DE2028408A1 - Injection moulding machine - with a screw carrying a piston - Google Patents
Injection moulding machine - with a screw carrying a pistonInfo
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Abstract
Description
% chIleckenaggregat für Kunststoff- Spritzgießmaschinen Die Erfindung betrifft ein Schneckenaggregat für Kunststoff-Spritzgießmaschinen.% chill unit for plastic injection molding machines The invention relates to a screw unit for plastic injection molding machines.
Fir die Verflüssigung von Kunststoff- Granulat und die Zufuhr der verflüssigten Masse in eine Spritzgießform sind zwei Maschinenarten bekannt geworden, die Kolben-Spritzgießmaschine und die Schnecken- Spritzgießmaschine.For the liquefaction of plastic granules and the supply of the liquefied mass in an injection mold, two types of machines have become known, the piston injection molding machine and the screw injection molding machine.
j einer Kolben Spritzgießmaschine wird das Kunststoff-Granulat in einem beheizten Kolbenzylinder eingebracht und nach der Verflüssigung durch einen Kolben über eine Spritzdüse iri die Spritzgießform eingedrückt.In a piston injection molding machine, the plastic granules are poured into introduced into a heated piston cylinder and after liquefaction by a Piston pressed into the injection mold via a spray nozzle.
Bei einer Schnecken- Spritzgießmaschine wird das Kunststoff- Granulat von einer Schnecke mit unterschiedlicher Gangtiefe in einem beheizten Schneckenzylinder in Richtung aer spritzdüse gefördert, wobei sich in Transportrichtung die Gangtiefe der Schnecke verringert. Das geförderte Material wird daher auf seinem Weg immer mehr an der heißen Zylinderwand gerieben und so eine Vorverflüssigung erreicht. Die Zufuhr des verflüssigten Materials erfolgt mit einem nachfolgenden Fiub der Schnecke im Schnecke kensylinder, wobei die Stirnseite der Schnecke als Kolben wirkt.In a screw injection molding machine, the plastic granulate is made from a screw with different flight depths in a heated screw cylinder conveyed in the direction of aer spray nozzle, with the aisle depth increasing in the direction of transport of the snail decreased. The conveyed material is therefore getting on its way rubbed more on the hot cylinder wall and thus achieved a pre-liquefaction. The supply of the liquefied material takes place with a subsequent flow of the Screw in the screw cylinder, with the end face of the screw acting as a piston.
Eine Kolben- Spritzgießmaschine hat einen schlechten Wirkungsgrad, da das in den Kolbenzylinder eingefüllte, ruhende Material einen schlechten Wärmeleiter darstellt.A piston injection molding machine has poor efficiency, since the filled in the piston cylinder, dormant material represents a bad conductor of heat.
Zur Verflüssigung des Materials wird daher eine große Verweilzeit im Kolbenzylinder benötigt. Aus diesem Grunde ist diese Maschinenart heute praktisch bedeutungslos.A long residence time is therefore required to liquefy the material required in the piston cylinder. For this reason, this type of machine is practical today meaningless.
Bei einer ßchnecken- Spritzgießmaschine wird die Verflüssigungsleistung stark erhöht. Diese Erhöhung ist abhängig von dem Schneckendurchmesser und der Schneckendrehzahl. Ein großer Schneckendurchmesser bringt eine gute Einzugsleist ung am Anfang der Schnecke, der Spritzdruck am Ende der Schnecke ist dabei jedoch verhältnismäßig niedrig. Eine hohe Schneckendrehzahl ist aus Lebensdauergründen nicht erwünscht.In the case of a screw injection molding machine, the liquefaction capacity is greatly increased. This increase depends on the screw diameter and the screw speed. A large screw diameter ensures a good intake performance at the beginning of the Screw, however, the injection pressure at the end of the screw is proportionate low. A high screw speed is not desirable for reasons of service life.
Bei beiden Maschinenarten ist die Verflüssigungsleistung eine Größe, die zwangsläufig eine Einwirkung auf den erreichbare Spritzdruck hat.With both types of machine, the condensing capacity is a variable which inevitably has an effect on the achievable injection pressure.
Es ist auch eine Kolben Spritzgießmaschine bekannt, die zur Verflüssigung des Materials einen getrennten, beheizten Schneckenzylinder ausweist Der Schneckenzylinder mit der Schnee erfordert getrennte Antriebsmittel und ist mit dem Kolbenzylinder der Spritzeinheit; über ein Verbindungsstück gekoppelt. Bei dieser Kolben Spritzgießmaschine kann die Verflüssigungsleistung im Schneckenzylinder und der Spritzdruck im Kolbenzylinder nahezu unabhängig voneinander variiert werden. Der Nachteil dieser Kolben- Spritzgießmaschine mit einer Schnecken- Verflüssigungseinheit liegt im erhöhten Aufwand an Antriebsmitteln und Heizleistung9 da zwei getrennte, teure Zylinder vorgesehen sand, Ein weiterer Nachteil ist, neben dem ungünstigen Aufbau, die meist undichte Koppelstelle zwischen den beiden Einheiten über die das verflüssigte Material in den Kolbenzylinder der Spritzt einheit eingeführt wird Es lt Aufgabe der Erfindung, eine Schnecken- Spritzgießmaschine so zu verbessern, daß auch hier die Verflüssigf uingsleistung und der Spritzdruck als unabhändige Größen variiert werden können. Das Schneckenaggregat für eine Kunststoff- Spritzgießmaschine ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke all der Stirnseite einen im Querschnitt abgesetzten Kolben mit mindestens einem bis zum Schneckenzylinder durchgehenden Fließkanal trägt und daß der Kolben in einem entsprechend abgestuften Kolbenzylinder geführt ist und über einen vor dem Eingang zum Fließkanal angeordneten Dichtungsbund die Abdichtung zwischen Schnecken- und Kolbenzylinder ausführt. Bei dieser Ausgestaltung des Schneckenaggregates kann ohne Erhöhung des Antri obsaufwandes eine Unabhängigkeit zwischen der Verflüssigungsleistung und dem Spritzdruck erreicht werden. Die maximale Verflüssigungsleistung kann selbst bei hohem Spritzdruck voll ausgenützt werden. Es ist zweckmäßig, den Schneckenzylinder mit der Schnecke auf gute Einzugsleistung und große Verflüssigungsleistung auszulegen und die Anpassung an verschieden hohen Spritzdruck durch unterschiedlich große Kolbenzylinder mit Kolben vorzunehmen. Nach einer Ausgestaltung ist daher vorgesehen, daß der Kolbenzylinder als getrenntes Teil mit dem Schneckenzylinder lösbar verbunden ist.A piston injection molding machine is also known which is used for liquefaction of the material has a separate, heated screw cylinder The screw cylinder with the snow requires separate drive means and is with the piston cylinder the injection unit; coupled via a connector. With this piston injection molding machine can control the condensing capacity in the screw cylinder and the injection pressure in the piston cylinder can be varied almost independently of each other. The disadvantage of this piston injection molding machine with a screw liquefaction unit lies in the increased expenditure on drive means and heating capacity9 since two separate, expensive cylinders are provided sand, another Disadvantage is, in addition to the unfavorable structure, the mostly leaky coupling point between the two units through which the liquefied material enters the piston cylinder of the Injection unit is introduced. It is an object of the invention to provide a screw injection molding machine to improve so that the condensing performance and the injection pressure here too can be varied as independent sizes. The screw unit for one Plastic- Injection molding machine is characterized according to the invention in that the screw all the end face a stepped piston in cross section with at least one to the screw cylinder carries continuous flow channel and that the piston in one appropriately graded piston cylinder is guided and via a front of the entrance to the flow channel arranged sealing collar the seal between screw and Piston cylinder executes. With this configuration of the screw unit can without Increase in drive costs, independence between the condensing capacity and the injection pressure can be achieved. The maximum condensing capacity can be achieved by yourself can be fully utilized at high spray pressure. It is convenient to use the screw cylinder to be designed with the screw for good intake performance and high condensing performance and the adaptation to different injection pressures by means of piston cylinders of different sizes to make with piston. According to one embodiment it is therefore provided that the piston cylinder is detachably connected as a separate part with the screw cylinder.
Der Kolben kann nach einer Äusgestaltung einstückig mit der Schnecke hergestellt sein. Da die Schnecke nur bei eimer Beschädigung ausgewechselt werden muß, empfieht es sich auch den Kolben als getrenntes Teil lösbar mit der Schnecke zu verbinden. Eine Kunststoff- Spritzgießmaschine kann dann sehr schnell auf eInen anderen Spritzdruck ausgelegt werden, ohne das gesamte Spritzaggregat ausbauen zu müssen.According to one design, the piston can be made in one piece with the screw be made. Since the worm can only be replaced if the bucket is damaged it is advisable to use the piston as a separate part that can be detached from the worm connect to. A plastic injection molding machine can then very quickly on one other injection pressure can be designed without having to remove the entire injection unit have to.
Der Lauf des Kolbens in dem Kolbenzylinder wird dadurch erleichter, daß der Kolben über ein abgesetztes Teil in den Dichtungsbund übergeht. Der Kolbenist im Kolbenzylinder und der Dichtungsbulld Ilil Schneckenzylinder gleitend und abdichtend @eführt.This makes it easier for the piston to run in the piston cylinder, that the piston merges into the sealing collar via an offset part. The pistonist sliding and sealing in the piston cylinder and the sealing bulld Ilil screw cylinder @ leads.
tr Vaterialfluß durch den Kolben wird dadurch begünstigt, das der Fließkanal im Kolben als Mittenbohrung gestaltet ist, die sich im Dichtungsbund strahlenförmig in den SchneckenlixPl er ers-treclet.The flow of material through the piston is favored by the fact that the Flow channel in the piston is designed as a center bore that is located in the sealing collar Radial in the SchneckenlixPl er-treclet.
T)i;ilt Kunsststoffmasse, die über die Gleitflächen zwischen dem Kolben und dem Kolbenzylinder, bzw. zwischen dem Dichtungsbund und dem Schneckenzylinder in den Bereich zwischen dem Kolben und dem Dichtungsbund eindringt, zu keiner Störung führt, ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß der Kolbenzylinder und/oder der Schneckenzylinder im Bewegungsbereich des abgesetzten Kolbenteiles mindestens eine Entleerungsöffnung trägt.T) i; ilt plastic mass, which over the sliding surfaces between the Pistons and the piston cylinder, or between the sealing collar and the screw cylinder penetrates into the area between the piston and the sealing collar, does not cause any disturbance leads, it is provided according to a further embodiment that the piston cylinder and / or the screw cylinder in the range of motion of the offset piston part carries at least one emptying opening.
Die Rückflußspere beim Spritzhub der kombinierten Kolben-Schnecke läßt sich in einfacher Weise dadurch realisieren, daß die Austrittsöffnung des Fließkanals im Kolben eil-e Dichtungsfläche für eine Verschlußkugel trägt, die in einem Käfig mit Piließöffnungen gehalten ist.The reflux barrier during the injection stroke of the combined piston-screw can be implemented in a simple manner in that the outlet opening of the flow channel in the piston eil-e sealing surface for a locking ball, which is in a cage is held with pilie openings.
Der Austausch des Kolbensylinders mit dem Kolben wird nach einer weiteren Ausgestaltung dadurch erleichtert, daß der Schneckenzylinder und der Kolbenzylinder über getrennte Heizbänder geheizt sind.The replacement of the piston cylinder with the piston is carried out after another Design facilitated by the fact that the screw cylinder and the piston cylinder are heated by separate heating bands.
Die Einzugsleistung der Schnecke wird dadurch verbessert, daß die Schnecke im Einzugsbereich eine große Gangtiefe aufweist, was mit zunehmendem Schneckendurchrnesser besser realisierbar ist. Da bei großem Schneckendurchmesser auch eine große Einzugsöffnung vorgesehen werden kann, läßt sich auch grobes Mahlgut einwandfrei verarbeiten.The intake performance of the screw is improved by the fact that the The screw has a large flight depth in the feed area, which increases with the screw diameter is more feasible. Because with a large screw diameter, there is also a large intake opening can be provided, even coarse regrind can be processed properly.
Eine ausgezeichnete Verflüssigung im Schneckenzylinder wird dadurch erreicht, daß die Schnecke dem Kolben zugekehrt eine Bereich mit sehr kleiner Gangtiefe aufweist. tinte Schnecke mit großem Durchmesser bringt eine verbesserte Vorverflüssigung, da die Reibungsfläche selbst bei kurzer Schnecke groß gewählt werden kann.Excellent liquefaction in the screw cylinder is thereby achieved achieves that the screw facing the piston an area with a very small thread depth having. large diameter ink screw brings improved pre-liquefaction, because the friction surface can be selected to be large even with a short screw.
Die Erfindung wird an Hand eines im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels eines Schnecken- Aggregates nähdr erläutert.The invention is based on an exemplary embodiment shown in section a screw unit sewdr explained.
Das Schnecken- Aggregat besteht aus dem beheizten Schneckenzylinder 10 und dem beheizten Kolbenzylinder 21, der über de) Flansch 22 und angedeute Befestigungsmittel 24 lösbar mit dem Schneckenzylinder 10 verbunden ist. Da das Schnecken- Aggregat auf große Verflüpssigungsleistung ausgelegt werden soll, wird der Durchmesser der Schneckenzylinder- Innenbohrung 15 groß gewählt. Zur Erreichung eilies großen Spritzdruckes ist der Durchmesser der Kolbenbohrung 27 kleiner gewählt. Da der Kolbenzylinder 21 vom Schneckenzylinder 10 gelöst werden kann, ist bei gleichbleibender, großer Verflüssigungsleistung durch den Austausch des Kolbenzylinders 21 mit dem Kolben 25 eine einfache Anpassungsmöglichkeit an verschieden hohe Spritzdrücke geschaffen.The screw unit consists of the heated screw cylinder 10 and the heated piston cylinder 21, the above de) flange 22 and indicated fastening means 24 is detachably connected to the screw cylinder 10. Since the snail Aggregate should be designed for a large liquefaction capacity, the diameter of the Worm cylinder inner bore 15 selected to be large. To achieve a large injection pressure the diameter of the piston bore 27 is selected to be smaller. Because the piston cylinder 21 can be detached from the screw cylinder 10, is the same, large Condensing performance by replacing the piston cylinder 21 with the piston 25 created a simple adaptability to different high injection pressures.
ijit Stirnseite der Schnecke 11 mit dem schraubenförmig verlaufenden Fördersteg 12 ist über die Schraubverbindungen 20 lösbar mit dem Kolben 25 verbunden. Dieser Kolben 25 ist in dem Kolbenzylinder 21 geführt und auf die Innenbohrung 27 angepaßt.ijit the end face of the screw 11 with the helical one Conveying web 12 is detachably connected to piston 25 via screw connections 20. This piston 25 is guided in the piston cylinder 21 and onto the inner bore 27 customized.
Er geht über das abgesetzte Verbindungsteil 17 in einen Dichtungsbund 14 über, der auf die innenbohrung 15 des Schneckenzylinders 13 angepaßt st. Dieser Dichturigsbund 14 übernimmt die Trennung zwischen dem Schneckenzylinderraum 13 und dem Kolbenzylinderraum 26. Die Verbindung dieser beiden Räume 13 und 2G übernehmen die Mittenbohrung 18 in dem Kolben 25 und dem Kolbenabsatz 17, sowie die im Dichtungsbund 14 strahlenförmig nach außen führenden und in den Schneckenzylinderrlulll 13 mündenden Fließkanäle 15.He goes over the remote connecting part 17 in a sealing collar 14 over, which is adapted to the inner bore 15 of the screw cylinder 13 st. This Dichturigsbund 14 takes over the separation between the screw cylinder space 13 and the piston cylinder space 26. Take over the connection of these two spaces 13 and 2G the central bore 18 in the piston 25 and the piston shoulder 17, as well as the one in the sealing collar 14 radiating outwards and opening into the screw cylinder rlulll 13 Flow channels 15.
Die Austrittsöffnung der Mittenbohrung 18 im Kolben 25 ist als Anlagefläche 31 für eine Verschlußkugel 28 audgebildet.The outlet opening of the central bore 18 in the piston 25 is used as a contact surface 31 for a locking ball 28 audgebilden.
Die Verschlußkugel 28 ist in einem Käfig 29 mit Fließöffnungen 30 gehalten.The locking ball 28 is in a cage 29 with flow openings 30 held.
In ein Innengewinde 33 des Kolbenzylindere 21 ist eine Spritzdüse 32 mit der Spritzöffnung 34 eingeschraubt. Die neue, Kombinierte Kolben-Schnecke wird in gleicher Weise Wie eine bekannte Schnecke angetrieben, so daß auf der Antriebsseite kein zusätzlicher Aufwand erforderlich wird.In an internal thread 33 of the piston cylinder 21 is a spray nozzle 32 screwed in with the spray opening 34. The new, combined piston screw is driven in the same way as a known worm, so that on the drive side no additional effort is required.
Zn der Zeichnung ist die Kolben-Schnecke in der Endstellung nach dem Spritzhub gezeigt. Die Verschlußkugel 28 wird dabei gegen die Anlagefläche 31 gedrückt. Der Materialrückfluß Über den Fließkanal 18 ist dabei verhindert.In the drawing, the piston screw is in the end position after Injection stroke shown. The locking ball 28 is pressed against the contact surface 31. The backflow of material through the flow channel 18 is prevented.
Beim folgenden Fördergang wird diu Schnecke 11 zusammen mit den Kolben 25 in Drehbewegung versetzt. Das über den Xördersteg 12 der Schnecke 11 geförderte Material wird bezonders im Endbereich der Schnecke 11 mit der kleinen Gang tiefe an der heißen Zylinderwand 1u gerieben und so schnell und gründlich verflüssigt , Das verflüssigte Material dringt an der Stirrlseite der Schnecke 11 in die Fließkanäle 15 elii und wird über die Mittenbohrung 18 weitergeführt. Die Verschlußkugel 28 wird von der Anlagefläche 31 abgehoben und gegen den Käfig 29 gedrückt. Das verflüssigte Material tritt über die oeffnungen 30 aus und es bildet sich zwischen der Spritzdüse 32 und dem Kolben 25 ein Materialpolster, das in bekannter Weise die Schnecke 11 mit dem Kolben 25 zurückstellt. Bei dieser Rückstellbewegung dichten der Kolben 25 im Kolbenzylinder 21 und der Dichtungsbund 14 im Schneckenzylinder 10 ab.In the following conveyor pass, the screw 11 comes together with the piston 25 is set in rotary motion. That over the Xördersteg 12 of the screw 11 conveyed material is particularly in the end area of the screw 11 with the small Aisle deep rubbed on the hot cylinder wall 1u and liquefied so quickly and thoroughly The liquefied material penetrates the flow channels on the spiral side of the screw 11 15 elii and is continued via the central bore 18. The locking ball 28 is lifted off the contact surface 31 and pressed against the cage 29. The liquefied Material exits through openings 30 and forms between the spray nozzle 32 and the piston 25 a material cushion, which in a known manner the screw 11 resets with the piston 25. The piston seals during this return movement 25 in the piston cylinder 21 and the sealing collar 14 in the screw cylinder 10.
Erreicht die Schnecke 11 die vorgegebene Endstellung, dann wird die Schnecke 11 mit dem Kolben 25 in Richtung der Spritzdüse 32 axial verstellt. Die Verschlußkugel 28 verhindert einen Rückfluß des verflüssigten Materials in den Schneckenzylinderraum 13. Für den Spritzdruck an der Spritzöffnung 34 der Spritzdüse 32 ist jetzt der Querschnitt des Kolbenzylinderraumes 27 und nicht mehr der Querschnitt des Schneckenzylinderraumes 13 maßgebend. Es ist einleuchtend, daß der Kolbenzylinder mit dem Kolben bei diesem Aufbau des Schnecken-Aggregates optimal an den Spritzdruck angepaßt werden kann, während der Schneckenzylinder mit der Schnecke optimal an die Einzugs- und Verflüssigungsleistung aligepaßt werden kann.If the screw 11 reaches the predetermined end position, then the The screw 11 with the piston 25 is axially adjusted in the direction of the spray nozzle 32. the Closure ball 28 prevents the liquefied material from flowing back into the screw cylinder space 13. For the spray pressure at the spray opening 34 of the spray nozzle 32 is now the Cross section of the piston cylinder space 27 and no longer the cross section of the screw cylinder space 13 decisive. It is evident that the piston cylinder with the piston in this The structure of the screw unit can be optimally adapted to the injection pressure, while the screw cylinder with the screw is optimal for the intake and liquefaction performance can be matched.
Die Gleitfläche 35 zwischen dem Dichtungsbund 14 und der Schneckenzylinder-Innenbohrung 16 kann besonders nach langer Betriebszeit der Spritzgießmaschine Kunststoffmasse durchlassen. Dasselbe gilt auch für die Gleitfläche zwischen dem Kolben 25 und der Kolbenzylinder-Irnienbohrung 27. Diese Kunststoffmasse kann durch eine Entleerungsöffnung 23 austreten, die vorzugsweise nach der MaschinensU=ediläche gerichtet ist. Diese Entleerungsöffnung 23 muß im ewegungsbereich des Kolbenabsatzes 17, zwischen dem Kolben 25 und de :i Dichtungsbund 14 liege.The sliding surface 35 between the sealing collar 14 and the inner screw cylinder bore 16, especially after a long period of operation of the injection molding machine, plastic compound can be used let through. The same also applies to the sliding surface between the piston 25 and the Piston cylinder inner bore 27. This plastic compound can pass through an emptying opening 23 exit, which is preferably directed towards the machine surface. These Emptying opening 23 must be in the ewegungsbereich of the piston shoulder 17, between the Piston 25 and de: i sealing collar 14 lying.
das gezeigte Ausführungsbeispiel darf nicht als Beschränkung der erfindung betrachtet werden. Andere Befestigungsarten wischen dem Kolbenzylinder und dem Schneckenzylinder, sowie zwischen dem Kolben und der Schnecke, liegen im Rahmen der Erfindung. Der Kolben kann nach einer anderen Ausgestaltung auch einstückig mit der Jchllecke hergstellt werden. Auch die Verbindung zwischen dem Schneckenzylinderraum und dem Kolbenzylinderraum kann über anders geführte und ausgebildete Fließkanäle geschaffen werden.The embodiment shown must not be considered a limitation of the invention to be viewed as. Other types of attachment between the piston cylinder and the screw cylinder, as well as between the piston and the screw are within the scope of the invention. Of the According to another embodiment, the piston can also be manufactured in one piece with the joint will. Also the connection between the screw cylinder space and the piston cylinder space can be created via differently guided and designed flow channels.
Claims (12)
Priority Applications (2)
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| DE19702028408 DE2028408A1 (en) | 1970-06-09 | 1970-06-09 | Injection moulding machine - with a screw carrying a piston |
| CH825771A CH539498A (en) | 1970-06-09 | 1971-06-07 | Plastic screw injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19702028408 DE2028408A1 (en) | 1970-06-09 | 1970-06-09 | Injection moulding machine - with a screw carrying a piston |
Publications (1)
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|---|---|
| DE2028408A1 true DE2028408A1 (en) | 1971-12-16 |
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ID=5773498
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Country Status (2)
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| DE (1) | DE2028408A1 (en) |
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1970
- 1970-06-09 DE DE19702028408 patent/DE2028408A1/en active Pending
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1971
- 1971-06-07 CH CH825771A patent/CH539498A/en not_active IP Right Cessation
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| AT525100B1 (en) * | 2021-05-20 | 2023-05-15 | Engel Austria Gmbh | Injection unit for a molding machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH539498A (en) | 1973-07-31 |
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