EP1619296B1 - Verfahren zur Herstellung von graphischem Papier - Google Patents
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/0027—Screen-cloths
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Definitions
- the invention relates to a process for the production of graphic paper.
- the properties of wear volume in particular for use in the forming section, the properties of wear volume (increase in transit time), marking tendency, printability, stability and thickness determine the suitability for concrete different purposes.
- these properties are determined by the choice of bindings used.
- a method of producing graphic paper in which the graphic paper is produced at a machine speed of greater than 1200 m / min and a forming fabric having a thickness of less than 0.75 mm is used, the forming fabric comprising warp threads and weft threads has, which under formation of a Web pattern are interwoven, wherein the weave pattern is writable by juxtaposition of the smallest repeating units and wherein the weave per repeat unit has at least 26 warps and is formed alone or in combination by: at least one textile plain weave and / or at least one derivative of a textile plain weave and / or at least an extension of a basic textile bond.
- the above-mentioned forming fabric is used for the production of graphic paper because markings adversely affect the appearance of paper and its printability in graphic papers and the marking tendency is greatly reduced by the above-mentioned forming fabric, for example, due to its almost free and irregular distribution of its setting points ,
- a 30-strand Kettrapport is formed by combining a 10-strand satin weave, a 10-strand weft-sided wide-weave weave, and a 10-strand cross-twill weave.
- the% ratio of minimum chain elevation points to the number of possible binding points is between 100% and 2% for a shank number range of a minimum of 2 to a maximum of 56 shanks.
- The% ratio of minimum possible chaining points to the number of maximum chaining points within a repeat unit is also within this range.
- the o.g. said difference value is achieved by a weave pattern which has at least 26 warp threads per repeat unit.
- An extension of a basic textile weave is created by adding one or more warp headers to the already existing binding points of a weft weave. This can be done in the longitudinal or transverse direction, up, down, right or left. The same bonds arise when points are taken away from a chain-sided basic weave. This binding change is also referred to as reinforcement, while this process must not be confused with the addition of other thread systems.
- the plain weave can not be extended. Extensions are based on the twill weave as a plain weave, a weft-side Breitgratgroper K2 / 4Z or a kett researcher Breitgratgroper K4 / 2Z.
- a basic textile weave can also be changed via leads.
- the weave pattern per repeat unit is formed by at least 28 or 30 or 40 or 50 or more warp threads.
- the basic textile bindings are a plain weave or a twill weave or an atlas weave.
- the weave pattern it is possible for the weave pattern to be formed by a warp layer and a weft layer or by a warp layer and two weft layers.
- the weave pattern is formed by two warp layers and one weft layer or by two warp layers and two weft layers.
- the weave pattern is formed by three warp layers and two weft layers.
- a preferred embodiment of the invention therefore provides that the weave pattern by weaving a paper-side warp with a paper-side weft layer and by weaving a machine-side warp with a machine-side weft position and by interweaving running in warp or weft binding threads with paper-side weft or warp under Formation of connection points and with machine-side shot or Warp threads is formed to form setting points.
- Such paper machine screens are referred to as double-layer screens.
- the binding threads are interwoven with the paper-side weft or warp threads in such a way that the pattern formed by interweaving of paper-side warp and weft threads is continued by them.
- Such sieves are referred to as SSB sieves.
- setting points provide a significant contribution to the tendency to mark in SSB sieves.
- markings are particularly visible when they are arranged in a regular structure. Due to the high number of warp threads and the associated almost free possibility of weaves a nearly free and irregular arrangement of tying and Abbindeeng is possible, whereby the tendency to mark can be significantly reduced.
- a marking tendency of the forming fabric becomes highly visible, since a marking often continues over the entire width of the paper web. Due to the almost free possibility of the combination of fabric weaves and the possibility of almost free and irregular arrangement of setting or tethering points, it is possible to design the forming fabric according to the invention preferably in a width of greater than 8 meters. Accordingly, a preferred embodiment of the invention provides that the forming fabric has a width greater than 8 meters.
- Matrix 1 V n plain weave extension derivation Combination extension / derivation Binding style paper side X Binding type machine side X Tie Point Tie Shot X
- the paper-side weave structure is formed by a plain weave, for example by a plain weave.
- the machine-side weave structure is also formed by a plain weave, for example, by an atlas weave.
- the weave pattern of the bonding points is formed by a combination of ground weave, its extension and its derivation.
- Matrix 2 V n plain weave extension derivation Combination extension / derivation Binding style paper side X Binding type machine side X Tie Point Tie Shot X
- the paper-side weave structure is formed by a plain weave, for example by a plain weave.
- the machine-side weave structure is formed by the extension of a plain weave, for example, by an 8-tie weft-side double satin weave.
- the weaving pattern of the bonding points becomes a combination of ground weave, its extension and its derivation, such as from a 5-strand atlas binding with slope 2, a 5-strand atlas binding with slope 3 and a modified 5-stranded cross twill, formed.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von graphischem Papier.
- Bei Papiermaschinenbespannungen insbesondere für den Einsatz in der Formierpartie wird durch die Eigenschaften Verschleißvolumen (Erhöhung der Laufzeit), Markierungsneigung, Bedruckbarkeit, Stabilität und Dicke die Eignung für konkrete unterschiedliche Einsatzzwecke festgelegt. Bei gewobenen Papiermaschinenbespannungen werden diese Eigenschaften durch die Auswahl der verwendeten Bindungen festgelegt.
- Insbesondere aufgrund von gestiegenen Kundenanforderungen bzgl. Papierqualität und der Tendenz zu immer schneller laufenden und breiteren Papiermaschinen besteht für Papiermaschinenbespannungen der kommenden Generation zunehmend die Anforderung, diese flexibel an den jeweiligen Einsatzzweck anpassen zu können.
- Aus der
US 5,826,627 und derUS 6,202,705 sind Formiersiebe bekannt, deren Webmuster aus 32 bzw. 36 Schäften gebildet sind. - Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von graphischen Papieren vorzuschlagen.
- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gelöst.
- Gemäß Patentanspruch 1 wird ein Verfahren zur Herstellung von graphischem Papier vorgeschlagen, bei dem das graphische Papier bei einer Maschinengeschwindigkeit von größer 1200 m/min hergestellt wird und ein Formiersieb mit einer Dicke von kleiner 0,75 mm verwendet wird, wobei das Formiersieb Kettfäden und Schussfäden hat, welche unter Bildung eines Webmusters miteinander verwoben sind, wobei das Webmuster durch Aneinanderreihung von kleinsten Wiederholeinheiten beschreibbar ist und wobei das Webmuster pro Wiederholeinheit zumindest 26 Kettfäden aufweist und allein oder in Kombination gebildet wird durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung.
- Die Verwendung des oben genannten Siebs wirkt sich bei hohen Geschwindigkeiten positiv auf die Markierungsneigung aus, da die Entwässerungszeiten kürzer werden und damit auch die für die Entwässerung notwendigen Entwässerungsdrücke. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, eine möglichst "inhomogene" Gleichmäßigkeit (darunter ist bspw. eine unregelmäßige, d.h. keinem regelmäßigen Muster folgende Verteilung der Anbinde- oder Abbindepunkte zu sehen, welche keine Konzentrationsstellen aufweist) im Gewebe zu erzielen um die Markierung zu reduzieren.
- Das oben genannte Formiersieb wird zur Herstellung von graphischem Papier verwendet, da sich bei graphischen Papieren Markierungen negativ auf das Erscheinungsbild des Papiers und dessen Bedruckbarkeit auswirken und durch das oben genannte Formiersieb bspw. aufgrund seiner nahezu freien und unregelmäßigen Verteilung seiner Abbindepunkte die Markierungsneigung stark reduziert ist.
- Die bisherigen Limitierungen, welche über die fehlende Anzahl von Kettfäden existent waren und welche über "Kompromiss beladene" Bindungen kompensiert wurden können nun über eine anwendungsspezifische Kombination von Grundbindungen und Erweiterungen / Ableitungen von Grundbindungen gelöst werden. Dabei ermöglicht die hohe Anzahl von Kettfäden (≥ 26 Schäfte; für die weitere Diskussion werden die Begriffe Schaftzahl und Anzahl der Kettfäden gleichbedeutend verwendet) eine nahezu freie Kombination der Bindungen untereinander.
- Hierbei können sowohl in einer Wiederholeinheit Grundbindungen und Erweiterungen / Ableitungen derselben Grundbindung miteinander kombiniert werden, d.h. bspw. 30-schäftiger Kettrapport mit 15-schäftige Atlasbindung kombiniert mit einer 15-schäftigen Doppelatlasbindung
- Es sind aber auch Mischformen denkbar. So wird bspw. ein 30-schäftiger Kettrapport durch Kombination einer 10-schäftigen Atlasbindung, einer 10-schäftigen schussseitigen Breitgratköperbindung und einer 10-schäftigen Kreuzköperbindung gebildet.
- Zur Erläuterung des Vorteils der nahezu freien Kombinationsmöglichkeiten von Bindungen soll folgendes Beispiel dienen: In einer Wiederholeinheit liegt das %-Verhältnis minimaler Ketthebungspunkte zur Anzahl möglicher Bindepunkte bei einer Schaftanzahlsspanne von minimal 2 bis maximal 56 Schäften zwischen 100% und 2%. Das %-Verhältnis minimal möglicher Ketthebungspunkte zu Anzahl maximaler Ketthebungspunkte liegt innerhalb einer Wiederholeinheit ebenfalls in dieser Spanne.
- Wird die Differenzgröße zwischen der minimalen Anzahl von Ketthebungspunkten zu maximaler Anzahl von Ketthebungspunkten und minimalen Anzahl von Ketthebungspunkten zur Anzahl möglicher Bindepunkte gebildet, so ergibt sich, dass sich ab einem Differenzwert von weniger als 0,15% ein optimales Verhältnis im Bezug auf die Verteilung der Einzelpunkte und somit möglicher Markierneigung des Siebes im Papier ergibt.
- Der o.g. genannte Differenzwert wird durch ein Webmuster erreicht, welches pro Wiederholeinheit zumindest 26 Kettfäden aufweist.
- Eine Erweiterung einer textilen Grundbindung entsteht, indem man den bereits vorhandenen Bindepunkten einer Schussbindung jeweils einzelne oder auch mehrere Ketthebungen hinzufügt. Dieses Ansetzen kann in Längs- oder Querrichtung, nach oben, unten, rechts oder links erfolgen. Die gleichen Bindungen entstehen, wenn von einer kettseitigen Grundbindung Punkte weggenommen werden. Diese bindungstechnische Veränderung bezeichnet man auch als Verstärkung, dabei darf dieser Vorgang nicht mit dem Hinzufügen weiterer Fadensysteme verwechselt werden. Die Leinwandbindung kann nicht erweitert werden. Bsp. für Erweiterungen sind, basierend auf der Köperbindung als Grundbindung ein schussseitiger Breitgratköper K2/4Z oder ein kettseitiger Breitgratköper K4/2Z.
- Eine textile Grundbindung kann ebenso über Ableitungen verändert werden. Es gibt beispielsweise die Möglichkeit der Versatzänderung, der Vervielfachung von einzelnen Fäden oder Fadengruppen, der Spiegelung oder der Verschiebung einzelner Bindungspassagen.
- Normalerweise vergrößert sich hierdurch der Rapport, im Kettrapport befinden sich dann mehrere gleich bindende Fäden, die entsprechend auch auf dieselben Schäfte genommen werden können. Damit entstehen gemusterte Schafteinzüge. Bsp. für Ableitungen sind, basierend auf der Leinwandbindung als Grundbindung ein glatter Querrips RQ2/2 oder ein gemischter Querrips RQ3/2/1/3/2/1.
- Um die Variationsmöglichkeit weiter zu erhöhen und somit die Möglichkeit der nahezu freien Kombination von Gewebebindungen entsprechend den Anforderungen des Kunden zu ermöglichen, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass das Webmuster pro Wiederholeinheit durch zumindest 28 oder 30 oder 40 oder 50 oder mehr Kettfäden gebildet wird.
- Bei den textilen Grundbindungen handelt es sich um eine Leinwandbindung oder eine Köperbindung oder eine Atlasbindung.
- Aus den o.g. Grundbindungen und entsprechenden Erweiterungen bzw. Ableitungen (von denen nur einige zur Erläuterung der Prinzipien beispielhaft gezeigt werden) können nun die den Anforderungen des Kunden entsprechenden Gewebebindungen kombiniert werden.
- Hierbei ist es sowohl möglich, dass das Webmuster durch eine Kettlage und eine Schusslage oder durch eine Kettlage und zwei Schusslagen gebildet wird.
- Des weiteren ist es möglich, dass das Webmuster durch zwei Kettlagen und eine Schusslage oder durch zwei Kettlagen und zwei Schusslagen gebildet wird.
- Darüber hinaus ist es möglich, dass das Webmuster durch drei Kettlagen und zwei Schusslagen gebildet wird.
- Da an die Papierseite einer Papiermaschinenbespannung in Bezug zur Maschinenseite unterschiedliche Anforderungen gestellt werden, - auf der Papierseite wird bspw. bei einem Formiersieb die Faserstoffbahn gebildet, wohingegen an die Maschinenseite insbesondere hohe Anforderungen an die Verschleißfestigkeit gestellt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht deshalb vor, dass das Webmuster durch Verweben einer papierseitigen Kettlage mit einer papierseitigen Schusslage und durch Verweben einer maschinenseitigen Kettlage mit einer maschinenseitigen Schusslage sowie durch Verweben von in Kett- oder Schussrichtung verlaufenden Bindefäden mit papierseitigen Schuss- bzw. Kettfäden unter Bildung von Anbindepunkten und mit maschinenseitigen Schuss- bzw. Kettfäden unter Bildung von Abbindepunkten gebildet wird. Solche Papiermaschinensiebe werden als zweilagige Siebe bezeichnet.
- Insbesondere zur Verbesserung der Markierungsneigung werden die Bindefäden, abhängig davon ob diese in Kett- oder Schussrichtung verlaufen, derart mit den papierseitigen Schuss- oder Kettfäden verwoben, dass durch diese das durch Verweben von papierseitigen Kett- und Schussfäden gebildete Muster fortgesetzt wird. Solche Siebe werden als SSB Siebe bezeichnet.
- Insbesondere Abbindepunkte liefern bei SSB Sieben einen wesentlichen Beitrag zur Markierungsneigung. Hierbei werden Markierungen insbesondere dann sichtbar, wenn diese in einer regelmäßigen Struktur angeordnet sind. Durch die hohe Anzahl von Kettfäden und die damit verbundene nahezu freie Möglichkeit der Gewebebindungen ist auch eine nahezu freie und unregelmäßige Anordnung der Anbinde- und Abbindepunkte möglich, wodurch die Markierungsneigung erheblich reduziert werden kann.
- Bei zweilagigen Papiermaschinenbespannungen, mit d.h. bspw. zwei Kett- und zwei Schusslagen, mit Bindefäden und einem papierseitigen Webmuster und einem maschinenseitigen Webmuster sind folgende Möglichkeiten des Aufbaus denkbar:
- das durch Verweben der papierseitigen Kett- und Schussfäden gebildete papierseitige Webmuster wird allein oder in Kombination gebildet durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung,
- das durch Verweben der maschinenseitigen Kett- und Schussfäden gebildete maschinenseitige Webmuster wird allein oder in Kombination gebildet durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung,
- das durch Verweben der Bindefäden mit den papierseitigen Kett- oder Schussfäden gebildete Muster der Anbindepunkte wird allein oder in Kombination gebildet durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung,
- das durch Verweben der Bindefäden mit den maschinenseitigen Kett- oder Schussfäden gebildete Muster der Abbindepunkte wird allein oder in Kombination gebildet durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung.
- Insbesondere bei breiten Papierbahnen wird eine Markierungsneigung des Formiersiebs stark sichtbar, da sich eine Markierung oftmals über die gesamte Breite der Papierbahn fortsetzt. Durch die nahezu freie Möglichkeit der Kombination von Gewebebindungen und die Möglichkeit der nahezu freien und unregelmäßigen Anordnung der Abbinde- bzw. Anbindepunkte ist es möglich das erfindungsgemäße Formiersieb vorzugsweise in einer Breite von größer als 8 Meter auszulegen. Demzufolge sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass das Formiersieb eine Breite von größer als 8 Meter hat.
- Die Erfindung soll nachfolgend anhand zweier Matrizen erläutert werden, welche bevorzugte Ausführungsformen von Gewebebindungen für Formiersiebe mit zwei Kett- und zwei Schusslagen sowie mit Bindefäden zeigen. Die Matrizen 1 und 2 zeigen die Möglichkeit der Verwendung von Grundbindung, Ableitung, Erweiterungen oder Kombination derselben.
Matrix 1: Vn Grundbindung Erweiterung Ableitung Kombination Erweiterung/Ableitung Bindungsart Papierseite X Bindungsart Maschinenseite X Abbindepunkt Bindeschuss X - Gemäß Matrix 1 wird die papierseitige Webstruktur durch eine Grundbindung, bspw. durch eine Leinwandbindung gebildet. Des weiteren wird die maschinenseitige Webstruktur ebenfalls durch eine Grundbindung bspw. durch eine Atlasbindung gebildet. Um eine nahezu unregelmäßige Verteilung der Abbindepunkte zu erreichen, wird das Webmuster der Abbindepunkte durch eine Kombination aus Grundbindung, deren Erweiterung und deren Ableitung gebildet.
Matrix 2: Vn Grundbindung Erweiterung Ableitung Kombination Erweiterung / Ableitung Bindungsart Papierseite X Bindungsart Maschinenseite X Abbindepunkt Bindeschuss X - Gemäß Matrix 2 wird die papierseitige Webstruktur durch eine Grundbindung, bspw. durch eine Leinwandbindung gebildet. Des weiteren wird die maschinenseitige Webstruktur durch die Erweiterung einer Grundbindung bspw. durch eine 8-bindige schussseitige Doppelatlasbindung gebildet. Um eine nahezu unregelmäßige Verteilung der Abbindepunkte zu erreichen, wird das Webmuster der Abbindepunkte durch eine Kombination aus Grundbindung, deren Erweiterung und deren Ableitung, wie bspw. aus einer 5-schäftigen Atlasbindung mit Steigung 2, einer 5-schäftigen Atlasbindung mit Steigung 3 und einem modifizierten 5-schäftigen Kreuzköper, gebildet.
- Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern von einem Fachmann in vielfältiger Weise abgeändert und ergänzt werden kann.
Claims (13)
- Verfahren zur Herstellung von graphischem Papier, bei dem das graphische Papier bei einer Maschinengeschwindigkeit von größer als 1200m/min, bevorzugt von größer als 1500m/min hergestellt wird und ein Formiersieb Verwendung findet, welches eine Dicke von kleiner 0,75mm, bevorzugt von kleiner 0,7mm hat sowie Kettfäden und Schussfäden umfasst, welche unter Bildung eines Webmusters miteinander verwoben sind, wobei das Webmuster durch Aneinanderreihung von kleinsten Wiederholeinheiten beschreibbar ist und wobei das Webmuster pro Wiederholeinheit zumindest 26 Kettfäden aufweist und allein oder in Kombination gebildet wird durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung.
- Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Webmuster pro Wiederholeinheit durch zumindest 28 oder 30 oder 40 oder 50 oder mehr Kettfäden gebildet wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den textilen Grundbindungen um eine Leinwandbindung oder eine Köperbindung oder eine Atlasbindung handelt. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Webmuster durch eine Kettlage und eine Schusslage oder zwei Schusslagen gebildet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Webmuster durch zwei Kettlagen und eine Schusslage oder zwei Schusslagen gebildet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Webmuster durch drei Kettlagen und zwei Schusslagen gebildet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Webmuster durch Verweben einer papierseitigen Kettlage mit einer papierseitigen Schusslage und durch Verweben einer maschinenseitigen Kettlage mit einer maschinenseitigen Schusslage sowie durch Verweben von in Kett- oder Schussrichtung verlaufenden Bindefäden mit papierseitigen Schuss- bzw. Kettfäden unter Bildung von Anbindepunkten und mit maschinenseitigen Schuss- bzw. Kettfäden unter Bildung von Abbindepunkten gebildet wird. - Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch das Verweben der Bindefäden mit den papierseitigen Kett- oder Schussfäden das durch Verweben von papierseitigen Kett- und Schussfäden gebildete Muster fortgesetzt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das durch Verweben der papierseitigen Kett- und Schussfäden gebildete Muster allein oder in Kombination gebildet wird durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das durch Verweben der maschinenseitigen Kett- und Schussfäden gebildete Muster allein oder in Kombination gebildet wird durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das durch Verweben der Bindefäden mit den papierseitigen Kett- oder Schussfäden gebildete Muster allein oder in Kombination gebildet wird durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung. - Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das durch Verweben der Bindefäden mit den maschinenseitigen Kett- oder Schussfäden gebildete Muster allein oder in Kombination gebildet wird durch: zumindest eine textile Grundbindung und / oder zumindest eine Ableitung einer textilen Grundbindung und / oder zumindest eine Erweiterung einer textilen Grundbindung. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Formiersieb eine Breite von größer als 8 Meter hat.
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