DE3104926A1 - Control device for cooking, roasting or baking processes having a food thermometer - Google Patents

Control device for cooking, roasting or baking processes having a food thermometer

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Abstract

The food thermometer, via which the condition of the material being cooked can be picked off in order to control the process of cooking said material has (in addition to the temperature sensor) an indication device (which records the position of the sensor part inside or outside the food and the cooking condition of the food being heated) of an evaluation circuit which emits control criteria for the cooking processes as a function of the position of the sensor part. <IMAGE>

Description

Steuereinrichtung für Koch-, Brat- oder Backvorgänge mit einem Speisethermometer 1)ie vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für Koch-, Brat- oder Backvorgänge mit einem Speisethermometer mit spießartigem, einen Temperaturfühler aufweisender Fühlerteil, der mit der zu erhitzenden Speise in Kontakt gebracht und zur Temperatursteuerung verwendet wird.Control device for cooking, roasting or baking processes with a food thermometer 1) The present invention relates to a control device for cooking, roasting or baking processes with a food thermometer with a spit-like temperature sensor having sensor part, which is brought into contact with the food to be heated and used for temperature control.

Um Koch-, Brat- oder Backvorgänge zu steuern ist es bekannt, Speisethermometer zu verwenden, welche in das Koch-, Brat-oder Backgut eingeführt werden und den jeweiligen Temperaturzustand durch einen Temperaturfühler abgreifen. Der jeweils ermittelte Temperaturwert wird einer Stenerschaltung zugeführt, welche entsprechend dem angezeigten Istwert sind dem voreingegebenen Sollwert den iieizprozess steuert.To control cooking, roasting or baking processes, it is known to use food thermometers to use which in the cooking, roasting or Baked goods introduced and pick up the respective temperature status by means of a temperature sensor. The temperature value determined in each case is fed to a star circuit, which The heating process corresponds to the displayed actual value and the preset target value controls.

Derartige Maßnahmen haben sich für die Ablaufsteuerung cles Garungsprozesses als vorteilhaft erwiesen. Durch unsachgemäße handhabung des Speise thermometers oder durch sonstige Einflüsse ist es aber möglich, daß der Temperaturfühler entweder nicht in der Lage ist, die wahre Temperatur des Gargutes zu erfassen oder aber den erfaßten Temperaturwert an die Auswerteschaltung weiter zu leiten. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Temperaturfühler nicht ordnungsgemäß im Gargut steckt oder aus dem Gargut gänzlich herausgefallen ist bzw. auch dann, wenn das Gargut durch fehlerhafte Überhitzung verkohlt ist. Als weitere Fehlerquelle tritt.Such measures have proven useful for the control of the cooking process proven beneficial. Incorrect handling of the food thermometer or by other influences it is possible that the temperature sensor either is not able to detect the true temperature of the food or the to forward the recorded temperature value to the evaluation circuit. This is for example this is the case when the temperature sensor is not properly inserted in the food or has completely fallen out of the food or even if the food is through faulty overheating is charred. Another source of error occurs.

eine mangelhafte Verbindung des Speise thermometers mit der Auswerteschaltung in Erscheinung, die dadurch verursacht sein kann, daß die Steckverbindung nicht ordnungsgemäß hergestellt wird.a poor connection between the food thermometer and the evaluation circuit in appearance, which can be caused by the fact that the connector is not is properly established.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist rnrnmehr darin zu sehen, eine Steuereinrichtung bereitzustellen, welche das ordnungsgemäße Arbeiten eines Temperaturfühlers im größtmöglichen Maße sicherstellt.The object of the present invention is now to be seen in to provide a control device, which the proper functioning of a Temperature sensor to the greatest possible extent.

Eine Steuereinrichtung, welche diesen Anforderungen gerecht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß am Fühlerteil zusätzlich zum Temperaturfühler eine die Lage des Fühlerteils in- oder außerhalb der Speise bzw. den Garzustand der zu erhitzenden Speise registrierende Indikationseinrichtung einer Auswerteschaltung, welche in Abhängigkeit von der Lage des Fühlerteils Steuerkriterien für die Koch-, Brat- oder Backvorgänge abgibt, vorgesehen ist.A control device that meets these requirements, is characterized according to the invention that on the sensor part in addition to the temperature sensor one the position of the sensor part inside or outside of the food or the state of cooking the indication device of an evaluation circuit that registers the food to be heated, which, depending on the position of the sensor part, control criteria for the cooking, Roasting or baking processes is provided.

I)ttrel1 eine Steuereinrichtung mit diesen erfindungsgemäßen Merkmalen wird sichergestellt, daß erkannt wird, wenn die Normal bedingungen für den Temperaturfühler zur Steuerung des Garungsprozesses nicht gegeben sind. Die Indikationseinrichtung nahe des Bereichs des Temperaturfühlers am Fühlerteil ermittelt die ordnungsgemäße Anordnung des Temperaturfühlers im Gargut. Werden durch die Indikationseinrichtung abweichende Werte ermittelt und signalisiert, so schaltet die Auswerteschaltung den Garungsprozess ab. Es wird also sichergestellt, daß die Auswerteschaltung für den Temperaturfühler nicht unsachgemäß arbeitet. Damit.wird weitestgehend ausgeschlossen, daß das Gargut durch zu lange Garzeit verkohlt oder verdunstet. na im erkannten Fehlerfall der Garungsprozess sofort abgebrochen wird, wird keine unnötige Inergle vergeudet und sowohl das Gargut als auch das Gerät erden geschont.I) ttrel1 a control device with these features according to the invention ensures that it is recognized when the normal conditions for the temperature sensor to control the cooking process are not given. The indication device near the area of the temperature sensor on the sensor part determines the correct Arrangement of the temperature sensor in the food. Are by the indication device If deviating values are determined and signaled, the evaluation circuit switches the cooking process. It is thus ensured that the evaluation circuit for the temperature sensor does not work improperly. This largely excludes that the food will char or evaporate if the cooking time is too long. well im recognized If the cooking process is aborted immediately, there is no unnecessary inergle wasted and protects both the food and the appliance.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß als Indikationseinrichtung ein Leitwertfühler vorgesehen ist. Bevorzugterweise ist der Leitwertfühler in Form von zwei voneinander getrennten Kontakten eines elektrischen Indikations-Stromkreises ausgebildet und in unmittelbarer Nähe des vorzugsweise an der Fühlerspitze liegenden Temperaturfühlers angeordnet. Diese Ausgestaltung und Anordnung der Indikationseinrichtung ist auf auf und herstellungstechnisch besonders einfach und in der Funktionsweise sehr sicher. Durch die Indikationseinrichtung wird der Widerstandswert des Gargutes gemessen und als elektronisch verwertbare Steuerkriterium an die Auswerteschaltung weitergeleitet.According to a preferred embodiment, the control device according to the invention characterized in that a conductivity sensor is provided as the indication device is. The conductance sensor is preferably in the form of two separate sensors Contacts of an electrical indication circuit formed and in the immediate Arranged near the temperature sensor, which is preferably located at the sensor tip. This configuration and arrangement of the indication device is based on and manufacturing technology particularly simple and very safe to operate. Through the indication device the resistance value of the food is measured and evaluated electronically Control criterion forwarded to the evaluation circuit.

Als Auswerteschaltung ist nach einer bevorzugten Weiterbildung <1er erfindung ein Mikroprozessor vorgesehen. In diesem Zusammenhang ist die Indikationseinrichtung innerhalb einer Wheatstone-1 sehen-Brücke der Auswerteschaltung vorgeschaltet.According to a preferred development, the evaluation circuit is <1s invention provided a microprocessor. In this context is the indication device upstream of the evaluation circuit within a Wheatstone-1 see bridge.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Steuereinrichtung ist die Indikationseinrichtung innerhalb einer Widerstands-Frequenz-Umsetzerschaltung der Auswerteschaltung vorgeschaltet. Durch periodisch wiederholte Prüfvorgänge des jeweiligen Zustandes der Indikationseinrichtung ist eine Verbesserung der Meßvorgänge durchführbar.According to another embodiment of the control device, the indication device is connected upstream of the evaluation circuit within a resistance-frequency converter circuit. By periodically repeated testing of the respective status of the indication device the measurement processes can be improved.

Ausführungsbeispiele nach den Merkmalen der Erfindung sind anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. i einen Temperaturfühler mit einer Indikationseinrichtung, Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Auswertung der von einem derartigen Meßfühler gelieferten Meßwerte, Fig. 3 eine abgewandelte Schaltungsanordnung für die Meßwertaufbereitung der Indikationseinrichtung und Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Schaltungsanordnung zur Aufbereitung des von der Indikationseinrichtung gelieferten Meßergebnisses.Embodiments according to the features of the invention are based on the drawing described in more detail below. They show: FIG. 1 a temperature sensor with an indication device, FIG. 2 shows a circuit arrangement for evaluation of the measured values supplied by such a sensor, FIG. 3 shows a modified one Circuit arrangement for the processing of measured values of the indication device and Fig. 4 shows a further embodiment of a circuit arrangement for processing the from the measurement result delivered to the indication device.

Der Fühlerteil 1 eines Speisethermometers, welcher in das zu garende Gut zum Zwecke des für den Garungsprozess vorgesehenen Steuervorganges eingesteckt ist, weist an seiner Spitze eine NTC-Pille als Temperaturfühler 2 sowie als Indikationseinrichtung 3 zwei in Kunststoff vergossene und damit gegeneinander isolierte Kupferdrähte auf. Die elektronische Verbindung zu einer Auswerteschaltung erfolgt über ein vierdrähtiges isoliertes flexibles Kabel 4 bis zu einem Klinkenstecker 5, welcher zwei Kontaktbereiche 6 für die Tndikatoreinriehtung V und zwei Kontaktbereiche 7 für den Temperaturfühler 2 aufweist.The sensor part 1 of a food thermometer, which is in the to be cooked Well plugged in for the purpose of controlling the cooking process is, has at its tip an NTC pill as a temperature sensor 2 and as an indication device 3 two copper wires cast in plastic and thus insulated from one another. The electronic connection to an evaluation circuit is made via a four-wire isolated flexible cable 4 to a jack plug 5, which has two contact areas 6 for the indicator unit V and two contact areas 7 for the temperature sensor 2 has.

Der Klinkenstecker wird in eine Kontaktbuchse der Elektroilerdsteuerung eingesteckt, damit der Garungsprozess über das Speisenthermometer überwacht werden kann. Über die Indikationseinrichtung 3 wird der Leitwer-t des zu garenden Gutes über eine Widerstandsmessung ermittelt. Befindet sich die Indikationseinrichtung nicht im Gargut oder ungenügend int Gargut, so wird ein zu niedriger Leitwert zwischen dcn Enden der n(Iikationseinrichtung ermittelt und aus dieser Tatsache ein fehlerhafter Einsatz des Speisethermometers signalisiert und ausgewertet. In der gleichen Weise wirkt es sich aus, wenn der Klinkenstecker 5 nicht ordnungsgemäß in der Steckerbuchse der Auswerteeinrichtung eingesteckt ist.The jack plug is plugged into a contact socket of the electric heater control plugged in so that the cooking process can be monitored using the food probe can. The indicator 3 is used to display the guide value of the food to be cooked determined via a resistance measurement. The indication device is located not in the food or insufficiently in the food, too low a conductivity between The ends of the communication device are determined and from this fact a faulty one Use of the food thermometer is signaled and evaluated. In the same way it has an effect if the jack plug 5 is not properly inserted into the socket the evaluation device is plugged in.

rür die Auswertung der durch das Speisethermometer gelieferten Meßwerte dient gemäß Figur 2 eine Schaltungsanordnung unter Verwendung eines Mikroprozessors 8. Der temperaturveränderliche Widerstand 9 der NTC-Pille 2 liefert über einen Differenzverstärker 10 die ermittelten Steuerkriterien an den Mikroprozessor, welcher demDifferenzverstärker 10 das Sollwertkriterium zuführt.for the evaluation of the measured values supplied by the food thermometer serves according to Figure 2, a circuit arrangement using a microprocessor 8. The temperature-variable resistor 9 of the NTC pill 2 supplies via a differential amplifier 10 the determined control criteria to the microprocessor, which the differential amplifier 10 supplies the setpoint criterion.

1)ie Indikationseinrichtung 3 wird gemäß Fig. 2 durch eine Widerstands-Frequenz-Umsetzung nach der Ladungsbilanzbethode ausgewertet. Symbolish für das zu garende Gut ist ein Widerstandswert 11 zwischen Eingangsanschlüssen A und B der Schaltungsanordnung dargestellt. Über die dargestellte Schaltungsanordnung wird ein Kondensator 12 auf die Versorgungsspannung aufgeladen. Der Basis des Transistors 13 wird' vom Mikroprozessor 8 aus ein Abfragetakt zugeleitet, welcher den Transistor 13 impulsförmig durchsteuert. In der Durchsteuerphase wird der Kondensator 12 über den Widerstandswert 11 des Gargutes entladen. Die Entladungsgeschwindigkeit ist abhängig vom Widerstandswert 11. Über einen Differenzverstärker 14 wird das Meßergebnis an den Mikroprozessor 8 weitergeleitet.1) The indication device 3 is implemented according to FIG. 2 by means of a resistance-frequency conversion evaluated according to the charge balance method. Is symbolic of the food to be cooked a resistance value 11 between input terminals A and B of the circuit arrangement shown. A capacitor 12 is opened via the circuit arrangement shown the supply voltage charged. The base of transistor 13 is' from the microprocessor 8 from an interrogation clock, which controls the transistor 13 in a pulse-shaped manner. In the control phase, the capacitor 12 is via the resistance value 11 of the Unload the food. The rate of discharge depends on the resistance value 11. Via a differential amplifier 14 the measurement result is sent to the Microprocessor 8 forwarded.

Es kann normalerweise davon ausgegangen werden, daß ein für den lfitlerstanal 1i erfaßter Wert, welcher k1 kleiner ills e in Megaohm ist, bedeutet, daß der Temperaturfühl er or(inltntrsgemäß im Gargut ist. Damit ist anzunehmen, daß auch der Temperaturfühler 9 ordnungsgemäß arbeitet und seine Meßergebnisse für die Steuerung der Energiezufuhr herangezogen werden kann. Ein ermittelter Widerstandswert über 10 Megaohm würde bedeuten, daß der Temperaturfühler außerhalb des Gargutes sein dürfte, so daß die Garungsprozess-Steuerung abzuschalten ist. Werte zwischen ein Megaohm und zehn Megaohm dürften normalerweise zumindest nicht anhaltend auftreten.It can usually be assumed that one for the lfitlerstanal 1i recorded value, which k1 is less than ills e in megohms, means that the temperature sensor it is actually in the food. It can therefore be assumed that the temperature sensor 9 is working properly and its measurement results for the control of the energy supply can be used. A determined resistance value over 10 megohms would mean that the temperature sensor should be outside of the food, so that the The cooking process control must be switched off. Values between one megaohm and ten megaohms should normally not be sustained at least.

Sicherheitshalber empfiehlt sich eine Abschaltung der Garungsprozess-Steuerung bereits bei gemessenen Widerstandswerten über ein Megaohm.To be on the safe side, we recommend switching off the cooking process control even with measured resistance values above one megaohm.

Gemäß der Schaltungsanordnung nach Figur 3 wird der symbolische Gargutwiderstand 11 mittels einer Widerstandstoleranzmessung unter Einschaltung eines Fensterdiskriminators 15 durchgeführt.According to the circuit arrangement according to FIG. 3, the symbolic food resistance 11 by means of a resistance tolerance measurement with the involvement of a window discriminator 15 carried out.

Der Ausgang 16 dieses Fensterdiskriminators wird einer zugeordneten Temperaturfühler-Auswerteschaltung zugeführt. Ergibt die Widerstandstoleranzmessung für den Gargutwiderstand 11 einen unzulässig hohen Wert, so wird über den Ausgang 16 des Fensterdiskriminators 15 ein den Garungsprozess unterbrechendes Steuerkriterium ausgegeben. Gleichzeitig wird dieses Kriterium einer Anzeigeeinheit, beispielsweise einem LED-Display zugeführt. Auf diesem Display erscheint eine symbolische Anzeige für den fehlerhaften Einsatz des Speisethermometers.The output 16 of this window discriminator is assigned to one Temperature sensor evaluation circuit supplied. Returns the resistance tolerance measurement an impermissibly high value for the food resistance 11, then the output 16 of the window discriminator 15 is a control criterion which interrupts the cooking process issued. At the same time, this criterion is a display unit, for example fed to an LED display. A symbolic display appears on this display for incorrect use of the food thermometer.

Gemäß Fig. 4 ist der Widerstandswert 11 des zu garenden Gutes innerhalb einer Wheatstone'schen-Brückenschaltung angeordnet.According to FIG. 4, the resistance value 11 of the food to be cooked is within arranged a Wheatstone bridge circuit.

Über den Operationsverstärker 17 wird das Meßergebnis einem Mikroprozessor 18 zugeführt. Die aus den Widerständen 19, 20, 21 sowie dem Gargutwiderstand 11 unter Einbeziehung eines Operationsverstärkers 22 bestehende Wheatstone'sche-Brückenschaltung bietet sich besonders deshalb vorteilhaft an, weil damit insbesondere störende Umwelteinflüsse wie Temperaturunterschiede sich nicht nachteilig auf das Meßergebnis auswirken.The measurement result is transmitted to a microprocessor via the operational amplifier 17 18 supplied. The resistors 19, 20, 21 and the food resistance 11 including an operational amplifier 22 existing Wheatstone bridge circuit is particularly advantageous because it is particularly harmful to the environment how temperature differences do not adversely affect the measurement result.

13 Patentansprüche 4 Figuren13 claims 4 figures

Claims (13)

Patentansprüche Steuereinrichtung für Koch- Brat- oder Backvorgänge mit einem Speisethermometer mit spießartigem, einen Temperaturfühler aufweisenden Fühlerteil, der mit der zu erhitzenden Speise in Kontakt gebracht und zur Temperatursteuerung verwendet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Fühlerteil (i) zusätzlich zum Temperaturfühler (2) eine die Lage des Fühlerteils in- oder außerhalb der Speise bzw. den Garzustand der erhitzten Speise registrierende Indilcationseinrichtung ()) einer Auswerteschaltung, welche in Abhangigkeit von der Lage des Fühlerü-eiis Steuelkriterien für die Koch-, Brat- oder Backvorgänge abgibt, vorgesehen ist. Claims control device for cooking, roasting or baking processes with a food thermometer with a spit-like, a temperature sensor having Sensor part which is brought into contact with the food to be heated and for temperature control is used so that there is no indication that the sensor part (i) in addition to the temperature sensor (2), the position of the sensor part inside or outside Indilcationseinrichtung recording the food or the cooking state of the heated food ()) an evaluation circuit, which depends on the position of the Fühlerü-egg Control criteria for the cooking, roasting or baking processes are provided. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Indikationseinrichtung (3) ein Leitwertfühler vorgesehen ist. 2. Control device according to claim 1, characterized in that A conductivity sensor is provided as an indication device (3). 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitwertfühler (3) in Form von zwei voneinander getrennten Kontakte eines elektrischen Indikations-Stromkreises ausgebildet und in unmittelbarer Nähe des vorzugsweise an der Fühlerteil-Spitze (1) liegenden Temperaturfühlers (2) angeordnet ist. 3. Control device according to claim 2, characterized in that the conductance sensor (3) in the form of two separate contacts of an electrical one Indication circuit formed and in the immediate vicinity of the preferably on the sensor part tip (1) lying temperature sensor (2) is arranged. 4. Speisethermometer nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß als Indikationseinrichtung wenigstens ein Fotowiderstand vorgesehen ist. 4. food thermometer according to claim l, characterized in that at least one photoresistor is provided as an indication device. 5. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikationseinrichtung sowie der Temperaturfühler, vorzugsweise ein NTC-Widerstand (2), über ein gemeinsames flexibles Kabel (4) mit Kontaktstellen (6, 7) eines Klinkensteckers (5) elektrisch verbunden sind. 5. Control device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the indicating device and the temperature sensor, preferably an NTC resistor (2) via a common flexible cable (4) Contact points (6, 7) of a jack plug (5) are electrically connected. @. Steuereinrlchtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lndikationseinrichtung über den Klinkenstecker (5) an eine Auswerteeinrichtung, vorzugsweise an eine Schalteinrichtung für die der Erhitzung der Speise dienenden Vorrichtung anschließbar ist.@. Control device according to claim 5, characterized in that the indication device via the jack plug (5) to an evaluation device, preferably to a switching device for the heating of the food Device can be connected. 7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikationseinrichtung (11) innerhalb einer Widerstands-Frequenz-Umsetzerschaltung (13) der Auswerteschaltung vorgeschaltet ist.7. Control device according to one of claims i to 6, characterized in that that the indicating device (11) is within a resistance-frequency converter circuit (13) the evaluation circuit is connected upstream. S. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche l bis 6, dadarch gekennzeichnet, daß die Indikationseinrichtung (11) innerhalb einer Fensterdiskriminator-Schaltung (15) der Temperatur-Auswerteeinrichtung vorgeschaltet ist.S. Control device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the indicating device (11) is within a window discriminator circuit (15) is connected upstream of the temperature evaluation device. 9. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche l bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikationseinrichtung (ii) innerhalb einer Wheatston'schen-Brücke (11, 19, 20, 21, 22) der Auswerteschaltung (18) vorgeschaltet ist. 9. Control device according to one of claims l to 6, characterized in that that the indication device (ii) within a Wheatstone bridge (11, 19, 20, 21, 22) is connected upstream of the evaluation circuit (18). 10. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Auswerteschaltung ein Mikroprozessor (8, 18) vorgesehen ist.10. Control device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a microprocessor is used as the evaluation circuit (8, 18) is provided. 11. Steuereinrichtung nch Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung in periodisch wiederholten Prüfvorgängen den jeweiligen Zustand der Indikationseinrichtung überprüft.11. Control device according to claim 10, characterized in that the evaluation device in periodically repeated test processes the respective Checked the condition of the indication device. 12. Stenereinrichtung nach einem oder mehreren der vorbergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Auswerteeinrichtung dienende Schalteinrichtung ein Verzögerungsglied aufweist, das nach Signalgabe durch die Indikationseinrichtung (11) eine verzögerte Abschaitun der, der Erhitzung der Speise dienenden Vorrichtung bewirkt.12. Star device according to one or more of the preceding ones Claims, characterized in that the switching device serving as an evaluation device has a delay element which, after signaling by the indication device (11) a delayed shutdown of the device used to heat the food causes. 13. Steuereinriehtung nach einem der Ansprüche l bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Anzeigedisplay mit 7-Segment-Anzeigeelementen für an sich numerische Zeichendarstellung bei erkannter fehlerhafter Lage der lndikati einrichtung symbolische nichtnumerische Zeichen angezeig werden13. Control unit according to one of claims l to 12, characterized in that that in a display with 7-segment display elements for numerical per se Symbolic display of characters when a faulty position of the indicator device is detected non-numeric characters are displayed
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