DE60100897T2 - Verfahren und vorrichtung zur ablagerung von lebensmittelprodukten auf einer fläche - Google Patents
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Description
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ablage eines pumpfähigen, nichtflüssigen Nahrungsmittelprodukts auf einer Fläche sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.
- Die Ablage eines nichtflüssigen Nahrungsmittelprodukts, wie Sahne, gequollener Creme, gequollenem Teig, einer Genoise oder einer Füllung, auf einer Fläche kann nach verschiedenen bekannten Verfahren erfolgen.
- Ein bekanntes Verfahren besteht darin, das Produkt abzugeben, indem man es aus einer Düse extrudiert. Ein solches Verfahren besitzt den Nachteil, daß das Produkt Druck und Scherkräften ausgesetzt ist, was dazu führt, daß es auf die Struktur einwirkt und daß es insbesondere nicht zur Ablage von Produkten wie Sahne oder gequollenen Cremes geeignet ist, die sich gegenüber mechanischer Beanspruchung als sehr empfindlich erweisen.
- Ein weiteres bekanntes Verfahren ist das mit Schablonen, das darin besteht, daß Sahne auf eine Schablonenplatte abgegeben wird, die eine Öffnung besitzt, die der Dimension des Sahneplättchens entspricht, das auf einem Träger wie einem Keks abgelegt werden soll. Eine Verschiebung der Schablonenplatte relativ zur Speisevorrichtung und ein späteres Abstreifen der Sahne erlauben es, das gewünschte Produkt zu erhalten.
- Dieses Verfahren, wie zufriedenstellend es im Prinzip auch ist, benötigt eine komplizierte Mechanisierung, die die Fabrikationskosten erhöht und die Produktionsleistung verringert.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung bereitzustellen, die es erlauben, die Ablage eines pastösen, halbpastösen oder halbflüssigen Nahrungsmittelprodukts, definitionsgemäß ein pumpfähiges, nichtflüssiges Produkt, auf einem Träger wie einem Keks oder auch einem Transportband zu bewerkstelligen, ohne das Produkt mechanischen Spannungen auszusetzen, die seine Struktur beeinträchtigen könnten, und so eine höhere Produktionsleistung zu ermöglichen.
- Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Ablage eines pumpfähigen, nichtflüssigen Nahrungsmittelprodukts auf einer Fläche, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen Zyklus ausführt, der umfaßt:
- – eine Verkleinerung des Volumens eines Ablagekopfs, der wenigstens eine Ablageöffnung aufweist, um eine bestimmte Menge, so daß eine kalibrierte Menge des Nahrungsmittelprodukts abgegeben wird;
- – eine Vergrößerung dieses Volumens um dieselbe bestimmte Menge, um wieder auf das Anfangsvolumen zu gelangen;
- – und dadurch, daß der Ablagekopf kontinuierlich bei einer Durchsatzmenge mit dem Nahrungsmittelprodukt gespeist wird, die den bei jedem Zyklus abgegebenen Mengen enspricht.
- Unter diesen Bedingungen erfolgt die Ablage des Produkts infolge eines rein volumetrischen Effekts durch ein oder mehrere Ablageöffnungen und ohne daß das Produkt einem erhöhten Druck ausgesetzt wird, wie dies bei einer Extrusionsvorrichtung der Fall wäre. Ferner erlaubt es die kontinuierliche Zuspeisung, beispielsweise mit Hilfe einer Pumpe, einen Ablagezyklus mit einem bestimmten Takt zu gewährleisten, indem man die Durchsatzmenge richtig wählt.
- Vorteilhaft weist der Ablagekopf einen Kanalbereich auf, vorzugsweise einen Balg, dessen Länge verändert werden kann, um die genannte Volumenverkleinerung oder -vergrößerung zu gewährleisten.
- Die Ablage kann auf einer in Bewegung befindlichen Fläche erfolgen, und in diesem Fall kann der Ablagekopf in eine Bewegung versetzt werden, die es ihm erlaubt, der Verschiebung der in Bewegung befindlichen Fläche zumindest im Augenblick der Ablage zu folgen. Bei dieser Bewegung des Ablagekopfs kann es sich insbesondere um eine Schwingbewegung handeln, deren Periode gleich der Periode eines Ablagezyklus ist.
- Die Ablage kann direkt auf einem Ablageband erfolgen oder auch auf einem Nahrungsmittelträger wie einem Keks, einer Waffel usw.
- In diesem Fall kann das Verfahren einen Schritt für die Ablage eines zweiten Nahrungsmittelträgers auf dem Nahrungsmittelprodukt beinhalten, um ein Sandwich-artiges Produkt herzustellen, beispielsweise ein Creme-Sandwich zwischen zwei Keksen oder zwei Waffeln.
- Bei einer ersten Ausführungsform ist bei der Ablage der Abstand zwischen dem Ablagekopf und der Fläche derart, daß das abgelegte Produkt wenigstens eine Haube bildet, die sich vom Ablagekopf bei dessen erneutem Anheben trennt. Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Ablage mit einem solchen Abstand zwischen dem Ablagekopf und der Fläche, daß die abgegebene Menge in Form einer Scheibe vorliegt, deren Höhe etwa gleich diesem Abstand zwischen dem Ablagekopf und der Fläche ist. Nach der Ablage kann diese Scheibe mit Hilfe eines Fadenschneiders vom Ablagekopf abgetrennt werden.
- Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Ablage eines pumpfähigen, nichtflüssigen Nahrungsmittelprodukts auf einer Fläche mit Hilfe eines Ablagekopfes, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ablagekopf eine Antriebsvorrichtung aufweist, um das Volumen des Ablagekopfes entsprechend einem Zyklus, der nacheinander eine Verkleinerung und eine Vergrößerung der besagten bestimmten Menge des Volumens des Ablagekopfes umfaßt, um eine bestimmte Menge zu variieren, so daß bei jedem Zyklus die bestimmte Menge des Nahrungsmittelprodukts abgegeben wird, und dadurch, daß sie eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Speisen des Ablagekopfes mit dem Nahrungsmittelprodukt bei einer Durchsatzmenge aufweist, die den bei den aufeinanderfolgenden Zyklen abgegebenen Mengen entspricht.
- Der Ablagekopf weist vorteilhaft einen Kanalbereich mit variabler Länge auf, der vorzugsweise einen Balg beinhaltet und mit der Antriebsvorrichtung zusammenarbeitet, um diese Volumenänderung zu bewerkstelligen.
- Die Antriebsvorrichtung kann eine translatorisch bewegliche Platte aufweisen, die mit dem Ablagekopf zusammenarbeitet, um dessen Volumen zu variieren. Diese bewegliche Platte kann wenigstens zwei Ablagevorrichtungen gemeinsam sein, die beispielsweise in gleicher Reihe liegen.
- Die Ablagevorrichtung kann sich benachbart zu einer in Bewegung befindlichen Fläche befinden, auf der die Ablage erfolgen soll. Diese Vorrichtung kann dann eine Mitnahmeeinrichtung beinhalten, um den Ablagekopf in eine derartige Schwingbewegung zu versetzen, daß der Ablagekopf der Verschiebung der in Bewegung befindlichen Fläche wenigstens bei der Ablage folgt. Die Vorrichtung kann einen Fadenschneider beinhalten, der es erlaubt, das abgelegte Produkt vom Ablagekopf zu trennen.
- Weitere charakteristische Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, wobei
- die
1a bis1c drei charakteristische Positionen einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen; - und die
2a bis2c drei charakteristische Positionen einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen. - Gemäß den
1a bis1c wird ein Kanal11 kontinuierlich von einer Pumpe P mit einem pumpfähigen, nichtflüssigen Nahrungsmittelprodukt gespeist. Man kann das Produkt als pastös, halbpastös oder auch halbflüssig definieren, d. h. daß seine Viskoelastizität so ist, daß es, sobald es auf einer Fläche abgelegt ist, ohne nennenswertes Verlaufen eine definierte Form beibehält, solange es keiner mechanischen Belastung ausgesetzt wird. Der Zuleitungskanal11 weist einen Montageflansch12 auf einer Platte20 auf. Der Kragen16 des Balgs15 wird zwischen dem Flansch12 und der Platte20 festgehalten. Der Balg15 verlängert den Kanal11 unter Bildung eines Ablagekopfes10 , der ferner eine Ablagedüse19 umfaßt, die mit ein oder mehrerer Öffnungen14 mit beispielsweise mehreren mm Durchmesser versehen ist. Der Balg15 weist einen Kragen17 auf, der zwischen einem Flansch18 , der auf einer zur Platte20 beweglichen Platte30 montiert ist, und dem Gehäuse19 der Ablagedüse eingeklemmt ist. Die bewegliche Platte30 ist bezüglich der Platte20 in einer vertikalen Auf- und Abbewegung verschiebbar, so daß sich der Abstand e zwischen den Platten20 und30 kontrolliert zwischen einem Maximalwert e1 (1a ) und einem Minimalwert e2 (1b ) verändern läßt. - Die in den
1a bis1c dargestellte Ausführungsform ist zur Ablage des Produkts4 auf einem Keks3 bestimmt, der auf die Oberseite2 eines sich horizontal in Richtung des Pfeils V bewegenden Bandes gelegt ist, und zu diesem Zweck wird die Platte20 , die ein oder mehrere Zuleitungsrohre für das Produkt trägt, die beispielsweise für eine Reihe von Keksen3 bestimmt sind, in eine Pendelbewegung versetzt, die durch den Pfeil F dargestellt ist, wobei es ihr diese Bewegung ermöglicht, sich mit der Bewegung des Bandes1 zu synchronisieren und sich mit der gleichen Geschwindigkeit über dem Keks3 anzuordnen wie derjenigen im Moment der Ablage. Nach der Ablage setzt sich die Pendelbewegung in einer Rückwärtsbewegung fort und der Zyklus beginnt von neuem. - Das Gehäuse
19 des Ablagekopfes wird also in eine kombinierte Bewegung versetzt, nämlich die Kombination aus der Pendelbewegung, bei der es sich um die der Platte20 handelt, und der Auf- und Abbewegung, bei der es sich um die der Platte30 bei der Ablage handelt. - In der in
1a dargestellten Position I ist der Abstand zwischen den Platten20 und30 gleich dem Maximalwert e1 und man sieht, daß das zu verteilende Produkt4 den Ablagekopf bis zu den Öffnungen14 vollständig ausfüllt. - Die Pendelbewegung setzt sich mit einer raschen Annäherung der Platte
20 an das Band1 fort und die Platte20 ist an die Platte30 herangerückt, so daß ihr Abstand jetzt e2 beträgt, welcher um eine Wegstrecke geringer als e1 ist, die der auf dem Keks3 abzulegenden Menge des Produkts4 entspricht (in1b dargestellte Position II). - Indem sich die Pendelbewegung fortsetzt, bewegt sich der Ablagekopf dann erneut von Keks
3 weg und die Distanz zwischen den Platten20 und30 stellt sich wieder auf den Maximalwert e1. - Unter diesen Umständen liegt das untere Niveau von Produkt
4 , das in1c durch das Bezugszeichen4' dargestellt ist (Position III), oberhalb der Öffnungen14 , da als Folge der durch die Kompression-Expansion des Balgs15 hervorgerufenen Volumenänderung etwas Produkt4 an5 auf dem Keks3 abgelegt wurde und die entsprechende Menge nun im Ablagekopf in Position III fehlt. Dieses fehlende Volumen wird infolge der Tatsache kompensiert, daß die Zuspeisungspumpe P den Ablagekopf10 kontinuierlich mit einer Durchsatzmenge versorgt, die so gewählt ist, daß Produkt4 die Öffnungen14 erneut egalisiert hat, wenn der Ablagekopf für einen neuen Ablagezyklus in Position I zurückgekehrt ist. - Der soeben beschriebene Ablagezyklus ermöglicht es, daß das Produkt 4 keinem Druck oder Scherkräften ausgesetzt wird, da die Ablage einfach infolge der Veränderung der Länge eines Rohrabschnitts des Ablagekopfes erfolgt und da das Produkt
4 durch eine oder mehrere Öffnungen14 ausfließt, deren Größe (in der Praxis ein paar Millimeter) ausreicht, um zu vermeiden, daß das Produkt4 Druck und/oder Scherkräften ausgesetzt wird. Ferner kann die kontinuierliche Versorgung mit Produkt4 durch die Pumpe P leicht durchgeführt werden, ohne seine Strukturqualität zu verschlechtern. - Das Verfahren kann also bei jeder Art von Creme oder pastösem, halbpastösem oder halbflüssigem Produkt zur Anwendung kommen, und insbesondere bei empfindlichen Produkten wie gequollenen Produkten, die eine lockere und schaumige Struktur aufweisen, die gegenüber mechanischer Beanspruchung und Scherkräften besonders empfindlich sind.
- Nach dem Ablageschritt von Produkt
4 in Form von kleinen Inseln5 oder auch eines ringförmigen Kranzes ist es möglich, unter Bildung eines Sandwich einen zweiten Keks3 auf die Cremeschicht aufzubringen. Aufgrund dessen, daß das Produkt4 in Form eines Kranzes oder von kleinen Inseln abgelegt wurde, die ein oder mehrere Hauben bilden, läßt sich der obere Keks3 flach in etwa parallel zum unteren Keks3 positionieren und es genügt, leicht auf den oberen Keks zu drücken, um die gewünschte Verteilung des abgelegten Produkts5 zu erhalten. - Das in den
2a bis2c dargestellte Verfahren unterscheidet sich von dem vorhergehenden Verfahren durch bestimmte charakteristische Merkmale hinsichtlich der Ablage von Produkt4 , welches direkt in Form einer flachen Scheibe5' mit der Höhe d abgelegt wird, wobei dieser Abstand d etwa gleich dem Abstand zwischen der Abschlußseite25 der Ablagedüse23 , die mit einer beispielsweise ringförmigen Ablageöffnung24 versehen ist, und dem Keks3 ist. - Wie in
2b in Position II gezeigt, ist der Abstand zwischen der Seite 25 und der Oberseite von Keks3 etwa gleich d, was einen abgeschlossenen Raum erzeugt, in den das Produkt4 in Form einer Scheibe5' abgegeben ist. Die Differenz zwischen den Abständen e1 und e2 wird abhängig von Abstand d, der die Höhe der Scheibe5' definiert, so gewählt, daß die Cremescheibe5' die gewünschte Fläche auf dem Keks einnimmt. - Am Ende der Ablagephase (
2b , Position II) wird die Cremescheibe5' mit einer Schneidevorrichtung wie einem Fadenschneider40 , der mit einem Schneiddraht (41 ) versehen ist, der in eine Auf- und Abbewegung versetzt wird, vom Ablagekopf abgetrennt. So erhält man (2c , Position III) einen Keks3 , auf dem ein kleine Produktscheibe5' abgelegt ist, deren Oberseite parallel zum Keks liegt. - Um ein Sandwich zu erhalten genügt es, auf die Scheibe
5' einen zweiten Keks3 zu legen, ohne daß man diesmal drücken muß, um eine seitliche Verteilung und ein Zerdrücken des Produkts zu erreichen. Dies erlaubt es, ein Endprodukt mit einer Füllung5' zu erhalten, deren äußerer Rand5'' relativ gleichmäßig ist, ohne daß man auf die Komplexität einer Technik wie die der Schablone zurückgreifen muß. - Wie oben zu sehen war, eignet sich das Verfahren zur Ablage aller pastösen, halbpastösen oder halbflüssigen Nahrungsmittelprodukte, die sich mit einer Pumpe verteilen lassen. Das Verfahren eignet sich insbesondere für empfindliche Produkte wie gequollene Cremes, und es erlaubt ferner, Produkte mit Einschlüssen, beispielsweise Haselnüssen, Fruchtstücken usw. zu verteilen.
- Außerdem ist die volumetrische Dosierung genau. Da die Ablage tatsächlich nicht mit einer Druckausübung einhergeht, die die Struktur des Produkts, insbesondere die Bläschenbildung, beeinträchtigt, und da durch den fehlenden Druck jede Ausdehnung von Bauteilen, aus denen der Ablagekopf
10 , insbesondere der Balg besteht, vermieden wird, verformt sich der Ablagekopf10 bei der Ablage nicht und man ist sicher, daß man eine genaue und gleichmäßige Dosierung erhält. - Die Ablage kann wie beschrieben auf einem Träger wie einem Keks oder einer Genoise usw. erfolgen, aber sie kann auch direkt auf dem Band
1 durchgeführt werden. In diesem Fall kann es sich bei dem Nahrungsmittelprodukt insbesondere um einen rohen Teig handeln, was dazu führt, daß das Verfahren zur Herstellung roher Teigstücke verwendet werden kann. - Aufgrund dessen, daß der obere Keks
3 bei der Ausführungsform der2a bis2c aufgebracht wird, ohne daß auf die Scheibe5' Druck ausgeübt wird, kann dieser ein mit durchgehenden Öffnungen versehener durchbrochener Keks sein. Das Verfahren erlaubt also eine bemerkenswerte Erweiterung der Skala an Produkten, die mit der gleichen Apparatur hergestellt werden können.
Claims (20)
- Verfahren zur Ablage eines pumpfähigen, nichtflüssigen Nahrungsmittelprodukts auf einer Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Zyklus ausführt, der umfaßt: – eine Verkleinerung des Volumens eines Ablagekopfs (
10 ), der wenigstens eine Ablageöffnung (14 ,24 ) aufweist, um eine bestimmte Menge, so daß eine kalibrierte Menge des Nahrungsmittelprodukts (4 ) abgegeben wird; – eine Vergrößerung dieses Volumens um dieselbe bestimmte Menge, um wieder auf das Anfangsvolumen zu gelangen; – und dadurch, daß der Ablagekopf (10 ) kontinuierlich bei einer solchen Durchsatzmenge mit dem Nahrungsmittelprodukt gespeist wird, daß die bei jedem Zyklus abgegebene Menge gleich der bestimmten Menge ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablagekopf (
10 ) einen Kanalbereich (11 ) aufweist, dessen Länge verändert werden kann, um die Volumenverkleinerung und -vergrößerung zu gewährleisten. - Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalbereich (
11 ) einen Balg (15 ) aufweist, dessen Länge verändert wird, um die Volumenverkleinerung und – vergrößerung zu bewerkstelligen. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablage auf einer in Bewegung befindlichen Fläche (
1 ,3 ) erfolgt, und dadurch, daß der Ablagekopf (10 ) in eine Bewegung versetzt wird, die es ihm erlaubt, der Verschiebung der in Bewegung befindlichen Fläche (1 ,3 ) zumindest im Augenblick der Ablage zu folgen. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Ablagekopfs (
10 ) eine Schwingbewegung ist, deren Periode gleich der Periode eines Ablagezyklus ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegung befindliche Fläche ein Ablageförderband (
1 ) ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegung befindliche Fläche ein Nahrungsmittelträger (
3 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Nahrungsmittelträger (
3 ) ein Keks oder eine Waffel ist. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Schritt für die Ablage eines zweiten Nahrungsmittelträgers (
3 ) auf das Nahrungsmittelprodukt beinhaltet. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ablage der Abstand zwischen dem Ablagekopf und der Fläche derart ist, daß das abgelegte Produkt wenigstens eine Haube bildet, die sich vom Ablagekopf (
10 ) bei dessen erneutem Anheben trennt. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablage mit einem solchen Abstand (d) zwischen dem Ablagekopf und der Fläche erfolgt, daß die abgegebene Menge in Form einer Scheibe (
5 ) vorliegt, deren Höhe etwa gleich dem Abstand (d) zwischen dem Ablagekopf (10 ) und der Fläche (1 ,3 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Fadenschneider (
40 ,41 ) einsetzt, um die Scheibe (5 ) nach der Ablage vom Ablagekopf (10 ) zu trennen. - Vorrichtung zur Ablage eines pumpfähigen, nichtflüssigen Nahrungsmittelprodukts auf einer Fläche mit Hilfe eines Ablagekopfes, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablagekopf (
10 ) eine Antriebsvorrichtung (20 ,30 ) aufweist, um das Volumen des Ablagekopfes (10 ) entsprechend einem Zyklus, der nacheinander eine Verkleinerung und eine Vergrößerung der besagten bestimmten Menge des Volumens des Ablagekopfes (10 ) umfaßt, um eine bestimmte Menge zu variieren, so daß bei jedem Zyklus die bestimmte Menge des Nahrungsmittelprodukts (4 ) abgegeben wird, und dadurch, daß sie eine Vorrichtung (P) zum kontinuierlichen Speisen des Ablagekopfes (10 ) mit dem Nahrungsmittelprodukt (4 ) bei einer Durchsatzmenge aufweist, die den bei den aufeinanderfolgenden Zyklen abgegebenen Mengen entspricht. - Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablagekopf (
10 ) einen Kanalbereich (11 ) mit variabler Länge aufweist, der mit der Antriebsvorrichtung (20 ,30 ) zusammenarbeitet, um die besagte Volumenänderung zu bewerkstelligen. - Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalbereich (
11 ) einen Balg (15 ) beinhaltet, der mit der Antriebsvorrichtung (20 ,30 ) zusammenarbeitet, um die besagte Volumenänderung zu bewerkstelligen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung eine translatorisch bewegliche Platte (
30 ) aufweist, die mit dem Ablagekopf (10 ) zusammenarbeitet, um dessen Volumen zu variieren. - Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Platte (
30 ) wenigstens zwei Ablagevorrichtungen (10 ) gemeinsam ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ablagevorrichtung (
10 ) benachbart zu einer in Bewegung befindlichen Fläche (1 ,3 ) befindet, auf der die Ablage erfolgen soll. - Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mitnahmeeinrichtung beinhaltet, um den Ablagekopf (
10 ) in eine derartige Schwingbewegung zu versetzen, daß der Ablagekopf (10 ) der Verschiebung der in Bewegung befindlichen Fläche (1 ,3 ) wenigstens bei der Ablage folgt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Fadenschneider (
40 ,41 ) beinhaltet, der es erlaubt, das abgelegte Produkt (3 ,5 ) vom Ablagekopf (10 ) zu trennen.
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