DE10352754B3 - Heiss-Pressvorrichtung mit einem Pressblech und mindestens einem elastischen Belag - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Pressvorrichtung mit einem Pressblech zum Heisspressen von Preßgut aus der Gruppe Laminate, Holzwerkstoffe, Holz-Kunststoff-Werkstoffe, Spanplatten, Holz- Papier-, Folien- und Pappkombinationen für Fussböden, Wände und Decken, wobei die Pressvorrichtung mindestens eine beheizbare Pressplatte aufweist und wobei zwischen der Pressplatte und dem Pressblech mindestens ein elastischer Belag angeordnet ist.
- Bei derartigen beheizten Pressvorrichtungen, die Teile einer Einfach- oder Etagenpresse sein können, geht es zum Erzielen kurzer Taktzeiten und gleichmässiger Presswirkungen darum, für höchstmögliche und gleichmässige Wärmeübergänge und eine extrem gleichmässige Verteilung hoher Presskräfte über das gesamte Pressgut zu sorgen. Dabei muss man sich vor Augen halten, dass es sich um Pressgutabmessungen von 6 m × 9 m und darüber handeln kann.
- Negativbeispiele für schlechte Wärmeübergänge sind – dort allerdings gewollt – Mehfachverglasungen von Fenstern und evakuierte Thermosgefässe.
- Auf dem Sachgebiet, zu dem der Stand der Technik und die Erfindung gehören, unterscheidet die Fachwelt zwischen Presspolstern und beschichteten Pressblechen.
- Presspolster:
- Durch die
DE 26 27 442 A1 ist ein Presspolster für Heizplattenpressen bekannt, bei dem ein Gewebe aus einem Wirrfaservlies beidseitig mit Silicongummi beschichtet ist. - Durch die
EP 0 920 982 A1 ist ein Presspolster aus einem Gewebe sich kreuzender Fäden bekannt, deren Kern beispielsweise ein Faden aus einem Silicon-Elastomer mit einer Shore A-Härte von 60 bis 75 ist, der von mindestens einem Metalldraht umwickelt ist. Die Metalldrähte können dabei als elektrische Heizwiderstände geschaltet sein. Lufteinschlüsse zwischen dem Gewebe und dem Pressgut werden dadurch allerdings nicht ausgeschlossen. - Durch die
EP 1 040 909 A1 ist es bekannt, ein in sich elastisches Presspolster auf beiden Seiten mit Aussenschichten zu versehen, die durch eine Vielzahl von Abstandsfäden miteinander verbunden sind. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs soll mindestens ein Teil der Abstandsfäden aus Metalldrähten bestehen. Diese können jedoch die isolierende Wirkung des eingeschlossenen Luftpolsters bei weitem nicht kompensieren. - Durch das
DE 200 11 432 U1 ist es bei einem Presspolster bekannt, ein textiles Gewebe aus Polyamid- und Metallfäden zumindest einseitig in eine durchgängige Schicht aus einem hitzebeständigen und druckfesten Polymermaterial einzubetten. - Durch die
DE 100 34 374 A1 ist es weiterhin bekannt, zur Herstellung eines wärmeleitfähigen Presspolsters mit einer Maximaldicke von 2,2 mm und ohne Lufteinschlüsse ein Metallgewebe von der Oberseite her beidseitig mit einer metallpulverhaltigen Siliconmasse mit einem Vernetzer zu beschichten und dieses Presspolster auszuhärten. - Durch das
DE 200 13 422 U1 ist ein Presspolster aus sich kreuzenden Fäden oder Fadenbündeln bekannt, von denen mindestens ein Teil magnetische Eigenschaften zur Fixierung an einer Heizplatte aufweist. Von einer Beseitigung von isolierenden Lufteinschlüssen ist nicht die Rede. - Durch das
DE 201 15 945 U1 ist ein Presspolster bekannt, bei dem Wärmeleitfäden teilweise in eine Masse aus gummielastischem Werkstoff eingebettet sind und aus beiden Aussenseiten des Presspolsters vorstehen. Dabei stehen die Luftmassen zwischen den vorstehenden Metalldrähten und die Wärmeleitfähigkeit der Metallfäden selbst einander diametral entgegen. Selbst wenn im Laufe der sehr begrenzten Betriebsdauer die Metallfäden in den elastischen Werkstoff eingearbeitet werden, entsteht ein anderes Problem, nämlich die fehlende Möglichkeit, dass zwischen dem Presspolster und der Pressplatte eingeschlossene Luft entweichen kann. - Damit die Pressvorrichtung geöffnet werden kann, müssen solche kurzlebigen Presspolster an der oberen Pressplatte aufgehängt werden, so dass sie nach Art von Hängematten in der Mitte nach unten "durchhängen", wenn sie nicht gerade magnetisches Material enthalten – wie z.B. der Gegenstand des
DE 200 13 422 U1 – und auch die Pressplatte aus einem Magnetwerkstoff wie Stahl besteht. Damit wächst aber wiederum das Problem, dass Lufteinschlüsse zwischen den Presspolstern und der Pressplatte nicht oder nur langsam entweichen können, wobei dieses Problem mit zunehmender Glätte derjenigen Oberfläche zunimmt, die der Pressplatte zugekehrt ist. Mit anderen Worten, auch hier stehen sich der notwendige Wärmekontakt und die Lufteinschlüsse diametral entgegen. - Beschichtete Pressbleche:
- Als Pressbleche werden in der Praxis die reinen Metallbleche bzw. Metallplatten bezeichnet, die man infolgedessen auch als Tragbleche bezeichnen kann, weil sie eine tragende Funktion für aufgebrachte Beläge und Beschichtungen aus einer oder mehreren Komponenten aufweisen.
- Durch die
DE 39 11 958 A1 ist ein Pressblech für Kaltpressungen von mineralischen Werkstoffen bekannt, bei dem auf einer Leichtmetalltafel als Preßblech mindestens eine Aussenschicht aus einem ultrahochmolekularen thermoplastischen Kunststoff wie Polyethylen aufgebracht ist. Ein solcher Belag ist hart. Hierbei spielt jedoch die Wärmeübertragung beim Verpressen des Pressguts keine Rolle, und die Elastizität zum Ausgleich von Inhomogenitäten in der Oberfläche des Pressguts spielt gleichfalls keine Rolle. - Durch die
DE 40 05 157 C1 ist ein Pressblech zum Heisspressen von Pressgut bekannt, wobei auf das Pressblech zur Herstellung von hochglatten Oberflächen am Pressgut eine korrosions- und kratzfeste Glasbeschichtung aufgebracht ist, die gleichfalls in sich nicht elastisch ist. Hierbei spielt wiederum die Elastizität zum Ausgleich von Inhomogenitäten in der Oberfläche des Pressguts keine Rolle. - Durch die
DE 42 09 670 C1 sind Pressbleche für eine Heisspresse für Pressgut (Dekorlaminat mit einer strukturierten Oberfläche) mit einer Maximaldicke von 1,2 mm bekannt, wobei zwischen den Pressblechen und den Pressplatten Polsterschichten angeordnet sind. über deren Eigenschaften werden jedoch keine Angaben gemacht, insbesondere nicht darüber, aus welchen Werkstoffen die Polsterschichten bestehen und ob sie frei von Lufteinschlüssen sind. Es geht um die Lösung einer anderen Aufgabe, nämlich um die Abschirmung von beim Pressvorgang kleineren Pressguts nicht benutzten Oberflächenzonen durch abziehbare Schutzmasken gegen Beschädigungen und Verunreinigungen. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein beschichtetes Pressblech der eingangs beschriebenen Gattung für Heisspressen anzugeben, mit dem kurze Taktzeiten und gleichmässige bzw. vollflächige Presswirkungen für höchstmögliche und gleichmässige Wärmeübergänge durch Vermeidung von Lufteinschlüssen und Kältenestern sowie eine extrem gleichmässige Verteilung hoher Presskräfte über das gesamte Pressgut, lange Standzeiten und ein geringer Produktausschuss erreicht werden, insbesondere für Pressgutabmessungen bis zu 6 m × 9 m und darüber.
- Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Pressblech erfindungsgemäss dadurch, dass
- a) das Pressblech auf der der Pressplatte zugekehrten Seite mindestens einen am Pressblech fest haftenden Belag aus einem wärmeleitenden, elastischen Kunststoff aufweist, und dass
- b) das Pressblech mit seinem Belag luftspaltfrei an der Pressplatte anliegt.
- Mit diesen Merkmalen wird die gestellte Aufgabe in vollem Umfange gelöst. Es werden kurze Taktzeiten und gleichmässige bzw. vollflächige Presswirkungen für höchstmögliche und gleichmässige Wärmeübergänge durch Vermeidung von Lufteinschlüssen und Kältenestern sowie eine extrem gleichmässige Verteilung hoher Presskräfte über das gesamte Pressgut, lange Standzeiten und ein geringer Produktausschuss erreicht. Das gilt insbesondere für Pressgutabmessungen bis zu 6 m × 9 m und darüber. Eine Erhöhung der üblichen Arbeitstemperatur der Pressplatte von beispielhaft ca. 200 °C kann durch die Vermeidung von Lufteinschlüssen unterbleiben, wodurch auch unnötige Wärmeverluste vermieden werden.
- Es ist im Zuge weiterer Ausgestaltungen der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn – entweder einzeln oder in Kombination –
- – der elastische Belag eine Shore-A-Härte zwischen 40 und 80, insbesondere zwischen 50 und 70 und vorzugsweise von etwa 60 aufweist,
- – der elastische Belag aus einem Siliconwerkstoff besteht,
- – der elastische Belag mit partikelförmigen Metalleinlagen versehen ist,
- – der elastische Belag mittels eines Haftvermittlers mit dem Pressblech verbunden ist,
- – der elastische Belag eine Dicke von 1 bis 4 mm aufweist, der elastische Belag in Zonen unterschiedliche Shore-A-Härten unterteilt ist,
- – der elastische Belag an den Randzonen des Pressblechs die jeweils relativ grösste Shore-A-Härte aufweist,
- – das Pressblech eine Dicke zwischen 2 und 8 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 5 mm aufweist,
- – das Pressblech aus mindestens einem Metall aus der Gruppe Edelstahl, Kupfer und Messing besteht;
- – der elastische Belag des Pressblechs auf der der Pressplatte zugekehrten Seite mit einer Schicht aus einem weichen Metall versehen ist,
- – die metallische Schicht aus Kupferblech besteht und eine Dicke zwischen 0,3 und 0,4 mm aufweist,
- – die metallische Schicht aus einem feinen, in den elastischen Belag eingebetteten Metallgewebe besteht,
- – das Pressblech auf der der Pressplatte zugekehrten Seite eine alternierende Schichtenfolge aus mindestens zwei elastischen Schichten und mindestens zwei Schichten aus weichem Metall aus der Gruppe der Metallfolien und der Metallgewebe aufweist,
- – der Gesamtaufbau des beschichteten Pressblechs und der Pressplatte frei von Lufteinschlüssen ist,
- – der Gesamtaufbau des beschichteten Pressblechs zumindest weitgehend selbsttragend ausgebildet ist,
- – der Gesamtaufbau des beschichteten Pressblechs mit mindestens einer das Pressblech durchdringenden Schraube an der Unterseite der Pressplatte befestigt ist, und/oder, wenn
- – der Gesamtaufbau des beschichteten Pressblechs am Umfangsrand der Pressplatte befestigt ist.
- Das Aufbringen des elastischen Belages kann entweder durch gleichmässiges Aufstreichen, Extrudieren aus einer Schlitzdüse oder dadurch erfolgen, daß man eine zunächst gut fliessfähige Masse aus einer oder mehreren Düsen nach einem vorgegebenen, sehr engen und gleichmässigen Verteilungsmuster auf das Pressblech aufgiesst, wobei sich die zunächst fliessfähige Masse zumindest weitgehend von selbst verteilt, und danach die Masse bis zum Erreichen der vorgegebenen Shore-A-Härte abstehen läßt, wofür sich Siliconharze besonders gut eignen.
- Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und deren Wirkungsweisen werden nachfolgend anhand der
1 bis7 näher erläutert, die stark schematisiert und nicht unbedingt massstäblich sind. - Es zeigen:
-
1 einen Vertikalschnitt durch die wesentlichen Teile einer Pressvorrichtung mit Pressgut, Pressblech und elastischem Belag, -
2 einen Vertikalschnitt durch ein Pressblech mit einem einzigen elastischen Belag, -
3 einen Vertikalschnitt durch ein Pressblech mit einem elastischen Belag, der Zonen oder Bereiche unterschiedlicher Shore-A-Härte aufweist, -
4 den Gegenstand von3 mit einer zusätzlichen Schicht aus Metall, -
5 eine Ecke eines Pressblech mit einem elastischen Belag nach2 , auf den eine Schicht aus einer weichen Metallfolie aufgebracht ist, die zur besseren übersicht zum Teil entfernt ist, -
6 eine Ecke eines Pressblechs nach3 in der Draufsicht und -
7 einen Vertikalschnitt. durch ein Pressblech mit einem Belag, der sich alternierend aus elastischen und weichen metallischen Schichten zusammensetzt. - In
1 ist ein Ausschnitt aus einer Pressvorrichtung1 dargestellt, die ein Maschinenunterteil2 , auch als Maschinentisch bezeichnet, und eine Pressplatte3 , auch als Maschinenoberteil bezeichnet, besitzt, das von mehreren synchron wirkenden Antriebselementen4 in senkrechter Richtung bewegbar ist, wobei die Antriebselemente als Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, aber auch als mechanische Antriebselemente wie Spindelantriebe ausgebildet sein können. Der übliche, diese Komponenten umgebende Pressenrahmen ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Da es sich um eine Vorrichtung zum Heisspressen von Pressgut5 handelt, sind Maschinenunterteil2 und Pressplatte3 mit Heizvorrichtungen versehen. Diese Pressenkomponenten und ihre Funktionen sind bekannt und werden daher nicht näher beschrieben. - Durch die Pressvorrichtung
1 kann das Pressgut5 in sich verfestigt, mit einer flächigen dekorativen Beschichtung und/oder einer Oberflächenprofilierung wie einem Holzmuster versehen werden. - An der Pressplatte
3 ist ein Pressblech6 aus Metall aufgehängt, und zwar durch senkrechte Abwinklungen6a mit senkrechten Langlöchern7 und waagrechten Schrauben8 am Umfangsrand3a der Pressplatte3 und/oder durch senkrechte, vorzugsweise nur im Randbereich angeordnete Senkschrauben9 , die nicht aus dem Pressblech6 nach unter vorstehen. Entscheidend ist dabei die Zwischenlage eines in sich elastischen Belages10 der in senkrechter Richtung entweder einlagig oder mehrlagig ausge bildet sein kann, oder der auch in waagrechter Richtung Zonen oder Bereiche unterschiedlicher Shore-A-Härte aufweisen kann. Hierauf wird im Zusammenhang mit weiteren Figuren noch näher eingegangen. - Vorzugsweise kommen als elastische Belagkomponenten solche mit Shore-A-Härten zwischen 40 und 80, noch besser solche mit Shore-A-Härten zwischen 50 und 70, insbesondere solche mit Shore-A-Härten von etwa 60 infrage. Es handelt sich nach DIN 53 505 um dimensionslose Einheiten. Sehr gut geeignet sind Silicone bzw. Siliconwerkstoffe. Es wird auf das RöMMP CHEMIE LEXIKON, Ausgabe 1995, Seite 4137 und Seiten 4168 bis 4172 verwiesen.
- Besonders wichtig sind dabei die völlig ebene Ausbildung des Pressblechs
6 , des Belages10 , die Vermeidung von Lufteinschlüssen, und zwar sowohl innerhalb des Belages10 als auch zwischen diesem Belag10 und der Pressplatte3 einerseits und dem Pressgut5 ardererseits. Weiterhin wichtig ist eine gute Wärmeleitung von der Pressplatte3 zum Pressblech6 . Einerseits muss die Elastizität des Belages10 ausreichend hoch sein, andererseits aber auch die Wärmeleitfähigkeit, die durch die Einlagerung von Partikeln, Geweben oder Netzen aus Metall verbessert werden kann. - Für die Dicke des elastischen Belages
10 bzw. die Summe aller elastischen Schichtkomponenten des Belages10 kommt ein Bereich zwischen 1 und 4 mm infrage. Für die Dicke des Pressblechs6 ein Bereich zwischen 2 und 8 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 5 mm. Die Verbindung des Belages10 mit dem Pressblech6 kann bevorzugt durch einen Haftvermittler verbessert werden. Solche Haftvermittler oder Haftmittel sind – für sich genommen – bekannt und im Handel erhältlich. Siehe RöMMP CHEMIE LEXIKON, Ausgabe 1995, Seiten 1703 und 1704. - Die
2 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Pressblech6 mit einem einzigen, einschichtigen elastischen Belag10 . Die3 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Pressblech6 mit einem elastischen Belag10 , der Zonen oder Bereiche10a und10b unterschiedlicher Shore-A-Härte, aufweist, wobei sich vorzugsweise der Bereich10a mit der grösseren Shore-A-Härte vor allem über dem gesamten Umfangsbereich des Pressblechs6 erstreckt. Die4 zeigt den Gegenstand von3 mit einer zusätzlichen Schicht11 aus Metall, z. B. einer weichen Metallfolie. - Die
5 zeigt eine Ecke eines am Rand6b überstehenden Pressblechs6 mit einem elastischen Belag10 nach2 , auf den eine Schicht11 aus einer weichen Metallfolie aufgebracht ist, die zur besseren übersicht zum Teil entfernt ist. Die6 zeigt eine Ecke eines Pressblechs6 nach3 in der Draufsicht mit Zonen bzw. Bereichen10a und10b unterschiedlicher Shore-A-Härten. Diese Schichtgestaltung ermöglicht einen Ausgleich unterschiedlicher Oberflächengeometrien des Pressguts5 (1 ). Mit dem Erfindungsgegenstand ist es möglich, mit jedem Flächenelement des Belages bei gleichen Temperaturen gleiche Druckkräfte auf das Pressgut5 auszuüben. - Die
7 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein Pressblech6 mit einem Belag10 , der sich alternierend aus drei elastischen Schichten10c und zwei weichen Metallschichten11 zusammensetzt, die beispielhaft aus Kupferblech und/oder einem Kupfergewebe mit einer Dicke von jeweils 0,3 bis 0,4 mm bestehen. -
- 1
- Pressvorrichtung
- 2
- Maschinenunterteil
- 3
- Pressplatte
- 3a
- Umfangsrand
- 4
- Antriebselemente
- 5
- Pressgut
- 6
- Pressblech
- 6a
- Abwinklungen
- 6b
- Rand
- 7
- Langlöcher
- 8
- Schrauben
- 9
- Senkschrauben
- 10
- elastischer Belag
- 10a
- Zonen oder Bereiche
- 10b
- Zonen oder Bereiche
- 10c
- Schicht, Metallschicht
- 11
- Schicht
Claims (21)
- Pressvorrichtung mit einem Pressblech (
6 ) zum Heisspressen von Preßgut (5 ) aus der Gruppe Laminate, Holzwerkstoffe, Holz-Kunststoff-Werkstoffe, Spanplatten, Holz- Papier-, Folien- und Pappkombinationen für Fussböden, Wände und Decken, wobei die Pressvorrichtung (1 ) mindestens eine beheizbare Pressplatte (3 ) aufweist und wobei zwischen der Pressplatte (3 ) und dem Pressblech (6 ) mindestens ein elastischer Belag (10 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Pressblech (6 ) auf der der Pressplatte (3 ) zugekehrten Seite mindestens einen am Pressblech (6 ) fest haftenden Belag (10 ) aus einem wärmeleitenden, elastischen Kunststoff aufweist, und dass b) das Pressblech (6 ) mit seinem Belag (10 ) luftspaltfrei an der Pressplatte (3 ) anliegt. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) eine Shore-A-Härte zwischen 40 und 80 aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) eine Shore-A-Härte zwischen 50 und 70 aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) eine Shore-A-Härte von etwa 60 aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) aus einem Siliconwerkstoff besteht. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) mit partikelförmigen Metalleinlagen versehen ist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) mittels eines Haftvermittlers mit dem Pressblech (6 ) verbunden ist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) eine Dicke von 1 bis 4 mm aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) in Zonen (10a ,10b ) unterschiedliche Shore-A-Härten aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) an den Randzonen des Pressblechs (6 ) die jeweils relativ grösste Shore-A-Härte aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressblech (
6 ) eine Dicke zwischen 2 und 8 mm aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressblech (
6 ) eine Dicke zwischen 3 und 5 mm aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressblech (
6 ) aus mindestens einem Metall aus der Gruppe Edelstahl, Kupfer und Messing besteht. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Belag (
10 ) des Pressblechs (6 ) auf der der Pressplatte (3 ) zugekehrten Seite mit einer Schicht (11 ) aus einem weichen Metall versehen ist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht (
11 ) aus Kupferblech besteht und eine Dicke zwischen 0,3 und 0,4 mm aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht (
11 ) aus einem feinen, in den elastischen Belag (10 ) eingebetteten Metallgewebe besteht. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressblech (
6 ) auf der der Pressplatte (3 ) zugekehrten Seite eine Schichtenfolge aus mindestens zwei elastischen Schichten (10c ) und mindestens zwei Schichten (11 ) aus weichem Metall aus der Gruppe der Metallfolien und der Metallgewebe aufweist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtaufbau des beschichteten Pressblechs (
6 ) und der Pressplatte (3 ) frei von Lufteinschlüssen ist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtaufbau des beschichteten Pressblechs (
6 ) zumindest weitgehend selbsttragend ausgebildet ist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtaufbau des beschichteten Pressblechs (
6 ) mit mindestens einer das Pressblech (6 ) durchdringenden Schraube (9 ) an der Unterseite der Pressplatte (3 ) befestigt ist. - Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtaufbau des beschichteten Pressblechs (
6 ) am Umfangsrand (3a ) der Pressplatte (3 ) befestigt ist.
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