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EP0601220B1 - Flüssigkeitspumpenaggregat, insbesondere Laugenpumpe - Google Patents

Flüssigkeitspumpenaggregat, insbesondere Laugenpumpe Download PDF

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Publication number
EP0601220B1
EP0601220B1 EP19920120413 EP92120413A EP0601220B1 EP 0601220 B1 EP0601220 B1 EP 0601220B1 EP 19920120413 EP19920120413 EP 19920120413 EP 92120413 A EP92120413 A EP 92120413A EP 0601220 B1 EP0601220 B1 EP 0601220B1
Authority
EP
European Patent Office
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pump
pump housing
pressure
connector
impeller
Prior art date
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Application number
EP19920120413
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0601220A1 (de
Inventor
Rainer Weis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to DE59202632T priority patent/DE59202632D1/de
Priority to ES92120413T priority patent/ES2073231T3/es
Priority to TR00953/93A priority patent/TR27455A/xx
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/4214—Water supply, recirculation or discharge arrangements; Devices therefor
    • A47L15/4225—Arrangements or adaption of recirculation or discharge pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00—Priming; Preventing vapour lock
    • F04D9/007—Preventing loss of prime, siphon breakers

Definitions

  • the invention relates to a drain pump according to claim 1.
  • DE-U-92 06 667.4 discloses a drain pump driven by a single-phase synchronous motor and having a horizontal pump wheel axis with a central outer edge on the outside, in the position of use essentially vertically outgoing pressure nozzle; In order to reduce the operating noise with the best possible delivery rate, a funnel-shaped transition between the pump chamber of the pump housing and the end of the pressure port on the pump housing side is provided.
  • JP-A-60 237 195 discloses a pump unit with a pump wheel axis that is vertical in the position of use and a correspondingly horizontal pump wheel in a pump housing with an axial suction port in the lower end face and a pressure port with its opening that extends over the entire circumferential height of the pump housing is so high that its lower limit is at the height of the upper limit of the impeller; Intake and discharge ports are each connected to an essentially horizontal inlet and outlet pipe. By raising the pressure port, the aim is to ensure that the pump impeller is fully immersed in liquid even if the installation to the horizontal supply and discharge pipes of the pump unit is inaccurate.
  • the period of time that the drain pump needs after switching on again until its maximum delivery rate is achieved is to be shortened in a simple manner while maintaining a low-noise operating behavior; the solution to this problem is achieved with a driven by a single-phase synchronous motor Drain pump by the teaching of claim 1; advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the gas bubble which forms after the pump unit is switched off above the residual liquid remaining in the pump chamber of the pump housing is at least partially displaced by the pressure of the residual liquid into the pressure port chamber area initially closed to the outside by the check valve, so that the liquid level in the pump chamber rises, so that the impeller is immersed deeper into the liquid and, thanks to improved pumping when the pump unit is switched on again, its maximum delivery rate can be reached much faster than is possible with known pumps driven by single-phase synchronous motors, for which a pump is not offset or displaced with respect to the pump axis .
  • Congruent outlet of the pressure port in the sense of a flow geometry symmetrical for both directions of rotation of the pump wheel was considered necessary;
  • the pressure port chamber area is expediently chosen to be so large that its volume corresponds to at least 1/4 of the volume of the pump chamber of the pump housing.
  • liquid pump unit according to the invention results due to the cramped installation conditions, in particular as a drain pump arranged underneath a dishwasher inner floor.
  • the drive used as the electric motor 1 is a single-phase synchronous motor with a wound stator pack 11 and a rotor permanent magnet 13 attached to a rotor shaft 12.
  • the motor housing flange 14 is tightly connected with its pump housing flange 14 to a pump housing 2 via screws 9, in its pump chamber 27
  • Pump wheel 3 is fastened on one end of the correspondingly elongated rotor shaft 12, which is horizontal in the position of use.
  • the liquid conveyed by the pump wheel 3 during operation of the electric motor 1 is sucked in through a suction nozzle 21 which is formed in the axial direction on the pump housing 2 and opens into the pump chamber 27, and to a pressure nozzle 22 which extends from the outer circumference of the pump housing 2 and also opens into the pump chamber 27 promoted.
  • FIG. 4 shows a front view of the pump chamber 3 with the electric motor 1 dismantled, a drain pump with an axially outgoing suction port 21 and, in the position of use, horizontally in the middle from the pump chamber 27 outgoing pressure port 22, that its central axis is at the same height as that Pump wheel axis 31 is.
  • the pressure port 22 opens into a drain hose 7 with its outlet higher.
  • a check valve 5 prevents the pumped water in the drain hose 7 from flowing back into the pump chamber 27.
  • the pump pressure When pumping, the pump pressure must be greater than the water column above it, which is determined by the height of the outlet of the drain hose 7.
  • this gas bubble 4 is located solely within the pump chamber 27, so that the pump wheel 3 is immersed to a large extent in this gas bubble and the gas bubble 4 when the driving electric motor is switched on again is swirled with the residual liquid to form a mixture, thereby hindering a maximum pumping out of the liquid through the drain hose 7.
  • FIG. 3 shows, in contrast to FIG. 4, a drain pump, in which, according to a feature of the invention, the pressure port 22 is offset upward relative to the pump wheel axis 31 such that one remaining above the residual liquid 8 in the pump chamber 27 when the pump wheel 3 is stopped Gas bubble 4 can also extend into the area of the pressure port 22;
  • the pump wheel 3 plunges deeper into the residual liquid 8, so that when it is renewed Switching on the single-phase synchronous motor driving the pump wheel 3 largely swirls the residual liquid avoided with the gas bubble and instead liquid can be pumped out directly via the drain hose 7 and the opened check valve 5; this advantageously allows the pumping times and thus the total operating time of a washing or rinsing cycle to be markedly reduced.
  • the pressure connection 22 is advantageously displaced so far upwards relative to the central arrangement according to FIG. 4 that, on the one hand, the funnel-shaped expansion of the inner transition region 23 from the pump housing 2 to the pump housing side, which is advantageous for the operation of a pump with a single-phase synchronous motor End of the pressure port 22 is guaranteed and, on the other hand, the greatest possible displacement of the gas bubble 4 from the area of the pump chamber 27 into the area of the pressure port 22 is ensured.
  • the pressure port 22 is designed in the sense of a spaced horizontal pressure port chamber region 24 between the mouth of the pressure port 22 into the pump chamber 27 of the pump housing 2 on the one hand and a check valve 5 which is closed when the pump wheel is stopped.
  • the pressure connection 22 can also be shifted upwards to such an extent that at least its upper inner wall lies above the radially upper boundary wall of the pump chamber 27, a funnel-shaped transition area 23, as previously shown, also being provided .
  • the pressure port according to FIG. 2 is to be placed somewhat lower in comparison to the mouthpiece according to FIG 4 possible in the area of the pressure port 22 or in the pressure port chamber area 24 and thus a deeper immersion of the pump wheel in the residual liquid is guaranteed.
  • FIG. 2 shows the advantageous arrangement of the liquid pump unit according to the invention as a drain pump underneath a dishwasher inner floor 6, the drain pump having an axially outgoing suction port 21 and a horizontally outgoing pressure port 22, which is offset upwards from the horizontal pump wheel axis 31, being fastened to the dishwasher via a fastening flange 25.

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  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Laugenpumpe gemäß Anspruch 1.
  • Durch die DE-U-92 06 667.4 ist eine durch einen Einphasensynchronmotor angetriebene Laugenpumpe mit waagrechter Pumpenradachse mit einem außenrandseitigen zentral mittig, in der Gebrauchslage im wesentlichen senkrecht abgehenden Druckstutzen bekannt; zur Minderung der Betriebsgeräusche bei möglichst guter Förderleistung ist ein trichterförmig erweiterter Übergang zwischen der Pumpenkammer des Pumpengehäuses und dem pumpengehäuseseitigen Ende des zentral mittig abgehenden Druckstutzens vorgesehen.
  • Durch die JP-A-60 237 195 ist ein Pumpenaggregat mit in der Gebrauchslage senkrechter Pumpenradachse und entsprechend waagrechtem Pumpenrad in einem Pumpengehäuse mit einem axialen Saugstutzen in der unteren Stirnseite und einem sich mit seiner Öffnung über die gesamte Umfangshöhe des Pumpengehäuses erstreckenden Druckstutzen bekannt, der derart hochgelegt ist, daß seine untere Begrenzung in der Höhe der oberen Begrenzung des Pumpenrades liegt; Saugstutzen und Druckstutzen sind jeweils an ein im wesentlichen waagrecht verlaufendes Zu- bzw. Ableitungsrohr angeschlossen. Durch die Hochlegung des Druckstutzen soll erreicht werden, daß das Pumpenrad auch bei ungenauer Einbaulage zu den waagrechten Zu- bzw. Ableitungsrohren des Pumpenaggregats voll in Flüssigkeit eingetaucht ist.
  • Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll unter Beibehaltung eines geräuscharmen Betriebsverhaltens auf einfache Weise der Zeitraum verkürzt werden, den die Laugenpumpe nach einem Wiedereinschalten bis zur Erzielung ihrer maximalen Förderleistung benötigt; die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem durch einen Einphasen-Synchronmotor angetriebenen Laugenpumpe durch die Lehre des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
  • Durch die erfindungsgemäße Konstruktion eines Flüssigkeitspumpenaggregates wird die nach Abschalten des Pumpenaggregates oberhalb der in der Pumpenkammer des Pumpengehäuses verbleibenden Restflüssigkeit sich bildende Gasblase durch den Druck der Restflüssigkeit zumindest teilweise in den nach außen zunächst durch das Rückschlagventil verschlossener Druckstutzen-Kammerbereich verdrängt, so daß der Flüssigkeitspegel in der Pumpenkammer ansteigt, das Laufrad damit tiefer in die Flüssigkeit eintaucht und durch ein verbessertes Anpumpen bei Wiedereinschalten des Pumpenaggregates seine maximale Förderleistung wesentlich schneller erreichen kann als dies bei bekannten, durch Einphasen-Synchronmotoren angetrieben Pumpen möglich ist, für die ein gegenüber der Pumpenachse unversetzter bzw.deckungsgleicher Abgang des Druckstutzens im Sinne einer für beide Drehrichtungen des Pumpenrades symmetrischen Strömungsgeometrie für notwendig erachtet wurde; zweckmäßigerweise ist der Druckstutzen-Kammerbereich so groß gewählt wird, daß dessen Volumen zumindest 1/4 des Volumens der Pumpenkammer des Pumpengehäuses entspricht.
  • Eine vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpenaggregates ergibt sich aufgrund der beengten Einbauverhältnisse insbesondere als unterhalb eines Geschirrspüler-Innenbodens angeordnete Laugenpumpe.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:
    • FIG 1
    In einem axialen Längsschnittbild ein Flüssigkeitspumenaggregat mit von einem Synchronmotor in Naßläuferbauart angetriebener Laugenpumpe für einen Geschirrspüler;
    FIG 2
    jeweils in Vorderansicht auf die Pumpenkammer bei demontiertem Elektromotor eine erste erfindungsgemäße Ausführung einer unterhalb des Innenbodens eines Geschirrspülers angeordneten Laugenpumpe;
    FIG 3
    eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen, unterhalb des Innenbodens eines Geschirrspülers angeordneten Laugenpumpe;
    FIG 4
    eine Laugenpumpe mit zwar waagerecht angeordnetem jedoch nicht erfindungsgemäß gegenüber der Achse des Pumpenrades nach oben versetztem Druckstutzen.
  • FIG 1 zeigt ein Flüssigkeitspumpenaggregat zum Einsatz als Laugenpumpe, z.B. für einen Geschirrspüler. Als Antrieb dient als Elektromotor 1 ein Einphasen-Synchronmotor mit einem bewickelten Statorpaket 11 und einem auf einer Rotorwelle 12 befestigten Rotordauermagneten 13. Der Elektromotor 1 ist mit seinem Motorgehäuse-Flansch 14 über Schrauben 9 dicht mit einem Pumpengehäuse 2 verbunden, in dessen Pumpenkammer 27 ein Pumpenrad 3 auf dem einen Ende der entsprechend verlängerten, in der Gebrauchslage waagrechten Rotorwelle 12 befestigt ist. Die bei Betrieb des Elektromotors 1 vom Pumpenrad 3 geförderte Flüssigkeit wird durch einen in axialer Richtung an das Pumpengehäuse 2 angeformten und in die Pumpenkammer 27 mündenden Saugstutzen 21 angesaugt und zu einem von dem Außenumfang des Pumpengehäuses 2 abgehenden und ebenfalls in die Pumpenkammer 27 mündenden Druckstutzen 22 gefördert.
  • FIG 4 zeigt in Vorderansicht auf die Pumpenkammer 3 bei demontiertem Elektromotor 1 eine Laugenpumpe mit axial abgehendem Saugstutzen 21 und in der Gebrauchslage derart waagerecht mittig von der Pumpenkammer 27 abgehendem Druckstutzen 22, daß dessen Mittelachse in gleicher Höhe wie die Pumpenradachse 31 liegt. Ausgangsseitig mündet der Druckstutzen 22 in einen mit seinem Auslaß höher liegenden Ablaufschlauch 7. Durch ein Rückschlagventil 5 wird das abgepumpte, im Ablaufschlauch 7 befindliche Wasser daran gehindert, in die Pumpenkammer 27 zurückzufließen. Beim Anpumpen muß der Pumpendruck größer sein als die darüberstehende, durch die Höhe des Auslasses des Ablaufschlauches 7 bestimmte Wassersäule.
  • Beim Abschalten der Pumpe verbleibt bei der beschriebenen Konstellation eine Restflüssigkeit 8 in der Pumpenkammer mit einer oberhalb der Restflüssigkeit 8 sich bildenden Gasblase 4.
  • Bei dem gemäß FIG 4 dargestellten Abgang des Druckstutzens 22 in Höhe zur Pumpenrad-Achse 31 befindet sich diese Gasblase 4 allein innerhalb der Pumpenkammer 27, derart daß das Pumpenrad 3 zu einem großen Teil in diese Gasblase eintaucht und beim Wiedereinschalten des antreibenden Elektromotors die Gasblase 4 mit der Restflüssigkeit zu einem Gemisch verwirbelt wird und dadurch eine maximale Abpumpleistung der Flüssigkeit durch den Ablaufschlauch 7 behindert.
  • FIG 3 zeigt im Unterschied zu FIG 4 eine Laugenpumpe, bei der nach einem Merkmal der Erfindung der Druckstutzen 22 derart gegenüber der Pumpenrad-Achse 31 nach oben versetzt ist, daß sich eine bei Stillsetzen des Pumpenrades 3 oberhalb der Restflüssigkeit 8 in der Pumpenkammer 27 verbleibende Gasblase 4 sich auch in den Bereich des Druckstutzens 22 erstrecken kann; wie ohne weiteres ersichtlich, taucht aufgrund der derart durch die Restflüssigkeit 8 in den Bereich des Druckstutzens 22 weitgehend aus der Druckkammer 27 der Pumpenkammer 2 verdrängte Gasblase 4 und den dadurch angehobenen Flüssigkeitsstand das Pumpenrad 3 wesentlich tiefer in die Restflüssigkeit 8 ein, so daß beim erneuten Einschalten des das Pumpenrad 3 antreibenden Einphasen-Synchronmotors weitgehend eine Verwirbelung der Restflüssigkeit mit der Gasblase vermieden und stattdessen unmittelbar Flüssigkeit über den Ablaufschlauch 7 und das geöffnete Rückschlagventil 5 abgepumpt werden kann; dadurch lassen sich die Pumpzeiten und damit die gesamte Betriebszeit eines Wasch- bzw. Spülzyklus in vorteilhafter Weise merklich verringern.
  • Der Druckstutzen 22 ist gemäß FIG 3 in vorteilhafter Weise derart weit nach oben gegenüber der mittigen Anordnung nach FIG 4 verschoben, daß einerseits die für den Betrieb einer Pumpe mit einem Einphasen-Synchronmotor vorteilhafte trichterförmige Erweiterung des inneren Übergangsbereichs 23 von dem Pumpengehäuse 2 zu dem pumpengehäuseseitigen Ende des Druckstutzens 22 gewährleistet und andererseits ein möglichst weitgehendes Verdrängen der Gasblase 4 aus dem Bereich der Pumpenkammer 27 in den Bereich des Druckstutzens 22 gewährleistet ist. Der Druckstutzen 22 ist im Sinne eines beabstandeten waagerechten Druckstutzen-Kammerbereichs 24 zwischen der Mündung des Druckstutzens 22 in die Pumpenkammer 27 des Pumpengehäuses 2 einerseits und einem bei Stillsetzen des Pumpenrades geschlossenen Rückschlagventils 5 andererseits ausgebildet.
  • Soweit es die jeweiligen Einbauverhältnisse des Pumpenaggregats zulassen, kann erfindungsgemäß der Druckstutzen 22 auch soweit nach oben verschoben werden, daß zumindest seine obere Innenwandung oberhalb der radial oberen Begrenzungswandung der Pumpenkammer 27 liegt, wobei auch dann ein trichterförmiger Übergangsbereich 23, wie zuvor dargestellt, vorsehbar ist.
  • Falls auf eine dichtende Befestigung zwischen dem Pumpengehäuse 2 einerseits und dem Motorgehäuse-Flansch 14 des antreibenden Elektromotors 1 andererseits mittels vier über den Umfang verteilter Schrauben 9 und entsprechend vier über den Umfang des Pumpengehäuses 2 gemäß FIG 4 verteilter Schraublöcher 26 nicht verzichtet werde kann, ist im Unterschied zu der Befestigung mit lediglich drei Schrauben gemäß FIG 3 der Druckstutzen gemäß FIG 2 etwas tiefer im Vergleich zur Einmundung gemäß FIG 3 zu legen, wobei jedoch trotzdem noch aufgrund der merklichen Verschiebung gegenüber der Pumpenradachse 31 eine gegenüber der Ausführung nach FIG 4 vorteilhafte Verdrängung der Gasblase 4 in den Bereich des Druckstutzens 22 bzw. in den Druckstutzen-Kammerbereich 24 möglich und damit ein tieferes Eintauchen des Pumpenrades in die Restflüssigkeit gewährleistet ist.
  • FIG 2 zeigt die vorteilhafte Anordnung des erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpenaggregates als Laugenpumpe unterhalb eines Geschirrspüler-Innenbodens 6, wobei die Laugenpumpe mit axial abgehendem Saugstutzen 21 und waagerecht abgehendem, gegenüber der waagrechten Pumpenradachse 31 nach oben versetzten Druckstutzen 22 über einen Befestigungsflansch 25 am Geschirrspüler befestigt ist.

Claims (4)

  1. Laugenpumpe mit von einem betriebsmäßig wechselweise ein- und ausgeschalteten Einphasen-Synchronmotor (1) angetriebenen Pumpenrad (3) in einem umgebenden Pumpengehäuse (2) mit einem axialen Saugstutzen (21) und einem außenumfangsseitigen, in der Gebrauchslage des Pumpengehäuses (2) im wesentlichen waagerecht abgehenden, derart gegenüber der waagrechten Achse (31) des Pumpenrades (3) in seinem Abgang aus dem Pumpengehäuse (2) nach oben versetzten Druckstutzen (22) mit einem beabstandeten waagrechten Druckstutzen-Kammerbereichs (24) zwischen der Mündung des Druckstutzens (22) in das Pumpengehäuse (2) einerseits und einem bei jedem betriebsmäßigen Ausschalten des Einphasen-Synchronmotors (1) und dadurch Stillsetzen des Pumpenrades (3) geschlossenen Rückschlagventil (5) andererseits, daß sich bei jedem betriebsmäßigen Stillsetzen des Pumpenrades (3) jeweils eine Gasblase (4) oberhalb der Restflüssigkeit (8) im Pumpengehäuse (2) bildet, die bei jedem Wiedereinschalten des Einphasen-Synchronmotors (1) und dabei Wiederinbetriebsetzen des Pumpenrades (3) zumindest teilweise in den Bereich des Druckstutzens (22) bzw. des Druckstutzen-Kammerbereichs (24) ausweichen kann.
  2. Laugenpumpe nach Anspruch 1 mit einem Druckstutzen-Kammerbereich (24), dessen Volumen zumindest 1/4 des Volumen der Pumpenkammer (27) des Pumpengehäuses (2) entspricht.
  3. Laugenpumpe nach Anspruch 1 und/oder 2 mit einem trichterförmig ereiterten inneren Übergangsbereich (23) von dem Pumpengehäuse (2) zu dem pumpengehäuseseitigen Ende des Druckstutzens (22).
  4. Laugenpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche als unterhalb eines Geschirrspüler-Innenbodens (6) angeordneter Laugenpumpe.
EP19920120413 1992-11-30 1992-11-30 Flüssigkeitspumpenaggregat, insbesondere Laugenpumpe Expired - Lifetime EP0601220B1 (de)

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ES92120413T ES2073231T3 (es) 1992-11-30 1992-11-30 Grupo motobomba para liquidos, especialmente bomba para lejia.
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EP0601220A1 EP0601220A1 (de) 1994-06-15
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