DE2040968A1 - Hydraulischer Zweirohr-Teleskopstossdaempfer fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Hydraulischer Zweirohr-Teleskopstossdaempfer fuer Kraftfahrzeuge

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DE2040968A1
DE2040968A1 DE19702040968 DE2040968A DE2040968A1 DE 2040968 A1 DE2040968 A1 DE 2040968A1 DE 19702040968 DE19702040968 DE 19702040968 DE 2040968 A DE2040968 A DE 2040968A DE 2040968 A1 DE2040968 A1 DE 2040968A1
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shock absorber
plunger
tube
buffer
rubber
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Luzsicza Steven O
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Clevite Corp
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/20—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper characterised by comprising also a pneumatic spring

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Description

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Zveirohr-Teleekop*· ■toßdSepfer, inebeeondere fto die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen, deeeen Innenrohr als Plunger auegebildet iet, der einen Auegleicheraui^/1 eovie einen oberen Arbeiteraum fflr die VSapferflflaaig«· keit enthält, mit einem Droeielbohrungen aufweisenden Boden koasunisierenrt au wenigstens einem unteren Arbeitsraun, der gleichfalls ait Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist,
Di· bekannten Stoßdämpfer dieser Art benötigen, besonders wenn eine progressive Dänpfungsoharakteristik und elastische Tragfähigkeit
UOmMWM Abradan, hu—oodfa durch T*tofon, b«dOrtan edtrlfillchwr BaMtllgung (Frankturt/Maln) Nr. 11104· · EKactanbank WHAurg AQ 4 SI
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verlang* werden, einen großen Aufwand an Einzeltellen und eng tolerierten QleitpasBungen, welch letztere einen ReibungBTerechleiB unterliegen und einer Biegebelastung nicht nachgeben.sondern dann sun Verklemmen im Betrieb neigen«
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgeraHS vorgeschlagen, daR Vonsentrlsch zwischen Plunger und AuSenrohr, mit diesen festhaftend verbunden, wenigstens ein guomielaetischer Hing angeordnet ist. Dieser wirkt gleichzeitig ale gegen Biegebvanspruchung nachgiebige weit tolerierbare Telskopführung, als Teil des Arbeitskolbens, sowie als schubelaetisch federndes und däapfendes die Hydraulik unterstützendes Element, und vermeidet «in· versehleißanfällige Gleitführung zwischen Plunger und äußerem Teleskoprohr.
Vorteilhaft hat der gummielastIsche Ring in entspanntem Zustand eineX ira Axialschnitt vom Außenrohr zum Plunger ansteigende Kegelstumpfform. Dadurch kann in einem vorgegebenen gusmielastisohen Volumen^ine große VerfomningBBrbeit je Arbeitshub untergebracht werden.
ZweckmftBig 1st im unteren Arbeitsraum in an sich bekannter Veise
ein Gummipuffer gegenüber dem Plunger zur Begrenzung des Einfahrhubee vorgesehen·
Vorteilhaft wird dieser Gummipuffer im Bereich der Drosselbohrungen am Boden des Plungers untergebracht, um während der Ansch^lagbewegung duroh Absperren voc Drosselbohrungen eine zusätzliche Däxapfungeprogression zu erhalten.
Die DroBselbohrungen können unterschiedlich· Durchmesser haben, insbesondere im Zentrum des Bodens größer sein als an seiner Peripherie«
Dabei wird vorteilhaft der gunnielastische Puffer mit oben abgerundetem kegelstumpff^rraigem Axialschnitt ausgebildet, so daS er bei« Ansoht&ger gegen den einfahrenden Plunger zunächst dessen innere größere und danach dessen äußere kleinere Drosselbohrungen sperrt·
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wird zweckmäßig der Durchmesser der abgerundeten Stirnfläche de« frnVni elastischen Puffere annähernd eo groS ausgeführt wie der Abstand zwischen den inneren größeren Droseelbohrungen i« Plungerboden.
Vorteilhaft wird swisohen de« oberen Arbeitsraum and den Ausgleiöhsrauns in an nich bekannter Veiee ein Trennkolben mit Oleitdichtung im Plungerrohr vorgesehen» am ein Tereohiumen der Dämpferflüseigkeit im Betrieb des Stoßdämpfers zn unterdrück«!«
An Trennkolben kann eine FÜhrungsstange fest »ein, welche den Deckel des Atisgleicheraumes im Plunger gjlleitschlüseig dichtend durchsetzt»
Um Gleichtdichtungen auch in Aueglelehsrausi zu rerneiden, kann statt des Trennkolbena in bekannter Veiae dort ein Faltenbalg rorgesehen sein, deaaen öftnungarend cvieehen Plunger und Plungerboden eingespannt ist.
Vm ein«· euaStslich* Federprogreielon tu ermöglichen, können svei pjiBsielaBtische Ringe konKentriach auf bcv. in einer starren Zvi— scherihOlse befestigt sein, wobei eine der Hülsen kurzer oder aus veiehere» Material ist nie die ander«?·
Se kann auch zwischen des unteren Ende dea Auflenrohre/t und einem Sockel ein «weite« gunielastisohe· Blngeleaent befestigt sein« welches nach oben, gegen den dann «it eise· Droeselrentil auszurüstenden Boden in der SuSeren Teleskophülse,einen fcueltzlionen Arbeitsraum bildet, der ait *♦« StorpfungefKissigkeit gefüllt ist.
Dabei wichet swectaaRBig diesen susSttliohen guaaielaatiachen Hing über seiner Sockelauflaget unter die« DroaselTentil, tin «weiter gusüBielastiseher Puffer an.
Der Ausgleichärauia könnte, statt tob oberen Arbeitsraum durch einen Trennkolben oder einen Balg abgeteilt zu sein, alt SchauagusBi oder Kunstschaum ausgefüllt sein, um den übertritt oder jedenfalls das
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Verschäumen τοπ Dämpferflüasigkelt im Ausg/fleichsreuin zu unterdrücken.
Die Erfindung möge anhand dar in den Figuren schematiech in Seitenaneloht und teilweiae axial geschnitten dargestellten Ausführungebeisplele veiter erläutert werden. Ba »eigenι
Figuren 1 bis 4) ein erstes Ausftihrungsbeispiel in unter«
sohiedllchen Belaatungastadient Figuren 5 wa& 6) in entsprechender Darstellung ein zweites
Aus ftUsrungs bei spiel\ Figur 7) ein drittes Ausführungabelsplel, sit drei
Arbeiterinnen|
Figur θ) ein rlertea Ausftthrungsbeispiel, Bit radial
unterteilten goaaiielaetieohen Ringen.
In Figur 1 1st su eehen^ daAe etarr« Plungerrohr 10,etwa aus Metall, welehee oben ine· einen Flansch 12 zur Befestigung dee Abzufedern» den Gegenständea ausläuft, etwa eines FahrseugkOrpers, nicht dargestellt. Das untere Ende des Plungerrohree endet in einer Bodenplatte 15» welche Dämpfung*bohrungen 14 enthält, auf gedachten konzentrischen Kreisen angeordnet, je nach der gewünschten DSatpfcharakteristik. Im gezeichneten Sohnitt eind Tier Dejefungabohrungen getroffen» so daß also dleeer Plungerboden 15 swel konzentrische gedaohte Ringe mit solchen Bohrungen bildet, wobei die Inneren Bohrungen einen größeren Durchmesser heben als die äußeren, erforderlichenfalls kann auch nur eine einzige Bohrung rorgeeehen sein.
Daa Plungerrohr 10 iat koaxial umgeben von einem starren Auflenrohr 16, einerseits offen und an anderen Ende durch den Sockel 17 Tersohlessen, in axialem Abstand gegenüber der Bodenplatte 15 tee Plungers 10, ee daß eine untere Arbeitak&amter 18 zwiaohen den genannten feilen begrenzt wird. Das Süßere Rohr 16 wird ata ungefederten Fahrzeugteil, etwa der Achse, befestigt (nieht dargestellt).
Ein gusmielastischer Ring 19 let mit seinen Mantelflächen festhaftend und dichtend rain Plungerrohr 10 und den äußeren Rohr 16 befestigt,
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den unteren Arbeitsraum 18 anschließend.
ist der -junaielasttsche lUng· 1° auf Kontaktflächen, womit die ihn: zugekehrten Rohrteile überzogen sind, vulkanisiert.
Der tnrmmielagtische Ring 19 hat in seiner entspannten Position, dargestellt in Fig. 1, einen kegelatumpffermigen Axialschnitt. Sein fadialachnitt, nicht dargestellt, ist vorzugsweise kreisrund, jedenfalls den Befestigungezonen an den Rohren 10, 16 angepaßt. Der gummielastische Ring 19 wird durch die Hubbewegung des Stoßdämpfers auf Schub beansprucht, gleichmäßig über sein ganzes Volumen.
Das Plungerrohr 10 ist also allein über den gummielastischen Ring 19 mit dem äußeren fiohr 16 verbunden. Die untere Arbeitskammer 18 hat eine im Betrieb verschlossene Einfüllöffnung 20 für Däapferflüasigkeit,wie SilikonSl, das auch bei extremen Temperaturen eine kaum veränderliche Viskosität zeigt, sowie eine Verträglichkeit gegenüber dem gummielastischen Material des Ringes 19»
Im Plungerrohr 10 ist unten der obere Arbeitsraum 22* zwisohen dem mit Drosselbohrungen 14 versehenen Plungerboden 15 und dem Trennkolben 26 gebildet j darüber folgt der Ausgleiohsraum 22·"·, abgeschlossen durch den Deckel 24· Der Auegleichsraum 22lf enthält Gas oder Luft unter überdruck. Dadurch wird die elastische Tragfähigkeit vergrößert und / oder die Möglichkeit einer Hiveauregulierung gesehaffer. AuSerdem kann durch diesen Überdruck der gummielastieohe Ring 19 aus seiner entspannten Position (Pig. 1) hinaus nach oben gegen die Virkung der Fahrzeuglast vorgespannt werden, wodurch man ohne Überdehnung des Materials einen größeren Arbeitehub erhält, bei voller Ausnutzung der DSapfungseigeneohaften des guannielaetiechen Ringes.
Der Trennkolben 26 trftgt eine Pührungsstange 28, welche den Deckel ?4 in einer Bohrung durchsetzt. Der Deckel 24 ist gg axial versohieblicheniWihrungsetenge ?.B gegen den Austritt von Gas ebgediohtet. Der Trennkolben 26 hat an seinem Rand eine vorzugsweise aufgeklebte
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^ ?0, die .»!«»itechliieei!; der Innenwand des Plungerrohres 10 angedrückt let.
Im unteren Arbeitsraum 19, festheftend auf der Sockelplette 17 en äufleren Teleskopfohr I6fsitzt ein guranielastienher Puffer J2 *le Abstandhalter gegenüber dem Plunger 10 und ale Hilfefeder zum gummielastischen Hing 19. Der Puffer 3? bewirkt auch selbsttätig eine progressive !Drosselung der Dämpfungsflüssigkeit, venn er durch einen harten Laetetofi sich unter elastischer Defortsierung auf den Plungerboden 15 setst.
Dadurch werden zuerst die inneren, dann die äußeren Droseelbohrungen vom Puffer 32 abgedeckt, wie aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich.
In der Zugstufe fließt das in den oberen Arbeitsraum 22* verdrängt gewesene Diünpferöl durch sein Eigengewicht, den Sog der sich vergrößernden unteren Arbeitskammer 18 und den überdruck im Auegleicheraum 22* * in die untere Arbeitskammer 18 zurück, die dargestellte senkrechte Einbaulege vorausgesetzt. Sine Füllöffnung zur oberen Arbeitskammer 22* kann vorgesehen sein. Der Ausgleichsrauo 22*· kann unter Überdruck stehen, wobei die öffnung 20 * nach auflen verschlossen wird·
Im Ausführungabeispiel nach Figuren 5 und 6 iat anstelle des frennkolbens eix^Balg 34 vorgesehen zwischen der oberen Arbeitskammer 22* und deiB Auejrleicheraum 22". Die Führungastange 28 sitzt aa geschlossenen Boden des l*lg?s 34. Figur 6 zeigt, ähnlich Figur 4· den Stoßdämpfer bei großer Belastung, ganz eingefahren. Der Faltenbalg 34 braucht keine Federkraft aufzubringen.
Um eine zusätzliche Federprogression unterzubringen, notwendig für die Verwendbarkeit unter sehr verschiedenen Belastungsverhältnieeen, wird nach den Ansführungsbelspielen der Figuren 7 und θ ein zusätzlicher gummielastischer Hing unterschiedlicher Federbärte eingebeut.
Oemäß Fig. 7 ist, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführung«- beiapielen, am Plungerrohr 10 ein gummielastieoher Bine 19 tmd «in
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gummielaetischer Paffer 32· auf dec Bodenplatte 17* de· laßeren Teleskoprohr·^« 16' vorgesehen, darin eine Droaaelbohrung 35 zn «iner dritten« untersten Arbeitskammer 36, begrenst durch «inen zweiten gunBielaatisohen Ring 3©» feethafteni alt 4·· unteren freien Rand des äuieren Teleskopfohres 16· einerseits,und einer Sockelplatte 40 anderereeita verbunden. Blasen «weiten guaeielastischen Ring wachet la der !litte «in «waiter Puffer 39 an, die Drosselbohrung 55 steuernd.
Dadurch wirkt dia Bodenplatte 17* auoh ala fberlaetungseohutz für den cweiten Qf gusnielaetieohen Hing 38.
Die Bodenplatte 15* hat auBan ringfSxsig angeordnete Äroaeelbohrungen 14 un* im Zentrum ein« grCBar« Bohrung 23» ffeatetiert ▼on einen Btlokaehlagrantil 33t &» liontung «ur abaren Arbeitakammar 22 a.
Der Puffer 39 schließt Ale Öro«e«lb*ftrenc 5$ *■ «**· der Kruek-
etufe de· Stofidimpfer·.
I» Ausführungabeiepiel nach Fig. 4 β Bingafeiy «inA svei k*c»letnopfferBige guBBaielaetiaohe Ringa 42« 44 τοη «ngaflar gleicher WändetSrke konsantriach angeordnet und feathaftaad fibar das atarre Zwischenrohr 46 miteinander Terbtmden. In dar brrorsagta» Auaftlhrungeform sind die gummi«l4·tischen linge 42, 44 ▼·■ gleichen Material ff obwohl for beetimarte Aewendungaswaoke unteraeaiedliaa elaatiache Varkstoffe verwendet werden kennen. Saa Bwiaahaarohr beateht au· atarra« Haterial, wie Metall» «nd bait daher einen sein· groten HMtisitttaaedul^Tergllehaa mit desjenigen der eemmdelestiechen Sing·· Dia feil« 42* 44 und 4* lint «Mtinasdav w dimeaeiaieiert, daS die Eaftfliohe daa laiaran gtumUelastisehen Ringes 4t dem tuBeren T«le*kop*ohr 16 und dam Iviaehensoi» 46 merklich ist ale die Haftfitehan dee inneren guimiielaetischen Ringea 44 *s Zwischjlenrohr 46 und Plungerrohr 10.
Alee let die Federkonetante de· tuBeren gussielaatieeaen liagea
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gröSer al· diejenige de· inneren Singe« 44.
Auch durch da· Vandattrkenrexhältnie der konseatriaohen f—Is1s«tt •ohen Singe^läet eich eine entepreohende Pederprogression erreiehen«
Der Planeoh 50 auf den Plungerrohr 10 dient bei diese· AnsfOfertinf*- beispiel ala Anschlag eur Begrenzung der Pederbevegtmg Äee inneren guanielaetiechen Ringe« 44ι tm diesen velohar federnden Ring gegen überlastung cn schütsen.
Ferner zeigt Pig· θ, vaa auoh bei den übrigen Auaführungsbeieplelen Torgeaehen sein könnte, den Ereat« de· Trennkolben· durch einen SghausetoffkOrper 48, etva au· Polyure^an, welcher den Auegleloh·«* raun elaetiech au·füllt und offene Zellen (Poren) hat, welche eine laalnare Strömung auch bei raaoher Eolbenbevegung erewlngen und dap.it einen YiekoaitttaYerluat durch YeraohBunen unterdrücken.
Der Eraatc τοη Trennkolben und Druckgasfüllung la Auagleioharaua durch die·en SohauBatoffkörper hat «er Folge, AaJ der StoMtepfer elnfaohwirkend wird, nlelioh nur nooh in der Druckstufe dBnpft, abgesehen von der Bigendlopfong des gusaielastiaehen Materials,
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Claims (1)

  1. ANSPRÜCHE
    ( ·) jBydrauliecher Zweirohr-Teleskopstoßdimpfer, dessen Innenrohr ^-^sIa Plunger ausgebildet ist, der einen nit Loft oder Oft· ge* füllten Ausgleichsraua, sowie einen oberen Arbeiter·«· Bit Dämpferflüssigkeit enthllt^ait eine« Brosselbohrungen «ufirei» βenden Boden konraunizierend stt wenigstens eise« unteren Ar» beitsraum, der gleichfalls alt BSapfungsflussigkeit gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch !irischen ™
    Plunger (1O) und AuBenrohr (i6)f Bit diesen fetthaftend rerbunden, wenigstens ein gumeielaetiecher Ring (1?/ bmr· 4?t44 "bzw. J8) angeordnet ist,
    2.) Stoßdämpfer nach Ansprach 1, dadurch gekennseichnet, dal 4er gummielastleehe Ring (19) im entepaaaten Zustand einen kefelstumpffönnigen Axialschnitt hat»
    3.) Stoßdämpfer nach Anspruch4>der 2,gekennzeichnet durch einen gummielastischen Puffer (32) gegenüber dea Flungerboden (15)» auf den Boden (17) der unteren Arbeitekaaeer (18) fest.
    4·) StoSdSinpfer nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet^, daß der Puffer (3?) in axialer Verlängerung der teopselbohrungen (14) angeordnet ist.
    5.) StoBdEnpfer naoh Ansprach 4t dadurch gekennzeichnet, dafl die Drosselbohrungen (14) unterschiedlich· Durchmesser aufweisen.
    6.) Stoßdämpfer naoh Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dafi die inneren Srosselbohrungen größeren Durchaeeser haben als die Äußeren·
    7.) Stoßdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daS der Gunmipuffer (32) gegen den Plungerboden (15) TeTjUn9Tt ist»
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    .^ Stoßdämpfer nach Anspruch 7f 4ndurch gekennzeichnet, daß d*»r Scheitelbereich den Puffere (;?) annähernd eo groB iet der Abstand zwischen den weiterer. Ihross el bohrungen (14)
    9.) StoBdPwpfer nach einen oder oehreren der Torhergehenden Ansprüche, fjeVennseichnet durch die Anwendung einen Trennkolbens (2^ «wischen de» oberen Arbeitsraum (22*) und den Aua-(??··) la Plungerrohr (1O)·
    10.) Steidlapfer nach Anspruch 9, dadurch gekennaelehnet, dafl aa Trennkolben (26) da· untere Aide einer FOhrtingaetange (2B) befeatigt i«t.
    1]·) Sto$de«pfer nach eines oder aahraran dar Anaprfloha 1-8, gekennzeichnet dnroh die Amrendnng alnaa Faltanbalgea (34) la Plungerrohr (1O) zviaohen Auagleieharaoa (22f·) und Arbeiteraue (22*), wobei dar Rand daa Faltanbalgaa (54) zwischen Plungerrohr (1O) und Plungerboden (15) dichtend elogaepannt ist.
    12·^ Stoßdämpfer nach einem oder mehreren der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekenntelohnet, daB dar Ausgleicheraua (22**) in an eich bekannter Veiee nach auSan abgeaohleasen>S4nd Left oder Oma unter Überdruck enthllt,
    13.) StoBdäapfer nach einem oder mehrern der Torhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daB zwei gusaielaatische Binge (42/, 44) konzentrisch ineinander angeordnet und feat-» haftend über ein Zwischenrohr (46) alteinander Terbundan aindt wobei dia guBBilelaatisehen ling« (42, 44) untaraohiadlieha Federkonetanten in HuVrlehtung dee StoBdlapfera aurVelaen·
    14.) Stoßdämpfer nach eine« oder mehreren der Ansprüche 1 - ^,gekennzeichnet duroh die Befestigung elnaa zweiten guneielaatiaohen Ringes (J8) la luBeren Teleskop/rohr (16»), unter daa eratan gtuaalelaatlaahen Kinf V19) viii ainar eine Vroaaelbaluning (35)
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    aufweisenden und den Paffer (52*) tragenden Bodenplatte (17*)» wobei der svelte gusaielastisohe Ring eine το· ersten line (19) abweichende Federkonetante la Kubriohtung hat,- und in\nn auf eines Sookel (40) fest let.
    15.)Stoßdämpfer naoh Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß des «weiten guraeielastischen IiBf (?β) Innen ein »weiter Puffer (59) gegenüber der Droseelbohrung (55) anwlahst,
    16.)StoSdtapfer naoh Anspruoh 14 oder 15t ftkeimseichnet durch ein in Richtung zum oberen Arbeitsraum (Si a) wirkende« Äückschlagrentil (?5) an der Innersten Droeselbohrunf (15*) Aer Bodenplatt* dee Plungers (.10).
    17.)Sto9dSrapfer nach eines oder aehreren der Aneprttohe 1 «> 8, gekennreichnet durch einen alt elaetieoher Torspannung den Aueglelohsraus (2?**) erfüllenden offenporigtn SohauttstoffkOrper, insbesondere aus Polyurethan·
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