EP3000946A1 - Wärmeisoliersystem zum abschirmen zumindest eines heissen raums - Google Patents

Wärmeisoliersystem zum abschirmen zumindest eines heissen raums Download PDF

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EP3000946A1
EP3000946A1 EP15187095.3A EP15187095A EP3000946A1 EP 3000946 A1 EP3000946 A1 EP 3000946A1 EP 15187095 A EP15187095 A EP 15187095A EP 3000946 A1 EP3000946 A1 EP 3000946A1
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EP
European Patent Office
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thermal insulation
insulation system
layer
glass
ball material
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EP15187095.3A
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English (en)
French (fr)
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Werner Bloehm
Carsten Kuczma
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
    • E04B1/941—Building elements specially adapted therefor
    • E04B1/942—Building elements specially adapted therefor slab-shaped
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/88—Insulating elements for both heat and sound
    • E04B1/90—Insulating elements for both heat and sound slab-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
    • B63B3/14—Hull parts
    • B63B3/68—Panellings; Linings, e.g. for insulating purposes

Definitions

  • the invention relates to a thermal insulation system for shielding at least one hot room against its surroundings, comprising plate-shaped insulating elements.
  • Hot rooms are to be regularly insulated against their environment. These rooms can be, for example, machine rooms in which high temperatures occur due to running machines. These should not spread uncontrollably in the environment. A hot room can also be formed by the fact that a fire has arisen in this room. Then this room is to be insulated against propagation of the fire at least for a defined period of time.
  • Thermal insulation systems of the type mentioned are known in the art. These systems have mat and plate-shaped insulating elements, for example, include insulating materials made of fiber insulation, mineral wool or silica or the like. These insulating elements, for example, associated with a room wall of the space to be shielded on the outside with respect to a heat source by the insulating elements are placed on the wall and fixed thereto. The attachment is expensive, since first fastening elements are to be attached to the wall and subsequently the insulating elements are to be fastened to these fastening elements. Another problem with known thermal insulation systems is that the materials used there are a do not have a sufficiently long service life or form flowing material properties even with continuous heat input.
  • the invention has for its object to provide a thermal insulation system of the type mentioned, which has a long service life, provides good insulation properties and is easy to install.
  • each insulating element is formed in multiple layers and has at least one layer of a glass hollow ball material.
  • the thermal insulation system according to the invention no insulating elements are used with mineral wool. Therefore, the disadvantages associated with this material are removed. Instead, at least one layer of hollow glass ball material is replaced, for example, a layer of a material with the trade name Freebreze11250F from Fritec GmbH, Emden or 125/125 from TDH GmbH, Hamburg. This material has a high heat resistance, it is up to well over about 2,000 ° C form and fire resistant.
  • the layer of hollow glass ball material has a thickness of about 10 mm to about 30 mm. With this thickness, this layer is substantially thinner than a layer of mineral wool having regular thicknesses of about 60 mm to about 150 mm.
  • the use of the layer of hollow glass ball material according to the invention thus reduces the space requirement for the thermal insulation system while maintaining the insulation. In addition, the mass of the heat insulation system also decreases.
  • the layer of the glass hollow ball material is arranged on the outside of the thermal insulation system.
  • a wall construction in which only an outward-facing side is to be protected, may possibly a one-sided, the hot side of the room facing front layer of the glass hollow ball material sufficient.
  • the outer layer is formed on both outer sides of the glass hollow ball material.
  • protection requirements A30, A60, A90 or also A120 can be realized (or F30, F60, F90 or F120 for buildings).
  • each insulating element has at least one layer of an intumescent material.
  • this is formed from a material that expands when exposed to heat.
  • the position of hollow glass ball material as well as the position of the intumescent material are insensitive to oil vapors.
  • the Dämm Anlagenbuch Kunststoffbuchner preferably consists of a simple, coated container, so that it can be separated. It may be the material under the trade name HENSOTHERM 3KS F90 of the company Rudolf Hensel GmbH, 21039 Börnsen or materials of the company AIK, Kassel.
  • HENSOTHERM 3KS F90 of the company Rudolf Hensel GmbH, 21039 Börnsen or materials of the company AIK, Kassel.
  • the position of the intumescent material can have a thickness of about 1 mm to 3 mm.
  • a next development of the invention is characterized in that the layers of the insulating element are connected to each other by a water glass adhesive.
  • a water glass adhesive provides for a connection of the superimposed layers of the insulating element, moreover, this adhesive is heat resistant.
  • a waterglass adhesive with the trade name VATRAL200 from TDH, Hamburg can be used.
  • the aforementioned water glass adhesive may also be suitable according to a development of the invention to attach the insulating elements according to the invention to building materials.
  • a building material for example, be a wall of an engine compartment, such as a bulkhead, wall, ceiling of a ship.
  • the insulating elements according to the invention can be applied to the e.g. A side facing away from the engine of the wall, be arranged on the side facing the motor of the wall or to reinforce the insulating effect on both sides of the wall.
  • the thermal insulation system according to the invention further comprises a mortar made of glass hollow ball material.
  • the plate-shaped insulating elements of the thermal insulation system are placed, for example, in a bandage on a wall. Between adjacent insulating elements remain shocks. These joints and edges will be filled with the mortar made of glass hollow ball material by applying this mortar like a putty. As a result, a seamless insulating layer is produced. Thermal bridges are excluded.
  • an additional layer of an acoustically-damping material can also be used.
  • a material may be a pulp, in particular a softer material, or else mineral wool or a Faserisoliermaterial.
  • this additional acoustic damping layer is not disposed on the surface of the thermal insulation system which faces the hot side. At least one layer of the glass hollow sphere material must be used between the hot side of the room and this additional layer. Under these conditions, almost any acoustic-damping material can be used.
  • the thermal insulation system according to the invention may comprise further materials or further layers.
  • the thermal insulation system can be provided, for example, with a sheet metal coating or with primers and topcoats.
  • other layers of glass wool and / or FOAMGLAS or PUR rigid foam boards are also possible. Glass wool forms an insulating material, the other materials serve as spacers. These additional layers can improve the sound insulation with further given fire protection.
  • Embodiments of the invention are illustrated in the drawing.
  • the figures of the drawing show perspective views of a portion of a room wall, each associated with a thermal insulation system according to the invention.
  • FIG. 1 The room wall is in FIG. 1 shown as cuboid plate 1.
  • This plate 1 is assigned a layer 2 of glass hollow ball material.
  • This layer 2 covers the plate 1 completely, the outline shown in the drawing is only an illustration of the components shown in the drawing.
  • the layer 2 made of glass hollow ball material is fastened on the plate 1 with the aid of a water glass adhesive 3.
  • the water glass adhesive 3 also serves to apply a further layer 4 of an intumescent material on the layer 2 of hollow glass ball material.
  • a multi-layer insulating 5 is applied to the plate 1. From several insulating elements 5, the thermal insulation system according to the invention is assigned in association with the plate 1. In this case, a mortar made of glass ball material can be used, are filled with the shocks between adjacent insulating elements 5 and the edges are closed to adjacent components.
  • two layers 2 are provided from glass hollow ball material. Between these two layers, a layer 6 of glass wool is added. The individual layers 2, 6 are connected to each other with surface applied adhesives 4.
  • FIG. 3 In a third embodiment in FIG. 3 Again, only one layer 2 is provided from glass hollow ball material. Immediately on the plate 1, a layer 7 of FOAMGLAS or rigid polyurethane foam plates is arranged. By a flat adhesive application 4 this spacer material is connected to the layer 2 of glass hollow ball material. Through the use of the spacer material, the layer 2 of glass hollow ball material is further displaced into the space, cavities below the layer 2 of hollow glass ball material do not occur.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmeisoliersystem zum Abschirmen zumindest eines heißen Raums gegen seine Umgebung, umfassend plattenförmige Isolierelemente, bei dem jedes Isolierelement mehrlagig ausgebildet ist und zumindest eine Lage aus einem Glashohlkugelmaterial aufweist. Dieses Wärmeisoliersystem hat eine lange Standzeit, stellt gute Isoliereigenschaften bereit und ist ein einfach installierbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Wärmeisoliersystem zum Abschirmen zumindest eines heißen Raums gegen seine Umgebung, umfassend plattenförmige Isolierelemente.
  • Heiße Räume sind regelmäßig gegen ihre Umgebung zu isolieren. Bei diesen Räumen kann es sich beispielsweise um Maschinenräume handeln, in denen aufgrund laufender Maschinen hohe Temperaturen entstehen. Diese sollen sich nicht unkontrolliert in die Umgebung ausbreiten. Ein heißer Raum kann auch dadurch ausgebildet sein, dass in diesem Raum ein Brand entstanden ist. Dann ist dieser Raum gegen eine Ausbreitung des Brandes wenigstens für eine definierte Zeitdauer zu isolieren.
  • Wärmeisoliersysteme der eingangs genannten Gattung sind im Stand der Technik bekannt. Diese Systeme weisen matten- und plattenförmige Isolierelemente auf, die beispielsweise Dämmmaterialien aus Faserdämmstoff, Mineralwolle oder Kieselsäure oder ähnlich umfassen. Diese Isolierelemente werden beispielsweise einer Raumwand des abzuschirmenden Raumes auf der Außenseite in Bezug auf eine Wärmequelle zugeordnet, indem die Isolierelemente auf die Wand aufgelegt und an dieser befestigt werden. Die Befestigung ist aufwendig, da an der Wand zunächst Befestigungselemente anzubringen sind und nachfolgend die Isolierelemente an diesen Befestigungselementen zu befestigen sind. Problematisch bei bekannten Wärmeisoliersystemen ist zudem, dass die dort verwendeten Materialien eine nicht ausreichend lange Standzeit haben oder auch bei fortwährender Wärmeeintragung fließende Materialeigenschaften ausbilden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wärmeisoliersystem der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, das eine lange Standzeit hat, gute Isoliereigenschaften bereitstellt und einfach installierbar ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jedes Isolierelement mehrlagig ausgebildet ist und zumindest eine Lage aus einem Glashohlkugelmaterial aufweist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Wärmeisoliersystem werden keine Isolierelemente mit Mineralwolle eingesetzt. Daher sind die mit diesem Material verbundenen Nachteile aufgehoben. Stattdessen wird wenigstens eine Lage aus Glashohlkugelmaterial ersetzt, beispielsweise eine Lage aus einem Material mit dem Handelsnahmen Freebreze11250F der Fritec GmbH, Emden oder 125/125 der Firma TDH GmbH, Hamburg. Dieses Material weist eine hohe Wärmefestigkeit auf, es ist bis weit über ca. 2.000 °C form- und feuerbeständig.
  • Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lage aus Glashohlkugelmaterial eine Stärke von etwa 10 mm bis etwa 30 mm hat. Mit dieser Stärke ist diese Lage wesentlich dünner als eine Lage aus Mineralwolle, die regelmäßige Stärken von etwa 60 mm bis etwa 150 mm aufweist. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Lage aus Glashohlkugelmaterial wird somit der Raumbedarf für das Wärmeisoliersystem bei Aufrechterhalten der Isolation verringert. Darüber hinaus verringert sich auch die Masse des Wärmeisoliersystems.
  • Besonders bevorzugt ist die Lage aus dem Glashohlkugelmaterial auf der Außenseite des Wärmeisoliersystems angeordnet. Bei einem Wandaufbau, bei dem lediglich eine nach außen gerichtete Seite zu schützen ist, kann eventuell eine einseitige, der heißen Seite des Raums zugewandte vordere Lage aus dem Glashohlkugelmaterial ausreichen. In anderen Ausführungsformen, bei denen ein erfindungsgemäßes Wärmeisoliersystem geschaffen werden soll, das zu beiden Seiten die erfindungsgemäßen Eigenschaften aufweist, ist die äußere Lage auf beiden Außenseiten aus dem Glashohlkugelmaterial gebildet.
  • Die voneinander verschiedenen Stärken der Lage aus Glashohlkugelmaterial werden den gewünschten Einsatzzwecken angepasst. So können Schutzanforderungen A30, A60, A90 oder auch A120 realisiert werden (bzw. F30, F60, F90 oder F120 bei Gebäuden).
  • Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jedes Isolierelement zumindest eine Lage aus einem Intumeszenzmaterial hat. Neben der Lage aus dem Glashohlkugelmaterial ist somit noch eine weitere Lage vorgesehen, diese ist aus einem sich bei Hitzeeinwirkung ausdehnenden Material ausgebildet. Treten also bei einem Brandfall höhere Temperaturen auf, passt sich die Isolationswirkung durch entsprechende Ausdehnung des Intumeszenzmaterials daran an.
  • Die Lage aus Glashohlkugelmaterial wie auch die Lage aus dem Intumeszenzmaterial sind unempfindlich gegenüber Öldämpfen. Der Dämmschichtbildner besteht vorzugsweise aus einem einfachen, beschichteten Gebinde, so dass dieser separiert werden kann. Es kann sich dabei um das Material unter der Handelsbezeichnung HENSOTHERM 3KS F90 der Firma Rudolf Hensel GmbH, 21039 Börnsen oder Materialien der Firma AIK, Kassel, handeln. Bei einer Entsorgung des erfindungsgemäßen Wärmeisoliersystems ist die Lage aus dem Intumeszenzmaterial als Sondermüll zu entsorgen, die Lage aus dem Glashohlkugelmaterial kann im normalen Hausmüll entsorgt werden. Dadurch ergeben sich geringe Entsorgungskosten.
  • Die Lage des Intumeszenzmaterials kann dabei eine Stärke von etwa 1 mm bis 3 mm haben.
  • Eine nächste Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagen des Isolierelementes miteinander durch einen Wasserglaskleber verbunden sind. Ein derartiger Kleber sorgt zum einen für eine Verbindung der aufeinanderliegenden Lagen des Isolierelementes, darüberhinaus ist dieser Kleber hitzebeständig. Verwendet werden kann beispielsweise ein Wasserglaskleber mit der Handelsbezeichnung VATRAL200 der Firma TDH, Hamburg.
  • Der vorgenannte Wasserglaskleber kann nach einer Weiterbildung der Erfindung auch dazu geeignet sein, die erfindungsgemäßen Isolierelemente auf Baustoffen zu befestigen. Ein derartiger Baustoff kann beispielsweise eine Wandung eines Motorraumes sein, beispielsweise ein Schott, Wand, Decke eines Schiffes. Die erfindungsgemäßen Isolierelemente können dabei auf der z.B. einem Motor abgewandten Seite der Wand, auf der dem Motor zugewandten Seite der Wand oder zur Verstärkung der Isolationswirkung auch auf beiden Seiten der Wand angeordnet sein.
  • Zur weiteren Ausbildung der Erfindung ist schließlich noch vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Wärmeisoliersystem weiterhin einen Mörtel aus Glashohlkugelmaterial umfasst. Die plattenförmigen Isolierelemente des Wärmeisoliersystems werden beispielsweise im Verband auf eine Wand aufgelegt. Zwischen einander benachbarten Isolierelementen verbleiben dabei Stöße. Diese Stöße und die Ränder werden mit dem Mörtel aus Glashohlkugelmaterial aufgefüllt werden, indem dieser Mörtel wie eine Spachtelmasse aufgetragen wird. Im Ergebnis wird eine nahtlose Isolierschicht hergestellt. Wärmebrücken sind ausgeschlossen.
  • In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann auch eine zusätzliche Lage aus einem akustisch-dämpfenden Material verwendet werden. Ein solches Material kann ein Faserstoff, insbesondere ein weicheres Material, oder auch Mineralwolle oder ein Faserisoliermaterial sein. Wichtig ist dabei jedoch, dass diese zusätzliche akustisch-dämpfende Schicht nicht an der Oberfläche des Wärmeisoliersystems angeordnet ist, die der heißen Seite zugewandt ist. Zwischen der heißen Seite des Raumes und dieser zusätzlichen Lage muss zumindest eine Lage aus dem Glashohlkugelmaterial verwendet werden. Unter diesen Voraussetzungen kann nahezu jedes beliebige akustisch-dämpfende Material verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Wärmeisoliersystem kann weitere Materialien bzw. weitere Lagen aufweisen. Das Wärmeisoliersystem kann beispielsweise mit einer Blechbeschichtung oder mit Grundierungen und Decklacken versehen sein. Möglich sind auch weitere Lagen aus Glaswolle und/oder FOAMGLAS oder PUR-Hartschaumplatten. Glaswolle bildet ein Isoliermaterial aus, die weiteren Materialien dienen jeweils als Distanzmaterial. Diese zusätzlichen Lagen können die Schallisolierung bei weiterem gegebenem Brandschutz verbessern.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Die Figuren der Zeichnung zeigen perspektivische Ansichten eines Teils einer Raumwand, der jeweils ein erfindungsgemäßes Wärmeisoliersystem zugeordnet ist.
  • Die Raumwand ist in Figur 1 als quaderförmige Platte 1 dargestellt. Dieser Platte 1 ist eine Lage 2 aus Glashohlkugelmaterial zugeordnet. Diese Lage 2 bedeckt die Platte 1 vollständig, der in der Zeichnung dargestellte Ausriss dient nur einer Veranschaulichung der in der Zeichnung dargestellten Bauelemente.
  • Die Lage 2 aus Glashohlkugelmaterial ist mit Hilfe eines Wasserglasklebers 3 auf der Platte 1 befestigt.
  • Der Wasserglaskleber 3 dient auch zum Aufbringen einer weiteren Lage 4 aus einem Intumeszenzmaterial auf der Lage 2 aus Glashohlkugelmaterial. Insgesamt ist auf der Platte 1 ein mehrlagiges Isolierelement 5 aufgebracht. Aus mehreren Isolierelementen 5, wird das erfindungsgemäße Wärmeisoliersystem im Verband der Platte 1 zugeordnet. Dabei kann noch ein Mörtel aus Glaskugelmaterial verwendet werden, mit dem Stöße zwischen einander benachbarten Isolierelementen 5 aufgefüllt werden und die Ränder zu benachbarten Bauteilen geschlossen werden.
  • Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Lagen 2 aus Glashohlkugelmaterial vorgesehen. Zwischen diesen beiden Lagen ist eine Lage 6 aus Glaswolle aufgenommen. Die einzelnen Lagen 2, 6 sind mit flächig aufgetragenen Klebern 4 miteinander verbunden.
  • In einem dritten Ausführungsbeispiel in Figur 3 ist wieder nur eine Lage 2 aus Glashohlkugelmaterial vorgesehen. Unmittelbar auf der Platte 1 ist eine Lage 7 aus FOAMGLAS oder PUR-Hartschaumplatten angeordnet. Durch einen flächigen Kleberauftrag 4 ist dieses Distanzmaterial mit der Lage 2 aus Glashohlkugelmaterial verbunden. Durch den Einsatz des Distanzmaterials wird die Lage 2 aus Glashohlkugelmaterial weiter in den Raum versetzt, Hohlräume unterhalb der Lage 2 aus Glashohlkugelmaterial treten dabei nicht auf.

Claims (9)

  1. Wärmeisoliersystem zum Abschirmen zumindest eines heißen Raumes gegen seine Umgebung, umfassend plattenförmige Isolierelemente,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jedes Isolierelement (5) mehrlagig ausgebildet ist und zumindest eine Lage (2) aus einem Glashohlkugelmaterial aufweist.
  2. Wärmeisoliersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (2) aus Glashohlkugelmaterial eine Stärke von etwa 10 mm bis 30 mm hat.
  3. Wärmeisoliersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Isolierelement (5) zumindest eine Lage (4) aus einem Intumeszenz-material hat.
  4. Wärmeisoliersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (4) aus dem Intumeszenzmaterial eine Stärke von etwa 1 mm bis 3 mm hat.
  5. Wärmeisoliersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen (2, 4) des Isolierelementes (5) miteinander durch einen Wasserglas kleber (3) verbunden sind.
  6. Wärmeisoliersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierelemente (5) mit dem Wasserglaskleber (3) auf Baustoffe, z. B. eine Schottwand in einem Schiff, aufbringbar sind.
  7. Wärmeisoliersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin einen Mörtel aus Glashohlkugelmaterial aufweist.
  8. Wärmeisoliersystem nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zusätzliche Lage (6) aus einem akustisch-dämpfenden Material vorgesehen ist und dass diese zusätzliche Lage (6) beabstandet von der heißen Seite des Raumes angeordnet ist.
  9. Wärmeisoliersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine weitere Lage (7) aus PUR-Hartschaumplatten oder Foamglas aufweist.
EP15187095.3A 2014-09-26 2015-09-28 Wärmeisoliersystem zum abschirmen zumindest eines heissen raums Withdrawn EP3000946A1 (de)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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