EP0081635A1 - Honing tool - Google Patents

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EP0081635A1
EP0081635A1 EP82108576A EP82108576A EP0081635A1 EP 0081635 A1 EP0081635 A1 EP 0081635A1 EP 82108576 A EP82108576 A EP 82108576A EP 82108576 A EP82108576 A EP 82108576A EP 0081635 A1 EP0081635 A1 EP 0081635A1
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honing
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sensor
honing tool
guide bar
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EP82108576A
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Herbert Pleiger
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Emil Pleiger KG Maschinen- und Armaturenfabrik
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Emil Pleiger KG Maschinen- und Armaturenfabrik
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
    • B24B33/08—Honing tools
    • B24B33/087—Honing tools provided with measuring equipment

Definitions

  • the invention relates to a honing tool with honing cups and honing stones mounted thereon and with at least one sensor attached to the honing cup for non-contact measurement of the distance from the workpiece surface to be machined.
  • Honing is primarily aimed at improving the surface quality and dimensional accuracy. In addition, shape and position errors can also be compensated to a limited extent.
  • the honing tool is rotated back and forth in the direction of the cylinder axis.
  • the honing stones are pressed resiliently or hydraulically against the workpiece surface to be machined. The workpiece removal and the abrasion of the honing stones are continuously washed away.
  • the object of the invention is therefore to improve a honing tool of the type described at the outset in such a way that the distance measurement becomes more reliable and thus a largely automatic processing is possible.
  • the senor is an inductive transmitter which is attached to the tool holder between adjacent honing shells.
  • inductive sensors like pneumatic sensors, do not tend to become blocked and have to be arranged in an exposed position, but only require an electrical power supply and can also be arranged in a relatively protected manner. Inductive sensors also have a relatively large linear measuring range, so that the arrangement of such sensors on the tool holder is subject to fewer restrictions.
  • Each honing tool preferably has two sensors which are arranged opposite one another on the tool carrier.
  • each sensor is attached to a guide bar, which in turn is attached to the tool carrier.
  • the guide bar can be designed in such a way that the sensor in question is arranged at an optimal distance from the surface to be machined.
  • each sensor can be arranged in a recess on its guide bar that is open on one side, whereby this sensor is also arranged in a sufficiently protected manner.
  • the guide strips expediently extend in the axial direction on the tool carrier and between the adjacent honing shells.
  • the sensors can be used and used several times if screw fastenings are used between the sensor and guide bar or between guide bar and tool holder. This also enables the exchange of sensors and / or guide rails if this becomes necessary in certain cases.
  • each sensor can be led through or over the tool carrier into the area of a tool connection and end there in particular at plug connectors.
  • the signals of the sensor or sensors of a control device of the machine are then passed on via further lines, which controls the movement of the honing tool depending on these signals.
  • the honing tool shown in the drawing is intended for internal machining of pipes and cylinders, eg cylinders for piston-cylinder arrangements.
  • it consists of a tool body 1 on which two honing shells 2 are fastened diametrically opposite one another.
  • Each of the honing bowls 2 is equipped with four honing stones 3.
  • the honing shells 2 are attached to the tool body 1 at 4. They are made of elastic material and have a slightly larger diameter than the tool body. on the free ends so that the Honschalen 2 at rest slightly from the tool body 1 is lifted is what has the result that will be pressed against the cylinder inner wall during insertion of the H onwerkmaschinemaschinees into a cylinder of the honing stones 3 under the spring force of the Honschale. 2
  • the honing tool has a tool connection 5, with which it is attached to a honing rod, not shown in the drawing, in order to be able to be moved into the cylinder to be machined.
  • a guide bar 6 is arranged in each case, which extends in the longitudinal direction of the honing tool and which is fastened with screws 7 on the tool body.1.
  • the guide strips 6 have recesses 8 which are open towards the outside of the honing tool and in which sensors 9 are fastened with screw fastenings (not shown). These sensors are inductive sensors to which connecting lines 1o lead.
  • the connecting lines 1o lead below the guide strips 6 and along the surface of the tool body 1 in the direction of the tool connection 5 to plug connections 11, with the aid of which they can be connected to further lines.
  • the measurement signals of the two sensors 9 are fed to a control device (not shown) of the honing machine, which then controls the machining of the workpiece in the manner described above.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

The honing tool has honing shells and honing stones mounted thereupon, as well as at least one sensor fastened to a tool support for contactless measurement of the distance from the workpiece surface to be machined. To make the distance measurement more reliable and thereby to make substantially automatic machining possible, the sensor (9) is an inductive measured-value transmitter which is fastened between neighbouring honing shells (2) on the tool support (1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Honwerkzeug mit Honschalen und daran gelagerten Honsteinen sowie mit wenigstens einem an der Honschale befestigtem Sensor zur berührungsfreien Messung des Abstandes der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche.The invention relates to a honing tool with honing cups and honing stones mounted thereon and with at least one sensor attached to the honing cup for non-contact measurement of the distance from the workpiece surface to be machined.

Beim Honen wird in erster Linie eine Verbesserung der Oberflächengüteund Maßgenauigkeit angestrebt. Daneben können in begrenztem Maße aber auch Form- und'Lagefehler ausgeglichen werden. Beim Honen der Innenseiten von Zylindern für z.B. Kolben-Zylinder-Anordnungen wird beispielsweise das Honwerkzeug drehend in Richtung der Zylinderachse hin- und hergeführt. Die Honsteine werden federnd oder hydraulisch gegen die zu bearbeitende Werkstückoberfläche gedrückt. Der Werkstückabtrag und der Abrieb der Honsteine werden laufend weggespült.Honing is primarily aimed at improving the surface quality and dimensional accuracy. In addition, shape and position errors can also be compensated to a limited extent. When honing the inside of cylinders for e.g. Piston-cylinder arrangements, for example, the honing tool is rotated back and forth in the direction of the cylinder axis. The honing stones are pressed resiliently or hydraulically against the workpiece surface to be machined. The workpiece removal and the abrasion of the honing stones are continuously washed away.

Zur Bestimmung der erreichten Bearbeitungsgenauigkeit verwendete man früher mechanische Lehren, die in den Zylinder eingeführt wurden. Später ging man dazu über, den Bearbeitungszustand mit pneunatischen Messdornen, die mit Hilfe von Sonden in den Zylinder niedergelassen wurden. Dabei handelte es sich insbesondere um pneumatisch arbeitende Sensoren mit Düsen, aus denen ein Luftstrahl gegen die zu bearbeitende Oberfläche geblasen wird. Nachteilig dabei war, daß für die Kontrolle des erreichten Bearbeitungszustandes jeweils ein gesonderter Arbeitsgang erforderlich war.In the past, mechanical gauges that were introduced into the cylinder were used to determine the machining accuracy achieved. It was later changed to the processing status with pneumatic mandrels, which were located in the cylinder with the help of probes. These were in particular pneumatic sensors with nozzles, from which an air jet is blown against the surface to be processed. The disadvantage here was that for checking the processing status achieved in each case a separate operation was required.

Deswegen ist man dazu übergegangen, die Sensoren mit dem Honwerkzeug zu verbinden, um dadurch eine Kontrolle des Bearbeitungszustandes zu ermöglichen, ohne daß das Honwerkzeug entfernt wird. Es hat sich allerdings gezeigt, daß pneumatisch arbeitende Messdorne eine verhältnismäßig aufwendige Meßapparatur benötigen und darüber hinaus sehr empfindlich auf Veränderungen der Oberflächenrauhigkeit reagieren. Deswegen läßt die Genauigkeit der Abstandsbestimmung zu wünschen übrig und eine automatische Steuerung der Bearbeitung ist nur mit Schwierigkeiten oder gar nicht zu erreichen.For this reason, it has become common practice to connect the sensors to the honing tool in order to enable the machining status to be checked without the honing tool being removed. It has been shown, however, that pneumatically operated measuring mandrels require a relatively complex measuring apparatus and, moreover, react very sensitively to changes in the surface roughness. Therefore, the accuracy of the distance determination leaves something to be desired and automatic control of the machining can only be achieved with difficulty or not at all.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Honwerkzeug der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß die Abstandsmessung zuverlässiger und dadurch eine weitgehend automatische Bearbeitung möglich wird.The object of the invention is therefore to improve a honing tool of the type described at the outset in such a way that the distance measurement becomes more reliable and thus a largely automatic processing is possible.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Sensor ein induktiver Messwertgeber ist, der zwischen benachbarten Honschalen am Werkzeugträger befestigt ist.This object is achieved in that the sensor is an inductive transmitter which is attached to the tool holder between adjacent honing shells.

Bei Einsatz eines oder mehrerer induktiver Messwertgeber treten die eingangs erläuterten Schwierigkeiten nicht mehr auf, weil induktive Messwertgeber nicht wie pneumatisch arbeitende Messwertgeber zu Verstopfungen neigen und in exponierter Lage angeordnet werden müssen, sondern ausschließlich eine elektrische Energieversorgung benötigen sowie außerdem verhältnismäßig geschützt angeordnet werden können. Induktive Messwertgeber haben auch einen verhältnismäßig großen linearen Messbereich, so daß die Anordnung derartiger Messwertgeber am Werkzeugträger weniger Beschränkungen unterliegen.When using one or more inductive sensors, the difficulties explained at the beginning no longer occur, because inductive sensors, like pneumatic sensors, do not tend to become blocked and have to be arranged in an exposed position, but only require an electrical power supply and can also be arranged in a relatively protected manner. Inductive sensors also have a relatively large linear measuring range, so that the arrangement of such sensors on the tool holder is subject to fewer restrictions.

Vorzugsweise besitzt jedes Honwerkzeug zwei Sensoren, die einander gegenüberliegend am Werkzeugträger angeordnet sind.Each honing tool preferably has two sensors which are arranged opposite one another on the tool carrier.

Damit ergibt sich insbesondere bei zylinderischen Honwerkzeugen die Möglichkeit, den Durchmesser der zu bearbeitenden Oberfläche festzustellen, sowie darüber hinaus auch Form-und Lagefehler, das heißt Abweichungen der zu bearbeitenden zylinderischen Oberfläche von der Zylinderachse.This gives, in particular in the case of cylindrical honing tools, the possibility of determining the diameter of the surface to be machined, and moreover also shape and position errors, that is to say deviations of the cylindrical surface to be machined from the cylinder axis.

Die Einsatzmöglichkeiten ein und desselben Sensors werden verbessert, wenn jeder Sensor auf einer Führungsleiste befestigt ist, die ihrerseits am Werkzeugträger befestigt ist. Je nach der konstruktiven Gestaltung des Honwerkzeuges im einzelnen kann durch entsprechende Ausbildung der Führungsleiste erreicht werden, daß der betreffende Sensor im optimalen Abstand von der zu bearbeitenden Oberfläche angeordnet ist.The possible uses of the same sensor are improved if each sensor is attached to a guide bar, which in turn is attached to the tool carrier. Depending on the design of the honing tool in detail, the guide bar can be designed in such a way that the sensor in question is arranged at an optimal distance from the surface to be machined.

Insbesondere kann jeder Sensor in einer einseitig offenen Ausnehmung seiner Führungsleiste angeordnet sein, womit dieser Sensor auch hinreichend geschützt angeordnet ist. Bei einem zylinderischen Honwerkzeug mit sich in Längsrichtung erstreckenden Honsteinen erstrecken sich die Führungsleisten zweckmäßig in axialer Richtung am Werkzeugträger und zwischen den benachbarten Honschalen.In particular, each sensor can be arranged in a recess on its guide bar that is open on one side, whereby this sensor is also arranged in a sufficiently protected manner. In the case of a cylindrical honing tool with honing stones extending in the longitudinal direction, the guide strips expediently extend in the axial direction on the tool carrier and between the adjacent honing shells.

Die Sensoren lassen sich mehrfach verwenden und einsetzen, wenn Schraubbefestigungen zwischen Sensor und Führungsleiste bzw. zwischen Führungsleiste und Werkzeugträger verwendet werden. Das ermöglichtauch den Austausch von Sensoren und/oder Führungsleisten, wenn das in bestimmten Fällen erforderlich wird.The sensors can be used and used several times if screw fastenings are used between the sensor and guide bar or between guide bar and tool holder. This also enables the exchange of sensors and / or guide rails if this becomes necessary in certain cases.

Die Anschlußleitungen jedes Sensors können durch oder über den Werkzeugträger bis in den Bereich eines Werkzeuganschlusses geführt sein und dort insbesondere an Steckverbindern enden. Über weiterführende Leitungen werden dann die Signale des oder der Sensoren einer Steuereinrichtung der Maschine weitergegeben, die in Abhängigkeit von diesen Signalen die Bewegung des Honwerkzeuges steuert.The connecting lines of each sensor can be led through or over the tool carrier into the area of a tool connection and end there in particular at plug connectors. The signals of the sensor or sensors of a control device of the machine are then passed on via further lines, which controls the movement of the honing tool depending on these signals.

Im Ergebnis kann damit die Bearbeitung weitgehend automatisiert werden. Zu Beginn des Honvorganges wird die ganze Hublänge des Werkstückes abgefahren und wird die Position des Kleinstmaßes in der z. B. zylinderischen Bohrung ermittelt. Die Steuereinrichtung programmiert automatisch die Umsteuerung derart, daß zunächst eine oder alle engen Stellen in der Bohrung egalisiert werden. Dabei liefern die im Honwerkzeug eingebauten Sensoren Signale, die in der Steuereinrichtung gegebenenfalls linearisiert, verstärkt und über Komparatoren in Schaltsignale umgewandelt werden. Diese Schaltsignale wirken auf die Hubumsteuerung und gewährleisten, daß das Honwerkzeug immer zunächst an den engsten Stellen der Bohrung zum Eingriff gelangt. Nach galisierung der engsten Stellen wird das Werkstück in seiner gesamten Bearbeitungslänge in der gewünschten Toleranz gehont. Bei entsprechender Ausrichtung der Steuereinrichtung kann das Polierhonen messgesteuert oder auch zeitgesteuert sein.As a result, processing can be largely automated. At the beginning of it Honvorgan g the whole stroke length of the workpiece is scanned and the position of the smallest dimension in the z. B. determined cylindrical bore. The control device automatically programs the reversal in such a way that first one or all narrow points in the bore are leveled. The sensors installed in the honing tool deliver signals that are linearized, amplified in the control device, if necessary, and converted into switching signals via comparators. These switching signals act on the stroke reversal and ensure that the honing tool always comes into engagement at the narrowest points of the bore. After the narrowest points have been galized, the workpiece is honed to the desired tolerance over its entire machining length. With a corresponding alignment of the control device, the polishing can be measurement-controlled or time-controlled.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

  • Figur 1 zeigt eine Seitenansicht des Honwerkzeuges,
  • Figur 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und
  • Figur 3 eine weitere gegenüber Fig. 1 um 90° gedrehte Seitenansicht, bei der Teile der Honschalen und der darauf befestigten Honsteine weggebrochen sind.
In the following an embodiment of the invention shown in the drawing is explained.
  • FIG. 1 shows a side view of the honing tool,
  • Figure 2 is a section along the line II-II of Fig. 1 and
  • 3 shows a further respect to FIG. 1 to 9 0 ° rotated side view, with portions broken away of the parts of Honschalen and the honing stones mounted thereon.

Das in der Zeichnung dargestellte Honwerkzeug ist zur Innenbearbeitung von Rohren und Zylindern, z.B. von Zylindern für Kolben-Zylinder-Anordnungen bestimmt. Es besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Werkzeugkörper 1, auf dem diametral gegenüberliegend zwei Honschalen 2 befestigt sind. Jede der Honschalen 2 ist mit vier Honsteinen 3 bestückt. Die Honschalen 2 sind bei 4 am Werkzeugkörper 1 befestigt. Sie bestehen aus elastischem Material und weisen einen geringfügig größeren Durchmesser als der Werkzeugkörper. auf, sodaß die freien Enden der Honschalen 2 im Ruhezustand geringfügig vom Werkzeugkörper 1 abgehoben sind was zur Folge hat, daß beim Einführen des Honwerkzeuges in einen Zylinder die Honsteine 3 unter der Federkraft der Honschale 2 gegen die Zylinderinnenwand angepreßt werden. An einem seiner Enden weist das Honwerkzeug einen Werkzeuganschluß 5 auf, mit dem es an einer in der Zeichnung nicht dargestellten Honstange befestigt wird, um in den zu bearbeitenden Zylinder bewegt werden zu können.The honing tool shown in the drawing is intended for internal machining of pipes and cylinders, eg cylinders for piston-cylinder arrangements. In its basic structure, it consists of a tool body 1 on which two honing shells 2 are fastened diametrically opposite one another. Each of the honing bowls 2 is equipped with four honing stones 3. The honing shells 2 are attached to the tool body 1 at 4. They are made of elastic material and have a slightly larger diameter than the tool body. on the free ends so that the Honschalen 2 at rest slightly from the tool body 1 is lifted is what has the result that will be pressed against the cylinder inner wall during insertion of the H onwerkzeuges into a cylinder of the honing stones 3 under the spring force of the Honschale. 2 At one of its ends, the honing tool has a tool connection 5, with which it is attached to a honing rod, not shown in the drawing, in order to be able to be moved into the cylinder to be machined.

Auf zwei sich diametral gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugkörpers 1, im Bereich außerhalb der Honschalen 2, ist jeweils eine Führungsleiste 6 angeordnet, die sich in Längsrichtung des Honwerkzeugs erstreckt und die mit Schrauben 7 am Werkzeugkörper.1 befestigt ist. Die Führungsleisten 6 weisen zur Außenseite des Honwerkzeuges hin offene Ausnehmungen 8 auf, in denen mit nicht dargestellten Schraubbefestigungen Sensoren 9 befestigt sind. Diese Sensoren sind induktive Messwertgeber zu denen Anschlußleitungen 1o führen. Die Anschlußleitungen 1o führen unterhalb der Führungsleisten 6 und längs der Oberfläche des Werkzeugkörpers 1 in Richtung auf den Werkzeuganschluß 5 zu Steckverbindungen 11, mit deren Hilfe sie mit weiterführenden Leitungen-verbunden werden können.On two diametrically opposite sides of the tool body 1, in the area outside the honing shells 2, a guide bar 6 is arranged in each case, which extends in the longitudinal direction of the honing tool and which is fastened with screws 7 on the tool body.1. The guide strips 6 have recesses 8 which are open towards the outside of the honing tool and in which sensors 9 are fastened with screw fastenings (not shown). These sensors are inductive sensors to which connecting lines 1o lead. The connecting lines 1o lead below the guide strips 6 and along the surface of the tool body 1 in the direction of the tool connection 5 to plug connections 11, with the aid of which they can be connected to further lines.

über die Anschlußleitungen 1o werden die Meßsignale der beiden Sensoren 9 einer nicht dargestellten Steuereinrichtung der Honmaschine zugeführt, die dann in der oben beschriebenen Weise die Bearbeitung des Werkstückes steuert.Via the connecting lines 10, the measurement signals of the two sensors 9 are fed to a control device (not shown) of the honing machine, which then controls the machining of the workpiece in the manner described above.

Claims (8)

1. Honwerkzeug mit Honschalen und daran gelagert Honsteinen sowie mit wenigstens einem an einem Werkzeugträger befestigtem Sensor zur berührungsfreien Messung des Abstandes der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (9) ein induktiver Messwertgeber ist, der zwischen benachbarten Honschalen (2) am Werkzeugträger (1) befestigt ist.1. Honing tool with honing trays and honing stones mounted thereon and with at least one sensor attached to a tool carrier for non-contact measurement of the distance from the workpiece surface to be machined, characterized in that the sensor (9) is an inductive transmitter which is located between adjacent honing trays (2) Tool carrier (1) is attached. 2. Honwerkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Sensoren (9), die einander gegenüberliegend am Werkzeugträger (1) angeordnet sind.2. Honing tool according to claim 1, characterized by two sensors (9) which are arranged opposite one another on the tool carrier (1). 3. Honwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sensor (9) auf einer Führungsleiste (6) befestigt ist, die ihrerseits am Werkzeugträger (1) befestigt ist.3. Honing tool according to claim 1 or 2, characterized in that each sensor (9) is attached to a guide bar (6) which in turn is attached to the tool carrier (1). 4. Honwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sensor (9) in einer einseitig offenen Ausnehmung (8) seiner Führungsleiste (6) angeordnet ist.4. Honing tool according to claim 3, characterized in that each sensor (9) is arranged in a recess (8) on one side of its guide bar (6). 5. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten (6) sich in axialer Richtung des Werkzeugträgers (1) erstrecken.5. Honing tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide strips (6) extend in the axial direction of the tool carrier (1). 6. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Schraubbefestigungen (7) zwischen Sensor (9) und Führungsleiste (6) bzw. zwischen Führungsleiste (6) und Werkzeugträger (1).6. Honing tool according to one of claims 1 to 5, characterized by screw fastenings (7) between the sensor (9) and guide bar (6) or between guide bar (6) and tool carrier (1). 7. Honwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (10} jedes Sensors (9) durch oder über den Werkzeugträger (1) bis in den Bereich eines Werkzeuganschlusses (5) geführt sind.7. Honing tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that the connecting lines (10} of each sensor (9) through or over the tool carrier (1) are guided into the region of a tool connection (5). 8. Honwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (10) an Steckverbindern (11) enden.8. Honing tool according to claim 7, characterized in that the connecting lines (1 0 ) end at connectors (11).
EP82108576A 1981-11-28 1982-09-17 Honing tool Withdrawn EP0081635A1 (en)

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DE3147305 1981-11-28
DE19813147305 DE3147305A1 (en) 1981-11-28 1981-11-28 HON TOOL

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EP0081635A1 true EP0081635A1 (en) 1983-06-22

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EP82108576A Withdrawn EP0081635A1 (en) 1981-11-28 1982-09-17 Honing tool

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