EP1251081B1 - Tankcontainer - Google Patents

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EP1251081B1
EP1251081B1 EP20020008758 EP02008758A EP1251081B1 EP 1251081 B1 EP1251081 B1 EP 1251081B1 EP 20020008758 EP20020008758 EP 20020008758 EP 02008758 A EP02008758 A EP 02008758A EP 1251081 B1 EP1251081 B1 EP 1251081B1
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EP
European Patent Office
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tank
tank container
frame
container according
ring
Prior art date
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EP20020008758
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Gert Jan Vossnack
Geert Prins
Gerben Wijnia
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Welfit Oddy Pty Ltd
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WELFIT ODDY Pty Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/02—Wall construction
    • B65D90/06—Coverings, e.g. for insulating purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/02—Large containers rigid
    • B65D88/12—Large containers rigid specially adapted for transport
    • B65D88/128—Large containers rigid specially adapted for transport tank containers, i.e. containers provided with supporting devices for handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/74—Large containers having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents
    • B65D88/748—Large containers having means for heating, cooling, aerating or other conditioning of contents for tank containers

Definitions

  • insulated Tank containers For transport and storage of temperature-controlled goods are insulated Tank containers required, usually insulated with insulation materials which are applied to the tank and surrounded by an outer shell are. Temperature changes of the cargo arise on the one hand by the Dämmaterial itself and on the other by thermal bridges, for example at the metallic joints between tank and frame arise. These temperature changes require additional heating or Cooling units to maintain a specific temperature range.
  • High quality insulation especially vacuum insulation, where the space between the tank and the outer shell is evacuated, can over a longer period temperature ranges comply with and thus avoid the use of additional equipment.
  • the insulating effect decisively limited by remaining thermal bridges.
  • the heat output or take-up especially big, since the connection between Tank and frame largely for reasons of strength over metallic Components takes place.
  • the preamble of claim 1 corresponds to one DE 32 12 696 C2 known freight container, in which a tank over a Ring taillight is connected to the front frame. Even with an insulating Intermediate layer between tank-side front ring and frame-side saddle ring There is there metallic fastening screws, both Enforce rings and the liner, a highly conductive, metallic Coupling between tank and frame. Such a saddle is also from DE 90 14 104 U1 known. In addition, conventional liners only absorb pressure forces. From USP 4,065,022 a saddle arrangement is known in which the cylindrical part of a container in a radial layered ring structure stored in a container frame is, wherein the ring structure is a resilient, non-metallic Liner includes. EP 0 760 345 A2 a tank container in which an inner container of Plastic foam surrounded and fixed by this in one Outer container is arranged without metallic contact.
  • the invention is based on the general problem of as they occur in comparable prior art, at least partly to be eliminated. A more specific task can be seen in a suitable for receiving tempered cargo tank container with low heat losses, which is also suitable for high quality insulation, especially suitable for vacuum insulation.
  • tank can be undesirable by the Isolierzarge Thermal bridge effects between tank and frame considerably be reduced.
  • the metallic terminal ends may each be conventional Way with tank or frame side elements one Ring tying be connected.
  • the insulating frame transfers all loads between tank and frame; It can be prefabricated and easily be processed as quasimetallisches component.
  • the design according to claim 8 avoids temperature-related Tensions between tank and outer shell caused by different Thermal expansion of tank and outer shell arise. This is also large, tank and outer shell penetrating openings possible, without that at the joints critical voltages occur.
  • Claims 9 to 14 give particularly advantageous embodiments of Isolierzarge to optimize the strength and the insulating effect.
  • the tank container comprises a substantially cylindrical tank 1, which is connected via ring seals 2 with two end frames 3 .
  • Each end frame 3 is provided with two upper and two lower corner fittings 4, 5 .
  • the end frames 3 have upper and lower transverse beams 6, 7 and corner supports 8 , which are arranged between the corner fittings 4, 5 .
  • the end frame 3 are reinforced by diagonal braces 9 used .
  • saddle structures 11 are mounted for better power transmission between outer shell 10 and front frame, which are connected by struts 12 with the lower corner fittings 5 .
  • Additional bottom groups 13 with corner fittings 5 allow the variable coupling to (not shown) vehicle chassis.
  • the end frame 3 is welded to corresponding recesses in the transverse bars 6, 7, the corner supports 8 and the diagonal struts 9 with the outer shell 10 .
  • the end frame can also be designed according to DE 32 12 696 C2 and attached to the end faces of the ends 14 of the outer shell 10 .
  • the ring tether 2 comprises an end ring 15, a Isolierzarge 16 and a first saddle ring 17.
  • the end ring 15 is designed as a piece of pipe and is welded to a bottom 18 of the tank 1 .
  • a reinforcing ring 19 with radially extending flange is inserted between the bottom 18 and the end ring 15 .
  • the first saddle ring 17 is welded to the cylindrical outer shell 10 and connected by ribs 20 with a second saddle ring 21 , wherein the ribs 20 are also welded to the outer shell 10 , which in turn is welded to corresponding cut-out frame parts 6 , 7 , 8 , 9 .
  • FIG. 3 shows the remaining profile of a corner support 8 .
  • the conical Isolierzarge 16 consists of a metallic, narrow, tank-side terminal end 22 , an intermediate piece 23 and a metallic, wide, frame-side terminal end 24th
  • the intermediate piece 23 consists of a suitable fiber-reinforced plastic, in which the terminal ends 22, 24 are laminated, which are additionally fixed via the intermediate piece 23 and the terminal ends 22, 24 passing through pins 25 positively.
  • the distance and thus the number of pins 25 can be varied according to the loads to be transmitted. Usually, the loads transmitted in the lower part of the tank container are higher than those in the upper part. This should be increased in the lower part, the number of pins 25 .
  • the cross section of the intermediate piece 23 can be reduced between the two terminal ends 22, 24 in order to further reduce the heat transfer.
  • an intermediate layer 26 with additionally reduced thermal conductivity can be used within the intermediate piece between the terminal ends in order to further improve the insulating effect of the intermediate piece 23 .
  • the tank-side terminal end 22 is welded to the cylindrical peripheral surface 28 of the end ring 15 , and the frame-side terminal end 24 is welded to the radially extending end face 29 of the first saddle ring 17 .
  • longitudinal and transverse tolerances with respect to the tank axis 30 can be compensated during assembly.
  • the end 14 of the outer shell 10 is also welded. This creates between tank 1 and outer shell 10 an evacuated Holhraum 27th
  • the fiber-reinforced plastic constituting the intermediate piece 23 has low outgassing rates to minimize the internal leakage of the evacuated cavity 27 .
  • the tensile strength of a suitable insulating skirt 16 is above 105 N / mm 2 .
  • the outer shell 10 has two Kompensatorringe 31 , compensate for the temperature-induced different changes in length in the axial direction of the tank 1 and outer shell 10 by elastic deformation. Between the compensator rings 31 , a connection region 32 is arranged, which passes through the outer shell 10 and is connected to the tank 1 . By Kompensatorringe 31 , the connection points between terminal portion 32 and outer shell 10 on the one hand and between terminal portion 32 and tank 1 on the other hand stress-free.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

Für Transport und Lagerung temperierter Ladegüter sind isolierte Tankcontainer erforderlich, die üblicherweise mit Dämmstoffen isoliert werden, die auf den Tank aufgebracht und von einer Außenhülle umgeben sind. Temperaturänderungen des Ladeguts entstehen zum einen durch das Dämmaterial selbst und zum anderen durch Wärmebrücken, die beispielsweise an den metallischen Verbindungsstellen zwischen Tank und Rahmen entstehen. Diese Temperaturänderungen erfordern zusätzliche Heiz- oder Kühlaggregate, um einen bestimmten Temperaturbereich einzuhalten.
Besonders hochwertige Isolierungen, insbesondere Vakuumisolierungen, bei denen der Zwischenraum zwischen dem Tank und der Außenhülle evakuiert ist, können über einen längeren Zeitraum Temperaturbereiche einhalten und damit den Einsatz von Zusatzaggregaten vermeiden. Hier ist die Isolierwirkung entscheidend durch verbleibende Wärmebrücken begrenzt. Insbesondere im Bereich der Tank-Rahmenverbindung ist die Wärmeabgabe oder -aufnahme besonders groß, da die Verbindung zwischen Tank und Rahmen aus Festigkeitsgründen weitgehend über metallische Bauelemente erfolgt.
Dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht ein aus DE 32 12 696 C2 bekannter Frachtcontainer, bei dem ein Tank über eine Ringsattelung mit Stirnrahmen verbunden ist. Auch bei einer isolierenden Zwischenlage zwischen tankseitigem Stirnring und rahmenseitigem Sattelring besteht dort über metallische Befestigungsschrauben, die beide Ringe und die Zwischenlage durchsetzen, eine gut leitende, metallische Koppelung zwischen Tank und Rahmen. Eine solche Sattelung ist ebenfalls aus DE 90 14 104 U1 bekannt. Darüber hinaus können herkömmliche Zwischenlagen nur Druckkräfte aufnehmen. Aus USP 4,065,022 ist eine Sattelanordnung bekannt, bei der der zylindrische Teil eines Behälters in einer radial geschichteten Ringstruktur in einem Containerrahmen gelagert ist, wobei die Ringstruktur eine elastische, nichtmetallische Zwischenlage umfaßt. EP 0 760 345 A2 betrifft einen Tankbehälter, bei dem ein Innenbehälter von Kunststoffschaum umgeben und durch diesen fixiert in einem Außenbehälter ohne metallischen Kontakt angeordnet ist.
Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, Schwierigkeiten, wie sie bei vergleichbarem Stand der Technik auftreten, mindestens teilweise zu beseitigen. Eine speziellere Aufgabe kann darin gesehen werden, einen zur Aufnahme temperierter Ladegüter geeigneten Tankcontainer mit geringen Wärmeverlusten anzugeben, der auch für hochwertige Isolierungen, insbesondere für Vakuumisolierungen geeignet ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Beim hier vorgesehene Tank können durch die Isolierzarge unerwünschte Wärmebrückenwirkungen zwischen Tank und Rahmen erheblich reduziert werden. Die metallischen Anschlußenden können jeweils auf herkömmliche Art und Weise mit tank- oder rahmenseitigen Elementen einer Ringsattelung verbunden werden. Die Isolierzarge überträgt alle Lasten zwischen Tank und Rahmen; sie kann vorgefertigt und auf einfache Weise als quasimetallisches Bauteil verarbeitet werden.
Die Weiterbildung der Erfindung nach den Ansprüchen 2 und 3 erlaubt durch Integration der rahmenseitigen Ringsattelung in eine Isolierhülle, die mit der Außenfläche des Tanks einen hermetisch abgeschlossenen Zwischenraum definiert, einen besonders hochwertig vakuumisolierten Tankcontainer.
Die erfindungsgemäße Gestaltung der Verbindung zwischen Tank und Außenhülle nach den Ansprüchen 4 bis 7 erlaubt eine besonders platzsparende und leicht zu fertigende Tanksattelung.
Die Gestaltung nach Anspruch 8 vermeidet temperaturbedingte Spannungen zwischen Tank und Außenhülle, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen von Tank und Außenhülle entstehen. Damit sind auch große, Tank und Außenhülle durchsetzende Öffnungen möglich, ohne daß an den Verbindungsstellen kritische Spannungen auftreten.
Ansprüche 9 bis 14 geben besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Isolierzarge zur Optimierung der Festigkeit und der Isolierwirkung an.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen
Figur 1
eine Vorderansicht des Tankcontainer,
Figur 2
eine Seitenansicht des Tankcontainers
Figur 3
eine Darstellung des Schnitts A - A in Figur 2.
Der Tankcontainer umfaßt einen im Wesentlichen zylindrischen Tank 1, der über Ringsattelungen 2 mit zwei Stirnrahmen 3 verbunden ist. Jeder Stirnrahmen 3 ist mit zwei oberen und zwei unteren Eckbeschlägen 4, 5 versehen. Die Stirnrahmen 3 weisen obere und untere Querholme 6, 7 sowie Eckstützen 8 auf, die zwischen den Eckbeschlägen 4, 5 angeordnet sind. Zusätzlich sind die Stirnrahmen 3 durch eingesetzte Diagonalstreben 9 verstärkt.
An der Außenhülle 10 sind zur besseren Kraftübertragung zwischen Außenhülle 10 und Stirnrahmen 3 Sattelstrukturen 11 angebracht, die über Verstrebungen 12 mit den unteren Eckbeschlägen 5 verbunden sind. Zusätzliche Bodengruppen 13 mit Eckbeschlägen 5 erlauben die variable Koppelung an (nicht dargestellte) Fahrzeugchassis.
Der Stirnrahmen 3 ist an entsprechenden Ausnehmungen in den Querholmen 6, 7, den Eckstützen 8 und den Diagonalstreben 9 mit der Außenhülle 10 verschweißt. Die Stirnrahmen können aber auch entsprechend DE 32 12 696 C2 gestaltet sein und an den Stirnseiten der Enden 14 der Außenhülle 10 angebracht sein.
Gemäß der Schnittdarstellung in Figur 3 umfaßt die Ringsattelung 2 einen Stirnring 15, eine Isolierzarge 16 und einen ersten Sattelring 17. Der Stirnring 15 ist als Rohrstück ausgeführt und ist an einem Boden 18 des Tanks 1 angeschweißt. Ein Verstärkungsring 19 mit radial verlaufendem Flansch ist zwischen dem Boden 18 und dem Stirnring 15 eingesetzt. Der erste Sattelring 17 ist mit der zylindrischen Außenhülle 10 verschweißt und über Rippen 20 mit einem zweiten Sattelring 21 verbunden, wobei die Rippen 20 ebenfalls mit der Außenhülle 10 verschweißt sind, die wiederum mit entsprechend ausgeschnittenen Rahmenteilen 6, 7, 8, 9 verschweißt ist. Dabei zeigt Figur 3 das Restprofil einer Eckstütze 8.
Die konische Isolierzarge 16 besteht aus einem metallischen, engen, tankseitigen Anschlußende 22, einem Zwischenstück 23 und einem metallischen, weiten, rahmenseitigen Anschlußende 24. Das Zwischenstück 23 besteht aus einem geeigneten faserverstärkten Kunststoff, in das die Anschlußenden 22, 24 einlaminiert sind, die zusätzlich über das Zwischenstück 23 und die Anschlußenden 22, 24 durchsetzende Stifte 25 formschlüssig fixiert sind. Der Abstand und damit die Anzahl der Stifte 25 kann entsprechend der zu übertragenden Lasten variiert werden. Üblicherweise sind die im unteren Teil des Tankcontainers übertragenen Lasten höher als die im oberen Teil. Damit sollte im unteren Teil die Anzahl der Stifte 25 erhöht werden.
Der Querschnitt des Zwischenstücks 23 kann zwischen den beiden Anschlußenden 22, 24 reduziert werden, um die Wärmeübertragung weiter zu verringern. Zusätzlich kann innerhalb des Zwischenstücks zwischen den Anschlußenden eine Zwischenlage 26 mit zusätzlich verringerter Wärmeleitfähigkeit eingesetzt werden, um die Isolierwirkung des Zwischenstücks 23 noch weiter zu verbessern.
Das tankseitige Anschlußende 22 ist mit der zylindrischen Umfangsfläche 28 des Stirnrings 15 verschweißt, und das rahmenseitige Anschlußende 24 ist mit der radial verlaufenden Stirnfläche 29 des ersten Sattelrings 17 verschweißt. Mit dieser Anordnung lassen sich bei der Montage Längs- und Quertoleranzen bezüglich der Tankachse 30 ausgleichen. An der radialen Stirnfläche 29 ist ebenfalls das Ende 14 der Außenhülle 10 angeschweißt. Damit entsteht zwischen Tank 1 und Außenhülle 10 ein evakuierbarer Holhraum 27.
Der faserverstärkte Kunststoff, aus dem das Zwischenstücks 23 besteht, weist niedrige Ausgasungsraten auf, um die innere Leckage des evakuierten Hohlraums 27 gering zuhalten. Vorteilhaft ist ein anfängliches Ausgasungsvolumen von weniger als 9x1012 mol/cm3 innerhalb von 2 Monaten bei einem anfänglichen Umgebungsdruck von 10-4 hPa. Die Zugfestigkeit einer geeigneten Isolierzarge 16 liegt über 105 N/mm2.
Die Außenhülle 10 weist zwei Kompensatorringe 31 auf, die temperaturbedingte unterschiedliche Längenänderungen in axialer Richtung von Tank 1 und Außenhülle 10 durch elastische Verformung ausgleichen. Zwischen den Kompensatorringen 31 ist ein Anschlußbereich 32 angeordnet, der die Außenhülle 10 durchsetzt und mit dem Tank 1 verbunden ist. Durch die Kompensatorringe 31 bleiben die Verbindungsstellen zwischen Anschlußbereich 32 und Außenhülle 10 einerseits und zwischen Anschlußbereich 32 und Tank 1 andererseits spannungsarm.
Bezugszeichenliste
1.
Tank
2.
Ringsattelung
3.
Stirnrahmen
4.
oberer Eckbeschlag
5.
unterer Eckbeschlag
6.
oberer Querholm
7.
unterer Querholm
8.
Eckstütze
9.
Diagonalstrebe
10.
Außenhülle
11.
Sattelstruktur
12.
Verstrebung
13.
Bodengruppe
14.
Ende
15.
Stirnring
16.
Isolierzarge
17.
erster Sattelring
18.
Boden
19.
Verstärkungsring
20.
Rippe
21.
zweiter Sattelring
22.
tankseitiges Anschlußende
23.
Zwischenstück
24.
rahmenseitiges Anschlußende
25.
Stift
26.
Zwischenlage
27.
Hohlraum
28.
Umfangsfläche
29.
Stirnfläche
30.
Tankachse
31.
Kompensatorring
32.
Anschlußbereich

Claims (14)

  1. Isolierter Tankcontainer, bei dem ein Tank (1) an seinen Böden (18) über eine Ringsattelung (2) mit einem Stirnrahmen (3) verbunden ist,
       dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsattelung (2) eine Isolierzarge (16) mit einem tankseitigen und einem rahmenseitigen Anschlußende (22, 24) umfaßt, wobei das rahmenseitige Anschlußende (24) und das tankseitigen Anschlußende (22) in Richtung einer Längsachse (30) des Tanks (1) in einem Abstand zueinander angeordnet sind und die Anschlußenden (22, 24) ausschließlich über ein thermisch isolierendes Zwischenstück (23) aus faserverstärktem Kunststoff miteinander gekoppelt sind.
  2. Tankcontainer nach Anspruch 1, wobei das rahmenseitige Anschlußende (24) über eine den Tank (1) in einem Abstand umgebende Außenhülle (10) mit dem Stirnrahmen (3) verbunden ist.
  3. Tankcontainer (1) nach Anspruch 2, wobei der Hohlraum (27) zwischen Tank (1) und Außenhülle (10) evakuierbar ist.
  4. Tankcontainer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das tankseitige Anschlußende (22) über einen Stirnring (15) mit dem Boden (18) verbunden ist, und das rahmenseitige Anschlußende (24) über einen ersten Sattelring (17) mit dem Stirnrahmen (3) oder der Außenhülle (10) verbunden ist.
  5. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das tankseitige Anschlußende (22) an der äußeren Umfangsfläche (28) des Stirnrings (15) und das rahmenseitige Anschlußende (24) an einer Stirnfläche (29) des ersten Sattelrings (17) befestigt ist.
  6. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Isolierzarge (16) konisch ausgebildet ist.
  7. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlußenden (22, 24) der Isolierzarge (16) verschweißt werden können.
  8. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Außenhülle (10) einen Kompensatorring (31) aufweist.
  9. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenstück (23) der Isolierzarge (16) mit den beiden Anschlußenden (22, 24) formschlüssig und/oder durch Klebung verbunden ist.
  10. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Stifte (25) das Zwischenstück (23) und die Anschlußenden (22, 24) formschlüssig durchsetzen.
  11. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Isolierzarge (16) aus mehreren Segmenten besteht.
  12. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenstück (23) zwischen den Anschlußenden (22, 24) eine Zwischenlage (26) enthält deren Wärmeleitung geringer ist, als die des umgebenden Zwischenstückmaterials.
  13. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zwischenstück (23) bei einem anfänglichen Umgebungsdruck von 10-4 hPa ein Ausgasungsvolumen von weniger als 9x1012 mol/cm3 innerhalb von 2 Monaten abgibt.
  14. Tankcontainer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Isolierzarge (16) eine Zugfestigkeit von mindestens 105 N/mm2 hat.
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