DE202016105781U1 - Ventilation arrangement for a fuel-operated heater - Google Patents
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Abstract
Entlüftungseinrichtung (18) für ein mit flüssigem Brennstoff im Einstrang-Betrieb arbeitendes Heizgerät, das eine durch einen Motor (3) angetriebene Brennstoffpumpe (1) umfasst, die aus einem Vorratstank (6) ansaugt und in einen Druck-Leitungsbereich fördert, der mit einer in eine Brennkammer mündenden Zerstäuberdüse (10) in Verbindung steht, wobei überschüssiger Brennstoff aus dem Druck-Leitungsbereich über einen Druckregler (14), eine Rückführleitung (16) und eine Bypassleitung (19) zur Saugseite der Brennstoffpumpe (1) zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungseinrichtung (18) zwischen der Rückführleitung (16) und der Bypassleitung (19) angeordnet ist und dass die Entlüftungseinrichtung (18) ein zwischen einer Betriebsstellung und einer Entlüftungsstellung hin und her bewegbares Betätigungselement umfasst, das so ausgebildet ist, dass es in der Betriebsstellung die Rückführleitung (16) mit der Bypassleitung (19) verbindet und dabei eine sichere Abdichtung des in diesen Leitungen befindlichen Mediums zur Außenseite hin gewährleistet, und in der Entlüftungsstellung die Rückführleitung (16) mit der Außenseite des Heizgerätes verbindet und dabei die Bypassleitung (19) verschließt.Ventilation device (18) for a working with liquid fuel in the single-rail operation heater, which comprises a by a motor (3) driven fuel pump (1) which sucks from a storage tank (6) and promotes in a pressure-line region, which with a in a combustion chamber opening atomizer nozzle (10) is in communication, wherein excess fuel from the pressure line region via a pressure regulator (14), a return line (16) and a bypass line (19) is returned to the suction side of the fuel pump (1), characterized in that the venting device (18) is arranged between the return line (16) and the bypass line (19), and in that the venting device (18) comprises an actuating element which can be moved back and forth between an operating position and a venting position and which is designed to be in the operating position, the return line (16) connects to the bypass line (19) and thereby a s Secured Iere seal the medium located in these lines to the outside, and in the venting position, the return line (16) connects to the outside of the heater and thereby closes the bypass line (19).
Description
Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinrichtung für ein mit flüssigem Brennstoff im Einstrang-Betrieb arbeitendes Heizgerät der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art sowie ein mit einer solchen Entlüftungseinrichtung ausgestattetes Heizgerät. The invention relates to a venting device for working with liquid fuel in the single-rail operation of the type mentioned in the preamble of claim 1 and a device equipped with such a vent heater.
Die hier beschriebenen Heizgeräte kommen sowohl als stationäre Geräte zum Heizen von Gebäuden als auch in Fahrzeugen, insbesondere in Personenkraftwagen, Omnibussen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Schienenfahrzeugen und dergleichen zur Verwendung. In den zuletzt genannten Einsatzfällen dienen sie insbesondere zum Heizen der Innenräume dieser Fahrzeuge und/oder zum Vorheizen der Motor-Kühlflüssigkeit, z.B. von Dieselmotoren. Diese Heizgeräte umfassen eine von einem Motor angetriebene Brennstoffpumpe, die mit Hilfe einer Vorlaufleitung den flüssigen Brennstoff aus einem Vorratsbehälter bzw. Tank ansaugt und einem Druck-Leitungsbereich zuführt, in welchem ein durch einen Druckbegrenzer oder Druckregler definierter erhöhter Druck herrscht. Aus diesem Bereich strömt der Brennstoff zu einer Zerstäuberdüse, vermittels derer er zur Bildung einer Brennerflamme in einen Brennerraum eingespritzt wird. The heaters described herein are used both as stationary appliances for heating buildings and in vehicles, especially in passenger cars, buses, commercial vehicles, trucks, rail vehicles and the like. In the latter applications, they are particularly useful for heating the interiors of these vehicles and / or for preheating the engine coolant, e.g. of diesel engines. These heaters include a motor driven by a fuel pump, which sucks the liquid fuel from a reservoir or tank with the aid of a feed line and supplies a pressure line region in which there is a defined by a pressure limiter or pressure regulator increased pressure. From this area, the fuel flows to a spray nozzle, by means of which it is injected to form a burner flame in a burner chamber.
Im Allgemeinen ist eine Absperrvorrichtung vorgesehen, die z.B. als Magnet-Absperrventil ausgebildet sein und geschlossen werden kann, um die Brennstoffzufuhr zur Zerstäuberdüse zu unterbrechen. In general, a shut-off device is provided, e.g. be designed as a magnetic shut-off valve and can be closed to interrupt the fuel supply to the atomizer.
Eine Besonderheit der hier in Rede stehenden Einstrang-Systeme besteht darin, dass durch die Brennstoffpumpe ein größeres Volumen an Brennstoff gefördert und dem Druckbereich zugeführt wird, als für die Verbrennung erforderlich ist. Der nicht benötigte Brennstoff gelangt über den Druckbegrenzer in eine Rückführleitung und von dieser in eine Bypassleitung, die ihrerseits mit der Vorlaufleitung verbunden ist, über welche die Pumpe den Brennstoff aus dem Brennstofftank ansaugt. A peculiarity of the single-rail systems in question here is that a larger volume of fuel is delivered by the fuel pump and supplied to the pressure region than is required for the combustion. The unneeded fuel passes through the pressure limiter in a return line and from this into a bypass line, which in turn is connected to the flow line, via which the pump sucks the fuel from the fuel tank.
Sowohl bei der Erst-Inbetriebnahme eines derartigen Einstrang-Systems als auch nach Instandsetzungs- und Wartungsarbeiten am Brenner oder nach dem Leerfahren des Tanks ist es erforderlich, den hinter dem Tank liegenden Teil des Systems zu entlüften. Both during the initial commissioning of such a single-line system and after repair and maintenance work on the burner or after the tank is empty, it is necessary to vent the part of the system located behind the tank.
Dies kann gemäß dem Stand der Technik auf verschiedene Arten erfolgen. This can be done according to the prior art in various ways.
Beispielsweise ist es möglich, nach einem Pumpen-Vorlauf, der zunächst in der Weise erfolgt, dass die der Zerstäuberdüse vorgeschaltete Absperrvorrichtung geschlossen ist, um im Druck-Leitungsbereich den erforderlichen Druck zu erzeugen, nach einer gewissen Zeitspanne die Absperrvorrichtung zu öffnen und somit den Druck-Leitungsbereich über die Zerstäuberdüse zu entlüften. Ist auf diese Weise der Großteil der Luft entwichen, kommt mit Blasen durchsetzter Brennstoff an der Zerstäuberdüse an. Die dann einsetzende Verbrennung ist sehr ungleichmäßig, weil der Brennstoff noch nicht in ausreichender Menge und mit stark schwankendem Druck zur Verfügung steht. Dabei können große Mengen unverbrannter Kohlenwasserstoffe und Ruß freigesetzt werden. For example, it is possible, after a pump flow, which initially takes place in such a way that the shut-off device upstream of the atomizer nozzle is closed in order to generate the pressure required in the pressure line region, after a certain period of time to open the shut-off device and thus the pressure -Leitungsungsbereich via the atomizer nozzle to vent. If most of the air escapes this way, blistered fuel arrives at the atomizer nozzle. The then incipient combustion is very uneven because the fuel is not yet available in sufficient quantity and with widely fluctuating pressure. This can be released large amounts of unburned hydrocarbons and soot.
Diese Prozedur ist somit nicht nur sehr zeitaufwendig, sondern auch unter Umweltgesichtspunkten problematisch. This procedure is thus not only very time consuming, but also problematic from an environmental point of view.
Um den Zeitraum, in welchem eine unvollständige Verbrennung stattfindet, möglichst kurz zu halten, wird die Absperrvorrichtung schnell wieder geschlossen, die Brennstoffpumpe aber für eine Nachlaufzeit weiterhin betrieben. In order to keep the period in which incomplete combustion takes place as short as possible, the shut-off device is quickly closed again, but the fuel pump continues to operate for a follow-up time.
Während der Vor- und Nachlaufzeit kann bei geschlossener Absperrvorrichtung keine Entlüftung stattfinden und im System eingeschlossene Luft wird über die Rückführ- und die Bypass-Leitung im System umgepumpt. During the pre-and post-run time, with the shut-off device closed, no venting takes place and air trapped in the system is circulated through the system via the return and bypass lines.
Die eben beschriebene Vorgehensweise kann mit einer anderen vorausgehenden Entlüftungsart kombiniert werden, die auch für sich alleine durchführbar ist und bei der eine Entlüftungsschraube an der Brennstoffpumpe oder einer anderen Stelle des Druck-Leitungsbereiches geöffnet wird. Bekannte Entlüftungsschrauben werden beispielsweise durch Einschrauben in ein Innengewinde mit einer Dichtfläche gegen einen (zum Beispiel konischen) Dichtsitz gedrückt, sodass sie den Druck-Leitungsbereich dicht verschließen. Die Entlüftung erfolgt dann dadurch, dass die Entlüftungsschraube gelöst wird, wobei sich am Dichtsitz ein Spalt öffnet, durch den das im Druck-Leitungsbereich befindliche, unter Druck stehende Medium über eine in der Entlüftungsschraube vorgesehene Bohrung austreten kann. Ist das austretende Medium blasenfrei, wird die Entlüftungsschraube wieder angezogen und das so entlüftete System wieder abgedichtet. The procedure just described can be combined with another previous venting, which is also feasible on its own and in which a vent screw on the fuel pump or another point of the pressure line area is opened. Known venting screws are pressed, for example, by screwing into an internal thread with a sealing surface against a (for example conical) sealing seat, so that they close the pressure line area tight. The venting then takes place in that the venting screw is released, wherein the sealing seat opens a gap through which the pressurized medium located in the pressure line area can escape via a provided in the venting screw hole. If the escaping medium is bubble-free, the vent screw is tightened again and the system vented in this way is resealed.
Beiden Arten von Entlüftung ist gemeinsam, dass es zu einem Austritt von Brennstoff in die Heizgeräte-Umgebung kommt. Da die Saugleistung der Pumpe groß ist, besteht beim Öffnen der in Strömungsrichtung hinter der Pumpe angeordneten Entlüftungsschraube die Gefahr, dass in erster Linie nicht überschüssige Luft aus dem System entweicht, sondern auf dem Weg des geringsten Widerstandes zusätzliche Luft in den Bypass und somit wieder in die Vorlaufleitung der Pumpe hineingezogen wird. Um dies zu verhindern, wird der Bypass üblicherweise durch geeignete Komponenten, wie zum Beispiel Rückschlagventile oder weitere Verschlussschrauben verschlossen. Diese zusätzlichen Komponenten sind jedoch kostenintensiv. Both types of venting have in common that there is a leakage of fuel into the heater environment. Since the suction power of the pump is large, when opening the downstream of the pump arranged bleed screw there is the danger that primarily not excess air escapes from the system, but on the path of least resistance additional air in the bypass and thus back in the feed line of the pump is drawn in. To prevent this, the bypass is usually by suitable components, such as Example Check valves or other locking screws closed. However, these additional components are costly.
Auch werden in manchen Werkstätten besondere Apparaturen eingesetzt, die dazu dienen, das System durch von außen her angelegten Unterdruck zu entlüften. Dies bedingt ebenfalls einen erhöhten apparativen Aufwand, der zu zusätzlichen Kosten führt. Also, in some workshops special equipment is used, which serve to vent the system by externally applied negative pressure. This also requires an increased expenditure on equipment, which leads to additional costs.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ohne die Verwendung von zusätzlichen, kostenaufwendigen Komponenten ermöglicht, den Druck-Leitungsbereich eines Einstrang-Systems auf umweltfreundliche und einfache Art zu entlüften. In contrast, the present invention seeks to provide a venting device of the type mentioned above, which allows it without the use of additional, costly components to vent the pressure line region of a single-line system in an environmentally friendly and simple way.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zusammengefassten Merkmale vor. To solve this problem, the invention provides the features summarized in claim 1.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, dass das Betätigungselement der Entlüftungseinrichtung bei seiner Bewegung aus der Betriebsstellung in die Entlüftungsstellung zunächst die Bypassleitung, die zur Saugseite der Brennstoffpumpe führt, sicher von der Rückführleitung abtrennt und erst danach eine Verbindung zwischen der Rückführleitung und der zur Außenseite führenden Entlüftungsleitung herstellt, so dass ein ungewollter Eintritt von Luft während der Entlüftungsprozedur praktisch vollständig verhindert wird. The inventive measures it is achieved that the actuating element of the venting device when moving from the operating position to the venting position, first the bypass line leading to the suction side of the fuel pump, safely separated from the return line and only then a connection between the return line and leading to the outside Vent line is made so that an accidental entry of air during the venting procedure is almost completely prevented.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, dass weder ein Rückschlagventil noch andere kostenintensive Komponenten erforderlich sind, um die Bypassleitung während des Entlüftungsvorganges gegen einen unbeabsichtigten Lufteintritt abzusichern. Vielmehr ist sichergestellt, dass die Entlüftung erst beginnt, wenn der Bypass komplett geschlossen ist, sodass beim Entlüften keine Luft eingesaugt werden kann. A particular advantage of the device according to the invention is the fact that neither a check valve nor other costly components are required to protect the bypass line during the venting process against inadvertent air inlet. Rather, it is ensured that the venting begins only when the bypass is completely closed, so that when venting no air can be sucked.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, einen Leitungsverbindungskörper vorzusehen, der einen sich vollständig durch ihn hindurch erstreckenden Durchgangskanal und eine quer zu diesem Durchgangskanal verlaufende und in diesen einmündende Anschlussbohrung aufweist. Das Betätigungselement wird vorzugsweise von einer Entlüftungsschraube gebildet, die mit einem Außengewinde versehen ist und von der einen Seite her in den Durchgangskanal des Leitungsverbindungskörpers eingeschraubt werden kann; die andere Seite dieses Durchgangskanals steht mit der Rückführleitung in Strömungsverbindung und die quer verlaufende Anschlussbohrung ist strömungsmäßig mit der Bypassleitung verbunden. According to the invention, it is preferable to provide a line connecting body which has a through-hole extending completely therethrough and a connecting bore extending transversely to this through-channel and opening into the latter. The actuating element is preferably formed by a vent screw, which is provided with an external thread and can be screwed from the one side into the passage of the conduit connecting body; the other side of this passageway is in fluid communication with the return line and the transverse connection bore is fluidly connected to the bypass line.
Vorzugsweise besitzt die Entlüftungsschraube zwei Längsbohrungen, von denen die eine von ihrem im eingeschraubten Zustand axial innen liegenden Ende und die andere von dem axial gegenüberliegenden äußeren Ende der Entlüftungsschraube ausgeht. Die beiden in axialer Richtung verlaufenden Längsbohrungen sind nicht unmittelbar miteinander verbunden, sondern enden jeweils in einer oder mehreren zugehörigen, radial verlaufenden Querbohrungen, die durch Mantelflächen der Entlüftungsschraube in den die Entlüftungsschraube umgebenden Raumbereich münden. Die im zusammengebauten Zustand axial innen liegende Längsbohrung steht in Strömungsverbindung mit der Rückführleitung, während die axial außen liegende Längsbohrung mit einer nach außen führenden Entlüftungsleitung in Verbindung steht. Preferably, the bleed screw has two longitudinal bores, one of which emanates from its in the screwed state axially inner end and the other of the axially opposite outer end of the bleed screw. The two longitudinal bores extending in the axial direction are not directly connected to each other, but each terminate in one or more associated, radially extending transverse bores which open into the space surrounding the venting screw by lateral surfaces of the venting screw. The axially in the assembled state longitudinal bore is in fluid communication with the return line, while the axially outer longitudinal bore is in communication with an outwardly leading vent line.
Sowohl die Entlüftungsschraube als auch der Durchgangskanal besitzen axial hintereinander angeordnete Abschnitte mit unterschiedlichen Durchmessern, die so aufeinander abgestimmt sind, dass dann, wenn die Entlüftungsschraube in der Betriebsstellung vollständig in den Durchgangskanal eingeschraubt ist, die axial innen liegende Längsbohrung und die zugehörige Querbohrung eine Strömungsverbindung zwischen der Rückführleitung und der Bypassleitung bilden. Andererseits wird in dieser Stellung eine Dichtfläche, die im Bereich zwischen zwei axial aufeinanderfolgenden, einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisenden zylindrischen Abschnitten der Entlüftungsschraube ausgebildet ist, so gegen einen entsprechenden, an der Innenwand des Durchgangskanals des Leitungsverbindungskörpers vorgesehenen Dichtsitz gepresst, dass eine Dichtung erzielt wird, die einen Übertritt des aus der Rückführleitung kommenden Mediums (im Idealfall blasenfreier Brennstoff) in die zur Entlüftungsleitung führende Querbohrung und die zugehörige Längsbohrung der Entlüftungsschraube verhindert. Both the bleed screw and the passage channel have axially successively arranged portions of different diameters, which are coordinated so that when the bleeder screw is screwed in the operating position completely into the through-channel, the axially inner longitudinal bore and the associated transverse bore a flow connection between the return line and the bypass line form. On the other hand, in this position, a sealing surface, which is formed in the region between two axially successive, different diameter cylindrical portions of the vent screw against a corresponding, provided on the inner wall of the passage channel of the conduit connecting body sealing seat is pressed so that a seal is achieved, the a passage of the coming out of the return line medium (ideally bubble-free fuel) in the leading to the vent line transverse bore and the associated longitudinal bore of the bleed screw prevented.
Bei der eben erwähnten Dichtung kann es sich entweder um eine Passdichtung zwischen einer an der Entlüftungsschraube ausgebildeten, sich von außen nach innen konisch verjüngenden oder kugelig-konvexen Dichtfläche und einem konischen Dichtsitz des Leitungsverbindungskörpers oder eine andere Dichtungsart handeln, die beispielsweise durch plastische oder elastische Verformung eines aus einem weichen Metall oder aus einem elastomeren Material bestehenden Dichtkörpers (zum Beispiel O-Rings) erzielt wird. The above-mentioned seal may be either a fitting between a sealing screw formed on the outside, inwardly conically tapered or spherically convex sealing surface and a conical sealing seat of the line connecting body or another type of seal, for example, by plastic or elastic deformation a made of a soft metal or of an elastomeric material sealing body (for example O-rings) is achieved.
Wird die Entlüftungsschraube entgegen der Einschraubrichtung um einige Umdrehungen gedreht und dadurch im Durchgangskanal in axialer Richtung etwas nach außen bewegt, so gelangt sie in eine Entlüftungsstellung, in der die Verbindung zwischen dem Durchgangskanal und der Bypassleitung dicht verschlossen ist, während der Verschluss zwischen der Dichtfläche an der Entlüftungsschraube und dem Dichtsitz an der Innenseite des Durchgangskanals aufgehoben ist, wodurch eine Strömungsverbindung zwischen der Rückführleitung und der nach außen führenden Längsbohrung der Entlüftungsschraube hergestellt wird, sodass der Druck-Leitungsbereich des Systems entlüftet wird. Wesentlich ist dabei, dass bei der durch das Herausschrauben bewirkten Axialbewegung der Entlüftungsschraube zuerst die Rücklaufleitung und die Bypassleitung vollständig voneinander getrennt werden, bevor die Verbindung der Rücklaufleitung mit der Außenseite hergestellt wird. If the bleed screw is rotated counterclockwise by a few turns and thereby moved slightly outward in the passageway in the axial direction, it enters a venting position, in which the connection between the passageway and the bypass line is sealed, while the closure between the sealing surface on the bleed screw and the seal seat on the inside of the through channel is released, whereby a flow connection between the return line and the outwardly leading longitudinal bore of the bleed screw is made, so that the pressure line region of the system is vented. It is essential that in the caused by unscrewing axial movement of the vent screw first the return line and the bypass line are completely separated from each other before the connection of the return line is made with the outside.
Dadurch, dass die Entlüftungsschraube durch Drehen um ihre Längsachse aus der Betriebsstellung in die Entlüftungsstellung und umgekehrt bewegt werden kann, gestaltet sich der Entlüftungsvorgang sehr einfach, weil die für den jeweiligen Übergang zwischen diesen beiden Stellungen erforderliche Axialverschiebung durch Abzählen der durchgeführten Umdrehungen exakt kontrolliert werden kann. Characterized in that the bleed screw can be moved by rotating about its longitudinal axis from the operating position to the venting position and vice versa, the bleeding process is very simple, because the required for the respective transition between these two positions axial displacement can be accurately controlled by counting the number of revolutions performed ,
Wie bereits erwähnt, kann die Abdichtung zwischen den verschiedenen Leitungen auch mithilfe von Elastomer-Dichtungen erfolgen, doch ist ein Passsitz bevorzugt, weil dieser gegen den Brennstoff eine höhere Resistenz aufweist und nicht zu einem Verharzen neigt. As already mentioned, sealing between the various conduits can also be accomplished by elastomeric seals, but a snug fit is preferred because it has a higher resistance to the fuel and does not tend to form a resin.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung sind in den Unteransprüchen niedergelegt. These and other advantageous embodiments of the venting device according to the invention are laid down in the dependent claims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen: The invention will be described below by means of embodiments with reference to the drawing; in this show:
In den Figuren sind gleiche Teile und Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wenn bei der Erläuterung der Figuren Positionsangaben wie „oben“, „hinten“, „links“, „rechts“ usw. verwendet werden, so bezieht sich dies lediglich auf die Lage der betreffenden Teile in den Zeichnungsfiguren und ist keinesfalls einschränkend oder kennzeichnend für die tatsächliche Einbaulage an oder in einer erfindungsgemäßen Entlüftungseinrichtung bzw. einem mit einer solchen Entlüftungseinrichtung ausgestatteten Heizgerät zu verstehen. In the figures, like parts and components are designated by the same reference numerals. When used in the explanation of the figures position information such as "top", "rear", "left", "right", etc., so this only refers to the location of the relevant parts in the drawing figures and is in no way limiting or indicative of the to understand actual installation position on or in a venting device according to the invention or a heating device equipped with such a venting device.
In den beiden
Die Brennstoffpumpe
Auf der Druckseite des Verdrängers
Das Absperrventil
Der in den Leitungen
Der Leitungsverbindungskörper
Bei dem in
In
In den
Diese Anordnung ist jedoch nicht zwingend; so können einzelne, alle oder beliebige Kombinationen der Einheiten bzw. Komponenten
In den
Die Entlüftungsschraube
An seiner in den
Auf die Schlauchtülle
An den mit dem Außengewinde
Die Innen-Längsbohrung
Die beiden sich in
Der den in den
Die
In den Durchgangskanal
Gleichzeitig steht in dieser vollständig eingeschraubten Position der Entlüftungsschraube
In
Weiterhin ist die am Zylinderabschnitt
Es sei darauf hingewiesen, dass in den
In
An der in
Die Verbindungs-Hohlschraube
Claims (6)
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DE202016105781.7U DE202016105781U1 (en) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Ventilation arrangement for a fuel-operated heater |
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DE202016105781U1 true DE202016105781U1 (en) | 2016-11-03 |
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Family Applications (1)
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DE202016105781.7U Active DE202016105781U1 (en) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | Ventilation arrangement for a fuel-operated heater |
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