DE102012001617A1 - Conveying device e.g. spindle pump, for conveying e.g. fluid in food industry, has reservoir, inlet, outlet, rotor and stator, where reservoir is designed recess- and/or projection-free manner, and sealing unit cooled by washable mediums - Google Patents

Conveying device e.g. spindle pump, for conveying e.g. fluid in food industry, has reservoir, inlet, outlet, rotor and stator, where reservoir is designed recess- and/or projection-free manner, and sealing unit cooled by washable mediums Download PDF

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Reinhard Denk
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Abstract

The device (10) has a reservoir (12), an inlet (14), a decentralized outlet (16), a rotor (20) and a stator (22), where the reservoir is designed recess- and/or projection-free manner. A sealing unit (30) is arranged in such a manner that the sealing unit is washed by the mediums from the inlet. The sealing unit is cooled by washable mediums. The sealing unit includes a drive axle (28) that is provided with a direct cooler and/or a radially arranged cooling chamber (45). A clutch element (26) is provided with a moving element (36) and arranged in the reservoir. An independent claim is also included for a method for conveying a medium.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Medien, wobei die Vorrichtung vorzugsweise im Lebensmittelbereich eingesetzt wird.The present invention relates to a device for conveying media, wherein the device is preferably used in the food industry.

Das deutsche Patent DE 44 42 060 C1 offenbart eine Pumpe, mit einer Statorkammer, die von einer Bezugsebene ausgehend, mindestens zweigängig um eine zentrale Statorachse gewendelt ist. In dieser Statorkammer arbeitet ein Rotor, der eine um die Zahl 1 geringere Gangzahl als die Statorkammer aufweist, um eine zur Statorachse parallele Rotorachse gewendelt und exzentrisch um die Statorachse drehantreibbar ist. Diese Drehung erscheint in der Bezugsebene als Pendeln zwischen Randlagen, in denen der Rotor jeweils eine zusammenhängende Förderquerschnittsfläche der Statorkammer freilässt. In einem Stauraum, der mit der Statorkammer in Reihe angeordnet ist, arbeitet eine Förderschnecke, die mit dem Rotor in Reihe angeordnet und gemeinsam mit ihm drehantreibbar ist. Das rotorseitige Schneckenende ist in Bezug auf den Rotor in einer Drehwinkelstellung angeordnet, bei der das Schneckenende, in die Bezugsebene projiziert, sich jeweils durch die zusammenhängende Förderquerschnittsfläche der Statorkammer erstreckt, wenn der Rotor in der Bezugsebene eine seiner Randlagen einnimmt. Mit dieser Anordnung wird bei gegebenen Abmessungen des Rotors und der Förderschnecke der größtmögliche Durchsatz der Pumpe erzielt.The German patent DE 44 42 060 C1 discloses a pump having a stator chamber, which is coiled from a reference plane, at least two-speed around a central stator axis. In this stator chamber, a rotor, which has a number of times smaller than the number of rotor stator stator, operates around a stator axis parallel to the rotor axis coiled and eccentrically rotatable about the stator axis. This rotation appears in the reference plane as oscillations between peripheral positions, in which the rotor leaves a continuous cross-sectional area of the stator chamber open. In a storage space, which is arranged in series with the stator chamber, operates a screw conveyor, which is arranged in series with the rotor and rotatable together with it. The rotor-side screw end is arranged with respect to the rotor in a rotational angular position in which the screw end projecting into the reference plane extends through the contiguous conveying cross-sectional area of the stator chamber when the rotor assumes one of its peripheral positions in the reference plane. With this arrangement, the maximum throughput of the pump is achieved given the dimensions of the rotor and the screw conveyor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher Medien, vorzugsweise im Lebensmittelbereich, hygienisch und produktionssicher gefördert und bei einer bestimmten Temperatur gehalten werden können.The invention has for its object to provide a device with which media, preferably in the food industry, promoted hygienic and production safe and can be maintained at a certain temperature.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.The object of the invention is achieved by a device comprising the features of claim 1. Further advantageous embodiments can be found in the features of the subclaims.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem Medien bei der Förderung hygienisch und produktionssicher transportiert, sowie gekühlt und/oder beheizt werden können.Furthermore, the invention is based on the object to provide a method by which transported in the promotion hygienic and production safe, and can be cooled and / or heated.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.This object is achieved by a method according to the features of claim 12. Further advantageous embodiments can be found in the features of the subclaims.

Es ist eine Vorrichtung zum Fördern von Medien wie Fluiden, Feststoffen oder Suspensionen offenbart. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung eine Pumpe. In der hier beschriebenen Ausführungsform wird eine Exzenterschneckenpumpe offenbart. Für den Fachmann ist klar, dass verschiedene andere Pumpenbauarten, wie Beispielsweise Spindel- oder Kolbenpumpen, ebenfalls Anwendung finden können und die hier gewählte Ausführungsform die Erfindung nicht abschließend einschränkt. Die Vorrichtung ist mit mindestens einem Stauraum, mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass, sowie einem Rotor und einem Stator versehen. Der Stauraum ist aussparungs- und/oder ausbuchtungsfrei ausgestaltet, wodurch vor allem im Bereich der Lebensmitteltechnik eine sehr gute Reinigbarkeit und Hygiene erreicht wird. Weiterhin wird durch diese Ausführungsform auch die Handhabbarkeit der Vorrichtung deutlich verbessert.There is disclosed an apparatus for conveying media such as fluids, solids or suspensions. In a preferred embodiment, the device is a pump. In the embodiment described herein, an eccentric screw pump is disclosed. It will be clear to those skilled in the art that various other types of pumps, such as spindle or piston pumps, may also be used, and the embodiment chosen here does not limit the invention. The device is provided with at least one storage space, at least one inlet and at least one outlet, as well as a rotor and a stator. The storage space is designed aussparungs and / or buckling, which is achieved especially in the field of food technology, a very good cleanability and hygiene. Furthermore, the handling of the device is significantly improved by this embodiment.

In der Vorrichtung ist eine Abdichtung derart angeordnet, dass sie jederzeit von dem Medium aus dem Einlass umspült ist. Die Abdichtung ist weiterhin durch das, sie umspühlende Medium, kühlbar. Die eine Antriebsachse umschließende Abdichtung ist mit einer direkten Kühlung und/oder einer radial angeordneten Kühlkammer versehen. Bei einer direkten Kühlung ist die Abdichtung mit einem Kühlmittelbehälter verbunden, dessen Kühlmittel die Abdichtung auf Temperatur hält. Diese direkte Kühlung findet vorzugsweise bei Gleitringdichtungen Anwendung. Gleitringdichtungen bilden für die hier beschriebene Erfindung die bevorzugte Dichtungsform.In the device, a seal is arranged such that it is always lapped by the medium from the inlet. The seal is further cooled by the, they umspühlende medium. The sealing surrounding a drive axle is provided with a direct cooling and / or a radially arranged cooling chamber. In direct cooling, the seal is connected to a coolant reservoir, the coolant of which maintains the seal at temperature. This direct cooling is preferably used in mechanical seals application. Mechanical seals form the preferred sealing form for the invention described herein.

Ein im Stauraum angeordnetes Kupplungselement ist an dessen Umfang mit mindestens einem Förder- und/oder Bewegungselement versehen. Das mindestens eine Bewegungselement bewegt das zu fördernde Medium vom Einlass durch den Stauraum in Förderrichtung zur Statorkammer. Weiterhin werden durch das Bewegungselement Anbackungen an der Wandung des Stauraumes vermieden und das zu fördernde Medium wird durch die Bewegung homogenisiert.An arranged in the storage space coupling element is provided at its periphery with at least one conveying and / or moving element. The at least one movement element moves the medium to be conveyed from the inlet through the storage space in the conveying direction to the stator chamber. Furthermore, caking on the wall of the storage space is avoided by the movement element and the medium to be conveyed is homogenized by the movement.

Der Mantel der Vorrichtung ist mit mindestens zwei Kammern versehen. Der Stauraum ist mit einer ersten Kammer und einer zweiten Kammer versehen. Der Statorkammer ist eine dritte Kammer zugeordnet.The jacket of the device is provided with at least two chambers. The storage space is provided with a first chamber and a second chamber. The stator chamber is assigned to a third chamber.

Die einzelnen Bauteile der Vorrichtung sind mittels Verschlüssen miteinander verbindbar.The individual components of the device can be connected to one another by means of closures.

Der Auslass ist dezentral ausgestaltet, wobei der Auslass an einer Oberseite mit einer Verjüngung versehen ist. Die Unterseite verläuft achsparallel zu einer Pumpenmittelachse.The outlet is decentralized, the outlet being provided with a taper on an upper side. The bottom runs paraxial to a pump center axis.

Weiterhin ist ein Verfahren zum Fördern von Medien offenbart, wobei die erste Kammer, die zweite Kammer und die dritte Kammer des Mantels der Vorrichtung jeweils separat gekühlt und/oder beheizt werden. In einer weiteren Durchführungsform des Verfahrens werden die erste Kammer, die zweite Kammer und die dritte Kammer gemeinsam gekühlt und/oder beheizt. Die drei Kammern des Mantels werden auch dann gekühlt und/oder beheizt, wenn die Vorrichtung ausgeschaltet wurde. Durch die Temperierung der einzelnen Kammern ist es nicht nur möglich, dass Medium zu heizen und/oder zu kühlen, sondern auch bestimmte Temperaturkurven einzustellen. Durch diese bestimmten Temperaturkurven können bestimmte Umwandlungsprozesse im Medium beeinflusst werden.Furthermore, a method for conveying media is disclosed, wherein the first chamber, the second chamber and the third chamber of the jacket of the device are each separately cooled and / or heated. In a further embodiment of the method, the first chamber, the second Chamber and the third chamber cooled and / or heated together. The three chambers of the jacket are also cooled and / or heated when the device has been switched off. Due to the temperature of the individual chambers, it is not only possible to heat the medium and / or to cool, but also to set certain temperature curves. These specific temperature curves can influence certain transformation processes in the medium.

Der Stator wird in die mit der dritten Kammer versehenen Statorkammer eingeschoben. Somit ist der Bereich des Stators aus drei Teilsegmenten aufgebaut. Die Rotor/Stator-Kombination (Statorkammer) wird in die dritte Kammer eingeschoben. Anschließend wird die dritte Kammer in den Mantel eingebracht.The stator is inserted into the stator chamber provided with the third chamber. Thus, the area of the stator is made up of three sub-segments. The rotor / stator combination (stator chamber) is inserted into the third chamber. Subsequently, the third chamber is introduced into the jacket.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions of the individual elements to one another in the figures do not always correspond to the actual size ratios, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung. 1 shows a device according to the invention.

2 zeigt die Statorkammer und den Auslass der Vorrichtung in einer Detailansicht. 2 shows the stator chamber and the outlet of the device in a detailed view.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 besteht aus einem Stauraum 12 und einer Statorkammer 18. Dem Stauraum 12 ist ein Einlass 14 und der Statorkammer 18 ist ein Auslass 16 zugeordnet. In der Statorkammer 18 befinden sich der Rotor 20 und der Stator 22, mit denen die Medien in Förderrichtung F transportiert werden. Im Stauraum 12 ist ein Kupplungselement 26 angeordnet. Mit diesem Kupplungselement 26 werden die Antriebsachse 28 und der Rotor 20 miteinanger verbunden. An dem Kupplungselement 26 ist mindestens ein Bewegungselement 36 angebracht, mit welchem das zu fördernde Medium in zusätzliche Bewegung versetzt wird. Weiterhin wird das Medium mit dem Bewegungselement 36 in Richtung Statorkammer 22 bewegt. An der dem Rotor 20 gegenüber liegenden Seite des Kupplungselementes 26 ist eine Abdichtung 30 angebracht. Mit dieser Abdichtung 30 sind der Stauraum 12 und der Antriebsbereich 34 gegeneinander abgedichtet. Der Stauraum 12 und der Antriebsbereich 34 sind durch einen Verschluss 32 miteinander verbunden. Die Vorrichtung 10 ist mit einem Mantel 24 versehen. Dieser Mantel 24 ist in der bevorzugten Ausführungsform in drei Kammern zum Temperieren unterteilt. Hierbei ist dem Abdichtungsbereich 31, welcher um die Abdichtung 30 herum zu finden ist, eine erste Kammer 45, dem Stauraum 12 eine zweite Kammer 46 und der Statorkammer 18 eine dritte Kammer 48 zugeordnet. Diese drei Kammern 45, 46, 47 sind entweder separat und/oder einzeln heiz- und/oder kühlbar. 1 shows a device according to the invention 10 , The device 10 consists of a storage space 12 and a stator chamber 18 , The storage space 12 is an inlet 14 and the stator chamber 18 is an outlet 16 assigned. In the stator chamber 18 are the rotor 20 and the stator 22 with which the media are transported in the conveying direction F. In the storage room 12 is a coupling element 26 arranged. With this coupling element 26 become the drive axle 28 and the rotor 20 connected to one another. On the coupling element 26 is at least one movement element 36 attached, with which the medium to be pumped is put into additional movement. Furthermore, the medium with the moving element 36 in the direction of the stator chamber 22 emotional. At the the rotor 20 opposite side of the coupling element 26 is a seal 30 appropriate. With this seal 30 are the storage space 12 and the drive area 34 sealed against each other. The storage space 12 and the drive area 34 are through a lock 32 connected with each other. The device 10 is with a coat 24 Mistake. This coat 24 is divided in the preferred embodiment in three chambers for tempering. Here is the sealing area 31 which is about the seal 30 around is a first chamber 45 , the storage space 12 a second chamber 46 and the stator chamber 18 a third chamber 48 assigned. These three chambers 45 . 46 . 47 are either separately and / or individually heatable and / or coolable.

2 zeigt die Statorkammer 18 und den Auslass 16 der Vorrichtung in einer Detailansicht. In der Statorkammer 18 sind der Rotor 18 und der Stator 20 angeordnet. Im Bereich des Statorendes 44 ist der Auslass 16 angeordnet. Der Auslass 16 ist über einen Verschluss 32 mit der Statorkammer 18 verbunden. Die Oberseite 38 des Auslasses 16 ist mit einer Verjüngung 42 versehen. Die Unterseite 40 des Auslasses 16 verläuft geradlinig, achsparallel zur Pumpenmittelachse 50. Die Pumpenmittelachse 50 stellt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch gleichzeitig die Mittelachse des Rotors 20 dar. 2 shows the stator chamber 18 and the outlet 16 the device in a detailed view. In the stator chamber 18 are the rotor 18 and the stator 20 arranged. In the area of the stator end 44 is the outlet 16 arranged. The outlet 16 is about a clasp 32 with the stator chamber 18 connected. The top 38 the outlet 16 is having a rejuvenation 42 Mistake. The bottom 40 the outlet 16 runs in a straight line, paraxial to the pump center axis 50 , The pump center axis 50 represents in the embodiment shown also simultaneously the central axis of the rotor 20 represents.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben.The invention has been described with reference to a preferred embodiment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Vorrichtungcontraption
1212
Stauraumstorage space
1414
Einlassinlet
1616
Auslassoutlet
1818
Statorkammerstator
2020
Rotorrotor
2222
Statorstator
2424
Mantelcoat
2626
Kupplungselementcoupling member
2828
Antriebsachsedrive axle
3030
Abdichtung (Gleitringdichtung)Sealing (mechanical seal)
3131
Abdichtungsbereichsealing area
3232
Verschlussshutter
3434
Antriebsbereichdriving range
3636
Bewegungselementmover
3838
Oberseite des AuslassesTop of the outlet
4040
Unterseite des AuslassesBottom of the outlet
4242
Verjüngungrejuvenation
4444
Statorendestator end
4545
erste Kammerfirst chamber
4646
zweite Kammersecond chamber
4848
dritte Kammerthird chamber
5050
PumpenmittelachsePump central axis
FF
Förderrichtungconveying direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4442060 C1 [0002] DE 4442060 C1 [0002]

Claims (15)

Vorrichtung (10) zum Fördern von Medien wie Fluiden, Feststoffen oder Suspensionen, wobei die Vorrichtung (10) eine Pumpe ist, welche mit mindestens einem Stauraum (12), mindestens einem Einlass (14) und mindestens einem Auslass (16), sowie einem Rotor (20) und einem Stator (22) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauraum (12) aussparungs- und/oder ausbuchtungsfrei ist.Contraption ( 10 ) for conveying media such as fluids, solids or suspensions, the device ( 10 ) is a pump, which with at least one storage space ( 12 ), at least one inlet ( 14 ) and at least one outlet ( 16 ), as well as a rotor ( 20 ) and a stator ( 22 ), characterized in that the storage space ( 12 ) is recess-free and / or bulge-free. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung (30) derart angeordnet ist, dass sie jederzeit von dem Medium aus dem Einlass (14) umspült ist.Contraption ( 10 ) according to claim 1, characterized in that a seal ( 30 ) is arranged such that it is at any time removed from the medium from the inlet ( 14 ) is lapped. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung (30) durch das sie umspühlende Medium kühlbar ist.Contraption ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the seal ( 30 ) is coolable by the medium umspühlende. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Antriebsachse (28) umschließende Abdichtung (30) mit einer direkten Kühlung und/oder einer radial angeordneten Kühlkammer (45) versehen ist.Contraption ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the one drive axle ( 28 ) enclosing seal ( 30 ) with a direct cooling and / or a radially arranged cooling chamber ( 45 ) is provided. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungselement (26) mit mindestens einem Bewegungselement (36) versehen und dass das Kupplungselement (26) im Stauraum (12) angeordnet ist.Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that a coupling element ( 26 ) with at least one movement element ( 36 ) and that the coupling element ( 26 ) in the storage space ( 12 ) is arranged. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Bewegungselement (36) das Medium vom Einlass (14) durch den Stauraum (12) in Förderrichtung (F) zur Statorkammer (18) bewegt.Contraption ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the at least one movement element ( 36 ) the medium from the inlet ( 14 ) through the storage space ( 12 ) in the conveying direction (F) to the stator chamber ( 18 ) emotional. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (24) der Vorrichtung (10) mit mindestens zwei Kammern (45, 46, 48) versehen ist.Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the jacket ( 24 ) of the device ( 10 ) with at least two chambers ( 45 . 46 . 48 ) is provided. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauraum (12) mit einer ersten Kammer (45) und mit einer zweiten Kammer (46) versehen ist und dass der Statorkammer (18) eine dritte Kammer (48) zugeordnet ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the storage space ( 12 ) with a first chamber ( 45 ) and with a second chamber ( 46 ) and that the stator chamber ( 18 ) a third chamber ( 48 ) assigned. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile der Vorrichtung (10) mittels Verschlüssen (32) verbindbar sind.Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the components of the device ( 10 ) by means of closures ( 32 ) are connectable. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (16) dezentral ausgestaltet ist.Contraption ( 10 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the outlet ( 16 ) is designed decentralized. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (16) an einer Oberseite (38) mit einer Verjüngung (42) versehen ist und dass eine Unterseite (40) achsparallel zu einer Pumpenmittelachse (50) verläuft.Contraption ( 10 ) according to claim 10, characterized in that the outlet ( 16 ) on a top side ( 38 ) with a rejuvenation ( 42 ) and that a bottom ( 40 ) axially parallel to a pump center axis ( 50 ) runs. Verfahren zum Fördern von Medien, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (45), die zweite Kammer (46) und die dritte Kammer (48) des Mantels (24) jeweils separat gekühlt und/oder beheizt werden.Method for conveying media, characterized in that the first chamber ( 45 ), the second chamber ( 46 ) and the third chamber ( 48 ) of the jacket ( 24 ) are each separately cooled and / or heated. Verfahren zum Fördern von Medien, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (45), die zweite Kammer (46) und die dritte Kammer (48) des Mantels (24) gemeinsam gekühlt und/oder beheizt werden.Method for conveying media, characterized in that the first chamber ( 45 ), the second chamber ( 46 ) and the third chamber ( 48 ) of the jacket ( 24 ) are cooled and / or heated together. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (45), die zweite Kammer (46) und die dritte Kammer (48) des Mantels (24) auch dann gekühlt und/oder beheizt werden, wenn die Vorrichtung (10) ausgeschaltet wurde.Method according to one of claims 12 or 13, characterized in that the first chamber ( 45 ), the second chamber ( 46 ) and the third chamber ( 48 ) of the jacket ( 24 ) are cooled and / or heated even when the device ( 10 ) has been switched off. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (22) in die mit der dritten Kammer (48) versehene Statorkammer (18) eingeschoben wird und dass die Statorkammer (18) in den Mantel (24) eingebracht wird.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the stator ( 22 ) into the third chamber ( 48 ) provided stator chamber ( 18 ) and that the stator chamber ( 18 ) in the coat ( 24 ) is introduced.
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