DE2312656A1

DE2312656A1 - Schwimmbagger

Info

Publication number: DE2312656A1
Application number: DE2312656A
Authority: DE
Inventors: Giovanni Faldi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-17
Filing date: 1973-03-14
Publication date: 1973-09-20
Also published as: IL41969A0; CA982163A; JPS496747A; SE381483B; CH551537A; IT950326B; US4004357A; ES412732A1; BR7301903D0; FR2177110B1; FR2177110A1; IL41969A; GB1423315A; JPS4945503B2; ZA731713B; AR195323A1; AU5329373A

Description

ν,

Giovanni FALDI, Florenz, Via Forese Donati 27, Italien

Schwimmbagger

Die Erfindung betrifft einen Bagger, der in einem Schwimmkörper eingebaut ist und mit Druckluft arbeitet.

Derartige Schwimmbagger sind bekannt und bestehen in der Regel aus einem Schneid- und Förderkopf, der die Aufgabe erfüllt, den Baggerboden zu graben, wobei das mit Wasser gemisch'te Gut die Laderäume einer untergetauchten Fumpenstufe füllt. Die Laderäume werden abwechselnd mit Druckluft beaufschlagt, um das Baggergut z.B. über Rückflußrohr* leitungen r/α einer von der Baggerzone entfernt liegenden .

Stelle su fördern.

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Für den Einsatz dieser Baggerart wird der Schwimmkörper in der Regel an zwei festen Stellen verankert, die im wesentlichen nach der Mittellinie des Schwimmkörpers "bzw. nach einer Bug und Heck verbindenden Linie ausgerichtet sind, wobei der Schwimmkörper von dem einen zum anderen Anker wandert, indem er den Schneidkopf samt der zugeordneten, untergetauchten Pumpstufe mitnimmt. In der Regel umfaßt die Bewegung eine Nutzwanderung,. bei der die gegenüber der Senkrechten geneigten Öchneid- und Saugglieder der Vorsehubrichtung des Schwimmkörpers zugekehrt sind, und eine Leerwanderung, bei der der Schneidkopf in der bei der Nutzwanderung gegrabenen Furche geschleppt wird.

Nachdem diese Wanderungen oft genug wiederholt wurden, werden die beiden Ankerstellen parallel zur vorgenannten Mittellinie versetzt, um die vorgenannte Arbeitsweise wieder aufzunehmen.

Die Leer- oder Rückwanderung beeinflußt in hohem Maß die Zeit und die Kosten der·Baggerung.

Darüberhinaus ist festgestellt worden, daß eine solche Baggerung ausschließlich bei relativ nicht tiefen Gewässersohlen eingesetzt werden kann, falls der Schneid- und FÖrderkopf.nicht vom Schwimmkörper geschleppt, sondern, in Vorsehubrichtung geschoben wird.

Es wurden.früher schon versuchsweise doppelte, in entgegengesetzter Richtung wirkende Schneidköpfe angewandt, die abwechselnd anders zum Baggergrund geneigt werden können. In der Tat haben sich die versuchten Lösungen nicht nur umständlich und wenig funktionell sondern auch in bezug auf die Baggerleistung nicht zufriedenstellend erwiesen, denn die Baggeranlage - wenn das Steuerungssystem für die Neigung des untergetauchten Schneidkopfes einen mit dem Schwimmkörper fest verbundenen Arm enthielt - 'xonnte nur bei untiefen Gewässern eingesetzt werden. Wenn aber der Schneidkopf am Schwimmkörper über Seile angehängt war, war eine sorgfältige Kontrolle des Winkels dos Schneidkopfes mit dem Baggergrund und somit der Baggerleistung schwierig. Es muß dazu erklärt werden, daß unter "Einstellung der Schncidkopfnei-

gung" die Einstellung des Ansatzwinkels der Arbeits- bzw. Schneidkante des Schneidkopfes mit dem Baggergrund zu verstehen ist. . j

Die Einstellung des Schneidkopfes könnte - werfigs ten's theo- ' retisch '- so ausgeführt werden, daß dabei die Pumpenstufe in senkrechter Stellung gehalten und die Neigung nur des flachen, unteren Kantenteils des Schneidkopfes geändert wird.

Die Steuerung der Einstellung könnte über einen Drückluftoder Ölhydraulikzylinder erfolgen; es dürfte jedoch einleuchten, daß diese Lösung praktisch nur bei ziemlich dünnflüssigem Schlamm, aber nicht bei festem Schlamn oder hartem Lehm in Frage -kommt, denn die in solchen Fällen auf den Schneidkopf ausgeübte Beanspruchung erfordert, daß der Sehneidkopf mit der Purapenstufe besonders fest verbunden ist.

Die Erfindung löst die vorgenannten Probleme und beseitigt die kurz angedeuteten Nachteile. Sie besteht aus einer Baggeranlage nach der Bauweise, die Schneid- und Fördermittel mit einer untergetauchten Pumpenstufe vorsieht und zumindest zwei Laderäume enthält, die abwechselnd mit den Schneid— mitteln und mit einer Pressluftquelle in Verbindung" gesetzt werden können, wobei das au.s der Pumpenstufe und den Schneidmitteln bestehende Aggregat der Höhe nach, verstellbar aufgehängt ist und an zwei festen Punkten verankert werden kann, zwischen welchen es die Arbeitsstrecke zurücklegt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schneid- und Fördermittel aus zwei Schaufeln bestehen, deren Arbeitskanten in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet sind, ferner dadurch, daß Ventilorgane vorgesehen sind, die in die eine oder in die andere von zwei Stellungen bleibend umschaltbar sind, in welchen sie den Anschluß der einen oder der anderen der zwei vorgenannten Schaufeln an die erwähnte Pumpenotufe gestatten, und schließlich dadurch, äaB die Neigung einer Jede'n Schaufel gegenüber der Senkrechten über ein Seil eingestellt wird, dessen Achse die Mittellinie des Schwimmkörpers an eimern außerhalb desselben liegenden Punkt überschneidet .

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Nach einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wird der Schwimmkörper an zwei festen Punkten mit-"' tels eines einfachen Seiles verankert, dessen anderes Ende an einem Verholspill befestigt"ist_f während ein. anderes Spill die Eintauchtiefe des Pumpenstufen-Schneidkopfaggregates über zwei durch entsprechende Winden bediente Seile zur Einstellung der Neigung regelt, wobei die beiden Ein- · stellseile am Bug bzw. am Heck des Schwimmkörpers an entsprechenden Stangen oder Rohren.befestigt sind, die in j ' vorgewählter, einstellbarer Tiefe. untergetaucht sind, so daß j der Winkel, den der untergetauchte Teil eines geden Einstellseiles für die Neigung der Schaufeln mit den Senkrechten j bildet, im voraus festgelegt und eingestellt werden kann ^! und die Verholwirkung des Schwimmkörpers auf die Schaufel unter den bestmöglichen Bedingungen ausgeübt wird, und zwar auch ohne Überschneidungen mit der Gewässersohle bzw. mit den Schwimrakörperkanten und mit den übrigen Seilen.

Bei einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform ist ein erstes Ende der Verholseile, an den Verholspillen und das andere Ende an einer Einstellwinde für die Neigung der Schneid- und Pörderschaufein befestigt, wobei das Einstellseil für die Neigung einer jeden' Schaufel mit einem Ende an der Schaufel selbst und mit dem anderen Ende in ein-, stellbarer Weise mit dem Abschnitt des Verholseiles verbunden ist, der zwischen dem festen Ankerpunkt und der vorerwähnten Einstellwinde für die Schaufelneigung enthalten ist.

Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung erhellen sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die lediglich als nicht einschränkendes Beispiel gegeben ist und sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, in welchen

Pig. 1 eine schematische, vereinfachte Darstellung einer . ersten Ausführungsform des erfindungsgemaßen Schwimmbaggers,

Pig. 2 eine ähnliche Darstellung wie in Pig. A desselben Schwimmbaggers in Einsatzstellimg,

Pig. 3 eine ähnliche Darstellung wie in Pig. 1 einer zwei-

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ten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Teildarstellung, die sich auf, das Umschalt-

, system zwischen Schneid- und Förderschaufeln und j Pumpenstufe bezieht, i

Fig. 5 und 6 ähnlich wie Fig. 4 Änderungen am vorgenannten Umschaltsystem,

Fig. 7 und 8 ähnliche Darstellungen wie in Fig, 1 bis 3 anderer Änderungen an der Erfindung und

Fig. 9 eine schematische Draufsicht des Pumpenstufe- Schneidschaufelnaggregates
zeigt.

In Fig. 1 wird eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen S'chwimmbaggers schematisch mifc seinen wesentlichen Bestandteilen dargestellt, welche einen Schwimmkörper 10 zeigt-, in dessen Mittelpunkt ein Aufbau 11 über einer passenden, in der Mitte des Schwimmkörpers ausgesparten Luke 12 steht, durch welche Luke die Seile 13 für die Aufhängung und die Einstellung der Eintauchtiefe des" Pumpenstufe-Scimeidschaufelnaggregates 14 laufen, welches Aggregat weiter unten näher beschrieben wird.

Die Seile 13, die nur angedeutet sind, sind in an sich bekannter Weise mit der Pumpenstufe verbunden und werden mittels der Hebe- und Senkwinde 15 bedient.

Für den Antrieb der Pumpenstufe 14 trägt der Schwimmkörper einen Motorkompressor 23, der mit den einzelnen Laderäumen 24 der Pumpenstufe über einen, an sich wohlbekannten Verteiler 25 und Schläuche 26 in Verbindung steht. Die Rohrleitung 27 dient zur Entladung des Fördergutes, wobei diese Rohrleitung (die in der Zeichnung an einer bestimmten Stelle der Einfach-, heit halber unterbrochen gezeichnet ist) das Baggergut z.B. zu einem Ladeprahm entladen kann oder den Teil einer fahrbaren Spül- und Fernbefö^derungsanlage bilden kann, der dieser vorgeschaltet ist.

Zur Ausführung der Arbeitsbewegung wird der Schwimmkörper 10 an den durch die Anker 16 dargestellten Festpunkten befestigt«

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Der Schwimmkörper 10 ist mit den Verankerungen 16 über zwei Seile 17 verbunden, deren vom Schwimmkörper weiter entferntes Ende an-einer Seilrolle 18 befestigt iät, die mit dem Schwimmkörper .10 durch ein feststehendes Seil 118 verbunden ist, und um welche das Seil 21 für die Einstellung der Baggerschaufelneigung 22 geführt ist. Die Spille 19 und 20 dienen zum Verholen des Schwimmkörpers über Seil 17 bzw. zur Einstellung der Neigung der Baggerschaufeln über das vorge-nannte Seil 21. Es ist klar, daß wenn eines der Spille 19 --..-■ während der Baggerbewegung zieht,.das andere Spill das entsprechende Seil aufwickelt und umgekehrt. Ihrerseits besorgen die Spille 20 über die Seile 21 die Neigungseinstellung der Baggerschaufeln 22. Dazu ist 'besonders zu erwähnen, daß die Seile 21, die an dem bereits beschriebenen Verholsystem angeschlossen werden, eine Zugwirkung auf die Baggerschaufeln 22 ausüben, die nicht zustandekäma, wenn diese Seile ungefähr senkrecht stünden, und dazu die Neigung hätten, die gerade die Gewässersohle angreifende Baggerschaufel hochsuziehen.

Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 2 die gleiche Anlage von Fig.1 während des Einsatzes, und zwar während der Schwimmkörper eine Arbeitsbewegung in Sichtung des Pfeiles "28 ausführt.

In der Folge wird auf Fig. 9 und 4 bis 7 Bezug genommen, um das Pumpe-Baggerschaufeln-Aggregat 1A- im einzelnen zu beschreiben. Bei diesem Aggregat eindvdie in entgegengesetzter Richtung angeordneten Beggerscha^ifein 22 nach der an sich in der einschlag!g|£en Technik bekannten und .in früheren Patentschriften derselben Anmelderin beschriebenen Bauweise ausgeführt.. Jede Baggerschaufel 22 ist über Rohrleitungen 26 mit jeder Pumpenkammer oder -zylinder 2P- verbunden. Auch der Körper der Luftpumpe mit zv,ei oder mehr abwechselnd arbeitenden Kammern ist in seiner Bauweise wohlbekannt. In Fig. 4 i'st deutlich zu erkennen, daß jede Baggerschaufel 22 mit dem Zylinder 24 über die zwei Rohre 29 :ln Verbindung steht ₃. deren Mündungen im Zylinderinneren so ausgebildet sind, daß sie durch Teller 30 geschlossen werden können, die ihrer-

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seits ölhydraulisch oder pneumatisch betätigt werden, während die zum Fördern benötigte Pressluft in den Zylinder 24 über das mit dem Zufuhrschlauch 26 verbundene Ventil 31 eindringt; das. Rohr 50 dient zum Entladen des Baggergutes und schließt sich außerhalb an die Leitung 27 an.

Es ist einleuchtend, daß das entsprechende Tellerventil 30 während jeder Arbeitsbewegung des Schwimmkörpers 10 die Mündung des der Schaufel zugeordneten Rohrs 29 schließt, welche Schaufel untätig bleibt und über dem Baggergrund gehoben gehalten wird, wobei sich dieser Zustand umkehrt, wenn der Schwimmkörper 10 die Rückbewegung ausführt, die ebenfalls eine Arbeitsbewegung ist.

Beim Fall nach Fig. 5 ist-die.Lage im wesentlichen dieselbe, bis auf den Umstand, daß im Rohr 29 zwei Schieberventile 32 jeweils nach der entsprechenden Schaufel 22 eingebaut sind, von welchen ,jedes z.B. pneumatisch oder ölhydraulisch gesteuert wird.

Schließlich ist - nach der in Fig. 6 dargestellten Ausführung - ein Klappenventil 33 im Rohr 29 eingebaut, welches durch einen Pressluft- oder Druckölzylinder betätigt wird oder mit Gegengewicht arbeitet.

In Fig. 3s in der entsprechende Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet sind, wird die gewünschte Neigung der Seile 21 durch zwei Stangen oder Stäbe 5-3 erreicht, die am Schwimmkörper 10 in zweckentsprechender Weise befestigt und der Höhe nach über einfache, nicht dargestellte Mittel einstellbar sind, welche Stangen paarweise miteinander verbunden sind und jeweils Losrollen 54- einschließen, um die die Seile 21 gleiten können. Somit werden die gleichen Ergebnisse erzielt wie bei der Ausführung nach Fig. 1. ■

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführung gezeigt, die durch die Kombination beider Systeme von Fig. 1 und 3 entstanden ist_} wie aus den entsprechenden Bezugsnummern klar hervorgeht, die die einzelnen Spille bezeichnen.

In Fig. 8 ist schließlich fiJlß* weitere Ausführungsform ge-

zeigt, bei der der Schwimmkörper 10 einen Seilführungsrahmen 35 aufweist, durch den der Pumpenkörper getaucht wird. ' - * ~- * 3» ■» - *

Aus der vorgehenden Beschreibung wird es klar, daß die vorliegende Erfindung hauptsächlich darin besteht, daß die Seile zum Einstellen der Baggerschaufelneigung, die außerdem zum Ziehen des untergetauchten Pumpenstufe-Baggerschaufeln-Aggregates dienen, gegenüber der Senkrechten um einen Winkel geneigt sind, der nicht nur eine genaue Einstellung der Neigung der zugeordneten Schaufel ermöglicht, sondern zu gleicher Zeit die größtmögliche Schneid- und Baggerwirkung der Schaufel im Baggergrund sicherstellt.

'Dartiberhinaus wird durch die hier geschilderten Systeme die größtmögliche Wirksamkeit der Baggeranlage in bezug auf die Baggertiefe aufrecht erhalten, und zwar infolge der Einstellbarkeit sowohl der Systeme mit untergetauchten Stangen, als auch derer, bei denen der Befestigungspunkt des Seiles 21 außerhalb des Schwimmkörpers verlagert und nach der Mittellinie desselben ausgerichtet ist.

Schließlich seien noch einige Gesichtspunkte der Erfindung besonders hervorgehoben.

Will man eine vorbestimmte und konstante Bsggertiefe Am Baggergrund erzielen, dann muß selbstverständlich dafür gesorgt werden, daß die Lage der Seilrolle 18, sei es was ihren Abstand vom Schwimmkörper, sei es was ihre Höhenlage anbelangt, konstant aufrechterhalten wird. Wenn die Seilrolle mit dem Schwimmkörper mittels eines Seiles (wie jenes 118) verbunden ist, dann ist es erforderlich, auf das Spill 19> von dem während der Baggerarbeit das Zugseil abgewickelt wird, mit Hilfe an sich bekannter Mittel eine

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derartige Bremskraft ausgeübt werden, daß in dem sich aufwickelnden Seil 17, sowie im Seil 118 ein zweckmäßiger, gewünschter Zug und somit eine Spannung entsteht.

Was die Höhenlage anbelangt ist es hingegen alternative auch möglich, die Seilrolle 18 an einer Schwimmboje anzuordnen oder ihr eine zweite frei drehbare Rolle mittels ■zweier senkrechter und paralleler Laschen zuzuordnen, so daß diese zweite Rolle auf dem Seil 17 läuft.

In anderen Fallen wird die erwähnte Bremswirkung nicht aufgebracht, um der Baggeranlage eine gewisse Selbsteinregelmöglichkeit in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu baggernden Grundes zu belassen. Wenn sich nämlich der Widerstand des Baggerbodens während eines Arbeitsganges verändert, dann wird sich der Anstellwinkel der Baggerschaufel zu vergrößern bzw. zu verkleinern suchen, jenachdem ob der Widerstand geringer oder größer wird, wodurch die optimalen Spannungszustände des Zug- und Einstellseils wiederhergestellt werden.

Die erfindungsgemäße Baggeranlage sieht verschiedene, grundsätzlich äquivalente Ausführungsvarianten je nach den besonderen jeweiligen Anwendungsbedingungen vor.

Soll die Anwesenheit von.Bedienungspersonal am Schiff zur Betätigung der Zugspille 19 vermieden werden, beispielsweise weil verminte Böden oder Becken geringer Tiefe und Ausdehnung gebaggert werden sollen, dann können die Zugspille auf Land an feste Ankerstellen des Schiffes verlegt werden, in welchem Fall ein einfaches Seil 17 genügt.

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In einer anderen Ausführung kann jedes Seil 17 mit einem Ende am entsprechenden Spill 19 und mit dem anderen Ende am Spill 20 befestigt werden, wobei gleichzeitig die Seilrollen 18 durch Klemmen zur Befestigung des Seiles 21 am rücklaufenden Trum des Seiles 17 ersetzt werden.

In diesem Fall dient die Betätigung des Spills 20 dazu, den Abstand zwischen der Befestigungsklemme und dem Schiffkörper und somit die Neigung der Baggerschaufel zu verändern und einzustellen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kehrt das Seil nicht 'zum Schiff zurück, sondern ist vom Verankerungspunkt 16 über die Seilrolle 18 und von dieser zur Schaufel 22 geführt. Die Seilrolle 18 ist ihrerseits mittels eines anderen Seiles zur Einstellung des Abstandes der Seilrolle 18 und somit des Neigungswinkels der Schaufel mit dem Spill 20 am Schiffskörper verbunden·

Wenn schließlich der Abstand der Seilrolle 18 bzw. der Klemme konstant gehalten werden muß, dann kann anstelle des Seiles 118 eine vom Schiffskörper vorstehende Stange verwendet werden.

In der obigen Beschreibung wurden sowohl die Pumpenstufe als auch die Schneid- und Förderschaufeln nicht näher behandelt, nachdem sie der einschlägigen Technik wohl bekannt sind. ' "

Es ist schließlich selbstverständlich, daß begrifflich und mechanisch gleichwertige Änderungen v/'d Abweichungen möglich sind, ohne dadurch den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Scb.wimmbager nach der Bauweise, die Schneid- und Fördermittel mit einer untergetauchten Pumpenstufe"vorsieht, und zumindest zwei Laderäume enthält, die abwechselnd mit den Schneidmitteln und über Verteilungsmxttel mit einer Pressluftquelle in Verbindung gesetzt werden können, wobei das aus der Pumpenstufe und den Schneidmitteln bestehende Aggregat der Höhe nach verstellbar aufgehängt ist und'an zwei festen Punkten verankert werden kann, zwischen welchen es die Arbeitsstrecke zurücklegt,, dadurch gekennz e i c h η "e t , daß diese Schneid- und Fördermittel aus - zwei Schaufeln bestehen, deren Arbeitskanten in entgegengesetzter Richtung ausgerichtet sindj ferner dadurch, daß Ventilorgane vorgesehen sind, die in der einen oder der anderen von zwei Stellungen bleibend umschaltbar sind, in. welcher sie den Anschluß der einen oder der anderen der zwei vorgenannten Schaufeln an die erwähnte Pumpenstufe gestatten, und schließlich dadurch , daß die Neigung einer jeden Schaufel gegenüber der ."Senkrechten über' ein Seil eingestellt wird, dessen Achse - von der Verbindungsstelle mit der genannten Schaufel an - die Mittellinie des Schwimmkörpers an einem außerhalb desselben liegenden Punkt überschneidet.
2. Schwimmbagger nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden festen Ankerpunkfce über Zugseile mit Verholspillen·verbunden sind, die sich auf dem Schwimmkörper befinden, und daß die genannten Einstellseile für die Baggerschaufelneigung mit einem ihrer Enden am zugeordneten Zugseil einstellbar befestigt sind.
3« Schwimmbagger nach Patentanspruch 2, dadurch g e ' kennzeichnet , daß diese einstellbare Befestigung zwischen Zug- und Einstellseilen für die Baggerschaufelneigung, aus einer, mit dem Ende des vorgenannten Zugseiles fest verbundenen Seilrolle besteht, nachdem das

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Zugseil um eine Seilrolle geführt wurde, die mit "dem feststehenden Ankerpunkt fest verbunden ist, und daß das freie Ende des Einstellkabels, das über die erstgenannte Seilrolle geführt ist, an einer auf dem Schwimmkörper aufgebauten Winde für die Neigungseinstellung der entsprechenden Schaufel befestigt ist.
4. Schwimmbagger nach Patentanspruch 1, dadurch g e • kennzeichnet, daß die genannten Einstellseile

. für die Baggerschaufelneigung mit ihrem freien Ende an einer, auf dem Schwimmkörper aufgebauten Winde zur Einstellung der Neigung befestigt sind, und,daß sie in dem ersten Abschnitt in Richtung vom Schwimmkörper zu der zugeordneten Schaufel sowohl am Bug als auch am Heck des Schwimmkörpers mit stan-' gen- oder stabartigen, im Wasser in einstellbarer Tiefe eintauchenden, senkrechten Mitteln verschiebbar verbunden sind.
5. Schwimmbagger nach Patentanspruch 4, d. a d u r c h ge- ' kennzeichnet , daß jedes dieser genannten stafngen- bzw. stabartigen.Mittel an seinen Enden mit je einer Losrolle versehen ist, in deren Rille das entsprechende

- Seil zur Einstellung der Neigung der zugeordneten Baggerschaufel geführt ist.

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