EP0686559B1 - Gerät zum luftdichten Verschliessen eines Gefässes - Google Patents

Gerät zum luftdichten Verschliessen eines Gefässes Download PDF

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EP0686559B1
EP0686559B1 EP94108747A EP94108747A EP0686559B1 EP 0686559 B1 EP0686559 B1 EP 0686559B1 EP 94108747 A EP94108747 A EP 94108747A EP 94108747 A EP94108747 A EP 94108747A EP 0686559 B1 EP0686559 B1 EP 0686559B1
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EP
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chamber
container
pressure
vacuum
vacuum pump
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EP94108747A
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Günter Hein
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MEVAC VAKUUM-VERPACKUNGSMASCHINEN GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/025—Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas specially adapted for rigid or semi-rigid containers

Definitions

  • the invention relates to an airtight device close a vessel with a lid and Vessel sealing by creating a vacuum according to Preamble of claim 1.
  • the sealing ability of the vessel seal is least in this phase pronounced because of the pressure difference between the Outside air and the inside of the mason jar least is.
  • the higher the pressure difference the better the vessel seal seals. It is coming so it depends on the beginning of the cooling phase to ensure an airtight seal which is not the case with this conventional method is always given.
  • Another disadvantage is that the food often over that for the actual preparation necessary measure must be heated so by subsequently cooling the for preservation necessary vacuum is reached. Thereby the content of the food is reduced, because important components through the strong heating of the food (e.g. vitamins) destroyed will.
  • FR-A-1013066 is the use of a two-part Chamber known that over a membrane are separated, the one chamber for receiving of the vessel to be closed is formed and both chambers independently of one another with an evacuation device or with the atmosphere in Can be connected.
  • the dimensioning takes place in such a way that the evacuation of the closing chamber to accommodate the membrane due to the prevailing pressure difference against the lid and this in turn against the vessel seal and squeezes the vessel itself and upon completion the evacuation of the lid from the Membrane is released.
  • the membrane from above and across the front and extending the edge area.
  • the invention is based on the problem to design a generic device so that at the beginning of the ventilation process, also a vessel of smaller diameter is reliably sealed.
  • the object is achieved by that the vascular chamber contains a pressing device, which consists of an essentially cylindrical There is a bolt, part of the cylinder jacket the bolt of one on the wall of the vacuum space fixed guide is enclosed and the Bolt is movable along its axis of rotation, by a spring with one attached to one end Disc is pressed against the membrane and a pressure head at its opposite end having.
  • a pressing device which consists of an essentially cylindrical
  • the bolt of one on the wall of the vacuum space fixed guide is enclosed and the Bolt is movable along its axis of rotation, by a spring with one attached to one end Disc is pressed against the membrane and a pressure head at its opposite end having.
  • the vacuum space consists of two chambers, which are separated by an airtight and stretchable membrane are, the vascular chamber for receiving the Vessel is determined and the pressure chamber for generation of a pressure drop in the vacuum space between Pressure chamber and vascular chamber, which serves is achieved that the pressure in the two chambers can be set independently. So can both the pressure chamber and the vascular chamber either with the outside air or with the vacuum pump get connected. Because of the pressure drop the membrane bulges and presses the lid open the container. Before ventilating the vascular chamber the pressure chamber is brought to external pressure, which ensures because of the pressure on the lid will that even in the initial stages of ventilation the vessel is sealed airtight and the vacuum is maintained.
  • valves are expediently as three-way valves executed, each with a valve in the supply to the vascular chamber and the pressure chamber located. They can be switched in each case that either the connection from the chamber to the outside air or opened from the chamber to the vacuum pump is.
  • valves happen control of the valves automatically.
  • both the vascular chamber and the Pressure chamber is connected to the vacuum pump.
  • After reaching a certain negative pressure or after a certain period of time first pressurized the pressure chamber, causing because of the pressure differential between the the diaphragm bulges in both chambers and the lid of the Presses the vessel. Once this is done, too the valve to the vascular chamber is connected to the outside air and thus also ventilated this chamber.
  • the stuffed with food Vessel with seal and lid in the vessel chamber is used so that the contact pressure on the Cover can act, so not too far from the pressing device removed and essentially vertical to the direction of action of the contact pressure.
  • the Favorable position can optionally be by means of distance inserts can be set. Then the Vacuum space sealed and a vacuum in both Chambers created.
  • the pressure chamber becomes a time limit ventilated, which is due to the emerging Pressure difference the membrane bulges and force on the cover of the Exerts vessel. This makes the vessel reliable sealed, even if there is no pressure difference between its interior and the vascular chamber.
  • the vascular chamber can finally be ventilated.
  • the pressure between the two chambers is the same thereby again, the membrane relaxes and the pressing device is in by the spring brought the starting position and gives the lid free.
  • the vessel can now be removed from the vacuum chamber will.
  • the drawing shows a schematic Longitudinal section of the device.
  • the vessel (1) with lid (2) and vessel seal (3) stands on a distance insert (4) in a vacuum room (5), which appears rectangular in longitudinal section and in reality preferably a circular cylinder is.
  • the vacuum chamber (5) has a horizontal one Cutting plane (6), creating the upper part lifted from the bottom and the vessel (1) removed can be.
  • the cutting plane (6) is through a Seal (7) sealed.
  • the membrane (8) is bulged drawn. It is close to the inner side wall of the vacuum space attached to the upper inner wall.
  • the pressure chamber is located above it (9) and below it the vessel chamber containing the vessel (1) (10), which also has a pressing device has, with its disc (12) on the Diaphragm (8) is applied.
  • the pressure chamber (9) has a hose connection (17).
  • the one for the vascular chamber (10) is the outermost left edge of this top wall attached.
  • Both hose connections (17) are via connecting hoses (18) connected to the vacuum pump (19), the connecting hose (18) to the vascular chamber (10) as well as the connecting hose (18) to the pressure chamber (9) contains a valve (20), which makes the two chambers (9, 10) independent from each other either with the vacuum pump (19) or can be connected to the outside air. Between the valves (20) and the vacuum pump (19) are the Connecting hoses (18) brought together into a single.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum luftdichten verschließen eines Gefäßes mit Deckel und Gefäßdichtung durch Erzeugen eines Vakuums gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Es ist allgemein bekannt, Lebensmittel dadurch zu konservieren, daß sie in ein Vakuum eingeschlossen werden. Neben dem Einschweißen in Folie für Lebensmittel relativ fester Konsistenz ist vor allen Dingen das Konservieren von Konfitüre, Kompott o.ä. in Einmachgläsern geläufig. Die herkömmliche Methode in den Einmachgläsern ein Vakuum zu erzeugen, besteht darin, die erhitzte Konfitüre in das Einmachglas einzufüllen, das sogleich mit einer Gefäßdichtung und einem Deckel verschlossen wird. Die sich abkühlende Konfitüre beansprucht weniger Volumen, wodurch im Glas ein unterdruck entsteht, der den Deckel fest gegen die Gefäßdichtung drückt. Diese Methode hat jedoch nur Erfolg, wenn die Gefäßdichtung von Anfang an das Einmachglas abdichtet, weil sonst der entstehende Unterdruck durch einströmende Luft ausgeglichen wird. Das Abdichtvermögen der Gefäßdichtung ist jedoch in dieser Phase am wenigsten ausgeprägt, weil der Druckunterschied zwischen der Außenluft und dem Inneren des Einmachglases am geringsten ist. Je höher der Druckunterschied ist, desto besser dichtet die Gefäßdichtung ab. Es kommt also darauf an, bereits zu Beginn der Abkühlungsphase eine luftdichte Abschließung zu gewährleisten, was bei dieser herkömmlichen Methode nicht immer gegeben ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß das Lebensmittel oft über das zum eigentlichen Zubereiten notwendige Maß erhitzt werden muß, damit durch das anschließende Abkühlen der für das Konservieren notwendige Unterdruck erreicht wird. Dadurch wird der Gehalt der Lebensmittel vermindert, weil durch das starke Erhitzen wichtige Bestandteile des Lebensmittels (z.B. Vitamine) zerstört werden.
Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen Gefäße mit Abdichtgummi und Deckel, die bereits das zu konservierende Lebensmittel enthalten, in einen Vakuumraum gestellt werden, in der zunächst ein Unterdruck erzeugt wird und die danach wieder belüftet wird. Beim Vermindern des Drucks strömt auch aus dem Einmachglas Luft ab, weil in dieser Phase der Abdichtgummi das Gefäß noch nicht luftdicht abschließt, wogegen beim Belüften der Unterdruck im Einmachglas schon so stark ist, daß das Glas luftdicht ist. Hier liegt aber genau die Schwäche dieser Methode, da bei Beginn des Belüftens analog zur herkömmlichen Erhitzungsmethode noch kein Druckunterschied zwischen dem Inneren des Einmachglases und des übrigen Vakuumraums besteht und somit das Abdichtvermögen am geringsten ist. Die Zuverlässigkeit dieser Methode ist ungenügend, da es immer wieder vorkommt, daß die Gefäßdichtung zu Beginn des Belüftungsvorgangs nicht genügend abdichtet und somit die in das Einmachglas einströmende Luft den Unterdruck ausgleicht.
Aus der FR-A-1013066 ist die Verwendung einer zweigeteilten Kammer bekannt, die über eine Membrane getrennt sind, wobei die eine Kammer zur Aufnahme des zu verschließenden Gefäßes ausgebildet ist und beide Kammern unabhängig voneinander mit einer Evakuierungsvorrichtung oder mit der Atmosphäre in Verbindung bringbar sind. Die Dimensionierung erfolgt in der Weise, daß bei Evakuierung der das zu verschließende Gefäß aufzunehmenden Kammer die Membrane aufgrund der herrschenden Druckdifferenz gegen den Deckel und diesen wiederum gegen die Gefäßdichtung und das Gefäß selbst preßt und mit Beendigung des Evakuierungsvorganges der Deckel von der Membran freigegeben wird. Hierbei liegt die Membran von oben her und großflächig sich über die Stirnseite und den Randbereich erstreckend an.
Dagegen liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein gattungsgemäßes Gerät so auszugestalten, daß zu Beginn des Belüftungsvorgangs auch ein Gefäß geringeren Durchmessers zuverlässig abgedichtet ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Gefäßkammer eine Anpreßvorrichtung beinhaltet, die aus einem im wesentlichen zylindrischen Bolzen besteht, wobei ein Teil des Zylindermantels des Bolzens von einer an der Wandung des Vakuumraumes befestigten Führung umschlossen wird und der Bolzen entlang seiner Rotationsachse bewegbar ist, durch eine Feder mit einer an seinem einen Ende angebrachten Scheibe an die Membran gepreßt wird und an seinem gegenüberliegenden Ende einen Anpreßkopf aufweist.
Zunächst besteht der Vakuumraum aus zwei Kammern, die durch eine luftdichte und dehnbare Membran getrennt sind, wobei die Gefäßkammer zur Aufnahme des Gefäßes bestimmt ist und die Anpreßkammer zur Erzeugung eines Druckgefälles im Vakuumraum zwischen Anpreßkammer und Gefäßkammer dient, welches dadurch erreicht wird, daß der Druck in den beiden Kammern unabhängig voneinander eingestellt werden kann. So kann sowohl die Anpreßkammer als auch die Gefäßkammer entweder mit der Außenluft oder mit der Vakuumpumpe verbunden werden. Durch das Druckgefälle wölbt sich die Membran und preßt den Deckels auf das Gefäß. Bevor also die Gefäßkammer belüftet wird, wird der Anpreßraum auf Außendruck gebracht, wodurch wegen des Drucks auf den Deckel gewährleistet wird, daß auch in der Anfangsphase der Belüftung der Gefäßkammer das Gefäß luftdicht abgeschlossen ist und das Vakuum erhalten bleibt. Damit die Anpreßkraft auch auf Gefäße geringeren Durchmessers vollständig übertragen werden kann und eine möglichst große Stirnfläche des Deckels auch bei in unterer Position befindlicher Membran dem erhöhten und damit der Schließung des Deckels bewirkenden Druck dargeboten wird (je größer die beaufschlagte Fläche des Deckels um so größer ist die Anpreßkraft), wird eine Anpreßvorrichtung eingesetzt, deren Scheibe möglichst flächendeckend an der Membran anliegt, wodurch die Anpreßkraft auf die Scheibe übertragen wird, welche mit einem senkrecht zum Deckel des Gefäßes bewegbaren Bolzen verbunden ist, der an seinem anderen Ende mit einem Anpreßknopf abschließt, welcher die Kraft schließlich auf den Deckel überträgt. Durch eine Feder wird eine Rückstellkraft verwirklicht, was dazu führt, daß beim Druckausgleich zwischen den beiden Kammern der Deckel wieder freigegeben wird und das Gefäß entnommen werden kann.
Die Ventile sind zweckmäßigerweise als Dreiwegeventile ausgeführt, wobei sich jeweils ein Ventil in der Zuführung zur Gefäßkammer und zur Anpreßkammer befindet. Sie können jeweils so geschalten werden, daß entweder die Verbindung von der Kammer zur Außenluft oder von der Kammer zur Vakuumpunpe geöffnet ist.
In einer sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung geschieht die Steuerung der Ventile automatisch. Bei Beginn eines Arbeitszyklusses sind die Ventile so geschalten, daß sowohl die Gefäßkammer als auch die Anpreßkammer mit der Vakuumpumpe verbunden ist. Nach dem Erreichen eines bestimmten Unterdrucks oder nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne wird zunächst die Anpreßkammer belüftet, wodurch sich wegen des entstehenden Druckgefälles zwischen den beiden Kammern die Membran wölbt und den Deckel des Gefäßes festpreßt. Ist dies geschehen, wird auch das Ventil zur Gefäßkammer mit der Außenluft verbunden und somit auch diese Kammer belüftet.
Sinnvollerweise weist das Gerät zur Kontrolle der Steuerung oder zum Feststellen des Enddrucks bei Handbetrieb ein Vakuummeter auf, das die Differenz zwischen dem Außendruck und dem Druck in dem Vakuumraum mißt.
Eine zweckmäßige Verwendung des Geräts besteht darin, daß das mit Lebensmittel gefüllte Gefäß samt Dichtung und Deckel in die Gefäßkammer eingesetzt wird, so daß der Anpreßdruck auf den Deckel wirken kann, also nicht zu weit von der Anpreßvorrichtung entfernt und im wesentlichen senkrecht zur Wirkungsrichtung der Anpreßkraft. Die günstige Position kann gegebenenfalls mittels Distanzeinsätzen eingestellt werden. Danach wird der Vakuumraum abgedichtet und ein Unterdruck in beiden Kammern erzeugt. Bei Erreichen des Enddrucks oder bei Ausführungsformen ohne Vakuummeter nach Überschreiten einer Zeitgrenze wird zunächst die Anpreßkammer belüftet, wodurch sich wegen des entstehenden Druckunterschiedes die Membran wölbt und über die Anpreßvorrichtung Kraft auf den Deckel des Gefäßes ausübt. Dadurch wird das Gefäß zuverlässig abgedichtet, auch wenn noch kein Druckunterschied zwischen seinem Inneren und der Gefäßkammer besteht. Ist das Aufpressen des Deckels erfolgt, so kann schließlich auch die Gefäßkammer belüftet werden. Der Druck zwischen den beiden Kammern gleicht sich dadurch wieder aus, die Membran entspannt sich und die Anpreßvorrichtung wird durch die Feder in die Ausgangsposition gebracht und gibt den Deckel frei. Das Gefäß kann nun aus dem Vakuumraum entnommen werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung des Gerätes im Längsschnitt.
Das Gefäß (1) mit Deckel (2) und Gefäßdichtung (3) steht auf einem Distanzeinsatz (4) in einem Vakuumraum (5), welcher im Längsschnitt rechteckig erscheint und in Wirklichkeit vorzugsweise ein Kreiszylinder ist. Der Vakuumraum (5) weist eine waagrechte Schnittebene (6) auf, wodurch der obere Teil vom unteren abgehoben und das Gefäß (1) entnommen werden kann. Die Schnittebene (6) ist durch eine Dichtung (7) abgedichtet. Im oberen Teil des Vakuumraums (5) ist die Membran (8) in ausgewölbtem Zustand gezeichnet. Sie ist nahe der seitlichen Innenwand des Vakuumraums an der oberen Innenwand befestigt. Über ihr befindet sich die Anpreßkammer (9) und unter ihr die das Gefäß (1) enthaltende Gefäßkammer (10), die außerdem eine Anpreßvorrichtung aufweist, die mit ihrer Scheibe (12) an der Membran (8) anliegt. An der Scheibe (12) ist ein zylindrischer, vertikal in einer Führung (13) verlaufender Bolzen (14) angebracht, der an seinem unteren Ende mit einem auf den Deckel (2) des Gefäßes (1) preßenden Anpreßkopf (15) abschließt. Zwischen der Führung (13) und der Scheibe (12) ist koaxial zum Bolzen (14) eine Feder (16) eingespannt, deren Federkraft gegen die Membran (8) drückt.
In der Mitte der oberen Wand des Vakuumraums (5) besitzt die Anpreßkammer (9) einen Schlauchanschluß (17). Jener für die Gefäßkammer (10) ist am äußersten linken Rand dieser oberen Wand angebracht. Beide Schlauchanschlüsse (17) sind über Verbindungsschläuche (18) mit der Vakuumpumpe (19) verbunden, wobei der Verbindungsschlauch (18) zur Gefäßkammer (10) als auch der Verbindungsschlauch (18) zur Anpreßkammer (9) ein Ventil (20) beinhaltet, womit die beiden Kammern (9, 10) unabhängig voneinander entweder mit der Vakuumpumpe (19) oder mit der Außenluft verbunden werden können. Zwischen den Ventilen (20) und der Vakuumpumpe (19) sind die Verbindungsschläuche (18) zu einem einzigen zusammengeführt.

Claims (5)

  1. Gerät zum luftdichten Verschließen eines Gefäßes (1) mit Deckel (2) und Gefäßdichtung (3) durch Erzeugen eines Vakuums, insbesondere zum Konservieren von Lebensmitteln, bestehend aus einer Evakuierungsvorrichtung, die eine Vakuumpumpe (19), Verbindungsschläuche (18) oder Verbindungsrohre mit Ventilen (20) umfaßt, und einem von außen mit dem Gefäß beschickbaren, luftdicht verschließbaren Vakuumraum (5), wobei der Vakuumraum (5) durch eine luftundurchlässige und dehnbare Membran (8) in eine Gefäßkammer (10) und eine Anpreßkammer (9) unterteilt ist, wobei jeder der Kammern (9, 10) ein Schlauchanschluß (17) zugeordnet ist und die Gefäßkammer (10) den beschickbaren Teil des Vakuumraums (5) darstellt,
    die beiden Schlauchanschlüsse (17) luftdicht über die Verbindungsrohre bzw. Verbindungsschläuche (18) mit der Vakuumpumpe (19) verbunden sind, über die Ventile (20) ein luftdurchlässiger Kanal von der Gefäßkammer (10) und unabhängig davon von der Anpreßkammer (9) entweder zur Außenluft oder zur Vakuumpumpe (19) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßkammer (10) eine Anpreßvorrichtung beinhaltet, die aus einem im wesentlichen zylindrischen Bolzen (14) besteht, wobei ein Teil des Zylindermantels des Bolzens (14) von einer an der Wandung des Vakuumraumes befestigten Führung (13) umschlossen wird und der Bolzen (14) entlang seiner Rotationsachse bewegbar ist, durch eine Feder (16) mit einer an seinem einen Ende angebrachten Scheibe (12) an die Membran (8) gepreßt wird und an seinem gegenüberliegenden Ende einen Anpreßkopf (15) aufweist.
  2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventile (20) jeweils ein Dreiwegeventil mit drei Anschlüssen Verwendung findet, wobei ein luftdurchlässiger Kanal zwischen zwei Anschlüssen schaltbar und der dritte dabei abgesperrt ist und das eine Ventil mit dem ersten Anschluß an die Gefäßkammer (10), mit dem zweiten an die Vakuumpumpe (19) und mit dem dritten an die Außenluft und das andere Ventil mit dem ersten Anschluß an die Anpreßkammer (9), mit dem zweiten an die Vakuumpumpe (19) und mit dem dritten an die Außenluft angeschlossen ist.
  3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die die Ventile (20) automatisch in der Weise beeinflußt, daß zunächst sowohl die Gefäßkammer (10) als auch die Anpreßkammer (9) mit der Vakuumpumpe (19) verbunden ist und nach Erreichen eines bestimmten Drucks oder nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne zuerst die Anpreßkammer (9) und dann die Gefäßkammer (10) mit der Außenluft verbunden ist.
  4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Vakuummeter, das die Differenz zwischen der Außendruck und dem Druck in der Gefäßkammer (10) mißt.
  5. Verwendung des Geräts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    ein Gefäß (1) mit Deckel (2) und Gefäßdichtung (3) in die Gefäßkammer (10) eingesetzt wird, so daß der Deckel (2) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bolzens (14) ausgerichtet ist und daß das Gefäß (1) ggf. mittels Distanzeinsätzen (4) so positioniert wird, daß der Deckel (2) oder Boden des Gefäßes (1) einen geringen Abstand zum Anpreßkopf (15) aufweist,
    der Vakuumraum (5) abgedichtet wird,
    die Vakuumpumpe (19) in Betrieb gesetzt wird,
    der Mechanismus zur Steuerung der Ventile (20) gestartet wird oder bei Handbetrieb die Ventile (20) so geschaltet werden, daß zunächst die Verbindung zwischen Vakuumpumpe (19) und dem Vakuumraum (5) durchgängig ist und bei Erreichen des gewünschten Unterdrucks bzw. nach Überschreiten einer bestimmten Zeitspanne zuerst die Anpreßkammer (9) und dann die Gefäßkammer (10) mit der Außenluft verbunden wird,
    das Gefäß (1) aus dem Vakuumraum (5) entnommen wird.
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FR1013066A (fr) * 1950-02-20 1952-07-22 Ch Jovignot Ets Appareil pour la fermeture sous vide des récipients à conserves et autres

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