WO1995033545A1 - Plateau a membrane pour presses a filtrer - Google Patents

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WO1995033545A1
WO1995033545A1 PCT/FR1995/000719 FR9500719W WO9533545A1 WO 1995033545 A1 WO1995033545 A1 WO 1995033545A1 FR 9500719 W FR9500719 W FR 9500719W WO 9533545 A1 WO9533545 A1 WO 9533545A1
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peripheral
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groove
undercut
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Bernard Louis Félicien Hubert
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Hubert Bernard Louis Felicien
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/12—Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
    • B01D25/21—Plate and frame presses
    • B01D25/215—Construction of the filter plates, frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/28—Leaching or washing filter cakes in the filter handling the filter cake for purposes other than regenerating
    • B01D25/282—Leaching or washing filter cakes in the filter handling the filter cake for purposes other than regenerating for drying
    • B01D25/285—Leaching or washing filter cakes in the filter handling the filter cake for purposes other than regenerating for drying by compression using inflatable membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/34—Seals or gaskets for filtering elements

Definitions

  • the present invention relates to the field of filter presses used in particular for concentrating sludge from different industries requiring in particular the treatment of waste water or for the recovery of the juices contained in substrates, in particular in the sugar industry.
  • Such presses generally comprise a stack of several plates forming between them chambers in which extend membranes displaceable under the effect of a pressurized fluid in order to ensure the pressing of the material introduced into the chambers.
  • peripheral part of each membrane is pinched between two adjacent plates and is fixed to one of the plates by complementary assembly members.
  • the present invention aims to simplify and make it less expensive to fix the membranes on the plates.
  • Another object of the present invention is to facilitate the assembly and disassembly of the membranes.
  • Another objective of the present invention is to allow a simplified interchangeability of the membranes making it possible to install membranes on the same plate made of different materials.
  • the membrane plate according to the invention is mainly intended for filter presses comprising in particular a stack of at least two adjacent plates delimiting between them a filtering chamber, a membrane which extends in said chamber and which comprises a peripheral part engaged on a peripheral groove of the peripheral part of said membrane tray in the direction of the thickness of this tray, a means for causing the product to be filtered on one side of the membrane, a means for bringing a fluid on the other side of the membrane and a means for removing the filtrate.
  • the aforementioned groove comprises, at least over part of its length, an undercut part for holding the peripheral part of said membrane in this groove, retaining said membrane on said plate.
  • said undercut portion preferably extends over the entire length of said peripheral groove.
  • said undercut part is preferably formed on the peripheral external part of said peripheral groove.
  • the peripheral part of said membrane comprises a bead engaged in said peripheral groove and retained by said part undercut.
  • said membrane is a sheet whose peripheral part is formed so as to be engaged in said peripheral groove, the peripheral edge of this sheet being retained by said part undercut.
  • the peripheral part of said membrane is retained by said undercut part by means of an annular blocking part engaged between them.
  • a fabric preferably covers one of the faces of said membrane and the peripheral edge of which is taken between the peripheral part of the membrane and the wall of said groove and / or the peripheral part of the membrane and said part. annular blocking and / or the wall of said groove and said annular blocking part.
  • FIG. 1 shows a partial cross section of a filter press which has a membrane plate disposed between two intermediate plates;
  • - Figure 2 shows a tray in front view;
  • FIG. 3 shows a cross section of the aforementioned membrane plate, the membrane shown being in two different positions;
  • FIG. 4 shows a variant of an assembly of a membrane on said membrane tray
  • FIG. 5 shows another variant of a mounting of a membrane on said membrane plate
  • the filter press generally identified by the reference 1 comprises, stacked, a membrane-supporting plate 2 disposed between two plates 3 and 4, these plates being arranged vertically.
  • the recesses 7 and 8 of the plates 3 and 4 are lined with bosses 11 and 12 which delimit between them gaps 13 and 14.
  • membranes 15 and 16 are provided vertically which have peripheral beads 17 and 18 which are engaged in grooves 19 and 20 formed in the faces 2a and 2b of the peripheral part of the plate 2 facing the faces 3a and 4a of the peripheral part of the plates 3 and 4 and in the vicinity of the chambers 9 and 10.
  • These membranes are, in this example, made of plastic or rubber.
  • the membranes 15 and 16 have, on their faces opposite the faces of the recesses 7 and 8, a multiplicity of bosses 21 and 22 which delimit between them interstices 23 and 24.
  • the membranes 15 and 16 also have, in the vicinity of their beads 17 and 18, in the chambers 9 and 10, concentric peripheral undulations 25 and 26.
  • the chambers 9 and 10 extend, between the membrane 15 and the recess 7 and between the membrane 16 and the recess 8, respectively two filter cloths 27, 28 and 29, 30 the parts of which peripherals are taken respectively between the faces 2a and 3a of the plates 2 and 3 and between the faces 2b and 4a of the plates 2 and 4.
  • the trays are further equipped, in their upper part, with channels 31 and 32 for feeding the material to be filtered between the fabrics 27, 28 and 29, 30 and in their lower part, with channels 33 and 34.
  • the plate 2 also has a channel 35 for supplying pressurized air or any other pressurized fluid between the wall of the recesses 5 and 6 of this plate and the membranes 16 and 17.
  • the channels 31 and 32 are introduced the material to be filtered in chambers 9 and 10 between the aforementioned filter cloths. Gradually, the filtrate flows by gravity through the interstices 13, 14, 23 and 24 to be evacuated by the evacuation channels 33 and 34.
  • the trays After compacting the material, the trays are moved aside in order to remove the residues between the aforementioned filter cloths.
  • the press 1 advantageously comprises a stack of a multiplicity of plates as described above, arranged between a head plate and a tail plate.
  • the bead 18 of the membrane 16 and the groove 20 of the plate 2 are of complementary sections, in the shape of a U open in the direction of the face 2b of the plate 2, in the direction of the thickness of this plate 2, and that this groove 20 has, on its outer peripheral part, a peripheral undercut part 36, adjacent to the face 2b below which, in the thickness direction of the plate 2, the peripheral part 37 of the bead 18 is taken or retained. It follows that the bead 18 fills the groove 20 and is completely trapped in the latter and that it is retained by the peripheral undercut part 36 of the groove 20 of the plate 2. Thus, the membrane 16 is carried by the plate 2.
  • the bead 18 has a face 38 which extends substantially in the plane of the face 2b of the plate 2.
  • An annular seal 39 is disposed at the bottom of the groove 20 between the bottom of the latter and the bead 18.
  • the inner peripheral edge 40 of the groove 20 is set back with respect to the face 2b of the plate 2 and is enveloped, at a distance from the face 2b of the plate 2, by the peripheral part of the membrane 16 adjacent to its peripheral bead 18.
  • the bead 17 of the membrane 15 and the groove 19 of the plate 2 are constructed symmetrically with the bead 18 of the membrane 16 disposed in the groove 20 of this plate 2.
  • an intermediate annular blocking piece constituted by a ring 43 for example made of plastic or rubber, is introduced between the bead 42 and the peripheral undercut part 36 of the groove 20 of the plate 2, below of the latter, this bead 42 having a part 44 of shape complementary to that of the ring 43.
  • the membrane 41 is first of all placed on the plate 2 by introducing the bead 42 in the groove 20 then the intermediate locking ring 43 is forcibly engaged between the peripheral bead 42 and the peripheral undercut part 36 of the groove 20, this intermediate annular ring of blocking 43 further bearing against the peripheral outer face of the groove 20, below the undercut portion.
  • a filtration fabric 45 equivalent to the fabric 26 of the previous example, is disposed against the outside face of the membrane 41, the peripheral part 46 of this fabric 45 being, at mounting, taken between the intermediate locking ring 43 and the bearing face 44 of the bead 42.
  • the plate 2 carries a membrane 47, for example made of stainless steel, the peripheral part 48 of which is formed so as to be engaged in the peripheral groove 20 of this plate.
  • This peripheral part 48 has a U-shaped section matching the shape of the groove. 20 in order to bear against its opposite faces and its bottom and the outer peripheral edge 49 of which is engaged below the peripheral undercut part 36 of this groove 20.
  • this membrane 47 can be mounted by snap-fastening on the plate 2 thanks in particular to the elastic deformation of its peripheral part 46.
  • the sheet 47 has, over its entire central part covering the bottom of the recess 6 of the plate 2, deformations 50 providing the same function as the bosses 22 of the membrane 16 of the previous example.

Abstract

Plateau à membrane pour presses à filtrer comprenant un empilage d'au moins deux plateaux adjacents (2, 4) délimitant entre eux une chambre de filtrage (10), une membrane (16) qui s'étend dans ladite chambre et qui comprend une partie périphérique (18) engagée sur une rainure périphérique (20) de la partie périphérique dudit plateau dans le sens de l'épaisseur de ce plateau, un moyen pour amener le produit à filtrer d'un côté de la membrane, un moyen pour amener un fluide de l'autre côté de la membrane et un moyen pour évacuer le filtrat. La rainure précitée (20) comprend, au moins sur une partie de sa longueur, une partie en contre-dépouille (36) de maintien de la partie périphérique (18) de ladite membrane dans cette rainure, retenant ladite membrane (16) sur ledit plateau (2).

Description

P l a t e a u à m em br a n e p o u r p r e s s e s à f i l t r e r
La présente invention se rapporte au domaine des presses à filtrer utilisées notamment pour concentrer les boues provenant de différentes industries requérant en particulier le traitement des eaux usées ou pour la récupération des jus contenus dans des substrats, notamment dans l'industrie sucrière.
De telles presses comprennent en général un empilage de plusieurs plateaux ménageant entre eux des chambres dans lesquelles s'étendent des membranes déplaçables sous l'effet d'un fluide sous pression afin d'assurer le pressage de la matière introduite dans les chambres.
Dans certains montages, la partie périphérique de chaque membrane est pincée entre deux plateaux adjacents et est fixée à l'un des plateaux par des organes complémentaires d'assemblage.
La présente invention a pour objectif de simplifier et de rendre moins coûteuse la fixation des membranes sur les plateaux.
Un autre but de la présente invention est de faciliter le montage et le démontage des membranes.
Un autre objectif de la présente invention est de permettre une interchangeabilité simplifiée des membranes permettant d'installer sur un même plateau des membranes en des matériaux différents.
Le plateau à membrane selon l'invention est principalement destiné à des presses à filtrer comprenant notamment un empilage d'au moins deux plateaux adjacents délimitant entre eux une chambre de filtrage, une membrane qui s'étend dans ladite chambre et qui comprend une partie périphérique engagée sur une rainure périphérique de la partie périphérique dudit plateau à membrane dans le sens de l'épaisseur de ce plateau, un moyen pour amener le produit à filtrer d'un côté de la membrane, un moyen pour amener un fluide de l'autre côté de la membrane et un moyen pour évacuer le filtrat.
Selon l'invention, la rainure précitée comprend, au moins sur une partie de sa longueur, une partie en contre-dépouille de maintien de la partie périphérique de ladite membrane dans cette rainure, retenant ladite membrane sur ledit plateau. Selon l'invention, ladite partie en contre-dépouille s'étend de préférence sur toute la longueur de ladite rainure périphérique.
Selon l'invention, ladite partie en contre-dépouille est de préférence formée sur la partie extérieure périphérique de ladite rainure périphérique.
Selon une variante de l'invention, la partie périphérique de ladite membrane comprend un bourrelet engagé dans ladite rainure périphérique et retenu par ladite partie en contre-dépouille. Selon une autre variante de l'invention, ladite membrane est une tôle dont la partie périphérique est formée de façon à être engagée dans ladite rainure périphérique, le bord périphérique de cette tôle étant retenu par ladite partie en contre-dépouille.
Selon une autre variante de l'invention, la partie périphérique de ladite membrane est retenue par ladite partie en contre- dépouille par l'intermédiaire d'une pièce annulaire de blocage engagée entre elles.
Selon l'invention, une toile recouvre de préférence l'une des faces de ladite membrane et dont le bord périphérique est pris entre la partie périphérique de la membrane et la paroi de ladite rainure et/ou la partie périphérique de la membrane et ladite pièce annulaire de blocage et/ou la paroi de ladite rainure et ladite pièce annulaire de blocage.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude de presses à filtrer décrites à titre d'exemples non limitatifs et illustrées sur le dessin sur lequel :
- la figure 1 représente une coupe transversale partielle d'une presse à filtrer qui présente un plateau à membranes disposé entre deux plateaux intermédiaires ; - la figure 2 représente un plateau en vue de face ;
- la figure 3 représente une coupe transversale du plateau à membranes précité, la membrane montrée étant en deux positions différentes ;
- la figure 4 représente une variante d'un montage d'une membrane sur ledit plateau à membranes ;
- et la figure 5 représente une autre variante d'un montage d'une membrane sur ledit plateau à membranes ;
En se reportant aux figures 1 à 3, on voit que la presse à filtrer repérée d'une manière générale par la référence 1 comprend, empilés, un plateau porte-membranes 2 disposé entre deux plateaux 3 et 4, ces plateaux étant disposés verticalement.
Dans les faces opposées du plateau 2 sont ménagés en creux des chambrages 5 et 6 laissant subsister des faces périphériques opposées verticales 2a et 2b. Dans la face du plateau 3 adjacente au plateau 2 est ménagé en creux un chambrage 7 laissant subsister une face périphérique verticale 3a. Dans la face du plateau 4 adjacente au plateau 2 est ménagé en creux un chambrage 8 laissant subsister une face périphérique verticale 4a. Ainsi, les chambrages 5 et 7 des plateaux 2 et 3 délimitent entre eux une chambre 9 et les chambrages 6 et 8 des plateaux adjacents 2 et 4 délimitent entre eux une chambre 10.
Les chambrages 7 et 8 des plateaux 3 et 4 sont tapissés de bossages 11 et 12 qui délimitent entre eux des interstices 13 et 14.
Dans les chambres 9 et 10 sont prévues verticalement des membranes 15 et 16 qui présentent des bourrelets périphériques 17 et 18 qui sont engagés dans des rainures 19 et 20 formées dans les faces 2a et 2b de la partie périphérique du plateau 2 au regard des faces 3a et 4a de la partie périphérique des plateaux 3 et 4 et au voisinage des chambres 9 et 10. Ces membranes sont, dans cet exemple, en matière plastique ou en caoutchouc.
Les membranes 15 et 16 présentent, sur leurs faces opposées aux faces des chambrages 7 et 8, une multiplicité de bossages 21 et 22 qui délimitent entre eux des interstices 23 et 24.
Les membranes 15 et 16 présentent en outre, au voisinage de leurs bourrelets 17 et 18, dans les chambres 9 et 10, des ondulations périphériques concentriques 25 et 26.
Dans les chambres 9 et 10 s'étendent, entre la membrane 15 et le chambrage 7 et entre la membrane 16 et le chambrage 8, respectivement deux toiles de filtration 27, 28 et 29, 30 dont les parties périphériques sont prises respectivement entre les faces 2a et 3a des plateaux 2 et 3 et entre les faces 2b et 4a des plateaux 2 et 4.
Comme le montre la figure 2, les plateaux sont en outre équipés, dans leur partie supérieure, de canaux 31 et 32 d'amenée de la matière à filtrer entre les toiles 27, 28 et 29, 30 et dans leur partie inférieure, de canaux d'évacuation 33 et 34.
Le plateau 2 présente également un canal 35 d'amenée d'air sous pression ou de tout autre fluide sous pression entre la paroi des chambrages 5 et 6 de ce plateau et les membranes 16 et 17. Par les canaux 31 et 32, on introduit la matière à filtrer dans les chambres 9 et 10 entre les toiles de filtration précitées. Au fur et à mesure, le filtrat s'écoule par gravité au travers des interstices 13, 14, 23 et 24 pour être évacuer par les canaux d'évacuation 33 et 34.
Lorsque les chambres 9 et 10 sont remplies par la matière à filtrer, on injecte par exemple de l'air sous pression par le canal 35 entre les membranes 16 et 17 et le plateau 2. Cette opération provoque le déplacement des membranes 15 et 16 dans le sens qui les écarte de la paroi des chambrages 5 et 6 du plateau 2. Ce faisant, la matière se trouve comprimée en direction des plateaux 3 et 4 et le filtrat continue d'être évacué comme décrit précédemment au travers des interstices 13,
14, 23 et 24 et des canaux d'évacuation 33 et 34.
Après compactage de la matière, on écarte les plateaux afin d'enlever les résidus se trouvant entre les toiles filtrantes précitées.
Bien entendu, la presse 1 comprend avantageusement un empilage d'une multiplicité de plateaux comme décrit précédemment, disposés entre un plateau de tête et un plateau de queue.
En se reportant en particulier aux figures 1 et 3, on voit que le bourrelet 18 de la membrane 16 et la rainure 20 du plateau 2 sont de sections complémentaires, en forme de U ouvert en direction de la face 2b du plateau 2, dans le sens de l'épaisseur de ce plateau 2, et que cette rainure 20 présente, sur sa partie périphérique extérieure, une partie périphérique en contre-dépouille 36, adjacente à la face 2b en dessous de laquelle, dans le sens de l'épaisseur du plateau 2, la partie périphérique 37 du bourrelet 18 est prise ou retenue. II s'ensuit que le bourrelet 18 remplit la rainure 20 et est complètement emprisonné dans cette dernière et qu'il est retenu par la partie périphérique en contre-dépouille 36 de la rainure 20 du plateau 2. Ainsi, la membrane 16 est portée par le plateau 2. Dans cet exemple, le bourrelet 18 présente une face 38 qui s'étend sensiblement dans le plan de la face 2b du plateau 2. Un joint annulaire d'étanchéité 39 est disposé au fond de la rainure 20 entre le fond de cette dernière et le bourrelet 18. Le bord périphérique intérieur 40 de la rainure 20 est en retrait par rapport à la face 2b du plateau 2 et est enveloppé, à distance de la face 2b du plateau 2, par la partie périphérique de la membrane 16 adjacente à son bourrelet périphérique 18.
Pour le montage de la membrane 16 sur le plateau 2, on introduit à force son bourrelet 18 dans la rainure 20. Pour son démontage, on peut soit le faire manuellement avec un outil soit envoyer de l'air sous pression par le canal 35 de manière à écarter la membrane 16 du chambrage 6 jusqu'à extraction du bourrelet 18.
Bien entendu, le bourrelet 17 de la membrane 15 et la rainure 19 du plateau 2 sont construits symétriquement au bourrelet 18 de la membrane 16 disposée dans la rainure 20 de ce plateau 2.
En se reportant à la figure 4, on voit qu'on a équipé le plateau 2 d'une autre membrane 41 qui présente un bourrelet périphérique 42 disposé dans la rainure 20 de ce plateau.
Dans cet exemple, une pièce annulaire intermédiaire de blocage, constituée par un anneau 43 par exemple en matière plastique ou en caoutchouc, est introduite entre le bourrelet 42 et la partie périphérique en contre-dépouille 36 de la rainure 20 du plateau 2, au dessous de cette dernière, ce bourrelet 42 présentant une partie 44 de forme complémentaire à celle de l'anneau 43. Dans le cas ci-dessus, on dispose tout d'abord la membrane 41 sur le plateau 2 en introduisant le bourrelet 42 dans la rainure 20 puis on engage à force l'anneau intermédiaire de blocage 43 entre le bourrelet périphérique 42 et la partie périphérique en contre- dépouille 36 de la rainure 20, cet anneau annulaire intermédiaire de blocage 43 prenant en outre appui contre la face extérieure périphérique de la rainure 20, en dessous de la partie en contre-dépouille.
Comme on le voit en outre sur la figure 4, une toile de filtration 45, équivalente à la toile 26 de l'exemple précédent, est disposée contre la face extérieure de la membrane 41, la partie périphérique 46 de cette toile 45 étant, au montage, prise entre l'anneau intermédiaire de blocage 43 et la face d'appui 44 du bourrelet 42.
Dans la variante représentée sur la figure 5, le plateau 2 porte une membrane 47, par exemple en acier inoxydable, dont la partie périphérique 48 est formée de façon à être engagée dans la rainure périphérique 20 de ce plateau. Cette partie périphérique 48 présente une section en forme de U épousant la forme de la rainure. 20 pour être en appui contre ses faces opposées et son fond et dont le bord périphérique extérieur 49 est engagé en dessous de la partie périphérique en contre- dépouille 36 de cette rainure 20.
Ainsi, cette membrane 47 peut être montée par encliquetage sur le plateau 2 grâce notaπiment à la déformation élastique de sa partie périphérique 46.
On voit par ailleurs que la tôle 47 présente, sur toute sa partie centrale recouvrant le fond du chambrage 6 du plateau 2, des déformations 50 assurant la même fonction que les bossages 22 de la membrane 16 de l'exemple précédent.
La présente invention ne se limite pas aux exemples décrits ci-dessus. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées.

Claims

REVENDICA TIONS
1. Plateau à membrane pour presse à filter comprenant un empilage d'au moins deux plateaux adjacents (2, 4) délimitant entre eux une chambre de filtrage (10), une membrane (16) qui s'étend dans ladite chambre et qui comprend une partie périphérique (18) engagée sur une rainure périphérique (20) de la partie périphérique dudit plateau à membrane dans le sens de l'épaisseur de ce plateau, un moyen pour amener le produit à filtrer d'un côté de la membrane, un moyen pour amener un fluide de l'autre côté de la membrane et un moyen pour évacuer le filtrat, caractérisé par le fait que la rainure précitée (20) comprend, au moins sur une partie de sa longueur, une partie en contre- dépouille (36) de maintien de la partie périphérique (18) de ladite membrane dans cette rainure, retenant ladite membrane (16) sur ledit plateau (2).
2. Plateau à membrane selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite partie en contre-dépouille (36) s'étend sur toute la longueur de ladite rainure périphérique.
3. Plateau à membrane selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ladite partie en contre-dépouille (36) est formée sur la partie extérieure périphérique de ladite rainure périphérique (20).
4. Plateau à membrane selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la partie périphérique de ladite membrane comprend un bourrelet (18) engagé dans ladite rainure périphérique (20) et retenu par ladite partie en contre-dépouille (36).
5. Plateau à membrane selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite membrane est une tôle (50) dont la partie périphérique est formée de façon à être engagée dans ladite rainure périphérique (20), le bord périphérique (49) de cette tôle étant retenu par ladite partie en contre-dépouille (36).
6. Plateau à membrane selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la partie périphérique (42) de ladite membrane est retenue par ladite partie en contre-dépouille (36) par l'intermédiaire d'une pièce annulaire de blocage (43) engagée entre elles.
7. Plateau à membrane selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'elle comprend une toile (45) recouvrant l'une des faces de ladite membrane (41) et dont le bord périphérique (46) est pris entre la partie périphérique de la membrane et la paroi de ladite rainure et/ou la partie périphérique de la membrane et ladite pièce annulaire de blocage et/ou la paroi de ladite rainure et ladite pièce annulaire de blocage.
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