DE2228226A1

DE2228226A1 - Dichtheitspruefvorrichtung fuer hohlkoerper, insbesondere fuer druckgasbehaelter od.dgl

Info

Publication number: DE2228226A1
Application number: DE19722228226
Authority: DE
Inventors: Hermann Roecher
Original assignee: SIEBEL STAHLFLASCHEN
Current assignee: SIEBEL STAHLFLASCHEN
Priority date: 1972-06-09
Filing date: 1972-06-09
Publication date: 1974-01-03
Also published as: FR2188162B3; DD104626A5; DE2228226C3; FR2188162A1; ES415724A1; IT988989B; DE2228226B2; BE800728A; NL7307919A

Description

PATENTANWALT Minchen, den 9- Juni 1972

Dipl.-Ing. E. F. EITNER

8OOO München OO 8chlotthauerstraS· 3

TaL (OBII) 652321 2228226

Firma WiIh. S i e b e 1 , Stahlflaschenfabrik - Behälterbau, Freuderiberg, Kreis Siegen

Dichtheitsprüfvorrichtung für Hohlkörper, insbeson· dere für Druckgasbehälter od.dgl.

Die Erfindung betrifft eine Dichtheitsprüfvorrichtung für Hohlkörper, insbesondere für Druckgas-· behälter od.dgl., bei der ein an eine Prüfdruckleitung angeschlossenes Prüfgerät lösbar rait dem zu prüfenden Behälter wie z.B. einem Tank, einer Stahlflasche usw. verbunden wird.

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Druckbehälter dieser Art müssen nach ihrer Herstellung und gegebenenfalls auch später in bestimmten Zeitabständen im Beisein eines technischen Sachverständigen einer Druckprüfung, insbesondere einer V/asserdruckprüfung unterworfen werden* Die Durchführung einer solchen Prüfung ist bisher verhältnismäßig umständlich und vor allem bei der Abnahme der Behälter im Herstellungswerk ziemlich zeitraubend. Im allgemeinen wird das Prüfgerät von Hand mit dem zu prüfenden Behälter verschraubt oder verklammert, wozu meist mehrere Arbeitskräfte benötigt werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dichtheitsprüfvorrichtung zu schaffen, mit dessen Hilfe die Abnahme der Druckprüfung wesentlich schneller, rationeller und mit geringerer Mühe vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Prüfgerät mittels einer druckmittelbetätigten Spannvorrichtung an dem zu prüfenden Behälter anbringbar ist, Dies kann praktisch auf verschiedene Weiise durchgeführt werden.

Gemäß einer besonders- einfachen und vorteilhaften Au s.füll rung sf orrn der' Erfindung ist zu diesem Zweck

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auf einer Grundplatte des Prüfgerätes ein Druckmittel- .· zylinder mit einem Kolben angeordnet, dessen Kolbenstange durch eine Befestigungsbohrung der Grundplatte und durch eine Befestigungsbohrung einer der Grundplatte entsprechenden Anschlußplatte des Behälters in den Behälter einführbar und an der Anschlußplatte verriegelbar ist. Dabei kann die Verriegelungseinrichtung ihrerseits auch wieder auf verschiedene Weise ausgebildet sein.

Eine einfache und zweckmäßige Ausführungsform der Verriegelung besteht erfindungsgemäß darin, daß das freie Ende der Kolbenstange des Druckmittelzylinders mit einem Spannkopf versehen ist, in welchem radial verschiebbare Spannbacken gelagert sind, deren obere Anschlagflächen in.der Verriegelungsstellung des Spannkopfes gegen eine die Befestigungsbohrung der Anschlußplatte umgebenpäe untere Anschlagfläche der Anschlußplatte stoßen. Diese Verriegelung kann auf einfache Weise von außen her von Hand betätigt werden, jedoch wäre auch eine Betätigung mit Hilfe einer Druckmittelsteuerung möglich.

Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung kann das Prüfgerät leicht, rasch und mühelos auf dem zu prüfenden

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Behälter befestigt und nach Vornahme der Druckprüfung wieder von dem Behälter gelöst werden. Dies ermöglicht eine laufende Prüfung einer beliebigen Anzahl von Behältern sozusagen am laufenden Band. Zu diesem Zweck kann das Prüfgerät z.B. mittels eines Seilzuges und eines Gegengewichtes heb- und senkbar über der Druckprüfstelle angeordnet werden, welcher die zu prüfenden Behälter fortlaufend z.B. aus einem Behältermagazin zugeführt werden.

Das Prüfgerät weist verschiedene Ventile und Anschlüsse auf, die mit entsprechenden Anschlüssen des zuprüfenden Behälters in Verbindung gebracht werden müssen. Gemäß einer einfachen und vorteilhaften Aus_oestaltung der Erfindung sind die betreffenden Anschlüsse einerseits in der Grundplatte des Prüfgerätes und andererseits in der Anschlußplatte des Behälters vorgesehen. Zu diesem Zweck weist die Anschlußplatte des Behälters beispielsweise neben der Befestigungsbohrung eine Entlüftungsbohrung, eine Vorfüllbohrung und eine Druckfüllbohrung auf, welchen Bohrungen in der Grundplatte des Prüfgerätes neben der Befestigungsbohrung die Mündungen eines Entlüftungskanals, eines Vorfüllkanals und eines Druckfüllkanals entsprechen. Das Prüfgerät selbst ist mit einem an den Entlüftungskanal angeschlossenen Entlüftungsventil, einem 309881/0089

an den Vorfüllkanal angeschlossenen Vorfüllventil und einem an den Druckfüllkanal angeschlossenen Hochdruckventil versehen, welches mit einer Hochdruckleitung -verbunden werden kann. Mit Hilfe eines solchen Prüfgerätes lassen sich alle bei der Druckprüfung erforderlichen Arbeitsvorgänge bequem und rasch ausführen, .wie in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsforrn beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht und in Draufsicht einen zu prüfenden Behälter,

Fig. 2 eine Draufsicht des Behälters mit aufgesetztem Prüfgerät,

Fig. 3 eine Stirnansicht des Prüfgerätes mit irn Schnitt dargestelltem Behälter,

Fig. 4 eine Draufsicht des Prüfgerätes, Fi₀. 5 eine Seitenansicht des Prüfgerätes,

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Fig. 6 eine entgegengesetzte Seitenansicht des Prüfgerätes,

Fig. 7 eine Stirnansicht des Prüfgerätes,

Fig. 8 eine entgegengesetzte Stirnansicht des Prüfgerätes, .

Fig. 9 eine der Fig. β entsprechende Seitenansicht des Prüfgerätes mit im Schnitt dargestelltem Druckmittelzylinder,

Fig.10 in größerem Maßstab für sich herausgezeichnet die Verriegelungsvorrichtung im vertikalen Längsschnitt und im Querschnitt nach der Linie A - A in Ihrer Arbeitsstellung,

Fig. 11 die Verriegelungsvorrichtung entsprechend Fig. 10 in ihrer neutralen Ruhestellung, und

Fig.12 in größerem Maßstab für sich herausgezeichnet die Anordnung der Gummidichtringe zwischen der Grundplatte des Prüfgerätes und der Anschlußplatte des Behälters.

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Die DichtheitsprUfvorrichtung ist beispielsweise" zum Abdrücken eines kesseiförmigen Druckgas- oder Druckluftbehälters 1 bestimmt, in dessen zylindrischen Wandungsteil eine rechteckige Anschlußplatte 2 mit ebener Oberfläche eingeschweißt ist. Diese Anschlußplatte hat wenigstens vier Bohrungen, nämlich eine Befestigungsbohrung 3* eine Entlüftungsbohrung 4, eine Vorfüllbohrung 5 und eine Druckfüllbohrung 6.

Das Prüfgerät hat eine der Anschlußplatte 2 entsprechende rechteckige Grundplatte 7 mit einer Befestigungsbohrung 8, einem Entlüftungskanal 9, einem Vorfüllkanal 10 und einen Druckfüllkanal 11. Die Mündungen der Bohrungen 8, 9.» 10 und 11 sind mit Gummidichtringeη 12 versehen. Wenn das Prüfgerät mit seiner-Grundplatte J auf die Anschlußplatte 2 des Behälters 1 aufgesetzt wird, liegen die Bohrungen 8, 9, 10 und 11 genau über den Bohrungen 3* ^* und 6 und werden, sobald die Platten 2 und 7 fest zusammengezogen werden, durch die Gummidichtringe jb? 12 vollständig nach außen abgedichtet.

Das Zusammenziehen der Platten 2 und 7 erfolgt auf hydraulischem Wege. Zu diesem Zweck ist auf der Grundplatte 7 des Prüfgerätes ein Hydraulikzylinder 1J

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befestigt, der oben von einem Zylinderdeckel 14 abgeschlossen ist.. In dem Zylinderraum I5 ist ein Kolben 16 verschiebbar, welcher auf einer hohlen Kolbens&sgHx!^ stange I7 befestigt 10t. Die Kolbenstan₀e

17 ist durch die Eefestigungsbohrung 8 der Grundplatte 7 hindurch_oeführt und an ihrem nach außen ragenden Ende mit einem Spannkopf 18 versehen. In dem Spannkopf

18 sind vier sich kreuzende Ria Radialschlitze I9 angeordnet , in denen vier Spannbacken 20 radial verschiebbar gelagert sind. Der Spannkopf 18 ist mit Ringnuten 21 versehen, die im Bereich der Radialschlitze I9 von entsprechend profilierten Einschnitten 22 der Spannbacken 20 überbrückt werden. Die Ringnuten 21 und die Einschnitte 22 dienen zur Aufnahme von elastischen Spiralfederringen 2~j, welche dafür sorgen, daß die Spannbacken 20 in ihre neutrale Stellung nach innen gedrückt werden. Außerdem verhindern die Spiralfederringe, daß die Spannbacken 20 au side η Radialschlit^en I9 herausfallen.

Die Spannbacken 20 sind an ihren der Längsbohrung 24 der Kolbenstange I7 bzw. des Spannkopfes 18 zugewandten Innenseiten mit Schrägflächen 25 versehen. Außerdem haben diese Innenseiten obere, nach innen geneigte Abschrägungen 26, welche zusammen eine Art Trichter bilden. In diesen Trichter ist das konische

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Ende 27 eines Druckstabes 28 einführbar, der in der Längsbohrung 24 der Kolbenstange I7 und des Spannkopfes 18 axial verschiebbar ist. Der Druckstab 28 verläuft in der Mittelachse des Hydraulikzylinders I35 nach oben und ist durch eine abgedichtete Lagerbohrung 29 des Zylinderdeckels 14 hindurch nach außen geführt. An seinem oberen Ende trägt der Druckstab 28 einen K kugelförmigen Handgriff jO.

Wenn der Druckstab 28 so weit nach oben herausgezogen ist, daß sich sein Konusende 27 oberhalb des Bereiches der Spannbacken 20 befindet, werden die Spannbacken 20 unter der Wirkung der Spiralfederringe 2^ vollständig in den Spannkopf 18 hineingeschoben und stehen nicht über den äußeren Umfang des Spannkopfes bzw. der Kolbenstange I7 hervor, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist. In diesem Zustand kann die Kolbenstange mit dem Spannkopf 18 unbehindert durch die Befestigungsbohrung j5 der Anaschlußplatte 2 hindurch in das Innere des Druckbehälters 1 eindringen, wenn der Kolben 16 in seine in Fig. 9 in gestrichelten Linien 16' angedeutete untere Stellung im Hydraulikzylinder 13 gedacht wird. Nunmehr wird der Druck- ^tab 28 aiittel..: seinem Handgriffes JO nach unten ^e- -ol.o^en, vio\ al äau Konucende 27 in den von den

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BAD ORIGINAL

Abschrägungen 2b gebildeten Trichter eindringt und beim weiteren Einschieben die 3pannbacken 20 entgegen der Wirkung der elastischen Spiralfederringe 23 radial nach au Sem spreizt. Wenn nun der Kolben 16 (i6')-von unten her mit Druck beaufschlagt wird, zieht er die Kolbenstange I7 mit ihrem Spannkopf 18 nach oben in die aus Fin·. 10 ersichtliche opannstellung, in der- sich die über den Außendurchmesser der Kolbenstange bnw. dec Spannkopf es 18 vorstehenden oberen Anschlag lachen 3I der Spannbacken 20 fest _ueten die die Befesti_oun_osb0hrun_to 3 umgebende Unterfläche J;2 der Anschlußplatte 2 legen (Fi₁V-. 10, 11). Dadurch wird Jas Prüfgerät mit. seiner Grundplatte 7 fest auf der Anschlußplatte 2 des Druckbehälters 1 gehalten, solange der Zylinderraum I5 unterhalb des Kolbens 15 unter Druck steht.

Die Druckbeaufschlagun_o des Kolbens 16 im Hydraulikzylinder 1> erfolgt durch eine Druckleitung welche über ein mittels sts eines Handgriffes 3^ betätigbares Ventil Zo ^an eine Hochdruckleitung 36 angeschlossen werden kann. Das durch die Hochdruckleitung 36 zugeführte Druckmittel steht unter einem Druck von ca. 33 - 4i situ. T-s Prüfen und Abdrücken des Drucl:- behältcrs 1 kr.mi i.uri::;e'ii' begiiner..

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An den Entlüftungskanal 9 der Grundplatte ¹J ist eine Leitung 37 angeschlossen, die über ein mittels eines Handgriffes 38 betätigbares Entlüftungsventil' 39 an eine Entlüftungsleitung 40 anschließbar ist.

Der Vorfüllkanal 10 der Grundplatte 7 ist durch eine Leitung 41 mit einem mittels eines Handgriffes 42 betätigbaren Vorfüllventil 43 verbunden, welches an eine Vorfülldruckleitung 44 angeschlossen ist, in der ein Druck von ?bhx ca. 7 atü herrscht. Das Entlüftungsventil 39 und das Vorfüllventil 43 werden geöffnet und. zunächst wird der Druckbehälter 1 gefüllt. Dann wird das Entlüftungsventil 39 geschlossen und der Druckbehälter durch das Vorfüllventil 43 auf ca. 7 atü Innendruck gebracht. Sodann wird auch dasWorf Uliventil 43 wie-^dar geschlossen.

Nunmehr wird ein Hochdruckventil 45 mittels seines Handgriffes 46 geöffnet, welches durch eine Hochdruekleituno 47 mit dem Druckfüllkanal 11 der Grundplatte 7 verbunden ist. Das Hochdruckventil 45 ist über einen Hochdruckschlauch 48 und ein Zwischenrohrstück 49 an die Hochdruckleitung J>6 angeschlossen, durch die auch über das Ventil >5 und die Druckleitung 53 der Zylinderraum I5 des Hydraulikzylinders I3 mit

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Hochdruck gespeist wird. Durch das öffnen des Hochdruckventils 4^lj.wird der Druckbehälter 1 auf den vorgeschriebenen Prüf druck von ca. 30 - 40 atü gebracht, worauf das Hochdruckventil 45 wieder geschlossen wird. Der Druckbehälter 1 ist jetzt bereit zur Prüfung und Abnahme durch den Sachverständigen.

Nach erfolgter Abnahme wird das Entlüftungsventil 39 geöffnet und dadurch der gesamte Druck aus dem Druckbehälter 1 abgelassen. Es bleibt nur noch übrig, das Prüfgerät von dem Druckbehälter 1 zu entfernen. Zu diesem Zweck ist ein besonderes Druckablaßventil 50 vorgesehen, welches mittels eines Handgriffes 51 betätigt werden kann. Das Ventil 50 ist einerseits über eine Leitung 52 mit dem Zylinderraum 15 des Hydraulikzylinders I3 verbunden und andererseits über eine Schlauchleitung 53 und ein Rohrstück 54 an die Entlüftungsleitung 4o angeschlossen. Nach dem öffnen des Ventils 50 entweicht der Druck aus dem Zylinderraum I5 des Hydraulikzylinders I3, so daß die Zugkraft des Kolbens 16 und damit die Spannung zwischen der Unterfläche 32 der Anschlußplatte 2 und den Anschlagflächen 3I der Spannbacken 20 aufhört. Das Ventil 50 wird dann sofort wieder geschlossen.

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Schließlich wird nun der Druckstab 28 mittels seines Handgriffes JO nach oben gezogen, wodurch das Konusende 27 aus dem Spannkopf 18 herausgezogen wird und die Spannbacken 20 freigegeben werden. Unter der Wirkung der Spiralfederringe 2j5 verschieben sich die Spannbacken 20 nach innen und verschwinden im Spannkopf 18. Jetzt kann das Prüfgerät mit seiner Grundplatte 7 von der Anschlußplatte 2 abgehoben werden, weil die Kolbenstange I7 mit dem Spannkopf 18 unbehindert durch die Befestigungsbohrung 3 hindurch herausgezogen werden kann.■

Um das Abheben des Prüfgerätes vom Druckbehälter 1 zu erleichtern, sind an dem Zylinderdeckel 14 zwei ösen 55 angebracht, an denen ein Seilzug befestigt wird, welcher über Bine stationäre Rolle geführt und an seinem freien Ende mit einem Gegengewicht versehen ist. Das Prüfgerät kann auf diese Weise leicht gehoben und gesenkt werden, während die zu prüfenden Druckbehälter fortlaufend aus einemBfehältermagazin zugeführt und in ihre Prüflage unter das Prüfgerät gebracht werden.

Zum Ablesen der Drücke sind Manometer 56, 57 und 58 an den Druckbehälter bzw. an den Hydraulikzylinder angeschlossen.

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Claims

Patentansprüche-;

Vi.J Dichtheitsprüfvorrichtung für Hohlkörper, insbesondere für Druckgasbehälter od.dgl., bei der ein an eine PrUfdruckleitung angeschlossenes Prüfgerät lösbar mit dem zu prüfenden Behälter verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät mittels einer druckmittelbetätigten Spannvorrichtung an dem Behälter (1) anbringbar ist.

2. Dichtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Grundplatte (7) des *rüfgerätes ein Druckmittelzylinder (1j5) mit einem Kolben ■ (16) angeordnet ist, dessen Kolbenstange (17) durch eine Befestigun^sbohrung (8) der Grundplatte (7) und durch eine Befestigungsbohrung (j5) einer der Grundplatte (7) entsprechenden Anschlußplatte (2) des Behälters (1) in den Behälter (1) einführbar und an der Ansdiußplatte (2) verriegelbar ist.

3· Dichtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Kolbenstange (17) mit einem Spannkopf (18) versehen ist, in welchem radial verschiebbare Spannbacken (20) gelagert sind, deren obere Anschlagflächen (31) in der Verriegelungsstellung des Spannkopfes gegen eine die Befestigungsbohrung (3) umgebende untere Anschlagflache (3²) der Anschliißplatte (2) stoßen. 309881/0089

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4. DichtheitsprUfvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3>, da- · durch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (17) mit von auflen steuerbaren Mitteln zur Betätigung der Verriegelung versehen ist.

5· DichtheitsprUfvorrichtung nach Anspruch ^gcst 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Längsbohrung (24) der Kolbenstange (17) ein Druckstab (28) verschiebbar ist, dessen konisches Ende (27) die Spannbacken (20) des Spannkopfes (18) entgegen der Wirkung einer RückfUhrkraft radial nach außen drückt.

6. DichtheitsprUfvorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstab (28) durch eine ab* gedichtete Lagerbohrung (29) des Zylinderdeckels (14) des Druckmittelzylinders (1j5) nach außen geführt und mit einem Handgriff (30) versehen ist.

7· Dichtheitsprüfνorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten der Spannbacken (20) obere, nach innen geneigte Abschrägungen (26) zwecks Bildung eines Einführungstrichters für das konische Ende (27) des Druckstabes (28) aufweisen.

8. Dichtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (2.) unter der Wirkung

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von mindestens einem Spiralfederring (23) in ihre innere, neutrale Stellung zurückführbar sind.

■ 9· Dichtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anschlußplatte (2) des Behälters (1) und der Grundplatte (7) des Prüfgerätes eine z.E. aus Gummiringen (12) bestehende Dichtung angeordnet ist.

10. Dichtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 1 und 2 b_w. 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatte (2) des Behälters (1) neben der Befestigungsbohrung (3) eine Entlüftungsbohrung (4), eine Vorfüllbohrung (5) und eine Di'Uukfüllbohrung (6) aufweist, denen in der Grundplatte (7) des Prüfgerätes neben der Eefestigungsbohrun.:.; (8) die !Bindungen eines Entlüftungskanals (9), eines Vorfüllkanals (10) und eines Druckfüllkanals (11) entsprechen.

11. Dichtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät mit einem an den Entlüftunjskanal (9) angeschlossenen Entlüftungsventil %2$.% (J'9)i einem an den Vorfüllkanal (1ü) angeschlossenen Vorfüllventil (4j)) und einem an den Druckfüllkanal (11) angeschlossenen Hochdruckventil (45) versehen i^t, welches mit einer Hochdruckleitung (;56) verbunden ist.

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12. Dichtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 1,2 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (I5) des Druckmittelzylinders (13) über eine Leitune (33) und ein Ventil "(35) an die Hochdruckleitung (36) anschließbar ist.

13. Dichtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (15) Druckmittelzylinders (13) über eine Leitung (52) und ein Druckablaßventil (50) an eine Auslaßleitung (40) anschließbar ist.

14. Dichtheitsprüfvorrichtun^ nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis I3, dadurch gekennzeichnet, da3 das Prüfgerät z.B. mittels eines Seilzuges und eines Gegengewichtes heb- und senkbar über der Prüfstelle, angeordnet ist, welcher die zu prüfenden Behälter fortlaufend z.B. aus einem Behältermagazin zugeführt werden.

<A**~Ä^C24/Vw^

*^3(EdSund F^E\jJner) Patentanwalt

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