EP1956957A1 - Staubsauger mit fliehkraftabscheider - Google Patents

Staubsauger mit fliehkraftabscheider

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Publication number
EP1956957A1
EP1956957A1 EP06807147A EP06807147A EP1956957A1 EP 1956957 A1 EP1956957 A1 EP 1956957A1 EP 06807147 A EP06807147 A EP 06807147A EP 06807147 A EP06807147 A EP 06807147A EP 1956957 A1 EP1956957 A1 EP 1956957A1
Authority
EP
European Patent Office
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centrifugal separator
vacuum cleaner
air
dust
air inlet
Prior art date
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Application number
EP06807147A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1956957B1 (de
Inventor
Armin Böck
Marko Geis
Michael Krammer
Heribert Schwarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/10—Filters; Dust separators; Dust removal; Automatic exchange of filters
    • A47L9/16—Arrangement or disposition of cyclones or other devices with centrifugal action
    • A47L9/165—Construction of inlets

Definitions

  • the invention relates to a vacuum cleaner with a centrifugal separator according to the preamble of claim 1.
  • Such vacuum cleaners are known from various applications.
  • Components of such a vacuum cleaner are essentially one or more nozzles for sucking the dust, a suction pipe, which is designed depending on the structure of the vacuum cleaner as a floor, hand or upright sucker shorter or longer or rigid or flexible, one or more centrifugal ,
  • a dust container which may be part of the centrifugal or the centrifugal separator or is designed as a separate dust collector, a vacuum chamber through which the air is sucked by a fan, and optionally a fine dust filter for cleaning the outgoing air.
  • a generic vacuum cleaner is known from DE 100 21 594 A1.
  • the vacuum cleaner described there essentially comprises the usual components of a conventional vacuum cleaner.
  • the case is made of a lower shell and a
  • Dust chamber lid formed. In the dust room, however, is in place of the
  • Dust bag a dust box, consisting of a centrifugal separator of a
  • Dip tube covers, a dust collector and a filter. It is very popular to develop such vacuum cleaner from conventional dust bag vacuum cleaners, which development costs can be saved by all usable components of the conventional vacuum cleaner are also used in the bagless version.
  • DE 100 21 594 A1 proposes simply inserting the dust box instead of the previous dust bag in a conventional vacuum cleaner so as to reuse the known housing.
  • the disadvantage here is that the collecting space, which is now available for the collection of dust, due to the space required in particular the centrifugal separator is significantly reduced.
  • centrifugal separator such as that described in 10 2005 047 075.0, in which the centrifugal force or the centrifugal separator are placed on the dust chamber.
  • Another similarly constructed vacuum cleaner is described in GB 2 402 047 A. In this model, however, the separated dust is collected directly in the separation room itself and removed together with the entire centrifugal separator for emptying.
  • the invention therefore has the object of developing a vacuum cleaner with centrifugal separator, wherein the risk of clogging is at least reduced.
  • the centrifugal separator of the vacuum cleaner has an axial inlet for the dust-laden air.
  • the air inlet into the centrifugal separator is usually arranged radially, so that suction pipe and air inlet are perpendicular to the centrifugal separator. This requires an air deflection of 90 ° in the connection area between intake manifold and separator.
  • connection is rectilinear and the deflection takes place only in the centrifugal separator itself, in which no connecting edges occur more.
  • air inlet of the centrifugal separator which is the connection to the intake manifold and the suction tube itself to fit in an axial arrangement with the centrifugal separator flowing into the vacuum cleaner housing.
  • the introduced air is deflected at a arranged in the interior of the centrifugal separator spiral Lucasumlenkraj and offset in a radially directed centrifugal separator vortex movement.
  • the deflection of the air no longer takes place in the decoupling region of the suction pipe, but only in the centrifugal separator itself, in which the deflection unit can be designed such that no edges occur where dirt could become trapped. This is made possible by the fact that the connection of centrifugal separator and intake manifold and the air deflection due to the Axialeinlaufes are spatially separated from each other.
  • the Luftumlenkong is formed in the form of an Archimedean screw.
  • a particularly smooth transition from the axially incoming air into a radial vortex can be achieved.
  • the dip tube which serves for the outlet of the purified air, is formed cranked. This ensures that the air outlet is laterally offset away from the center of the centrifugal separator, so that sufficient space is created in the center of the centrifugal separator in order to dimension the Heilumlenkmaschine arranged in the centrifugal separator sufficiently large.
  • the air inlet and the air outlet arranged at the same end of the centrifugal separator run partially parallel. In particular, they run parallel to the centrifugal separator in the connection region, so that the rectilinear structure of centrifugal separators and air-conducting connecting parts is also maintained throughout, which supports the design and handling advantages already mentioned.
  • immersion tube and Heilumlenkharmaci are integrally formed by means of an airtight partition in the interior of the centrifugal separator.
  • the dip tube can be used as part of the air deflection.
  • the one-piece design simplifies the production, in particular in injection molding, which lowers the production costs of the centrifugal separator.
  • FIG. 1 shows a centrifugal separator constructed in accordance with the invention in cross section
  • FIG. 2 shows a schematic top view of the centrifugal separator in the air inlet region.
  • FIG. 1 shows a section through a centrifugal separator 1 according to the invention, which is connected via a connecting hose 2 with the hose nozzle 3 of the vacuum cleaner not shown here.
  • the centrifugal separator 1 is pivotally mounted about the pivot point 4, so that it can be pivoted away from the vacuum cleaner for removing the vacuum cleaner located under it in the vacuum cleaner.
  • the air outlet region 5 is airtight separated from this the air inlet region 7 of the centrifugal separator 1. This is arranged in the region of the connecting piece 8 of the suction pipe 9 parallel to the air outlet 5. As a result, the air enters the centrifugal separator 1 via the air inlet 7 in the axial direction.
  • the dip tube 6 is formed cranked.
  • the air outlet 5 of the dip tube 6 opens in the outer wall region of the vortex tube 10 of the centrifugal separator 1.
  • an apex cone extending into the interior of the centrifugal separator 1 is attached to a releasably secured lid 11 12 formed.
  • the air vortex flowing from the air inlet 7 through the vortex tube 10 to the opposite end is deflected into the interior of the centrifugal separator 1 to the dip tube 6 back.
  • the deflected air vortex on the air outlet 5 to the not delivered vacuum cleaner.
  • a dirt discharge 14 which is formed as an opening in the vortex tube 10.
  • the dust separated from the fluidized air via centrifugal forces is delivered to a separate dust collecting container, not shown. Due to the axial arrangement of the air inlet 7, the suction pipe 9, which is connected via the connection piece 8 to the centrifugal separator 1, enters the centrifugal separator 1 in a straight line.
  • FIG. 2 shows a centrifugal separator 1 according to the invention in a plan view with open air inlet 7 and air outlet 5.
  • the air deflection unit 7, which is spirally constructed as an Archimedean screw 15, is partially visible here. This is formed in part by the bent-shaped dip tube 6 and is preferably made as an injection molded part in one piece with the dip tube 6.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Fliehkraftabscheider (1). Dieser weist 10 einen Lufteinlass (7) auf, der mit einem staubbeladene Luft einleitenden Saugrohr (9) verbunden ist. Ferner umfasst er einen Abscheideraum (10) in dem die in eine Drehbewegung versetzte Luft den Staub mittels Zentrifugalkräften in den Staubsammelbereich des Abscheideraumes (10) abscheidet oder über einen Staubauslass (14) in einen separaten, getrennt von Abscheideraum (10) entnehmbaren Staubsammelbehälter auswirft sowie einen Luftauslass (5), der über ein Tauchrohr (6) mit dem Abscheideraum (10) in Verbindung steht und die gereinigte Luft an die Umgebung abführt. Erfindungsgemäß ist der Lufteinlass (7) axial ausgerichtet an dem Fliehkraftabscheider (1) angeordnet.

Description

Staubsauger mit Fliehkraftabscheider
Die Erfindung betrifft einen Staubsauger mit einem Fliehkraftabscheider nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Staubsauger sind aus verschiedensten Anmeldungen bekannt. Bestandteile eines derartigen Staubsaugers sind im Wesentlichen eine oder mehrere Düsen zum Einsaugen des Staubes, ein Saugrohr, welches je nach Aufbau des Staubsaugers als Boden-, Hand- oder Upright-sauger kürzer oder länger bzw. starr oder flexibel ausgeführt ist, ein oder mehrere Fliehkraftabscheider, ein Staubbehälter, der Bestandteil des oder der Fliehkraftabscheider sein kann oder als separater Staubsammelbehälter ausgebildet ist, ein Unterdruckraum, über den die Luft von einem Gebläse angesaugt wird, sowie gegebenenfalls ein Feinstaubfilter zum Endreinigen der austretenden Luft.
Ein gattungsgemäßer Staubsauger ist aus der DE 100 21 594 A1 bekannt. Der dort beschriebene Staubsauger umfasst im Wesentlichen die gewöhnlichen Bauteile eines herkömmlichen Bodenstaubsaugers. Das Gehäuse wird von einer Unterschale und einem
Staubraumdeckel gebildet. In dem Staubraum befindet sich jedoch anstelle des
Staubbeutels eine Staubbox, bestehend aus einem Fliehkraftabscheider der ein
Tauchrohr umfasst, einem Staubsammelraum und einem Filter. Es ist sehr beliebt, derartige Staubsauger aus herkömmlichen Staubbeutel-Staubsaugern zu entwickeln, wodurch Entwicklungskosten gespart werden können, indem alle verwendbaren Bauteile des herkömmlichen Staubsaugers auch in der beutellosen Variante weiter verwendet werden. So wird in der DE 100 21 594 A1 vorgeschlagen, die Staubbox einfach an Stelle des bisherigen Staubbeutels in einen herkömmlichen Staubsauger einzufügen um so das bekannte Gehäuse wieder zu verwenden. Nachteilig ist dabei, dass der Sammelraum, der nunmehr für das Sammeln des Staubes zur Verfügung steht, aufgrund des Platzbedarfes insbesondere des Fliehkraftabscheiders deutlich verringert ist.
Deshalb wurden Staubsauger mit Fliehkraftabscheider wie der in der 10 2005 047 075.0 beschriebene entwickelt, bei denen der oder die Fliehkraftabscheider auf den Staubraum aufgesetzt sind. Dadurch dass der Fliehkraftabscheider außerhalb des Gehäuses angeordnet wird, wird vermieden, dass die Staubsammelkapazität durch den zusätzlich benötigten Fliehkraftabscheider beschränkt wird. Ein weiterer ähnlich aufgebauter Staubsauger ist in der GB 2 402 047 A beschrieben. Bei diesem Modell wird jedoch der abgeschiedene Staub direkt im Abscheideraum selbst gesammelt und zusammen mit dem gesamten Fliehkraftabscheider zum Entleeren entnommen.
Bei all diesen Staubsaugern tritt das Problem auf, dass sich insbesondere im Bereich der Verbindungsleitungen zu und vom Fliehkraftabscheider Schmutz festsetzen kann; besonders mit langen Haaren kontaminierter, feuchter Staub verursacht hier oftmals Probleme. Dabei auftretende Verstopfungen können zu Leistungseinbußen des Staubsaugers bzw. im schlimmsten Fall sogar zu Ausfällen führen.
Der Erfindung deshalb liegt die Aufgabe zugrunde, einen Staubsauger mit Fliehkraftabscheider zu entwickeln, bei dem die Gefahr der Verstopfung zumindest reduziert wird.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch einen Staubsauger mit Fliehkraftabscheider mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Erfindungsgemäß weist der Fliehkraftabscheider des Staubsaugers einen Axialeinlauf für die staubbeladene Luft auf. Dadurch ist sowohl der Lufteinlass als auch das an diesen anschließende Saugrohr in dieselbe Richtung ausgerichtet wie der Fliehkraftabscheider selbst. Dadurch ergeben sich zwischen all diesen Bestandteilen glatte unproblematische Übergänge, die keinerlei Basis zum Festsetzen von Schmutz bieten, so dass Verstopfungen in diesem Bereich aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung weitgehend vermieden werden können. Bei herkömmlichen Staubsaugern mit Fliehkraftabscheider ist der Lufteintritt in den Fliehkraftabscheider üblicherweise radial angeordnet, so dass Saugrohr und Lufteintritt senkrecht auf den Fliehkraftabscheider stehen. Dadurch ist eine Luftumlenkung um 90 ° im Verbindungsbereich von Saugrohr und Abscheider nötig. Hierbei können Verwirbelungen auftreten, die zu unerwünschtem Festsetzen von Schmutz an den Verbindungskanten der gekoppelten Elemente führen können. Dies wird durch die Erfindung vermieden indem die Verbindung geradlinig ausgeführt ist und die Umlenkung erst im Fliehkraftabscheider selbst erfolgt, in dem keine Verbindungskanten mehr auftreten. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Lufteinlass des Fliehkraftabscheiders, der die Verbindung zum Saugrohr darstellt und das Saugrohr selbst sich bei einer axialen Anordnung mit dem Fliehkraftabscheider fließend in das Staubsaugergehäuse einpassen. Dies bringt Designvorteile mit sich und führt auch zu einer besseren Handhabbarkeit des Staubsaugers, da keine sperrigen, in den Raum abstehenden Rohrteile mehr vorhanden sind. Diese abstehenden Teile führen bei herkömmlichen Staubsaugern oft zum Festklemmen des Staubsaugers an niedrigen Regalen oder Ähnlichem, unter denen der Staubsauger beim Saugen durchgeführt werden muss.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die eingeführte Luft an einem im Inneren des Fliehkraftabscheiders angeordneten spiralförmigen Luftumlenkkörper umgelenkt und in eine radial zum Fliehkraftabscheider ausgerichtete Wirbelbewegung versetzt. Die Umlenkung der Luft findet erfindungsgemäß nicht mehr im Abkoppelbereich des Saugrohres sondern erst im Fliehkraftabscheider selbst statt, in dem die Umlenkeinheit so ausgebildet werden kann, dass keine Kanten auftreten, an denen sich Schmutz festsetzen könnte. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Verbindung von Fliehkraftabscheider und Saugrohr und die Luftumlenkung aufgrund des Axialeinlaufes räumlich voneinander trennbar sind.
Vorteilhafterweise ist die Luftumlenkeinheit in Form einer archimedischen Schraube ausgebildet. Hierdurch kann ein besonders glatter Übergang von der axial einströmenden Luft in einen radialen Wirbel erreicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Tauchrohr, welches zum Auslass der gereinigten Luft dient, gekröpft ausgebildet. Dadurch wird gewährleistet, dass der Luftaustritt aus dem Zentrum des Fliehkraftabscheiders weg seitlich versetzt wird, so dass im Zentrum des Fliehkraftabscheiders genügend Platz entsteht, um die im Fliehkraftabscheider angeordnete Luftumlenkeinheit ausreichend groß zu dimensionieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verlaufen Lufteinlass und der an demselben Ende des Fliehkraftabscheiders angeordnete Luftauslass teilweise parallel. Insbesondere verlaufen sie im Anschlussbereich an den Fliehkraftabscheider parallel, so dass der geradlinige Aufbau von Fliehkraftabscheider und Luft führenden Verbindungsteilen auch hier durchgängig aufrechterhalten wird, was die bereits erwähnten Design- und Handhabungsvorteile unterstützt. - A -
Vorteilhafterweise sind Tauchrohr und Luftumlenkeinheit einteilig mittels einer luftdichten Trennwand im Inneren des Fliehkraftabscheiders ausgebildet. Dadurch kann das Tauchrohr als Bestandteil der Luftumlenkung verwendet werden. Außerdem vereinfacht die einteilige Ausführung insbesondere bei Spritzgussverfahren die Herstellung, was die Produktionskosten des Fliehkraftabscheiders senkt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand der Zeichnungen eingehend erläutert wird. Es zeigen: Figur 1 : einen erfindungsgemäß aufgebauten Fliehkraftabscheider im Querschnitt und Figur 2: eine schematische Oberaufsicht auf den Fliehkraftabscheider im Lufteintrittsbereich.
Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Fliehkraftabscheider 1 , der über einen Verbindungsschlauch 2 mit dem Schlauchstutzen 3 des hier nicht dargestellten Staubsaugers verbunden ist. Der Fliehkraftabscheider 1 ist schwenkbar um den Drehpunkt 4 gelagert, so dass er zur Entnahme der unter ihm im Staubsauger befindlichen separaten Staubbox vom Staubsauger weggeschwenkt werden kann. Der Verbindungsschlauch 2 mündet im Luftauslassbereich 5 in das Tauchrohr 6 des Fliehkraftabscheiders 1. Neben dem Luftaustrittsbereich 5 befindet sich luftdicht von diesem getrennt der Lufteintrittsbereich 7 des Fliehkraftabscheiders 1. Dieser ist im Bereich des Verbindungsstutzens 8 des Saugrohres 9 parallel zum Luftauslass 5 angeordnet. Dadurch tritt die Luft in axialer Richtung über den Lufteinlass 7 in den Fliehkraftabscheider 1 ein. Um genügend Platz für den Lufteinlass 7 und die an diesem erfolgende Ausbildung des Abscheidewirbels zu erhalten, ist das Tauchrohr 6 gekröpft ausgebildet. Dadurch mündet der Luftauslass 5 des Tauchrohres 6 im äußeren Wandbereich des Wirbelrohres 10 des Fliehkraftabscheiders 1. An dem dem Lufteinlass 7 und Luftauslass 5 des Fliehkraftabscheiders 1 gegenüberliegenden Ende des Wirbelrohres 10 ist an einem lösbar befestigten Deckel 1 1 ein ins Innere des Fliehkraftabscheiders 1 hineinreichender Apexkegel 12 ausgeformt. An diesem wird der vom Lufteinlass 7 durch das Wirbelrohr 10 zum gegenüberliegenden Ende strömende Luftwirbel ins Innere des Fliehkraftabscheiders 1 zum Tauchrohr 6 hin umgelenkt. Durch das Tauchrohr wird der umgelenkte Luftwirbel über den Luftauslass 5 an den nicht dargestellten Staubsauger abgegeben. Im Bereich der Luftumlenkung 13 befindet sich seitlich an der Wand des Wirbelrohres 10 ein Schmutzauswurf 14, welcher als Öffnung im Wirbelrohr 10 ausgebildet ist. Über diesen wird der aus der verwirbelten Luft über Zentrifugalkräfte abgeschiedene Staub an einen nicht dargestellten separaten Staubsammelbehälter abgegeben. Aufgrund der axialen Anordnung des Lufteinlasses 7 tritt das über den Verbindungsstutzen 8 mit dem Fliehkraftabscheider 1 verbundene Saugrohr 9 geradlinig in den Fliehkraftabscheider 1 ein. Dadurch wird die einströmenden Luft geradlinig an den aufgrund der Verbindung entstehenden unvermeidbaren Kanten zwischen dem Saugrohr und dem Abscheider vorbeigeführt, so dass kein Potential zum Festsetzen von in der Luft mitgeführten größeren Staubpartikeln gegeben ist. Verwirbelungen die durch die Luftumlenkung entstehen und die beim Passieren derartiger Kanten Verstopfungen verursachen können, entstehen erst im Inneren des Wirbelrohres 10, wo keine Kanten mehr auftreten. Hier wird die Luft im unteren Bereich des Lufteinlasses 7 mittels einer in Figur 2 andeutungsweise sichtbaren archimedischen Schnecke 15 umgelenkt wird.
Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Fliehkraftabscheider 1 in einer Aufsicht mit geöffnetem Lufteinlass 7 und Luftauslass 5. Im Inneren des Fliehkraftabscheiders ist hier im Lufteinlassbereich 7 die als archimedische Schnecke 15 spiralförmig aufgebaute Luftumlenkeinheit teilweise sichtbar. Diese wird zum Teil von dem gekröpft geformten Tauchrohr 6 gebildet und ist vorzugsweise als Spritzgussteil einteilig mit dem Tauchrohr 6 hergestellt.
Bezugszeichenliste
(1 ) Fliehkraftabscheider
(2) Verbindungsschlauch
(3) Schlauchstutzen
(4) Drehpunkt
(5) Luftauslassbereich
(6) Tauchrohr
(7) Lufteintrittsbereich
(8) Verbindungsstutzen
(9) Saugrohr
(10) Wirbelrohr
(1 1 ) Deckel
(12) Apexkegel
(13) Luftumlenkbereich
(14) Schmutzauswurf
(15) archimedische Schnecke

Claims

Patentansprüche
1. Staubsauger mit einem Fliehkraftabscheider (1 ), der einen Lufteinlass (7) aufweist, der mit einem staubbeladene Luft einleitenden Saugrohr (9) verbunden ist, einen Abscheideraum (10) in dem die in eine Drehbewegung versetzte Luft den Staub mittels Zentrifugalkräften in den Staubsammelbereich des Abscheideraumes (10) abscheidet oder über einen Staubauslass (14) in einen separaten, getrennt von Abscheideraum (10) entnehmbaren Staubsammelbehälter auswirft und einen Luftauslass (5), der über ein Tauchrohr (6) mit dem Abscheideraum (10) in Verbindung steht und die gereinigte Luft an die Umgebung abführt, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (7) axial ausgerichtet an dem
Fliehkraftabscheider (1 ) angeordnet ist.
2. Staubsauger mit Fliehkraftabscheider (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lufteinlass (7) eine schraubenförmige Luftumlenkeinheit (15) aufweist.
3. Staubsauger mit Fliehkraftabscheider (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftumlenkeinheit (15) als archimedische Schnecke ausgebildet ist.
4. Staubsauger mit Fliehkraftabscheider (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (6) gekröpft geformt ist.
5. Staubsauger mit Fliehkraftabscheider (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Luftauslass (5) und der Lufteinlass (7) zumindest bereichsweise parallel verlaufen.
6. Staubsauger mit Fliehkraftabscheider (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (6) und die Luftumlenkeinheit (15) luftdicht getrennt miteinander verbunden sind.
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