CN112253888A - 一种整体式排水管道紫外光修复设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种整体式排水管道紫外光修复设备，包括沿管道进行行走的修复车架，所述修复车架一端为行走头端，另一端为行走尾端，所述车架在所述行走尾端设置有覆膜组件，所述覆膜组件包括将紫外线光敏固化材料向管道内壁扩张的扩张架、将紫外线光敏固化材料抵紧于管道内壁的抵紧轮组，所述修复车架在覆膜组件靠近所述行走尾端的一端设置有呈周向排布的紫外光发射组件。本申请具有方便多处破损的管道的修复，修复效果好，修复效率高等特点。

Description

一种整体式排水管道紫外光修复设备
技术领域
本申请涉及管道修复技术领域，尤其是涉及一种整体式排水管道紫外光修复设备。
背景技术
目前，管线紫外线修复技术在西方发达国家的许多污水管线和自来水管线均有一百多年的历史。紫外线原位固化修复技术在国际上属于先进技术，紫外线原位固化修复技术的出现，极大的缩减了整个排水管道修复的社会成本，运用智能修复机器人修复管道，可以做到不开挖土方，无粉尘排放，无噪音污染，修复速度快，对生态环境保护，控制雾霾的形成具有重要意义。目前紫外线原位固化修复技术在我国暂时属于起步阶段，随着对紫外线原位固化修复技术的发展，研究相匹配的智能修复设备具有重大意义，是填补国内紫外线原位固化修复技术的空白，可以形成国内的自主管道修复体系，减少对国外管道修复设备的依赖，有利与建设和健全我国管道建设体系的综合管理系统，形成统一的周密的管道修复系统，促进非开挖行业的社会效应的普及，使得非开挖行业再一次进步。
现有专利公告号：CN109868882B《一种排水管道局部修复系统及方法》公开了一种排水管道局部修复系统及方法，包括控制系统、驱动系统、风机和为井上系统与井下系统提供动力源的发电机组；井下系统包括CCTV管道检测机器人和光固化修补器；驱动系统驱动光固化修补器在管道内部移动并检测诊断管道内部，检测到管道内部存在破损点后向控制系统发送信号，驱动系统驱动光固化修补器移动至破损点后，风机向光固化修补器输送风量，光固化修补器依次启动紫外线灯修补管道内部的破损点。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述方案中在修复管道时，先要对管道的内壁进行检测，确定待修复点后，将套设有紫外线光敏固化材料和常温点位修补材料的固化修补器下入管道内，进行紫外光固化修复，但将固化修补器下入管道内时，需要将管道的侧壁打通，从而将固化修补器放入管道内，同时需要进行二次打通，通过外部的动力机构带动固化修补器在管道内行走，使得当管道内具有多处待修复点，且相邻待修复点的间距较大时，采用上述方案中进行修复将会比较麻烦。
发明内容
为了方便管道内多处破损点的修复，本申请提供一种整体式排水管道紫外光修复设备。
本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种整体式排水管道紫外光修复设备，包括沿管道进行行走的修复车架，所述修复车架一端为行走头端，另一端为行走尾端，所述车架在所述行走尾端设置有覆膜组件，所述覆膜组件包括将紫外线光敏固化材料向管道内壁扩张的扩张架、将紫外线光敏固化材料抵紧于管道内壁的抵紧轮组，所述修复车架在覆膜组件靠近所述行走尾端的一端设置有呈周向排布的紫外光发射组件。
通过采用上述技术方案，当采用上述修复设备对管道内壁进行修复时，将修复车架直接放置于管道内，使得其行走头端朝向管道内，将紫外线光敏固化材料套在扩张架周侧，使得修复设备在管道内行走，当行走至待修复点时，使得扩张架向外扩张，从而将紫外线光敏固化材料抵接在管道内壁，再通过抵紧轮组将紫外线光敏固化材料抵紧在管道内壁，此时通过紫外光发射组件照射紫外光至紫外线光敏固化材料，从而使得紫外线光敏固化材料固化，从而将待修复的管道进行固化修补，扩展架和抵紧轮组复位后，使得修复设备从管道内行走出，然后套设紫外线光敏固化材料，准备进行下一次修复。该方案使得修复设备在管道内行走，并不需要外部的辅助便可进行固化修复，更加方便，同时当面对管道内的多处破损时，可通过该修复设备逐一进行修复，不需要在管道侧端再进行多次破坏，更加方便。
优选的，所述修复车架在所述行走头端设置有行走组件，所述行走组件包括转动设置于所述修复车架周侧的支撑架以及转动设置于所述支撑架远离所述修复车架一端且抵紧于管道内壁的滚轮，所述支撑架侧端设置有第一调节片，所述修复车架侧端设置有滑移抵接并通过螺栓固定于所述第一调节片侧端的第二调节片。
通过采用上述技术方案，通过滚轮抵紧在管道内壁转动，从而带动修复车架在管道内行走，支撑架转动连接在修复车架侧端，第一调节片和第二调节片滑移抵接并通过螺栓固定，使得支撑架的转动角度可调，从而使得该修复设备可在一定范围内适应于直径大小不同的管道，且可保证修复装置的正常行走。
优选的，所述扩张架包括并列设置的两组扩张组，所述扩张组包括外张组，所述外张组包括向管道内壁滑移伸长的第一顶出杆以及固定在所述第一顶出杆靠近管道内壁一端的顶出板，所述顶出板呈圆弧状。
通过采用上述技术方案，通过第一顶出杆将顶出板顶出，使得圆弧状的顶出板可以抵接在紫外线光敏固化材料上，从而使得紫外线光敏固化材料可以更好的同管道内壁接触，从而增强固化修复效果。
优选的，所述扩张组还包括内张组，所述内张组包括向管道内壁滑移伸长且位于相邻所述第一顶出杆之间的第二顶出杆、设置于所述第二顶出杆前端的填补板组，所述填补板组包括多片滑移靠近或远离管道内壁的补充板。
通过采用上述技术方案，当管道的内径较小时，通过外张组便可进行扩张，但当管道内径较大时，通过外张组扩张后，相邻顶出板之间将会出现较大的间隙，从而使得外张组并不能够进行很好的扩张，该方案中通过内张组将顶出板之间的缝隙填补，将第二顶出杆顶出，此时填补板组向相邻顶出板之间移动，当移动至抵接顶出板时，部分补充板在顶出板的限位下被截停，而位于顶出板间隙之间的补充板继续外移，直至抵接紫外线光敏固化材料至管道内壁，从而使得紫外线光敏固化材料可以继续完全抵接管道内壁，从而使得该修复设备在面对直径大小不同的管道时，可达到同样的修复效果。
优选的，所述修复车架中部设置有将紫外线光敏固化材料滚送至所述扩张架一端的上料辊组，所述上料辊组周侧套设有多层紫外线光敏固化材料，所述修复车架周侧设置有限位环。
通过采用上述技术方案，在修复车架中部设置上料辊组，使得紫外线光敏固化材料一层一层的套设在上料辊组周侧，通过向扩张架一端滚动的上料辊组将紫外线光敏固化材料向一侧输送，并通过限位环对紫外线光敏固化材料进行限位，使得只有抵接于上料辊组上的紫外线光敏固化材料才会移动，从而使得上料辊组可以一层一层的将紫外线光敏固化材料输送至扩张架，从而使得该修复设备可以在管道内进行多次修复，更加方便。
优选的，所述上料辊组由靠近所述行走头端的一端至靠近所述行走尾端的一端逐渐加粗。
通过采用上述技术方案，将上料辊组设置有逐渐加粗状，使得紫外线光敏固化材料套设在上料辊组上时，紫外线光敏固化材料的一端呈被撑开的扩口状，当通过上料辊组转动带动内层紫外线光敏固化材料移动时，内层紫外线光敏固化材料可以同上料辊组之间的摩擦力更大，从而使得上料更加顺畅，而当最内层紫外线光敏固化材料上料后，接下来的紫外线光敏固化材料同样可以抵紧上料辊组。
优选的，所述修复车架还包括位于中部的行走中端，所述行走头端、行走中端和行走尾端依次通过万向节转动连接。
通过采用上述技术方案，将修复车架分成三部分，行走头端、行走中端和行走尾端依次通过万向节转动连接，使得该修复设备在遇到内有拐弯的情况下，修复车架依然可以在管道内正常行走，从而使得该修复设备同样可以应用于弯曲的管道修复。
优选的，所述抵紧轮组包括位于两所述扩张组之间以及两侧的第一转动杆、转动连接于所述第一转动杆一端的第二转动杆、转动设置于所述第二转动杆外端且抵紧紫外线光敏固化材料于管道内壁的抵紧胶轮，所述第一转动杆绕所述修复车架周侧转动。
通过采用上述技术方案，第二转动杆和第一转动杆展开，从而使得第二转动杆一端的抵紧胶轮抵紧在紫外线光敏固化材料内端，此时，第一转动杆绕修复车架转动，从而带动第二转动杆和抵紧胶轮一同转动，使得抵紧胶轮将紫外线光敏材料进一步的抵紧于管道内壁，该方案一方面不会影响紫外线光敏固化材料的上料，另一方面抵紧胶轮不会损伤紫外线光敏固化材料。
优选的，所述修复车架在所述行走尾端周向开设有多个安装槽，所述行走尾端在所述安装槽内设置有球头柱塞，所述紫外光发射组件包括滑移插接于所述安装槽内的安装板，所述安装板上开设有多个供所述球头柱塞前端插接的凹槽。
通过采用上述技术方案，当修复设备在修复不同直径大小的管道时，都需要紫外光发射组件进行紫外光照射，从而使得紫外线光敏材料固化，紫外线光敏材料固化的效率同紫外光光照的强度有关，而光照强度同紫外光发射组件到紫外线光敏固化材料的距离有关，该方案中通过安装板插接在安装槽内，使得球头柱塞同凹槽配合，使得紫外光发射组件位置可调,从而加快固化修复。
优选的，所述第一调节片上开设有腰型孔，所述腰型孔内嵌设有压簧，所述第二调节片上设置有穿入所述腰型孔的调节螺栓，所述调节螺栓抵接于所述压簧的一端。
通过采用上述技术方案，当修复设备在管道内进行移动时，管道内壁并不一定是完全平滑的状态，管道内壁可能会出现坑坑洼洼的现象，通过第一调节片和第二调节片相互滑移并在压簧的作用下复位，使得滚轮可以一直抵接在管道的内壁行走。
综上所述，本申请的有益技术效果为：
1.将紫外线光敏固化材料套在扩张架周侧，使得修复设备在管道内行走，当行走至待修复点时，使得扩张架向外扩张，从而将紫外线光敏固化材料抵接在管道内壁，再通过抵紧轮组将紫外线光敏固化材料抵紧在管道内壁，此时通过紫外光发射组件照射紫外光至紫外线光敏固化材料，从而使得紫外线光敏固化材料固化，从而将待修复的管道进行固化修补，从而使得该设备对多处破损的管道进行修复时更加方便；
2.通过第一顶出杆将顶出板顶出，使得圆弧状的顶出板可以抵接在紫外线光敏固化材料上，从而使得紫外线光敏固化材料可以更好的同管道内壁接触，从而增强固化修复效果，通过内张组将顶出板之间的缝隙填补，将第二顶出杆顶出，此时填补板组向相邻顶出板之间移动，当移动至抵接顶出板时，部分补充板在顶出板的限位下被截停，而位于顶出板间隙之间的补充板继续外移，直至抵接紫外线光敏固化材料至管道内壁，从而使得紫外线光敏固化材料可以继续完全抵接管道内壁，从而使得该修复设备在面对直径大小不同的管道时，可达到同样的修复效果；
3.通过在修复车架中部设置上料辊组，使得紫外线光敏固化材料一层一层的套设在上料辊组周侧，通过向扩张架一端滚动的上料辊组将紫外线光敏固化材料向一侧输送，并通过限位环对紫外线光敏固化材料进行限位，使得只有抵接于上料辊组上的紫外线光敏固化材料才会移动，从而使得上料辊组可以一层一层的将紫外线光敏固化材料输送至扩张架，从而使得该修复设备可以在管道内进行多次修复，更加方便。
附图说明
图1为整体式排水管道紫外光修复设备的结构示意图；
图2为图1的A处放大图；
图3为行走尾端和行走中端的结构示意图；
图4为行走尾端的结构示意图；
图5为图4的B处放大图；
图6为图4的C处放大图；
图7为行走尾端的末端的局部爆炸图；
图8为行走尾端的末端另一视角的局部爆炸图。
图中：1、修复车架；2、行走头端；3、行走中端；4、行走尾端；5、行走组件；6、上料辊组；7、覆膜组件；8、紫外光发射组件；9、扩张架；10、抵紧轮组；11、支撑架；12、滚轮；13、第二调节片；14、第一调节片；15、腰型孔；16、压簧；17、调节螺栓；18、限位架；19、限位环；20、扩张组；21、内张组；22、外张组；23、外张气缸；24、第一顶出杆；25、顶出板；26、内张气缸；27、第二顶出杆；28、内张架；29、填补板组；30、补充槽；31、补充板；32、内齿轮环；33、第一转动杆；34、第二转动杆；35、抵紧胶轮；36、抵紧气缸；37、安装槽；38、球头柱塞；39、安装板；40、紫外灯；41、凹槽；42、保持架；43、弹簧；44、保持轮。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
参见图1和图3，一种整体式排水管道紫外光修复设备，包括沿管道进行行走的修复车架1，修复车架1一端为行走头端2，中部为行走中端3，另一端为行走尾端4，行走头端2、行走中端3和行走尾端4通过万向节转动连接，修复车架1由行走头端2至行走尾端4依次包括行走组件5、上料辊组6、覆膜组件7以及紫外光发射组件8，覆膜组件7包括扩张架9和抵紧轮组10。
结合图2和图3，行走组件5包括通过转轴转动连接于修复车架1周侧的支撑架11以及通过轴承转动连接在支撑架11远离修复车架1一端的滚轮12，修复车架1周侧焊接有呈弧形的第二调节片13，支撑架11侧端焊接有呈弧状的第一调节片14，第一调节片14侧端开设有弧形的腰型孔15，腰型孔15内嵌设有压簧16，第二调节片13上通过螺纹连接有调节螺栓17，调节螺栓17的一端穿入腰型孔15内，使得腰型孔15内的压簧16抵接在调节螺栓17的一端，压簧16抵紧调节螺栓17，从而将支撑架11向外顶出，从而使得滚轮12可以直接抵紧在管道内壁，此时滚轮12转动可带动修复设备在管道内行走，当滚轮12碰触管道的内凹时，第一调节片14和第二调节片13和相对滑动极性进行调节。
上料辊组6为通过转轴转动连接在行走中端3周侧的管状辊子，上料辊组6由靠近行走头端2至行走尾端4呈逐渐加粗状，使得整个行走中端3外部一端细，一端粗，将紫外线光敏固化材料一层一层的套在上料辊组6外端，使得紫外线光敏固化材料靠近行走尾端4的一部分呈被撑开的状态，此时转动上料辊组6可带动紫外线光敏固化材料向行走尾端4移动，行走中端3在靠近行走头端2的一侧通过螺栓固定有限位架18，限位架18在沿行走中端3周侧向行走尾端4一侧延伸，并通过螺栓固定有一个限位环19，限位环19套在行走中端3周侧，限位环19同最靠近行走尾端4的上料辊组6之间的间距为一层紫外线光敏固化材料，使得上料辊组6转动时，除最内层紫外线光敏固化材料外，剩余的紫外线光敏固化材料抵接在限位环19一端无法移动，从而使得紫外线光敏固化材料可以单层上料，因上料辊组6外侧呈逐渐加粗状，使得紫外线光敏固化材料可以一直抵紧在上料辊组6周侧。
结合图3和图4，扩张架9包括两组并列设置的扩张组20，扩张组20包括内张组21和外张组22，外张组22包括通过螺栓固定在行走尾端4周侧的外张气缸23、通过螺栓固定在外张气缸23的活塞杆前端的第一顶出杆24、焊接在第一顶出杆24远离外张气缸23一端的顶出板25，顶出板25呈弧形，外张气缸23的活塞杆向外顶出，从而带动第一顶出杆24顶出，使得顶出板25将由上料辊组6输送至扩张架9周侧的紫外线光敏固化材料顶至管道内壁。
结合图4和图5，内张组21包括通过螺栓固定在相邻外张气缸23的内张气缸26、通过螺栓固定在内张气缸26的活塞杆前端的第二顶出杆27、通过螺栓固定在第二顶出杆27远离内张气缸26一端的内张架28、插接于内张架28上的填补板组29，内张架28中部均匀开设有多组补充槽30，填补板组29包括多片滑移插接在补充槽30内的补充板31，补充板31同补充槽30内壁的摩擦力较大，使得需要一定的力才能使得补充板31在补充槽30内滑移。当管道的直径较大时，顶出板25并无法将紫外线光敏固化材料完全抵紧在管道内壁，此时内张气缸26的活塞杆顶出，从而带动第二顶出杆27顶出，使得填补板组29向相邻顶出板25之间的空隙移动，当相抵接时，部分补充板31抵接在顶出板25的内端，从而在补充槽30内滑移，而未接触顶出板25的补充板31直接抵紧紫外线光敏固化材料，从而使得紫外线光敏固化材料完全抵紧在管道的内壁。
抵紧轮组10包括转动套设于行走尾端4周侧且位于两扩张组20之间和两侧的内齿轮环32、通过螺栓固定在内齿轮环32外周侧的第一转动杆33、通过转轴转动连接在第一转动杆33远离内齿轮环32一端的第二转动杆34、通过轴承转动连接第二连接杆另一端的抵紧胶轮35，第一转动杆33侧端通过螺栓固定有抵紧气缸36，抵紧气缸36的活塞杆的前端通过螺栓同第二转动杆34的侧端转动连接，使得抵紧气缸36活塞杆顶出，使得第一转动杆33和第二转动杆34展开，从而令抵紧胶轮35抵紧在紫外线光敏固化材料内壁，行走尾端4内部通过螺栓固定有通过齿轮驱动内齿轮环32转动的驱动电机，驱动电机工作带动内齿环转动，从而带动抵紧胶轮35抵紧紫外线光敏固化材料转动，从而使得紫外线光敏固化材料可以同管道内壁贴得更紧。
结合图7和图8，修复车架1在行走尾端4周侧均匀开设有安装槽37，行走尾端4在安装槽37内插入球头柱塞38，紫外光发射组件8包括滑移插接于安装槽37内的安装板39以及通过螺栓固定在安装板39远离行走尾端4的紫外灯40，安装板39上开设有多个供球头柱塞38前端插接的凹槽41，使得安装板39可调节插接在安装槽37的深度，从而调节紫外灯40到紫外线光敏固化材料的间距。
结合图6，行走尾端4周侧通过转轴转动连接多个保持架42，保持架42侧端焊接有弹簧43，弹簧43的另一端焊接在行走尾端4周侧，保持架42远离行走尾端4的一端通过轴承转动连接有抵接于管道内壁的保持轮44。
本实施例的实施原理为：
当采用上述修复设备对管道内壁进行修复时，将紫外线光敏固化材料套在上料辊组6周侧，将修复车架1直接放置于管道内，使得其行走头端2朝向管道内，且修复车架1的侧端的滚轮12抵紧在管道的内壁，通过多组滚轮12转动抵紧于管道内壁带动修复车架1在管道内行走，当行走至待修复点时，上料辊组6转动，从而将紫外线光敏固化材料向一侧输送，并通过限位环19对紫外线光敏固化材料进行限位，使得只有抵接于上料辊组6上的紫外线光敏固化材料才会移动，从而使得上料辊组6可以一层一层的将紫外线光敏固化材料输送至扩张架9，将外张组22中第一顶出杆24向外顶出，使得顶出板25将紫外线光敏固化材料抵接在管道内壁，再将第二顶出杆27顶出，此时填补板组29向相邻顶出板25之间移动，当移动至抵接顶出板25时，部分补充板31在顶出板25的限位下被截停，而位于顶出板25间隙之间的补充板31继续外移，直至抵接紫外线光敏固化材料至管道内壁，从而使得紫外线光敏固化材料可以继续完全抵接管道内壁，再通过抵紧胶轮35将紫外线光敏固化材料抵紧在管道内壁，此时通过紫外光发射组件8照射紫外光至紫外线光敏固化材料，从而使得紫外线光敏固化材料固化，从而将待修复的管道进行固化修补。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：包括沿管道进行行走的修复车架(1)，所述修复车架(1)一端为行走头端(2)，另一端为行走尾端(4)，所述车架在所述行走尾端(4)设置有覆膜组件(7)，所述覆膜组件(7)包括将紫外线光敏固化材料向管道内壁扩张的扩张架(9)、将紫外线光敏固化材料抵紧于管道内壁的抵紧轮组(10)，所述修复车架(1)在覆膜组件(7)靠近所述行走尾端(4)的一端设置有呈周向排布的紫外光发射组件(8)。
2.根据权利要求1所述的整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：所述修复车架(1)在所述行走头端(2)设置有行走组件(5)，所述行走组件(5)包括转动设置于所述修复车架(1)周侧的支撑架(11)以及转动设置于所述支撑架(11)远离所述修复车架(1)一端且抵紧于管道内壁的滚轮(12)，所述支撑架(11)侧端设置有第一调节片(14)，所述修复车架(1)侧端设置有滑移抵接并通过螺栓固定于所述第一调节片(14)的第二调节片(13)。
3.根据权利要求1所述的整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：所述扩张架(9)包括并列设置的两组扩张组(20)，所述扩张组(20)包括外张组(22)，所述外张组(22)包括向管道内壁滑移伸长的第一顶出杆(24)以及固定在所述第一顶出杆(24)靠近管道内壁一端的顶出板(25)，所述顶出板(25)呈圆弧状。
4.根据权利要求3所述的整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：所述扩张组(20)还包括内张组(21)，所述内张组(21)包括向管道内壁滑移伸长且位于相邻所述第一顶出杆(24)之间的第二顶出杆(27)、设置于所述第二顶出杆(27)前端的填补板组(29)，所述填补板组(29)包括多片滑移靠近或远离管道内壁的补充板(31)。
5.根据权利要求1所述的整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：所述修复车架(1)中部设置有将紫外线光敏固化材料滚送至所述扩张架(9)一端的上料辊组(6)，所述上料辊组(6)周侧套设有多层紫外线光敏固化材料，所述修复车架(1)周侧设置有限位环(19)。
6.根据权利要求5所述的整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：所述上料辊组(6)由靠近所述行走头端(2)的一端至靠近所述行走尾端(4)的一端逐渐加粗。
7.根据权利要求1所述的整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：所述修复车架(1)还包括位于中部的行走中端(3)，所述行走头端(2)、行走中端(3)和行走尾端(4)依次通过万向节转动连接。
8.根据权利要求1所述的整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：所述抵紧轮组(10)包括位于两所述扩张组(20)之间以及两侧的第一转动杆(33)、转动连接于所述第一转动杆(33)一端的第二转动杆(34)、转动设置于所述第二转动杆(34)外端且抵紧紫外线光敏固化材料于管道内壁的抵紧胶轮(35)，所述第一转动杆(33)绕所述修复车架(1)周侧转动。
9.根据权利要求1所述的整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：所述修复车架(1)在所述行走尾端(4)周向开设有多个安装槽(37)，所述行走尾端(4)在所述安装槽(37)内设置有球头柱塞(38)，所述紫外光发射组件(8)包括滑移插接于所述安装槽(37)内的安装板(39)，所述安装板(39)上开设有多个供所述球头柱塞(38)前端插接的凹槽(41)。
10.根据权利要求2所述的整体式排水管道紫外光修复设备，其特征在于：所述第一调节片(14)上开设有腰型孔(15)，所述腰型孔(15)内嵌设有压簧(16)，所述第二调节片(13)上设置有穿入所述腰型孔(15)的调节螺栓(17)，所述调节螺栓(17)抵接于所述压簧(16)的一端。
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