WO2002016227A1 - Vorrichtung mit einer mischkammer - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device with a mixing chamber for mixing at least two flowable or free-flowing, different masses, an inflow channel leading into the mixing chamber for each mass, which is provided with an outflow channel.
- the invention is therefore based on the object of creating a generic device with which a much better, that is to say highly homogeneous mixture can be achieved.
- Rotary vortex mixing chamber is provided, the inflow channels opening tangentially into the rotary vortex mixing chamber, a much better, that is to say highly homogeneous, mixture of at least two different masses is achieved by simple measures. This is particularly advantageous if the masses to be mixed react chemically with one another.
- An advantageous embodiment of the invention results from the fact that the inflow channels are evenly distributed radially and are arranged in the same direction of rotation.
- the inflow channels open into the mixing chamber at approximately half the height of the mixing chamber, the outflow channel being arranged axially.
- At least one inflow channel leads into the mixing chamber outside half a height of the mixing chamber.
- a very good rotational swirling of both masses is achieved in that the mixing chamber is designed like a hollow sphere.
- a multi-component compressed gas container which has a multi-valve unit with the mixing chamber.
- a compressed gas container arrangement of at least two pressure gas containers arranged next to one another is provided, each of which is provided with an extraction valve, both extraction valves being operable together by an attachment, and the attachment being provided with the mixing chamber and the inflow channels and with the outflow channel.
- the mixing chamber is composed of two parts.
- the mixed masses are a hair treatment product, preferably for hair coloring, where, for example, a first mass is a hydrogen peroxide mass and a second mass is a color mass, as a result of which an excellent treatment result is achieved by means of the highly homogeneous mixture.
- Fig. 1 in an enlarged axial sectional view a section of a basic device with a mixing chamber, the two inflow channels and one
- FIG. 2 is a sectional view of a section II-II according to Fig. 1; 3 shows an axial sectional view of a first exemplary embodiment of a device as a multi-component compressed gas container in a closed position; Fig. 4 shows the device of FIG. 3, but in a removal position, and
- FIG. 5 shows a sectional illustration of a second exemplary embodiment of a device as a compressed gas container arrangement with two arranged next to one another
- FIG. 1 shows a basic device 1 with a mixing chamber 2 for mixing at least two flowable or free-flowing, different masses 3, 4, for each mass 3.4 acted upon by a driving force F leads an inflow channel 5, 6 into the mixing chamber 2, which is provided with an outflow channel 7.
- a rotationally symmetrical rotary vortex mixing chamber 2.1 in the manner of a hollow sphere 8 is provided as the mixing chamber 2, the inflow channels 5, 6 opening tangentially into the rotary vortex mixing chamber 2.1. This creates a rotationally symmetrical vortex ring of the two masses 3, 4, whereby a highly homogeneous mixture of the two masses 3, 4 is achieved, the mixture being removable via the drain channel 7.
- the inflow channels 5, 6 open approximately at half the height of the mixing chamber 2.1 into the mixing chamber 2.1, the outflow channel 7 being arranged axially. However, it can also be provided that at least one inflow channel 5, 6 leads outside the half-height of the mixing chamber 2.1 into the mixing chamber 2.1, as a result of which further mass turbulence leads to further mixing.
- FIG. 2 A plan view according to section II-II of FIG. 1 shows FIG. 2, which in particular illustrates the tangential junction of the evenly radially distributed inflow channels 5, 6 arranged in the same direction of rotation into the rotary vortex mixing chamber 2.1, with an arrow 11 indicating the direction of rotation of the mixture in the vortex ring , 4 shows clockwise.
- the mixture 3, 4 flows through the constant driving force F through an opening 17 into the drainage channel 7.
- FIG. 3 shows a multi-component compressed gas container 9 as a device 1, which has a multi-valve unit 10 with the rotary vortex mixing chamber 2.1.
- a first ifine container 12 contains the first mass 3 and a second one
- Inner container 13 contains the second mass 4, with a propellant 18 being provided outside the inner container 12, 13, but inside the compressed gas container 9.
- the propellant 18 can be compressed air or liquid gas.
- the propellant 18 can, however, also be optionally provided within the inner container 12, 13, optionally with a riser tube, not shown.
- the two inner containers 12, 13 are connected to the multi-valve unit 10, which is received by a conventional valve plate 19 and closes the pressure gas container 9 in a pressure-tight and liquid-tight manner.
- the valve unit 10 is constructed in the manner of a valve slide 20, a first connecting channel 21 of the first inner container 12 corresponding to the first inflow channel 5 of the valve slide 20 and a second connecting channel 22 of the second inner container 13 corresponding to the second inflow channel 6 of the valve slide 20.
- the rotary vortex mixing chamber 2.1 and the drain channel 7 are also arranged.
- the spring-loaded valve slide 20 with the inflow channels 5, 6 is arranged offset to the connecting channels 21, 22, as a result of which the connecting channels 21, 22 are closed and thus forms the removal valves 14, 15.
- a conventional spray head 16 is arranged at the upper end of the drain channel 7.
- rotary vortex mixing chamber 2.1 2 mm
- Inflow channels 5.6 0.3 mm
- Opening 17 0.4 mm.
- the mixing chamber 2.1 is composed of two parts, the valve slide 20 forming the lower hemisphere 8 of the mixing chamber 2.1 and an insert 23 inserted into the valve slide 20 with the opening 17 and the drain channel 7 forming the upper hemisphere 8 of the mixing chamber 2.1.
- connection channels 21, 22 are now in one with the inflow channels 5, 6
- the device 1 can also be used to apply a foam product, for which purpose foamable masses 3, 4 must then be provided with a liquid gas propellant, the connecting channels 21, 22, the inflow channels 5, 6 and the mixing chamber 2.1 having such small cross-sectional areas that at a product delivery, the masses 3, 4 flowing through the channels 21, 22, 5, 6 and the mixing chamber 2.1 remain in a liquid phase, as a result of which an optimal mixing of the masses 3, 4 occurs, since only when entering the larger discharge channel 7 Expansion of the mixture 3, 4 and only then can foam development take place in a highly homogeneous foam mixture.
- a foam product for which purpose foamable masses 3, 4 must then be provided with a liquid gas propellant
- the connecting channels 21, 22, the inflow channels 5, 6 and the mixing chamber 2.1 having such small cross-sectional areas that at a product delivery, the masses 3, 4 flowing through the channels 21, 22, 5, 6 and the mixing chamber 2.1 remain in a liquid phase, as a result of which an optimal mixing of the masses 3, 4 occurs, since only when entering the larger discharge channel 7 Expan
- FIG. 5 shows, as a second exemplary embodiment, a device 1.1 as a pressure gas container arrangement 24 of at least two pressure gas containers 25, 26 arranged next to one another, which are provided with a third and fourth removal valve 27, 28, both removal valves 27, 28 being operable together by an attachment 29 are.
- the attachment 29 is provided with the mixing chamber 2.1 and the inflow channels 5.1, 6.1 and with the outflow channel 7 and is used to apply a two-component foam by means of an actuating lever 30.
- the first inflow channel 5.1 leads to half the height and the second inflow channel 6.1 to half the height of the Mixing chamber 2.1 into the mixing chamber 2.1.
- the device 1 is not limited to the exemplary embodiment, but other exemplary embodiments are also possible for further areas of application, for example in a larger dimensioning of the mixing chamber 2.1 with the channels 5, 6, the opening 17 and the drainage channel 7 for mixing and removing free-flowing masses 3 , 4 for mass production, for example for mixing powder preparations such as care products, medicines, flour mixtures, building materials and so on, or for mixing flowable compositions 3,4 such as liquid preparations such as liquid care products for hair or body care and so on ,
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Abstract
Vorrichtung (1) mit einer Mischkammer (2) zum Mischen von mindestens zwei fliess- oder rieselfähigen, unterschiedlichen Massen (3, 4), wobei für jede Masse (3, 4) ein Zuflusskanal (5, 6) in die Mischkammer (2) führt, und dass die Mischkammer (2) mit einem Abflusskanal (7) versehen ist. Als Mischkammer (2) ist eine rotationssymmetrische Rotationswirbelmischkammer (2.1) vorgesehen, wobei die Zuflusskanäle (5, 6) tangential in die Rotationswirbelmischkammer (2.1) münden.
Description
Vorrichtung mit einer Mischkammer
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Mischkammer zum Mischen von mindestens zwei fließ- oder rieselfähigen, unterschiedlichen Massen, wobei für jede Masse ein Zuflusskanal in die Mischkammer führt, die mit einem Abflusskanal versehen ist.
Eine derartige Vorrichtung ist zum Beispiel aus der DE 1967692 U und aus der US 3236457 A vorbekannt, die den Nachteil aufweist, dass die Mischung der verschiedenen Massen nur unzureichend ist
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgleiche Vorrichtung zu schaffen, mit der eine wesentlich bessere, also höchst homogene Mischung erzielbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen/Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Dadurch, dass als Mischkammer eine rotationssymmetrische
Rotationswirbelmischkammer vorgesehen ist, wobei die Zuflusskanäle tangential in die Rotationswirbelmischkammer münden, wird durch einfache Maßnahmen eine wesentlich bessere, also höchst homogene Mischung von wenigstens zwei verschiedenen Massen erzielt. Dies ist besonders von Vorteil, wenn die zu mischenden Massen miteinander chemisch reagieren.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Zuflusskanäle gleichmäßig radial verteilt und im gleichen Drehsinn angeordnet sind.
Die Zuflusskanäle münden ungefähr in einer halben Höhe der Mischkammer in die Mischkammer, wobei der Abflusskanal axial angeordnet ist.
Es kann aber auch vorgesehen werden, dass mindestens ein Zuflusskanal außerhalb einer halben Höhe der Mischkammer in die Mischkammer führt.
Eine sehr gute Rotationsverwirbelung beider Massen wird dadurch erreicht, dass die Mischkammer hohlkugelartig ausgestaltet ist.
Als eine erste Vorrichtung ist ein Mehrkomponenten-Druckgasbehälter vorgesehen, der eine Mehrventileinheit mit der Mischkammer aufweist.
Als eine zweite Vorrichtung ist eine Druckgasbehälteranordnung von mindestens zwei nebeneinander angeordneten Druckgasbehältern vorgesehen, die jeweils mit einem Entnahmeventil versehen sind, wobei beide Entnahmeventile durch einen Aufsatz gemeinsam betätigbar sind, und wobei der Aufsatz mit der Mischkammer und den Zuflusskanälen und mit dem Abflusskanal versehen ist.
Zwecks einfacherer Herstellbarkeit ist die Mischkammer zweiteilig zusammengesetzt.
Ein vorteilhafter Gebrauch der Vorrichtung ergibt sich beispielsweise dadurch, dass die gemischten Massen ein Haarbehandlungsprodukt sind, vorzugsweise zur Haarfärbung, wobei beispielsweise eine erste Masse eine Wasserstoffperoxid masse und eine zweite Masse eine Farbmasse ist, wodurch mittels der höchst homogenen Mischung ein hervorragendes Behandlungsergebnis erzielt wird.
Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 in einer vergrößerten Axialschnittdarstellung einen Ausschnitt einer prinzipiellen Vorrichtung mit einer Mischkammer, die mit zwei Zuflusskanälen und einem
Abflusskanal versehen ist; Fig. 2 in einer Schnittdarstellung einen Schnitt ll-ll nach der Fig. 1 ; Fig. 3 in einer Axialschnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung als ein Mehrkomponenten-Druckgasbehälter in einer verschlossenen Stellung; Fig. 4 die Vorrichtung nach der Fig. 3, jedoch in einer Entnahme-Stellung, und
Fig. 5 in einer Schnittdarstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung als eine Druckgasbehälteranordnung mit zwei nebeneinander angeordneten
Druckgasbehältern mit einem Aufsatz.
Die Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Vorrichtung 1 mit einer Mischkammer 2 zum Mischen von mindestens zwei fließ- oder rieselfähigen, unterschiedlichen Massen 3,4, wobei für
jede mit einer Treibkraft F beaufschlagten Masse 3,4 ein Zuflusskanal 5,6 in die Mischkammer 2 führt, die mit einem Abflusskanal 7 versehen ist. Als Mischkammer 2 ist eine rotationssymmetrische Rotationswirbelmischkammer 2.1 nach Art einer Hohlkugel 8 vorgesehen, wobei die Zuflusskanäle 5,6 tangential in die Rotationswirbelmischkammer 2.1 münden. Dadurch entsteht ein rotationssymmetrischer Wirbelring der beiden Massen 3,4, wodurch eine höchst homogene Mischung der beiden Massen 3,4 erreicht wird, wobei die Mischung über den Abflusskanal 7 entnehmbar ist.
Die Zuflusskanäle 5,6 münden ungefähr in einer halben Höhe der Mischkammer 2.1 in die Mischkammer 2.1 , wobei der Abflusskanal 7 axial angeordnet ist. Es kann aber auch vorgesehen werden, dass mindestens ein Zuflusskanal 5,6 außerhalb einer halben Höhe der Mischkammer 2.1 in die Mischkammer 2.1 führt, wodurch dann weitere Massenturbulenzen zur weiteren Vermischung führen.
Eine Draufsicht nach Schnitt ll-ll der Fig. 1 zeigt die Fig. 2, die insbesondere die tangentiale Einmündung der gleichmäßig radial verteilten und im gleichen Drehsinn angeordneten Zuflusskanäle 5,6 in die Rotationswirbelmischkammer 2.1 verdeutlicht, wobei ein Pfeil 11 die Wirbelringdrehrichtung der Mischung 3,4 im Uhrzeigersinn zeigt. Im weiteren Flussverlauf der Mischung 3,4 fließt die Mischung 3,4 durch die stetige Treibkraft F durch eine Öffnung 17 in den Abflusskanal 7.
In der Fig. 3 ist als eine Vorrichtung 1 ein Mehrkomponenten-Druckgasbehälter 9 dargestellt, der eine Mehrventileinheit 10 mit der Rotationswirbelmischkammer 2.1 aufweist. Ein erster Ifinenbehälter 12 beinhaltet die erste Masse 3 und ein zweiter
Innenbehälter 13 beinhaltet die zweite Masse 4, wobei außerhalb der Innenbehälter 12, 13, aber innerhalb des Druckgasbehäiters 9 ein Treibmittel 18 vorgesehen ist. Das Treibmittel 18 kann Druckluft oder auch Flüssiggas sein. Das Treibmittel 18 kann aber auch wahlweise innerhalb der Innenbehälter 12,13 vorgesehen sein, gegebenenfalls mit jeweils einem nicht dargestellten Steigrohr. Die beiden Innenbehälter 12,13 sind mit der Mehrventileinheit 10 verbunden, die von einem üblichen Ventilteller 19 aufgenommen ist und den Druckgasbehälter 9 druckfest und flüssigkeitsdicht abschließt. Die Ventileinheit 10 ist nach Art eines Ventilschiebers 20 aufgebaut, wobei ein erster Verbindungskanal 21 des ersten Innenbehälters 12 mit dem ersten Zuflusskanal 5 des Ventilschiebers 20 und ein zweiter Verbindungskanal 22 des zweiten Innenbehälters 13 mit dem zweiten Zuflusskanal 6 des Ventilschiebers 20 korrespondiert. Innerhalb des Ventilschiebers 20
- entsprechend den Fig. 1 und 2 - sind auch die Rotationswirbelmischkammer 2.1 und der Abflusskanal 7 angeordnet. In der Fig. 3 ist der federbelastete Ventilschieber 20 mit den Zuflusskanälen 5,6 versetzt zu den Verbindungskanälen 21 ,22 angeordnet, wodurch die Verbindungskanäle 21 ,22 verschlossen sind und damit die Entnahmeventile 14,15 bildet. Am oberen Ende des Abflusskanals 7 ist ein üblicher Sprühkopf 16 angeordnet.
Als vorteilhafte Dimensionierungen können folgende ungefähre Durchmesser vorgesehen werden: Rotationswirbelmischkammer 2.1 : 2 mm; Zuflusskanäle 5,6: 0,3 mm; Öffnung 17: 0,4 mm.
Zwecks einfacherer Herstellbarkeit ist die Mischkammer 2.1 zweiteilig zusammengesetzt, wobei der Ventilschieber 20 die untere Halbhohlkugel 8 der Mischkammer 2.1 und ein in den Ventilschieber 20 eingesetztes Einsetzteil 23 mit der Öffnung 17 und dem Abflusskanal 7 die obere Halbhohlkugel 8 der Mischkammer 2.1 bildet.
Fig. 4 zeigt die Entnahmeventile 14,15 der Mehrventileinheit 10 in einer geöffneten Stellung, was durch manuellen Druck auf den Sprühkopf 16 bewirkt ist. Hierbei stehen nun die Verbindungskanäle 21 ,22 mit den Zuflusskanälen 5,6 in einer
Durchflussverbindung, wodurch sich in der Rotationswirbelmischkammer 2.1 kontinuierlich eine Mischung der beiden Massen 3,4 bildet, die über die Öffnung 17 in den Abflusskanal 7 strömt und über den Sprühkopf 16 solange appliziert werden kann, wie der Sprühkopf 16 gedrückt gehalten wird. Anstelle des ersten oder zweiten Innenbehälters 12,13 kann ein bis zum Druckgasbehälterboden nicht dargestelltes
Steigrohr vorgesehen werden und der freie Innenraum für die erste bzw. zweite Masse 3,4 mit einem Treibmittel 18 benutzt werden.
Wahlweise kann die Vorrichtung 1 auch zum Applizieren eines Schaumproduktes eingesetzt werden, wozu dann schäumbare Massen 3,4 mit einem Flüssiggastreibmittel zu versehen sind, wobei die Verbindungskanäle 21 ,22, die Zuflusskanäle 5,6 und die Mischkammer 2.1 derart kleine Querschnittsflächen aufweisen, dass bei einer Produktabgabe die durch die Kanäle 21,22;5,6 und die Mischkammer 2.1 strömende Massen 3,4 in einer flüssigen Phase bleiben, wodurch eine optimale Mischung der Massen 3,4 entsteht, da erst beim Eintreten in den größeren Abflusskanal 7 eine
Expansion der Mischung 3,4 und erst damit eine Schaumentwicklung in einer höchst homogenen Schaummischung erfolgen kann.
Die Fig. 5 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung 1.1 als eine Druckgasbehälteranordnung 24 von mindestens zwei nebeneinander angeordneten Druckgasbehältern 25,26, die mit einem dritten und vierten Entnahmeventil 27,28 versehen sind, wobei beide Entnahmeventile 27,28 durch einen Aufsatz 29 gemeinsam betätigbar sind. Der Aufsatz 29 ist mit der Mischkammer 2.1 und den Zuflusskanälen 5.1 ,6.1 und mit dem Abflusskanal 7 versehen und dient zum Applizieren eines Zweikomponentenschaumes mittels eines Betätigungshebels 30. Hierbei führt der erste Zuflusskanal 5.1 in halber Höhe und der zweite Zuflusskanal 6.1 außerhalb der halben Höhe der Mischkammer 2.1 in die Mischkammer 2.1.
Die Vorrichtung 1 ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind auch andere Ausführungsbeispiele für weitere Anwendungsgebiete möglich, beispielsweise in größerer Dimensionierung der Mischkammer 2.1 mit den Kanälen 5,6, der Öffnung 17 und dem Abflusskanal 7 zum Mischen und Entnehmen von rieselfähigen Massen 3,4 für eine Massenproduktion, beispielweise zum Mischen von Pulverzubereitungen wie Pflegemitteln, Medikamenten, Mehlmischungen, Baustoffen und so weiter, oder auch zum Mischen von fließfähigen Massen 3,4 wie beispielsweise Flüssigzubereitungen wie flüssige Pflegemittel wie für eine Haar- bzw. Körperpflege und so weiter.
Bezugszeichenliste:
1 ,1.1 Vorrichtung
2 Mischkammer
2.1 Rotationswirbelmischkammer
3 Erste Masse
4 Zweite Masse
5 Erster Zuflusskanal
6 Zweiter Zuflusskanal
7 Abflusskanal
8 Hohlkugel
9 Mehrkomponenten-Druckgasbehälter
10 Mehrventileinheit
11 Pfeil/Wirbelringdrehrichtung
12 Erster Innenbehälter
13 Zweiter Innenbehälter
14 Erstes Entnahmeventil
15 Zweites Entnahmeventil
16 Sprühkopf
17 Öffnung
18 Treibmittel
19 Ventilteller
20 Ventilschieber
21 Erster Verbindungskanal
22 Zweiter Verbindungskanal
23 Einsetzteil
24 Druckgasbehälteranordnung
25 Druckgasbehälter
26 Druckgasbehälter
27 Drittes Entnahmeventil
28 Viertes Entnahmeventil
29 Aufsatz
30 Betätigungshebel
F Treibkraft
Claims
1. Vorrichtung (1 ,1.1) mit einer Mischkammer (2) zum Mischen von mindestens zwei fließ- oder rieselfähigen, unterschiedlichen Massen (3,4), wobei für jede Masse (3,4) ein Zuflusskanal (5,6) in die Mischkammer (2) führt, und dass die Mischkammer (2) mit einem Abflusskanal (7) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Mischkammer (2) eine rotationssymmetrische Rotationswirbelmischkammer (2.1) vorgesehen ist, wobei die Zuflusskanäle (5,6) tangential in die Rotationswirbelmischkammer (2.1) münden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zuflusskanäle (5,6) gleichmäßig radial verteilt und im gleichen Drehsinn angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zuflusskanäle (5,6) ungefähr in halber Höhe der Mischkammer (2.1) in die Mischkammer (2.1) münden, wobei der Abflusskanal (7) axial angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zuflusskanal (6) außerhalb einer halben Höhe der Mischkammer (2.1) in die Mischkammer (2.1) führt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (2.1) nach Art einer Hohlkugel (8) ausgestaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Vorrichtung (1) ein Mehrkomponenten-Druckgasbehälter (9) vorgesehen ist, der eine Mehrventileinheit (10) mit der Mischkammer (2.1) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Vorrichtung (1.1) eine Druckgasbehälteranordnung (24) von mindestens zwei nebeneinander angeordneten Druckgasbehältern (25,26) vorgesehen ist, die jeweils mit einem dritten und vierten Entnahmeventil (27,28) versehen sind, wobei beide Entnahmeventile (27,28) durch einen Aufsatz (29) gemeinsam betätigbar sind, und dass der Aufsatz (29) mit der Mischkammer (2.1) und den Zuflusskanälen (5.1 ,6.1) und mit dem Abflusskanal (7) versehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (2.1) zweiteilig zusammengesetzt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die gemischten Massen (3,4) ein Haarbehandlungsprodukt sind, vorzugsweise zur Haarfärbung.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Masse (3) eine Wasserstoffperoxidmasse und die zweite Masse (4) eine Farbmasse ist.
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