FR3104055A1 - DEVICE FOR SLICING SHAPED PRODUCTS, ESPECIALLY PRODUCTS OF LOW CONSISTENCY - Google Patents
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Abstract
Dispositif de tranchage d'un produit de faible consistance, issu d'une buse de sortie (14) permettant au moins une mise en forme dudit produit de faible consistance, comprenant des moyens d'entraînement (20) et des moyens de tranchage (22), caractérisé en ce que les moyens d'entraînement (20) comprennent un moteur (24), un arbre moteur (26) passant à travers une platine support (30), un train épicycloïdal (42) comprenant au moins un pignon central (44) solidaire dudit arbre moteur et une couronne mobile (60), montés coaxialement, et en ce que les moyens de tranchage (22) comprennent un fil de tranchage interposé entre ledit pignon central (44) et ladite couronne mobile (60). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1Device for slicing a product of low consistency, coming from an outlet nozzle (14) allowing at least one shaping of said product of low consistency, comprising drive means (20) and slicing means (22 ), characterized in that the drive means (20) comprise a motor (24), a drive shaft (26) passing through a support plate (30), an epicyclic train (42) comprising at least one central pinion ( 44) integral with said drive shaft and a movable ring gear (60), mounted coaxially, and in that the cutting means (22) comprise a cutting wire interposed between said central pinion (44) and said movable ring (60). Figure to be published with the abstract: Fig. 1
Description
L’invention concerne un dispositif de tranchage de produits en forme, notamment des produits de faible consistance de l'industrie alimentaire tels que du caillé pour la fabrication de fromages, des pâtes molles ou encore de la pâte d'amande ou des sushis.The invention relates to a device for slicing shaped products, in particular low-consistency products from the food industry such as curds for the manufacture of cheeses, soft cheeses or even marzipan or sushi.
L'industrie alimentaire comme celle du fromage est amenée à industrialiser les procédés de production de produits et un exemple particulier est l'industrie des produits laitiers. La transformation du lait conduit à de la fabrication de beurre, de fromages et un moyen de mise en forme efficace à certaines étapes et notamment lors de la mise en forme de caillé, est une sorte d'extrusion car le produit est poussé à travers une buse, sous forme de cylindres de section choisie, circulaire, ovale, à facettes puisque ce sera la forme finale du fromage. Une telle extrudeuse est nommée "poussoir" dans la profession, la sortie étant une buse de sortie. Le problème des produits frais tels que du caillé, est qu'ils présentent une faible consistance et que pour pouvoir les travailler et qu'ils soient présentables et qu'ils aient la forme finale recherchée notamment, il faut les mettre en forme. La vitesse de production est très importante, par exemple, on peut atteindre des vitesses de production de 300 bûchettes d'une dizaine de centimètres par minute pour donner un ordre d'idée.The food industry, such as the cheese industry, is led to industrialize product production processes and a particular example is the dairy products industry. The transformation of milk leads to the manufacture of butter, cheeses and an effective shaping means at certain stages and in particular during the shaping of curds, is a kind of extrusion because the product is pushed through a nozzle, in the form of cylinders of chosen section, circular, oval, faceted since this will be the final shape of the cheese. Such an extruder is called a "pusher" in the profession, the outlet being an outlet nozzle. The problem with fresh products such as curd is that they have a low consistency and that in order to be able to work with them and for them to be presentable and for them to have the desired final shape in particular, they have to be shaped. The production speed is very important, for example, we can reach production speeds of 300 sticks of about ten centimeters per minute to give an idea.
Un autre problème est aussi la quantité de produit car il faut que le tranchage soit parfaitement répétitif pour que la quantité de caillé par exemple qui sera placée dans un contenant ou sur des claies, soit identique tout au long de la production. De cela dépend le poids du fromage final. La quantité dépend du volume donc de la longueur découpée puisque la section et la densité du produit sont connues. Il en serait de même pour des sushis ou de la pâte d'amandes.Another problem is also the quantity of product because the slicing must be perfectly repetitive so that the quantity of curd, for example, which will be placed in a container or on racks, is identical throughout production. From this depends the weight of the final cheese. The quantity depends on the volume and therefore on the cut length since the section and the density of the product are known. It would be the same for sushi or marzipan.
Malgré des vitesses élevées de poussage, plusieurs mètres minute, il faut pouvoir trancher des portions de ce cylindre continu, de faible consistance. Lors de la coupe, la vitesse est importante pour couper une section qui soit transversale et non inclinée, mais il faut aussi que la vitesse puisse ralentir afin de découper la longueur souhaitée et donc il faut pouvoir laisser le temps au produit d'être poussé de la longueur définie entre deux coupes. De même, il faut que l'outil de coupe soit le plus fin possible pour éviter de gaspiller du produit en entraînant de la matière d'une part et surtout pour éviter la dégradation du pouvoir de coupe de l'outil de coupe du fait de ces dépôts d'autre part. cette matière entraînée est nommée "des fines". Le problème qui se pose est antinomique car il faut diminuer les dimensions de l'outil de coupe pour qu'il présente une section la plus faible possible pour limiter la production de fines mais en même temps qu'il puisse être très rigide pour assurer une qualité de coupe optimale, une bonne précision et une répétabilité.Despite high pushing speeds, several meters per minute, it is necessary to be able to slice portions of this continuous cylinder, of low consistency. When cutting, speed is important to cut a section that is transverse and not inclined, but the speed must also be able to slow down in order to cut the desired length and therefore it must be possible to allow time for the product to be pushed from the defined length between two cuts. Similarly, the cutting tool must be as thin as possible to avoid wasting product by dragging material on the one hand and above all to avoid the degradation of the cutting power of the cutting tool due to these deposits on the other hand. this entrained material is called "fines". The problem which arises is contradictory because it is necessary to reduce the dimensions of the cutting tool so that it has the smallest possible section to limit the production of fines but at the same time it can be very rigid to ensure a optimal cutting quality, good precision and repeatability.
On connaît des dispositifs de coupe avec des fils dont un point est fixe et l'autre est mobile mais dans ce cas, la coupe est obtenue par un effet aller-retour, ce caractère alternatif ne donne pas satisfaction du point de vue de la cadence de travail, du caractère non symétrique de l'outil et cet agencement conduit à des usures prématurées de l'outillage.There are known cutting devices with wires of which one point is fixed and the other is mobile, but in this case the cut is obtained by a round trip effect, this alternating character does not give satisfaction from the point of view of the rate work, the non-symmetrical nature of the tool and this arrangement leads to premature wear of the tool.
Une demande de brevet français FR 2 951 658 décrit un dispositif très efficace avec un fil qui est disposé à l'extrémité d'un porteur mis en rotation afin de trancher notamment un cylindre de produit issu du lait frais, extrudé. L'extrémité du fil de coupe vient couper transversalement par rapport à l'axe longitudinal du cylindre et assure une coupe franche. La rotation est rapide et il est possible de découper des bûches ou des palets de différentes longueurs avec des cadences élevées. Il est prévu des moyens de nettoyage de ce fil de coupe durant le cycle qui, du fait de son diamètre suffisamment important nécessaire pour lui conférer la rigidité suffisante, génère des fines.A French patent application FR 2 951 658 describes a very effective device with a wire which is arranged at the end of a rotating carrier in order to cut in particular a cylinder of product resulting from extruded fresh milk. The end of the cutting line cuts transversely with respect to the longitudinal axis of the cylinder and ensures a clean cut. The rotation is fast and it is possible to cut logs or pallets of different lengths with high speeds. Means are provided for cleaning this cutting wire during the cycle which, because of its sufficiently large diameter necessary to give it sufficient rigidity, generates fines.
Le but est de proposer un dispositif de tranchage très nette par un fil de diamètre très fin, de l'ordre de 0,5 à 1,5 mm, avec une rotation complète, avec une vitesse de rotation parfaitement contrôlée, un dispositif de fil de coupe tendu entre deux points de fixation , permettant de proposer des cycles courts et donc un rendement augmenté, ceci en supprimant le nettoyage du fil de fait du diamètre très limité dudit fil. De plus, la vitesse de tranchage doit être parfaitement maîtrisée pour réaliser une coupe droite ou une coupe inclinée suivant les besoins de présentation finale du produit et la présente invention propose un agencement dans ce but. Un tel dispositif est adapté pour trancher du caillé par exemple mais tout aussi bien des sushis, de la pâte d'amande, c’est-à-dire des produits de faible consistance.The aim is to propose a very clean slicing device by a wire of very fine diameter, of the order of 0.5 to 1.5 mm, with a complete rotation, with a perfectly controlled rotation speed, a wire device cut stretched between two fixing points, making it possible to offer short cycles and therefore increased efficiency, this by eliminating the cleaning of the wire due to the very limited diameter of said wire. In addition, the slicing speed must be perfectly controlled to achieve a straight cut or an inclined cut according to the needs of the final presentation of the product and the present invention proposes an arrangement for this purpose. Such a device is suitable for slicing curd for example but just as well sushi, marzipan, that is to say products of low consistency.
La présente invention est maintenant décrite à l’aide d’un mode de réalisation particulier, illustratif et nullement limitatif de la portée de l’invention, et à partir des illustrations jointes, parmi lesquelles:The present invention is now described using a particular embodiment, illustrative and in no way limiting of the scope of the invention, and from the accompanying illustrations, among which:
Le dispositif de tranchage 10 de produits en forme, selon la présente invention, notamment des produits de faible consistance tels que du caillé pour la fabrication de fromages, est maintenant décrit en regard des différentes figures indifféremment.The device 10 for slicing shaped products, according to the present invention, in particular products of low consistency such as curd for the manufacture of cheeses, is now described with reference to the various figures without distinction.
Le dispositif de tranchage 10 est interposé dans une ligne de production de produits de faible consistance 12 qui comprend de façon parfaitement connue, des moyens de mise en forme par exemple une mouleuse dans le cas retenu du caillé, en amont, et des moyens de convoyage C, en aval, non représentés de façon complète.The slicing device 10 is interposed in a production line for low-consistency products 12 which comprises, in a perfectly known manner, shaping means, for example a molding machine in the selected case of the curd, upstream, and conveying means C, downstream, not fully shown.
On a représenté, sur les différentes figures, la buse de sortie 14 de la mouleuse, de façon analogue à la filière d'une extrudeuse. Cette buse 14 a pour rôle de mettre en forme et de calibrer le produit de faible consistance avant sa découpe. Le fait de calibrer le produit, en l'occurrence sous forme d'un cylindre continu, de diamètre constant et défini, permet de distribuer un volume déterminé par unité de longueur. Cette buse est raccordée en amont à un tube d'alimentation 16 en produit. La buse 14 présente un trou de sortie 18 de plus faible diamètre que le diamètre intérieur de ladite buse de façon à permettre une mise en pression destinée à compacter le produit et à lui conférer une consistance suffisante, pour être coupé. Le trou de sortie 18 de cette buse 14 débouche dans un plan P1 et un cylindre de produit de faible consistance est généré avec un axe longitudinal X. Cet axe X est incliné par rapport à un axe longitudinal N, normal au plan de rotation P des moyens de coupe ci-après décrits et le plan P1 est décalé angulairement par rapport à ce plan normal, voir figure 2 et 3.The various figures show the outlet nozzle 14 of the molding machine, analogously to the die of an extruder. This nozzle 14 has the role of shaping and calibrating the product of low consistency before it is cut. The fact of calibrating the product, in this case in the form of a continuous cylinder, of constant and defined diameter, makes it possible to dispense a determined volume per unit length. This nozzle is connected upstream to a product supply tube 16 . The nozzle 14 has an outlet hole 18 of smaller diameter than the internal diameter of said nozzle so as to allow pressurization intended to compact the product and to give it a sufficient consistency to be cut. The outlet hole 18 of this nozzle 14 opens into a plane P1 and a cylinder of low consistency product is generated with a longitudinal axis X. This axis X is inclined with respect to a longitudinal axis N, normal to the plane of rotation P of the cutting means described below and the plane P1 is angularly offset from this normal plane, see figures 2 and 3.
Le dispositif de tranchage 10 selon la présente invention comprend des moyens d'entraînement 20 de moyens de tranchage 22.The slicing device 10 according to the present invention comprises drive means 20 for slicing means 22.
Les moyens d'entraînement 20 comprennent un moteur 24. Ce moteur 24 est du type "brushless" c’est-à-dire un moteur à pilotage numérique autorisant un contrôle complet de la vitesse dudit moteur ceci tout au long des 360° de rotation. Le moteur 24 présente arbre moteur 26 en sortie d'un boitier moteur 28. Le boîtier moteur 28 porte une platine support 30, fixe, avec des trous de passage, un premier trou de passage central 32 de l'arbre, un deuxième trou de passage 34 excentré pour laisser passer la buse 14, et un troisième et un quatrième trou 36 et 38 de passage, excentré aussi et dont l'utilité sera précisé ci-après. Cette platine support 30, fixe, reçoit de façon coaxiale, une couronne de roulage 40, fixée de façon entretoisée par rapport à ladite platine support 30, fixe. Cette couronne de roulage 40 est donc fixe également.The drive means 20 comprise a motor 24. This motor 24 is of the "brushless" type, that is to say a motor with digital control allowing complete control of the speed of said motor throughout the 360° rotation. . The motor 24 has motor shaft 26 at the output of a motor housing 28. The motor housing 28 carries a support plate 30, fixed, with passage holes, a first central passage hole 32 of the shaft, a second hole of eccentric passage 34 to allow the nozzle 14 to pass, and a third and a fourth passage hole 36 and 38, also eccentric and whose usefulness will be specified below. This support plate 30, fixed, coaxially receives a rolling ring 40, fixed in a braced manner with respect to said support plate 30, fixed. This rolling ring 40 is therefore also fixed.
Les moyens de tranchage 22 comprennent un train épicycloïdal 42 comportant un arbre central 43 solidaire en rotation de l'arbre moteur 26, cet arbre central 43 comprenant un pignon central 44 et une jupe 45 se prolongeant vers l'aval. Cette jupe 45 permet de changer le pignon sans modification de l'arbre moteur 26. Cet arbre moteur 26 tourne dans un palier central 46 solidaire du boîtier moteur 28. Ce pignon central 44 attaque un premier pignon 48 monté libre en rotation dans un premier palier 50 fixe, ledit palier 50 passant à travers le troisième trou 36 de la platine support 30. Ce premier pignon 48 attaque un deuxième pignon 52 solidaire d'un arbre 54 monté à rotation dans un deuxième palier 56 supporté également par la platine support 30, fixe, ledit palier 56 passant à travers le quatrième trou 38 de la platine support 30. Cet arbre 54 est muni d'un troisième pignon 58 moteur qui entraîne une couronne 60. Cette couronne 60 est rapportée dans un carter annulaire 62 comportant au moins deux flasques 64-1 et 64-2. Ce carter est équipé sur sa périphérie de galets de roulage 66, régulièrement répartis, les galets auraient pu être fixés directement sur la couronne 60. Ces galets de roulage 66 présentent un axe de rotation parallèle à l'axe Y et sont munis d'une gorge 68 apte à coopérer avec la périphérie de la couronne de roulage 40. Certains galets de roulage 66, peuvent être montés sur un excentrique afin de régler le centrage sur la platine support 30, fixe. Le ratio des engrènements est tel que la périphérie de la jupe 45 tourne exactement à la même vitesse de rotation que la périphérie de la couronne 60, les vitesses linéaires périphériques étant bien sûr différentes. La couronne 60 et le pignon central 44 sont parfaitement coaxiaux, par rapport à l'axe Y.The slicing means 22 comprise a planetary gear train 42 comprising a central shaft 43 integral in rotation with the motor shaft 26, this central shaft 43 comprising a central pinion 44 and a skirt 45 extending downstream. This skirt 45 makes it possible to change the pinion without modifying the motor shaft 26. This motor shaft 26 rotates in a central bearing 46 integral with the motor housing 28. This central pinion 44 drives a first pinion 48 rotatably mounted in a first bearing 50 fixed, said bearing 50 passing through the third hole 36 of the support plate 30. This first pinion 48 engages a second pinion 52 secured to a shaft 54 rotatably mounted in a second bearing 56 also supported by the support plate 30, fixed, said bearing 56 passing through the fourth hole 38 of the support plate 30. This shaft 54 is provided with a third motor pinion 58 which drives a ring gear 60. This ring gear 60 is attached to an annular casing 62 comprising at least two flanges 64-1 and 64-2. This housing is equipped on its periphery with rolling rollers 66, regularly distributed, the rollers could have been fixed directly on the crown 60. These rolling rollers 66 have an axis of rotation parallel to the axis Y and are provided with a groove 68 capable of cooperating with the periphery of the rolling ring 40. Certain rolling wheels 66 can be mounted on an eccentric in order to adjust the centering on the fixed support plate 30. The ratio of the meshes is such that the periphery of the skirt 45 rotates at exactly the same speed of rotation as the periphery of the crown 60, the peripheral linear speeds being of course different. Crown 60 and central pinion 44 are perfectly coaxial with respect to axis Y.
Les moyens de tranchage 22 sont complétés par un fil de tranchage 70, métallique en l'occurrence. Ce fil de tranchage 70 est fixé et tendu entre deux serre-fils, un premier serre-fil intérieur 72, et un second serre-fil 74, extérieur. Le premier serre-fil intérieur 72 est rapporté sur le pignon central 44, sur sa périphérie et plus particulièrement sur la jupe 45. Le second serre-fil 74 est rapporté sur la périphérie de la couronne 60 du train épicycloïdal 42. Le fil 74 est donc tendu entre deux points fixes, selon un rayon de la couronne 60, et son diamètre est très faible de l'ordre de 0,5 à 1,5 millimètre. Le tranchage du cylindre est franc et le fil de tranchage n'entraîne pas de fines avec une telle section. Le plan de tranchage P1 étant incliné, suivant le trajet du fil de tranchage, le déplacement du cylindre de produit poussé compense le décalage continu lié à la durée du tranchage. Si bien sûr la coupe est choisie en biais alors le décalage provoque une coupe en biais maîtrisée.The slicing means 22 are completed by a slicing wire 70, metal in this case. This slicing wire 70 is fixed and stretched between two wire clamps, a first internal wire clamp 72, and a second external wire clamp 74. The first internal wire clamp 72 is attached to the central pinion 44, on its periphery and more particularly on the skirt 45. The second wire clamp 74 is attached to the periphery of the crown 60 of the planetary gear train 42. The wire 74 is therefore stretched between two fixed points, along a radius of the crown 60, and its diameter is very small of the order of 0.5 to 1.5 millimeters. The slicing of the cylinder is straightforward and the slicing wire does not result in fines with such a section. Since the slicing plane P1 is inclined, following the path of the slicing wire, the displacement of the cylinder of pushed product compensates for the continuous shift linked to the duration of the slicing. If of course the cut is chosen on the bias then the offset causes a controlled bias cut.
Le fonctionnement du dispositif de tranchage selon la présente invention, appliqué à des produits en forme, notamment des produits de faible consistance, est maintenant décrit en regard des différentes figures. Le produit est alimenté par le tube 16 et pressé à travers une buse 14 avec une certaine pression induisant une cohésion. Le produit pressé sort à travers le trou de sortie 18. La platine support 30 est rapportée sur le boîtier moteur 28. Le moteur 24 entraîne l'arbre moteur 26 et donc le train épicycloïdal 42. Dans le train épicycloïdal la couronne 60 tourne à la même vitesse que le pignon central 44 donc à la même vitesse que la jupe 45. Le fil de tranchage 70 de très faible diamètre n'entraîne que très peu de fines et ne nécessite donc pas de nettoyage continu. Le tranchage est franc et la précision est élevée si bien que les paramètres dimensionnels et de densité sont reproductibles et donc les quantités de chaque produit tranché sont identiques.The operation of the slicing device according to the present invention, applied to shaped products, in particular products of low consistency, is now described with reference to the various figures. The product is fed through the tube 16 and pressed through a nozzle 14 with a certain pressure inducing cohesion. The pressed product exits through the outlet hole 18. The support plate 30 is attached to the motor housing 28. The motor 24 drives the motor shaft 26 and therefore the planetary gear train 42. In the planetary gear train the ring gear 60 rotates at the same speed as the central pinion 44 therefore at the same speed as the skirt 45. The slicing wire 70 of very small diameter causes very few fines and therefore does not require continuous cleaning. The slicing is clean and the precision is high so that the dimensional and density parameters are reproducible and therefore the quantities of each sliced product are identical.
Le dispositif de tranchage selon l'invention recourt à un train épicycloïdal si bien que la vitesse du fil est parfaitement maîtrisée tout au long des 360° de rotation. Par contre, durant le temps de tranchage, la vitesse peut être parfaitement ajustée et contrôlée pour que le cylindre pressé continuant à être produit et se déplaçant longitudinalement, le tranchage soit perpendiculaire à l'axe du cylindre ou inclinée. L'axe de sortie est incliné si bien que cette inclinaison compense aussi le décalage induit par le temps de tranchage.The slicing device according to the invention uses an epicyclic train so that the speed of the wire is perfectly controlled throughout the 360° of rotation. On the other hand, during the slicing time, the speed can be perfectly adjusted and controlled so that the pressed cylinder continues to be produced and moves longitudinally, the slicing is perpendicular to the axis of the cylinder or inclined. The output axis is inclined so that this inclination also compensates for the shift induced by the slicing time.
On constate que le dispositif de tranchage selon la présente invention est très fiable du fait de la vitesse contrôlées, du nombre réduit d'éléments en mouvement et de la parfaite tenue du fil tendu et ceci selon un rayon de la couronne 60 du train épicycloïdal.It is found that the slicing device according to the present invention is very reliable due to the controlled speed, the reduced number of moving elements and the perfect holding of the taut wire and this according to a radius of the crown 60 of the planetary gear train.
Les paramètres de tranchage doivent être réglés à chaque production en fonction des dimensions définies pour chaque produit, de la nature du produit et des cadences souhaitées, dans la limite des possibilités du dispositif. Les moyens de convoyageCsont également pilotés en déplacement de façon à provoquer un espacement entre les produits tranchés.The slicing parameters must be adjusted for each production according to the dimensions defined for each product, the nature of the product and the desired speeds, within the limits of the possibilities of the device. The conveying means C are also controlled in movement so as to cause a spacing between the sliced products.
Le dispositif de tranchage selon la présente invention est extrêmement accessible et un capot, non représenté, muni d'éléments de protection permet d'interdire l'accès aux éléments tournants lorsque le dispositif est en service.The slicing device according to the present invention is extremely accessible and a cover, not shown, provided with protective elements makes it possible to prevent access to the rotating elements when the device is in use.
Claims (9)
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| FR1913728A FR3104055B1 (en) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | DEVICE FOR CUTTING SHAPED PRODUCTS, IN PARTICULAR PRODUCTS OF WEAK CONSISTENCY |
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| FR3104055B1 FR3104055B1 (en) | 2021-12-24 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| FR2951658A1 (en) | 2009-10-27 | 2011-04-29 | Soc Et Machines Speciales Et Outil S | Cheese cutting device, has blade comprising active part formed by cord and displaced in plane perpendicular to cheese folding direction, and V-shaped groove for housing cord, where length of active part cuts cheese section |
| US20180064158A1 (en) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | Albert Handtmann Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg | Device and method for forming and dividing of at least one string-shaped pasty foodstuff into slice-shaped products |
-
2019
- 2019-12-04 FR FR1913728A patent/FR3104055B1/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2951658A1 (en) | 2009-10-27 | 2011-04-29 | Soc Et Machines Speciales Et Outil S | Cheese cutting device, has blade comprising active part formed by cord and displaced in plane perpendicular to cheese folding direction, and V-shaped groove for housing cord, where length of active part cuts cheese section |
| US20180064158A1 (en) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | Albert Handtmann Maschinenfabrik Gmbh & Co. Kg | Device and method for forming and dividing of at least one string-shaped pasty foodstuff into slice-shaped products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3104055B1 (en) | 2021-12-24 |
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