DE618216C - Method and device for preventing the destruction of vaulted and suspended ceilings - Google Patents
Method and device for preventing the destruction of vaulted and suspended ceilingsInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Verhütung der Zerstörung von Gewölbe- und Hängedecken Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhütung der Zerstörung von Gewölbe- und Hängedecken für metallurgische Öfen und Feuerungen aller Art infolge der Wärmeausdehnung des feuerfesten Mauerwerkes durch Zusammenhalten desselben in einem nachgiebigen Rahmenwerk.Method and device for preventing the destruction of vaults and suspended ceilings The present invention relates to a method of preventing destruction of vaulted and suspended ceilings for metallurgical furnaces and furnaces of all kinds the thermal expansion of the refractory masonry by holding it together in a compliant framework.
Die bekannten, fest eingespannten Gewölbedecken besitzen große Nachteile. Unter dem Einfuß der Wärmedehnung der Steine können die Widerlager auseinandergeschoben oder die Chamottesteine zusammengedrückt werden, denn es ist bekannt, daß Chamottesteine, auf weiche unter Temperatursteigerung ein Druck ausgeübt wird, etwa 300 bis 500° unter ihrem Schmelzpunkt erweicht werden. Damit tritt zusammenhängend eine Formveränderung der Steine ein; so daß beispielsweise ein Stichgewölbe in einer Feuerung, welches unter Druck eingespannt ist, in dem Augenblick, wo das Eigengewicht die Stützkraft überwiegt, zusammenstürzen rizuß. Wenn sich die feuerfesten Steine infolge Verwendung besonderen Baustoffs bei bestimmten Temperaturen nicht zusammendrücken lassen und auch die Widerlager nicht nachgeben, was allerdings eine besonders starke Verankerung voraussetzt, dann wird der Gewölbebogen in der Mitte ansteigen. Die feuerfesten Steine klaffen dann in der Nähe des Scheitels des Bogens an der Außenseite, während sich die Steine an der Innenseite nur an den unteren Kanten berühren. Unter solchen Umständen ist der Gewölbebogen nicht mehr stabil und kann schwingen. Hinzu kommt, daß die gesamten auftretenden Kräfte sich nur auf die Innenkanten der Steine verteilen. Da diese Belastung der feuerfesten Steine an den Innenkanten nur im heißen Zustande erfolgt und dies in den meisten Fällen kurz vor der Erweichungsgrenze geschieht, tritt auch meistens eine Gefügeverschiebung bzw. Beanspruchung im warmen Zustande ein. Beim Erkalten springen die Steine dann häufig oder einzelne Teile platzen ab. Diese abgeplatzten Teile oder gesprungenen Steine können aber dann nicht mehr von den Steinreihen selbst gehalten werden, da nunmehr die feuerfesten Steine an den äußeren Kanten anliegen, welche im warmen Zustande klafften, und nunmehr die Steine an den unteren Kanten klaffen.The known, firmly clamped vaulted ceilings have major disadvantages. Under the influence of the thermal expansion of the stones, the abutments can be pushed apart or the chamotte stones can be compressed, because it is known that chamotte stones, on which pressure is exerted under increasing temperature , are softened about 300 to 500 ° below their melting point. A change in shape of the stones occurs in connection with this; so that, for example, an arched vault in a furnace, which is clamped under pressure, collapses at the moment when the dead weight outweighs the supporting force. If the refractory bricks cannot be compressed at certain temperatures due to the use of special building materials and the abutments do not yield either, which, however, requires particularly strong anchoring, then the vault arch will rise in the middle. The refractory bricks then gape near the apex of the arch on the outside, while the bricks on the inside only touch at the lower edges. Under such circumstances the arch is no longer stable and can vibrate. In addition, all the forces that occur are only distributed over the inner edges of the stones. Since this loading of the refractory bricks at the inner edges occurs only in the hot state and this happens in most cases shortly before the softening limit, a structural shift or stress in the warm state also usually occurs. When cooling down, the stones often jump off or individual parts burst off. These chipped parts or cracked stones can then no longer be held by the rows of stones themselves, since the refractory stones now lie against the outer edges, which gaped when they were warm, and the stones now gape at the lower edges.
. Aus diesem Grunde besitzen die Gewölbedecken, welche häufiger größeren Temperaturschwankungen unterliegen, eine sehr kurze Lebensdauer. Man versucht vielfach die Lebensdauer dadurch zu erhöhen, daß man diese Öfen auch in den Betriebspausen unter Feuer hält.. For this reason, the vaulted ceilings, which are more often larger Subject to temperature fluctuations, a very short service life. One tries many times to increase the service life by using these ovens during breaks in operation keeps under fire.
Diese zerstörenden Einflüsse sind um so größer, je breiter das Gewölbe ist. Infolge dieser großen Nachteile, welche die Gewölbedecken besitzen, hat man die Hängedecken entwickelt. Die Hängedecken besitzen aber den Nachteil, daß an den Einschnürstellen der Hängesteine eine Schwächung der Steine eintritt und diese Stellen stets Ausgangspunkte von Rissen und Sprüngen sind.These destructive influences are greater, the wider the vault is. As a result of these great disadvantages which the vaulted ceilings have, one has the suspended ceilings developed. The suspended ceilings have the disadvantage that the Constrictions the hanging stones weaken the stones and these places are always the starting point for cracks and fissures.
Vorliegende Erfindung vermeidet diese Übelstände dadurch, daß die feuerfesten Steine, welche auch wie bei den bekannten Hängedecken aufgehängt werden können, mit einer bestimmten, rechnerisch genau zu erfassenden, dem jeweiligen Verwendungszweck genau angepaßten Kraft seitlich in nachgiebiger Weise zusammengehalten werden und daß die Steine bei allen Temperaturzuständen stets mit der ganzen Fläche anliegen, so daß die spezifische Belastung-der Steine gering ist. Dabei wird die Kraft, mit welcher die Steinreihen zusammengehalten werden sollen, regelbar gestaltet, beispielsweise derart, daß die Steine, bei denen bekanntlich bei Temperatursteigerung unter größerer Druckwirkung, etwa bei 3oo° unter deren Schmelzpunkt liegend, eine Erweichung des Materials und damit eine Formveränderung eintritt, beim Steigen der Temperatur im bestimmten, von der Temperatur abhängigen, dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßten Verhältnis mit abnehmbarer Kraft belastet werden.The present invention avoids these drawbacks in that the refractory stones, which are also hung up as with the known suspended ceilings can, with a certain, computationally precisely to be recorded, the respective purpose precisely matched force are held together laterally in a resilient manner and that the stones are always in contact with the entire surface in all temperature conditions, so that the specific load on the stones is low. In doing so, the strength will be with which the rows of stones are to be held together, designed adjustable, for example such that the stones, which are known to increase in temperature when the temperature increases Pressure effect, lying at about 300 ° below their melting point, a softening of the Material and thus a change in shape occurs when the temperature rises in the certain, temperature-dependent, adapted to the respective purpose Ratio are loaded with removable force.
Man hat nun bereits versucht, bei Hängedecken die besonders aufgehängten Steine durch einstellbaren Federdruck zusammenzuhalten. Durch diese Anordnungen sollen die aufgehängten Steine, die an der Unterkante sowohl heiß als auch schwach sind, nicht mit übermäßiger Kraft zusammengehalten werden.Attempts have already been made to use the specially suspended ceilings for suspended ceilings Hold stones together with adjustable spring pressure. Through these arrangements supposed to be the suspended stones that are both hot and weak at the bottom edge are not held together with excessive force.
Vorliegende Erfindung unterscheidet sich von diesen bekannten Ausführungen grundsätzlich dadurch, daß die Steine in nachgiebiger Weise mit solchen Kräften zusammengehalten werden sollen, daß die Steine auch ohne besondere Aufhänger oder sonstige Befestigungsmittel gehalten werden.The present invention differs from these known designs basically by the fact that the stones are resilient with such forces should be held together that the stones without special hangers or other fasteners are held.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied gegenüber "den bekannten Ausführungen besteht darin, daß in bestimmten Fällen die den Zusammenhalt des Mauerwerks bewirkenden Kräfte mit der infolge steigender Temperatur zunehmenden Ausdehnung des Mauerwerks abnehmen. Die Erfindung soll auch bei Hängedecken Anwendung finden, bei denen häufig die Einschnürstellen infolge der Schwächung der Steine Ausgangspunkte von Rissen und Sprüngen sind.Another essential difference compared to "the known versions is that in certain cases the cohesion of the masonry Forces with the increasing expansion of the masonry as a result of increasing temperature decrease. The invention is also intended to be used in suspended ceilings, where frequently the constrictions as a result of the weakening of the stones, starting points for cracks and jumps are.
Die Erfindung ist in den Abb. i bis 8 dargestellt, und zwar zeigen: Abt. i bis 3 je ein. Ausführungsbeispiel der Anwendung der Erfindung bei an sich bekannten Hängedecken, Abb. q. bis 6 Einzelheiten, Abb. 7 die Anwendung der Erfindung auf eine Gewölbedecke, Abb. 8 die Anwendung der Erfindung an einem aufgehängten fahrbaren Deckel einer Tiefofengrube.The invention is shown in Figs. I to 8, namely show: Dept. i to 3 each one. Embodiment of the application of the invention in per se known suspended ceilings, Fig. q. to 6 details, Fig. 7 the application of the invention on a vaulted ceiling, Fig. 8 the application of the invention to a suspended one mobile lid of a deep furnace pit.
In Abb. z sind i die an sich. bekannten Hängesteine beliebiger Bauart, welche durch Hängeeisen 2 an Trägern 3 befestigt sind. Die Steine i werden durch das Kontergewicht q. unter Vermittlung des Winkelhebels 5 und des schneidenartigen Gelenkes 6 und 7 gegen das Widerlager 8 gedrückt, so daß die Steine i immer mit einer bestimmten Kraft zusammengehalten werden und sich auch beim Erkalten keine Fugen bilden können. In diesem Beispiel kann der rechte Winkelhebel 5 bereits in der Anfangsstellung eine Neigung nach oben erhalten, so daß in diesem Falle die Steine i .infolge des sich veränderten Hebelmomentes beim ` Ausdehnen der Steine infolge der Temperatursteigerung mit einer geringeren Kraft belastet werden. Eine bessere Ausgleichung dieser Kräfte im Verhältnis zur Temperatursteigerung kann man mit Hilfe eines Thermostaten oder eines Temperaturreglers g erreichen, welcher einen Strom in Abhängigkeit von der Temperatur einschaltet. Zu diesem Zwecke setzt man auf den Hebel 5 ein Laufgewicht io (strichpunktiert), welches an einem Hebel i i angelenkt ist. Dieser Hebel i i kann sich um den Drehpunkt 12 drehen und ist mit dem Kolben 13 des Zylinders i¢ verbunden. In dem mit einer bei Erwärmung sich leicht ausdehnenden Flüssigkeit gefüllten Zylinder 1q. befindet sich eine Heizspirale 15, welche die Flüssigkeit mit Hilfe des Thermostaten .9 im Verhältnis der ansteigenden Temperatur im Ofen erwärmt, sa daß sich die Flüssigkeit ausdehnt und den Kolben 13 und somit das Gewicht io unter Vermittlung des Hebels i i nach . links schiebt. Hierdurch werden die Steine i beim Ansteigen der Temperatur in einem bestimmten Verhältnis geringer belastet. Eine Feder, Gewicht o. dgl. schiebt das Gewicht io beim Nachlassen der Temperatur im Ofen wieder in seine Ausgangsstellung zurück.In Fig. Z i are the per se. known hanging stones of any type, which are attached to girders 3 by hanging irons 2. The stones i are driven by the counterweight q. with the mediation of the angle lever 5 and the blade-like joint 6 and 7 pressed against the abutment 8, so that the stones i are always held together with a certain force and no joints can form even when cooling. In this example, the right angle lever 5 can already be inclined upwards in the initial position, so that in this case the stones are loaded with less force due to the changed lever moment when the stones expand as a result of the increase in temperature. A better equalization of these forces in relation to the temperature increase can be achieved with the help of a thermostat or a temperature regulator g, which switches on a current as a function of the temperature. For this purpose, a running weight io (dash-dotted line) is placed on the lever 5, which is hinged to a lever ii. This lever ii can rotate about the pivot point 12 and is connected to the piston 13 of the cylinder i [. In the cylinder 1q filled with a liquid that expands slightly when heated. there is a heating coil 15, which heats the liquid with the help of the thermostat .9 in proportion to the increasing temperature in the oven, sa that the liquid expands and the piston 13 and thus the weight io through the intermediary of the lever ii. left pushes. As a result, the stones i are less stressed in a certain ratio when the temperature rises. A spring, weight or the like pushes the weight back into its original position when the temperature in the furnace drops.
Man kann auch auf das Laufgewicht io einen Motor setzen, welcher durch den Thermostaten oder Temperaturregler in bestimmten Abständen abhängig von der Temperatur ein- bzw. ausgeschaltet wird.You can also put a motor on the running weight, which by the thermostat or temperature controller at certain intervals depending on the Temperature is switched on or off.
In dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 wird die Veränderung der Belastung der Hängesteine in Abhängigkeit von der Temperatur im Ofen in anderer Weise erreicht. Die Steine i werden durch einen. Tonpfropfen i6 und Bolzen 17 durch den Hebel 18 zusammengedrückt. An dem Punkte i9 des Hebels 18 ist ein Rollengewicht 2o angelenkt, welches- auf einer Kurvenbahn 21 aufläuft. Durch besondere Ausbildung und Gestaltung dieser Kurvenbahn 2i hat man es in der Hand, die Kraft genau zu bestimmen, mit welcher man die Steine i beim Steigen der Temperatur belasten will. Eine Skala 22 kann in diesem Falle einen Anhalt für die im Ofen herrschende Temperatur bilden.In the embodiment according to Fig.2, the change in load the hanging stones are reached in a different way, depending on the temperature in the furnace. The stones i are replaced by a. Clay plug i6 and bolt 17 through lever 18 pressed together. At the point i9 of the lever 18 a roller weight 2o is articulated, which runs up on a curved path 21. Through special training and design this curve path 2i has it in the Hand, the force exactly too determine with which one wants to load the stones i when the temperature rises. In this case, a scale 22 can provide an indication of the temperature prevailing in the furnace form.
Den gleichen Zweck kann man mit der in Abb.4 gezeigten Ausbildung erreichen. In diesem Falle läuft ein an einem Sei123 befestigtes Gegengewicht 24 über eine Seilrolle 25, welche kurvenförmig ausgebildet ist. An der Seilrolle 25 ist ein Hebel 26 befestigt, welcher über den Tonpfropfen 16 und Bolzen 17 die Hängesteine i belastet. Die Kurvenscheibe 25 ist ebenfalls derartig ausgebildet, daß sich die Belastung der, feuerfesten Steine i beim Schwanken der Temperatur in bestimmter Abhängigkeit ändert.The same purpose can be achieved with the training shown in Figure 4. In this case, a counterweight 24 attached to a rope 123 runs over a rope pulley 25 which is curved in shape. On the pulley 25, a lever 26 is attached, which loads the hanging stones i via the clay plug 16 and bolts 17. The cam disk 25 is also designed in such a way that the load on the refractory bricks i changes depending on the temperature fluctuations.
In Abb. 3 ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchen die an sich bekannten Hängesteine i von der Mitte aus nach beiden Seiten auseinandergeschoben und entlastet werden. Der Mittelstein 27 ist in diesem Falle an der Stange 28 aufgehängt. Ein hitzebeständiger Tonpfropfen 29 schützt den Kopf 3o der Stange 28. Der Mittelstein 27, welcher in diesem Falle eine solche Neigung hat, daß er beim Ausdehnen der Steine nicht selbsthemmend wirkt, wird durch den Hebel 3 i und Gewicht 32 stets mit einer bestimmten Kraft nach oben gezogen und schiebt die übrigen Steine auseinander. überwiegen beim Steigen der Temperatur die Ausdehnungskräfte des Steinmaterials die Gegenkräfte des Gegengewichtes 32, dann weicht der Stein 27 nach unten aus. Die benachbarten Steine 3.3 werden durch Rohre 34 o. dgl. blockiert, damit diese nicht nach oben ausweichen können. Der Hebel 31 ist wieder nach oben ausgebogen, um eine verschiedene Belastung beim Ansteigen der Temperatur zu erreichen: Man kann selbstverständlich aber auch in.diesem Beispiel zur Erreichung des gleichen Zweckes die in Abb. i, 2 und 4 beschriebenen Einrichtungen anwenden.In Fig. 3 the invention is shown in an embodiment, in which the per se known hanging stones i from the middle to both sides be pushed apart and relieved. The center stone 27 is in this case suspended from the rod 28. A heat-resistant clay plug 29 protects the head 3o of the rod 28. The center stone 27, which in this case has such an inclination has that it does not have a self-locking effect when the stones expand, is made possible by the Lever 3 i and weight 32 always pulled up with a certain force and pushes the remaining stones apart. predominate as the temperature rises Expansion forces of the stone material the opposing forces of the counterweight 32, then the stone 27 gives way downwards. The neighboring stones 3.3 are through pipes 34 or the like blocked so that they cannot move upwards. The lever 31 is curved upwards again to take a different load when increasing the To reach temperature: You can of course also use this example To achieve the same purpose, the devices described in Fig. i, 2 and 4 use.
Abb. 7 zeigt die Anwendung der Erfindung an einem Gewölbebogen. 35 stellt einen Stahlgußrahmen dar, welcher auf der linken Seite eines Schmiedeofens fest aufliegt und auf der anderen Seite auf Rollen 36 gelagert ist. i sind die in dem Rahmen 35 gelagerten feuerfesten Steine, welche durch den um Zapfen 39 drehbaren Hebel 37 und das Gewicht 38 in ihrer Lage festgehalten werden. Beim Ausdehnen der Steine kann der Hebel 37 ausweichen, so daß erfindungsgemäß der eigentliche Rahmen 35 nicht durch zusätzliche Spannungen belastet wird. 4o sind Kugelkalotten, welche die Steine i mit gleichmäßigem Flächendruck belasten sollen. Die vorstehend beschriebenen Einrichtungen, welche die Einwirkungen des Gegengewichtes auf die feuerfesten Steine bzw. Ausinauerung mit ansteigender Temperatur entlasten sollen, k 1 önnen auch in diesem Beispiele sinngemäß angewendet werden.Fig. 7 shows the application of the invention to an arch. 35 represents a cast steel frame which rests firmly on the left side of a forging furnace and is mounted on rollers 36 on the other side. i are the refractory bricks stored in the frame 35, which are held in their position by the lever 37 rotatable about pin 39 and the weight 38. When the stones expand, the lever 37 can give way so that, according to the invention, the actual frame 35 is not burdened by additional stresses. 4o are spherical caps which are intended to load the stones i with uniform surface pressure. The devices described above, which are to relieve the effects of the counterweight on the refractory bricks or Ausinauerung with increasing temperature, k 1 LEVERAGING be applied mutatis mutandis also in this example.
Abb.8 stellt einen verschiebbaren Deckel einer Tiefofenanlage dar. In diesem Beispiel ist das Prinzip der Erfindung in anderer Weise dargestellt. Die an einem fahrbaren Gestell 41 angebrachten Gewölberahmenteile 42, 43 und 44 sind durch Gelenke 45 miteinander verbunden. In normalen Fällen wird das Eigengewicht der Rahmenteile 43 und 44 genügen, um die feuerfesten Steine 46 zusammenzuhalten. Man kann aber auch in bestimmten Fällen die Wirkung durch Gewichte 47 steigern, welche an einer bei 48 angelenkten Kurvenscheibe 49 befestigt sind. Die Kurvenscheibe 49 soll auch in diesem Falle den Rahmen 44 und; somit die Steine 46 beim Ansteigen der Temperatur entlasten. Es läßt sich aber auch für diesen Zweck die in Abb. 4 beschriebene kurvenförmige Seilrolle verwenden. Das Gewölbe 42 bis 44 ist in diesem Beispiel durch im Gelenk 5o bewegliche Zungen 51, vhelche in die Sandfüllung 52 eintauchen, gegen Lufteintritt abgedichtet.Fig.8 shows a sliding cover of a soaking furnace system. In this example, the principle of the invention is shown in a different way. The vault frame parts 42, 43 and 44 attached to a mobile frame 41 are connected to one another by joints 45. In normal cases, the weight of the frame parts 43 and 44 will be sufficient to hold the refractory bricks 46 together. In certain cases, however, the effect can also be increased by using weights 47 which are attached to a cam disk 49 articulated at 48. The cam 49 should also in this case the frame 44 and; thus relieve the stones 46 when the temperature rises. However, the curved rope pulley described in Fig. 4 can also be used for this purpose. In this example, the vault 42 to 44 is sealed against the ingress of air by tongues 51 which are movable in the joint 5o and which dip into the sand filling 52.
Abb. 5 und 6 stellen eine Einrichtung dar, welche die einzelnen, parallel nebeneinanderliegenden Steinreihen 53 durch die Tonpfropfen 16 und Bolzen 17 gleichmäßig und mit gleicher Kraft durch ein Kontergewicht zusammenhalten soll. 55 stellen eine Art Wälzhebel dar, welche durch weitere Hebel 56 und diese wieder durch den Hebel 57 belastet sind, an welchem die vorstehend beschriebenen Gegengewichte angreifen. Zur Vermeidung von besonderen Gelenken sind diese Wälzhebel zweckmäßig in einem Rahmen 58, Abb. 6, gelagert. -Es ist selbstverständlich, daß man die Erfindung auch bei Kuppelgewölben, Dampfkesselfeuerungen usw. anwenden kann. Ebenso kann man die beschriebenen Einrichtungen auch benutzen, um die Steinreihen der Wände, Decken und Gewölbe der Ofen usw. in nachgiebiger Weise in der Längs- und vertikalen Richtung zusammenzuhalten.Fig. 5 and 6 illustrate a device, which the individual, in parallel adjacent rows of stones 53 through the clay plugs 16 and bolts 17 evenly and should hold together with the same force by a counterweight. 55 make a Kind of rolling lever, which by further lever 56 and this again by the lever 57 are loaded, on which the counterweights described above act. To avoid special joints, these rolling levers are useful in one Frame 58, Fig. 6, stored. -It goes without saying that you can get the invention too can be used for dome vaults, steam boiler furnaces, etc. You can also use the The facilities described also use the rows of stones on the walls, ceilings and vaults of the furnace, etc., resiliently in the longitudinal and vertical directions to stick together.
Es steht auch nichts im Wege, die vorstehend beschriebenen Einrichtungen sinngemäß bei Zug- und Druckankern, insbesonders bei feuerfestem, hohen Temperaturen ausgesetztem, Mauerwerk anzuwenden, um diese Anker nachgiebig auszubilden derart, daß sie das Mauerwerk mit steigender Temperatur geringer belasten.Nothing stands in the way of the facilities described above in the same way for tension and compression anchors, especially for refractory, high temperatures exposed masonry to make these anchors resilient in such a way that that they put less stress on the masonry as the temperature rises.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEW89797D DE618216C (en) | 1932-09-06 | 1932-09-06 | Method and device for preventing the destruction of vaulted and suspended ceilings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEW89797D DE618216C (en) | 1932-09-06 | 1932-09-06 | Method and device for preventing the destruction of vaulted and suspended ceilings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE618216C true DE618216C (en) | 1935-09-04 |
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ID=7613129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEW89797D Expired DE618216C (en) | 1932-09-06 | 1932-09-06 | Method and device for preventing the destruction of vaulted and suspended ceilings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE618216C (en) |
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- 1932-09-06 DE DEW89797D patent/DE618216C/en not_active Expired
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