DE102004025519A1 - Method and device for operating a winding device of a cross-wound producing textile machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Spuleinrichtung einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einem Spulenrahmen zum rotierbaren Haltern einer Spule, mit einem elektromotorisch angetriebenen Fadenführer, der einen auf die Spule auflaufenden Faden während des Aufwickelns changiert, sowie einer Steuereinrichtung für den Antrieb des Fadenführers, die sowohl eine definierte Einstellung der Breite der Changierhübe des Fadenführers als auch der Beschleunigung des Fadenführers ermöglicht. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Beschleunigung des Fadenführers (7) in Abhängigkeit von der Breite der Changierhübe erfolgt, wobei der elektromotorische Antrieb (8) des Fadenführers (7) mittels der Steuereinrichtung (10) derart angesteuert wird, dass der Fadenführer (7) nur bei Changierhüben, deren Umkehrpunkte (14) im Bereich der Spulenflanken (15) der Kreuzspule (3) liegen, einer maximalen Beschleunigung unterworfen wird. DOLLAR A Das heißt, der Antrieb (8) wird kurzzeitig mit einem Motorstrom beaufschlagt, der das 3- bis 5fache, vorzugsweise das 4fache, des für einen dauerhaften Betrieb des Antriebes (8) thermisch zulässigen Motorstromes beträgt. DOLLAR A Bei verkürzten Changierhüben erfolgt eine reduzierte Beschleunigung des Fadenführers (7). In diesem Fällen wird der Antrieb (8) kurzzeitig mit einem Motorstrom beaufschlagt, der das 1,5- bis 2,5fache, vorzugsweise das 2fache, des für einen dauerhaften Betrieb des Antriebes (8) thermisch ...The invention relates to a method and an apparatus for operating a winding device of a cross-wound textile machine, with a coil frame for rotatably supporting a coil, with an electric motor driven yarn guide, which alternates a running up to the coil thread during winding, and a control device for the drive the thread guide, which allows both a defined adjustment of the width of the traverse strokes of the thread guide and the acceleration of the thread guide. DOLLAR A According to the invention it is provided that the acceleration of the thread guide (7) takes place in dependence on the width of the traverse strokes, wherein the electromotive drive (8) of the thread guide (7) by means of the control device (10) is driven such that the yarn guide (7 ) only at traversing strokes whose reversal points (14) in the region of the coil edges (15) of the cheese (3) are subjected to a maximum acceleration. DOLLAR A That is, the drive (8) is briefly acted upon by a motor current which is 3 to 5 times, preferably 4 times, of the motor current permissible for a permanent operation of the drive (8). DOLLAR A Reduced traverse strokes result in a reduced acceleration of the thread guide (7). In these cases, the drive (8) is briefly acted upon by a motor current which is 1.5 to 2.5 times, preferably 2 times, that for a permanent operation of the drive (8) thermally ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Spuleinrichtung einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a method and an apparatus for operating a winding device of a cross-wound producing textile machine according to the generic term of claim 1.
Es ist bekannt, dass, um auf einer Spuleinrichtung einer Textilmaschine Kreuzspulen herstellen zu können, wenigstens zwei Voraussetzungen erfüllt sein müssen.It It is known that to on a winding device of a textile machine To produce cheeses, at least two conditions must be fulfilled.
Zum einen muss die Spule während des Aufwickelns des Fadens rotiert werden und zum anderen muss der auf die rotierende Spule auflaufende Faden durch eine Fadenverlegeeinrichtung, beispielsweise durch einen traversierbaren Fadenführer, längs der Rotationsachse der Spule changiert werden.To the one must have the coil during the winding of the thread to be rotated and on the other hand has the thread coming onto the rotating spool through a thread laying device, for example, by a traversable yarn guide, along the axis of rotation the coil can be changed.
Derartige
Fadenverlegeeinrichtungen mit einem traversierbaren Fadenführer sind
in zahlreichen Ausführungsformen
bekannt und beispielsweise in der
Während der Changierung beschreibt der auf der Mantelfläche der Kreuzspule abgelegte Faden im Bereich der Spulenflanken jeweils einen Radius, was zum Aufbau erhöhter Spulenflanken führt.During the Oscillation describes the deposited on the lateral surface of the cheese Thread in the region of the coil flanks in each case a radius, what to Construction of elevated Coil edges leads.
Das heißt, in den Bereichen der Spulenflanken der Kreuzspule, in denen die Bewegungsrichtung des Fadenführers umgekehrt wird (Umkehrstrecke), wird deutlich mehr Garn abgelegt als in den Bereichen, in denen sich der Fadenführer mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.The is called, in the areas of the coil flanks of the cheese, in which the Direction of movement of the thread guide is reversed (reversing distance), significantly more yarn is deposited than in areas where the yarn guide is moving at a constant speed emotional.
Es kommt daher, wenn keine besondere Maßnahmen ergriffen werden, im Bereich der Spulenflanken der Kreuzspule zu Materialanhäufungen.It comes therefore, if no special measures are taken in the Area of the coil flanks of the cheese to material accumulations.
Bei
frei programmierbaren Fadenverlegeeinrichtungen ist es daher üblich, den
Verlege- oder Changierhub des Fadenführers so zu variieren, dass jeweils
nur ein Teil der Changierhübe
bis zur Spulenflanke erfolgt, während
ein anderer Teil der Changierhübe
bereits vor der Spulenflanke umgekehrt wird. Dieses als Atmung bezeichnete
Variieren der Changierhübe
ist in zahlreichen Literaturstellen beschrieben (z.B.:
Die Änderungen des Changierhubes erfolgen dabei in einem Bereich, der durch einen maximalen Changierhub und einen minimalen Changierhub bestimmt ist.The changes the traversing stroke take place in an area that is covered by a maximum traverse stroke and a minimum traverse stroke is determined.
Vorzugsweise werden die aufeinander folgenden Changierhübe dabei derart geändert, dass nach einem verkürzten Changierhub ein verlängerter Changierhub und nach einem verlängerten Changierhub wieder ein verkürzter Changierhub erfolgt.Preferably the successive traverse strokes are changed so that after a shortened one Changierhub a prolonged traverse stroke and after a prolonged Changierhub again a shortened Traversing stroke takes place.
Auf diese Weise wird ein stabiler Spulenaufbau ohne Sattelbildung im Bereich der Spulenflanken erreicht.On this way, a stable coil construction without saddle formation in the Area of the coil edges reached.
Ein
etwas anderes Verfahren zur Vermeidung hoher Spulenkanten, ist in
der
Bei diesem bekannten Verfahren werden die Beschleunigung und die Verzögerung des Changierfadenführers derart gesteuert, dass sich die Länge der Umkehrstrecke des Fadenführers mit wachsendem Spulendurchmesser der Spule vergrößert.at In this known method, the acceleration and the deceleration of the Traversing yarn guide controlled so that the length of the return path of the yarn guide with increasing coil diameter of the coil increases.
Durch
die
Bei diesem bekannten Verfahren wird die Beschleunigung und die Verzögerung des Fadenführers benutzt, um die Fadenablage zu beeinflussen.at In this known method, the acceleration and the deceleration of the Thread guide used, to influence the thread tray.
Das heißt, durch definierte Ansteuerung des Fadenführerantriebes werden Beschleunigung und Verzögerung des Fadenführers derart gesteuert, dass sich die Länge der Umkehrstrecke des Fadens verändert. Aus dieser Veränderung der Länge der Umkehrstrecke resultiert, dass der Faden mit unterschiedlichen Winkeln zur Stirnseite der Spule hin abgelegt und damit bereits unmittelbar hinter dem Umkehrpunkt eine gleichmäßige Verteilung des Fadens erreicht wird.The is called, by defined control of the thread guide drive acceleration and delay the thread guide controlled so that changes the length of the return path of the thread. Out this change the length the reversal distance results in that the thread with different Leaning angles towards the end of the coil and thus already achieved a uniform distribution of the thread immediately after the reversal point becomes.
Wie vorstehend angedeutet, ist der Radius, den der abgelegte Faden auf der Mantelfläche der Kreuzspule im Bereich der Spulenflanken beschreibt, verantwortlich für den Aufbau der Spulenflanken.As indicated above, the radius, the deposited thread on the lateral surface the cheeses in the area of the coil edges describes, responsible for the Structure of the coil edges.
Dieser sogenannte Umkehrradius wird von der Beschleunigung des Fadenführers, der Umfangsgeschwindigkeit der Spule sowie dem Abstand zwischen Fadenführer und Ablagepunkt des Fadens auf der Spule bestimmt und beeinflusst nicht nur die Masseverteilung in der Kreuzspule, sondern ist auch ein wesentlicher Einflussfaktor bei der Entstehung von sogenannten Abschlägen an den Spulenflanken.This so-called reversal radius is determined by the acceleration of the thread guide, the Circumferential speed of the coil and the distance between thread guide and Storage point of the thread on the bobbin determines and does not influence only the mass distribution in the cheese, but is also one significant factor in the emergence of so - called discounts to the Package flanks.
Solche Abschläge behindern den ordnungsgemäßen Ablauf des Fadens von der Kreuzspule und stellen somit einen nicht akzeptierbaren Qualitätsmangel der Kreuzspule dar.Such discounts hinder the proper procedure of the thread from the cheese and thus make an unacceptable quality defect the cheese.
Zur Vermeidung von Abschlägen ist es daher notwendig, den Umkehrradius des Fadens, insbesondere im Bereich der Spulenflanken der Kreuzspule, unter einem Grenzwert zu halten, der wiederum von anderen textilen Parametern abhängig ist.To avoid teeing it is therefore necessary to keep the Umkehrradius of the thread, in particular in the region of the coil edges of the cheese, below a limit, which in turn depends on other textile parameters.
Da beispielsweise der Abstand zwischen Fadenführer und Ablagepunkt des Fadens auf der Spule festgelegt sind, ist die einzige Möglichkeit zur Reduzierung des Umkehrradius eine Vergrößerung der Beschleunigung des Fadenführers.There For example, the distance between thread guide and storage point of the thread are fixed on the spool, the only way to reduce the Reverse radius an increase in acceleration the thread guide.
Die bekannten Verfahren gehen dabei von der allgemein bekannten Tatsache aus, dass sich bei der Herstellung von Kreuzspulen auf Hochgeschwindigkeits-Spulmaschinen die Changierung des Fadens jeweils im wesentlichen aus einer kurzen Beschleunigungsphase nach dem einen Umkehrpunkt, einer Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit in der Mitte der Spule sowie einer kurzen Verzögerungsphase vor dem anderen Umkehrpunkt zusammensetzt.The known methods are based on the well-known fact from that in the manufacture of cheeses on high-speed winding machines the traversing of the thread in each case essentially of a short Acceleration phase after the one reversal point, one movement at constant speed in the middle of the coil as well as a short delay phase before the other reversal point.
Die Beschleunigungs- und Verzögerungswerte des Fadens sind dabei an Umkehrpunkten sehr hoch, da die Fadenverlegung, je nach Prozessführung, mit Frequenzen von bis zu 30 Hz erfolgt.The Acceleration and deceleration values of the thread are very high at reversal points, since the thread laying, depending on the process, with frequencies of up to 30 Hz.
Des
weiteren ist durch die
Der Antrieb des Fadenführers wird dabei, während sich der Fadenführer in der Nähe eines Umkehrpunktes befindet, mit einem Motorstrom beaufschlagt, der über dem Nennstrom liegt und im übrigen Bereich mit einem Motorstrom versorgt, der unterhalb des Nennstromes liegt.Of the Drive of the thread guide will be there while the thread guide near a reversal point, with a motor current applied, the over the rated current is and otherwise Range supplied with a motor current that is below the rated current lies.
Bei einem Fadenführer, der durch einen elektromotorischen Antrieb, beispielsweise einen Gleichstrommotor, beaufschlagt wird, verhält sich die Beschleunigung des Fadenführers proportional zum zugeführten Motorstrom.at a thread guide, by an electric motor drive, such as a DC motor, is acted upon, the acceleration behaves the thread guide proportional to the supplied Motor current.
Gleichzeitig verhält sich die Verlustleistung eines solchen Motors, die in erster Linie in Form von Wärme freigesetzt wird, proportional zum Quadrat des Motorstromes.simultaneously behave the power dissipation of such a motor, in the first place in the form of heat is released, proportional to the square of the motor current.
Das bedeutet, die in den Beschleunigungsphasen des Fadenführers auftretende Verlustleistung ist zu einem überwiegenden Teil für die thermische Belastung des Antriebes verantwortlich.The means that occurring in the acceleration phases of the thread guide Power loss is for the most part Part for the thermal load of the drive responsible.
Da solche elektromotorische Antriebe nach ihrer thermischen Belastbarkeit dimensioniert werden müssen, bestimmt folglich die Umkehrbeschleunigung des Fadenführers im wesentlichen die Baugröße und damit die Herstellkosten des einzusetzenden Motors.There Such electric motor drives according to their thermal capacity have to be dimensioned thus determines the reversal acceleration of the thread guide in essentially the size and thus the manufacturing costs of the motor to be used.
Diese Aussage gilt jedoch nicht für jede einzelne Beschleunigungsphase, sondern wegen der großen Zeitkonstanten bei der Erwärmung des Motors für den Mittelwert der in den Beschleunigungsphasen entstehenden Verlustleistungen.These Statement does not apply to every single acceleration phase, but because of the large time constant during warming the engine for the mean value of the power losses arising during the acceleration phases.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das/die eine kostengünstige Dimensionierung eines elektromotorischen Fadenführerantriebes einer Spulvorrichtung ermöglicht, ohne dass dabei die Qualität der herzustellenden Kreuzspule negativ beeinflußt wird.outgoing From the aforementioned prior art, the invention is the task to provide a method and a device, the / a inexpensive Dimensioning of an electromotive thread guide drive a winding device allows without compromising the quality the cross-wound bobbin to be produced is adversely affected.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist, beziehungsweise durch eine Vorrichtung nach Anspruch 5.These The object is achieved by a Solved the procedure, as described in claim 1, or by a Apparatus according to claim 5.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 beziehungsweise 6 beschrieben.advantageous embodiments The invention are in the dependent claims 2 to 4 respectively 6 described.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat insbesondere den Vorteil, dass durch die spezielle steuerungstechnische Verknüpfung der Breite der Changierhübe mit der Beschleunigung des Fadenführers die mittlere thermische Belastung des Fadenführerantriebes erheblich gesenkt werden kann.The inventive method has the particular advantage that by the special control technology shortcut the width of the traverse strokes with the acceleration of the thread guide the mean thermal Load on the thread guide drive can be significantly reduced.
Das heißt, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, mit einem relativ kleinen Antrieb dort relativ hohe Beschleunigungswerte des Fadenführers zu realisieren, wo diese Beschleunigungswerte erforderlich sind, jedoch gleichzeitig sicherzustellen, dass trotz des Einsatzes eines kleinen und damit kostengünstigen Antriebes, dieser Fadenführerantrieb auch im Dauerbetrieb thermisch nicht überlastet wird. Erfindungsgemäß wird der Antrieb des Fadenführers nur bei Changierhüben, deren Umkehrpunkte im Bereich der Spulenflanken der Kreuzspule liegen, zur Erzielung einer maximalen Beschleunigung kurzfristig mit einem Motorstrom beaufschlagt, der dem 3- bis 6fachen, vorzugsweise dem 4fachen, des für einen dauerhaften Betrieb des Antriebes thermisch zulässigen Motorstromes entspricht.The is called, with the method according to the invention Is it possible, with a relatively small drive there relatively high acceleration values the thread guide to realize where these acceleration values are needed but at the same time to ensure that, despite the use of a small and therefore inexpensive Drive, this thread guide drive even in continuous operation is not thermally overloaded. According to the invention Drive of the thread guide only at traversing strokes, whose reversal points lie in the region of the coil flanks of the cheese, to achieve maximum acceleration in the short term with a Motor current applied, the 3- to 6 times, preferably 4 times, of for a permanent operation of the drive thermally permissible motor current equivalent.
Bei verkürzten Changierhüben, bei denen mit reduzierter Beschleunigung des Fadenführers gearbeitet werden kann, beträgt der dem Fadenführerantrieb zugeführte Motorstrom dagegen etwa das 1,5- bis 2,5fache, vorzugsweise das 2fache, des für einen dauerhaften Betrieb des Antriebes thermisch zulässigen Motorstromes.In the case of shortened traversing strokes, in which it is possible to work with reduced acceleration of the thread guide, the motor current supplied to the thread guide drive, on the other hand, is approximately 1.5 to 2.5 times, preferably 2 times, that of the drive for a permanent operation of the drive permissible motor current.
Da eine Vielzahl der während einer Spulenreise auszuführenden Changierhübe verkürzte Changierhübe mit reduzierter Beschleunigung des Fadenführers und entsprechend reduzierter Verlustleistung des Fadenführerantriebes sind, hält sich der für die thermische Belastung des elektromotorischen Antriebes maßgebende Mittelwert der Verlustleistungen in technisch beherrschbaren Grenzen.There a variety of during to perform a coil trip traverse strokes shortened traverse strokes with reduced Acceleration of the thread guide and correspondingly reduced power loss of the thread guide drive are, stops himself for the thermal load of the electric motor drive authoritative Mean value of power losses within technically manageable limits.
Das bedeutet, bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch bei einem Einsatz eines relativ klein dimensionierten Fadenführerantriebes im Dauerbetrieb keine Überhitzung des Antriebes zu befürchten.The means when using the method according to the invention is also at a use of a relatively small sized thread guide drive in continuous operation no overheating to fear the drive.
In vorteilhafter Ausführungsform ist, wie im Anspruch 2 dargelegt, vorgesehen, dass über die Steuereinrichtung zwei Beschleunigungswerte für den Fadenführer einstellbar sind. Das heißt, ein erster maximaler Beschleunigungswert, wenn ein voller Changierhub gefahren wird, dessen Umkehrpunkte im Bereich der Spulenflanken der Kreuzspule liegen, sowie ein zweiter, reduzierter Beschleunigungswert bei verkürzten Changierhüben.In advantageous embodiment is, as set forth in claim 2, provided that via the control device two acceleration values for the thread guides are adjustable. This means, a first maximum acceleration value when a full traverse stroke is driven, whose reversal points in the region of the coil edges the cross-wound bobbin, as well as a second, reduced acceleration value shortened Changing strokes.
Eine solche Ausführungsform zeichnet sich insbesondere durch eine relativ einfache und damit kostengünstige Steuereinrichtung aus.A such embodiment is characterized in particular by a relatively simple and therefore cost-effective control device out.
Etwas komplizierter wird die Steuereinrichtung, wenn, wie im Anspruch 3 beschrieben, außer mit einem maximalen Beschleunigungswert für volle Changierhübe, mit einer Mehrzahl, zum Beispiel stufenweise auf die Breite verkürzter Changierhübe angepasster Beschleunigungswerte gearbeitet werden soll.Something The controller becomes more complicated if, as in the claim 3, except with a maximum acceleration value for full traverse strokes, with a plurality, for example gradually adapted to the width of shortened traverse strokes Acceleration values should be worked.
Eine solche vorteilhafte Ausführungsform macht sich allerdings durch einen noch gleichmäßigeren Spulenaufbau positiv bemerkbar.A makes such advantageous embodiment However, by a more even coil construction positive noticeable.
Eine Optimierung des Spulenaufbaues kann erreicht werden, wenn durch die Steuereinrichtung eine stufenlose Einstellung der Beschleunigungswerte des Fadenführers erfolgt (Anspruch 4). Das heißt, wenn jeweils in Abhängigkeit von der Breite des Changierhubes des Fadenführers eine stufenlose Anpassung des Beschleunigungswertes des Fadenführers erfolgt.A Optimization of the coil structure can be achieved when through the control means a stepless adjustment of the acceleration values the thread guide takes place (claim 4). That is, if depending on each from the width of the traverse stroke of the thread guide a stepless adjustment the acceleration value of the thread guide takes place.
Die im Anspruch 5 beschriebene Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist einen Spulenrahmen zum rotierbaren Haltern einer Spule, einen elektromotorisch beaufschlagbaren Fadenführer sowie eine Steuereinrichtung zum definierten Ansteuern des Fadenführerantriebes auf.The in claim 5 described apparatus for carrying out the inventive method has a coil frame for rotatably supporting a coil, a Electromotive acted thread guide and a control device for defined activation of the thread guide drive.
Die Steuereinrichtung ist dabei so konzipiert, dass der Fadenführerantrieb, nur dann, wenn ein voller Changierhub ausgeführt werden soll, maximal beschleunigt.The Control device is designed so that the thread guide drive, only when a full traverse stroke is to be executed, maximally accelerated.
Bei allen verkürzten Changierhüben sorgt die Steuereinrichtung dagegen dafür, dass der zugeführte Motorstrom etwa um die Hälfte verringert wird, was sich hinsichtlich der Verlustleistung des Antriebes sofort signifikant auswirkt.at all shortened Changing strokes on the other hand, the control device ensures that the supplied motor current about halfway through is reduced, which is in terms of power dissipation of the drive immediately significantly affects.
Das heißt, die thermische Belastung des Fadenführerantriebes nimmt sofort erheblich ab.The is called, the thermal load of the thread guide drive decreases immediately considerably.
Wie im Anspruch 6 dargelegt, ist der Fadenführer in vorteilhafter Ausführungsform als Fingerfadenführer ausgebildet und um eine Achse, die im wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse der Kreuzspule steht, schwenkbar gelagert.As Set forth in claim 6, the thread guide is in an advantageous embodiment as a finger thread guide formed and about an axis which is substantially perpendicular to Rotation axis of the cheese is pivotally mounted.
Der Fadenführerantrieb ist dabei vorzugsweise als elektromotorischer Einzelantrieb ausgebildet.Of the Thread guide drive is preferably designed as an electric motor single drive.
Derartige Fingerfadenführer zeichnen sich insbesondere durch ein relativ geringes Gewicht aus, was angesichts der Tatsache, dass solche Fadenführer durch den elektromotorischen Einzelantrieb mit einer Frequenz von ca. 30 Hz changiert werden, sehr wichtig ist.such Finger yarn guides are characterized in particular by a relatively low weight, which given the fact that such thread guides by the electromotive Single drive with a frequency of approx. 30 Hz, is very important.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The Invention is described below with reference to an illustrated in the drawings embodiment explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Die
insgesamt mit der Bezugszahl
Das
heißt,
zwischen den Spulenrahmenarmen des Spulenrahmens
Die
Antriebswalze
Anstelle
der dargestellten, die Kreuzspule
Die
Kreuzspule
Ein
solcher Spindelantrieb ist dann vorzugsweise in Höhe der Rotationsachse
Zur
Changierung des auf die Kreuzspule
Die
Fadenverlegeeinrichtung weist einen changierbaren Fadenführer, beispielsweise
einen Fingerfadenführer
Wie
ersichtlich, ist der elektromotorische Antrieb
Das
bedeutet, über
die Steuereinrichtung
Die
maximalen Schwenkwege des Fadenführers
Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung:Function of Inventive device:
In
den
Die
Kreuzspule
Die
Das
heißt,
bei einem Changierhub, dessen Umkehrpunkte
Bei
einem solchen „vollen" Changierhub wird der
Fadenführer
An
diesen Beschleunigungsbereich
In
einem anschließenden
Verzögerungsbereich
Wie
in
Das
heißt,
bei einem Changierhub, dessen Umkehrpunkte
Claims (6)
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