DE2010252A1 - Viscosity measuring and control device - Google Patents
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Description
Viskositätsmess- und-regeleinrichtungViscosity measuring and regulating device
Die Erfindung betrifft eine sicher arbeitende Vorrichtung verhältnismässig einfacher Konstruktion zum kontinuierlichen Messen und Einstellen der Viskosität einer Flüssigkeit oder von flüssigen Mischungen.The invention relates to a relatively safe working device simple construction for continuous measurement and adjustment the viscosity of a liquid or liquid mixtures.
Eine derartige Vorrichtung ist bestimmt zur Verwendung auf den verschiedensten industriellen Gebieten, beispielsweise der Papierindustrie und der kartographischen Industrie, mit dem Ziel und Zweck, in kontinuierlicher Weise die Viskosität einer Flüssigkeit zu messen und bzw. oder auf einem bestimmten, konstanten Wert zu halten, wobei im letzteren Fall ein Lösungs- oder Verdünnungsmittel in wechselnden Mengen zugesetzt wird. ."/■■-■■■.Such a device is intended for use on a wide variety of applications industrial areas, for example the paper industry and the cartographic industry, with the aim and purpose of being in continuous Way to measure the viscosity of a liquid and / or to keep it at a certain constant value, in the latter case If a solvent or diluent is added in varying amounts. . "/ ■■ - ■■■.
Eine solche Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist hierzu erfindungsgemäss gekennzeichnet durch ein unter Atmosphärendruck stehendes Durchlauf gefäss für die zu messende Flüssigkeit, mit einem Ueberlauf für eine konstante Niveauhöhe, innerhalb welchem der Zulauf für ein Lösungs- oder Verdünnungsmittel mündet und eine oberhalb des FlüssigkeitsspiegeisSuch a device of the type mentioned at the beginning is according to the invention for this purpose characterized by a pass under atmospheric pressure vessel for the liquid to be measured, with an overflow for one constant level within which the inlet for a solution or Diluent opens and one above the liquid level
5320.S3.12D, 3 / KW/gm/S2&5"5320.S3.12D, 3 / KW / gm / S2 & 5 "
0098U/11420098U / 1142
2ύ i Ol:b22ύ i Ol: b2
offene, über eine Oeffriung nahe dem Behälterboden mit dem Behälterinnern in Verbindung stehenden Messkammer mit unterem Auslauf angeordnet ist, die eine den Lösungs- oder VerdUnnungsmittelzuLauf in Abhängigkeit von der Niveauhöhe innerhalb der Messkammer steuernde Einrichtung enthält.open, via an opening near the bottom of the container with the inside of the container communicating measuring chamber is arranged with a lower outlet, which has a solvent or diluent inlet in Contains control device depending on the level within the measuring chamber.
Die Verbindungsöffnung zwischen dem Behälter und der Messkammer ist zweckmässigerweise mit einem in Kammer richtung sich verjüngenden W Durchlauf versehen, während der untere Auslauf der Messkammer ohne Strömungshindernis ausgebildet ist.The connection opening between the container and the measuring chamber is expediently provided with a W passage which tapers in the direction of the chamber, while the lower outlet of the measuring chamber is designed without any flow obstacle.
Die Niveaumesseinrichtung innerhalb der Kammer kann einmal aus einem von der Kammerwand und eLner in die Kammerflüssigkeit tauchenden Stange gebildeten Kondensator bestehen, welcher in einem Stromkreis mit Anzeige- und bzw, oder Steuereinrichtung liegt. Zur Einstellung eines bestimmten, vorgegebenen Wertes kann die Kondensatorstange; in einfacher Weise in der Messkammer vertikal verstellbar sein.The level measuring device within the chamber can once from one consist of the chamber wall and a rod immersed in the chamber liquid condenser, which is in a circuit with Display and or or control device is located. To set a specific, predetermined value, the capacitor rod; in simple Way to be vertically adjustable in the measuring chamber.
Zum anderen kann die Niveaumesseinrichtung aus einem in der Messkammer * angeordneten Schwimmer bestehen, welcher mit einer nach oben durch den Behälterdeckel gehenden Messtange ausgestattet ist.On the other hand, the level measuring device can consist of a float arranged in the measuring chamber * , which is equipped with a measuring rod that goes up through the container lid.
Be L de Niveaumesseinrichtungen in elektrischer oder mechanischer Ausführung steuern nach einer zweckmässigen und bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgeinässen Vorrichtung ein Ventil in dem Lö'sungs- oder Verdünnungsmittel zulauf.Be L de level measuring devices in electrical or mechanical design control according to an expedient and preferred embodiment of the erfindungsgeinässen device a valve in the solution or Diluent feed.
Im ersteren Fall handelt es sich in einfacher Weise um einElektroventil, welches übet einen Verstärker in Abhängigkeit von den Niveauschwankungen in der Messkamxiier und den damit verbundenen Veränderungen des Dielektrikums und der Kondensatorkapazität gesteuert wird.In the first case it is simply an electric valve, which exercises an amplifier depending on the level fluctuations in the measuring chamber and the associated changes in the dielectric and the capacitor capacitance is controlled.
G 0 9 8 U 4 / 1 U 2G 0 9 8 U 4/1 U 2
Bei der anderen Ausführung der Niveaum.esseinrichtung wird ein mechanisches Ventil in dem Lösungs- oder VerdUnnungsmittelzulauf vorgesehen, welches über einen mit dem Schwimmer verbundenen Hebel in Abhängigkeit von den Niveaus chwankung en in der Messkammer gesteuert wird.With the other version of the level measuring device, a mechanical valve in the solvent or diluent feed provided, which is connected to the float via a Lever depending on the level fluctuations in the measuring chamber is controlled.
Selbstverständlich ist es möglich, die erfindungsgemässe Vorrichtung auch als einfache Viskos eme sseinrichtung auszubilden, wobei dann keine Lösungs- oder Verdünnungsmittelzufuhr vorgesehen ist.It is of course possible to use the device according to the invention can also be designed as a simple viscous measuring device, in which case none Solvent or diluent supply is provided.
In der beigefügten Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung in jeweils vertikalen Schnitten dargestellt, wobei Fig.l die eine Ausführung und Fig. Z einen Ausschnitt der anderen Ausführung zeigen.In the accompanying drawings are two exemplary embodiments the device according to the invention shown in vertical sections, wherein Fig.l the one embodiment and Fig. Z a section of the show other execution.
Hiernach besteht die erfindungsgemäs se Vorrichtung zum kontinuierlichen Messen und Einstellen der Viskosität einer Flüssigkeit aus einem Behälter 1, welcher beispielsweise zylindrisch ausgebildet sein kann1 und zur Aufnahme der zumessenden Flüssigkeit A dient.According to the invention, the device for continuously measuring and adjusting the viscosity of a liquid consists of a container 1 which, for example, can be cylindrical 1 and serves to hold the liquid A to be metered.
Dieser Behälter 1 ist mit einem Deckel la abgedeckt, welcher mit einer Oeffnung Ib versehen ist, so dass die zu messende Flüssigkeit A in dem Behälter ständig unter normalem Atmosphärendruck steht.This container 1 is covered with a lid la, which with a Opening Ib is provided so that the liquid to be measured A in the Container is constantly under normal atmospheric pressure.
In seinem unteren Teil ist ein Zulauf 3 für die zu messende Flüssigkeit vorgesehen sowie ein Ueberlauf 2"für eine konstante Niveauhöhe der zu messenden Flüssigkeit innerhalb des Behälters 1. Dieser Ueberlauf 2 ist innerhalb des Behälters 1 mit seiner Mittelachse parallel zu derjenigen des Beh<ers angeordnet. Die obere Oeffnung dieses Ueberlaufs 2 befin det sich in einer bestimmten Entfernung vom Boden des Behälters, welche etwa der Höhe derIn its lower part, an inlet 3 is provided for the liquid to be measured as well as an overflow 2 "for a constant level of the to be measured Liquid within the container 1. This overflow 2 is within of the container 1 with its central axis parallel to that of the container arranged. The upper opening of this overflow 2 is located in one certain distance from the bottom of the container, which is approximately the height of the
bO9ö"/i /, / 1 U 2bO9ö "/ i /, / 1 U 2
Flüssigkeitssäule entspricht, so dass auf diese Weise eine konstante Niveauhöhe eingehalten wird.Liquid column corresponds, so that in this way a constant Level is maintained.
Innerhalb des Behälters 1 ist weiterhin eine Messkammer 4 angeordnet, welche rohrförmig ausgebildet sein kann und zur Viskositätmessung der Flüssigkeit A dient.A measuring chamber 4 is also arranged inside the container 1, which can be tubular and for measuring the viscosity of the Liquid A is used.
Die obere Oeffnung dieser Messkammer 4 liegt, oberhalb des Spiegels der Flüssigkeit A. Eine Oeffnung 5 nahe dem Behälterboden stellt eine Verbindung zwischen dem Innern der Messkammer 4 und des Behälters 1 he:·. Eine zweite Oeffnung 6 am Boden der Messkammer mündet in einen Auslauf 6a, welcher zur Ableitung der Flüssigkeit A in der Messkammer 4 dient.The upper opening of this measuring chamber 4 is above the level of the liquid A. An opening 5 near the bottom of the container provides a connection between the interior of the measuring chamber 4 and the container 1 he: ·. A second opening 6 at the bottom of the measuring chamber opens into an outlet 6a, which serves to discharge the liquid A in the measuring chamber 4.
Die Niveauhöhe der Flüssigkeit innerhalb der Messkammer 4 ist abhängig von Druckverluslen und damit von der Viskosität der Flüssigkeit A.The level of the liquid within the measuring chamber 4 is dependent of pressure losses and thus of the viscosity of the fluid A.
Wie bereits erwähnt, ist die Verbindungsöffnung 5 in dem Behälter 1 und dor Messkammer 4 in der Weise ausgebildet, da.ss sich deren Durchlass iij Knmmerriehtunp verjüngt. Andererseits befindet sich in dem Auslauf lizw. 6a '!er Messkammer 4 kein Strömungshindernis, so dass die Flüssig-1 eil liierduich frei a\i:;trömen kann. Auf diese Weise werden die Druckverluste in der Verhindungsöffnung 5 erhöht, ho dass auf diese Weise die Niveaudifferenz zwischen der konstanten Niveauhöhe der Flüssigkeit A in dem Behälter 1 und dor Niveauhöhe in der Messkammer 4 deutlicher abzeichnen.As already mentioned, the connection opening 5 is in the container 1 and dor measuring chamber 4 is designed in such a way that its passage opens iij Knmmerriehtunp rejuvenated. The other hand is in the outlet lizw. 6a '! He measuring chamber 4 is not an obstacle to flow, so that the liquid 1 eil liierduich freely a \ i:; can flow. This way the pressure drops in the prevention opening 5 increases, ho that in this way the level difference between the constant level of the liquid A in the container 1 and the level height in the measuring chamber 4 more clearly.
Im oberen Teil des Behälters 1 ist eine Stange 7 vertikal angeordnet, die mit einer Ableseskala versehen sein kann. Diese Stange 7 ist mit einem Aussengewinde versehen, so dass sie in einem entsprechenden Innengewinde des Behälterdeckel la herauf- und heruntergeschraubt werden kann. An ihrem unteren Ende trägt diese Stange 7 einen Quersteg 11, welcher aus einem elektrisch isolierenden Material besteht. Durch Verdrehen dieserIn the upper part of the container 1, a rod 7 is arranged vertically, which can be provided with a reading scale. This rod 7 is with a Provided external thread so that it can be screwed up and down in a corresponding internal thread of the container lid la. At its lower end this rod 7 carries a crossbar 11, which from an electrically insulating material. By twisting this
UC984/./1U2
BAD ORIGINALUC984 /./ 1U2
BATH ORIGINAL
Stange um ihre Längsachse ist diese innerhalb der Messkammer 4 vertikal verstellbar. Diese Verstellung der Stange 7 kann in einfacher Weise durch einen Verstellknopf 7a am oberen Stangenende erfolgen. Durch diese Verstellung der Stange 7 taucht diese mit ihrem unteren Ende mehr oder weniger in die zu messende Flüssigkeit innerhalb der Messkammer 4 ein.This is a rod around its longitudinal axis within the measuring chamber 4 vertically adjustable. This adjustment of the rod 7 can be done in a simple manner Way done by an adjustment button 7a at the upper end of the rod. As a result of this adjustment of the rod 7, it dips with its lower one End more or less into the liquid to be measured within the measuring chamber 4.
Diese Stange 7 und die Wand der Messkammer 4 bilden die beiden Platten eines Kondensators, dessen Dielektrikum aus der Flüssigkeit besteht, deren Viskosität gemessen und bzw. oder eingestellt werden soll. Der auf diese Weise gebildete Kondensator liegt in einem elektrischen Stromkreis, welcher neben einer geeigneten Stromquelle beliebiger Art ein Ableseinstrument und bzw. oder eine Steuereinrichtung für den Lösungs- oder Verdünnungsmittelzulauf enthält. Der eine Pol dieser Stromquelle ist hierbei an einen Widerstand 8 angeschlossen, welcher seinerseits mit der Stange 7 verbunden, jedoch gegenüber dem übrigen Behälter 1 elektrisch isoliert ist. Diese Isolierung erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer elektrisch isolierenden Trennwand 12. Der andere Pol der Stromquelle ist dann an den Behälter 1 selbst angeschlossen.This rod 7 and the wall of the measuring chamber 4 form the two plates a capacitor whose dielectric consists of the liquid whose viscosity is to be measured and / or adjusted. The one on this Way formed capacitor lies in an electrical circuit, which in addition to a suitable power source of any kind, a reading instrument and / or a control device for the solvent or diluent feed contains. One pole of this power source is connected to a resistor 8, which in turn is connected to the rod 7, however, it is electrically isolated from the rest of the container 1. These Isolation takes place in the illustrated embodiment from a electrically insulating partition wall 12. The other pole of the power source is then connected to the container 1 itself.
In den Behälter 1 mündet ferner eine Zuführungsleitung 9 für das Lösungsader Verdünnungsmittel S, welches aus einem Behälter 13 zugeführt wird. A supply line 9 for the solution vein diluent S, which is supplied from a container 13, also opens into the container 1.
Diese Lösungs- oder Verdünnungsmittel zufuhr 9 ist mit einem Ventil 10 versehen, welches beispielsweise ein Elektroventil sein kann und in der nachstehend beschriebenen Weise betätigt wird.This solvent or diluent feed 9 is provided with a valve 10 provided, which can for example be a solenoid valve and is operated in the manner described below.
Die Arbeite- und Wirkungsweise dieser Vorrichtung geht folgendermassen vor sichiThis device works as follows in front of you
009844/1142009844/1142
BADBATH
ü ι Ο t! ο.:ü ι Ο t ! ο .:
Nachdem die Vorrichtung in eine Leitung der zu messenden und einzustellenden Flüssigkeit eingebaut ist, tritt diese Flüssigkeit A durch die Zuleitung 3 in den Behälter 1 ein, wo sie sich aufgiund des Ueberlaufs auf eine konstante Niveauhöhe einstellt.After the device is in a line to be measured and adjusted Liquid is installed, this liquid A enters through the supply line 3 into the container 1, where it is due to the overflow adjusts to a constant level.
Durch die Verbindungsöffnung 5 zwischen dem Behälter I und der Messkammer 4 tritt ausserdem ein Teil der Flüssigkeit im Innern des Behälters in die Messkammer 4 ein und erreicht hierbei eine Niveauhöhe, welche ^ abhängig ist von dem Druckverlsut an der Verbindungsöffnung 5 und damit von der Viskosität der Flüssigkeit selbst. Die Flüssigkeit verlässt über den unteren Ablauf 6 die Kammer 4. Die sich hierbei einstellende Niveauhöhe innerhalb der Kammer 4 wird bei der in Fig.l dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung abgelesen wie eine elektrische Grosse, da die Flüssigkeit an sich das Dielektrikum des Kondensators darstellt, welcher einerseits aus der Stange 7 und andererseits aus den Wänden der Messkammer 4 besteht.Through the connection opening 5 between the container I and the measuring chamber 4 a part of the liquid also enters the interior of the container into the measuring chamber 4 and thereby reaches a level which is dependent on the pressure loss at the connection opening 5 and thus on the viscosity of the liquid itself. The liquid leaves over the lower outlet 6, the chamber 4. The level height within the chamber 4 that is established here is in the embodiment shown in FIG the device according to the invention read like an electrical quantity, since the liquid itself is the dielectric of the capacitor represents, which consists on the one hand of the rod 7 and on the other hand of the walls of the measuring chamber 4.
Die Einstellung einer bestimmten Viskosität einer Flüssigkeit geht folgendermassen vor sichiThe setting of a certain viscosity of a liquid is as follows in front of you
Nachdem die Stange 7 auf eine bestimmte Höhe eingestellt und in dieser Lage festgehalten wird, welche einer bestimmten Ablesung der Viskosität auf dem Messinstrument entspricht, verändert jede Niveauschwankung innerhalb der Kammer 4 eine entsprechende Veränderung der Kapazität des Kondensators, dassen Dielektrikum von dieser Flüssigkeit gebildet wird.After the rod 7 is set to a certain height and in this Location is noted which is a given reading of viscosity on the measuring instrument, every level fluctuation within the chamber 4 changes a corresponding change in the capacitance of the capacitor that the dielectric is formed by this liquid.
Nach Einbau dieser Vorrichtung in eine Leitung der Flüssigkeit, deren Viskosität gemessen und bzw. oder eingestellt werden soll, gelangt diese Flüssigkeit in den Behälter 1 über den schon erwähnten Zulauf 3, wo sie bis zur Höhe der oberen Oeffnung des Uaberlaufs Z ansteigt.After installing this device in a line of the liquid, the viscosity of which is to be measured and / or adjusted, this liquid enters the container 1 via the already mentioned inlet 3, where it rises to the level of the upper opening of the U-outlet Z.
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Diese Flüssigkeit dringt natürlich durch die Oeffnung 5 nahe dem Behälterboden in das Innere der Messkammer 4, wobei sie hierbei eine Niveauhöhe erreicht, welche abhängig ist von den Druckverlusten beim Durchgang durch die Oeffnung 5 und folglich von der Viskosität der Flüssigkeit selbst.This liquid naturally penetrates through the opening 5 near the bottom of the container into the interior of the measuring chamber 4, in which case it reaches a level which is dependent on the pressure losses during Passage through the opening 5 and consequently on the viscosity of the Liquid itself.
Die Flüssigkeit verlässt die Messkammer 4 durch die erwähnte Bodenöffnung 6. Die Niveauhöhe innerhalb der Messkammer 4 wird abgelesen wie eine elektrische Anzeige, da die zu messende Flüssigkeit A das Dielektrikum des Kondensators darstellt, welcher von der Stange 7 und der rohrförmigen Trennwand der Messkammer 4 gebildet wird.The liquid leaves the measuring chamber 4 through the mentioned bottom opening 6. The level inside the measuring chamber 4 is read off like an electrical display, since the liquid A to be measured is the Represents the dielectric of the capacitor, which is formed by the rod 7 and the tubular partition of the measuring chamber 4.
Die Einstellung der Viskosität erfolgt in der Weise, dass zunächst die Stange 7 in einer beliebigen Lage angeordnet wird, welche einem bestimmten Ablesewert für die Viskosität .entspricht. Wenn hierbei die Viskosität der Flüssigkeit sich innerhalb der Messkammer 4 verändert, erhält man gleichzeitig auch eine entsprechende Veränderung des Flüssigkeitsniveaus in der Messkammer 4 und damit in der Kapazität des Kondensators, welcher aus der Stange 7 und dei* rohrförmigen Messkammer 4 gebildet wird. Diese Veränderung der Kapazität des Kondensators bewirkt eine 'Veränderung der elektrischen Spannung, welche nach geeigneter Verstärkung das Elektroventil 10 steuert, so dass hierdurch die Zufuhr des Lösungs- oder Verdünnungsmittels S in der Flüssigkeit A verändert wird, bis zur Wiederherstellung der vorher festgelegten Viskosität. Man erhält auf diese Weise eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Messen und Einstellen der Viskosität einer Flüssigkeit.The viscosity is adjusted in such a way that initially the Rod 7 is arranged in any position, which a certain Reading for the viscosity. Corresponds. If this is the viscosity As the liquid changes within the measuring chamber 4, a corresponding change in the liquid level is obtained at the same time in the measuring chamber 4 and thus in the capacitance of the capacitor, which is formed from the rod 7 and the tubular measuring chamber 4 will. This change in the capacitance of the capacitor causes a 'Change in electrical voltage, which after suitable amplification the solenoid valve 10 controls so that the supply of the solution or diluent S in liquid A is changed until Restoration of the previously established viscosity. One receives on this way a continuously working device for measuring and Adjusting the viscosity of a liquid.
Bei der abgewandelten Ausführungsform mach Fig. 2 ist an Stelle des Kondensators und entsprechend elektrischer Leitungen eine mechanisch arbeitende Mess- und Regeleinrichtung vorgesehen. Diese besteht in einfacher Weise -■us einem Schwimmer 14 auf der Flüssigkeit, welche sich innerhalb derIn the modified embodiment, mach Fig. 2 is in place of the capacitor and, corresponding to electrical lines, a mechanically operating one Measuring and control device provided. This consists in a simple manner - ■ by a float 14 on the liquid, which is within the
Messkammer 4 befindet. Dieser Schwimmer 14 trägt auf seiner Oberseite eine Stange 15, die ebenfalls mit einer Skala ausgestattet sein kann und mit ihrem oberen Ende durch den Behälterdeckel la geht. Wenn hierbei eine Einstellung der Viskosität der gemessenen Flüssigkeit erforderlich wird, verbindet man diese Stange 15 mittels eines Hebels mit einem mechanischen Ventil, welches in diesem Fall an Stelle des Elektroventiles 10 eingebaut ist.Measuring chamber 4 is located. This float 14 carries on its top a rod 15, which can also be equipped with a scale and goes with its upper end through the container lid la. If this an adjustment of the viscosity of the liquid being measured is required, this rod 15 is connected to a lever by means of a lever mechanical valve, which in this case is installed in place of the electrovalve 10.
Wie ebenfalls schon erwähnt wurde, kann die erfindungsgemässe Vorrichtung in einfacher Weise auch als reine Visko se messeinrichtung ausgebildet sein, wobei lediglich die Zuführungsleitung 9 für das Lösungsund Verdünnungsmittel sowie deren Ventil 10 und dessen Betätigungseinrichtungen weggelassen zu werden brauchen.As has also already been mentioned, the device according to the invention can also be designed in a simple manner as a pure viscose measuring device, with only the feed line 9 for the solution and Diluent and its valve 10 and its actuating devices need to be omitted.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4677845A (en) * | 1984-12-07 | 1987-07-07 | Ricoh Company, Ltd. | Device for detecting viscosity of liquid |
| US6932147B2 (en) | 2001-02-09 | 2005-08-23 | Egon Evertz K.G. (Gmbh & Co.) | Continuous casting ingot mould |
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1969
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- 1970-03-05 DE DE19702010252 patent/DE2010252A1/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4677845A (en) * | 1984-12-07 | 1987-07-07 | Ricoh Company, Ltd. | Device for detecting viscosity of liquid |
| US6932147B2 (en) | 2001-02-09 | 2005-08-23 | Egon Evertz K.G. (Gmbh & Co.) | Continuous casting ingot mould |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| NL6906955A (en) | 1970-09-08 |
| FR2035509A5 (en) | 1970-12-18 |
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