DE1915438A1

DE1915438A1 - Dreh-Schaltventil

Info

Publication number: DE1915438A1
Application number: DE19691915438
Authority: DE
Inventors: Abbott Daniel Bennett; Claydon David Richard
Original assignee: Ross Operating Valve Co
Current assignee: Ross Operating Valve Co
Priority date: 1968-05-28
Filing date: 1969-03-26
Publication date: 1969-12-04
Also published as: DE1915438C3; US3520327A; GB1193813A; DE1915438B2

Description

Pater.fonv/äHe

Dr. Ir.c,. H. Nogcndank

Dip! In'- M. ;:*'^;'f< Dipl. n-y-. '.'.'· --'^ Ross Operating Valve Company 3Mi3r.chor»'5,?'=«-^i}ih<'²ⁱ

Tel. 538Ü536

.120 East Golden Gate Ave.

Detroit, Michigan, USA 26. März 1969

Anwaltsakte M-643

Dreh-Schaltventil

Die Erfindung betrifft ein Dreh-Sehaltventil zur wahlweisen Steuerung eines StrömungsmittelStroms zu und von in Umfangsrichtung an einem Ventilgehäuse verteilten Verbraucheröffnungen, wobei im Gehäuse eine Strömungsmittelzuführöffnung, eine Entlüftungsöffnung und eine drehbar angeordnete Welle vorgesehen sind, die die Zuführöffnung in Verbindung mit ausgewählten Verbraucheröffnungen bringt.

Derartige Ventile werden dazu verwendet, mehrere Verbraucheröffnungen in beliebiger Reihenfolge unter Druck zu setzen, beispielsweise in Verbindung mit einer Bohr- und Stanzmaschine für Kraftfahrzeugaufbauten, zu der unterschiedliche Kraftfahrzeugtypen in beliebiger Reihenfolge längs einer Fertigungsstraße transportiert werden. Zur Steuerung dieser Maschine kann es erforderlich sein, eine gleiche Anzahl von Verbraucheröffnungen in derselben Reihenfolge unter Druck zu setzen, wobei «jede Verbraucheröffnung einen bestimmten Satz von Werkzeugen betätigt. Bei den bekannten Dreh-Schaltventilen lassen sich die Verbraucher-

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öffnungen nicht in beliebiger Reihenfolge mit Druck beaufschlagen, ohne daß in nachteiliger Weise eine Druckbeaufschlagung dazwischen liegender Verbraucheröffnungen erfolgt.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Dreh-Schalt ventil zu schaffen, bei dem die Verbraucheröffnungen in beliebiger Reihenfolge ohne Strömungsmittelzufuhr zu dazwischen liegenden Verbraucheröffnungen mit Strömungsmittel versorgt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Dreh-Schaltventil der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Welle verschiebbar im Gehäuse angeordnet und ein an die Zufuhr- und Entlüftungsöffnungen angeschlossenes Dreiwege-Ventil vorgesehen ist, das einen Auslaß und einen gemeinsam mit der Welle zwischen einer Strömungsmittelzufuhr- und einer Entlüftungsstellung verschiebbaren Ventilkörper enthält, und daß ein drehbar im Gehäuse angeordneter und drehfest mit der Welle verbundener Steuerkörper mit einem Strömungsmittelkanal vorgesehen ist, der an einem Ende an den Auslaß des Dreiwegeventils angeschlossen ist und mit seinem anderen Ende in Abhängigkeit von der Drehung des Steuerkörpers in beliebiger Reihenfolge mit irgendeiner der Verbraucheröffnungen verbindbar ist, sowie Anschläge vorgesehen sind,die eine Axialbewegung des Ventilkörpers aus der Entlüftungsstellung nur zulassen, wenn das andere Kanalende mit einer der Verbraucheröffnungen verbunden ist, und in der Strömungsmittelzufuhrstellung des Ventilkörpers die Welle und den Steuerkörper drehfest haltern wobei die Entlüftungsöffnung ständig mit allen nicht an den

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Strömungsmittelkanal angeschlossenen Verbraucheröffnungen verbunden ist und somit die Verbraucheröffnungen in beliebiger Reihenfolge ohne Strömungsmittelzufuhr zu dazwischen liegenden Verbraucheröffnungen mit Strömungsmittel beaufschlagbar sind.

Das erfindungsgemäße Schaltventil ist also ein Dreh-Schubventil·, und normalerweise ist eine Verbraucheröffnung an eine mittlere ! Stromungsmittelzuführöffnung angeschlossen, während die.übrigen Verbraucheröffnungen entlüftet werden. Bei einer Einwärtsverschiebung des Ventilgriffs wird zunächst die Strömungsmittelzufuhr abgetrennt und anschließend werden sämtliche Verbraueher-

j öffnungen entlüftet und das Ventil kann zu jeder beliebig andei
ren Verbraucheröffnung umgeschaltet werden, wobei die dazwischen liegenden Verbraucheröffnungen dabei nicht mit Druck beaufschlagt werden. Bei Freigabe des Ventilgriffs wird die neu gewählte Verbraucheröffnung mit der Stromungsmittelzuführöffnung verbunden.

Im Einzelnen enthält das erfindungsgemäße Dreh-SchaItventil vorzugsweise ein zy linder f or mi ge s Gehäuse mit sechs in Ümfangsrichtung verteilten Verbraucheröffnungen und einer auf einer Seite des Gehäuses angeordnet en , mittleren StrÖmungsmittelzuführÖffnung, sowie einem Drehgriff_s der auf der anderen Gehäuseseite angeordnet ist. Ein Steuerkörper ist drehbar im Gehäuse gelagert und mit einem Radialkanal versehen, der die Stromungsmittelzuführöffnung mit einer Hülse verbindet, die bei Drehung der Steuerstange mit einer irgendbeliebigen Verbrauchersff hung ausgerichtet werden kann. Der Ventilgriff trägt ein in der Mittellage ge-

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schlossenes Dreiwege-Umsehaltventil und ist zwischen einer normalen Ausfahrstellung, in der der Steuerkörperkanal mit der Strömungsmxttelzufuhroffnung verbunden ist, und einer Einfahrstellung, In der dieser* Kanal entlüftet ist, verschiebbar. In der Ausfahrstellung ist der Ventilgriff gegen Drehung verriegelt, wenn er jedoch niedergedrückt wird, kann er gemeinsam mit dem mit ihm verkeilten Steuerkörper verdreht werden. Somit werden sämtliche Verbraucheröffnungen mit der Entlüftungsöffnung verbunden, bis der Steuerkörper in. seine neue Lage gedreht wird,, woraufhin der Ventilgriff und das daran befestigte Dreiwege-Ventil in ihre Normalstellungen zurückkehren können, wodurch die neu gewählte Verbraueheröffnung mit der Strömungsmittelzufuhröffnung verbunden wird.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen und der nachfolgenden, beispielsweisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Dreh-Schaltventils in seiner Normalstellung, längs der Linie 1-1 der Fig.2,

Fig. 2 die Endansicht von rechts auf das in Fig. 1 gezeigte Schaltventil,

Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 1_s und Fig. 4 eine Stirnansicht von links auf das Ventil gemäß Fig. 1.

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Das Dreh-Schaltventil 11 enthält ein zylindrisches Gehäuse 12 mit Stirnwänden 13 und 14. Gemäß der Darstellung ist das Gehäuse an einer Tafel 15 befestigt, und zwar mittels einer Schraubverlängerung 16, die durch die Tafel verläuft und durch eine Mutter 17 damit verbunden ist. Eine Welle 18 ist drehbar in der Verlängerung 16 gelagert und trägt an ihrem äußeren Ende einen Griff 19. Der Griff 19 ist mit einem Zeiger 21 versehen, der mit einer an der Tafel 15 angebrachten Anzeigeplatte 22 zusammenwirkt. Die Anzeigeplatte ist mit Marken versehen, die die Zahlen 1 bis 6 darstellen, wobei diese Zahlen gMchmäßig auf Abstand gehalten sind und den sechs Vatoraucheröffnungen in der Stirnwand 13 des Gehäuses entsprechen. Die Verbraucheröffnungen 3 und 6 sind in Pig. 1 gezeigt, und alle sechs Verbraucheröffnungen sind in Fig. 4 zu sehen.

Eine Strömungsmittelzuführöffnung 23 ist mittig in der Wand 13 angeordnet,und eine Druckplatte 24 im Gehäuse 12 ist unter Zwischenlage einer Dichtung 25 mit der Wand 13 verschraubt. Die Druckplatte 24 hat sechs mit Bohrungen versehene Abschnitte 26, die mit den Verbraucheröffnungen 1 bis 6 ausgerichtet sind, und eine mittlere öffnung, durch die eine Buchse 27 mit einem Flansch 28 verläuft, die durch die Druckplatte 24 am inneren Ende der Strömungsmittelzuführöffnung 23 gehaltert wird.

Ein Steuerkörper 29 ist drehbar auf einem Ventilring 30 gelagert, der die Buchse 27 umgibt und fest mit dieser verbunden ist. Der Ventilring 30 ist mit in Umfangsrichtung verteilten Verbraucherkanälen 31 versehen, die von seinem Inneren zu einer Ringnut 32

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führen. Der Steuerkörper 29 weist einen radialen Strömungsmittelkanal 33 auf, der über die Nut 32 und die Kanäle 31 mit dem Inneren des Ventilrings 30 vabunden ist. Das Innere des Ventilrings 30 ist normalerweise mit dem in der Buchse 27 herrschenden Strömungsmitte lzufuhrdruck beaufschlagt, wenn die Bauteile die in Fig. 1 gezeigte Lage einnehmen. Die Welle 18 trägt jedoch einen Ventilkörper 3²J₅ der im Ventilring 30 verschiebbar ist. Dieser Ventilkörper kann an seinem verjüngten Ende mit einer Dichtung

35 zusammenwirken, wenn er aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach links verschoben wird. Bei einer weiteren Verschiebung nach

j links wird eine vom Ventilkörper 34 getragene Dichtung 36 aus demjenigen Abschnitt der Bohrung des Ventilrings 30 herausgezogen, der im Sinne der Fig. 1 rechts von den Radialkanälen 31

liegt.. Der Abschnitt des Ventilkörpers 3¹I, der rechts von der Dichtung 36 liegt, ist schmäler als das verjüngte Ende des Ventilkörpers, so daß der Kanal 37 bei einer Trennung der Dichtung

36 von der Bohrung des Ventilringes mit der Gehäusekamner 37 verbunden wird. Die Dichtungen 35 und 36 bilden somit gemeinsam mit dem Ventilkörper 34 ein In der Mittellage geschlossenes Dreiwege-UmsehaltventII, da die Gehäusekammer 37, wie welter unten erläutert wird, mit der Entlüftungsöffnung verbunden ist. Die Kanäle 31 und die Nut 32 bilden den Auslaß dieses Ventils.

Am äußeren Ende des Steuerkörpers 29 ist ein Kanal 38 vorgesehen, der sich vom äußeren Ende des Strömungsmittelkanals 33 In Axialrichtung erstreckt und In dem eine Hülse 39 angeordnet ist, die durch eine Schraubenfeder 40 gegen die Druckplatte 24 gedrückt wird. Eine Schulter 4l in der Kammer 37 begrenzt die Verschieb-

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lichkeit des Steuerkörpers 29 nach rechts, und die Dicke des Steuerkörpers ist derart bemessen, daß er in dieser Stellung von der Druckplatte 24 getrennt ist. Miteinander fluchtende Entlüftungsöffnungen 42 und 43 in der Druckplatte 24 bzw. der Gehäusewand 13 sind ständig mit der Kammer 37 verbunden. Wenn daher der Ventilgriff die im Sinne der Fig. 1 rechte (Ausfahr-) Stellung einnimmt, sind alle Verbraucheröffnungen 1 bis 6 außer derjenigen Verbraucheröffnung, mit der die Hülse 39 ausgerichtet ist, entlüftet. Wenn andererseits der Ventilgriff 19 niedergej drückt ist, sind sämtliche Verbraucheröffnungen mit der Entlüftungsöffnung verbunden.

Der Ventilgriff 19 ist mit dem Steuerkörper 29 durch einen Stift 44 verkeilt, der an einem am äußeren Ende der Welle 18 vorgesehenen Flansch befestigt ist. Dieser Stift erstreckt sich in ein axial verlaufendes Loch 46, das in den von der Hülse 39 entfernt gelegenen Abschnitt des Steuerkörpers 29 ausgebildet ist. Der Kopf 47 des Stiftes 44 liegt auf derjenigen Seite des Flansches 45j die der Stirnwand 14 zugekehrt ist. Diese Stirnwand ist mit sechs gleichmäßig verteilten öffnungen 48 versehen, deren Lage der Lage der sechs Verbraucheröffnungen entspricht. Die Axialhöhe des Kopfes 47 ist derart bemessen, daß der Kopf 47 aus der öffnung 48 gelangt, wenn der Ventilgriff 19 soweit niedergedrückt wird, daß die Strömungsmittelzufuhr durch Verschließen der Dichtung 35 gesperrt und die Strömungsmittelentlüftung durch öffnen der Dichtung 36 freigegeben ist. Durch Drehung des Ventilgriffs 19 kommt der Kopf 47 gegenüber der Innenfläche der Stirnwand 14 zu liegen, so daß,er bei Freigabe des Ventilgriffs 19

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nicht in seine Normallage zurückkehrt, wenn er nicht mit einer anderen öffnung 48 ausgerichtet ist. Somit ist sichergestellt, daß sämtliche Verbraucheröffnungen 1 bis 6 mit der Entlüftungsöffnung verbunden sind, solange die Hülse 39 nicht mit einer der sechs Verbraucheröffnungen ausgerichtet ist.

Während des Betriebs liegen die Bauteile normalerweise in der in Fig. 1 gezeigten Lage, wobei eine der Verbraucheröffnungen (in diesem Fall die Verbraucheröffnung 6) mit Druck beaufschlagt ist und die übrigen entlüftet sind. Der Ventilgriff 19 und die ihm zugeordneten Bauteile werden durch den am Ventilkörper 34 angreifenden Strömungsmittelzuführdruck in der in Fig. 1 gezeigten Stellung gehalten. Wenn beispielsweise die Verbraucheröffnung 2 mit der StrömungsmitteIzuführöffnung verbunden werden soll, wird der Ventilgriff 19 niedergedrückt, wodurch zunächst das Zufuhr-Dichtungsventil 35 geschlossen und anschließend das Entlüftungs-Dichtungsventil 36 geöffnet wird. Hierdurch wird die Verbraucneröffnung 6 entlüftet und der Ventilgriff 19 kann gedreht werden, bis der Zeiger 21 des Ventilgriffs mit der Ziffer 2 auf der Anzeigeplatte 22 ausgerichtet ist. Wenn die Hülse 39 über die Verbraucheröffnung 1' wandert, wird diese Verbraucheröffnung nicht mit Druck beaufschlagt, da der Strömungskanal 33 über die Kammer 37 und die Entlüftungsöffnungen 42 und 43 entlüftet ist. Wenn die Verbraucheröffnung 2 erreicht wird, wird der Ventilgriff 19 freigegeben und der am Ventilkörper 34 angreifende Druck verschiebt den Ventilgriff 19 nach rechts, wobei der Kopf 47 in der entsprechenden öffnung 48 einrastet. Die Hülse 39 und somit auch die ■

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Verbraucheröffnung 2 werden somit mit Strömungsmitteldruck beaufschlagt.

Zur Begrenzung der Drehbewegung des Steuerkörpers 29 können eine Reihe von Einrichtungen verwendet werden. Beispielsweise kann eine teilweise bei 49 gezeigte Einweg-Kupplung vorgesehen sein, die am Gehäuse 12 angeordnet ist und mit einer Ausnehmung 51 in den dem Gehäuse 12 benachbarten Ende des Steuerkörpers 29 zusammenwirkt. Auf diese Weise kann der Steuerkörper ständig nur in der einen Richtung gedreht werden, wobei eine Drehung in der anderen Richtung verhindert wird. Darüberhinaus kann ein Anschlagstift, wie er teilweise bei 52 in strichpunktierten Linien gezeigt ist, in einer oder mehreren Verbraucheröffnungen vorgesehen sein, so daß der drehbare Steuerkörper nicht über solche Anschlagstifte hinaus wandern kann. Wenn ein derartiger Anschlagstift verwendet wird, sorgt eine in dem von der Hülse 39 entfernten Ende des Steuerkörpers 29 ausgebildete Ausnehmung dafür, daß der Steuerkörper vom Anschlagstift freiliegt, bis der die Hülse 39 tragende Kopf des Steuerkörpers auf einen Anschlagstift auftrifft.

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Claims

40 1915438 *" ♦ti"" 26. März 1969 ϊ t Anwaltsakte M-643 Ross Operating Valve Company 120 East Golden Gate Ave. Detroit, Michigan, USA

Patentansprüche

.") Dreh-Schaltventil zur wahlweisen Steuerung eines Strömungs-. mittelstroms zu und von in Umfangsrichtung an einem Ventilgehäuse verteilten Verbraucheröffnungen, wobei im Gehäuse eine Strömungsmittelzuführöffnung, eine Entlüftungsöffnung und eine drehbar angeordnete Welle vorgesehen sind, die die Zuführöffnung in Verbindung mit ausgewählten Verbraucheröffnungen bringt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (18) verschiebbar im Gehäuse (12) angeordnet und ein an die Zuführ- (23) und Entlüftungsöffnungen (43) angeschlossenes Dreiwege-Ventil (33, 31, 32, 30, 34, 35) vorgesehen ist, das einen Auslaß (31, 32) und einen gemeinsam mit der Welle zwischen einer Strömungsmittelzufuhr- und einer Entlüftungsstellung verschiebbaren Ventilkörper (34) hält, und daß ein drehbar im Gehäuse angeordneter und drehfest(bei 44) mit der Welle verbundener Steuerkörper (29) mit einem Strömungsmittelkanal (33) versehen ist, der an einem Ende an den Auslaß (31, 32) des Dreiwege-Ventils

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angeschlossen ist und mit seinem anderen Ende (38) in Abhängigkeit von der Drehung des Steuerkörpers in beliebiger Reihenfolge mit irgendeiner der Verbraucheröffnungen (1 bis 6) verbindbar ist, sowie Anschläge (4?, 48) vorgesehen sind, die eine Axialbewegung des Ventilkörpers (34) aus der Entlüftungsstellung nur zulassen, wenn das andere Kanalende (38) mit einer der Verbraucheröffnungen (1 bis 6) verbunden ist,

\ und in der Strömungsmittelzufuhrstellung des Ventilkörpers I

die Welle und den Steuerkörper drehfest haltern, wobei die

Entlüftungsöffnung (43) ständig mit allen nicht an den Strömungsmittelkanal angeschlossenen Verbraucheröffnungen verbunden ist und somit die Verbraucheröff nuhgeη (1 bis 6) in beliebiger Reihenfolge ohne Strömungsmittelzufuhr zu dazwischen liegenden Verbraucheröffnungen mit Strömungsmittel beaufschlagbar sind.
2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbraucheröffnungen (1 bis 6) in einer Stirnwand (13) des Gehäuses (12) angeordnet sind und die Welle (18) durch die andere Gehäuse stirnwand (l4) verläuft,.
3. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2_} dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhröffnung (23) mittig in der einen Stirnwand (13) des Gehäuses (12) angeordnet ist und das Dreiwege-Ventil (30, 31, 32, 33, 34, 35) einen mit der, Zufuhröffnung (23) ausgerichteten, den Ventilkörper (34) aufnehmenden VentiIr ring (3Q) enthält, und daß der Steuerkörper (.29)· drehbar.-auf dem Ventilring (30) gelagert ist» _ -.-- ..

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4. Schaltventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (18) durch die andere Stirnwand (I¹I) des Gehäuses (12) verläuft und von der Strömungsmittelzufuhr- zur Entlüftungsstellung nach innen verschiebbar ist, wobei der an der Zuführöffnung (23) anliegende Strömungsmitteldruck den Ventilkärper (34) und die Welle (18) ständig nach außen zur Strömungsmittelzufuhrstellung hindrückt.
b". Schaltventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (47, 48) einen innerhalb des Gehäuses (12) an der Welle (18) angeordneten Ansatz (47), der zur anderen Stirnwand (l4) vorspringt und eine Axialverschiebung des Ventilkörpers (34) in seine Strömungsmittelzufuhrstellung verhindert, sowie zur Aufnahme des Ansatzes (47) eine Reihe von in Umfangsrichtung verteilten, in der anderen Stirnwand (14) ausgebildeten Ausnehmungen (48) enthalten, die eine Drehung der Welle (18) verhindern.
6. Schaltventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (47) einstückig an einem Stift (44) ausgebildet ist, der in eine im Steuerkörper (29) vorgesehene Bohrung (46) verläuft und eine Keilverbindung zwischen dem Steuerkörper (29) und der Welle (18) herstellt.
7. Schaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungs- (42, 43) und VerbraucheröffnuHgen (1 bis 6) ständig mit einer im Gehäuse (12) ausgebildeten Kammer (37) verbunden sind.

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8. Schaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) zylinderförraig ausgebildet ist, der Strömungsmittelkanal (33) in Radialrichtung im Steuerkörper (29) verläuft und sich ein Axialkanal (38) im Steuerkörper vom äußeren Ende des radialen Strömungsmittelkanals (33) zu der mit den Verbraucheröffnungen (1 bis 6) versehenen Stirnwand (13) des Gehäuses (12) erstreckt, und daß eine im Axialkanal (38) angeordnete Hülse (39) durch eine Feder (40) gegen die mit den Verbraucheröffnungen (1 bis 6) versehene Gehäusestirnwand (13) gedrückt ist.
9. Schaltventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse (39) und der Gehäusestirnwand (13) eine Druckplatte (24) angeordnet ist, deren mit öffnungen versehene Abschnitte (26) mit den Verbraucheröffnungen (1 bis 6) ausgerichtet sind, wobei die Hülse (39) gleitend auf der Druckplatte (24) verschiebbar ist.
10.Schaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehung und Verschiebung der Welle (18) am äußeren Wellenende ein Griff (19) vorgesehen ist, der einen Zeiger (31) trägt, und daß eine Anzeigeplatte (22) nahe dem Zeiger (3D mit dem Gehäuse (12) verbunden ist und Markierungen trägt, die den verschiedenen Verbraucheröffnungen (1 bis 6) entsprechen.

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