EP0536654B1 - Doppelmantelspeicher - Google Patents

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EP0536654B1
EP0536654B1 EP92116900A EP92116900A EP0536654B1 EP 0536654 B1 EP0536654 B1 EP 0536654B1 EP 92116900 A EP92116900 A EP 92116900A EP 92116900 A EP92116900 A EP 92116900A EP 0536654 B1 EP0536654 B1 EP 0536654B1
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EP
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outer jacket
return conduit
connections
return
jacket
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Hans Dr. Viessmann
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VIESSMANN, HANS, DR.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
    • F24H9/13—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters
    • F24H9/133—Storage heaters

Definitions

  • the invention relates to a double jacket storage for the preparation and storage of hot industrial water according to the preamble of claims 1 and 5.
  • Such double jacket stores are known, for example, according to "DE-A-2 227 235.
  • the outer jacket carrying the heating medium consists of a channel spiraling around the actual storage tank.
  • the line ends of the supply and return lines are almost tangential to one and the other attached to the other end of the channel and then bent or bent to the connection side of the storage tank, so the distance between the pipes corresponds at least to their diameter, which also appears necessary to be able to properly weld the pipe ends where the storage container protrudes somewhat from the outer jacket, the connection of the supply and return connections leading to the heating medium to the outer jacket is problematic insofar as the ring-shaped outer jacket end plate adjoining the outer jacket upwards in view of the most compact dimensions of the entire tank b If the heating medium volume between the storage tank and the outer jacket is as small as possible, it has a small radial width which does not permit the convenient connection of the flow and return connections there.
  • the invention is therefore based on the object to design and improve a double jacket storage of the type mentioned with regard to the connection of the supply and return connections for the heating medium in such a way that after mechanical welding of the outer jacket end plate is carried out with minimal lateral space stress on the memory and axially parallel outlet on the outer jacket can be.
  • the connecting pipe pieces are first simply welded on the bottom next to the openings on the outer jacket, namely with the pipe pieces aligned axially parallel to the storage axis, that is to say the small flanges of the pipe pieces are perpendicular to the outer jacket, the edge part to be welded advantageously being attached to the curvature the outer jacket is adapted.
  • the shell-like transition pieces which are adapted to the gusset and are advantageously used by deep drawing or pressing are now used, which thus cover the openings in the outer jacket and which are now welded from the outside along their connecting edges to the flanges and to the outer jacket become.
  • the production of the pipe and transition pieces is very simple, since, as mentioned, the transition pieces can be easily deep-drawn from correspondingly small sheet metal blanks, because open structures are to be created on both sides without interruption.
  • the small flanges at the pipe ends are advantageously attached by roller cranking and cut secantially at any point in order to create a correspondingly long connecting wheel to the outer jacket, which is expediently slightly arcuate, corresponding to the curvature of the outer jacket.
  • a similar connection which takes up just as little space, can also be achieved according to independent claim 5 by cutting a correspondingly long part of the pipe end on one side in the longitudinal direction or deforming it flatly and thus placing the pipe laterally on the outer jacket, which in itself then open end of the tube must be closed in a suitable manner, which will be explained in more detail.
  • the return flow opening is arranged on the bottom of the outer jacket remote from the connection and from there a return line is led outside the outer jacket to the connection side of the accumulator, it is not necessary to design the actual return connection in the aforementioned manner, but (this will also be explained in more detail) for this purpose the actual return connection forming pipe piece deformed with its connection end so that it can be inserted into or onto the upper end of the return line and welded to it.
  • the double jacket storage consists of a storage tank 1 provided with a cold water supply and hot water outlet connection 3, 4, which with the exception of the tank bottom 5 provided with the connections 3, 4 a form-fitting, the heating medium leading outer jacket 2 is surrounded, on the heating medium supply and return connections 6, 7 are arranged directly next to the outer jacket end plate 8.
  • the flow and return connections 6, 7 are made of transition pieces 9 which are open on two sides without interruption and are formed from connecting pipe pieces 10, the transition pieces 9 having an open side 11 on the peripheral edge region 13 of openings 14 in the Outer jacket 2 are placed and the other open side 12 oriented at right angles thereto is closed with a connecting flange 15 of the respective connecting pipe piece 10.
  • the shape of the transition pieces 9, and in particular with regard to their "uninterruptedly open" design on two sides reference is made to FIG.
  • FIG. 1 shows how close the supply and return connections 6, 7 can be arranged on the outer jacket 2, that is, the supply and return connections 6, 7 are with their longitudinal axis LA parallel to the container longitudinal axis BA with a distance D to the wall W des Outer jacket 2 arranged, which is only slightly larger than half the diameter of the outlet openings of the connections 6, 7.
  • Fig. 1 shows how the annular outer jacket end plate 8 is usually shaped and inserted and welded between the bottom 5 and the outer jacket 2, that is, there is no smoothly cylindrically tapering peripheral edge 17. Such a cylindrically smoothly running edge 17 can, however, as FIG.
  • supply and return connections 6, 7 are formed from pipes 3 ', 4', the connection ends of which are on one side form-adapted to the outer jacket 2 and provided with an overflow opening 14 ', applied to the outer jacket 2 via its overflow opening 14 and welded all around to the outer jacket 2.
  • the tubes 3 ', 4' are provided with a lateral cutout 18 at their connecting ends, and the wall tab 19 of the connecting end is formed into a closure cap 20.
  • a shape can be easily produced with correspondingly adapted press tools. Without first having to make a cutout 18 at the pipe end, this can also be deformed in the sense of FIGS. 5, 7, that is to say the wall of the pipes 3 ', 4' is on one side at their connecting ends to a connecting surface 21 and the other Part of the wall is deformed to form a closure cap 20, the overflow opening 14 ′ having to be provided here in the connection surface 21. It does not matter that a gap 20 'with the shape shown is initially open, since the whole is then welded to the outer jacket 2 along the dash-dotted line.
  • the embodiment of the memory according to FIGS. 6, 8 shows a different design of the return RL, that is to say the flow connection 6 does not require any further explanation here, since it can be designed in one way or another as described above (FIGS. 1, 4 or 5).
  • the return RL is attached to an opening 22 of the outer jacket base 23 and guided as a return line 24 on the outside of the outer jacket 2 to the connection side of the accumulator, in the end 25 of which the correspondingly shaped return port 7 is inserted and welded.
  • the double jacket storage unit according to FIG. 6 is, moreover, one for a horizontal one Arrangement that is shown in the vertical position only for reasons of space.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Doppelmantelspeicher für die Bereitung und Speicherung von warmem Brauchwasser gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5.
  • Derartige Doppelmantelspeicher sind bspw. nach "der DE-A- 2 227 235 bekannt. An diesem Speicher besteht der das Heizmedium führende Außenmantel aus einen spiralförmig um den eigentlichen Speicherbehälter umlaufenden Kanal. Die Leitungsenden der Vor- und Rückläufe sind hierbei nahezu tangential am einen und am anderen Ende des Kanales angesetzt und dann geknickt bzw. gebogen zur Anschlußseite des Speicherbehälters geführt. Die Distanz der Rohre entspricht also mindestens etwa ihrem Durchmesser, was auch notwendig erscheint, um die Rohrenden ordentlich anschweißen zu können. Bei einer anderen Art von Doppelmantelspeichern, bei denen der Speicherbehälter oben etwas aus dem Außenmantel herausragt, ist der Anschluß der das Heizmedium führenden Vor- und Rücklaufanschlüsse an den Außenmantel insoweit problematisch, als das den Außenmantel nach oben anschließende ringförmige Außenmantelabschlußblech in Rücksicht auf möglichst kompakte Abmessungen des ganzen Speichers bei möglichst geringem Heizmediumsvolumen zwischen Speicherbehälter und Außenmantel eine geringe radiale Breite hat, die den dort an sich bequemen Anschluß der Vor- und Rücklaufanschlüsse nicht ohne weiteres zuläßt. Diese wurden deshalb mit entsprechenden 90°-Rohrbögen an entsprechende seitliche Öffnungen am Außenmantel angebracht, wobei die Bögen zudem ausreichend groß gehalten werden mußte, um einwandfreie Schweißnähte verlegen zu können. Dies führt also zu einer entsprechend großen seitlichen Raumbeanspruchung am Speicher. Zu berücksichtigen ist dabei ferner, daß aus Gründen möglichst geringer Fertigungskosten das ringförmige Außenmantelabschlußblech einer automatisch-maschinellen Verschweißung zugänglich bleiben muß.
  • Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde einen Doppelmantelspeicher der eingangs genannten Art bezüglich des Anschlusses der Vor- und Rücklaufanschlüsse für das Heizmedium dahingehend auszubilden und zu verbessern, daß diese nach vollzogener maschineller Anschweißung des Außenmantelabschlußbleches mit minimaler seitlicher Raumbeanspruchung am Speicher und achsparallelen Abgang am Außenmantel angeschlossen werden können.
  • Diese Aufgabe ist für einen Doppelmantelspeicher der gattungsgemäßen Art nach der Erfindung durch die in den Kennzeichen der Ansprüche 1,5 angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte und praktische Ausgestaltungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung nach Anspruch 1 werden zunächst einfach die Anschlußrohrstücke bodenseitig neben den Öffnungen am Außenmantel angeschweißt, und zwar bei achsparalleler Ausrichtung der Rohrstücke zur Speicherachse, d.h., die kleinen Flansche der Rohrstücke stehen senkrecht zum Außenmantel, wobei vorteilhaft deren anzuschweißender Randteil an die Wölbung des Außenmantels angepaßt ist. In den vom Flansch und dem Außenmantel gebildeten Zwickel werden nun die an die Zwickel form angepaßten und vorteilhaft durch Tiefziehen bzw. Pressen schalenartige Übergangsstücke eingesetzt, die damit die Öffnungen im Außenmantel abdecken und die nunmehr von außen längs ihrer Anschlußränder zu den Flanschen und zum Außenmantel verschweißt werden.
  • Die Herstellung der Rohr- und der Übergangsstücke ist denkbar einfach, da, wie erwähnt, die Übergangsstücke aus entsprechend kleinen Blechzuschnitten einfach tiefgezogen werden können, weil beidseitig unterbrechungslos offene Formgebilde entstehen sollen. Die kleinen Flansche an den Rohrenden werden vorteilhaft durch Rollkröpfung angebracht und an beliebiger Stelle sekantial abgeschnitten, um einen entsprechend langen Anschlußrad zum Außenmantel entstehen zu lassen, der zweckmäßig schwach bogenförmig, der Wölbung des Außenmantels entsprechend, ausgebildet wird.
  • Einen ähnlichen, genauso wenig Raum beanspruchenden Anschluß kann man gemäß unabhängigem Anspruch 5 auch dadurch erreichen, daß man einen entsprechend langen Teil des Rohrendes an einer Seite in Längsrichtung ausschneidet oder ebenflächig verformt und das Rohr damit am Außenmantel seitlich anlegt, wobei das dann an sich noch offene Ende des Rohres in geeigneter Weise verschlossen sein muß, was noch näher erläutert wird.
  • Sofern die Rücklaufabströmöffnung am anschlußfernen Boden des Außenmantels angeordnet und von da aus eine Rücklaufleitung außen am Außenmantel zur Anschlußseite des Speichers geführt ist, ist eine Ausbildung des eigentlichen Rücklaufanschlusses in der vorerwähnten Weise nicht erforderlich, sondern (auch dies wird noch näher erläutert) dafür wird das den eigentlichen Rücklaufanschluß bildende Rohrstück mit seinem Anschlußende so verformt, daß es in oder auf das obere Ende der Rücklaufleitung gesteckt und mit diesem verschweißt werden kann.
  • Der erfindungsgemäße Doppelmantelspeicher wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigt schematisch
    • Fig. 1
    im Schnitt den hier interessierenden Anschlußteil des Doppelmantelspeichers;
    Fig. 2
    eine Ansicht des Speichers in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 1;
    Fig. 3
    eine perspektivische Darstellung des Übergangsstückes;
    Fig. 4, 5
    perspektivisch besondere Ausführungsformen der Vor- und Rücklaufanschlüsse;
    Fig. 6
    im Schnitt eine besondere Ausführungsform des Speichers und
    Fig. 7, 8
    vergrößert und im Schnitt die Vor- und Rücklaufanschlüsse des Speichers nach Fig. 6.
  • Wie aus den Fig. 1, 2 ersichtlich, besteht der Doppelmantelspeicher aus einem mit Kaltwasserzufuhr- und Warmwasserablaufanschluß 3, 4 versehenen Speicherbehälter 1, der bis auf den mit den Anschlüssen 3, 4 versehenen Behälterboden 5 mit einem formangepaßten, das Heizmedium führenden Außenmantel 2 umgeben ist, an dem Heizmediumsvor- und Rücklaufanschlüsse 6, 7 unmittelbar neben dem Außenmantelabschlußblech 8 angeordnet sind.
  • Beim praktischen Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 sind die Vor- und Rücklaufanschlüsse 6, 7 aus nach zwei Seiten unterbrechungslos offenen Übergangsstücken 9 sind und aus Anschlußrohrstücken 10 gebildet, wobei die Übergangsstücke 9 mit einer offenen Seite 11 auf den Umfangsrandbereich 13 von Öffnungen 14 im Außenmantel 2 aufgesetzt sind und deren rechtwinklig dazu orientierte andere offene Seite 12 mit einem Anschlußflansch 15 des jeweiligen Anschlußrohrstückes 10 verschlossen ist. Bezüglich der Form der Übergangsstücke 9 und insbesondere bezüglich deren nach zwei Seiten "unterbrechungslos offenen" Ausbildung wird auf Fig. 3 verwiesen, die diese Maßgabe klar verdeutlicht.
  • Die einleitend bereits angedeuteten, bezüglich ihrer Fertigung und Fertigungsverarbeitung am Speicher vorteilhaften Weiterbildungen bestehen, wie ebenfalls aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich darin, daß die Übergangsstücke 9 als einstückige, tiefgezogene Preßteile ausgebildet sind, daß ferner die Anschlußflansche 15 der Anschlußrohrstücke 10 in Form von Rollkröpfungen der Rohrenden ausgebildet sind und daß schließlich die Anschlußflansche 15 anschlußseitig zum Außenmantel 2 mit an desse Wölbungsform angepaßten, sekantial orientierten Anschlußrändern 16 versehen sind. Fig. 1 macht deutlich, wie dicht die Vor- und Rücklaufanschlüsse 6, 7 am Außenmantel 2 angeordnet werden können, d.h., die Vor- und Rücklaufanschlüsse 6, 7 sind mit ihren zur Behälterlängsachse BA achsparallelen Längsachsen LA mit einer Distanz D zur Wand W des Außenmantels 2 angeordnet, die nur geringfügig größer ist als der halbe Durchmesser der Abgangsöffnungen der Anschlüsse 6, 7. Außerdem zeigt Fig. 1, wie das ringförmige Außenmantelabschlußblech 8 in der Regel ausgeformt und zwischen dem Boden 5 und dem Außenmantel 2 eingesetzt und verschweißt ist, d.h., es liegt kein glatt zylindrisch auslaufender Umfangsrand 17 vor. Ein solcher zylindrisch glatt auslaufender Rand 17 kann jedoch, wie Fig. 6 zeigt, durchaus ebenfalls problemlos hergestellt werden, wobei es dann ohne weiteres möglich ist, die Anschlüsse gemäß der Fig. 4, 5 und 7 auszubilden, d.h., hierbei sind die Vor- und Rücklaufanschlüsse 6, 7 aus Rohren 3', 4'gebildet, deren Anschlußenden einseitig an den Außenmantel 2 formangepaßt und mit einer Überströmöffnung 14' versehen an den Außenmantel 2 über dessen Überströmöffnung 14 angelegt und ringsum mit dem Außenmantel 2 verschweißt.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Rohre 3', 4'an ihren Anschlußenden mit einem seitlichen Ausschnitt 18 versehen, und der Wandungslappen 19 des Anschlußendes ist zu einer Verschlußkappe 20 ausgebildet. Eine solche Form läßt sich mit entsprechend formangepaßten Preßwerkzeugen ohne weiteres herstellen. Ohne erst einen Ausschnitt 18 am Rohrende vornehmen zu müssen, kann aber dieses auch im Sinne der Fig. 5, 7 verformt werden, d.h., hierbei ist die Wandung der Rohre 3', 4' an deren Anschlußenden einseitig zu einer Anschlußfläche 21 und der andere Teil der Wandung zu einer Verschlußkappe 20 verformt ausgebildet, wobei hier in der Anschlußfläche 21 die Überströmöffnung 14' angebracht sein muß. Daß dabei zunächst ein Spalt 20' mit der etwa dargestellten Form offen bleibt, spielt keine Rolle, da das Ganze ja dann im aufgesetzten Zustand längs der strichpunktierten Linie mit dem Außenmantel 2 verschweißt wird.
  • Die Ausführungsform des Speichers nach Fig. 6, 8 zeigt eine andere Gestaltung des Rücklaufes RL, d.h., der Vorlaufanschluß 6 bedarf hier keiner weiteren Erläuterung, da dieser in der einen oder anderen Weise, wie vorbeschrieben, ausgebildet sein kann (Fig. 1, 4 oder 5). Was den Rücklauf RL betrifft, so ist dieser an einer Öffnung 22 des Außenmantelbodens 23 angesetzt und als Rücklaufleitung 24 außen am Außenmantel 2 zur Anschlußseite des Speichers geführt, in deren Ende 25 der entsprechend formangepaßte Rücklaufanschluß 7 gesteckt und verschweißt ist. Auch hierbei ergibt sich keine größere seitliche Raumbeanspruchung durch den Rücklaufanschluß 7. Beim Doppelmantelspeicher gemäß Fig. 6 handelt es sich im übrigen um einen für eine horizontale Anordnung, der lediglich aus Platzgründen in Senkrechtstellung dargestellt ist.

Claims (8)

  1. Doppelmantelspeicher für die Bereitung und Speicherung von warmem Brauchwasser, bestehend aus einem mit Kaltwasserzufuhr- und Warmwasserablaufanschluß (3, 4) versehenen Speicherbehälter (1), der bis auf den mit den Anschlüssen (3, 4) versehenen Behälterboden (5) mit einem formangepaßten, das Heizmedium führenden Außenmantel (2) mit geringer Distanz umgeben ist, an dem Heizmediumsvor- und Rücklaufanschlüsse (6, 7) angeordnet sind, wobei die an Öffnungen (14) des Außenmantels (2) angeschlossenen Vor- und Rücklaufanschlüsse (6, 7) mit ihrer zur Behälterlängsachse (BA) achsparallelen Längsachse (LA) zur Wand (W) des Außenmantels (2) eine geringe Distanz (D) haben,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die geringe Distanz maximal geringfügig größer ist als der halbe Durchmesser der Abgangsöffnungen(A) der Vor- und Rücklaufanschlüsse(6,7) und
    daß die am oberen Ende des Außenmantels (2) angeschlossenen Vor- und Rücklaufanschlüsse (6, 7) aus nach zwei Seiten unterbrechungslos offenen Übergangsstücken (9) gebildet sind und aus Anschlußrohrstücken (10), wobei die Übergangsstücke (9) mit einer offenen Seite (11) auf den Umfangsrandbereich (13) der Öffnungen (14) im Außenmantel (2) aufgesetzt sind und deren rechtwinklig dazu orientierte andere offene Seite (12) mit einem Anschlußflansch (15) des jeweiligen Anschlußrohrstückes (10) verschlossen ist.
  2. Speicher nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Übergangsstücke (9) als einstückige, tiefgezogene Preßteile ausgebildet sind.
  3. Speicher nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Anschlußflansche (15) der Anschlußrohrstücke (10) in Form von Rollkröpfungen der Rohrenden ausgebildet sind.
  4. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Anschlußflansche (15) anschlußseitig zum Außenmantel (2) mit an dessen Wölbungsform angepaßten, sekantial orientierten Anschlußrändern (16) versehen sind.
  5. Doppelmantelspeicher für die Bereitung und Speicherung von warmem Brauchwasser, bestehend aus einem mit Kaltwasserzufuhr- und Warmwasserablaufanschluß (3, 4) versehenen Speicherbehälter (1), der bis auf den mit den Anschlüssen (3, 4) versehenen Behälterboden (5) mit einem formangepaßten, das Heizmedium führenden Außenmantel (2) mit geringer Distanz umgeben ist, an dem Heizmediumsvor- und Rücklaufan-schlüsse (6, 7) angeordnet sind, wobei die an Öffnungen (14) des Außenmantels (2) angeschlossenen Vor- und Rücklaufanschlüsse (6, 7) mit ihrer zur Behälterlängsachse (BA) achsparallelen Längsachse (LA) zur Wand (W) des Außenmantels (2) eine geringe Distanz (D) haben,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die geringe Distanz maximal geringfügig größer ist als der halbe Durchmesser der Abgangsöffnungen(A) der Vor- und Rücklaufanschlüsse (6,7) und
    daß die am oberen Ende des Außenmantels (2) angeschlossenen Vor- und Rücklaufanschlüsse (6, 7) aus Rohren (3', 4') gebildet sind, deren Anschlußenden einseitig an den Außenmantel (2) formangepaßt und mit einer Überströmöffnung (14') versehen an den Außenmantel (2) über dessen Überströmöffnung (14) angelegt und ringsum mit dem Außenmantel (2) verschweißt sind.
  6. Speicher nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rohre (3', 4') an ihren Anschlußenden mit einem seitlichen Ausschnitt (18) versehen und der Wandungslappen (19) des Anschlußendes zu einer Verschlußkappe (20) ausgebildet ist.
  7. Speicher nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wandung der Rohre (3', 4') an deren Anschlußenden einseitig zu einer Anschlußfläche (21) und der andere Teil der Wandung zu einer Verschlußkappe (20) verformt ausgebildet ist.
  8. Speicher nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rücklauf (RL) an einer Öffnung (22) des Außenmantelbodens (23) angesetzt und als Rücklaufleitung (24) außen am Außenmantel (2) zur Anschlußseite geführt ist, in oder auf deren Ende (25) der entsprechend formangepaßte Rücklaufanschluß (7) gesteckt und verschweißt angeordnet ist.
EP92116900A 1991-10-05 1992-10-02 Doppelmantelspeicher Expired - Lifetime EP0536654B1 (de)

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DE9112429U 1991-10-05
DE9112429U DE9112429U1 (de) 1991-10-05 1991-10-05

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DK0536654T3 (da) 1996-04-01
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