CN117645043A - 具有容器处理设施和cip处理的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种系统(1)，所述系统具有：用于处理容器、优选用于用填充产品来填充容器的至少一个设施(10)；中央CIP设施(30)，其与设施(10)流体连接并且设立用于为了CIP处理、优选清洁和/或杀菌，用中央CIP设施(30)的处理流体供应设施(10)；和CIP模块(20)，其与设施(10)流体连接或者是设施(10)的一部分并且设立用于为了CIP处理、优选清洁和/或杀菌，用CIP模块(20)的处理流体供应设施(10)。
Description
技术领域
本发明涉及一种系统，所述系统包括用于处理容器、优选用于用填充产品填充容器的设施，和用于设施的CIP处理、尤其清洁和/或杀菌的中央CIP设施。
背景技术
已知用于对用于用填充产品、如饮料装填容器的填充设备进行清洁和杀菌的不同的方法。因此，例如已经创建所谓的CIP方法(“Cleaning-In-Place”，原位清洁)和SIP方法(“Sterilization-In-Place”，原位杀菌)，其中可以基本上放弃与填充产品或中间产品和辅助物质接触的部件和面的拆卸。例如，不必拆除填充机构以进行清洁或杀菌，而是所述填充机构在装入状态中借助清洁介质或杀菌介质被冲洗、装载和/或衰减。
SIP方法在此为了语言简化而归入CIP方法，即CIP方法包括清洁和/或杀菌。
已知的是，饮料装填设施的CIP清洁借助于中央CIP设施执行。清洁介质、例如具有氢氧化钠溶液、硝酸或过醋酸的水在中央CIP设施中被准备，以正确的浓度混合，必要时加热并且随后输送给一个或多个要清洁的设施。对此，需要先行工作、返回工作和循环工作的步骤，以便保持尽可能少量的介质混合。清洁介质的准备、混合、贮存和运输到要清洁的设施以及清洁介质的可能的回引借助于管路系统、罐、换热器和构造中央CIP设施的其他流体装置来进行。
EP 2 786 811 A1描述一种用于用清洁和/或杀菌流体来供应消耗器的设备，所述设备能够用作为用于供应多个设施或设备的中央CIP设施。
能够实行，中央CIP设施相对远地远离要清洁的设施设置。由此，得出长的管路系统，在所述管路系统中会出现介质混合，由此清洁剂需求以及清洁时间增大。此外，介质在管路中冷却，由此在CIP设施处必须设定更高的温度，这又引起更高的能量消耗。
中央CIP设施的另一问题在于，CIP设施的可用性必须与一个或多个待清洁的设施的运行协调，使得期望的清洁剂及时可供使用。例如当碱液没有在正确的时间以需要的浓度和温度提供从而清洁不能够及时开始时，会出现延迟。
如果中央CIP设施供应多个设施或设备，那么多个站的清洁能够相应地仅依次地进行。计划外的清洁、例如有针对性的中间清洁是不可行的或仅可困难地实现，因为中央CIP设施的大小和通过计划的清洁过程造成的负荷需要一定的准备时间。
发明内容
本发明的目的在于，改进用于处理容器、优选用于用填充产品填充容器的设施的CIP处理、尤其清洁和/或杀菌，尤其更高效地、更灵活地和/或更节约资源地执行CIP处理。
所述目的通过具有根据本发明的特征的系统来实现。有利的改进方案从本发明的下面的描述以及对优选的实施例的说明中得出。
根据本发明的系统具有至少一个用于处理容器的设施，在此也简称为“设施”或“容器处理设施”，优选地用于用填充产品填充容器。容器处理设施尤其在食品加工中使用，其优选是饮料装填设施，例如用于装填(无气泡的或碳酸化的)水、软饮、果汁、啤酒、混合饮料等。容器处理设施尤其优选地是罐填充器，所述罐填充器还能够配设有罐封闭器。
系统具有中央CIP设施，所述中央CIP设施与容器处理设施流体连接并且设立用于为了CIP处理，用处理流体供应容器处理设施。CIP处理首先是维护或清洁措施，例如包括设施的表面的清洁和/或消毒和/或杀菌和/或冲洗。
为了所述目的，中央CIP设施可以设立用于至少部分地产生处理流体，例如通过将氢氧化钠溶液、硝酸或过醋酸混合。替选地或附加地，中央CIP设施可以设立用于从外部装置获取处理流体并且在一个或多个适合的罐中保持以用于随后的应用。
系统还具有CIP模块，所述CIP模块不同于中央CIP设施并且同样与容器处理设施流体连接或者甚至是容器处理设施的一部分并且设立用于为了CIP处理、优选清洁和/或杀菌，用处理流体供应容器处理设施。由CIP模块可提供的处理流体能够与由中央CIP设施可提供的处理流体是相同的、重叠的或不同的。
如在中央CIP设施中，CIP模块可以设立用于至少部分地产生处理流体，例如通过将氢氧化钠溶液、硝酸或过醋酸混合。替选地或附加地，CIP模块可以设立用于从外部装置、例如中央CIP设施获取处理流体并且在一个或多个适合的罐中保持以用于随后的应用。
为了语言简化，在此通常提及“处理流体”(单数)。然而，中央CIP设施和CIP模块可以设立用于分别提供多种不同的处理流体，例如用于执行杀菌和随后的冲洗过程。
借助除了中央CIP设施之外与容器处理设施组合的CIP模块，能够与中央CIP设施无关地执行CIP处理，包括清洁和/或消毒和/或杀菌等。CIP模块尤其能够实现计划外的处理，例如中间清洁和/或中间杀菌，其可以在容器处理设施的常规运行期间进行，而不必将引导产品的路径移出、预先冲洗或一起清洁。此外，使用与容器处理设施相关联的CIP模块减少与其他容器处理设施的可能的交叉污染。
优选地，中央CIP设施设立用于为了CIP处理、尤其清洁和/或杀菌，用处理流体供应用于处理容器的多个设施。系统优选地包括多个用于处理容器、尤其用于用饮料填充容器的设施，其中中央CIP设施与多个设施流体连接。中央CIP设施在该情况下与CIP模块的区别尤其在于，其设计用于用相应的处理流体供应多个容器处理设施，而CIP模块与刚好一个设施相关联。如果中央CIP设施按照计划执行其他设施的处理并且刚好不可用，那么CIP模块例如也能够执行容器处理设施的处理。
优选地，CIP模块比中央CIP设施更紧凑地构造和/或比中央CIP设施更靠近容器处理设施设置。CIP模块尤其也能够是容器处理设施的一部分。通过CIP模块的靠近或直接连接，处理介质在需要时可以被快速地调用，其能够及时地提供给容器处理设施并且立即使用。这简化了在生产期间或在容器处理设施的常规运行期间的中间处理。CIP模块能够实现在CIP处理时的时间节约。
通过使用较小的与容器处理设施相关联的CIP模块，中央CIP设施必要时可以被缩小，这造成能量节约和其他资源的节约，如CIP介质消耗、水消耗等，以及不仅在制造时、而且在运行时的成本节约。
优选地，设施具有一个或多个处理喷嘴，所述处理喷嘴与CIP模块和/或中央CIP设施流体连接并且设立用于将CIP模块和/或中央CIP设施的处理流体为了外部处理，施用到设施的待处理的、尤其待清洁的和/或待消毒的和/或待杀菌的表面上。这种外部处理通过CIP模块也在生产期间是可行的。
优选地，设施具有带有隔绝器壁的隔绝器，其中处理喷嘴设立用于将CIP模块和/或中央CIP设施的处理流体为了外部处理，至少部段地施用到隔绝器壁上。隔绝器，也称作为“无尘室”，提供相对于环境基本上封闭的空间，以便能够实现相对于外部影响受到保护的卫生的、消毒的和/或无菌的容器处理。借助CIP模块能够与中央CIP设施无关地执行可能的内部清洁和外部清洁。通过隔绝器技术可以使用高的温度和浓度。
优选地，设施具有填充器，优选地呈旋转填充器的形式的填充器，其具有填充机构，所述填充机构设立用于用填充产品填充容器。尤其优选地，填充器设立用于填充罐。除了中央CIP设施之外使用相关联的CIP模块尤其适合于罐填充器，因为所述罐填充器由于压紧的填充和封闭而具有相对高的产品损失从而具有关于罐和隔绝器中的表面的污染的提高的风险。计划外的、可快速执行的中间处理、尤其外部清洁提高设施的生产能力。
优选地，设施具有至少一个内部处理进口，所述内部处理进口与CIP模块和/或中央CIP设施流体连接并且设立用于将CIP模块和/或中央CIP设施的处理流体为了内部处理，导入到设施的引导产品或介质的通道、尤其填充机构中。通过内部处理进口，必要时与外部处理无关地执行内部处理，由此可以更有针对性地且更灵活地执行设施的处理。
优选地，设施具有出口系统，所述出口系统设立用于将CIP模块和/或中央CIP设施的处理流体在CIP处理之后至少部分地回引至CIP模块和/或中央CIP设施。以所述方式，处理流体尤其在隔绝器封闭时可以被移除并且容器处理设施在完成CIP处理之后可以快速地再次置于运行状态。CIP模块和/或中央CIP设施能够设立用于完全地或部分地再次使用处理流体，由此CIP处理可以尤其节约资源地执行。
优选地，CIP模块和中央CIP设施经由一个或多个CIP接口连接于设施，其中CIP模块和中央CIP设施尤其优选地经由CIP接口连接于设施。以所述方式，CIP模块和中央CIP设施的分离和尽可能无关的运行以结构简单的方式是可行的。功能性能够替选地或附加地通过具有阀等的相应的处理循环回路实现。
优选地，CIP模块经由第一CIP接口连接于处理喷嘴并且与用于内部处理的处理循环回路分离或可分离，例如通过一个或多个阀分离或可分离，由此通过CIP模块的外部处理在常规生产期间能够以结构简单的方式实现。内部处理进口在该情况下优选地经由第二CIP接口连接于中央CIP设施和/或CIP模块。
用于内部处理和外部处理的处理循环回路分离对于罐填充器的情况是尤其有意义的，因为所述罐填充器由于压紧的填充和封闭而具有相对高的产品损失从而具有关于在罐和隔绝器中的表面的污染的提高的风险。CIP模块与分离的处理循环回路结合可以快速地且没有大的产品损失地基本上在常规生产期间实现表面和必要时还有罐或罐盖的处理。产品路径不必被移动、冲洗和一起清洁，这引起显著的时间节约。同样取消了处理流体的可能的冷却。通过直接连接于CIP模块，处理流体能够被及时地提供并且直接使用。
优选地，系统包括CIP处理控制装置，所述CIP处理控制装置设立用于控制CIP处理。因此，例如包括通过CIP模块的中间处理的处理过程由CIP处理控制装置控制，所述CIP处理控制装置为了所述目的运行适合的处理程序并且借助于适合的传感器监控翻转的处理流体的相应地设置的值，例如温度、压力等。处理过程能够以可编程的方式通过CIP处理控制装置来执行。
在CIP处理控制装置和包括CIP模块、中央CIP设施、可能的传感器、执行器等的系统的相应的部件之间的通信能够有线地或无线地、数字地或模拟地进行。通信不一定必须包括沿两个方向的信息交换。单向的数据和/或信号流在本文中属于术语“通信”。CIP处理控制装置不一定必须通过中央计算装置或电子调节装置形成，而是包括分立的和/或多级的系统、调节网络、云系统等。CIP处理控制装置此外能够是上级的设施控制装置的集成的组成部分或者与其通信。
优选地，CIP处理控制装置设立成，尤其通过CIP模块来执行的外部处理，在设施的常规运行期间进行或可以进行。
本发明的其他特点和特征从下面对优选的实施例的描述中可见。其中描述的特征能够单独地或与一个或多个在上文中详述的特征组合地实现，只要特征不矛盾。下面对优选的实施例的描述在此参照附图进行。
附图说明
本发明的优选的其他实施方式通过下面对附图的描述进一步地阐述。在此示出：
图1示意地示出具有用于处理容器的设施、CIP模块以及中央CIP设施的系统；和
图2示意地示出根据另一实施例的具有用于处理容器的设施、CIP模块以及中央CIP设施的系统。
具体实施方式
下面根据附图描述优选的实施例。在此，相同的、相似的或起相同作用的元件在不同的图中设有相同的附图标记，并且部分地放弃对这些元件的重复描述，以便避免冗余。
图1示意地示出具有用于处理容器的设施10(在图中未示出)、CIP模块20以及中央CIP设施30的系统1。
设施10尤其在食品加工中使用，其优选地是饮料装填设施，例如用于装填(无气泡的或碳酸化的)水、软饮、果汁、啤酒、混合饮料等。设施10然而也能够设计用于其他容器处理，例如用于封闭已填充的容器，用于制造容器(拉伸吹塑)、清洁容器等。设施10尤其优选地包括罐填充器和罐封闭器。
设施10在当前的实施例中具有示意地表明的隔绝器11，所述隔绝器也称作为“无尘室”，并且所述隔绝器提供相对于环境基本上封闭的空间。对此，隔绝器11通过通常由不锈钢构成的隔绝器壁提供，所述隔绝器壁包围进而构成封闭的空间。
隔绝器11提供限定的且低细菌的环境，以便例如能够实现容器的无菌处理。这例如在装填易于腐烂的食品或应实现长的贮存时间的食品时是有意义的。
在隔绝器11中容纳有用于处理容器的各个部件。在隔绝器11中例如设有用于连续地填充容器的填充器旋转件、用于运输要填充的和已填充的容器的运输星形件、用于分别用容器封闭件来封闭已填充的容器的封闭器等。
为了在开始容器处理的常规运行之前对隔绝器11的内部空间进行清洁和/或消毒，在隔绝器11中安装有示意性地表明的处理喷嘴12，所述处理喷嘴设立用于引入处理流体、例如清洁剂、无菌空气和/或杀菌剂。借助于处理喷嘴12能够相应地用处理流体加载在隔绝器11中容纳的、可自由接近的表面，以便能够实现清洁和/或杀菌。示出的处理喷嘴12是外部喷嘴，所述外部喷嘴将在隔绝器11中的可自由接近的表面用处理流体加载。在此，不仅用处理流体加载在隔绝器11中容纳的用于容器处理的部件的可自由接近的表面、而且还用处理流体加载隔绝器壁的内表面。在隔绝器的内部中的可自由接近的表面的CIP处理在此也称作为“外部处理”。
为了在语言上区分通过设施10的容器处理(填充、封闭等)与设施部件处理(清洁、杀菌等)，后者在本文中也称作为CIP处理。
内部表面、例如引导产品的通道、引导介质的通道的表面，填充阀等的CIP处理、尤其清洁和/或杀菌称作为“内部处理”。为了所述目的，设有内部处理进口13，经由所述内部处理进口将处理流体导入到引导产品或介质的通道中。
在当前的实施方式中，例如示出呈旋转填充器的形式的填充器15，所述填充器具有示意地表明的填充机构16，借助于所述填充机构在填充运行中将填充产品导入到分别要填充的容器中。至少填充器15的填充机构16容纳在隔绝器11中。处理流体能够流过填充器15的引导填充产品的区域并且对其进行处理、例如清洁和/或杀菌和/或冲洗。借此，处理流体也流过处于隔绝器11中的填充机构16的引导填充产品的区域。以所述方式，执行对填充器15的内部处理。
外部处理和内部处理可以同时地或在不同的时间执行。此外，用于外部处理和内部处理的处理流体根据要求，能够是相同的或不同的。
处理喷嘴12和/或内部处理进口13与CIP模块20流体连接，所述CIP模块提供预设的温度和浓度以及必要时预设的压力的相应的处理流体。“CIP”代表“Cleaning In Place”并且表示，系统1设计成，使得设施10的处理、尤其清洁和/或杀菌是可能的，而不用将所述设施部分地或完全地拆开。
CIP模块20可以设立用于完全地或部分地重复使用处理流体，其方式为：将相应的介质在CIP处理之后引回到CIP模块20中并且必要时换新或更新。
CIP模块20能够设立用于至少部分地产生处理流体，例如通过将碱液或酸液混合。替选地或附加地，CIP模块20可以设立用于从外部装置、例如在下文中描述的中央CIP设施30接收处理流体并且保持在适合的罐中以用于随后的应用。
为了能够在隔绝器11封闭时执行CIP处理并且将相应的介质再次从隔绝器11中移除，设施10具有用于引入到隔绝器11中的处理流体的出口系统14。为了内部处理，可以设有单独的出口系统，或者出口系统14能够协同地设立用于运出在内部处理的范围内的处理流体。
处理喷嘴12和/或内部处理进口13还与中央CIP设施30流体连接，其同样设立用于以预设的温度和浓度以及必要时预设的压力提供相应的处理流体。中央CIP设施30优选地设立用于用一种或多种处理流体供应用于处理容器的多个设施10、10’。
CIP模块20是设施10的一部分或者至少比中央CIP设施30更靠近设施10设置。CIP模块20还优选地比中央CIP设施30更紧凑地构成。
由于CIP模块20是设施10的一部分或者紧邻设施10设置，由于到设施10的路径短，可以将处理流体快速地调用并且能够在任何期望的时刻要求。如果设施10在生产期间需要中间处理、例如中间清洁，那么这例如是有利的。因此，例如在生产期间的外部清洁和/或杀菌是可行的。
这种中间处理能够如下执行：首先将通过CIP模块20提供的并且具有例如大约80℃的温度的呈无菌的、调温的水的形式的调温流体经由处理喷嘴12施加到隔绝器11中的可自由接近的表面上。通过所述步骤加热表面。优选地，将调温的水借助大约3bar的压力施加到表面上，以便也提供一定的机械清洁效果。调温流体经由出口系统14离开。
表面的快速干燥通过出口系统14和水的高温以及相应地加热的表面得出。在表面干燥之后，能够经由清洁喷嘴12将蒸发的过氧化氢引入到隔绝器11中，由此将待消毒的表面杀菌。通过加热表面，过氧化氢不能够在表面处冷凝，使得表面保持干燥。在杀菌剂例如通过借助无菌空气冲洗而从隔绝器中离开之后，无需重新完全清洁和杀菌或初始化就可以继续进行正常运行。中间处理优选地借助于CIP模块20进行。
例如包括在上文中详述的中间处理的处理过程由CIP处理控制装置50控制，所述CIP处理控制装置运行适合的处理程序并且借助于适合的传感器(在图中未示出)监控翻转的处理流体的相应地设置的值，例如温度、压力等。处理过程能够以可编程的方式通过CIP处理控制装置50执行。
在CIP处理控制装置50和包括CIP模块20、中央CIP设施30、可能的传感器、执行器等的相应的部件之间的通信能够有线地或无线地、数字地或模拟地进行。通信不一定必须包括沿两个方向的信息交换。单向的数据和/或信号流在本文中属于术语“通信”。CIP处理控制装置50不一定必须通过中央计算装置或电子调节装置形成，而是包括分立的和/或多级的系统、调节网络、云系统等。CIP处理控制装置50还能够是上级的设施控制装置的集成的组成部分或者与其通信。
在图1的实施例中，处理喷嘴12和内部处理进口13集成到共同的CIP处理循环回路中，使得仅当由CIP模块20和/或中央CIP设施30经由CIP接口17和可能的输出阀(在图中未示出)也在内部处理进口13中从而在引导产品的管路中引导处理流体时，可能发生外部处理。
在图2的实施例中，设施10包括用于内部处理和外部处理的分离的处理循环回路。为了所述目的，分离的输出点通过用于输送处理流体的两个CIP接口17a、17b实现。尤其优选地，CIP模块20经由(第一)CIP接口17a连接于处理喷嘴12并且与用于内部处理的处理循环回路分离或可分离。通过CIP模块20的外部处理在该情况下也在常规生产期间是可行的。
用于内部处理和外部处理的处理循环回路的分离，如其例如在图2的实施例中示出的那样，对于罐填充器的情况是特别适合的，因为所述罐填充器由于压紧的填充和封闭而具有相对高的产品损失从而具有关于罐和隔绝器11中的表面的污染的提高的风险。CIP模块20与分开的处理循环回路结合可以快速地且没有大的产品损失地基本上在常规生产期间实现表面的处理。产品路径不必被移动、冲洗和一起清洁，这引起显著的时间节约。同样取消了处理流体的可能的冷却。通过直接连接于CIP模块20，处理流体能够被及时地提供并且直接使用。
只要可应用，在实施例中示出的所有单个特征能够彼此组合和/或互换，而不脱离本发明的范围。
附图标记列表：
1系统
10用于处理容器的设施
10’用于处理容器的设施
11隔绝器
12处理喷嘴
13内部处理进口
14出口系统
15填充器
16填充机构
17CIP接口
17a CIP接口
17b CIP接口
20CIP模块
30中央CIP设施
50CIP处理控制装置
Claims (12)
1.一种系统(1)，所述系统具有：
用于处理容器、优选用于用填充产品来填充容器的至少一个设施(10)；
中央CIP设施(30)，其与所述设施(10)流体连接并且设立用于为了CIP处理、优选清洁和/或杀菌，用所述中央CIP设施(30)的处理流体供应所述设施(10)；和
CIP模块(20)，其与所述设施(10)流体连接或者是所述设施(10)的一部分并且设立用于为了CIP处理、优选清洁和/或杀菌，用所述CIP模块(20)的处理流体供应所述设施(10)。
2.根据权利要求1所述的系统(1)，
其特征在于，
所述中央CIP设施(30)设立用于为了CIP处理、优选清洁和/或杀菌，用所述中央CIP设施(30)的处理流体供应用于处理容器的多个设施(10，10’)，其中所述系统(1)优选包括多个用于处理容器、优选用于用饮料填充容器的设施(10，10’)，并且所述中央CIP设施(30)与所述多个设施(10，10’)流体连接。
3.根据权利要求1或2所述的系统(1)，
其特征在于，
所述CIP模块(20)比所述中央CIP设施(30)更紧凑地构造和/或比所述中央CIP设施(30)更靠近所述设施(10)设置。
4.根据上述权利要求中任一项所述的系统(1)，
其特征在于，
所述设施(10)具有一个或多个处理喷嘴(12)，所述处理喷嘴与所述CIP模块(20)和/或所述中央CIP设施(30)流体连接并且设立用于将所述CIP模块(20)的处理流体和/或所述中央CIP设施(30)的处理流体为了外部处理，施用到所述设施(10)的待处理的表面上。
5.根据权利要求4所述的系统(1)，
其特征在于，
所述设施(10)具有带有隔绝器壁的隔绝器(11)，其中所述处理喷嘴(12)设立用于将所述CIP模块(20)的处理流体和/或所述中央CIP设施(30)的处理流体至少部段地施用到所述隔绝器壁上，用于外部处理。
6.根据上述权利要求中任一项所述的系统(1)，
其特征在于，
所述设施(10)具有填充器(15)、优选呈旋转填充器的形式的填充器，所述填充器具有填充机构(16)，所述填充机构设立用于用填充产品填充容器，其中所述填充器(15)优选地设立用于填充喷嘴。
7.根据权利要求6所述的系统(1)，
其特征在于，
所述设施(10)具有至少一个内部处理进口(13)，所述内部处理进口与所述CIP模块(20)和/或所述中央CIP设施(30)流体连接，并且设立用于将所述CIP模块(20)的处理流体和/或所述中央CIP设施(30)的处理流体导入到所述设施(10)的引导产品或介质的通道中，优选导入到所述填充机构(16)中，用于内部处理。
8.根据上述权利要求中任一项所述的系统(1)，
其特征在于，
所述设施(10)具有出口系统(14)，所述出口系统设立用于将所述CIP模块(20)和/或所述中央CIP设施(30)的处理流体在CIP处理之后至少部分地引回至所述CIP模块(20)和/或所述中央CIP设施(30)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的系统(1)，
其特征在于，
所述CIP模块(20)和所述中央CIP设施(30)经由一个或多个CIP接口(17，17a，17b)连接于所述设施(10)。
10.根据权利要求7和权利要求9所述的系统(1)，
其特征在于，
所述CIP模块(20)和所述中央CIP设施(30)经由至少两个CIP接口(17a，17b)连接于所述设施(10)，其中优选地，所述CIP模块(20)经由第一CIP接口(17a)连接于所述处理喷嘴(12)并且与用于内部处理的处理循环回路分离或可分离。
11.根据上述权利要求中任一项所述的系统(1)，
其特征在于，
设有CIP处理控制装置(50)，所述CIP处理控制装置设立用于控制所述CIP处理。
12.根据权利要求4和权利要求11所述的系统(1)，
其特征在于，
所述CIP处理控制装置(50)设立用于在所述设施(10)的常规运行期间执行外部处理，优选地通过所述CIP模块(20)执行外部处理。
Applications Claiming Priority (2)
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