DE2713660A1

DE2713660A1 - Kettenantrieb fuer einen werkstueck- uebertragungsmechanismus

Info

Publication number: DE2713660A1
Application number: DE19772713660
Authority: DE
Inventors: Bernard Joseph Wallis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1977-03-28
Publication date: 1977-10-13
Also published as: GB1530869A; AU2339577A; BR7702000A; DE2713660B2; IT1086686B; US4088034A; JPS52121166A; JPS6014952B2; FR2346614A1; CA1061600A; AU501964B2

Description

Kettenantrieb für einen Werkstück-Übertragungsmechanismus

Die Erfindung betrifft einen Kettenantrieb für einen Werkstückübertragungsmechanismus nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Übertragungsmechanismen werden häufig bei Gesenk- oder Stanzpressen zum Beschicken des Gesenks mit Werkstücken bzw. zum Entnehmen verwendet. Diese Mechanismen verwenden üblicherweise einen Schlitten sowie einen Antrieb, der den Schlitten auf das Gesenk in der Presse zu und wieder von diesem wegbewegt. Der Schlitten besitzt üblicherweise das Werkstück berührende Finger. Diese überführen die Werkstücke bei der Hin- und Herbewegung des Schlittens in das Gesenk und nehmen es wieder heraus. Bei einer Antriebsart für den Schlitten wird eine Endloskette verwendet, die um zwei in Abstand befindliche Kettenräder verläuft. Sie besitzt zwei koaxiale, auf gegenüberliegenden Seiten der Kette angebrachte Rollen, welche mit der Kette auf deren Endlosweg zwischen den beiden Kettenrädern und um diese herum laufen. Der Schlitten (oder ein den Schlitten antreibender Schieber) besitzt ein Joch mit in Abstand befindlichen Füßen, welche die Kette überspreizen. Die Füße besitzen längliche Schlitze, die quer zur Kette verlaufen und in die die Rollen an der Kette eingreifen. Wenn sich also die Rollen zwischen den Kettenrädern und um diese herum bewegen, führen sie das Joch um einen bestimmten Hub hin und her, wobei sie sich längs in den Schlitzen am Joch bewegen.

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Ein Problem, das bei derartigen Kettenantrieben auftritt, besteht darin, daß kein Hub genau bestimmter Länge erhalten werden kann, mit dem die Werkstücke genau positioniert im Gesenk angebracht werden könnten. Dieses Problem führt häufig dazu, daß das Joch zu weit oder zu wenig weit läuft. Dies rührt daher, daß der hin- und hergehende Hub des Jochs durch die lineare Verschiebung der Rollen in einer Richtung längs der Kette bestimmt wird. Wenn nun infolge von Abnutzung der Kettenverbindungen oder der Zähne der Kettenräder die Kette lose wird oder durchhängt, kann der Hub des Jochs (und damit derjenige des Schlittens) von einem Zyklus zum nächsten variieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kettenantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem ein genau bestimmter Hub des Schlittens erhältlich ist, unabhängig davon, ob die Kette lose oder gespannt ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebene Erfindung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf einen Werkstück-Übertragungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 die Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Abschnitts des in Figur 1 dargestellten Mechanismus;

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Figur 3 einen Schnitt gemäß Linie 3-3 in Figur 2, wobei

das Joch an der Schnittlinie dargestellt ist;

Figur 4 einen Schnitt gemäß Linie 4-4 in Figur 3, wobei

das Joch in der Stellung von Figur 2 gezeigt ist;

Figur 5 einen Schnitt gemäß Linie 5-5 in Figur 4; Figur 6 eine Ansicht ähnlich der Figur 5, in der eine

abgewandelte Rollenanordnung dargestellt ist.

In Figur 1 sind eine Gesenkpresse, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist, sowie einen Werkstück-Ubertragungsmechanismus dargestellt, der insgesamt mit dem Bezugszeichen versehen ist. Letzterer überführt die Werkstücke zwischen einer Lade- oder Entladestation 14 und einer Bearbeitungsstation 16 in der Presse. Der Übertragungsmechanismus enthält eine Grundplatte 18, die in der Nähe der Presse in geeigneter Weise getragen wird, beispielsweise durch Füße 20. Zwei parallele, in Abstand voneinander befindliche Führungsstangen 22 sind auf der Grundplatte 18 in geeigneter Weise angebracht. Die Führungsstangen 22 tragen einen Schlitten 24 und einen Schieber 2 6 zur geradlinigen Bewegung. Eine Betätigungswelle 28 ist fest an dem Schieber 26 befestigt und erstreckt sich durch den Schlitten 24 hindurch. Sie ist mit einem Getriebe im Schlitten verbunden, mit dessen Hilfe die Fingerstangen 30 gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen hin- und herbewegt werden. Die das Werkstück berührenden Finger 32 sind an den Außenenden der Stangen 30 befestigt.

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Der soweit beschriebene Übertragungsmechanismus ist der Art nach in der US-Patentschrift 3 411 636 beschrieben. In Figur 1 ist der Schlitten 24 in der zurückgezogenen Stellung dargestellt, in welcher er auf der Grundplatte 18 durch eine geeignete Verriegelungseinrichtung (nicht gezeigt) verriegelt ist. Wenn die Betätigungswelle 28 nach links in Figur 1 verschoben wird, werden zunächst die Finger 32 nach innen aufeinander zu bewegt , wodurch sie ein an der Station 14 befindliches Werkstück berühren. Danach legt sich eine Buchse 34 an der Betätigungswelle 28 gegen das benachbarte Ende des Schlittens 24 und löst die Verriegelungseinrichtung des Schlittens. Der Schlitten wird in die vorgeschobene Stellung verschoben, wo das Werkstück an der Station 16 in die Gesenkform eingebracht wird. Wenn die Betätigungswelle 28 in entgegengesetzter Richtung durch den Schieber 2 6 zurückgezogen wird, werden zunächst die Finger 32 nach außen in die zurückgezogene Stellung gebracht. Dadurch wird das Werkstück losgelassen. Hiernach löst die Buchse 36 am gegenüberliegenden Ende der Betätigungswelle die Verriegelungseinrichtung für den Schlitten und verschiebt den Schlitten auf den Führungsstangen 22 in die in Figur 1 dargestellte, zurückgezogene Stellung zurück. Eine

genauere Beschreibung dieser Anordnung ist in der US-Patentschrift 3 411 636 enthalten. Zum Verständnis der vorliegenden der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Beschreibung nicht notwendig.

Die Erfindung befaßt sich im einzelnen mit der Einrichtung, die zur Hin- Herbewegung von Schieber 2 6 und Betätigungswelle 28 verwendet wird. Diese Einrichtung ist am besten in Figur 2 zu erken-

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nen. Auf der Unterseite der Platte 18 ist fest ein Getriebekasten 38 befestigt. Dessen Ausgang umfaßt eine Stummelwelle 40, auf welche ein Kettenrad 42 aufgekeilt ist (Figur 3). Die Welle 40 wird gegen den Uhrzeigersinn durch den Motor 44 angetrieben. Ein zweites Kettenrad 46 ist ebenfalls auf der Unterseite der Grundplatte 18 mittels einer Klammer 48 gelagert, die fest an der Grundplatte 18 befestigt ist. Das Kettenrad 46 ist auf der Klammer 48 mittels einer Stummelwelle 50 gelagert. Die Stummelwellen 40,50 sind parallel und senkrecht zu den Führungsstangen 22 für den Schlitten 24 angeordnet. Eine Endloskette 52 ist um die Kettenräder 42,46 herumgeführt. An einem Glied der Kette 52 sind zwei Rollen 54 und 56 befestigt (Figur 5). Diese Rollen sind auf gegenüberliegenden Seiten der Kette 52 angeordnet und auf einem Zapfen 58 gelagert. Wenn somit die Stummelwelle 40 vom Motor 44 angetrieben wird, bewegen sich die Rollen 54,56 mit der Kette auf einem Endlosweg um die Kettenräder.

Wie aus den Figuren 3 und 4 zu erkennen ist, besitzt der Schieber 26 einen herabhängenden Klanunerabschnitt 60, der nach unten durch einen Schlitz 62 in der Grundplatte 18 verläuft. Ein C-förmiges Joch 64 ist, wie in Figur 3 gezeigt, an der Klammer 60 angebracht. Das Joch 64 besitzt einen senkrechten Abschnitt 66, der sich über die volle Höhe des Jochs erstreckt, sowie zwei gegenüberliegende Füße 68, die mit dem Abschnitt 66 durch einen oberen und einen unteren Verbindungsabschnitt 70 verbunden sind. Die Füße 68 sind verhältnismäßig kurz und enden in Abstand von den Stummelwellen 40,50, welche das Kettenrad tragen. Der Abschnitt 66 weist einen senkrechten Schlitz 72 auf, der im wesentlichen über die

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volle Länge verläuft. Die Füße 68 besitzen jeweils einen senkrechten Schlitz 74. Die Schlitze 74 sind senkrecht aufeinander ausgerichtet und ihre einander zugewandten Enden sind offen. Die Rolle 56 greift in den Schlitz 72 ein und besitzt einen Durchmesser, der im wesentlichen der Breite des Schlitzes 72 entspricht. Auf diese Weise wird die Rolle 56 im Schlitz 72 gehalten und läßt das Joch 64 sich längs zum Schlitz 62 hin- herbewegen, während sie sich zwischen den Kettenrädern 42,46 und um diese herum bewegt. Wenn die Rolle 56 auf dem oberen Lauf der Kette 52 liegt, greift sie in den Schlitz 72 an dessen oberem Ende ein. Wenn sich die Rolle 56 am unteren Lauf der Kette 52 befindet, greift sie in den Schlitz nahe dessen unterem Ende ein. Wenn die Rolle 56 auf einem gekrümmten Weg um das Kettenrad 46 läuft, bewegt sie sich im Schlitz 72 nach unten; wenn sie sich auf einem gekrümmten Weg um das Kettenrad 42 bewegt, steigt sie im Schlitz 72 auf. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzen die Rollen 56 und 54 den selben Durchmesser und die Schlitze 72,74 die gleiche Breite. Während die Rolle 54 auf dem unteren Lauf der Kette 52 läuft, berührt sie den unteren Schlitz 74 in Nähe von dessen» unterem Ende; wenn die Rolle 54 auf dem oberen Lauf der Kette 52 läuft, berührt sie den oberen Schlitz 74 in Nähe von dessem oberem Ende. Wenn die Rolle auf einem gekrümmten Weg um die Kettenräder 42,46 läuft, rückt sie aus beiden Schlitzen 74 aus.

Wie am besten aus den Figuren 3 und 5 zu erkennen ist, sind die Kettenräder 42,46 mit einer Kreisspur 76 auf den gegenüberliegenden Flächen ausgebildet. Die Spuren 76 sind konzentrisch zu den Rotationsachsen der beiden Kettenräder. Bei der dargestellten

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Ausführungsform der Erfindung sind die Spuren 76 durch einen vergrößerten, zylindrischen Nabenabschnitt auf jedem Kettenrad gebildet. Jede geeignete Einrichtung kann jedoch dazu verwendet werden, die Funktion der konzentrischen Spuren 76 zu übernehmen. Die Durchmesser der Spuren 76 sind gerade so dimensioniert, daß die Rollen 54, 56 bei Annäherung an die Kettenräder die Spuren tangential berühren und dadurch um die Kettenräder herum auf einem gekrümmten Weg geführt werden, der genau konzentrisch und in festem Abstand von der Rotationsachse des Kettenrades ist. Wenn sich somit die Rollen um die Kettenräder an den gegenüberliegenden Enden des Hubs des Schiebers 26 bewegen, wird die Endstellung des Schiebers durch die gegenseitige Berührung der Rollen 54, 56 und der Spuren 76 bestimmt. Dies stabilisiert nicht nur die beiden Rollen seitlich und vertikal, sondern, was wichtiger ist, beseitigt das Problem schlaffer Ketten aufgrund der Abnutzung von Kettenzähnen.

Die Rollen 54, 56 werden weiter bei ihrer Bewegung um den Außenumfang von jedem Kettenrad durch Führungsblocks 78,80 geführt, die jeweils mit einer gekrümmten Führungsspur 82 ausgebildet sind. Die Führungsspuren 82 sind konzentrisch zur Drehachse der beiden Kettenräder und besitzen einen radialen Abstand von den Führungsspuren 76, welcher dem Durchmesser der Rollen 54,5 6 entspricht. Die Führungsblocks 78 sind fest auf einer Klammer 84 angebracht, die von der Unterseite der Grundplatte 18 herabhängt. Die Führungsblocks 80 sind auf einer Klammer 48 angebracht. Die Führungsspuren 82 werden als Kreissegmente ausgebildet, deren vertikale Abmessung geringfügig kleiner als die senkrechte !

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Entfernung zwischen den gegenüberliegenden Enden der Füße 68 ist. Die Führungsblocks 78,80 sind so angeordnet, daß die gekrümmten Spuren durch eine horizontale Linie laufen, die sich durch die Rotationsachsen der beiden Kettenräder erstreckt. Da die Spuren 76 und 82 genau konzentrisch zu den Achsen der Kettenräder sind und voneinander einen radialen Abstand besitzen, der genau dem Durchmesser der Rollen entspricht, folgt, daß die Rollen bei ihrer Bewegung um den Außenumfang der beiden Kettenräder zwangsweise einem gekrümmten Weg folgen, der sehr genau bezüglich der Drehachsen der beiden Kettenräder festgelegt ist. Eine zu weite Bewegung der Rollen aufgrund geringer Kettenspannung wird durch die Spuren 82 verhindert; eine zu geringe Bewegung der Rollen, die auf der Abnutzung der Kettenzähne beruhen könnte, wird durch die Spuren 76 verhindert. Aufgrund der gekrümmten Spuren 76, 82 sind somit die lineare Verschiebung der Rollen 54,56 und demzufolge auch die Verschiebung des Schiebers 26 beide genau gleich der Entfernung zwischen den Achsen der Wellen 40,50, zuzüglich dem doppelten Radius der Spuren 76 und dem doppelten Radius der Rollen 54,56.

Bei einer Anordnung, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist und bei der die beiden Kettenräder 42,46 in der senkrechten Ebene unterhalb des Schlittens 24 angeordnet sind, ist die Kraft, die von den Rollen 54,56 auf das Joch 64, insbesondere beim Rückwärtshub des Schlittens, ausgeübt wird, beträchtlich gegenüber den Führungsstangen 22 versetzt. Um den Einfluß des Drehmoments auf das Joch 64 so klein wie möglich zu halten, sind auf die Klammer 60 zwei in seitlichem Abstand befindliche

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Rollen 86 aufgebracht. Diese werden horizontal in einer Spur geführt, die von den gegenüberliegenden Kanten zweier Führungsstangen 88 gebildet wird. Wenn die Kettenräder 42, 46 statt auf horizontalen auf senkrechten Achsen gelagert sind und in einer horizontalen Ebene eng benachbart der Grundplatte 18 liegen, arbeitet der Antriebsmechanismus im wesentlichen genauso wie beschrieben; die von den Rollen 86 und den Führungsstangen 88 gebildete Führungsstruktur ist jedoch praktisch nicht mehr nötig.

In Figur 6 ist eine geringfügige Abwandlung der Rollenanordnung dargestellt. Bei dieser Anordnung sind die Rollen auf jeder Seite der Kette in Paartaufgespaltet. Die äußeren Rollen 90 sind so angeordnet, daß sie in die Schlitze 72, 74 des Jochs eingreifen; die inneren Rollen 92 sind so angeordnet, daß sie die Spuren 76, 82 berühren. Bei dieser Anordnung ergibt sich eine geringere Abnutzung der Rollen und der Spuren, da die Oberflächengeschwindigkeit der Rollen,welche die geraden Schlitze 72, 74 berühren, anders ist, als die Oberflächengeschwindigkeit der Rollen, welche die Spuren 76, 82 berühren.

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Leerseite

Claims

Dipl. Ing. H. Hauck Dipl. Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Graalfs Dipl. Ing. V. Wehnert Dipl. Ph ys. VV. Carstens ο IS/iünchen 2

Bernard Joseph Wallis

25200 Trowbridge Avenue

Dearborn, Michigan Anwaltsakte M-4223

USA 23. März 1977

Patentansprüche

ί 1. ^Kettenantrieb für einen Werkstück-Übertragungsmechanismus mit einer Endloskette, die um zwei Kettenräder verläuft, welche auf einem Träger mit parallelen, in Abstand befindlichen Achsen angeordnet sind; mit einem Antriebsteil, welches an der Kette befestigt ist und sich mit dieser auf einem Endlosweg um die Kettenräder bewegt und quer zur Kette auf einer Achse parallel zur Drehachse der Kettenräder verläuft; mit einem angetriebenen Teil, welches mit dem Antriebsteil in Wirkverbindung steht und auf dem Träger so angeordnet ist, daß es sich bei Verschiebung des Antriebsteils auf dem Bewegungsweg der Kette hin- und herbewegt, wobei der Hub des angetriebenen Teils durch die Verschiebung des Antriebsteils in Richtung einer Linie bestimmt wird, die zwischen den Achsen der Kettenräder und senkrecht zu diesen verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsspuren (76,82) in Nähe von jedem Kettenrad (42,46) vorhanden sind, die konzentrisch zu den Drehachsen der Kettenräder (42,46) sind und einen radialen Abstand von

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den Drehachsen der Kettenräder (42,46) besitzen, bei dem das Antriebsteil (54,56) jede Führungsspur (76,82) bei seinem Weg um die Kettenräder (42,46) berührt.
2. Kettenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil eine Rolle (54) umfaßt.
3. Kettenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (54,56) sich auf gegenüberliegenden Seiten der Kette (52) nach außen erstreckt, und daß die Führungsspuren auf beiden gegenüberliegenden Seiten der Kettenräder (42,46) angeordnet ist.
4. Kettenantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsspuren (76) radial innerhalb des gekrümmten Bewegungsweges des Antriebsteils (54,56) angeordnet sind.
5. Kettenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil zwei koaxiale Rollen (54,56) umfaßt, von denen jeweils eine auf jeder Seite der Kette (52) angeordnet ist.
6. Kettenantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsspuren (76) auf jedem Kettenrad (42,46) angebracht sind.
7. Kettenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsspuren in Nähe von jedem Kettenrad (42,46) in radialem

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Abstand befindliche innere (76) und äußere (82) Spuren umfaßt, daß der radiale Abstand zwischen den Spuren (76,78) derart ist, daß das Antriebsteil (54,56) eng dazwischen paßt.
8. Kettenantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Spur (82) eine gekrümmte Erstreckung besitzt, die nicht größer als 180° ist, und in der Nähe des gekrümmten Bewegungswegs der Kette (52) um die Kettenräder (42,46) angeordnet ist.
9. Kettenantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil eine Rolle (54,56) umfaßt.
10. Kettenantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Spuren (76) auf den Kettenrädern (42,46) und die äußeren Spuren (82) auf dem Träger (18) angebracht sind.
11..Kettenantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (54,56) sich nach außen von den gegenüberliegenden Seiten der Kette (52) erstreckt, und daß die inneren und äußeren Spuren (76,82) von den Abschnitten des Antriebsteiles (54,56) auf gegenüberliegenden Seiten der Kette (52) berührt werden.
12. Kettenantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil zwei koaxiale Rollen (54,56) umfaßt, die auf gegenüberliegenden Seiten der Kette (52) angeordnet sind.

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13. Kettenantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Spuren (76) auf gegenüberliegenden Seiten der Kettenräder (42,46) und die äußeren Spuren (82) am Träger (18) angeordnet sind und die äußeren Spuren eine gekrümmte Erstreckung von nicht mehr als 180° aufweisen und in der Nähe des gekrümmten Bewegungswegs der Kette (52) um die Kettenräder (42,46) angeordnet sind.
14. Kettenantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen den Rollen (54,56) und dem angetriebenen Teil (64) einen Abschnitt (66) enthält, in dem ein länglicher Schlitz (72) verläuft, der in einer Richtung quer zu dem Abschnitt der Kette (52) angeordnet ist, die sich zwischen den Kettenrädern (42,46) erstreckt, wobei die Rolle (54) in den Schlitz (72) eingreift und sich längs des Schlitzes (72) bewegen muß.
15. Kettenantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil zwei koaxiale Rollen (54,56) umfaßt, die auf den beiden Seiten der Kette (52) angebracht sind, und daß die Wirkverbindung zwischen dem angetriebenen Teil (64) und dem Antriebsteil ein Joch (64) mit zwei Füßen (68) umfaßt, welche die Kette (52) überspreizen, daß die Füße (68) jeweils einen länglichen Schlitz (74) aufweisen, der quer zu den Abschnitten der Kette (52) verläuft, die sich zwischen den Kettenrädern (42,46) erstrecken, und daß die Rollen (54, 56) jeweils in einen dieser Schlitze (72,74) eingreifen und sich entlang dieser bewegen.

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16. Kettenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Teil einen Schieber (26),eine Führung (26) für den Schieber (26) auf einem geradlinigen, horizontalen Weg r eine Klammer (60), die von dem Schieber (26) senkrecht nach unten ragt, umfaßt, wobei die Kettenräder (42, 46) auf dem Träger (18) so angebracht sind, daß sie sich in einer senkrechten Ebene drehen und wobei Führungsglieder (86), die an der Klammer (60) befestigt sind,und eine horizontale Führungsspur für die Führungsglieder (86) am Träger (18) vorgesehen sind.

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