é fixado à câmara.
[0014] Em uma modalidade, o ar flui em uma direção da abertura de saída do duto de ar através da saída de produto até a saída de ar da câmara.
[0015] Em uma outra modalidade, a presente invenção fornece uma caixa térmica que compreende uma câmara que tem um teto e uma pluralidade de paredes. As porções inferiores das paredes da câmara formam uma saída de produto. Também há uma entrada de produto na câmara e uma saída de ar na câmara. A caixa térmica também compreende um ou mais dutos de ar que têm uma abertura de saída que são construídos e dispostos para fornecer um fluxo de ar para o interior da saída de produto.
[0016] Em uma modalidade, as porções inferiores das paredes da câmara formam uma saída de produto no formato de um retângulo que tem um comprimento e uma largura, sendo que o comprimento é maior que a largura.
[0017] Em uma modalidade, o duto de ar é assim construído e dis posto para fornecer um fluxo de ar ao longo de todo o comprimento e de toda a largura da saída de produto para o interior da saída de produto.
[0018] Em uma modalidade, ao menos uma dentre as porções in feriores das paredes se inclina para dentro da saída de produto.
[0019] Em uma modalidade alternativa, a presente invenção forne ce uma caixa térmica de produto alimentício para animais de estimação que compreende uma câmara que compreende uma entrada de produto, uma saída de produto e uma entrada de ar; ao menos um duto de ar que tem uma abertura de saída construída e disposta para fornecer um fluxo de ar para o interior da saída de produto; e uma esteira transportadora posicionada abaixo da saída de produto. O duto de ar e a esteira transportadora formam um espaço cheio de ar para direcionar o fluxo de ar do duto de ar até a saída de produto da câmara.
[0020] Em uma outra modalidade, a presente invenção fornece um método para fabricação de um produto alimentício para animais de es- timação. Por exemplo, o método compreende transferir o produto alimentício para animais de estimação para uma câmara de resfriamento que tem uma entrada de produto, uma saída de produto, uma saída de ar e uma esteira transportadora posicionada abaixo da saída de produto. O produto alimentício para animais de estimação é depositado na câmara através da entrada de produto e se acumula na câmara e na esteira transportadora através da saída de produto. O fluxo de ar é fornecido para a saída de produto da câmara de resfriamento enquanto o produto alimentício para animais de estimação se acomoda na esteira transportadora. O fluxo de ar se desloca através do produto alimentício para animais de estimação que sai da saída de produto e através do produto alimentício para animais de estimação acumulado na câmara. O produto alimentício para animais de estimação que acomodou na esteira transportadora é removido após o produto ter sido suficientemente resfriado.
[0021] Uma vantagem da presente invenção é fornecer uma caixa térmica que tem a capacidade de resfriar o alimento para animais de estimação em uma taxa elevada enquanto mantém o tempo de retenção desejado na caixa térmica.
[0022] Uma outra vantagem da presente invenção é fornecer um aparelho de caixa térmica de alimentos para animais de estimação que exige menos manutenção do que as caixas térmicas convencionais.
[0023] Ainda uma outra vantagem da presente invenção é fornecer um aparelho de caixa térmica de alimentos para animais de estimação que exige menos esforço de limpeza entre as execuções de produção.
[0024] Ainda uma outra vantagem da presente invenção é fornecer uma caixa térmica que é simples de operar e que não exige ripas mecânicas ou hidráulicas para a operação.
[0025] Uma outra vantagem da presente invenção é fornecer uma caixa térmica que tenha a capacidade de manusear o alimento para animais de estimação revestido e particulados do mesmo sem problemas de contaminação.
[0026] Ainda uma outra vantagem da presente invenção é fornecer uma caixa térmica que tenha a capacidade de resfriar o alimento para animais de estimação revestido e particulados do mesmo sem ter uma eficiência reduzida na taxa de resfriamento.
[0027] Características e vantagens adicionais são descritas no presente documento e se tonarão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir, e das figuras.
[0028] A Figura 1 é uma vista em perspectiva da caixa térmica em uma modalidade da presente invenção.
[0029] A Figura 2 é uma vista lateral da caixa térmica em uma ou tra modalidade da presente invenção.
[0030] A Figura 3 é uma vista lateral da caixa térmica que ilustra a direção do fluxo de ar em uma modalidade alternativa da presente invenção.
[0031] A presente invenção se refere, em geral, a tecnologias de alimento para animais de estimação. Mais especificamente, a presente invenção se refere a caixas térmicas ou aparelhos de caixa térmica projetados para resfriar produtos alimentícios para animais de estimação e métodos de uso dos mesmos. Os produtos alimentícios para animais de estimação podem ser, por exemplo, qualquer produto alimentício para animais de estimação adequado que exija resfriamento ou ajuste de temperatura, como alimentos para animais de estimação extrudados, alimentos para animais de estimação revestidos, grânulos, grãos de ração, etc.
[0032] Em uma modalidade ilustrada na Figura 1, a caixa térmica 2 compreende uma tremonha, um recipiente ou uma câmara 4 que tem entrada de produto, uma saída de produto e uma saída de ar. A caixa térmica também compreende um ou mais dutos de ar que têm uma abertura de saída construídos e dispostos para fornecer um fluxo de ar para o interior da saída de produto.
[0033] Em uma modalidade ilustrada nas Figuras 1 a 2, a caixa térmica 2 compreende uma câmara 4 que tem uma pluralidade de paredes 14. As porções inferiores 16 das paredes 14 formam uma saída de produto 22. Uma entrada de produto 24 na câmara 4 e uma saída de ar 26 também estão na câmara 4. Deve-se observar que a entrada de produto 24 e a saída de ar 26 podem estar localizadas em qualquer posição adequada na câmara 4. Por exemplo, na modalidade ilustrada na Figura 2, a saída de ar 26 está situada em um teto 12 da câmara 4, e a entrada de produto 24 está situada também no teto 12, de modo que o produto alimentício para animais de estimação entra e o ar de resfriamento sai pelo topo da caixa térmica 2.
[0034] Qualquer ventilador, soprador ou sistema de exaustão ade quado pode ser posicionado na saída de ar 26 da câmara 4. O sistema de exaustão, por exemplo, induz uma pressão negativa na câmara 4, que joga o ar para fora da câmara.
[0035] Em uma outra modalidade, ao menos uma porção inferior 16 das paredes 14 se inclina internamente ou se afunila até a saída de produto 22. Por exemplo, conforme ilustrado nas Figuras 1 a 2, duas porções inferiores opostas 16 se afunilam para formar uma saída de produto 22 mais estreita. Esse design de caixa térmica fornece maior flexibilidade e controle sobre o volume do produto alimentício para animais de estimação que entra na câmara 4 e passa pela saída de produto 22.
[0036] A caixa térmica 2 compreende adicionalmente um ou mais dutos de ar 32 que têm uma abertura de saída 34 construídos e dispostos para fornecer um fluxo de ar para o interior da saída de produto 22. A direção do fluxo de ar através dos dutos de ar 32 é representada na Figura 1, por exemplo, pelas setas grandes. Por exemplo, a abertura de saída 34 pode estar situada no lado inferior dos dutos de ar 32 e ser direcionada no sentido da saída de produto 22 da câmara 4. De preferência, os dutos de ar 32 são construídos e dispostos para fornecer um fluxo de ar para o interior da saída de produto 22 ao longo de todo o comprimento da saída de produto 22. Em uma modalidade, dois ou mais dutos de ar podem ser parte de um único duto de ar que se separa e circunda a câmara 4. Os dutos de ar podem ser conectados a uma ou mais fontes que têm a capacidade de fornecer qualquer tipo adequado de ar dependendo das especificações desejadas para os produtos alimentícios para animais de estimação finais. Por exemplo, o ar pode ter qualquer nível de umidade ou temperatura adequado. O ar pode ser ar ambiente ou ar resfriado.
[0037] Em uma modalidade ilustrada na Figura 1, a saída de pro duto 22 está no formato de um retângulo que tem um comprimento e uma largura, sendo que o comprimento é maior que a largura. Além disso, nesse design, o duto de ar 32 pode ser construído e disposto para fornecer um fluxo de ar ao longo de todo o comprimento e de toda a largura da saída de produto 22 e para o interior da saída de produto 22. Isso fornece uma área de descarga de produto alongada a partir da câmara 4 e permite que um volume maior de alimento para animais de estimação seja resfriado à medida que o mesmo passa através da saída de produto 22. Em uma modalidade, os dutos de ar 32 podem ser fixados às paredes 14 em qualquer local adequado ao longo da câmara 4.
[0038] Em uma outra modalidade, a caixa térmica 2 compreende adicionalmente uma ou mais adições de painel 42 fixadas ao duto de ar 32 para direcionar o fluxo de ar da abertura de saída 34 do duto de ar 32 até a saída de produto 22 da câmara 4. Por exemplo, nas moda- lidades ilustradas nas Figuras 1 a 3, as aberturas de saída 34 dos du- tos de ar 32 estão situadas no fundo, e as adições de painel 42 envolvem as aberturas de saída 34 para direcionar o fluxo de ar ao longo de todo o comprimento da saída de produto 22. Deve-se observar que os dutos de ar 32 e as adições de painel 42 podem compreender uma única unidade (por exemplo, dutos de ar 32 que se estendem por todo o caminho até a saída de produto 22) para alcançar o mesmo objetivo, por exemplo, de fornecer ar somente à saída de produto 22 da câmara 4.
[0039] Em uma outra modalidade ilustrada nas Figuras 2 a 3, a caixa térmica 2 compreende adicionalmente uma esteira transportadora 52 posicionada abaixo da saída de produto 22. Tipicamente, a esteira transportadora 52 é revestida à medida que se estende para fora por debaixo da câmara 4 para impedir a contaminação do alimento e para manter o alimento para animais de estimação em um nível de umidade e temperatura especificado. A esteira transportadora 52 leva o produto alimentício para animais de estimação resfriado 72 da câmara de resfriamento 4 para um local desejado, como um armazenamento ou uma sala de ensacamento para processamento adicional. A esteira transportadora 52 pode ser qualquer tipo adequado de esteira transportadora para remover o alimento para animais de estimação da caixa térmica 2 após o alimento para animais de estimação ter sido resfriado. Por exemplo, a esteira transportadora 52 pode ser qualquer tipo adequado de esteira transportadora, como uma esteira transportadora com aparafusamento, arrasto ou vibração eletromecânica.
[0040] Os produtos alimentícios para animais de estimação extru- dados ou aquecidos 72 são colocados na câmara de resfriamento 4 por meio da entrada de produto 24 e se acumulam no fundo da câmara 4 à medida que os mesmos se acomodam e fluem para a esteira transportadora 52. Durante esse tempo, o fluxo de ar é direcionado através da saída de produto 22. O acúmulo do produto alimentício pa ra animais de estimação 72 na câmara de resfriamento 4 pode ser monitorado e controlado através de uma operação intermitente ou com velocidade variável do produto e/ou da esteira transportadora 52. A taxa de fluxo do produto alimentício para animais de estimação 72 é consequentemente controlada para possibilitar que o mesmo permaneça na câmara de resfriamento 4 por um tempo suficiente para obter o resfriamento desejado.
[0041] A esteira transportadora 52 não apenas coleta o produto alimentício para animais de estimação 72 que cai através da saída de produto 22 como também auxilia no direcionamento do fluxo de ar a partir dos dutos de ar 32 para o interior da saída de produto 22. Por exemplo, a caixa térmica 2 pode compreender uma ou mais adições de painel 42 que são fixadas ao duto de ar 32 e à esteira transportadora 52. A adição de painel 42 e a esteira transportadora 52 formam um compartimento ou espaço cheio de ar 56 para direcionar o fluxo de ar do duto de ar 32 até a saída de produto 22 da câmara 4. De modo similar, o duto de ar 32 e a esteira transportadora 52 podem formar o espaço cheio de ar 56 para direcionar o fluxo de ar do duto de ar 32 até a saída de produto 22 da câmara 4. Dessa maneira, o espaço cheio de ar 56 pode ser isolado da atmosfera externa, permitindo, assim, que apenas o ar que entra a partir dos dutos de ar 32 alcance a saída de produto 22 da câmara 4. Por exemplo, isso fornece um controle sobre a temperatura e umidade do ar de resfriamento, que variará de acordo com os níveis de temperatura e umidade finais desejados dos produtos alimentícios para animais de estimação.
[0042] Conforme ilustrado na Figura 3, o ar flui em uma direção a partir da abertura de saída 34 do duto de ar 32 através da saída de produto 22 até a saída de ar 26 da câmara 4. Dessa maneira, o ar resfria o produto alimentício para animais de estimação 72 que sai da saída de produto 22 e resfria o produto alimentício para animais de esti- mação 72 que permanece na câmara 4. Como resultado, o produto alimentício para animais de estimação 72 é constantemente exposto ao ar de resfriamento do momento em que o mesmo entra na câmara 4 até entrar na esteira transportadora 52 através da saída de produto 22. Além disso, o ar de resfriamento pode entrar em contato com todo o material na câmara de resfriamento. Esse design fornece uma maior eficiência de resfriamento e resfria o alimento para animais de estimação em uma taxa significativamente maior do que as tecnologias de caixa térmica atuais. O design da caixa térmica 2 minimiza adicionalmente, por exemplo, elementos que podem ser entupidos por particu- lados ou partículas finas do produto alimentício para animais de estimação e áreas de espaço inativo onde os produtos alimentícios para animais de estimação se acumulam e de onde são difíceis de serem removidos, o que pode resultar em problemas de deterioração e con-taminação.
[0043] A título de exemplo e não de limitação, os exemplos a se guirsão ilustrativos de várias modalidades da presente invenção. Os exemplos de um típico fluxo de ar e de temperaturas para a caixa térmica 2 são conforme o que se segue: i. Fluxo de ar: 283,16 a 509,7 m3/min (10.000 a 18.000 CFM) ii. Temperatura do ar no interior: -12°C a 40°C (10°F a 105°F) iii. Temperatura do ar no exterior: 10°C a 43°C (50°F a 110°F) iv. Temperatura do produto no interior: 40°C a 49°C (105°F a 120°F) v. Temperatura do produto no exterior: 10°C a 38°C (50°F a 100°F)
[0044] O tempo de retenção de resfriamento mínimo típico para a caixa térmica 2 é de 12 a 15 minutos. A densidade típica do produto alimentício para animais de estimação que é resfriado é 352,4 a 448,5 kg/m3 (22 a 28 lbs/ft3). O volume do alimento para animais de estimação que pode ser resfriado com o uso da caixa térmica 2 da presente invenção varia de 33,1 quilogramas/minuto a cerca de 453,6 quilogra- mas/minuto (de 73 libras/minuto a cerca de 1.000 libras/minuto), o que pode render até 27.215,5 quilogramas/hora (60.000 libras/hora).
[0045] As taxas de resfriamento finais dependerão de variáveis como, por exemplo, o tamanho e a densidade do produto alimentício para animais de estimação, a temperatura inicial do produto, os níveis de temperatura e umidade do ar de resfriamento, a taxa de fluxo do ar, a taxa de alimentação do produto e as velocidades da esteira transportadora. Deve-se observar que as dimensões da câmara, como altura, largura, comprimento e a capacidade de volume da câmara 4, podem variar dependendo do espaço disponível. No entanto, a câmara 4 pode ter qualquer altura, largura, comprimento e capacidade de volume adequados em conjunto com os recursos anteriormente discutidos.
[0046] Em uma modalidade, a presente invenção fornece um mé todo para fabricação de um produto alimentício para animais de estimação 72. O método compreende a etapa de transferir o produto alimentício para animais de estimação 72 para uma câmara de resfriamento 4 que tem uma entrada de produto 24, uma saída de produto 22, uma saída de ar 26 e uma esteira transportadora 52 posicionada abaixo da saída de produto 22. O produto alimentício para animais de estimação 72 é depositado na câmara através da entrada de produto 24 e se acumula na câmara 4 e na esteira transportadora 52 através da saída de produto. O fluxo de ar é fornecido à saída de produto 22 da câmara de resfriamento enquanto o produto alimentício para animais de estimação 72 se acomoda na esteira transportadora 52. O fluxo de ar se desloca através do produto alimentício para animais de estimação 72 que sai da saída de produto 22 e através do produto alimentício para animais de estimação 72 acumulado na câmara, por exemplo, conforme ilustrado na Figura 3. O produto alimentício para animais de estimação 72 que acomodou na esteira transportadora 52 é removido após o produto 72 ter sido suficientemente resfriado.
[0047] Deve-se entender que várias alterações e modificações às presentes modalidades preferenciais aqui descritas ficarão evidentes aos versados na técnica. Tais alterações e modificações podem ser feitas sem que se desvie do espírito e do âmbito do assunto em questão e sem que se diminua suas vantagens pretendidas. Pretende-se, portanto, que tais alterações e modificações sejam abrangidas pelas reivindicações em anexo.
Claims (10)
1. Caixa térmica (2), compreendendo: uma câmara (4) que tem uma entrada de produto (24), uma saída de produto (22) e uma saída de ar (26); e ao menos um duto de ar (32) que tem uma abertura de saída (34) construída e disposta para fornecer um fluxo de ar para o interior da saída de produto (22), caracterizada pelo fato de que compreende ainda: uma esteira transportadora (52) posicionada abaixo da saída de produto (22), e pelo menos uma adição de painel (42), a pelo menos uma adição de painel (42) e a esteira trans-portadora (52) formando um espaço cheio de ar (56) para direcionar o fluxo de ar do duto de ar (32) até a saída de produto (22).
2. Caixa térmica (2), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que o ar do duto de ar (32) fornece o único fluxo de ar para o interior da saída de produto (22).
3. Caixa térmica (2), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que o espaço cheio de ar (56) é isolado da atmosfera externa.
4. Caixa térmica (2), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que a esteira transportadora (52) é um tipo selecionado do grupo que consiste em aparafusamento, arrasto, vibração eletromecânica e combinações dos mesmos.
5. Caixa térmica (2), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que o duto de ar (32) é fixado à câmara (4).
6. Caixa térmica (2), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que o ar flui em uma direção a partir da abertura de saída (34) do duto de ar (32) através da saída de produto (22) até a saída de ar (26) da câmara (4).
7. Caixa térmica (2), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que a câmara (4) tem uma pluralidade de paredes (14), sendo que as porções inferiores das paredes (14) da câmara (4) formam uma saída de produto (22).
8. Caixa térmica (2), de acordo com a reivindicação 7, ca-racterizada pelo fato de que as porções inferiores das paredes (14) da câmara (4) formam uma saída de produto (22) no formato de um retângulo que tem um comprimento e uma largura, sendo que o comprimentoé maior que a largura.
9. Caixa térmica (2), de acordo com a reivindicação 7, ca-racterizada pelo fato de que o duto de ar (32) é construído e disposto para fornecer um fluxo de ar ao longo de todo o comprimento e de toda a largura da saída de produto (22) para o interior da saída de produto (22).
10. Caixa térmica (2), de acordo com a reivindicação 7, ca-racterizada pelo fato de que ao menos uma dentre as porções inferiores das paredes (14) se inclina para dentro da saída de produto (22).
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