DE4418580C1 - Excavator shovel complete with swivel cover - Google Patents

Excavator shovel complete with swivel cover

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DE4418580C1 DE19944418580 DE4418580A DE4418580C1 DE 4418580 C1 DE4418580 C1 DE 4418580C1 DE 19944418580 DE19944418580 DE 19944418580 DE 4418580 A DE4418580 A DE 4418580A DE 4418580 C1 DE4418580 C1 DE 4418580C1
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Abstract

The line joined to the cover (14) leads to a measuring device and the excavator shovel (10) is equipped with a stirrer (28,30) for the excavated ground (54). A channel (20) lying open to the interior of the shovel is joined via this interior to a gas feedline (22) connected to a pressurised gas source. The cover is hinged (13) to the shovel round an horizontal axis (18) and a shaft (26) rotatably mounted on the shovel cover is powered by motor and has the stirring arms as fitted. The preferred ionisation detector as measuring device is mounted to one side of the cover using a vacuum pump as gas source as specified. The cavity (20) of the double-walled shovel base is joined to the gas feedline and connects via openings (24) to the interior of the excavator shovel. The feedline has a temperature feeler close to the shovel plus a temperature regulator, used together to maintain the gas temperature.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schürfgerät zum Aushub und Transport von Bodenmaterial nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a digging device for excavation and transportation of soil material according to the preamble of Claim 1.

Mit Schadstoffen belastete Böden erfordern einen Bodenaus­ tausch, wenn die Belastung Mindestwerte übersteigt. Mit Hilfe geeigneter Meßvorrichtungen, beispielsweise von Ionisationsdetektometern, wird die Belastung in einem vor­ gegebenen Bodenabschnitt bis zu einer vorgegebenen Tiefe ermittelt. Es ist jedoch relativ schwierig, die belastete "Linse" einigermaßen genau zu ermitteln. Aus Kostengründen ist andererseits anzustreben, nur den wirklich belasteten Bodenbereich auszuheben. Soils contaminated with pollutants require flooring exchange if the load exceeds minimum values. With With the help of suitable measuring devices, for example from Ionization detectors, the load is in a pre given section of soil to a predetermined depth determined. However, it is relatively difficult to get the burdened To determine "lens" reasonably accurately. For cost reasons on the other hand, it should be aimed at only those who are really burdened Excavate the floor area.  

Aus der DE 37 34 273 ist bei einem Arbeitsfahrzeug mit einer Schaufel, die über Hubarmen angelenkt ist, bekannt, eine Abdeckplatte vorzusehen, die mit Hilfe eines Antriebs­ aggregats betätigbar ist, um den Schaufelraum wahlweise zu schließen oder zu öffnen. Der Schaufelraum ist mit einem Lüfter zum Absaugen von aus dem kontaminierten Erdreich austretenden leicht flüchtigen organischen Verbindungen verbunden. Dem Lüfter ist ein der Luftreinigung dienender Luftfilter nachgeschaltet. Mit dieser Vorrichtung soll sichergestellt werden, daß der Schadstoffaustrag während des Einsatzes des Arbeitsfahrzeugs herabgesetzt wird.From DE 37 34 273 with a work vehicle a bucket that is articulated over lifting arms, to provide a cover plate, which is by means of a drive aggregate can be actuated to selectively the bucket space close or open. The bucket space is with one Fan for extracting from the contaminated soil escaping volatile organic compounds connected. The fan is used for air purification Air filter connected. With this device be ensured that the pollutant discharge during the use of the work vehicle is reduced.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schürf­ gerät zum Aushub und Transport von Bodenmaterial zu schaf­ fen, das gleichzeitig eine Messung der Schadstoffbelastung ermöglicht.The invention is therefore based on the object, a prospect device for excavating and transporting soil material fen, which is also a measurement of pollution enables.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved through the features of the patent claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt während des Aushubs in der im Schürfwerkzeug aufgenommenen Menge eine Messung auf Schadstoffbelastung. Ist diese positiv, wird die Charge an einer vorgegebenen Stelle abgelagert oder auf ein Transportfahrzeug gegeben. Werden indessen die Grenzwerte nicht erreicht, kann das Material an einem an­ deren Ort gelagert und ggf. in die Grube zurückbefördert werden. Zwar wird die Messung einige Zeit in Anspruch neh­ men, zum Beispiel 10 bis 15 Sekunden. Andererseits wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung sichergestellt, daß nur wirklich belastetes Bodenmaterial einer Entsorgung oder einer Wiederaufbereitung zugeführt werden muß. Die Erfindung kann daher zu einer erheblichen Kosteneinsparung führen. Darüber hinaus ermöglicht sie eine Überwachung der Bodensanierung, indem beispielsweise die jeweils ausgeho­ benen Chargen im Hinblick auf ihre Belastung über einer Zeitachse aufgezeichnet werden. Für den Bediener des Schürfgeräts ist es dann nicht mehr möglich, eine bela­ stete Charge einem unbelasteten Bodenmaterial hinzuzufügen oder unbelastetes Bodenmaterial zur Aufbereitung oder De­ ponierung zu bestimmen.In the device according to the invention takes place during the Excavations in the amount recorded in the excavation tool Measurement of pollution. If this is positive, will the batch is deposited at a predetermined location or placed on a transport vehicle. Meanwhile, they will If the limit values are not reached, the material can their location is stored and, if necessary, transported back to the pit will. The measurement will take some time men, for example 10 to 15 seconds. On the other hand ensured with the aid of the device according to the invention, that only really contaminated soil material for disposal or must be recycled. The Invention can therefore save considerable costs to lead. It also enables monitoring of Soil remediation, for example by removing the respective batches with regard to their load above one  Timeline can be recorded. For the operator of the It is then no longer possible to dig a device to add a constant batch to an unloaded soil material or unloaded soil material for processing or de to determine posting.

Mit Hilfe des Deckels kann das Schürfwerkzeug nach Bedarf abgeschlossen werden. Im Schaufelinneren ist mindestens ein Kanal vorgesehen, der über eine Zuführleitung mit der Druckquelle für Gas verbunden ist. Die Druckquelle drückt das Gas, das nach einer Ausgestaltung der Erfindung er­ wärmt ist, beispielsweise auf 50 bis 60°C, durch das im Schaufelwerkzeug aufgenommene Bodenmaterial hindurch. Gleichzeitig wird das Bodenmaterial mit Hilfe eines geeig­ neten Rührers umgewälzt, wodurch sichergestellt ist, daß das Gas mit allen Bereichen des Volumens in Kontakt tritt und gasförmige Bestandteile des Schadstoffes mitreißt. Im Deckel ist ein Anschluß für eine Leitung vorgesehen, die zu einem geeigneten Meßgerät führt, insbesondere einem Ionisationsdetektor.With the help of the lid, the digging tool can be used as needed be completed. Inside the bucket is at least a channel is provided, which via a feed line with the Pressure source for gas is connected. The pressure source presses the gas that according to one embodiment of the invention is warmed, for example to 50 to 60 ° C, by the in Soil material picked up through. At the same time, the soil material is approved using a Neten stirrer circulated, which ensures that the gas contacts all areas of the volume and entrains gaseous components of the pollutant. in the Cover is provided a connection for a line that leads to a suitable measuring device, in particular a Ionization detector.

Es versteht sich, daß nur solche Schadstoffbelastungen de­ tektiert werden können, die durch die Gaszufuhr verdunsten bzw. gasförmige Bestandteile abgeben. Dies ist jedoch bei vielen belasteten Böden der Fall, vor allen Dingen bei Böden, die durch Mineralöle oder andere Kohlenwasserstoffe belastet sind (BTXE-Schäden).It is understood that only such pollution levels de can be tect, which evaporate by the gas supply  or deliver gaseous components. However, this is at the case of many polluted soils, especially in the case of Soils caused by mineral oils or other hydrocarbons are burdened (BTXE damage).

Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, einen Deckel am Schürfwerkzeug anzubringen. Eine Ausgestaltung sieht dazu vor, daß der Deckel im Bereich der Anlenkung des Schürfwerkzeugs am Gerät um eine horizontale Achse schwenk­ bar gelagert ist. Für die Betätigung des Deckels bedarf es eines geeigneten Antriebs, beispielsweise eines Hydraulik­ zylinders. Der Deckel ist derart zu lagern und zu betäti­ gen, daß er den normalen Schürfbetrieb nicht behindert.There are different possibilities, a lid to be attached to the scraping tool. An embodiment sees to ensure that the cover in the region of the articulation of the Swivel the scraping tool on the device around a horizontal axis is stored in bar. It is necessary to operate the cover a suitable drive, for example a hydraulic system cylinders. The lid should be stored and operated in this way that it does not hinder normal mining operations.

Die Rührvorrichtung kann in beliebiger Weise ausgeführt und angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine Konstruktion, bei der die Rührer mindestens einen Arm aufweist, der an einer hori­ zontal drehbar gelagerten Welle angebracht ist, wobei die Welle von einem an dem Deckel angebrachten Motor antreib­ bar ist. Der Motor kann ein Elektro- oder ein Hydromotor sein.The stirring device can be carried out in any manner and be arranged. Is particularly advantageous after one Embodiment of the invention, a construction in which the Stirrer has at least one arm attached to a hori zontal rotatably mounted shaft is attached, the Drive the shaft from a motor attached to the cover is cash. The motor can be an electric or a hydraulic motor his.

Durch Einführen von Gas in das Schürfwerkzeug unter Druck kann dieser unter Umständen ausreichen, aus dem Bodenmate­ rial austretendes Gas über die Leitung zu dem Meßgerät zu führen. Es ist indessen nach einer Ausgestaltung der Er­ findung vorzuziehen, wenn die mit dem Deckel verbundene Leitung mit einer Absaugpumpe verbunden ist.By introducing gas into the digging tool under pressure under certain circumstances this can be sufficient from the floor mat  rial escaping gas via the line to the measuring device to lead. However, it is based on a configuration of the Er preferred when connected to the lid Line is connected to a suction pump.

Der Boden des Schürfwerkzeugs ist vorzugsweise doppelwan­ dig zur Bildung eines Zwischenraums, in den Gas unter Druck eingeleitet wird. Geeignete Austrittsöffnungen ver­ binden den Zwischenraum mit dem Inneren des Schürfwerk­ zeugs. Die Öffnungen sind so gestaltet, daß sie beim Ar­ beiten mit dem Schürfwerkzeug nicht verstopft werden.The bottom of the digging tool is preferably double wall dig to form a space in the gas below Pressure is initiated. Suitable outlet openings ver tie the gap with the inside of the prospector stuff. The openings are designed so that the Ar be clogged with the scraping tool.

Eine wirksame Messung wird vor allen Dingen dann erhalten, wenn das Gas auf eine ausreichende Temperatur erwärmt wird. Dies kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung mit Hilfe eines Wärmeaustauschers geschehen, der mit der Abwärme der Brennkraftmaschine gespeist ist, die das Schürfgerät an­ treibt.Above all, an effective measurement is obtained when the gas is heated to a sufficient temperature. According to an embodiment of the invention, this can be done with the help a heat exchanger happen with the waste heat of Internal combustion engine is fed to the scraper drives.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention is described below with reference to drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines äußerst schematisch dargestellten Schürfwerkzeugs nach der Erfindung. Fig. 1 shows a side view of an extremely schematically illustrated mining tool according to the invention.

Fig. 2 zeigt die Rückansicht des Deckels des Schürfwerk­ zeugs nach Fig. 1. Fig. 2 shows the rear view of the lid of the prospect tool according to Fig. 1st

Fig. 3 zeigt schematisch einen Schaltplan für den Betrieb des Schürfwerkzeugs nach Fig. 1. FIG. 3 schematically shows a circuit diagram for the operation of the scraper tool according to FIG. 1.

In Fig. 1 ist eine herkömmliche Baggerschaufel 10 gezeigt, die in besonderer Weise abgewandelt ist. Sie weist an dem Ende, an dem sie an einem geeigneten Ausleger angelenkt ist (nicht gezeigt, ebenso wie der übrige Bagger nicht), eine Anlenkmöglichkeit 12 auf für einen gewölbten Deckel 14, der mithin um eine horizontale Achse 18 schwenkbar gelagert ist. Der Deckel 14 ist haubenförmig und paßt auf die Öffnung der Schaufel 10, um diese wahlweise relativ gasdicht zu verschließen. Der Boden der Schaufel 10 ist doppelwandig und weist mithin einen Zwischenraum 20 auf (die innere Bodenwand ist gestrichelt gezeichnet). Im An­ lenkbereich der Schaufel 10 ist ein Schlauch 22 angebracht (als Wellschlauch angedeutet), der mit dem Zwischenraum 20 in Verbindung steht. Der Zwischenraum 20 ist über angedeu­ tete Austrittsöffnungen 24 mit dem Inneren der Schaufel 10 verbunden.In Fig. 1, a conventional excavator bucket 10 is shown, which is modified in a special way. At the end at which it is hinged to a suitable boom (not shown, just like the rest of the excavator), it has a pivoting option 12 for a domed cover 14 , which is therefore pivotably mounted about a horizontal axis 18 . The lid 14 is hood-shaped and fits the opening of the blade 10 in order to optionally close it relatively gas-tight. The bottom of the blade 10 is double-walled and therefore has an intermediate space 20 (the inner bottom wall is shown in dashed lines). In the steering area of the blade 10 , a hose 22 is attached (indicated as a corrugated hose), which is connected to the intermediate space 20 . The intermediate space 20 is connected to the interior of the blade 10 via indicated openings 24 .

Der Deckel 14 lagert eine Welle 26 horizontal, die von einem nicht gezeigten Motor, beispielsweise ein Hydromotor, antreibbar ist. Die Welle weist an gegenüberliegenden Sei­ ten angebrachte Rührarme 28, 30 auf. Im oberen Bereich weist der Deckel 14 eine flache Kammer 32 auf, die mit dem Deckelinneren über mehrere Öffnungen verbunden ist. An die Kammer 32 ist eine Leitung 34 angeschlossen.The cover 14 supports a shaft 26 horizontally, which can be driven by a motor, not shown, for example a hydraulic motor. The shaft has stirrer arms 28 , 30 attached on opposite sides. In the upper region, the cover 14 has a flat chamber 32 , which is connected to the interior of the cover via a plurality of openings. A line 34 is connected to the chamber 32 .

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist seitlich am Deckel 14 ein Ionisationsdetektometer 36 angebracht, das auf geeignete Weise mit der Leitung 34 verbunden ist.As can be seen from FIG. 2, an ionization detector 36 is attached to the side of the cover 14 and is connected in a suitable manner to the line 34 .

Dem Schlauch 22 ist nahe der Schaufel 10 ein Temperatur­ fühler 38 zugeordnet.The hose 22 is associated with a temperature sensor 38 near the blade 10 .

Die Wirkungsweise der gezeigten Vorrichtung wird anhand von Fig. 3 näher erläutert. Der nicht gezeigte Bagger wird von einer Brennkraftmaschine 40 angetrieben, ebenso wie eine Hydraulikpumpe 42 zur Versorgung des hydraulischen Systems. Die Abwärme der Maschine 40 wird in geeigneter Weise entnommen (nicht geeignet) und auf einen Wärmetauscher 44 gegeben, dessen anderer Abschnitt mit der Leitung 22 verbunden ist. Über eine Zufuhr 46 kann auch Frischluft zugeführt werden, so daß mit Hilfe des Temperaturfühlers 38 und einer Regelvorrichtung 48 die Temperatur in der Leitung 22 auf einer vorgegebenen Höhe gehalten werden kann, beispielsweise 50 bis 60°C. Das erwärmte Gas bzw. die erwärmte Luft wird mit Hilfe eines Gebläses 50, das von einem Motor 52 angetrieben ist, in den Zwischenraum 20 der Schaufel 10 gedrückt. In diesem Betriebszustand ist der Deckel 14 mit Hilfe einer geeigneten Betätigungsvor­ richtung, die insbesondere einen Hydraulikzylinder auf­ weist, geschlossen. Gleichzeitig wird der Antrieb für das Rührwerk in Gang gesetzt, so daß in der Schaufel 10 be­ findliches Bodenmaterial 54 umgerührt und von erwärmter Luft durchströmt wird. Im Bodenmaterial verdunstbare oder gasförmige Bestandteile treten aus und gelangen in den Deckel 14. Sie werden über eine Absaugpumpe 56, die von einem Motor 58 angetrieben ist, zum Detektometer 36 gelei­ tet. Das Detektometer 36 stellt fest, ob der eingestellte Grenzwert erreicht ist oder nicht. Bei Überschreiten des Grenzwerts wird beispielsweise ein Signal abgegeben, das bei 58 ein akustisches Signal erzeugt. Parallel können die Meßwerte des Ionisationsdetektometers in einem Druckwerk 60 über einer Zeitachse aufgetragen werden, damit die Meß­ werte der jeweils ausgehobenen Chargen auch nachträglich kontrollierbar sind.The mode of operation of the device shown is explained in more detail with reference to FIG. 3. The excavator, not shown, is driven by an internal combustion engine 40 , as is a hydraulic pump 42 for supplying the hydraulic system. The waste heat from the machine 40 is removed in a suitable manner (not suitable) and transferred to a heat exchanger 44 , the other section of which is connected to the line 22 . Fresh air can also be supplied via a supply 46 , so that the temperature in the line 22 can be kept at a predetermined level, for example 50 to 60 ° C., with the aid of the temperature sensor 38 and a control device 48 . The heated gas or the heated air is pressed into the intermediate space 20 of the blade 10 with the aid of a fan 50 , which is driven by a motor 52 . In this operating state, the cover 14 is closed with the aid of a suitable actuating device, which in particular has a hydraulic cylinder. At the same time, the drive for the agitator is set in motion so that sensitive soil material 54 is stirred in the blade 10 and heated air flows through it. Components that are evaporable or gaseous in the soil material emerge and reach the lid 14 . They are sent via a suction pump 56 , which is driven by a motor 58 , to the detector 36 . The detector 36 determines whether the set limit has been reached or not. If the limit value is exceeded, a signal is emitted, for example, which generates an acoustic signal at 58 . At the same time, the measured values of the ionization detector can be plotted in a printing unit 60 over a time axis, so that the measured values of the batches in each case can also be subsequently checked.

Je nachdem, ob die aufgenommene Charge kontaminiert oder unbelastet ist, wird der Bediener des Baggers das Bodenma­ terial wahlweise einer Entsorgung bzw. Wiederaufbereitung zuführen oder an einem Ort ablagern, von dem aus das Bo­ denmaterial einer Wiederverwendung zugeführt werden kann, beispielsweise zum Wiederauffüllen der ausgehobenen Grube.Depending on whether the ingested batch is contaminated or is unloaded, the operator of the excavator will measure the soil  optional disposal or reprocessing feed or store in a place from which the Bo the material can be recycled, for example to refill the excavated pit.

Claims (9)

1. Schürfgerät zum Aushub und Transport von Bodenmaterial mit einem um eine horizontale Achse schwenkbaren schau­ felförmigen Schürfwerkzeug und einem daran zum wahlwei­ sen Abschließen der Öffnung des Schürfwerkzeugs schwenk­ bar gelagerten Deckel, der mit einer Leitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung zu einem Meßgerät führt, daß ein Rührer (28, 30) zum Umrühren von im Schürfwerkzeug (10) aufgenommenem Bodenmaterial (54) vorgesehen ist und daß das Schürfwerkzeug (10) mindestens einen zum Werkzeuginneren geöffneten Kanal (20) aufweist, der über eine mit dem Inneren des Schürfwerkzeugs (10) verbundene Zuführleitung (22) mit einer Druckquelle für das Gas verbunden ist. 1. Scraper for excavating and transporting soil material with a pivotable about a horizontal axis scoop-shaped scraper tool and a to it selectively closing the opening of the scraper tool pivotally mounted lid, which is connected to a line, characterized in that the line to a meter resulting in that an agitator (28, 30) is provided for stirring of recorded in the mining tool (10) soil material (54) and that the scraping tool (10) at least one open to the tool interior passage (20) which, via a with the interior of the scraper tool ( 10 ) connected supply line ( 22 ) is connected to a pressure source for the gas. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (14) im Bereich der Anlenkung (12) an das Schürf­ werkzeug (10) am Gerät um eine horizontale Achse (18) schwenkbar gelagert ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the cover ( 14 ) in the region of the linkage ( 12 ) to the scraper tool ( 10 ) on the device about a horizontal axis ( 18 ) is pivotally mounted. 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Deckel (14) horizontal eine Welle (26) drehbar gelagert ist, die mindestens einen Arm (28, 30) auf­ weist, und daß die Welle (26) von einem Motor antreib­ bar ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that on the cover ( 14 ) horizontally a shaft ( 26 ) is rotatably mounted, which has at least one arm ( 28 , 30 ), and that the shaft ( 26 ) by a motor can be driven. 4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit dem Deckel (14) verbundene Lei­ tung (34) mit einer Absaugpumpe (56) verbunden ist.4. Apparatus according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Lei device ( 34 ) connected to the cover ( 14 ) is connected to a suction pump ( 56 ). 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Meßgerät, vorzugsweise ein Ionisationsdetektometer, am Deckel (14) angebracht ist, vor­ zugsweise an einer Seite des Deckels (14).5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measuring device, preferably an ionization detector, is attached to the cover ( 14 ), preferably on one side of the cover ( 14 ). 6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden der Schaufel (10) doppelwandig ausgebildet ist und der Zwischenraum (20) mit der Gas­ zuführleitung (22) verbunden ist und über Austrittsöff­ nungen (24) mit dem Schaufelinneren verbunden ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bottom of the blade ( 10 ) is double-walled and the intermediate space ( 20 ) with the gas supply line ( 22 ) is connected and via outlet openings ( 24 ) with the Bucket interior is connected. 7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zuführleitung (22) nahe dem Schürf­ werkzeug (10) ein Temperaturfühler (38) zugeordnet ist und eine Temperaturregeleinrichtung (48) vorgesehen ist, mit der die Temperatur des Gases auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the supply line ( 22 ) near the prospect tool ( 10 ) is associated with a temperature sensor ( 38 ) and a temperature control device ( 48 ) is provided with which the temperature of the gas is kept at a predetermined value. 8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gas, vorzugsweise Luft, auf eine vor­ gegebene Temperatur erwärmt wird. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized records that the gas, preferably air, on a front given temperature is heated.   9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas über einen Wärmeaustauscher (44) erwärmt wird, der mit der Abwärme der Brennkraftmaschine (40) des Schürf­ gerätes gespeist ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the gas is heated via a heat exchanger ( 44 ) which is fed with the waste heat of the internal combustion engine ( 40 ) of the digging device.
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