ES2423941T3 - Procedure for filling containers with dry ice particles - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el llenado de envases (2) con partículas de hielo seco por medio de una instalación (3) parala generación de partículas de hielo seco, con una instalación de transporte (10) y con una instalación dedosificación (16) que se conecta en la instalación de transporte (10) para la dosificación de una cantidadpredeterminada de partículas de hielo seco en el envase (2), caracterizado porque la instalación de transporte (10)está conectada con la instalación (3) para la generación de partículas de hielo seco y la instalación de dosificación(16) está conectada con la instalación de transporte (10) con elementos de obturación al menos aproximadamenteherméticos al gas de una manera esencialmente hermética al aire entre sí, y porque durante el funcionamiento deldispositivo en el interior de la disposición en virtud de la sublimación de una parte del hielo seco se puede manteneruna atmósfera, cuya presión del gas es más alta que la presión ambiental.Procedure for filling containers (2) with dry ice particles by means of an installation (3) for the generation of dry ice particles, with a transport installation (10) and with a fingering installation (16) that is connected in the transport installation (10) for the dosing of a predetermined amount of dry ice particles in the container (2), characterized in that the transport installation (10) is connected to the installation (3) for the generation of dry ice particles and the dosing installation (16) is connected to the transport installation (10) with at least approximately hermetic gas sealing elements in an essentially air-tight manner with each other, and because during operation of the device inside the arrangement in By virtue of the sublimation of a part of the dry ice, an atmosphere can be maintained, whose gas pressure is higher than the ambient pressure.
Description
Procedimiento para llenar envases con partículas de hielo seco Procedure for filling containers with dry ice particles
La invención se refiere a un procedimiento para llenar envases con partículas de hielo seco. The invention relates to a process for filling containers with dry ice particles.
Las partículas de hielo seco en forma de nieve, gránulos, pepitas, fragmentos o rodajas se fabrican a través de raspado de bloques de hielo seco mayores o a través de prensado de nieve de hielo seco. Un dispositivo para la generación de gránulos de hielo seco se describe, por ejemplo, en el documento US 5 845 516 A. Después de su fabricación, las partículas de hielo seco se almacenan temporalmente con frecuencia en recipientes abiertos y se llenan con la mano en envases más pequeños. Los envases empleados para el almacenamiento duradero de partículas de hielo seco están, en general, bien aislados térmicamente y de pueden cerrar de tal manera que no puede penetrar aire ambiental en los recipientes, pero también estos recipientes deben abrirse para el llenado. En este caso, las partículas de hielo seco entran en contacto con humedad del aire, lo que puede conducir a la formación de hielo de agua y, por lo tanto, a la adhesión de partículas de hielo seco entre sí. The particles of dry ice in the form of snow, granules, nuggets, fragments or slices are manufactured by scraping off blocks of larger dry ice or by pressing snow from dry ice. A device for generating dry ice granules is described, for example, in US 5 845 516 A. After manufacture, the dry ice particles are temporarily stored frequently in open containers and filled by hand in smaller containers The containers used for the long-term storage of dry ice particles are, in general, well thermally insulated and can be closed in such a way that no ambient air can penetrate into the containers, but these containers must also be opened for filling. In this case, the dry ice particles come into contact with moisture in the air, which can lead to the formation of water ice and, therefore, to the adhesion of dry ice particles to each other.
Se describe en el documento US 5 761 888 A1 un sistema para el transporte de hielo seco desde una fuente central a través de una red de cintas transportadoras hacia una instalación de llenado. Para evitar problemas con la penetración de la humedad del aire, se aspira de manera duradera la atmósfera dentro del sistema. Además, las superficies de las cintas transportadoras se fabrican de un material con fricción reducida, con lo que debe evitarse una adhesión de las partículas de hielo seco transportadas a las cintas transportadoras. A pesar de estas medidas, en este objeto existe también el peligro de que la humedad del aire entrante pueda conducir a la adhesión y, por lo tanto, a la reducción de la calidad de las partículas de hielo seco. A system for transporting dry ice from a central source through a network of conveyor belts to a filling facility is described in US 5 761 888 A1. To avoid problems with the penetration of moisture from the air, the atmosphere within the system is sucked in a lasting manner. In addition, the surfaces of the conveyor belts are made of a material with reduced friction, which should avoid adhesion of the dry ice particles transported to the conveyor belts. Despite these measures, there is also a danger in this object that the humidity of the incoming air may lead to adhesion and, therefore, to the reduction of the quality of the dry ice particles.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de crear un dispositivo para el llenado de partículas de aire seco en envases, en el que se reduce el peligro de la adhesión de las partículas de aire seco. Therefore, the invention has the task of creating a device for filling dry air particles in containers, in which the danger of adhesion of the dry air particles is reduced.
Este cometido se soluciona en un procedimiento para el llenado de envases con partículas de hielo seco por medio de una instalación para la generación de partículas de hielo seco, con una instalación de transporte y con una instalación de dosificación que se conecta en la instalación de transporte para la dosificación de una cantidad predeterminada de partículas de hielo seco en el envase porque la instalación de transporte está conectada con la instalación para la generación de partículas de hielo seco y la instalación de dosificación está conectada con la instalación de transporte con elementos de obturación al menos aproximadamente herméticos al gas de una manera esencialmente hermética al aire entre sí, y porque durante el funcionamiento del dispositivo en el interior de la disposición en virtud de la sublimación de una parte del hielo seco se puede mantener una atmósfera, cuya presión del gas es más alta que la presión ambiental. This task is solved in a procedure for filling containers with dry ice particles by means of an installation for the generation of dry ice particles, with a transport installation and with a dosing installation that is connected in the transport installation for the dosing of a predetermined amount of dry ice particles in the container because the transport facility is connected to the facility for generating dry ice particles and the dosing facility is connected to the transport facility with sealing elements to the less approximately gas-tight in an essentially air-tight manner with each other, and because during operation of the device inside the arrangement by sublimation of a part of the dry ice an atmosphere can be maintained, whose gas pressure is higher than the ambient pressure.
La expresión “esencialmente hermético al aire” no tiene que interpretarse aquí, en principio, de ninguna manera como un cierre al gas herméticamente estricto, que no está incluido libremente en el marco de la invención. La expresión “esencialmente hermético al aire” debe interpretarse aquí más bien muy en general como una disposición, en la que se impide al menos en gran medida la penetración de aire ambiental. Esto se puede conseguir en el marco de la invención, por ejemplo, a través de elementos de obturación adecuados, al menos casi herméticos al gas, entre las partes del dispositivo de acuerdo con la invención, pero especialmente también porque en virtud de la sublimación de una parte del hielo seco en el interior de la disposición se configura una atmósfera, cuya presión del gas es insignificantemente mayor que la presión ambiental y se mantiene durante el funcionamiento del dispositivo en esta sobrepresión, y que genera, por consiguiente, en eventuales orificios o fugas de la disposición una corriente de gas dirigida hacia fuera, que impide eficazmente la penetración de aire exterior. The term "essentially air tight" does not have to be interpreted here, in principle, in any way as a tightly tight gas seal, which is not freely included within the scope of the invention. The expression "essentially air tight" should be interpreted here rather in general as an arrangement, in which the penetration of ambient air is at least largely prevented. This can be achieved within the scope of the invention, for example, by means of suitable sealing elements, at least almost gas-tight, between the parts of the device according to the invention, but especially also because by virtue of the sublimation of a part of the dry ice inside the arrangement is formed by an atmosphere, whose gas pressure is insignificantly higher than the ambient pressure and is maintained during the operation of the device in this overpressure, and which consequently generates in possible holes or leakage of the arrangement a gas stream directed outward, which effectively prevents the penetration of outside air.
En una configuración preferida de la invención, como instalación de transporte se emplea un tornillo sin fin de transporte o una espiral de transporte dispuestos en una manguera de transporte. La instalación de transporte comprende, por lo tanto, un transportador de tornillo sin fin – en espiral, pudiendo estar configurada la espiral de transporte, por ejemplo, como espiral redonda, espiral plana, espiral de Carre, espiral de flujo múltiple o espiral de cepillo. Una instalación de transporte de este tipo posibilita la superación tanto de distancias horizontales como también de distancias verticales entre el lugar de la fabricación de las partículas de hielo seco y el lugar de su llenado. De esta manera es posible disponer la instalación de dosificación por encima de los envases a llenar, con lo que se simplifica considerablemente el llenado especialmente de envases más grandes o más pequeños. In a preferred configuration of the invention, a transport worm or a transport spiral arranged in a transport hose is used as the transport installation. The transport installation therefore comprises a worm-spiral screw conveyor, the transport spiral being able to be configured, for example, as a round spiral, flat spiral, Carre spiral, multiple flow spiral or brush spiral . Such a transport facility makes it possible to overcome both horizontal distances and vertical distances between the place of manufacture of the dry ice particles and the place of their filling. In this way it is possible to arrange the dosing system above the containers to be filled, thereby considerably simplifying the filling especially of larger or smaller containers.
De manera más ventajosa, la instalación de transporte comprende una manguera de transporte flexible, en la que está dispuesto un tornillo sin fin de transporte igualmente flexible. Ejemplos de tales sistemas de transporte flexibles se encuentran, por ejemplo, en los documentos EP 0051550 A1 0 EP 0 462 912 A1. More advantageously, the transport installation comprises a flexible transport hose, in which an equally flexible transport endless screw is arranged. Examples of such flexible transport systems are found, for example, in EP 0051550 A1 0 EP 0 462 912 A1.
Un desarrollo ventajoso de la invención prevé que la instalación de dosificación presenta una zona de almacenamiento separable esencialmente hermética al aire y aislada térmicamente. De esta manera, las partículas de hielo seco transportadas hacia la instalación de dosificación se pueden almacenar temporalmente, independientemente del funcionamiento de la instalación para la generación de las partículas de hielo seco o de la instalación de transporte, durante un periodo de tiempo de por ejemplo hasta 12 a 24 horas y se pueden llenar en envases más pequeños. El llenado de envases más pequeños se puede realizar de esta manera sin que para ello deba ponerse en funcionamiento o desconectarse la instalación para la generación de las partículas de hielo seco y/o la instalación de transporte. También es concebible en el marco de la invención prever adicional o alternativamente a la zona de almacenamiento en el entorno de la instalación de dosificación, delante de la An advantageous development of the invention provides that the dosing installation has a separable storage area essentially air tight and thermally insulated. In this way, the dry ice particles transported to the dosing facility can be stored temporarily, regardless of the operation of the facility for the generation of the dry ice particles or the transport facility, for a period of time of for example up to 12 to 24 hours and can be filled in smaller containers. The filling of smaller containers can be done in this way without the installation for the generation of dry ice particles and / or the transport installation having to be put into operation or disconnected. It is also conceivable in the context of the invention to provide additionally or alternatively to the storage area in the environment of the dosing system, in front of the
5 instalación de transporte, otra zona de almacenamiento aislada térmicamente y cerrada esencialmente hermética al aire, desde la que se pueden alimentar las partículas de hielo seco en caso necesario hacia la instalación de dosificación. 5 transport facility, another thermally insulated and essentially air tight closed storage area, from which dry ice particles can be fed if necessary to the dosing facility.
Una configuración especialmente ventajosa de la invención se caracteriza por un sistema de control y regulación que coordina la instalación para la generación de partículas de hielo seco, la instalación de transporte y la instalación de A particularly advantageous configuration of the invention is characterized by a control and regulation system that coordinates the installation for the generation of dry ice particles, the transport installation and the installation of
10 dosificación en función de parámetros introducidos. De esta manera, se fabrican las partículas de hielo seco de acuerdo con las necesidades y se alimentan a la instalación de dosificación. 10 dosage depending on the parameters entered. In this way, the dry ice particles are manufactured according to the needs and fed to the dosing facility.
Con la ayuda del dibujo se explica en detalle un ejemplo de realización de la invención. El dibujo único (figura 1) muestra de forma esquemática un dispositivo para la realización del procedimiento de acuerdo con la invención para el llenado de envases con partículas de hielo seco. An exemplary embodiment of the invention is explained in detail with the help of the drawing. The single drawing (figure 1) schematically shows a device for carrying out the process according to the invention for filling containers with dry ice particles.
15 El dispositivo 1 sirve para el llenado de envases 2, por ejemplo de sacos, “Bolsas grandes”, cajas, contenedores móviles u otros recipientes con partículas de hielo seco en forma de gránulos, pepitas, rodajas o nieve. Las partículas de hielo seco son generadas en una instalación habitual para ello. En el ejemplo de realización se trata en este caso de un dispositivo de granulación 3 para la generación de partículas de hielo seco en forma de gránulos, es decir, partículas cilíndricas con un diámetro de aproximadamente 3 mm y una longitud entre 5 mm y 30 mm. En el The device 1 is used for filling containers 2, for example bags, "large bags", boxes, mobile containers or other containers with particles of dry ice in the form of granules, nuggets, slices or snow. Dry ice particles are generated in a usual installation for this. In the exemplary embodiment, it is in this case a granulation device 3 for the generation of dry ice particles in the form of granules, that is, cylindrical particles with a diameter of approximately 3 mm and a length between 5 mm and 30 mm . At
20 dispositivo de granulación se generan los gránulos de hielo seco porque se conduce dióxido de carbono líquido bajo presión y se expande bajo la aparición de gas dióxido de carbono y nieve de dióxido de carbono. De la manera no mostrada aquí se prensa la nieve de dióxido de carbono y se presiona a través de un disco perforado, en la que se encuentran una pluralidad de orificios, cuyo diámetro corresponde aproximadamente al diámetro de los gránulos a generar. El hielo en forma de barritas que sale desde los orificios del disco perforado se rompe automáticamente o 20 granulation device dry ice granules are generated because liquid carbon dioxide is conducted under pressure and expanded under the appearance of carbon dioxide gas and carbon dioxide snow. In the manner not shown here, the carbon dioxide snow is pressed and pressed through a perforated disk, in which a plurality of holes are found, whose diameter corresponds approximately to the diameter of the granules to be generated. The ice in the form of sticks that leaves from the holes of the perforated disk is automatically broken or
25 bien se rompe de vez en cuando y de esta manera forma gránulos del orden de magnitud mencionado. Los gránulos son expulsados por la salida de producto 4 del dispositivo de granulación 3 y llegan a una tolva de reserva 6. La tolva de reserva 6 y la conexión con la salida de producto 4 del dispositivo de granulación 3 están provistas con un blindaje 7, a través del cual la tolva es blindada esencialmente hermética al aire frente a la atmósfera circundante. En concreto, la tolva de reserva 6 está aislada térmicamente, pero los gránulos almacenados en la tolva de reserva 25 it breaks down from time to time and in this way it forms granules of the order of magnitude mentioned. The granules are ejected by the product outlet 4 of the granulation device 3 and reach a reserve hopper 6. The reserve hopper 6 and the connection with the product outlet 4 of the granulation device 3 are provided with a shield 7, through which the hopper is armored essentially air tight against the surrounding atmosphere. Specifically, the reserve hopper 6 is thermally insulated, but the granules stored in the reserve hopper
30 6 se calientan en el transcurso del tiempo, con lo que se sublima el dióxido de carbono desde la superficie de los gránulos. De esta manera se configura dentro del blindaje 7 una atmósfera rica en dióxido de carbono, cuya presión del gas excede finalmente la presión del gas del aire ambiental y de esta manera impide la penetración de aire ambiental a través de orificios posiblemente presentes en el blindaje 7. Por lo tanto, el blindaje 7 no tiene que estar configurado herméticamente estanco al gas, es suficiente que se impida al menos en gran medida la penetración de 30 6 heats up over time, thereby sublimating carbon dioxide from the surface of the granules. In this way, an atmosphere rich in carbon dioxide is formed within the shield 7, whose gas pressure finally exceeds the ambient air gas pressure and thus prevents the penetration of ambient air through holes possibly present in the shield 7 Therefore, the shield 7 does not have to be tightly gas-tight, it is sufficient that at least the penetration of
35 aire ambiental a través de orificios eventualmente presentes de la manera mencionada. 35 ambient air through holes possibly present in the aforementioned manner.
Los gránulos llegan desde la tolva de reserva 6 a través de un órgano de dosificación y de cierre 8 adecuado hasta el orificio de entrada 9 de una instalación de transporte 10. En la instalación de transporte 10 se trata con preferencia de un transportador de tornillo sin fin o transportador en espiral, en el que un órgano de avance 11 en forma de un tornillo sin fin o espiral extendido alargado es recibido en un conducto de transporte 12 en forma de manguera. Por 40 medio de un motor 13 se desplaza en órgano de avance 11 en movimientos giratorios alrededor de su eje longitudinal, con lo que los gránulos en el conducto de transporte 12 son impulsados en dirección a un orificio de salida 14 de la instalación de transporte 10. Con una instalación de transporte 10 se pueden transportar los gránulos sobre una distancia horizontal y/o vertical de 5 metros y más. También es posible en el marco de la invención conectar varias de las instalaciones de transporte 10 unas detrás de las otras para conseguir de esta manera The granules arrive from the reserve hopper 6 through a suitable dosing and closing device 8 to the inlet port 9 of a transport installation 10. In the transport installation 10 it is preferably a screw conveyor without end or spiral conveyor, in which an advancing member 11 in the form of an elongated screw or extended extended spiral is received in a hose-shaped transport conduit 12. By means of a motor 13, it travels in advance member 11 in rotational movements around its longitudinal axis, whereby the granules in the transport duct 12 are propelled in the direction of an outlet orifice 14 of the transport installation 10 With a transport installation 10 the granules can be transported over a horizontal and / or vertical distance of 5 meters and more. It is also possible in the context of the invention to connect several of the transport facilities 10 one behind the other to achieve in this way
45 longitudes de transporte mayores y/o alturas de transporte mayores. No obstante, en este caso hay que procurar que también entre dos instalaciones de transporte sucesivas estén previstas medidas, con las que debe impedirse la penetración de aire ambiental. Esto se puede conseguir, por ejemplo, con cubiertas adecuadas entre los orificios de salida respectivos de la instalación de transporte precedente y los orificios de entrada respectivos de la instalación de transporte siguiente. 45 longer transport lengths and / or greater transport heights. However, in this case it is necessary to ensure that measures between two successive transport facilities are also planned, which should prevent the penetration of ambient air. This can be achieved, for example, with suitable covers between the respective exit holes of the preceding transport installation and the respective input holes of the following transport installation.
50 Desde el orificio de salida 14 de la instalación de transporte 10 los gránulos llegan a un depósito de almacenamiento 17 con instalación de dosificación 16. El depósito de almacenamiento 17 está dispuesto sobre un bastidor por encima del recipiente 2 a llenar y está aislado térmicamente de tal manera que los gránulos pueden ser almacenados durante un cierto periodo de tiempo, tal vez algunas horas, por ejemplo durante la noche, sin que tenga lugar una pérdida esencial de dióxido de carbono a través de sublimación. A través de un órgano de cierre 18 50 From the outlet orifice 14 of the transport installation 10 the granules arrive at a storage tank 17 with dosing installation 16. The storage tank 17 is arranged on a frame above the container 2 to be filled and is thermally insulated from such that the granules can be stored for a certain period of time, perhaps a few hours, for example overnight, without an essential loss of carbon dioxide taking place through sublimation. Through a closing body 18
55 se distribuyen los gránulos de forma dosificada al envase 2 que está dispuesto debajo de la instalación de dosificación 16 del depósito de almacenamiento 17, que se conecta a tal fin esencialmente de forma hermética al aire, pero desprendible con la instalación de dosificación 16. La instalación de dosificación 16 puede tener, además, ayudas de vaciado no mostradas aquí, por ejemplo un árbol de agitación en el interior de la instalación de dosificación 16, que impide a través de rotación lenta constante un enclavamiento de los gránulos durante el llenado 55 the granules are distributed in a dosed form to the container 2 which is disposed below the dosing installation 16 of the storage tank 17, which is connected essentially to the air in this way, but removable with the dosing system 16. Dosing system 16 may also have emptying aids not shown here, for example a stirring shaft inside the dosing system 16, which prevents the interlocking of the granules through constant slow rotation during filling.
60 y/o vibradores en el lado exterior del depósito de almacenamiento 17, a través de los cuales debe impedirse de la 60 and / or vibrators on the outer side of the storage tank 17, through which the
3 misma manea un enclavamiento de los gránulos. La conexión entre la unidad de dosificación 16 y la instalación de transporte 10 está equipada de la misma manera con una cubierta 19, que debe impedir en la mayor medida posible la penetración de aire ambiental y, por lo tanto, de humedad. 3 same manea an interlocking of the granules. The connection between the dosing unit 16 and the transport installation 10 is equipped in the same way with a cover 19, which should prevent as much as possible the penetration of ambient air and, therefore, of moisture.
Con preferencia, el órgano de avance 11 y el conducto de transporte 12 está fabricados de un material flexible, para Preferably, the advancing member 11 and the transport duct 12 are made of a flexible material, for
5 posibilitar un transporte de los gránulos a lo lago de un recorrido en forma de curva. De esta manera, se puede modificar el lugar de ubicación de la instalación de dosificación 16, si que deba modificarse necesariamente siempre al mismo tiempo también el lugar de instalación del dispositivo de granulación 3. 5 enable the transport of the granules to the lake along a curved path. In this way, the location of the dosing system 16 can be modified, if the installation site of the granulation device 3 must always always be modified at the same time.
Por medio de una unidad de control 20 se pueden supervisar y activar de una manera totalmente automática las funciones del dispositivo 1. La unidad de control 20 regula la producción de los gránulos en el dispositivo de 10 granulación 3, el estado de apertura de las compuertas 8, 18 así como la velocidad de avance del órgano de avance 11 en la instalación de transporte 10. By means of a control unit 20, the functions of the device 1 can be monitored and fully activated automatically. The control unit 20 regulates the production of the granules in the granulation device 3, the opening state of the gates. 8, 18 as well as the feed rate of the feed member 11 in the transport installation 10.
Durante el funcionamiento del dispositivo 1 se conducen los gránulos generados en el dispositivo de granulación 3 a través de la instalación de transporte 10 hasta la instalación de dosificación 16 y desde ésta se transportan dosificados hasta el envase 2 a llenar. En virtud del alojamiento de los gránulos generados continuamente en el During operation of the device 1, the granules generated in the granulation device 3 are transported through the transport installation 10 to the dosing installation 16 and from it are dosed to the container 2 to be filled. Under the housing of the granules generated continuously in the
15 depósito de almacenamiento 17 se pueden llenar sucesivamente también durante la producción continua de los gránulos de manera sucesiva varios envases 2, sin que deba mantenerse a tal fin el proceso de producción. 15 storage tanks 17 can also be filled successively during the continuous production of the granules successively several packages 2, without the production process having to be maintained for this purpose.
El dispositivo 1 está constituido de forma modular, es decir, que está constituido por partes que deben conectarse de manera independiente unas de las otras y, por lo tanto, se puede montar y desmontar con facilidad en el lugar de emplazamiento. En todo el recorrido de transporte entre el dispositivo de granulación 3 y la instalación de The device 1 is constituted in a modular way, that is, it is constituted by parts that must be connected independently of each other and, therefore, can be easily assembled and disassembled at the site. Throughout the transport path between the granulation device 3 and the installation of
20 dosificación 16 o bien el envase 2, los gránulos están rodeados en este caso por una atmósfera rica en dióxido de carbono. De esta manera se impide en gran medida la penetración de aire ambiental y de la humedad contenida en él. De este modo, los gránulos llenados, que se encuentran en el envase 2, se adhieren mucho menos entre sí que en los gránulos de acuerdo con el estado de la técnica. 20 dosing 16 or the container 2, the granules are in this case surrounded by an atmosphere rich in carbon dioxide. In this way, the penetration of ambient air and the moisture contained in it is largely prevented. Thus, the filled granules, which are in the container 2, adhere much less to each other than in the granules according to the state of the art.
Lista de signos de referencia List of reference signs
25 1 Dispositivo 2 Envase 3 Dispositivo de granulación 4 Salida de producto 525 1 Device 2 Package 3 Granulation device 4 Product output 5
30 6 Tolva de reserva 7 Blindaje 8 Elemento de cierre y de dosificación 9 Orificio de entrada 10 Instalación de transporte 30 6 Reserve hopper 7 Shield 8 Closing and dosing element 9 Inlet hole 10 Transport installation
35 11 Órgano de avance 12 Conducto de transporte 13 Motor 14 Orificio de salida 15 35 11 Feed organ 12 Transport duct 13 Motor 14 Exit hole 15
40 16 Instalación de dosificación 17 Depósito de almacenamiento 18 Elemento de cierre y de dosificación 19 Cubierta 20 Unidad de control 40 16 Dosing installation 17 Storage tank 18 Closing and dosing element 19 Cover 20 Control unit
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