DE1946961A1 - Stufenfoermiges Ziehwerkzeug mit Temperatursteuerung - Google Patents

Description

Ford-Werke Aktiengesellschaft, 5 Köln-Deutz 1, Ottoplatz 2

"Stufenförmiges Ziehwerkzeug mit Temperatursteuerung¹¹

Die Erfindung betrifft ein stufenförmiges Ziehwerkzeug, das aus einer Vielzahl dicht gepackter Sechskantstäbe besteht, die einzeln auf eine bestimmte Länge zugeschnitten sind, und bei denen jede Stab-Endfläche eine Art Stufe der Fläche des Ziehwerkzeuges ergibt.

Die Erfindung betrifft allgemein stufenförmige Ziehwerkzeuge aus versetzt angeordneten Sechskantstäben, die aus einer nicht zum Stande der Technik gehörenden Anmeldung bekannt sind.

Jeder Stab ist auf eine vorher festgelegte Länge geschnitten.

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Der Schnittwinkel ist so bestimmt, daß die Endfiächerrcier Stäbe eine stufenartige Teilfläche der Fläche eines Halbstückes des Ziehwerkzeuges bilden. Ein Teil des geschnittenen Stabes ist als Teil des einen Halbstückes und der andere Teil des gleichen Stabes als entsprechendes Teilstück des anderen Halbstücks verwendet.

Bei bestimmten Arbeitsgängen des Spritzgußverfahrens, insbesondere Spritzen mit Kunststoff-Verformung, ist eine lokalisierte Teiaperatur-Stetierung notwendig. Beispielsweise können isolierte Bereiche der Gußform während des Spritzens überhitzt werden, was auf die Oberflächenform oder auf den Mangel an T/ärmeableitungsmöglichkeiten in bestimmten Teilen des Ziehwerkzeuges zurückgeführt werden kann, ■ " "

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann lokalisiert gekühlt werden. Die Erfindung umfaßt ein Rohr, das in einen Hohlraum eingesetzt werden kann, der durch Kürzung eines oder mehrerer stufenartiger Stäbe entsteht, aur, denen da 3 Halbstück des Ziehwerkzeuges besteht. Das kann der Stempel oder die Matrize sein. Das Rohr kann ein fließendes Medium in den oder auc dem Hohlraum leiten, so daß die Tfärme der umliegenden Sechskaivtstäbe durch das Hedium abgeleitet wird. Sollte es erforderlich sein, besti;nrate Teile des Ziehwerk-

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os ;;u , erw:vr::icn f>tatt zn ir'Uilen, so kann ',ΓάττΛΟ in einzelne

.Vbwo.lmi.tt ■■» durch eine zirkuLiereilte Heizflüssigkeit dui'ch das

riolir übertragen werden, so daß eine Umkehrung des Wärmestroras eintritt.

Die unteren Enden der Secliekantstäbe um den Hohlraum herum können abgekantet werden, pas ent'..'·'»der durch Fräsen für jede Abkantung einzeln gt.-macht verden kann, oder durch Drehen auf einer Ilrolibank rundherum geschehen kann. Wenn die Sechskants tube zu cinema Halbstiirk de? Zichvorkzeugns zusammengefaßt worden sind, bilden diese Abkaiitungen ein untereinander verbundenes "otzv:erk von Öffnungen u.n<^ Kanälen, die einen Weg für das fließende TemcrnturKteuerungsnefÜitci bilden. Die Anzahl der Hnhre kann zur Steuerung des Teaiperaturstandes in bestimmten Gebieten «Um- ot<⁴m"pls bzw. der Matrize variiert werden. Auch der Rohrquersrlmitt kann innerhalb dor Grenzen deK ITohlrauninuersclmittes , der durch lint fernen von Sechskantstäben entstanden i^t, variiert werden. Dadurch kann die Flußmenge erhöht oder erniedrigt verden. Auch kann die Flußrichtuug, vrenn erwünscht, geändert werden, damit die geeignete Temperatur·^! aiii 1 i sierung erhalten wird.

Da^ Abkanten bestimmter Stäbe, das Kürzen zur Erzeugung eines Hohlraumes tmd .las Herstellen der die Rohrwirksamkeit unterstützeiKien rora des Stabendes wird numerisch gesteuert während

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der Herstellung und Zusammenfassung der Stäbe vorgenommen.

Insgesamt umfaßt die Erfindung demnach zwei einander entsprechende Halbstücke eines Ziehwerkzeuges, d.h. Stempel oder Matrize, die beide aus einer Vielzahl versetzt angeordneter Sechskantstäbe bestehen, wobei die Länge de,r Stäbe vor der Zusasninenfassung festgelegt ist, und jedes Ende einas Stabes einem anderen benachbart ist und jeweils einen

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stufenförmigen Teil der Ziehwerkzeug-Oberflache bildet.

Weiterhin ist das erfindungsgemäße Ziehwerkzeug durch Flüssigkeitskanäle gekennzeichnet, die teils durch Kürzung, teils durch Entfernung eines oder mehrerer ausgewählter Stäbe entstehen und die den Fluß eines temperatursteuernden Mediums durch bestimmte Bereiche des Ziehwerkzeuges erinögliehen. · _t

Weitere Vorteile und Eigenschaften der erf indung3gemäßeii Vorrichtung werden anhand der Zeichnung erläutert. • Fig. 1- ift ein Querschnitt durch einen Teil eines Ziehwerk-

zcuig-IIa lbr tllckes mit den Flußwegen des temperatur-' steuernden Mediums, die in das Halbstück hinein- und

herau?führen.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Ziehwerkzeug-

. Kalbstücks , bestehend txws versetzt angeordneten Sechs· kantstäben.

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Jl^. Γ.Λ i;.;t aiue Draufsicht axif da^ .ZiohferLzeug der ^ij. ", gesehen von der oclmittebane ge^!:iä.3 der Linie S-A — .?A in i^i j,. 2 .

• Fig. 3 ist ο in C.nc-rscänitt du roll -lie zusabmiengehorigen Ziehwnrlcs3Ii^-HaIbO fcLcice. ( Ste.-.ipol im'¹ l'atrize), von denen eines in PLi;.' P ;-:rgoöte 111 ir»t.

j.^Ai.g. 't-A, sind eine sclienatisclie Darstellung des -PltiSdiagra^iins ^!iJ' '^w für ein nunieriscli gesteuertes TerTaliren zur lierotellung und Ztvsanimenf assung der Secliskaiitstäbe, aus deaoii Steripel und tlatrize bectelien.

TJii -.'as Yo;.'·. i'Iri'lnis zu erleiciitern, wii^d naclisteilend die Be-(.Io u ti in;;; f'.-^r boiiixbriteu Buclictaben-Incices erlälutert:

A: auto.nr.tisclier Arbeitsgang,

I): datengesteuerter Arbeitsgang,- . . ■

ΖΣ-Aciiöo : parallel zur S tab längs achse , A-Ach.se :TJrGliacli'3e um die X-Aclise,

10 der jTig. 2 bezeichnet allgemein einen Stempel eines Zielvwerkzeuge3 sum Ziehen von Blechen. In dem nachfol^'cnrl beschriebenen Ausführungsbeispiel geht es um Blech-ZieViT/erkzeuge, wobei vorausgesetzt wird, daß die Erfindung auch beispielsweise auf Spritsgußformen angewandt werden kann.

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Der Stempel 10 bestellt aus einer Vielzahl verschachtelter sechseckiger 3tube 12, wie am besten aus Fig.' 2Λ erkannt werden kann. Jeder Stab ist mit einer festgelegten Länge gefertigt; ebenso ist der Vinkel, den die Endflächen mit den Stabachsen bilden,. festgelegt, so da,"} die Endfläche genau in oclmittramkt der atabachse mit der St eiupe !fläche eine stuf en aim-Ii ehe Berührmigs ebene an die geschlichtete Fläche darstellt. Die Endflächen der Stäbe liegen eng benachbart, so daß sie etv/as .ähnliches darstellen wie eine φ grob bearbeitete Gu:?-Γ lache der Stempel- bzw. MatrizcmriLlcr.e

Die festgelegte - Stempelflache ist mit den Beeng.-·zeichen !■':- bezeichnet. Die Fläche entspricht r.er fflüclie 1 .'s eines Zialiwerkzeug-Gegenstüclzs , das in ?ig. 3 dargeö ire'tlt i;-t. Dan Gegenstück, die I'iatrize 1'". , . ±s t" x-rie der ijcenpel 10 au? stufenartigen Stäben gebildet, die miteinander.in gleicher ¥eise i-rie die St ab g - der Fig. 2A verr. eh" chtelt sir:-*. Jeder Stab IZ in der Fig. 2 besitzt sinen Iloriple .inntilrotaL in de^ Hatrise 10 der Fig. Ί. Der riächenvrinkel ο-1:ιβπ ■ .itr.bea. ■ 12 ist identisch mit dem Plächenvinkel des kompleiner-tären Stabab-schnittes für die Mat rise 10. Zwischen den Flachen 16 und 1 '■! besteht ein freier Ilaur.i für ein P.ohblecli 20 (siehe Pig. j). Die Ränder des '.lohblechs 20 I;f3nnen durch paarige: und. sich überdeckende Verbinder-Gehäuse 2 2 und 2^-. gehalten irorden, die Matrisre und Stempel, 18 bzw. 10,: umgeben.

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Es ist erforderlich, Lufttaschen zwischen dem Blech 20 und der Fläche 1'4 zu entlüften, wenn der Stempel 10 mit der Matrize 18 während des Ziehvorganges zur Deckung gebracht wird.

Aus diesem Grunde sind einer oder mehrere Stäbe in Bereichen des Ziehwerkzeuges, die beispielsweise in Fig. T dargestellt sind, gekürzt. Der gekürzte Stab in Fig. 1 trägt das Bezugszeichen 32. Die dem Stab 32 benachbarten .Stäbe tragen r'.as Bezugszeichen 3'¹ und Ίύ. Alüe Stäbe sind miteinander verbunden und bilden ein Ganzes, wie in Fig. 2Ä dargestellt. Durch Kürzen der Stäbe wi"d ein Hohlraum 33 gebildet.

Die Fig. 3 zeigt auch noch identische Hohlräume 28 für Ausstoßwalzen 3°· Hiene VaIzon können nach oben bewogt werden, nachdem Matrize Und Stempel auseinajadergezogen sind;--dadurch wird das Abnehmen dos geformten Bleches 20 erleichtert.

Die Stäbe der in. Fig. 1 dargestellten Zusammenstellung sind mit einer Grundplatte ^O verbunden, die mit einer Aussparung •42 versehen ist, in die ein Leitrohr hh eingepaßt ist. Dieses Rohr erstreckt sich in den Hohlraum 3? hinein. Eine entsprechende Leitung \6 yteht mit den Inneren des Rohres Wund der Grundplatte ·Ίύ in Verbindung. Oies kann eine Leitung für ein fließendes Medium bilden.

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Die anliegenden Stäbe 34 und J6 aind an ihren Enden abgekantet , so daß sich ein Rillen-l\^Tetzwerk ergibt, wenn die Stäbe auf der Grundplatte ',0 zusammengefaßt worden sind. Die Rillen sind untereinander zu einer Art sechseckigem Kanal sys tem und außerdem mit dein Hohlraum 38 verbunden. Ein liediu.-n, das durch die Leitung ^6 und durch das Rohr kh fließt, kann zum Oberteil des Hohlraumes 33 gedrückt werden. ■ Anschließend wird es nach unten getrieben, wie durch Pfeile in Fig. 1 angedeutet. Das Medium verteilt sich auch in die W' Rillen, die dttrcli die Abkantungen am unteren Teil des Stabes j'~i und 30 sowie an den anderen umliegenden Stäben gebildet sind* Die Rillen stehen wiederum mit einer Rückleitung Vo in Verbindung, die mit dnn 'Villen durch die Grund* platte ':ι) hindurch verbunden ist.

E? ist natürlich .n'-iglich, die Stromleitung für besondere -Zwecke umzukehren. '

Ist die Temperatur des Mediums, das durch die Leitungen k-6 und 'tS .strömt, kühler als die Temperatur des Ziehwerkzeuges während des Arbeitsganges, dann wird der Bereich, der direkt in der Nähe des Rohre.·? liegt, gekühlt, üie Kühlung wirkt lokal auf die Oberfläche des Ziehvrerkzeuges ein. Tiird im umgeke'hrten Falle· Aufheizung benötigt, dann müßte die Tempera-

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tür fies durch, die Leitkanäle ho und hQ fließenden Mediums hölier als die Arbeitstemperatur des Ziehwerkzeuges sein.

Ein automatisierter Herstellungsgang für die Sechseckstäbe von Stempel und Matrize ist schematirch in den Fig. 'i-A,. kB und -i-C dargestellt. Die Figuren stellen ein Fließschema für die Maschinen der Stahlherstellung dar. Es kann hierbei Rohmaterial in Form sechseckiger Stangen bei mehreren Stationen I bis XIII eingeführt bzw. beschickt werden. Die Stangen kommen schließlich am 3nde des Herstellungsganges als seclisec!:igG Ctilbe verschiedener Abmessungen heraus.

Dio Arbeitsgänge auf den Stationen werden primär durch numerische Gteuerdaten in Gang gesetzt und gesteuert, dieses wird jedoch durch automatisch sich wiederholende Vorgänge ergänzt. Die erwünschten numerischen Daten werden als Ausgangswerte eines Allaweckrechners erhalten. Die Daten steuern die Funktion jener Stationen, auf denen sich ändernde Großen '1er jechskantstäbe eine immer wieder neue Anpassung der MaschinenverSchiebungen oder der Bewegungen der Sechskantot""be bei Durchlauf gemäß des Fließschemas erfordern.

Auf Station I (siehe Fig. hA) wird sechseckiges Stangenijntorial in die Öffnungen des llaterialkopfes eingegeben, wobei verschiedene Härten und chemische Eigenschaften vorgev.Mlilt werden können, falls eine Verschiedenheit des Roh-

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Stoffes durch das Herstellungsverfahren erforderlich ist. Auf Befehl des Steuersystems dreht sich der Materialkopf so, daO das richtige sechseckige otcmgenuaterial der Stangen-Schneide vorgelegt wird. Das Stangenranterial wird rechteckig zugeschnitten, indem ein kleines Stück des Stangenmaterials entfernt wird, nachdem die Stange bis zu einem Anschlag eingeführt ist (Unterstation 3). Ein Reibstock (Unterstation 5) wird in die richtige Stellung bezüglich der X-Achse justiert. Diese Justierung erfolgt abhängig von numerischen Daten. Die Stange wird daraufhin mit dem Reibstock auf Unterstation 6 zusammengebracht, und auf Unterstation 7 wird der Stab auf Länge zugeschnitten.

Ein automatisches Fördersystem bringt den geschnittenen Sechskantstab nach Station II, wo die Stäbe gegen einen Anschlag eingestellt werden. Zwei Fräsen bevegen sich gleichzeitig über je ein Ende und erzeugen eine Abflachung, wie dargestellt. Eine Fräse ist in Bezug auf den Anschlag eingestellt, die andere in Richtung der X-Achse verstellbar. Die Verstellgröße ist in Bezug auf die sich ändernden Längen der Stäbe programmiert. Die Verstellung wird, entsprechend berechneter numerischer Eingangsdaten vorgenommen.

Die gefrästen Abflachungen ergeben eine Fläche, in die Jiennziffern auf beiden Enden der Stange eingeprägt werden können.

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Die-Prägung geschieht auf Station III. Der Priigekopf auf .Station III ist ebenfalls in X-Achsen-Richtung verstellbar, wobei die entsprechenden numerischen Daten die Entfernung zwischen den Flächen berücksichtigen.

Nachdem die Markierungsköpfe zurückgezogen sind, worden sofort zv/ei Schneiden in Bewegung gesetzt, ilie bei bestimmten Stuben beide Enden abkanten. Die Stäbe mit den Bezug.-szcichen 34 und Z>6 in Fig· 1 wären zv.Ti solcher 3ta.be für einen Abkantgang. Dadurch ergibt sich ein Ilillen-ITeizwerk auf der Basis des ZioliwprkzougrHfilbstücl:s , v.'ie in S±g. 1 -!arges teilt , das es dem fließenden llediu;n e~m"glicht, hinein oder heraus aus dem Hohlraum 3^Q zu fli'"> en. An'ere otci.be, di« aus den Bereich des "lihres V; entfernt '.rer.'en, \:^:Λ ~<len ni.^hfc r.bgekantei VOr₁On, :3t'Lbe ohne Abkantun™ übersehen Station III und gelangen unmittelbar nach Station TV oder V.

I?t durch ein Ziehvrerlczeug-IIalbH ι Γ -"._ <·ί:; "LüJ"tuns;-skanal e> wünscht, so wird dor entsprechende btab seitlich gei'ast , Dadurch wird eine ί'-Γ fnung hei-gestc ] 1 f , vrenn dic.St'Vbo verschachtelt nebpiieinai; !er" stehen (Fig. ").

Auf Station V λ.όπΙοιι die Stäbe in ein Spannfutter geführt, das bezüglich der A-Ach se niial und in Bezug auf die X-Achse

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translatorisch entsprechend numerischer Paten eingestellt ist. Eine Schneide - siehe Unterstation P. - wird bezüglich der C-Achse radial entsprechend numerischer Daten eingestellt. Anschließend viird die Schneide automatisch betätigt und schneidet durch den Stab hindurch. Der Winkelschnitt durch den Stab ergibt zwei Stllbe,.. von denen einer einen Teil lies Stempels und der andere einen Teil der Matrize darstellt. Die erzeugten Schnittf VIchen stellen einen Tej 1 Oor c'ervrbi^cl·¹-en .7 IM ehe dar, ric der.i ^r:uerschnitt des äechskantstabes entspricht; dabei .-ind die beiden Stabflächen einanoer

Die otr.be Vsr^en au" -'en Strtionon VI nni¹. VII mit Stahl— bürsten belian'lelt und entfettet-, AuT Station VIII werden au.= gfiv'^:Ii].te- Gtübo gos raids trahlt, um die Oberfläche zuri Hotailr.pr it.zen ' von Mupfer vor^.iibcha.n lein . Das S'prit^en ge — ffi/ieiir-a-.i" .jtntioii I.I. Soll ein bestli'unter Stab aus '"e" . Zu.-rr.mi.Kjni'telluia.-j entfernt \:o "en, so wird er statt i.iit Ί-Iup-.'er mit «iino." ab.= to'len''.en Schicht besprülit. Die Auswahl von JIupTer oder ab? to',en.'lom StoTT wirr' c-ntsprechend den gsdr. ten durchgori.ürrt.

Die j otzzt vo:'lii'':?*r}''en "in process" -.-it Kh ο werden auf Station '.Ζ i ".sntifiziert und wxn"l:elnic.Lig gerichtet. Sie worden auf Station IZI in z^T.*ei G- -u'n»n getrennt, „-i e getrennten Grinpon werden auf den S+g „ionen ZIII und "IZII geordnet und zusammen-

gefaxt. ^: :

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Claims (2)

1. ota.be, ν/ίο die .uit de,n Bezu^szeiclie:.! 32 (Fig. 1), vürO.o-n ilux"cu 'lie iru.neriscli prograsn-iierten Jnten ausgov".li.lt und
   auf riclitige Limge auf Station I züge sclmit ten. Yiederurn. würden numeric clie Pro/jraiiuivTa ten nur Jtafcioii V, Untere bntion ^rj, dem ri,t.'\b ricUti^- eiiifitell on sowie steuern, JLa β ancle re otäbe gekürzt wei^deiu, ii-.i den Ilolilr-aun 'j?> lisi'suatellen.
   Ilier^luroii lcaiiii 'ie ochueiö.e den 'Jtnb in II"lie der r-iclitigen X-ji-ciisen-otelluii^ öcimeiden, so da?, ein I-Iolilrauin 3" entotollt, wenn die 3tube auf -Station ICIXX cura-.ir:iongefaßt

   .>;."· vorctelionde Besclireibuiig- einer. Au3f^>lU.truiicst^!öi^sl-⁾-^eis^£ ±~'..,'o -.ndcrun.^en un^i lirgilnzimgen durcii jedeii Df.rcl-_sclvaittoracliiiriiia sii. Derai^tige -i-iidex^ungen und iDrgänaungen fallen jeuoeii oelbstverständlicli in den Bereicli der Erfindung.

   Pa t ent anspi"üciie

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   Patentansprüche:·

   j 1 . j 3 bi'f enfüimges Zieiiwerkzen", bes soiienu aus ein?:' Viel—
   zahl iiiclit gopr, ckfcer Seclrfkaut stube, die· au j." eine bestii.iute LiVnge geschnitten sind, und bei denen jede Stab-Flüche eine Art Stufe der ITlilche des ZietecrUzeuges ergibt, dadurch gokennf;ei ciuiat, da;5 aus_o-e':uil be Stäbe (j?) gekürzt sind, so dal ein innerer■ Iioiilrrain (l)o) i;ii Zieh-A werkzeug-IIalbs bück (10 brsw. 1->) entsteht uiid ,i.ariit ein

   Kanalsystem für fließende Medien teilvoisc durch den
   Hohlraum gegeben ist, so \le.^:\ diese hinein und: heraus au? dem Inneren des K·': lbs blicke-; (13 bzv. 13) geleibet werden, wobei die Tea-icrrtur in de-"-Umgebung des Kanal-Bereiches des Ziehwerkzeug-Halbstücke3 gesteuert werden kann.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal

   ausgewählte Stäbe des Zieiwerkz3Ug-Kalbstücks an den 3nden, die der stufenförmigen OberfILlche gegenüberliegen, abge- ^ kantet sind, wobei die c.bgekanteten i3n-"1e-a füllen und damit eiiien ~.^reg für das ?lie"en von Medien bilden und uit
   dem Hohlraum (33) verbunden sind, wobei die lullen einen Teil des Kanalsystens bilden,

   3· Vorrichtung nach Anspruch .1, dadarrch gekennzeichnet, daß das Kanälsystem ein Rohr (hh) umfai3t, das in den Hohlratim (38) innex-halb cies Ziehxiex^kzeug-Halbstücks (1O bzw. 18)

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   eingesetzt ist, ler lurch ι.'ie Kürzung bestimmter Stäbe entstanden ist, wobei das Rohr ί'ϊη FliL··.5ijkeitsstrom in eine Richtung vlurcli den Hohlraum fülirt und eier Teil des Hohlraums außerhalb des Rohre;; den Strnni in entgegengesetzter Richtung aufnimmt.

   h. Vorrichtung nach Anspruch 2, 'Ta.lurch gekennzeichnet, f.la:?> das Kanalsystem ein IIdIi·* (Vi) umfa.it, 'as in -'en Π0Ι1Ι-i'aurn (3^) innerhalb .!er Zieliver\.zeuj-IIalbstückH (1O hzv. 1 <^c ) eingesetzt ist, «ler .lurcli lö'irzung b«?iti:-i"itfr 3t-i.be entstanden ist, v.'obei -Ia=; llohr den 'Flüssigkeitsstrom in eine "i'ichttmg .'urrli den HnZ Irnura führt unr' t'.er Teil des iinhl-. raum::· außerhalb d«"·.- loliro.=· Con ?t "o~\ in entg«^:>_;enge^c:otztr»"·' lirhtun;; aiifni«mt.

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