DE2119523A1 - Resonant vibratory riddle - using two-mass system with energy storage springs - Google Patents

Resonant vibratory riddle - using two-mass system with energy storage springs

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DE2119523A1
DE2119523A1 DE19712119523 DE2119523A DE2119523A1 DE 2119523 A1 DE2119523 A1 DE 2119523A1 DE 19712119523 DE19712119523 DE 19712119523 DE 2119523 A DE2119523 A DE 2119523A DE 2119523 A1 DE2119523 A1 DE 2119523A1
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Johannes 4140 Rheinhausen Brüderlein
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Siebtechnik GmbH, 4330 Mülheim
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    • B07B1/40—Resonant vibration screens

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  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

The counterweight, mounted between the sidewalls of the riddle frame is joined to the main mass formed by the frame by rubber springs with non-linear characteristics brought about by the incorporation of air gaps between esp. two spring elements mounted on each side of the wll and on the counterweight. An eccentric drive to the two masses acts on their centre of gravity via an elastic coupling. The drive frequency is 50-80% lower than the self-resonant frequency. The riddle is independent of driveshaft speed and free from damping.

Description

Zwe imassen-Resonanzschwingsieb Die Erfindung betrifft ein Zweimassen-Resonanzschwingsieb mit zwischen den beiden Massen liegenden Energiespeicherfedern und quer in dem die Arbeitsmasse bildenden Siebkasten verlagerter Gegenschwingmasse.Two-mass resonance vibrating screen The invention relates to a two-mass resonance vibrating screen with energy storage springs lying between the two masses and transversely in which the Sieve box forming the working mass of displaced counter-oscillating mass.

Resonanzschwingsiebe, die als Zweimassen-Schwingsysteme arbeiten, haben eine Arbeitsmasse (Siebkastei und eine Gegensuhwingmasse. Das Abstimmungsverhältnis dieser beiden Massen ist je nach Konstruktion 1 : 3 bzw. kleiner als 1 : 1. Bei der Massenabstimmung 1 : 3 liegt. als Gegenschwingmasse ein Gegenrahmen um den Siebkasten herum bzw. der Siebkasten stützt sich auf dem Gegenrahmen ab und dieser ist über elastische Mittel mit dem Fundament od. dgl. verbunden.Resonance vibrating screens that work as two-mass vibrating systems, have a working mass (Siebkastei and a counter-swinging mass. The tuning ratio of these two masses is 1: 3 or less than 1: 1, depending on the design the mass vote is 1: 3. a counter frame around the sieve box as a counter-oscillating mass around or the screen box is supported on the counter frame and this is over elastic means with the foundation od. The like. Connected.

Bei einer Massenabstimmung kleiner als 1 : 1 ist die Gegenmasse quer zum Siebkasten verlagert und die Gegenmasse stützt sich über Lenker aut dem Siebkasten ab. Der Siebkasten stützt sich mittels elastischer Elemente am Fundament od. dgl. ab.If the mass is less than 1: 1, the counter mass is transverse relocated to the sieve box and the counterweight is supported by the handlebars on the sieve box away. The screen box is supported by elastic elements on the foundation or the like. away.

Resonanzsiebe mit querliegender Gegenschwingmasse und einem Abstimmungsverhältnis kleiner als 1 : 1 sind wirtschaftlicher als Resonanzschwingsiebe mit einem Abstimmungsverhältnis von-1 : 3.Resonance screens with a transverse counter-oscillating mass and a tuning ratio smaller than 1: 1 are more economical than resonance vibrating screens with a tuning ratio from-1: 3.

Es sind Resonansschwingsiebe bekannt, bei denen die Gegenschwingmasse in einem Kastenhohlträger quer im Siebkasten- angeordnet ist. Der Antrieb, ein Wuohtmassen-Antrieb, ist in dieser Gegenschwingmasse verlagert. Die Speicherfedern sind im Kastenhohlträger angeordnet und die Gegenschwingmasse- ist mittels Lenker am Siebkasten geführt. Diese Ausführung eignet sich nur für kleine bzw. leichtere Siebe. Die Anzahl der Speicherfedern ist durch den Kastenhohlträger begrenzt und der Ein- und Ausbau dieser Federn ist schwierig. Durch den Unwuchtantrieb werden die-Lenker zusätzlich aui Zug und Druck beansprucht, was infolge von Verschleißerscheinungen zu Schwierigkeiten an den Lenkern führen kann. Die Siebkonstruktion läßt nur eine geringe Nichtlinearität der Federkennlinie der Speicherfedern zu. Wird die Nichtlinearität größer, z.B. durch einen Luftspalt zwischen den Speicherfedern bzw. zwischen den Speicherfedern und der Arbeitsmasse oder der Gegenschwingmasse, treten Anlaufschwierigkeiten auf. Der Wuchtmassenantrieb ist dann meist nicht in der Lage, die Gegenschwingmasse über den Luftspalt anzuheben und den Einschwingvorgang einzuleiten. Infolge der geringen Nichtlinearität der Federkennlinien der Speicherfedern und iniolge des Wuchtmassenantriebes muß die Siebmaschine mit einer Betriebsfrequenz arbeiten, die nahe der Eigenfrequenz des Schwingsystems liegt, wodurch die Maschine ausserordentlich drehzahl- und dämpfempfindlich wird.Resonant vibrating screens are known in which the counter-vibrating mass is arranged in a hollow box support transversely in the Siebkasten-. The drive, a Wuohtmassen drive, is shifted in this counter-oscillating mass. The storage springs are in the box beam arranged and the counter-oscillating mass is guided on the screen box by means of a handlebar. This version is only suitable for small or lighter sieves. The number of Storage springs is limited by the hollow box girder and the installation and removal of this Feathers is difficult. Due to the imbalance drive, the links are also aui Train and pressure are stressed, which leads to difficulties as a result of signs of wear on the handlebars. The screen construction leaves only a small amount of non-linearity the spring characteristic of the storage springs. If the non-linearity becomes larger, e.g. through an air gap between the storage springs or between the storage springs and the working mass or the counter-oscillating mass, start-up difficulties occur. The balancing mass drive is then usually not able to override the counter-oscillating mass to raise the air gap and initiate the transient process. As a result of the low Non-linearity of the spring characteristics of the storage springs and iniolge of the balancing mass drive the screening machine must work with an operating frequency that is close to the natural frequency of the oscillation system, which makes the machine extremely sensitive to speed and damping will.

Es sind weitere Konstruktionen bekannt, bei denen die Gegenschwingmasse als Hohlkasten um einen festen Eauptträger des Siebkastens gebaut ist. Die Speicherfedern werden dabei an der Innenseite des Siebkastens links und rechts zur Mitte angeordnet. Der Antrieb liegt ausserhalb der Schwerpunktebene des Schwingsystems und ist ein Wuchtmassenantrieb.There are other known constructions in which the counter-oscillating mass as The box girder is built around a fixed main beam of the screen box. The storage springs are arranged on the inside of the sieve box on the left and right to the center. The drive lies outside the plane of the center of gravity of the oscillation system and is a Balancing mass drive.

Bei dieser Ausführung treten erhebliche Schwierigkeiten durch Drehschwingungen auf, die dem normalen Schwingvorgang überlagert sind und diesen nachteilig beeinflussen. Die Maschine reagiert mit Schieflaufen, was ZU Brüchen an den Lenkern und unter Umständen auch an den Siebkastenseitenwänden führt.In this design, considerable difficulties arise due to torsional vibrations which are superimposed on the normal oscillation process and adversely affect it. The machine reacts by skewing, resulting in breaks on the handlebars and underneath Certain circumstances also leads to the screen box side walls.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zweimassen-Resonanzschwingsieb zu schaften, welches nicht mit den Nachteilen der bekannten Anordnungen behaftet ist, wobei es insbesondere darum geht, eine drehzahl- und dämpfungsunempfindliche Maschine zu schaffen, bei der keine Anlaufschwieriglceften auftreten, wobei weiterhin auch die den normalen Schwingvorgang überlagernden Drehschwingungen vermieden werden sollen.The invention is based on the object of a two-mass resonance vibrating screen to establish, which does not suffer from the disadvantages of the known arrangements is, whereby it is particularly a question of a speed and damping insensitive To create a machine that does not have any starting difficulties and continues to do so the torsional vibrations superimposed on the normal vibration process can also be avoided should.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Zweimassen-Resonanzschwingsieb dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeicherfedern beidseitig jeder Siebkastenseitenwand angeordnet sind, derart, daß der Abstand der Resultierenden der jeweils einander hinsichtlich der beidseitigen Anordnung zur Siebka stense itenwand zugeordneten Speicherfedern von der Schwerachse der Gegenschwingmasse gleich dem Abstand der Schwerachse bis Mitte Siebkastenseitenwand ist, und daß zur Erregung des Zweimassensystems ein Exzenterantrieb mit elastischer Kopplung zwischen den beiden Massen vorgesehen ist.The two-mass resonance vibrating screen according to the invention is used to solve this problem characterized in that the energy storage springs on both sides of each sieve box side wall are arranged such that the distance between the resultants of each other with regard to the bilateral arrangement for Siebka stense itenwand associated Storage springs from the center of gravity of the counter-oscillating mass equal to the distance of the The center of gravity is to the middle of the sieve box side wall, and that for the excitation of the two-mass system an eccentric drive with elastic coupling between the two masses is provided is.

Die Vorteile eines derartigen Zweimassen-Resonanzschwingsiebes liegen im wesentlichen darin, daß einmal keine Anlaufschwierigkeiten auftreten und andererseits die Möglichkeit gegeben ist, das Resonanzschwingsieb mit querliegender Gegenschwingmasse weit ausserhalb der Resonanb des Schwingsystems in einem großen Drehzahlbereich mit jeder Drehzahl und sinnvoller Schwingbreite einzustellen.The advantages of such a two-mass resonance vibrating screen are essentially in the fact that on the one hand no start-up difficulties occur and on the other hand the possibility is given, the resonance vibrating screen with a transverse counter-oscillating mass far outside the resonance range of the oscillation system in a large one Speed range to be set with any speed and reasonable vibration range.

Erfindungsgemäß sinkt zwischen dem Siebkasten und der Gegenschwingmasse Federn mit einer nichtlinearen Federkennlinie eingebaut.According to the invention, there is a drop between the screen box and the counter-oscillating mass Built-in springs with a non-linear spring characteristic.

Erfindungsgemäß lassen sich vorzugsweise als Speicherfedern Gummispeicherfedern verwendens wobei in der Ruhelage des Zweimassensystems zwischen den Speicherfedern und der Arbeitsmasse oder der Gegenschwingmasse ein die nichtlineare Arbeitsweise der Gummispeicherfedern bestimmender Luftspalt vorhanden ist. Mittels dieses Luftspaltes lassen sich die Federkennlinien in ihrer Nichtlinearitat mehr oder weniger stark beeinilussen, so daß die Schwingbreite entsprechend der Siebleistung und der Eigenart des Siebgutes verschieden eingestellt werden kann.According to the invention, rubber storage springs can preferably be used as storage springs use where in the rest position of the two-mass system between the storage springs and the working mass or the counter-oscillating mass a non-linear mode of operation the air gap that determines the rubber storage springs is present. By means of this air gap the spring characteristics can be more or less strong in their non-linearity inilussen, so that the amplitude according to the sieve performance and the characteristics of the material to be screened can be set differently.

Zu diesem Zweck ist die Breite des Lurtspaltes vorzugsweise veränderbar.For this purpose, the width of the Lurtspaltes can preferably be changed.

Das erfindungsgemäße Resonanzschwingsieb kann dadurch vorzugsweise in einem Bereich von 50 - 80% unterhalb der Eigenfrequenz des Zweimassensystems arbeiten.The resonance vibrating screen according to the invention can thereby preferably in a range of 50 - 80% below the natural frequency of the two-mass system work.

Der Antrieb erfolgt über eine in Wälzlagern laufende Exzenterwelle und über zwei Exzenterstangen mit Koppeliedern vom Siebkasten auf die Gegenschwingmasse, und der Exzenterantrieb arbeitet gemäß einer bevorzugtenAusführungsform der Erfindung in der Schwerpunktsebene der beiden Massen.It is driven by an eccentric shaft running in roller bearings and via two eccentric rods with coupling links from the sieve box to the counter-oscillating mass, and the eccentric drive operates in accordance with a preferred embodiment of the invention in the center of gravity of the two masses.

Gemäß weiterer Erfindung ist der Exzenterradius mindestens 1 mm größer als der doppelte Luftspalt im Bereich der Speicherfedern.According to a further invention, the eccentric radius is at least 1 mm larger than twice the air gap in the area of the storage springs.

In der Zeichnung ist als AuSführungsbeispiel der Erfindung ein ,Zwe,imassen-Resonanzschwingsieb schematisch dargestellt, bei dem die Gegenschwingmasse quer zur Förderrichtung in der Arbeitsmasse (Siebkasten) angeordnet ist. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittansicht des Exzenterantriebes und Speicherfedersystems gemäß der Linie I-I in Fig.In the drawing, as an exemplary embodiment of the invention, a two-mass resonance vibrating screen is shown shown schematically, in which the counter-oscillating mass transversely to the conveying direction in the working mass (sieve box) is arranged. They show: FIG. 1 a schematic Sectional view of the eccentric drive and storage spring system along line I-I in Fig.

2; Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Re sonanzschw ingsiebe 5, und Fig. 3 in vergrößerter Darstellung eine im Schnitt wiedergegebene Detailansicht der zwischen Arbeitsmasse und Gegenschwingmasse angeordneten Speicherfeder. 2; Fig. 2 is a schematic representation of a side view of the invention Re sonanzschw ingsiebe 5, and Fig. 3 in an enlarged view in section reproduced detailed view of the arranged between the working mass and counter-oscillating mass Memory spring.

Der Siebkasten 1 mit seinen beiden in Längsrichtung verlaufenden Siebkastenseitenwänden 10 bildet die Arbeitsschwingmasse und ist mittels zur Schwingungsdämmung dienender Federn11 am Boden bzw. Fundament 12 abgestützt. Die beiden Siebkastenseitenwände 10 tragen einen querverlaufenden Hohlkastenträger 13, durch den sich die Gegenschwingmasse 4 erstreckt. Diese Gegenschwingmasse 4 ist mittels der lenker 3 mit der Arbeitsschwingmasse bzw. dem Siebkasten 1 verbunden. Zwischen der Arbeitsschwingmasse und der Gegenschwingmasse sind Gummispeicherfedern 2 angeordnet, die in jeweils zwei Federelemente 2a-2a unterteilt sind, von denen das eine Federelement mit der Arbeitsschwingmasse und das andere Federelement mit der Gegenschwingmasse 4 verbunden ist. Die Speicherfedern bzw. Energiespeicherfedern 2 sind jeweils beidseitig jeder Siebkastenseitenwand 10 angeordnet, derart, daß der Abstand der Resultierenden der jeweils miteinander hinsichtlich der beidseitigen Anordnung zur Siebkastenseitenwand zugeordneten Speicherfedern von der Schserachse (y) der Gegenschwingmasse 4 gleich dem Abstand der Schwerachse (y) bis Mitte Siebkastenseitenwand ist, so daß im Schwingungszustand des Zweimassensystems keine Drehschwingungen auftreten können.The sieve box 1 with its two sieve box side walls running in the longitudinal direction 10 forms the working oscillating mass and is used by means of vibration damping Springs 11 supported on the ground or foundation 12. The two sieve box side walls 10 carry a transverse hollow box girder 13 through which the counter-oscillating mass moves 4 extends. This counter-oscillating mass 4 is by means of the link 3 with the working oscillating mass or the sieve box 1 connected. Between the working oscillating mass and the counter oscillating mass rubber storage springs 2 are arranged, each subdivided into two spring elements 2a-2a are, one of which is a spring element with the working oscillating mass and the other The spring element is connected to the counter-oscillating mass 4. The storage springs or Energy storage springs 2 are arranged on both sides of each sieve box side wall 10, such that the distance between the resultants of each with respect to each other storage springs associated with the arrangement on both sides of the screen box side wall from the shear axis (y) of the counter-oscillating mass 4 is equal to the distance from the center of gravity (y) is up to the middle of the screen box side wall, so that in the oscillation state of the two-mass system no torsional vibrations may occur.

Die Erregung bzw. der Antrieb des Schwingsystems erfolgt mit, tels Exzenterantriebs 5, wobei die in geeigneter Weise angetriebene Exzentenvelle 14 mittels Stehlagern 6 gelagert ist, die aui dem die Arbeitsschwingmasse bildenden Siebkasten 1 bzw. dem starr mit dem Siebkasten 1 verbundenen Hohlkastenträger 13 befestigt ist. Der Exzenterantrieb 5 wirkt über Koppelfedern 7 unter Zwischenschaltung der an der Gegenschwingmasse 4 beSestigten Bügel 8 auf diese Gegenschwingmasse 4 ein.The excitation or the drive of the oscillation system takes place with, means Eccentric drive 5, the eccentric shaft 14, which is driven in a suitable manner is mounted by means of pillow blocks 6, which also form the oscillating mass Screen box 1 or the hollow box girder 13 rigidly connected to the screen box 1 is attached. The eccentric drive 5 acts via coupling springs 7 with the interposition the bracket 8 fastened to the counter-oscillating mass 4 onto this counter-oscillating mass 4 a.

Um bei auf Druck beanspruchbaren Gummispeicherfedern 2 bzw.In order to be able to use rubber accumulator springs 2 resp.

2a eine nichtlineare Kennlinie zu erhalten, befindet sich -in der Ruhe- bzw. Ausgangslage des Schwingsystems zwischen den beiuen Federelementen 2a ein Luftspalt x, dessen Breite je nach den gewünschten Betriebsbedingungen einstellbar ist.2a to obtain a non-linear characteristic is located in the Rest or starting position of the oscillation system between the two spring elements 2a an air gap x, the width of which is adjustable depending on the desired operating conditions is.

Die Resonanzabstimmung des Zweimassensystems ist so gewählt, daß die Betriebsdrehzahl der Siebmaschine in dem Bereich von 50 - 80% unterhalb der Resonanzlage des Zweimassen-Sch-v/ingsystems liegen kann. Durch Andern des Luft spaltes x im Bereich der Gummispeiherfedern 2 ist zu jeder Drehzahl jede gewünschte Einstellung der Schwingbreite (Schwingbreite = zweifache Amplitude der Schwingung) möglich. Auf diese Weise kann in einem großen Drehzahlbereich, z.B. zwischen 750 bis 950 Ulmin. gearbeitet werden, um in Verbindung mit dem eingestellten Luft spalt- die optimale Anpassung an die Siebleistung una das Siebgut zu gewährleisten.The resonance tuning of the two-mass system is chosen so that the Operating speed of the screening machine in the range of 50 - 80% below the resonance position of the two-mass swing system. By changing the air gap x im The area of the rubber reservoir springs 2 can be set to any desired setting at any speed the oscillation range (oscillation range = twice the amplitude of the oscillation) possible. In this way, a wide speed range, e.g. between 750 and 950 Ulmin. be worked to in conjunction with the set air gap- the to ensure optimal adaptation to the sieving performance and the material to be sieved.

Claims (8)

PatentansprücheClaims 1. Zweimassen-Resonanzsah.¢ingsieb mit zwischen den beiden Massen liegenden Energiespeicherfedern und quer in dem die Arbeitsmasse bildenden Siebkasten verlagerter Gegenschwingmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeicherfedern (2) jeweils beidseitig jeder Siebkastenseitenwand (10) angeordnet sind, derart, daß der Abstand der Resultierenden der jeweils einander hinsichtlich der beidseitigen Anordnung zur Siebkastonseitenwand (10) zugeordneten Speicherfedern (2) von der Schwerachse (y) der Gegenschwingmasse (4) gleich dem Abstand der Schwerachse (y) bis Mitte Siebkastenseitenwand ist, und daß zur Erregung des Zweimassensystems ein Exzenterantrieb (5) mit elastischer Kopplung (7) zwischen den beiden Massen vorgesehen ist.1. Two-mass resonance sieve with between the two masses lying energy storage springs and transversely in the sieve box forming the working mass displaced counter-oscillating mass, characterized in that the energy storage springs (2) are arranged on both sides of each sieve box side wall (10) in such a way that that the distance between the resultant of each other with respect to the two-sided Arrangement for the Siebkastonseitenwand (10) associated storage springs (2) from the The center of gravity (y) of the counter-oscillating mass (4) is the same as the distance between the center of gravity (y) to the middle of the sieve box side wall, and that to excite the two-mass system Eccentric drive (5) with elastic coupling (7) provided between the two masses is. 2. Resonanzschwingsieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherfedern nicht lineararbeitende Speicherfedern vorgesehen sind.2. resonance vibrating screen according to claim 1, characterized in that storage springs which do not work linearly are provided as storage springs. 3. Resonansschaingsieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherfedern Gummispeicherfedern (2) dienen und in der Ruhelage des Zweimassensystems zwischen den Speicherfedern (2) und der Arbeitsmasse oder der Gegenschwingmasse (4) ein die nichtlineare Arbeitsweise der Gummispeicherfedern (2) bestimmender Luftspalt (x) vorhanden ist.3. Resonansschaingsieb according to claim 1 or 2, characterized in that that rubber storage springs (2) serve as storage springs and in the rest position of the two-mass system between the storage springs (2) and the working mass or the counter-oscillating mass (4) an air gap that determines the non-linear operation of the rubber storage springs (2) (x) is present. 4. Resonanzschingsieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicherfedern Gummispeicherfedern (2) dienen und jede zwischen den beiden Massen angeordnete Gummispeicherfeder (2) in zwei Federelemente (2a-2a) aufgeteilt ist, von denen das eine an der Arbeitsmasse (1) und das andere an der Gegenschwingmasse (4) befestigt ist, und daß in der Ruhelage des Systems zwischen den beiden einander zugeordneten Federelementen (2a-2a) ein Luftspalt (x) freigelassen ist.4. Resonance sliding sieve according to claim 1 or 2, characterized in that that rubber storage springs (2) serve as storage springs and each between the two Masses arranged rubber storage spring (2) divided into two spring elements (2a-2a) one of which is on the working mass (1) and the other on the counter-oscillating mass (4) is attached, and that in the rest position of the system between the both mutually associated spring elements (2a-2a) an air gap (x) is left free. 5. Resonanzschwingsieb nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Luftspaltes (x) veränderbar ist.5. resonance vibrating screen according to claim 3 or 4, characterized in that that the width of the air gap (x) can be changed. 6. Resonanzschwingsieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsfrequenz vorzugsweise im Bereich von 50 - 80 unterhalb der Eigenfrequenz des Zweimassensystems liegt.6. resonance vibrating screen according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the operating frequency is preferably in the range of 50-80 below the natural frequency of the two-mass system. 7. Resonanzschwingsieb nach-einem der Ansprüche S bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterradius mindestens 1 mm größer ist als der doppelte Luftspalt (x) im Bereich der Speicherfedern (2).7. resonance vibrating screen according to one of claims S to 6, characterized in that that the eccentric radius is at least 1 mm larger than twice the air gap (x) in the area of the storage springs (2). 8. Rescnanzschw£ngsie'b nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterantrieb (5) in der Schwerpunktebene der beiden Massen arbeitet.8. Rescnanzschw £ ngsie'b according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the eccentric drive (5) in the center of gravity plane of the two masses is working.
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