DE2742916A1

DE2742916A1 - Vorrichtung zum transport von kreiszylindrischen gegenstaenden

Info

Publication number: DE2742916A1
Application number: DE19772742916
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Phys Probst
Original assignee: Seitz-Werke GmbH
Current assignee: Seitz-Werke GmbH
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1979-03-29
Also published as: ATA598478A; AT357476B; BE870069A; GB2005619B; NL7808559A; GB2005619A

Description

Seitz-Werke GmbH
6550 Bad Kreuznach

Vorrichtung zum Transport von kreiszylindrischen Gegenständen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zurra Transport von kreiszylindrischen Gegenständen, wie z.B. Flaschen, Dosen oder dergleichen, mit einem Transportband, auf dem die Gegenstände mit senkrecht zur Bandebene verlaufender Zylinderachse und einander berührenden Zylinderflächen in einer vielspurigen Reihe angeordnet sind und durch sich verengende seitliche Führungen zu einer Reihe mit verringerter Spurenzahl formiert werden.

Bei bekannten Vorrichtungen sind die seitlichen Führungen gerade oder so gekrümmt, daß sich ihr quer zur Transportrichtung gemessener Abstand in Abhängigkeit vom Weg in Transportrichtung in abnehmendem Maße verringert.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art den Durchsatz an Gegenständen bei einer vorgegebenen Länge möglichst groß zu machen und die durch das Aneinanderschlagen der Gegenstände bewirkte Schallemision zu reduzieren. j

Diese ^ufgabe wird erfindungsgemäß durch seitliche Führungen j gelöst, deren quer zur Transportrichtung gemessener Abstand j sich in Abhängigkeit vom Weg in Transportrichtung zunehmend ; stärker verringert. j

Der erfindungsgemäßen Lösung liegen folgende Überlegungen j zugrunde: Ein möglichst großer Durchsatz an zylindrischen | Gegenständen wird erreicht, wenn an keinem Wegabschnitt auf die Gegenstände ein erhöhter Druck ausgeübt werden muß bzw. wenn die Kraftverteilung eine möglichst stetige Funktion des Weges ist. Das bedeutet mit anderen Worten, daß die Beschleunigung der Gegenstände in dem sich verengenden Bereich möglichst konstant sein soll. Die-selbe Forderung muß für eine lärmarme Zusammenführung erhoben werden, so daß eine leistungsmäße Optimierung gleichzeitig mit einer Lärmminderung verbunden ist.

Aufgrund theoretischer Untersuchungen ergibt sich bei einem Zusammenführen von drei Reihen auf zwei Reihen unter Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Flusses von Gegenständen die folgende Abhängigkeit der Abstände der seitlichen Führungen in Abhängigkeit vom Weg:

F²D²

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In dieser Formel ist D der Zylinderdurchmesser der Gegenstände, F der Durchsatz der Gegenstände (Gegenstände pro Zeiteinheit), χ die Wegkoordinate in Transportrichtung mit Ursprung bei der dichtesten Dreierpackung und b die Beschleunigung. D ist konstant. F und B sollen konstant gehalten werden. Damit ergibt sich eine Abhängig keit von d, wie sie mit der erfindungsgemäßen Lösung beschrieben wurde.

Das Ergebnis ist auch aus folgendem Grund physikalisch sinnvoll: Das Zusammendrücken der Gegenstände muß am Anfang sehr langsam geschehen. In diesem Bereich, in dem bei geraden Führungen die meisten Klemmungen auftreten, führt schon eine geringe Verengung der Bahn zu einer erheblichen Ausdehnung des von den Gegenständen gebildeten Paketes in Transportrichtung. Der Zusammenführungswinkel ist deshalb in diesem Bereich entsprechend klein. Sind die betreffenden Gegenstände bereits ein Stück in die daneben liegende Reihe hinein gedrückt, so führt eine weitere Verengung zu keiner wesentlichen Beschleunigung mehr. In diesem Bereich verengt sich die Bahn deshalb mit größeren Zusammenführungswinkeln.

Besondere Bedeutung kommt einem Spezialfall der Erfindung zu, der darin besteht, daß sich der quer zur Transportrichtung gemessene Abstand der seitlichen Führungen bei Umformung einer zweispurigen Reihe von Gegenständen in eine einspurige Reihe in Abhängigkeit vom Weg in Transportrichtung nach einer parabolischen Funktion verringert Diese parabolische Funktion ergibt sich durch folgende Formel für den Abstand d der seitlichen Führungen F als Funktion der Wegkoordinate s:

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In dieser Formel ist s eine entgegengesetzt zur Transportrichtung verlaufende Wsgkoordinate, die ihren Ursprung an der Stelle hat, v/o der Abstand d gleich dsm Durchmesser D der Gegenstände ist.

Wenn die Führungen eine solche Form haben, ist gewährleistet, daß die Gegenstände mit ihren Zylinderflächen beim reißverschluflartigen Einordnen in die einspurige Reihe aneinander abrollen. Dieses Abrollen kommt dadurch zustande, daß die Gegenstände bei ihrer translatorischen Bewegung in Transportrichtung aussen von den Führungen abgebremst und innen durch das Transportband gedreht werden. Zwei mit ihren Zylinderflächen einander berührende Gegenstände, von denen jeder an einer der beiden seitlichen Führungen anliegt, erfahren dabei eine gegensinnige Drehung, so daß sie an der Berührungsstelle aneinander abrollen können. Bei diesem Abrollen werden die Gegenstände weniger stark erschüttert als bei einem Reiben, welches bei geradlinigen Führungen auftritt. Weniger Erschütterungen sind gleichbedeutend mit einer geringeren Schallemision. Bei einer Formierung einer dreispurigen Reihe zu einer einspurigen Reihe kann ein Abrollen nicht auftreten, da die Gegenstände der mittleren Spur immer nur in einer Drehrichtung gedreht werden können und daher mit den Gegenständen einer der beiden äußeren Spuren reiben. Bei der Formierung einer vierspurigen Reihe zu einer einspurigen Reihe wäre ein Abrollen in einem bestimmten Kurzbereich zwar theoretisch denkbar, jedoch treten in der Praxis erhebliche Reibungen auf. Man kann deshalb davon ausgehen, daß beim Zusammenführen von zv/ei Spuren zu einer

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Spur eine besonders geringe Schallemission auftritt. Diese Erkenntnis ist, wie später noch gezejgfc wird, für die Gesamtkonzeption der Vorrichtung bzw. für das mit dieser Vorrichtung durchgeführte Transportverfahren von großer Wichtigkeit.

i Zu erwähnen ist noch, daß die seitlichen Führungen nicht notwendigerweise feststehend sein müssen, sondern auch aus mit dem Transportband mit laufenden seitlichen Be-

i grenzungsbändern bestehen können. In diesem Fall ver- ! ziehtet man zwar auf den zuvor beschriebenen Vorteil des ' Abrollens der Gegenstände; andererseits bleibt der wesent- j

' liehe Gewinn unberührt, nämlich die konstante Beschleunigung j und der damit erzielte optimale Durchsatz sowie die ver- !

! ι

ringerte Schallemission. Mitlaufende seitliche Begren'zungs- ^; bänder haben den Vorteil, daß die Reibung zwischen den Gegen- : ständen und den Begrenzungsbändern sehr gering ist, was sich vorteilhaft auf den angestrebten optimalen Durchsatz auswirkt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen : Vorrichtung, betreffend die Formierung einerjzweispurigen

Reihe zu einer einspurigen Reihe, kann darin bestehen, j daß das Transportband aus mehreren mit gleicher Geschwindig- : keit parallel nebeneinanderlaufenden Einzelbändern besteht, ; und daß die Mittellinie zwischen den seitlichen Führungen j eine Gerade ist.

> Eine Alternative dazu kann darin bestehen, daß das Transportband aus mehreren parallel nebeneinanderlaufenden Einzel- ^; bändern besteht, von denen jedes - von einer Seite des ! Transportbandes zur anderen gesehen - eine höhere Ge-

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schwindigkeit hat als das dahinter befindliche Sinzelband,
und daß die Mittellinie zwischen den seitlichen Führungen
in Transportrichtung gegen das schnellste Sinzelband hin
gekrümmt ist.

Sine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, J

der selbständige erfinderische Bedeutung beigemessen wird, j

kann darin bestehen, daß die Spitze der Innenführungen an |

Stellen, wo zwei einspurige Reihen unter einem spitzen Winkel _:

zusammengeführt sind, mit einer elastischen Verlängerung ;

versehen ist, die sich in Transportrichtung mindestens bis zu ;

dem Bereich erstreckt, wo der Abstand der Aussenführungen j

gleich oder kleiner als 4-"1"3T des Durchmessers eines Gegen- j

Standes ist. Dies ist die Breite, die drei aneinanderliegende i

zylindrische Gegenstände einnehmen, wenn man den Abstand ;

zwischen einer zwei Gegenstände berührenden Tangente und \ einer den anderen Gegenstand berührenden Tangente, die parallel

zu der erstgenannten Tangente ist, mißt. j

Durch die .zuletzt erwähnte Maßnahme wird erreicht, daß die
Gegenstände an der Mündungsstelle der beiden einpurigen Reihen' nicht aufeinanderschlagen. Die elastische Verlängerung fängt j die Stoßenergie auf und hält die Gegenstände über den kriti-

sehen Bereich hinaus auf Abstand. Durch die Elastizität der s

Verlängerung wird der Abstand zwischen den Gegenständen in i

Transportrichtung kontinuierlich verringert, bis die Gegen- j

stände schließlich am Ende des kritischen Bereiches stoß- ^;

frei zusammentreffen. !

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Die elastische Verlängerung kann beispielsweise aus einem
Federstahl-Band oder einer Plastikfahne bestehen, die eine
so große Eigensteifigkeit hat, daß sie im nichtbelasteten

Zustand gerade ist.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Transport ι

von kreiszylindrischen Gegenständen unter Verwendung einer j

Vorrichtung der zuvor beschriebenen Art, mit der eine zwei- j spurige Reihe zu einer einspurigen Reihe formiert wird.

Es wird nochmals auf die besonderen Vorteile dieses Spezial- j

falles hingewiesen. Mit dieser Vorrichtung soll nun, wie an i

sich auf andere Weise bekannt, eine vialspurige Reihe in \

eine einzige einspurige Reihe umgeformt werden. Eine einzige i

einspurige Reihe wird beispielsweise bei Anlagen zum Füllen !

von Flaschen mit Getränken benötigt. Das erfindungsgemäße j

Verfahren soll nun dadurch gekennzeichnet sein, daß die ;

vielspurige Reihe zunächst in eine entsprechende Anzahl j

von Reihen mit höchsten zwei Spuren aufgeteilt wird, daß !

dann die einzelnen zweispurigen Reihen zu einer einspurigen \

Reihe formiert werden, daß dann - sofern noch mehr als |

zwei einspurige Reihen vorliegen - jeweils zwei einspurige ■

Reihen zu einer einzigen einspurigen Reihe vereinigt werden, J und daß solange weitere Verfahrensschritte der zuletzt genann-i

ten Art angeschlossen werden bis nur noch eine einzige ein- !

spurige Reihe übrig ist. j

Bei dem zuletzt beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren !

wird von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, daß aus den oben ι

angegebenen Gründen die Gesamtschallemission geringer ist i

als bei einem Verfahren, bei dem eine vielspurige Reihe '

un-mittelbar durch seitliche Führungen in eine einspurige I Reihe umgeformt wird.

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Es ist bekannt, eine vielspurige Reihe zunächst in
zwei Reihen aufzuteilen. Davon ausgehend kann eine
Ausgestaltung des zuvor angegebenen erfindungsgemäßen
Verfahrens darin bestehen, daß - sofern eine der durch die
Teilung entstandenen Reihen mehr als zwei Spuren hat diese Reihe erneut in zwei Reihen aufgeteilt wird, und daß
solange v/eitere Verfahrensschritte dieser Art angeschlossen
werden, bis die der vielspurigen Reihe entsprechende Anzahl
von Reihen mit höchstens zwei Spuren vorliegt. i

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an- j hand der Zeichnungen beschrieben. ι

Es zeigt: |

I Fig. 1 eine Darstellung zur Demonstration eines bekannten j Transportverfahrens;

Fig. 2 den erfindungsgemäßen Verlauf der seitlichen

Führungen für die Vereinigung einer zweispurigen Reihe zu einer einspurigen Reihe gemäß einer ersten Ausführungsform ;

Fig. 3 den erfindungsgemäßen Verlauf der seitlichen Führungen! für die Verewigung einer zweispurigen Reihe zu einer
einspurigen Reihe gemäß einer zweiten Ausführungs- j form;

Fig. 4 eins Darstellun-g zur Demonstration des erfindungsgemäßen Transportverfahrens;

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Fig. 5 einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt ein erstes Transportband B1 und ein zweites ; Transportband B2. Das erste Transportband B1 besteht aus

zehn parallel laufenden Einzelbändern 1-10, die gleiche ' Geschwindigkeit haben. Das Transportband B2 besteht aus

fünf Einzelbändern, von denen die Einzelbänder 11 und 15 ! die gleiche Geschwindigkeit wie die Einzelbänder 1-10 j haben. Die Einzelbänder 12 und 14 laufen schneller,und das ' Einzelband 13 läuft am schnellsten. Über den Transportbändern ι B 1 und B2 sind Führungen F für die zu transportierenden zylindrischen Gegenstände G, die beispielsweise Flaschen,

Dosen oder dergleichen sein können, angeordnet. Man erkennt, ! daß das bekannte Transportverfahren darin besteht, daß i zunächst eine achtspurige Reihe in zwei vierspurige Reihen

i aufgeteilt wird. Die beiden vierspurigen Reihen werden

; dann durch sich verengende gerade Führungsteile zu zwei-

i spurigen Reihen umgeformt. Die beiden einspurigen Reihen

I werden schließlich durch gerade Führungsteile zu einer ein-

ί zigen einspurigen Reihe vereinigt.

Fig. 2 zeigt die Vereinigung einer zweispurigen Reihe zu ! einer einspurigen Reihe unter Verwendung von Führungen F, I die sich in Transportrichtung nach einer parabolischen I Funktion verengen. Die Führungen F sind über einem Trans-, portband B angeordnet, das aus drei mit gleicher Geschwindigi keit laufenden Einzelbändern 21,22,23 besteht. Es handelt

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sich hierbei um eine symmetrische Ausführung, d.h. die
Führungen F sind symmetrisch zu einer goraden Mittellinie 24 angeordnet.

Die Streckenkoordinate s für die parabolische Funktion i läuft entgegengesetzt zur Transportrichtung und hat ihren I Ursprung in dem Punkt, wo der Abstand d der beiden Führungen | F nach der parabolischen Funktion genau dem Durchmesser D i der Gegenstände ist. Zur Vermeidung einer Unstetigkeit j weichen die Führungen F in diesen Bereich von dem errechneten! parabolischen Verlauf ab und schmiegen sich in Form eines : kontinuierlichen Überganges an den von parallelen Führungs- I

teilen begrenzten einspurigen Bereich an. ^;

j In Fig. 3 ist eine unsymmetrische Ausführung für den '■ Verlauf der Führungen F gezeigt, die eine zweispurige i Reihe in eine einspurige Reihe umformen. Auch hier nimmt ; der Abstand d zwischen den Führungen F in Transportrichtung i nach einer parabolischen Funktion ab. Die Streckenkoordinate ■ s für die Formel, welche die parabolische Funktion ergibt, i läuft entgegengesetzt der Transportrichtung und hat auch j hier ihren Ursprung in dem Punkt, wo der theoretischeAbstand d gleich dem Durchmesser D eines Gegenstandes G ist. ^: Das Transportband B besteht hier aus sieben Einzelbändern ; 31-37, die abgestuft mit unterschiedlichen Geschwindig- j keiten laufen. Das Einzelband 31 hat die höchste Geschwindig-; keit und das Einzelband 37 die niedrigste. Die Mittellinie j 38 zwischen den beiden Führungen F ist in Transportrichtung j gegen das schnellste Einzelband 31 hin gekrümmt.

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In Fig. 4 ist gezeigt, v/ie eine achtspurige Reihe mit möglichst geringer Schailemission und optimalen Durchsatz in eine einspurige Reihe umgeformt werden kann. Dazu sind auf einem Transportband B Führungen F vorgesehen. Das Transportband B besteht aus acht mit gleicher Geschwindigkeit laufenden Einzelbändern. Die achtspurige Reihe wird

zunächst in zwei vierspurige Reihen geteilt. Jede der beiden j vierspurigen Reihen v/ird in zwei zweispurige Reihen ge- j teilt. Jede zweispurige Reihe wird in eine einspurige Reihe umgeformt. Die Führungsabschnitte im Zusammenführungsbereich sind gemäß Fig. 2 geformt. Dann werden jeweils zwei einspurige Reihen zu einer einzigen einspurigen Reihe vereinigt. Auch hier sind die Führungsabschnitte im Zusammenführungsbereich nach Fig. 2 geformt. Schließlich bleiben nur noch zv/ei einspurige Reihen übrig, die am Ende zu einer einzigen einspurigen Reihe vereinigt werden. Auch hier ist der ZusammenführungsbeisLch der Führungen nach Fig. 2 ausgebildet. Man erkennt, daß eine Verringerung der Spurenzahl jeweils nur in Form des Umformens einer zweispurigen Reihe in eine einspurige Reihe erfolgt.

In Fig. 5 ist der Teil der Führungen gezeigt, in dem zwei einspurige Reihen zwecks Zusammenführung zu einer einzigen j einspurigen Reihe zusammentreffen. Die äußeren Führungen j sind hiermit F_ bezeichnet. Von denjinneren Führungen F₁ ist nur der Endbereich mit der Spitze 50 sichtbar. An dieser

Spitze 50 befindet sich eine elastische Verlängerung in Form j einer Blattfeder 51. Die elastische Verlängerung erstreckt ; sich von der Spitze 50 aus in Transportrichtung bis über j

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'. die Linie 52 hinaus. An dieser Stalle ist der Abstand d

gleich der Breite von drei aneinanderliegenden Gegenständen I G. Die elastische Verlängerung 51 verhindert, daß die

i Gegenstände D unmittelbar nach der Spitze 50 stoßartig auf-I

einandertreffen. Sie verforrat sich laufend unter dem Eini
! fluß der vorwärts transportierten Gegenstände und sorgt

dafür, daß diese nach Überschreiten der Linie 52 stoßfrei ! i aneinander angelegt v/erden, so daß eine sonst an dieser | Stelle durch Stöße auftretende Schallemission vermieden

I wird.

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Leerseite

Claims

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23. September 1977

Seitz-Werke GmbH
655O Bad Kreuznach

Ansprüche

^1) )Vorrichtung zum Transport von kreiszylindrischen Gegenständen, wie z.B. Flaschen, Dosen oder dergleichen, mit einem Transportband, auf dem die Gegenstände mit senkrecht zur Bandebene verlaufender Zylinderachse und einander berührenden Zylinderflächen in einer vielspurigen Reihe angeordnet sind und durch sich verengende seitliche Führungen zu einer Reihe mit ve-rringerter Spurenzahl formiert v/erden, dadurch gekennzeichnet, daß sich der quer zur Transportrichtung gemessene Abstand (d) der seitlichen Führungen (F) in Abhängigkeit vom

(s) in Transportrichtung zunehmend stärker verringert.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der quer zur Transportrichtung gemessene Abstand (d) der seitlichen Führungen (F) bei Umformung einer zweispurigen Reihe von Gegenständen (G) in eine einspurige Reihe in Abhängigkeit vom Weg (s) in Transportrichtung nach einer parabolischen Funktion verringert.

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3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (B) aus mehreren mit gleicher Geschwindigkeit parallel nebeneinander laufenden Einzelbändern (21-23; 41-48) besteht, und daß die Mittellinie (24) zwischen den seitlichen Führungen (F) eine Gerade ist.
4) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (B) aus mehreren parallel nebeneinander laufenden Einzelbändern (31-37) besteht, von denen jedes - von einer Seite des Transportbandes (B) zur anderen gesehen - eine höhere Geschwindigkeit hat als das dahinter befindliche Einzelband, und daß die Mittellinie (38) zwischen den seitlichen Führungen (F) in Transportrichtung gegen das schnellste Einzelband (31) hin gekrümmt ist.
5) Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (50) der Innenführungen (F^) an Stellen, wo zwei einspurige Reihen unter einem spitzen Winkel zusammengeführt sind, mit einer elastischen Verlängerung (51) versehen ist, die sich in Transportrichtung mindestens bis zu dem Bereich (52) erstreckt, wo der Abstand (d) der Außenführungen (F ) gleich oder kleiner als ^ /3* des Durchmessers eines Gegenstandes (G) ist.
6) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Verlängerung (51) aus einem Federstahl-Band oder einer Plastikfahne besteht, die eine so große Eigensteifigkeit hat, daß sie im nicht belasteten Zustand gerade ist.

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7) Verfahren zum Transport von kreiszylindrischen Gegenständen unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei eine vielspurige Reihe in eine einzige einspurige Reihe umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vielspurige Reihe zunächst in eine entsprechende Anzahl von Reihen mit höchstens zv/ei Spuren aufgeteilt wird, daß dann die einzelnen zweispurigen Reihen zu einer einspurigen Reihe formiert werden, daß dann - sofern noch mehr als zwei einspurige Reihen vorliegen jeweils zwei einspurige Reihen zu einer einzigen einspurigen Reihe vereinigt werden, und daß solange weitere Verfahrensschritte der zuletzt genannten Art angeschlossen werden bis nur noch eine einzige einspurige Reihe übrig ist.
8) Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die vielspurige Reihe zunächst in zv/ei Reihen aufgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß - sofern eine der durch die Teilung entstandenen Reihen mehr als zwei Spuren hat - diese Reihe erneut in zweiReihen aufgeteilt wird, und daß solange weitere Verfahrensschritte dieser Art angeschlossen werden, bis die der vielspurigen Reihe entsprechende Anzahl von Reihen mit höchstens zwei Spuren vorliegt.

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