DE3521373A1 - Overpressure valve for a packaging container, in particular made of flexible material, and production method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Überdruckventil und dessen Herstellungsverfahren für einen Verpackungsbehälter, insbesondere aus flexiblem Werkstoff mit einer gasdichten, aus elastischer Folie bestehenden Ventilplatte, die mindestens einen Durchbruch aufweist und einer etwa parallel auf der Ventilplatte angeordneten ebenfalls elastischen Abdeckfolie, die versetzt gegenüber dem Durchbruch der Ventilplatte ebenfalls mindestens einen Durchbruch aufweist, wobei bei einem Überdruck im Verpackungsbehälter das den Überdruck verursachende Gas durch ein Loch in der Behälterwand durch den Durchbruch der Ventilplatte zwischen dieser und der Abdeckfolie hindurch durch den bzw. die versetzten Durchbrüche ausströmen kann und bei einem Unterdruck im Verpackungsbehälter durch die Abdeckfolie der Durchbruch in der Ventilplatte verschlossen gehalten ist.The invention relates to a pressure relief valve and its manufacturing method for a packaging container, in particular made of flexible material with a gas-tight, Valve plate made of elastic film, which has at least one opening and one arranged approximately parallel on the valve plate, which is also elastic Cover film, which is offset against the opening in the valve plate also at least has a breakthrough, with an overpressure in the packaging container that the gas causing the overpressure through a hole in the container wall through the breakthrough the valve plate between this and the cover sheet through the or the offset breakthroughs can flow out and with a negative pressure in the packaging container the opening in the valve plate is kept closed by the cover film.
Bei einem aus der DE-OS 33 12 877 bekannten solchen Überdruckventil sind die Durchbrüche der Ventilplatte und der Abdeckfolie kreisrunde Löcher. Um beim Ausströmen des Gases zu verhindern, daß Teilchen der Packung mitgerissen und zwischen die Ventilplatte und Abdeckfolie gelangen können, wird zwischen der Behälterwand und dem Überdruckventil ein Filter angeordnet, das eine gewisse Verformung der Ventilplatte und der Abdeckfolie verlangt. Durch diese notwendigen Verformungen ist der sicher Verschluß des Überdruckventils in Frage gestellt. Zum gasdichten Abschließen ist zusätzlich noch zwischen der Ventilplatte und der Abdeckfolie eine zähflüssige Zwischenschicht aus Silikonöl vorgesehen. Dieses Silikonöl kann insbesondere beim Auftreten höherer Temperaturen in das Innere der Verpackung gelangen und zu unerwünschten Verunreinigungen führen. Zum anderen wird durch das Silikonöl das Verkleben der Ventilplatte mit der Abdeckfolie und der Behälterwand erschwert, so daß die Fertigung relativ aufwendig ist und große Sorgfalt verlangt.In one known from DE-OS 33 12 877 such a pressure relief valve the openings in the valve plate and the cover foil are circular holes. Around to prevent particles of the packing from being carried away when the gas flows out between the valve plate and the cover film is between the container wall and the pressure relief valve a filter is arranged, which causes a certain deformation of the valve plate and the cover sheet requested. Because of these necessary deformations, it is safe Closure of the pressure relief valve questioned. For gas-tight sealing is additionally a viscous one between the valve plate and the cover film Intermediate layer made of silicone oil. This silicone oil can especially when higher Temperatures get into the interior of the packaging and lead to undesirable contamination to lead. On the other hand, the silicone oil also prevents the valve plate from sticking the cover film and the container wall made difficult, so that the production is relatively expensive is and demands great care.
Aus den DE-AS'n 19 03 048 und 23 60 126 sind noch Überdruckventile bekannt, die aus relativ großvolumigen Formteilen bestehen und relativ aufwendige Vorrichtungen beim Versehen der Verpackungsbehälter mit den Ventilen notwendig machen, insbesondere wird ein sehr großes Verpackungsvolumen beansprucht, wenn diese Behälter mit den Ventilen versehen sind. Auch beim Füllen der Verpackungsbehälter treten Probleme auf, wenn beim Transport die vorstehenden Ventile abgerissen oder beschädigt werden.From DE-AS'n 19 03 048 and 23 60 126 are still pressure relief valves known, which consist of relatively large-volume molded parts and relatively expensive Make devices necessary when fitting the packaging containers with the valves, in particular, a very large packaging volume is required when these containers are provided with the valves. Also step when filling the packaging container Problems arise if the protruding valves are torn off or damaged during transport will.
Schließlich ist aus der DE-OS 26 25 350 noch ein Überdruckventil mit einem porösen Ventilelement bekannt, das mit einer Flüssigkeit imprägniert ist. Bei Überdruck reißt der Flüssigkeitsfilm, so daß Gas austreten kann. Die Funktion des Ventils ist sehr stark temperaturabhängig und bei Flüssigkeitsverlust geht die Funktion verloren.Finally, from DE-OS 26 25 350 there is also a pressure relief valve a porous valve element is known which is impregnated with a liquid. In the event of excess pressure, the liquid film tears so that gas can escape. The function of the valve is very temperature-dependent and if there is a loss of fluid, the Function lost.
In Vermeidung der geschilderten Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfach und rationell herzustellendes Überdruckventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei geringem Bauvolumen besonders flach baut und sich leicht vollautomatisch herstellen und mit dem Verpakkungsbehälter verbinden läßt.The present invention avoids the disadvantages outlined the task is based on a simple and economical to manufacture pressure relief valve of the type mentioned at the beginning create that with a small construction volume particularly flat and easy to manufacture fully automatically and with the packaging container can connect.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der bzw. die Durchbrüche in der Abdeckfolie als schmaler Schlitz ausgebildet ist. Durch diese Ausbildung wird die Gefahr des Eindringens von Partikeln stark verringert. Es ist deshalb kein besonderes Filter erforderlich. Trotzdem bleibt die Funktionsfähigkeit erhalten und das Ventil kann besonders flach bauen, so daß bei flach zusammengelegten Behältern beim Aufbewahren durch die angebrachten Überdruckventile nur eine geringe Erhöhung der Dicke auftritt. Bei der Handhabung der Behälter beim Füllen, Transportieren und Aufbewahren besteht durch die flache Ventilausbildung kaum eine Beschädigungsgefahr.To solve this problem, the invention provides that the or the Breakthroughs in the cover film is designed as a narrow slot. Through this Training will greatly reduce the risk of particle penetration. It is therefore no special filter is required. Nevertheless, the functionality remains and the valve can be built particularly flat, so that when folded flat Containers when they are stored only a small amount due to the pressure relief valve installed Increase in thickness occurs. When handling the containers when filling, transporting and storage there is hardly any risk of damage due to the flat valve design.
Besonders vorteilhaft kann der Schlitz durch eine einfache Schnittstanzung ausgebildet sein, also durch einen reinen einfachen Schnitt ohne Materialheraustrennung hergestellt sein. Durch die eng aneinander anliegenden Ränder des Schlitzes kann kein Schmutz in das Ventil eindringen. Durch natürliche Elastizität des Materials bleibt der Schlitz geschlossen, nur bei Innendruck erfolgt beim Ausströmen des Gases unter Überdruck ein kurzes Anheben einer Schlitzkante.The slot can be particularly advantageous through a simple cut be formed, so by a pure simple cut without removing material be made. Due to the tightly fitting edges of the slot you can no dirt can enter the valve. Due to the natural elasticity of the material the slot remains closed, only when there is internal pressure when the gas flows out briefly lifting one edge of the slot under excess pressure.
Besonders vorteilhaft kann die einfache Schnittstanzung etwa konzentrisch zum Durchbruch der Ventilplatte mit Abstand von diesem in der Abdeckfolie angeordnet sein. Durch die etwa Halbmondform wird das Öffnen des Schlitzes bei Überdruck etwas erleichtert. Trotzdem wird beim Nachlassen des Innendrucks ein sicheres Schließen des überdruckventils gewährleistet.The simple punching can be particularly advantageous approximately concentrically for the opening of the valve plate arranged at a distance from this in the cover film be. By about Crescent shape becomes the opening of the slot somewhat relieved when there is overpressure. Nevertheless, when the internal pressure is released, a safe closing of the pressure relief valve is guaranteed.
Besonders vorteilhaft für die Herstellung und Handhabung kann die Ventilplatte und die Abdeckfolie etwa die gleiche vorzugsweise kreisförmige Außenkontur aufweisen, wobei dann deren Außenränder mindestens teilweise miteinander verbunden sind, vorzugsweise örtlich durch balkenförmige, ovale oder kreisrunde Schweißpunkte. Die Dichtheit des Ventils wird noch wesentlich dadurch gefördert, daß die Ventilplatte und die Abdeckfolie außerhalb von den Durchbrüchen über den ganzen Außenumfang dicht miteinander verschweißt sind, vorzugsweise durch eine ringförmige Verbindungsschweißnaht. Dabei kann der Durchmesser dieser Verbindungsschweißnaht etwa halb so groß sein wie der Durchmesser der kreisscheibenförmige Ventilplatte und der Abdeckfolie. Ein sicheres Schließen des Ventils wird dadurch noch gefördert, daß die Schnittstanzung parallel zur Verbindungsschweißnaht und in einem Abstand von etwa nur 1 bis 2 mm von dieser verläuft, wobei der Durchmesser der Verbindungsschweißnaht etwa 16 mm und der Durchmesser der kreisscheibenförmige Ventilplatte und der Abdeckfolie etwa 32 mm betragen kann. Die Gesamtlänge der vorzugsweise zwei Schnittstanzungen betragen etwa 30 % des Umfangs des Kreises, auf dem sie angeordnet sind, wobei die Schnittstanzungen zweckmäßigerweise symmetrisch angeordnet sind.Can be particularly advantageous for the production and handling Valve plate and the cover film have approximately the same, preferably circular, outer contour have, in which case their outer edges are at least partially connected to one another are, preferably locally by means of bar-shaped, oval or circular welding points. The tightness of the valve is further enhanced by the fact that the valve plate and the cover film is tight outside of the openings over the entire outer circumference are welded to one another, preferably by an annular connecting weld. The diameter of this connection weld seam can be about half as large like the diameter of the circular disc-shaped valve plate and the cover film. A Safe closing of the valve is promoted by the fact that the cut punching parallel to the joint weld and at a distance of only 1 to 2 mm runs from this, the diameter of the connection weld seam being approximately 16 mm and the diameter of the circular disk-shaped valve plate and the cover film approximately Can be 32 mm. The total length of the preferably two cut punchings about 30% of the circumference of the circle on which they are arranged, with the cut stamps are expediently arranged symmetrically.
Zur vollautomatischen Anbringung der Überdruckventile am Verpackungsbehälter kann die der Abdeckfolie gegenüberliegende Flachseite der Ventilplatte mit einer Haftkleberschicht versehen sein, die vor dem Verbinden mit dem Verpackungsbehälter durch ein silikonisiertes Trägerband abgedeckt ist, wobei dann viele Überdruckventile auf dem Trägerband angeordnet, von dort abgehoben und auf dem Verpackungsbehälter angebracht werden, in einem ähnlichen Verfahren, wie dies bei Etikettenspendern zur Warenkennzeichnung bekannt ist.For the fully automatic attachment of the pressure relief valve to the packaging container can cover the opposite flat side of the valve plate with a Pressure-sensitive adhesive layer must be provided prior to bonding to the packaging container is covered by a siliconized carrier tape, with then many pressure relief valves arranged on the carrier tape, lifted from there and on the packaging container in a similar process to label dispensers is known for labeling goods.
Zweckmäßigerweise ist die die Ventilplatte bildende elastische Folie eine haftgummierte, etwa 0,08 bis 0,1 mm dicke Kunststoffolie, vorzugsweise aus PVC und die Abdeckfolie ist ewa gleich dick oder geringfügig dicker.The elastic film forming the valve plate is expedient an adhesive rubberized, approximately 0.08 to 0.1 mm thick plastic film, preferably made of PVC and the cover film are about the same or slightly thicker.
Beim erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren der beschriebenen UDerdrucksventile wird von einer ersten Vorratsrolle eine einseitig mit einer Haftkleberschicht und einem Trägerband versehene elastische Folienbahn abgezogen und einer Durchfallstanzvorrichtung zum Stanzen durchgehender Durchbrüche zugeführt, von einer zweiten Vorratsrolle wird eine weitere elastische Folienbahn abgezogen und einer Schnittstanzvorrichtung zugeführt, in der Durchbrüche in Form von Schlitzen durchgestanzt werden. Dann werden beide Folienbahnen zusammen einer Schweißstation zugeführt, in der durch Verbindungsnähte und Schweißpunkte die beiden Folienbahnen miteinander verschweißt und anschließend einer Ausstanzvorrichtung zugeführt werden, in der die einzelnen so gebildeten Überdruckventile ohne Durchstanzen des Trägerbands freigestanzt werden. Anschließend werden die ein Abfallgitter abgebenden zusammenhängenden Restfolienbahnen vom die Überdruckventile tragenden Trägerband abgezogen und schließlich wird das Trägerband in jeweils eine Reihe Überdruckventile tragende Einzelbänder in einer Etikettenbahnen-Trennschneidvorrichtung aufgeteilt und die einzelnen Etikettenbahnen aufgewickelt oder in Zick-Zack-Faltung abgelegt.In the manufacturing method according to the invention of the U pressure valves described is of a first supply roll one side with a pressure-sensitive adhesive layer and an elastic film web provided with a carrier tape peeled off and a diarrhea punching device for punching through openings supplied from a second supply roll another elastic film web is pulled off and a cutting device fed, are punched through in the openings in the form of slots. Then will both film webs fed together to a welding station, in which by connecting seams and weld points, the two film webs are welded together and then be fed to a punching device in which the individual pressure relief valves formed in this way without Punching through the carrier tape are punched free. Then they become a waste grate dispensing coherent residual film webs from the pressure relief valve carrying The carrier tape is pulled off and finally the carrier tape is each in a series of pressure relief valves load-bearing individual strips divided in a label web separating cutter and the individual label webs wound up or stored in zigzag folds.
Zur Erzielung eines stabilen, leicht abziehbaren Abziehgitters, bei dem die Reste beider Trägerbahnen auf einmal ohne Schwierigkeiten abgezogen werden können, sind die Schweißpunkte die späteren Stanzränder des Überdruckventils übergreifend angeordnet, so daß nach dem Ausstanzen durch die Schweißpunkte sowohl die Außenränder der frei gestanzten Überdruckventile punktweise miteinander verbunden sind als auch die Innenränder der Ausstanzungen der beiden Folienbahnen.To achieve a stable, easily removable pull-off grille, at from which the remains of both carrier webs can be pulled off at once without difficulty can, the spot welds overlap the later punched edges of the pressure relief valve arranged so that after punching through the welding points both the outer edges the free punched pressure relief valves are point-wise connected to each other as well the inner edges of the punched holes in the two sheets of film.
Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigt: Figur 1 einen Schnitt durch ein auf einer Behälterwand aufgebrachtes Überdruckventil, Figur 2 eine Draufsicht auf ein auf einem Trägerband angeordneten Überdruckventil in kleinerem Maßstab und Figur 3 eine schematische Darstellung der Herstellungsvorrichtung zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens.Further designs according to the invention are to be found in the subclaims and their advantages are detailed in the description below explained. In the accompanying drawings: FIG. 1 shows a section through a pressure relief valve mounted on a container wall, Figure 2 a Top view of a pressure relief valve arranged on a carrier tape in a smaller size Scale and Figure 3 is a schematic representation of the manufacturing device for Explanation of the manufacturing process.
Ein außen auf einer Behälterwand 1 aufgeklebtes Überdruckventil 2 besteht hauptsächlich aus einer Ventilplatte 3, die mittels einer Haftkleberschicht 4 mit der Behälterwand 1 dicht verklebt ist und einer elastischen Abdeckfolie 5. Die Außenränder 6, 7 der Ventilplatte 3 und der Abdeckfolie 5 sind durch an den Außenrändern 6, 7 verteilte Schweißpunkte 8 miteinander verschweißt. Sowohl die Ventilplatte 3 als auch die Abdeckfolie 5 bestehen aus einer elastischen Folie, vorzugsweise aus PVC, mit einer Dicke von etwa 0,08 bis 0,1 mm. Die kreisrunde Ventilplatte 3, mit einem Außendurchmesser von etwa 32 mm im Ausführungsbeispiel, ist mittig mit einem Durchbruch 9 von etwa 3 mm Durchmesser versehen, der über einem Loch 10 der Behälterwand 1 des nicht näher dargestellten Verpackungsbenälters aus flexiblem Werkstoff plaziert ist.A pressure relief valve 2 glued on the outside of a container wall 1 consists mainly of a valve plate 3, which by means of a pressure-sensitive adhesive layer 4 is tightly glued to the container wall 1 and an elastic cover film 5. The outer edges 6, 7 of the valve plate 3 and the cover film 5 are through to the Outer edges 6, 7 distributed welding points 8 welded to one another. Both the Valve plate 3 as well as the cover film 5 consist of an elastic film, preferably made of PVC, with a thickness of about 0.08 to 0.1 mm. The circular valve plate 3, with an outer diameter of about 32 mm in the exemplary embodiment, is in the middle provided with an opening 9 of about 3 mm diameter, which over a hole 10 the container wall 1 of the packaging container, not shown, made of flexible Material is placed.
Parallel zu den Außenrändern 6, 7 sind die Ventilplatte 3 und die Abdeckfolie 5 durch eine ringförmige Verbindungsnaht 11 dicht miteinander verschweißt. Der Durchmesser dieser Verbindungsnaht 11 beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 16 mm.The valve plate 3 and the valve plate 3 are parallel to the outer edges 6, 7 Cover film 5 welded together tightly by an annular connecting seam 11. The diameter of this connecting seam 11 is approximately 16 in the exemplary embodiment mm.
Parallel und innerhalb der Verbindungsnaht 11 in einem Abstand 12 von etwa 1 bis 2 mm ist die Abdeckfolie 5 mit zwei gegenüberliegenden Durchbrüchen in Form von schmalen Schlitzen 13, 13' versehen, die einfache Stanzschnitte mit einer Länge von etwa 7 mm sind, so daß die Ränder der Schlitze 13, 13' aneinanderliegen. Beim Stanzen entsteht dabei kein Stanzabfall.Parallel to and within the connecting seam 11 at a distance 12 The cover film 5 is about 1 to 2 mm with two opposite openings provided in the form of narrow slots 13, 13 ', the simple die cuts with a length of about 7 mm, so that the edges of the slots 13, 13 'lie against one another. There is no punching waste when punching.
Die Funktionsweise des Überdruckventils 2 ist folgende: Entsteht im Behälterinneren ein Überdruck, bspw. beim Ausgasen von gerösteten Kaffeebohnen, so kann das Gas durch das Loch 10 und den Durchbruch 9 unter Anhebung des inneren Teils der Abdeckfolie 5 durch die Durchbrüche 13, 13' entweichen. Durch die Elastizität der Abdeckfolie 5 legt sich bei nachlassendem Innendruck die Abdeckfolie 5 wieder dicht auf der Ventilplatte 3 auf, so daß bei einem eventuellen Unterdruck im Behälter von außen keine Luft einströmen kann. Das Überdruckventil 3 ist also ein Einwegventil.The mode of operation of the pressure relief valve 2 is as follows: An overpressure inside the container, e.g. when roasted coffee beans are outgassed, so the gas can through the hole 10 and the opening 9 while raising the inner Part of the cover film 5 escape through the openings 13, 13 '. Because of the elasticity of the cover film 5, the cover film 5 is laid down again when the internal pressure drops tightly on the valve plate 3, so that in the event of a negative pressure in the container no air can flow in from the outside. The pressure relief valve 3 is therefore a one-way valve.
Anhand der Figur 3 soll nun die Herstellung von Überdruckventilen 2, gemäß der Figur 1, beschrieben werden. Von einer ersten Vorratsrolle 14 wird eine elastische Folienbahn 15, die aus einer PVC-Folie, einer Haftkleberschicht 4 und einem silikonisierten Trägerband 16 besteht, abgezogen und einer Durchfallstanzvorrichtung 17 zugeführt, mittels der die Durchbrüche 9 durchgestanzt werden und zwar durch die gesamte elastische Folienbahn 15.The production of pressure relief valves will now be based on FIG 2, according to FIG. 1, will be described. From a first supply roll 14 is an elastic film web 15, which consists of a PVC film, a pressure-sensitive adhesive layer 4 and a siliconized carrier tape 16, peeled off and a diarrhea punching device 17 supplied, by means of which the openings 9 are punched through, namely through the entire elastic film web 15.
Weiter wird parallel von einer zweiten Vorratsrolle 18 eine weitere elastische Folienbahn 19, ebenfalls aus PVC, abgezogen und einer Stanzvorrichtung 20 zugeführt, in der die Schlitze 13, 13' durchgestanzt werden. Danach werden die beiden Folienbahnen 15 und 19 gemeinsam einer Verschweißstation 21 zugeführt, in der einmal die Schweißpunkte 8 und konzentrisch dazu die ringförmige Verbindungsnaht 11 geschweißt werden, so daß dann beide Folienbahnen 15 und 19 wenigstens an den Schweißstellen fest miteinander verbunden sind und flach aneinander anliegen. In einer Ausstanzstation 22 folgt eine ringförmige Durchstanzung von oben her bis zur Haftkleberschicht 4. Das Trägerband 16 bleibt von dieser Freistanzung verschont. Durch die Freistanzung werden die Außenränder 6 und 7 gestanzt, wobei durch die Stanzung die Schweißpunkte 8, die zweckmäßigerweise balkenförmig aber auch oval oder kreisrund ausgebildet sein können, durchgeschnitten werden, so daß kreisrunde, die Überdruckventile 2 abgebende Folienteile frei gestanzt werden. Zwischen den einzelnen kreisrunden Überdruckventilen 2 bleibt ein zusammenhängendes Abfallgitter 23 bestehen, das nach der Ausstanzung, wie in Figur 3 ersichtlich ist, abgezogen und auf einer Rolle 24 aufgewickelt wird.Next is a second supply roll 18 parallel to another elastic film web 19, also made of PVC, peeled off and a punching device 20 supplied, in which the slots 13, 13 'are punched through. After that, the both film webs 15 and 19 fed together to a welding station 21, in once the weld points 8 and concentrically to it the annular connecting seam 11 are welded so that then both film webs 15 and 19 at least to the Welds are firmly connected and lie flat against one another. In a punching station 22 is followed by an annular punching through from above to Pressure-sensitive adhesive layer 4. The carrier tape 16 is spared this cut-out. The outer edges 6 and 7 are punched through the free punching, with the Punching the welding points 8, which are expediently bar-shaped but also oval or can be circular, cut through so that circular, the pressure relief valve 2 releasing film parts are punched freely. Between individual circular pressure relief valves 2 remains a coherent waste grid 23 exist, which after the punching, as can be seen in Figure 3, deducted and wound on a roll 24.
Danach liegen die Oberdruckventile 2 frei auf dem Trägerband 16. Zur Herstellung von Überdruckventilen in hoher Stückzahl, sind die beschriebenen Stationen über die Breite der Folienbahnen 15, 19 mehrfach angeordnet. In einer Etikettenbahnen-Trennschneidevorrichtung 25 wird ohne Beschädigung der Überdruckventile 2 das Trägerband in Streifen aufgeschnitten und dann die einzelnen Streifen auf einer Rolle 26 nebeneinanaer aufgerollt. Anstelle der Rolle 26 können die Trägerbandbahnen 16 mit den Überdruckventilen 22 auch in Zickzacklage abgelegt und für ihre spätere Verwendung zum Aufbringen auf der Behälterwand 1 aufbewahrt und transportiert werden.Thereafter, the pressure relief valves 2 are exposed on the carrier tape 16. To The stations described are the production of pressure relief valves in large numbers Arranged several times over the width of the film webs 15, 19. In a label web cut-off device 25, the carrier tape is cut into strips without damaging the pressure relief valves 2 and then the individual strips on a roll 26 side by side rolled up. Instead of the roll 26, the carrier tape webs 16 with the pressure relief valves 22 also filed in a zigzag position and for later use for application be stored and transported on the container wall 1.
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