EP2754897B1 - Befüllvorrichtung zur Saugförderung von nichthomogenen Flüssigkeiten - Google Patents
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- F04D7/045—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous with means for comminuting, mixing stirring or otherwise treating
Definitions
- the invention relates to a filling device for non-homogeneous liquids, such as liquid manure, liquid manure, sewage sludge or faeces.
- the filling of the slurry tanker is a bottleneck when spreading liquid manure because there is a lack of efficient and, above all, flexible filling devices.
- a compressor or a pump is attached to the slurry tanker, which conveys the slurry from the pit into the drum tanker via a suction hose.
- additional filling devices with a suction wheel are known from practice, which are interposed in the suction line between the compressor / pump and the pit.
- the intermediate filling device then takes over the further conveyance.
- Maximum pressure and suction capacities of up to 7000 l / h can be achieved, so that even large drum carts can be filled in a few minutes. Under certain circumstances, the use of barrel compressors and pumps can even be dispensed with entirely.
- a chopper pump is known in which the cutting gap in the area of a chopper plate and cutting parts is adjusted by displacing the drive shaft via a bearing cap by adjusting adjusting screws.
- the US 2 006 727 A discloses a pump construction which is formed by a pump unit and a motor which are connected to one another via a threaded connection.
- the motor is also coupled via a clutch to a drive shaft which has an impeller at its end facing away from the motor.
- the threaded connection between the motor and pump unit enables the adjustment of the relative distance between the motor and pump unit and thus also the vertical position of the impeller 8 within the housing.
- the invention is based on the object of improving the effectiveness and performance of a filling device for the suction delivery of non-homogeneous liquids, such as liquid manure, liquid manure, sewage sludge or faeces, by simply adjusting the cutting knife.
- non-homogeneous liquids such as liquid manure, liquid manure, sewage sludge or faeces
- the filling device for the suction conveyance of non-homogeneous liquids, such as liquid manure, liquid manure, sewage sludge or faeces, has a housing with an intake port and a discharge port as well as a suction wheel arranged in the housing and held on a drivable shaft, with a cutting knife interacting with a counter cutting edge in the area of the intake manifold is provided, with one end of the shaft extending into the intake manifold and the cutting knife being attached to this end of the shaft in a rotationally fixed manner, and the shaft being axially displaceably mounted in the housing for setting the cutting gap between counter knife and cutting knife.
- non-homogeneous liquids such as liquid manure, liquid manure, sewage sludge or faeces
- the adjustability of the cutting knife is made possible by an adjusting sleeve arranged coaxially around the shaft, rotation of the adjusting sleeve causing the shaft to move in its axial direction and the shaft being mounted on the adjusting sleeve.
- the grain size of the solids in the non-homogeneous liquid can be adjusted in order to avoid damage to barrel-specific compressors and pumps, for example a screw eccentric pump.
- two spaced bearings can be provided for mounting the shaft.
- the adjusting sleeve is preferably mounted on an outside of the housing, this being done, for example, by means of a threaded connection can. A rotation of the adjusting sleeve causes a displacement of the adjusting sleeve together with the shaft relative to the housing.
- the suction wheel is surrounded by a cylindrical housing part arranged concentrically around the shaft, and the discharge connection is preferably connected tangentially to this cylindrical housing part.
- an additional suction rotor rotates with the shaft in order to pre-accelerate the non-homogeneous liquid, the suction rotor being arranged in particular in the area of the intake manifold.
- a scraper is provided in the area of the discharge nozzle, the scraper edge of which is aligned parallel to the shaft and the scraper is adjustably arranged to set a gap between the scraper edge and the suction wheel.
- the gap can be kept as small as possible in order to maximize the delivery rate of the filling device.
- a coupling area is provided at the end of the shaft opposite the cutting knife, which is designed, for example, as a spline area.
- a drive shaft drive or a hydraulic motor can be considered as the drive, for example.
- the in the Figures 1 to 4 Filling device shown is used to promote suction of non-homogeneous liquids, such as liquid manure, liquid manure, sewage sludge or faeces. It is mounted on a barrel wagon between a suction line and a barrel container and is used to suck in non-homogeneous liquids via the suction line and to convey them into the barrel container.
- non-homogeneous liquids such as liquid manure, liquid manure, sewage sludge or faeces.
- the filling device consists essentially of a housing 1 with an intake port 2 and a discharge port 3 and a suction wheel 5 arranged in the housing and held on a drivable shaft 4.
- the suction wheel 5 is surrounded by a cylindrical housing part 1 a arranged concentrically around the shaft and the discharge pipe 3 is connected tangentially to this cylindrical housing part 1a.
- the intake port 2 is arranged coaxially around the shaft 4 and has an intake opening.
- the suction line, not shown, is flanged to the intake port 2, while a line, not shown, leading to the barrel carriage is coupled to the discharge port 4.
- the shaft is held via an adjusting sleeve 6, the adjusting sleeve 6 being rotatably mounted on the outside of the housing 1 via a threaded connection 7.
- the shaft 4 is held in the adjusting sleeve 6 by means of two spaced-apart bearings 8, 9, rotation of the adjusting sleeve 6 causing the adjusting sleeve to be displaced together with the shaft 4 relative to the housing 1.
- the shaft 4 extends through the housing 1 into the intake port 2.
- a cutting knife 10 is rotatably attached, which cooperates with a shearbar 11.
- Rotation of the adjusting sleeve 6 thus causes an axial displacement of the shaft 4 together with the cutting knife 10 relative to the shear bar 11.
- a cutting gap 12 arising between the cutting knife 10 and shear bar 11 (see Fig. 5 ) can be set continuously. While in Fig. 3 no cutting gap is set is off Fig. 5 a corresponding snow gap 12 can be seen.
- the associated axial positions of the adjusting sleeve 6 with respect to the housing 1 are from the 4 and 6 evident.
- the size of the cutting gap 12 determines the grain size to which any solid components of the liquid being conveyed are crushed.
- the grain size is to be set so that a pump provided on the barrel carriage, in particular an eccentric screw pump, is not damaged.
- the size of the cutting gap 12 depends in particular on the type of solids and the pump to be protected.
- the cutting gap can be adjusted without tools even when the suction line is connected. While the main bearing of the shaft 4 is ensured by the two bearings 8, 9 in the adjusting sleeve 6, it is entirely conceivable to provide a further bearing of the shaft in the area of the shear bar 11.
- a suction rotor 13 which rotates with the shaft 4 is provided in the area of the intake port 2 and is held on the shaft 4 via a bushing 14 and is intended to pre-accelerate the non-homogeneous liquid to be conveyed.
- Both the suction wheel 5 and the suction rotor 13 are held on the shaft 4 in a rotationally fixed manner, for example via feather keys.
- the suction wheel and suction rotor have enough play to the walls of the housing to ensure the axial displacement of the shaft 4 (together with the suction wheel and suction rotor) by turning the adjusting sleeve 6.
- the end of the shaft 4 protruding from the adjusting sleeve 6 is provided with a coupling region 4a in order to couple a suitable drive (not shown in detail), for example an articulated shaft drive or a hydraulic motor.
- a suitable drive for example an articulated shaft drive or a hydraulic motor.
- the suction wheel 5 is dimensioned such that the smallest possible gap exists between the peripheral surface of the cylindrical housing part 1 a and the blades of the suction wheel 5.
- a scraper 15 with a scraper edge 15a is also provided in the area of the discharge nozzle 3 and can be adjusted in the direction of the double arrow 16 in order to be able to set a minimal gap between the scraper edge 15a and the suction wheel 5. In this way, any manufacturing tolerances or wear can be compensated in order to maximize the suction and delivery performance of the filling device.
- the adjustment is expediently carried out mechanically, in that the wiping edge 15a is held in an elongated hole on the housing, for example by means of a screw.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Befüllvorrichtung von nichthomogenen Flüssigkeiten, wie Gülle, Jauche, Klärschlamm oder Fäkalien.
- Bei der Gülleausbringung stellt in vielen Fällen die Befüllung des Güllewagens einen Engpass dar, weil es an leistungsfähigen und vor allem an flexibel einsetzbaren Befüllvorrichtungen fehlt.
- Im einfachsten Fall ist am Güllewagen ein Kompressor oder eine Pumpe angebaut, die über einen Saugschlauch die Gülle aus der Grube in den Fasswagen fördert. Um den Saugvorgang zu beschleunigen sind aus der Praxis zusätzliche Befüllvorrichtungen mit einem Saugrad bekannt, die in der Saugleitung zwischen Kompressor/Pumpe und Grube zwischengeschaltet werden. Sobald der Volumenstrom durch den Kompressor hergestellt ist, übernimmt dann die zwischengeschaltete Befüllvorrichtung die weitere Förderung. Dabei können maximale Druck- bzw. Saugleistungen von bis zu 7000 l/h erreicht werden, sodass auch große Fasswägen in wenigen Minuten befüllt werden können. Dabei kann unter Umständen sogar auf den Einsatz von fasseigenen Kompressoren und Pumpen ganz verzichtet werden.
- Aus der
DE 11 2004 001 365 T5 ist eine Häckslerpumpe bekannt, bei der der Schneidspalt im Bereich einer Häckslerplatte und Schneidteilen dadurch eingestellt wird, indem die Antriebswelle über eine Lagerkappe durch Verstellung von Einstellschrauben verschoben wird. - Die
US 2 006 727 A offenbart eine Pumpenkonstruktion, die durch eine Pumpeneinheit und einen Motor gebildet wird, die über eine Gewindeverbindung miteinander verbunden sind. Der Motor ist ferner über eine Kupplung mit einer Antriebswelle gekoppelt, die an ihrem dem Motor abgewandten Ende ein Flügelrad aufweist. Die Gewindeverbindung zwischen Motor und Pumpeneinheit ermöglicht die Verstellung des relativen Abstands zwischen Motor und Pumpeneinheit und damit auch der vertikalen Lage des Flügelrades 8 innerhalb des Gehäuses. - Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Befüllvorrichtung zur Saugförderung von nichthomogenen Flüssigkeiten, wie Gülle, Jauche, Klärschlamm oder Fäkalien, in ihrer Effektivität und Leistungsfähigkeit durch eine einfache Verstellbarkeit des Schneidmessers zu verbessern.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
- Die erfindungsgemäße Befüllvorrichtung zur Saugförderung von nichthomogenen Flüssigkeiten, wie Gülle, Jauche, Klärschlamm oder Fäkalien, weist ein Gehäuse mit einem Ansaugstutzen und einem Abführstutzen sowie ein im Gehäuse angeordnetes und auf einer antreibbaren Welle gehaltertes Saugrad auf, wobei ein mit einer Gegenschneide zusammenwirkendes Schneidmesser im Bereich des Ansaugstutzens vorgesehen ist, wobei die Welle mit einem Ende bis in den Ansaugstutzen hineinreicht und das Schneidmesser drehfest an diesem Ende der Welle befestigt ist und die Welle zur Einstellung des Schnittspaltes zwischen Gegenschneide und Schneidmesser axial verschiebbar im Gehäuse gelagert ist. Die Verstellbarkeit des Schneidmessers wird durch eine koaxial um die Welle angeordnete Verstellhülse ermöglicht, wobei eine Drehung der Verstellhülse eine Verschiebung der Welle in ihrer axialen Richtung bewirkt und die Welle an der Verstellhülse gelagert ist.
- Durch die Verstellbarkeit des Schneidmessers kann die Korngröße der Feststoffe in der nichthomogenen Flüssigkeit angepasst werden, um dadurch Schäden an fasseigenen Kompressoren und Pumpen, beispielsweise einer Schneckenexzenterpumpe, zu vermeiden.
- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Weiterhin können insbesondere zwei beabstandete Lager zur Lagerung der Welle vorgesehen sein. Die Verstellhülse ist vorzugsweise an einer Außenseite des Gehäuses gelagert, wobei dies beispielsweise über eine Gewindeverbindung erfolgen kann. Eine Drehung der Verstellhülse bewirkt dabei eine Verschiebung der Verstellhülse zusammen mit der Welle relativ zum Gehäuse.
- Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Saugrad von einem konzentrisch um die Welle angeordneten, zylindrischen Gehäuseteil umgeben und der Abführstutzen ist vorzugsweise tangential an diesen zylindrischen Gehäuseteil angeschlossen.
- Weiterhin kann vorgesehen werden, dass ein zusätzlicher Saugrotor mit der Welle rotiert, um die nichthomogene Flüssigkeit vorzubeschleunigen, wobei der Saugrotor insbesondere im Bereich des Ansaugstutzens angeordnet ist.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich des Abführstutzen ein Abstreifer vorgesehen, dessen Abstreifkante parallel zur Welle ausgerichtet ist und der Abstreifer zur Einstellung eines Spaltmaßes zwischen Abstreifkante und Saugrad verstellbar angeordnet ist. Mit dem verstellbaren Abstreifer kann der Spalt so klein wie möglich gehalten werden, um dadurch die Förderleistung der Befüllvorrichtung zu maximieren.
- Zum Antrieb der Welle ist an dem dem Schneidmesser gegenüberliegenden Ende der Welle ein Kupplungsbereich vorgesehen, der beispielsweise als Keilwellenbereich ausgebildet ist. Als Antrieb kommt beispielsweise ein Gelenkwellenantrieb oder ein Hydraulikmotor in Betracht.
- Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung näher erläutert.
- In der Zeichnung zeigen
- Fig. 1
- eine dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht der Befüllvorrichtung der
Fig. 2 , - Fig. 3
- eine Längsschnittdarstellung der Befüllvorrichtung ohne Schneidspalt,
- Fig. 4
- eine vergrößerte Detailansicht der
Fig. 3 im Bereich der Verstellhülse, - Fig. 5
- eine Längsschnittdarstellung der Befüllvorrichtung mit Schneidspalt,
- Fig. 6
- eine vergrößerte Detailansicht der
Fig. 5 im Bereich der Verstellhülse, - Fig. 7
- eine Schnittdarstellung längs der Linie A-A der
Fig. 2 und - Fig. 8
- eine vergrößerte Darstellung des Details B der
Fig. 7 . - Die in den
Figuren 1 bis 4 dargestellte Befüllvorrichtung dient zur Saugförderung von nichthomogenen Flüssigkeiten, wie Gülle, Jauche, Klärschlamm oder Fäkalien. Sie wird an einen Fasswagen zwischen einer Saugleitung und einem Fassbehälter montiert und dient dazu, nichthomogene Flüssigkeiten über die Saugleitung anzusaugen und in den Fassbehälter zu fördern. - Die Befüllvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit einem Ansaugstutzen 2 und einem Abführstutzen 3 sowie einem im Gehäuse angeordneten und auf eine antreibbaren Welle 4 gehalterten Saugrad 5. Das Saugrad 5 ist dabei von einem konzentrisch um die Welle angeordneten, zylindrischen Gehäuseteil 1a umgeben und der Abführstutzen 3 ist dabei tangential an diesen zylindrischen Gehäuseteil 1a angeschlossen. Der Ansaugstutzen 2 ist koaxial um die Welle 4 angeordnet und weist eine Ansaugöffnung auf. Die nicht näher dargestellte Saugleitung wird an den Ansaugstutzen 2 angeflanscht, während eine nicht näher dargestellte, zum Fasswagen führende Leitung am Abführstutzen 4 angekoppelt wird.
- Die Welle wird über eine Verstellhülse 6 gehaltert, wobei die Verstellhülse 6 über eine Gewindeverbindung 7 drehbar an der Außenseite des Gehäuses 1 gelagert ist. Die Welle 4 ist in der Verstellhülse 6 über zwei beabstandete Lager 8, 9 gehaltert, wobei eine Drehung der Verstellhülse 6 eine Verschiebung der Verstellhülse zusammen mit der Welle 4 relativ zum Gehäuse 1 bewirkt.
- Die Welle 4 ragt durch das Gehäuse 1 bis in den Ansaugstutzen 2 hinein. An ihrem dortigen Ende ist ein Schneidmesser 10 drehfest angebracht, das mit einer Gegenschneide 11 zusammenwirkt. Ein Verdrehen der Verstellhülse 6 bewirkt somit eine axiale Verschiebung der Welle 4 zusammen mit dem Schneidmesser 10 relativ zur Gegenschneide 11. Auf diese Weise kann ein zwischen Schneidmesser 10 und Gegenschneide 11 entstehender Schneidspalt 12 (siehe
Fig. 5 ) stufenlos eingestellt werden. Während inFig. 3 kein Schneidspalt eingestellt ist, ist ausFig. 5 ein entsprechender Schneispalt 12 ersichtlich. Die zugehörigen axialen Stellungen der Verstellhülse 6 in Bezug auf das Gehäuse 1 sind aus denFig. 4 und 6 ersichtlich. - Die Größe des Schneidspaltes 12 legt die Korngröße fest, auf die etwaige Feststoffbestandteile der geförderten Flüssigkeit zerkleinert werden. Die Korngröße ist dabei so einzustellen, dass eine am Fasswagen vorgesehen Pumpe, insbesondere eine Exzenterschneckenpumpe, nicht beschädigt wird. Die Größe des Schneidspaltes 12 hängt dabei insbesondere von der Art der Feststoffe und der zu schützenden Pumpe ab.
- Durch die außerhalb des Gehäuses angebrachte Verstellhülse 6 kann eine Verstellung des Schneidspaltes auch bei angeschlossener Saugleitung werkzeuglos erfolgen. Während die Hauptlagerung der Welle 4 durch die beiden Lager 8, 9 in der Verstellhülse 6 gewährleistet wird, ist es durchaus denkbar, eine weitere Lagerung der Welle im Bereich der Gegenschneide 11 vorzusehen.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Befüllvorrichtung ist im Bereich des Ansaugstutzens 2 ein mit der Welle 4 mitrotierender Saugrotor 13 vorgesehen, der über eine Buchse 14 auf der Welle 4 gehaltert ist und eine Vorbeschleunigung der zu fördernden, nichthomogenen Flüssigkeit bewirken soll. Sowohl das Saugrad 5 als auch der Saugrotor 13 sind, beispielsweise über Passfedern, drehfest an der Welle 4 gehaltert. Dabei weisen Saugrad und Saugrotor genügend Spiel zu den Wandungen des Gehäuses auf, um die axiale Verschiebung der Welle 4 (zusammen mit Saugrad und Saugrotor) durch Drehen der Verstellhülse 6 zu gewährleisten.
- Das aus der Verstellhülse 6 herausragende Ende der Welle 4 ist mit einem Kupplungsbereich 4a versehen, um einen geeigneten, nicht näher dargestellten Antrieb, beispielsweise einen Gelenkwellenantrieb oder einen Hydraulikmotor anzukoppeln.
- Anhand der
Figuren 7 und 8 wird im Folgenden eine weitere Besonderheit im Bereich des tangentialen Abführstutzens 3 näher erläutert. Um eine möglichst gute Saugwirkung zu erzeugen, ist das Saugrad 5 so dimensioniert, dass ein möglichst kleiner Spalt zwischen der Umfangsfläche des zylindrischen Gehäuseteils 1a und den Schaufeln des Saugrades 5 besteht. Im Bereich des Abführstutzens 3 ist zudem ein Abstreifer 15 mit einer Abstreifkante 15a vorgesehen, der in Richtung des Doppelpfeils 16 verstellbar ist, um einen minimalen Spalt zwischen der Abstreifkante 15a und dem Saugrad 5 einstellen zu können. Hierdurch können insbesondere etwaige Fertigungstoleranzen oder ein Verschleiß ausgeglichen werden, um auf diese Weise die Saug- und Förderleistung der Befüllvorrichtung zu maximieren. Die Verstellung wird zweckmäßigerweise mechanisch durchgeführt, indem die Abstreifkante 15a beispielsweise mittels einer Schraube in einem Langloch am Gehäuse gehaltert ist.
Claims (12)
- Befüllvorrichtung zur Saugförderung von nichthomogenen Flüssigkeiten, wie Gülle, Jauche, Klärschlamm oder Fäkalien, mit einem Gehäuse (1), das einen Ansaugstutzen (2) und einen Abführstutzen (3) sowie ein im Gehäuse (1) angeordnetes und auf einer antreibbaren Welle (4) gehaltertes Saugrad (5) aufweist, wobei ein mit einer Gegenschneide (11) zusammenwirkendes Schneidmesser (10) im Bereich des Ansaugstutzens (2) vorgesehen ist, wobei die Welle (4) mit einem Ende bis in den Ansaugstutzen (2) hineinreicht und das Schneidmesser (10) drehfest an diesem Ende der Welle (4) befestigt ist und die Welle zur Einstellung des Schnittspaltes (12) zwischen Gegenschneide (11) und Schneidmesser (10) axial verschiebbar im Gehäuse (1) gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass eine koaxial um die Welle (4) angeordnete Verstellhülse (6) vorgesehen ist, wobei eine Drehung der Verstellhülse (6) eine Verschiebung der Welle (4) in ihrer axialen Richtung bewirkt und die Welle (4) an der Verstellhülse (6) gelagert ist. - Befüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellhülse (6) zwei beanstandete Lager (8, 9) zur Lagerung der Welle (4) aufweist.
- Befüllvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellhülse (6) über eine Gewindeverbindung (7) drehbar am Gehäuse (1) gelagert ist, wobei eine Drehung der Verstellhülse (6) eine Verschiebung der Verstellhülse (6) zusammen mit der Welle (4) relativ zum Gehäuse (1) bewirkt.
- Befüllvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellhülse (6) an einer Außerseite des Gehäuses (1) gelagert ist.
- Befüllvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugrad (5) von einem konzentrisch um die Welle (4) angeordneten, zylindrischen Gehäuseteil (1a) umgeben ist.
- Befüllvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abführstutzen (3) tangential an den zylindrischen Gehäuseteil (1a) angeschlossen ist.
- Befüllvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein mit der Welle (4) rotierender Saugrotor (13) vorgesehen ist.
- Befüllvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugrotor (13) zur Vorbeschleunigung der nichthomogenen Flüssigkeit im Bereich des Ansaugstutzens (2) angeordnet ist.
- Befüllvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Abführstutzens (3) ein Abstreifer (15) vorgesehen ist, dessen Abstreifkante (15a) parallel zur Welle (4) ausgerichtet ist und der Abstreifer (15) zur Einstellung eines Spaltmaßes (12) zwischen Abstreifkante (15a) und Saugrad (5) verstellbar angeordnet ist.
- Befüllvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Schneidmesser (10) gegenüberliegenden Ende der Welle (4) ein Kupplungsbereich (4a) zu Ankopplung eines Antriebs vorgesehen ist.
- Befüllvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsbereich (4a) durch einen Keilwellenbereich gebildet wird.
- Befüllvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb als Gelenkwellenantrieb oder Hydraulikmotor ausgebildet ist.
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