{"id":170,"date":"2025-10-31T00:25:51","date_gmt":"2025-10-31T00:25:51","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/glossary\/multi-plane-balancing\/"},"modified":"2026-05-23T23:04:21","modified_gmt":"2026-05-23T23:04:21","slug":"multi-plane-balancing","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/multi-plane-balancing\/","title":{"rendered":"Was ist Mehrebenen-Auswuchten? Flexible Rotormethoden"},"content":{"rendered":"<h1>Mehrebenen-Auswuchten verstehen<\/h1>\n\t\t<section class=\"woocommerce hestia-shop products is-shortcode\" id=\"products\" data-sorder=\"hestia_shop\" >\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"hestia-shop-content\">\n\t\t\t<div class=\"row\" data-aos=\"fade-up\" >\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/balanset-1\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"card-image\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/product\/balanset-1\/\" title=\"Tragbares Auswuchtger\u00e4t und Schwingungsanalysator Balanset-1A\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-230x153.webp\" class=\"attachment-woocommerce_thumbnail 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title=\"Dynamisches Auswuchtger\u00e4t &quot;Balanset-1A&quot; OEM\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-230x153.webp\" class=\"attachment-woocommerce_thumbnail size-woocommerce_thumbnail\" alt=\"Balanset-1A-Lieferumfang mit Schnittstelleneinheit, Sensoren, Tachometer und Zubeh\u00f6r\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-230x153.webp 230w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-600x400.webp 600w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/\u0411\u0430\u043b\u043a\u043e\u043c\u041a\u0438\u0442-scaled-300x200.webp 300w, 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Diese Technik ist vorbehalten f\u00fcr <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/flexible-rotor\/\">flexible Rotoren<\/a> \u2014 Wellen, die sich im Betrieb merklich verbiegen, weil sie \u00fcber einer oder mehreren <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/critical-speed\/\">kritische Drehzahlen<\/a>. Wo <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/two-plane-balancing\/\">Zwei-Ebenen-Auswuchten<\/a> korrigiert vollst\u00e4ndig die statische und <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/couple-unbalance\/\">Momentenunwucht<\/a>, multi-plane balancing extends the same \u2014 das Mehrfl\u00e4chenauswuchten erweitert dieselbe <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/influence-coefficient\/\">Einflusskoeffizient<\/a> Logik zur Steuerung der komplexen Biegeformen \u2014 die <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/mode-shape\/\">Eigenformen<\/a> \u2014 die flexible Rotoren bei hoher Drehzahl annehmen.<\/p>\n<h2>1. Definition und Grundgedanke<\/h2>\n<p>Die Unwucht eines starren Rotors besteht aus nur zwei unabh\u00e4ngigen Komponenten, sodass sie durch zwei Korrekturebenen vollst\u00e4ndig beschrieben wird. Bei einem flexiblen Rotor verh\u00e4lt es sich anders: Wenn er sich verbiegt, entstehen neue Verteilungen von <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/centrifugal-force\/\">Zentrifugalkraft<\/a> Es scheint, als k\u00f6nnten zwei Ebenen dies nicht abbilden. Jeder Biegemodus, den der Rotor durchl\u00e4uft, hat seine eigene Auslenkungsform und erfordert ein eigenes Muster an Ausgleichsgewichten. Durch Hinzuf\u00fcgen weiterer Ebenen \u2013 drei, vier oder mehr \u2013 erh\u00e4lt der Analytiker gen\u00fcgend unabh\u00e4ngige \u201eAnkn\u00fcpfungspunkte\", um Korrekturen zu gestalten, die \u00fcber mehrere Moden und den gesamten Betriebsdrehzahlbereich hinweg wirken, nicht nur an einem bestimmten Lager oder bei einer bestimmten Drehzahl.<\/p>\n<h2>2. Wann ist Mehrfl\u00e4chenauswuchten erforderlich?<\/h2>\n<p>In einigen speziellen F\u00e4llen sind mehr als zwei Ebenen erforderlich:<\/p>\n<h3>Flexible Rotoren, die oberhalb der kritischen Drehzahl betrieben werden<\/h3>\n<p>Ein typisches Beispiel ist der lange, schlanke <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/flexible-rotor\/\">flexibler Rotor<\/a> das \u00fcber seiner ersten \u2013 und manchmal auch seiner zweiten oder dritten \u2013 kritischen Drehzahl l\u00e4uft. Typische Beispiele hierf\u00fcr sind:<\/p>\n<ul>\n<li>Dampf- und Gasturbinenrotoren<\/li>\n<li>Hochgeschwindigkeits-Kompressorwellen<\/li>\n<li>Papiermaschinenwalzen<\/li>\n<li>Gro\u00dfe Generatorrotoren<\/li>\n<li>Zentrifugenrotoren<\/li>\n<li>Hochgeschwindigkeitsspindeln<\/li>\n<\/ul>\n<p>Diese Rotoren verformen sich im Betrieb erheblich, und die Form dieser Verformung \u00e4ndert sich je nach Drehzahl und dem jeweils angeregten Modus. Zwei Korrekturebenen reichen einfach nicht aus, um die Schwingungen \u00fcber den gesamten Drehzahlbereich hinweg zu unterdr\u00fccken.<\/p>\n<h3>Sehr lange starre Rotoren<\/h3>\n<p>Selbst ein nominell <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/rigid-rotor\/\">starrer Rotor<\/a>, kann, wenn er im Verh\u00e4ltnis zu seinem Durchmesser extrem lang ist, von drei oder mehr Ebenen profitieren, um Schwingungen an mehreren Lagerstellen entlang der Welle zu minimieren.<\/p>\n<h3>Rotoren mit komplexer Massenverteilung<\/h3>\n<p>Bei Rotoren, die mehrere Scheiben, R\u00e4der oder Laufr\u00e4der in unterschiedlichen axialen Positionen tragen, muss jedes Element m\u00f6glicherweise einzeln ausgewuchtet werden, was nat\u00fcrlich zu einem Mehrfl\u00e4chenauswuchtverfahren f\u00fchrt.<\/p>\n<h3>Wenn sich das Auswuchten in zwei Ebenen als unzureichend erweist<\/h3>\n<p>Wenn durch eine Korrektur in zwei Ebenen die Lagerwerte zwar in den zul\u00e4ssigen Bereich gebracht werden, die Schwingungen an Zwischenpunkten jedoch weiterhin hoch bleiben \u2013 typischerweise aufgrund einer starken Durchbiegung in der Mitte der Spannweite zwischen den Lagern \u2013, ist diese nicht korrigierte Durchbiegung ein Hinweis darauf, dass weitere Korrekturebenen erforderlich sind.<\/p>\n<h2>3. Die Herausforderung: Dynamik flexibler Rotoren<\/h2>\n<p>Drei miteinander verflochtene Faktoren machen das Mehrfl\u00e4chenauswuchten zu einer echten Herausforderung.<\/p>\n<h3>Eigenformen<\/h3>\n<p>Wenn ein flexibler Rotor eine kritische Drehzahl durchl\u00e4uft, schwingt er in einem charakteristischen Muster, das als Schwingungsform bezeichnet wird. Bei der ersten Schwingungsform biegt sich die Welle zu einem einzigen sanften Bogen; bei der zweiten bildet sich eine S-Kurve mit einer <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/nodal-point\/\">Knoten<\/a> etwa in der Mitte der Spannweite; h\u00f6here Schwingungsmoden werden zunehmend komplexer. Jede Schwingungsmode erfordert eine eigene Verteilung der Korrekturgewichte, weshalb einfache Korrekturen bei einer einzigen Drehzahl oft versagen.<\/p>\n<h3>Drehzahlabh\u00e4ngiges Verhalten<\/h3>\n<p>Das Unwuchtverhalten eines flexiblen Rotors \u00e4ndert sich mit der Drehzahl drastisch. Eine Korrektur, die den Rotor bei einer bestimmten Drehzahl stabilisiert, kann bei einer anderen Drehzahl nutzlos \u2013 oder sogar sch\u00e4dlich \u2013 sein. Beim Mehrfl\u00e4chenauswuchten muss daher der gesamte Betriebsdrehzahlbereich ber\u00fccksichtigt werden, was h\u00e4ufig durch eine <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/bode-plot\/\">Bode-Diagramm<\/a> bei der jede Resonanz durchlaufen wird.<\/p>\n<h3>Kreuzkopplungseffekte<\/h3>\n<p>Ein Gewicht in einer beliebigen Ebene beeinflusst die Schwingung an <em>jede<\/em> Messort. Bei drei, vier oder mehr Ebenen wird das Geflecht der Wechselwirkungen weitaus dichter als die \u00fcbersichtliche 2\u00d72-Beziehung beim Zweifl\u00e4chenauswuchten, und der Verwaltungsaufwand \u00fcbersteigt bei weitem alles, was von Hand bew\u00e4ltigt werden kann.<\/p>\n<h2>4. Das Mehrfl\u00e4chenauswuchtverfahren<\/h2>\n<p>Das Verfahren ist eine direkte Erweiterung des <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/influence-coefficient\/\">Einflusskoeffizientenmethode<\/a> wird f\u00fcr zwei Ebenen verwendet.<\/p>\n<h3>Schritt 1 \u2013 Erstmessungen<\/h3>\n<p>Messen Sie die Schwingungen an mehreren Stellen entlang des Rotors \u2013 in der Regel an jedem Lager und manchmal auch an Zwischenpunkten \u2013 bei der jeweiligen Betriebsdrehzahl. Bei flexiblen Rotoren werden die Messungen oft bei mehreren Drehzahlen durchgef\u00fchrt, um jede Schwingungsform zu erfassen.<\/p>\n<h3>Schritt 2 \u2013 Definieren Sie die Korrekturebenen<\/h3>\n<p>Bestimmen Sie N Ausgleichsebenen, an denen Gewichte angebracht werden k\u00f6nnen, die entlang des Rotors an zug\u00e4nglichen Stellen wie Kupplungsflanschen, Radfelgen oder speziell angefertigten Ausgleichsringen verteilt sind.<\/p>\n<h3>Schritt 3 \u2013 Aufeinanderfolgende Probegewichtsl\u00e4ufe<\/h3>\n<p>Lauf N <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/test-run\/\">Probel\u00e4ufe<\/a>, jeweils mit einem einzigen <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/trial-weight\/\">Probegewicht<\/a> in einer Ebene. Bei vier Ebenen zum Beispiel:<\/p>\n<ul>\n<li>Durchlauf 1: Probegewicht nur in Ebene 1<\/li>\n<li>Durchlauf 2: Probegewicht nur in Ebene 2<\/li>\n<li>Durchlauf 3: Probegewicht nur in Ebene 3<\/li>\n<li>Durchlauf 4: Probegewicht nur in Ebene 4<\/li>\n<\/ul>\n<p>Bei jedem Durchlauf werden die Schwingungen an allen Sensorpositionen aufgezeichnet, wodurch eine vollst\u00e4ndige Einflusskoeffizientenmatrix entsteht, die beschreibt, wie sich jede Ebene auf jeden Messpunkt auswirkt.<\/p>\n<h3>Schritt 4 \u2013 Korrekturen berechnen<\/h3>\n<p>Die Software l\u00f6st ein System aus N simultanen komplexen Gleichungen zur Ermittlung der optimalen <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/correction-weight\/\">Korrekturgewichte<\/a> in jeder Ebene. Dies erfordert Matrixalgebra, die weit \u00fcber das Rechnen von Hand hinausgeht \u2013 spezielle Software ist unerl\u00e4sslich.<\/p>\n<h3>Schritt 5 \u2013 Installieren und \u00fcberpr\u00fcfen<\/h3>\n<p>Passen Sie alle berechneten Gewichte auf einmal an und \u00fcberpr\u00fcfen Sie das Ergebnis. Bei flexiblen Rotoren sollte die \u00dcberpr\u00fcfung den gesamten Betriebsdrehzahlbereich abdecken, um nachzuweisen, dass die Schwingungen bei jeder Drehzahl akzeptabel sind, mit einer abschlie\u00dfenden \u00dcberpr\u00fcfung, dass <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/residual-unbalance\/\">Restunwucht<\/a> die entsprechende Toleranz einh\u00e4lt.<\/p>\n<h2>5. Modales Auswuchten: Ein alternativer Ansatz<\/h2>\n<p>F\u00fcr hochflexible Rotoren, <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/modal-balancing\/\">modales Auswuchten<\/a> ist oft effektiver als der herk\u00f6mmliche Ansatz mit Einflusskoeffizienten. Anstatt bestimmte Drehzahlen ins Visier zu nehmen, zielt er auf bestimmte Schwingungsmoden ab: Durch die Berechnung von Gewichtsanordnungen, die den Eigenformen des Rotors entsprechen, lassen sich mit weniger Testl\u00e4ufen gute Ergebnisse erzielen. Der Nachteil ist, dass hierf\u00fcr ausgefeilte Analysewerkzeuge und ein tiefgreifendes Verst\u00e4ndnis der Rotordynamik erforderlich sind. In der Praxis werden die beiden Ans\u00e4tze oft miteinander kombiniert \u2013 die sogenannte <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/n-plus-2-method\/\">N+2-Methode<\/a> kombiniert modale Erkenntnisse mit Korrekturen der Einflusskoeffizienten und nutzt dabei N Ebenen zur Erfassung der relevanten Moden sowie zwei weitere Ebenen f\u00fcr die Starrk\u00f6rperanteile (statisch und dynamisch).<\/p>\n<h2>6. Komplexit\u00e4t und praktische \u00dcberlegungen<\/h2>\n<p>Das Auswuchten in mehreren Ebenen ist in jeder Hinsicht deutlich anspruchsvoller als das Auswuchten in zwei Ebenen.<\/p>\n<h3>Anzahl der Probel\u00e4ufe<\/h3>\n<p>Die Anzahl der Testl\u00e4ufe steigt proportional zur Anzahl der Ebenen. Ein Auswuchten in vier Ebenen erfordert vier Testl\u00e4ufe sowie den Ausgangslauf und den Kontrollmesslauf \u2013 insgesamt sechs Starts und Stopps \u2013, was zus\u00e4tzliche Kosten, Zeitaufwand und Verschlei\u00df an der Maschine und ihren Lagern verursacht.<\/p>\n<h3>Mathematische Komplexit\u00e4t<\/h3>\n<p>Die Bestimmung von N Gewichten bedeutet die Inversion einer N\u00d7N-Matrix, was rechenintensiv ist und zu numerischer Instabilit\u00e4t f\u00fchren kann, wenn die Daten verrauscht sind oder die Ebenen ung\u00fcnstig platziert sind.<\/p>\n<h3>Messgenauigkeit<\/h3>\n<p>Da die L\u00f6sung auf vielen simultanen Gleichungen beruht, wirken sich Messfehler und Rauschen st\u00e4rker aus als beim Zweiebenen-Auswuchten. Hochwertige Sensoren, eine saubere Montage und eine sorgf\u00e4ltige Datenerfassung sind daher unabdingbar.<\/p>\n<h3>Zug\u00e4nglichkeit der Korrekturebene<\/h3>\n<p>Es kann schwierig sein, N zug\u00e4ngliche und effektive Ebenenstandorte zu finden, insbesondere bei Maschinen, die urspr\u00fcnglich nicht f\u00fcr das Mehrebenen-Auswuchten ausgelegt wurden.<\/p>\n<h2>7. Hardware- und Softwareanforderungen<\/h2>\n<p>Ein Auftrag mit mehreren Ebenen erfordert:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Fortschrittliche Auswuchtsoftware:<\/strong> in der Lage, N\u00d7N-Einflusskoeffizientenmatrizen zu verarbeiten und Systeme komplexer Vektorgleichungen zu l\u00f6sen.<\/li>\n<li><strong>Mehrere Vibrationssensoren:<\/strong> idealerweise mindestens N <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/accelerometer\/\">Beschleunigungsaufnehmer<\/a>, jeweils eines pro Messstelle, wobei manche Ger\u00e4te mit weniger auskommen, indem sie zwischen den Messdurchl\u00e4ufen neu positioniert werden.<\/li>\n<li><strong>Ein Tachometer oder <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/keyphasor\/\">Keyphasor<\/a>:<\/strong> unverzichtbar f\u00fcr eine genaue <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/phase\/\">Phase<\/a> Messung.<\/li>\n<li><strong>Erfahrenes Personal:<\/strong> Diese Komplexit\u00e4t erfordert Techniker mit einer fundierten Ausbildung in <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/rotor-dynamics\/\">Rotordynamik<\/a> und <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/vibration-analysis\/\">Schwingungsanalyse<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>8. Wo tragbares Zweiebenen-Auswuchten zum Einsatz kommt<\/h2>\n<p>Man sollte sich \u00fcber die Abgrenzung im Klaren sein. Die \u00fcberwiegende Mehrheit der industriellen Rotoren ist starr und kann vollst\u00e4ndig durch Ein- oder Zweiebenen-Auswuchten versorgt werden. <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/feldstarkenausgleich\/\">Feldauswuchten<\/a> \u2014 genau die Aufgabe, die ein tragbares Zweikanal-Messger\u00e4t wie das <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/produkt\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> vor Ort, in den maschineninternen Lagern, ohne Demontage. Das Mehrfl\u00e4chenauswuchten ist die spezielle L\u00f6sung f\u00fcr wirklich flexible Rotoren, die oberhalb der kritischen Drehzahl laufen. Eine bew\u00e4hrte Vorgehensweise besteht darin, mit einem korrekten Zweifl\u00e4chenauswuchten und einer gr\u00fcndlichen Diagnose zu beginnen; erst wenn Restschwingungen in der Mitte der Spannweite belegen, dass der Rotor nachgibt \u2013 und nicht nur unausgewuchtet ist oder <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/misalignment\/\">falsch ausgerichtet<\/a> \u2014 sind die zus\u00e4tzlichen Kosten und der Mehraufwand durch weitere Ebenen dann gerechtfertigt.<\/p>\n<h2>9. Typische Anwendungsbereiche<\/h2>\n<p>Das Mehrfl\u00e4chenauswuchten ist in Branchen, in denen Hochgeschwindigkeitsmaschinen zum Einsatz kommen, gang und g\u00e4be:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Stromerzeugung:<\/strong> gro\u00dfe Dampf- und Gasturbinen-Generatoranlagen.<\/li>\n<li><strong>Petrochemie:<\/strong> Hochgeschwindigkeits-Kreiselkompressoren und Turboexpander<\/li>\n<li><strong>Zellstoff und Papier:<\/strong> lange Trocknerwalzen und Kalanderwalzen.<\/li>\n<li><strong>Luft- und Raumfahrt:<\/strong> Rotoren f\u00fcr Flugzeugtriebwerke und Turbomaschinen.<\/li>\n<li><strong>Herstellung:<\/strong> Hochgeschwindigkeitsspindeln f\u00fcr Werkzeugmaschinen.<\/li>\n<\/ul>\n<p>In jedem Fall rechtfertigt sich die Investition in das Mehrfl\u00e4chenauswuchten durch die kritische Bedeutung der Anlage, die schwerwiegenden Folgen eines Ausfalls und die Effizienzsteigerung, die durch den Betrieb mit m\u00f6glichst geringen Schwingungen erzielt wird.<\/p>\n<hr>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/de\/glossary\/\">\u2190 Zur\u00fcck zum Hauptindex<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Lernen Sie mehr \u00fcber das Mehrebenen-Auswuchten, eine fortschrittliche Technik, bei der drei oder mehr Korrekturebenen f\u00fcr flexible Rotoren und komplexe Maschinen zum Einsatz kommen, die oberhalb kritischer Drehzahlen arbeiten.<\/p>","protected":false},"featured_media":0,"template":"","meta":{"ai_generated_summary":"","footnotes":""},"categories":[109,111],"tags":[],"class_list":["post-170","glossary","type-glossary","status-publish","hentry","category-glossary","category-rotor-balancing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/170","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary"}],"about":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/glossary"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/170\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":101439,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/170\/revisions\/101439"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=170"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=170"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=170"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}