EP0138182A2 - Flüssigkeitsringpumpe - Google Patents

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EP0138182A2
EP0138182A2 EP84112033A EP84112033A EP0138182A2 EP 0138182 A2 EP0138182 A2 EP 0138182A2 EP 84112033 A EP84112033 A EP 84112033A EP 84112033 A EP84112033 A EP 84112033A EP 0138182 A2 EP0138182 A2 EP 0138182A2
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EP
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pressure
liquid ring
ring pump
hollow line
liquid
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EP84112033A
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EP0138182A3 (de
EP0138182B1 (de
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Norbert Dipl.-Ing. Schmid
Siegfried Schönwald
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/122—Arrangements for supercharging the working space
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/28—Safety arrangements; Monitoring

Definitions

  • the invention relates to a liquid ring pump with a control disc arranged between the impeller housing and the housing cover provided with a pressure port, in which pump a hollow line serving to supply ballast gas is also connected in the pressure chamber to an opening provided in addition to the pressure slot on the control disc.
  • Such a liquid ring pump is known from DE-PS 284 674.
  • a pipe is connected in the pressure chamber to an opening provided on the control disk, through which ballast gas can be introduced into the wheel cells under certain pressure conditions, so that a pressure corresponding to the atmospheric pressure is achieved at the pressure slot if possible. Since the gas to be pumped reaches a pressure exceeding the atmospheric pressure considerably before the pressure slot is reached even with a low vacuum at the intake port, part of the gas to be pumped and possibly also liquid would escape through the pipe. For this reason, an automatically acting check valve is installed in the pipe, which prevents such escape.
  • the invention has for its object to develop a liquid ring pump of the type described above so that a check valve, which ultimately also represents an additional source of interference, for the hollow line can be dispensed with.
  • the object is achieved according to the invention in that the hollow line with its free end on a essentially from the gas to be pumped, located above the liquid level, opens out in the pressure range.
  • gas and possibly also liquid are expelled into the pump circuit via the hollow line. If there is a negative pressure in the area of the opening, gas is drawn in from the circuit and fed to the pump wheel as ballast gas.
  • the opening itself fulfills a double function. It serves as a pressure opening during a certain operating state and otherwise as a bypass opening for introducing the ballast gas.
  • a structurally particularly simple solution is that a niche is provided on the housing cover, which is designed and arranged according to the operating position of the pump such that a gas bubble forms in the niche above the liquid level during operation of the pump and that the hollow line over the Liquid level flows into the niche.
  • this hollow line can already be arranged in the pressure chamber during the manufacture of the pump, so that no subsequent connection work at the place of use of the pump is necessary.
  • the hollow line opens into the pressure line connected to the pressure connection or into a liquid separator connected downstream of the pump, pumps which have already been installed can be retrofitted with a hollow line without any design changes.
  • liquid ring pumps with pressure openings additionally controlled by valves it is possible to connect the hollow line to one of these pressure openings by omitting the valve.
  • the connection of the waveguide is simplified in that a nipple is inserted into the corresponding pressure opening and the hollow line is attached to this nipple.
  • a secure attachment of the nipple without the need for separate fastening parts is possible in that the nipple is supported on the catch plate of the valves designed as elastic tongues.
  • FIGS. 1 and 2 designates a housing cover on which a suction nozzle 2 and a pressure nozzle 3 are formed.
  • a control disk 4 is inserted, which has a suction slot 5 and a pressure slot 6.
  • additional pressure openings 7 are provided in front of the pressure slot, which are covered by elastic tongues 8.
  • These elastic tongues 8 thus form valves for these additional pressure openings 7.
  • the elastic tongues 8 are supported by a catch plate 17 arranged above them, which is shown in FIGS. 1 and 2 for the sake of clarity is not shown.
  • a hollow line 9 is connected to one of the pressure openings 7 and opens with its free end 10 into a niche 11 provided in the housing cover.
  • the niche 11 is formed by an extension 12 of one side wall of the pressure port 3.
  • ballast gas can flow into the pump chamber via the hollow line 9 and the corresponding pressure opening 7, which is not provided with a valve. If, on the other hand, there is overpressure in the area of the corresponding pressure opening 7 in a certain operating state of the pump, then gas and possibly also liquid are expelled via this pressure opening 7. The gas collects in the niche 11 and the ejected liquid reaches the liquid present in the pressure chamber. There is therefore no need to close the hollow pipe by means of a check valve.
  • FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 in that the hollow line 9 is guided into a liquid separator 13 connected downstream of the liquid ring pump.
  • the free end 10 of the hollow line 9 is arranged above the liquid level 14, so that ballast gas can flow into the pump chamber via the hollow line 9 under appropriate pressure conditions at the liquid ring pump.
  • gas and possibly also liquid can in turn be expelled into the liquid separator 13 via the hollow line 9. Since the attachment of the hollow line 9 does not require any structural changes apart from a possible shortening of the elastic tongue 8 assigned to the corresponding pressure opening 7, the hollow line 9 can also be attached at any time even with already installed liquid ring pumps.
  • FIGS. 3 and 4 show in particular a possibility of connecting the hollow line 9 to the pressure opening 7.
  • a nipple 15 is inserted, which has a tube extension 16 onto which the hollow line 9 is attached.
  • the nipple 15 is clamped under the catch plate 17 provided for the elastic tongues 8.
  • the nipple 15 can therefore not be pressed out of the pressure opening 7.
  • 4 also shows the separating web 18 formed on the housing cover 1, by means of which the suction space 19 provided in the housing cover is separated from the pressure space 20 also provided in the housing cover.
  • FIG. 5 another connection possibility of the hollow line 9 is shown.
  • a bushing 21 is mounted on the housing cover 1 and has on the inside of the housing cover 1 an extension designed as a tube piece 22, the end 23 of which is inserted into a pressure opening 7 of the control disk 4.
  • the hollow line 9 is plugged onto the end 24 of the bushing 21 located on the outside of the housing cover 1. From here, the hollow line 9 is then guided to a point above the liquid level. Because of this outside Connection point for the hollow line 9, this can be laid in a simple manner outside the pump and the pipelines, which means that installation is considerably easier, in particular in the case of a subsequent installation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsringpumpe mit einer zwischen dem Laufradgehäuse und dem mit Saug- und Drucktstutzen (2 und 3) versehenen Geräusedeckel (1) angeordneten Steuerscheibe (4). In dem Gehäusedeckel (1) sind durch einen zwischen diesem und der Steuerscheibe (4) angeordneten Trennsteg (18) ein Saug- und Druckraum (19 und 20) gegeneinander angegrenzt. In den Saugraum (19) mündet der am Gehäusedeckel (1) vorgesehene Saugstutzen (2) sowie ein an der Steuerscheibe (4) vorgesehener Saugschlitz (5) und in den Druckraum (20) der am Gehäusedeckel vorgesehene Druckstutzen (3) sowie ein an der Steuerscheibe (4) vorgesehener Druckschlitz (6). Im Druckraum (20) ist ferner eine der Zuführung von Ballastgas dienende Hohlleitung (9) an eine zusätzlich zum Druckschlitz (6) an der Steuerscheibe (4) vorgesehene Öffnung (7) angeschlossen. Um ohne ein die Hohlleitung verschließendes Rückschlagventil auszukommen, wird vorgeschlagen, daß die Hohlleitung (9) mit ihrem freien Ende (10) an einer im wesentlichen von dem zu fördernden Gas erfüllten Stelle innerhalb des Druckbereiches mündet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsringpumpe mit einer zwischen dem Laufradgehäuse und dem mit einem Druckstutzen versehenen Gehäusedeckel angeordneten Steuerscheibe, bei welcher Pumpe ferner im Druckraum eine der Zuführung von Balastgas dienende Hohlleitung an eine zusätzlich zum Druckschlitz an der Steuerscheibe vorgesehene öffnung angeschlossen ist.
  • Eine solche Flüssigkeitsringpumpe ist durch die DE-PS 284 674 bekannt. Bei dieser Pumpe ist im Druckraum ein Rohr an eine an der Steuerscheibe vorgesehene öffnung angeschlossen, durch das bei bestimmten Druckverhältnissen Ballastgas in die Radzellen eingeführt werden kann, so daß am Druckschlitz möglichst ein dem atmosphärischen Druck entsprechender Druck erreicht wird. Da bei noch niederem Vakuum am Ansaugstutzen das zu fördernde Gas schon wesentlich vor Erreichen des Druckschlitzes einen den atmosphärischen Druck überschreitenden Druck erreicht, würde ein Teil des zu fördernden Gases und eventuell auch Flüssigkeit über das Rohr entweichen. Aus diesem Grunde ist in das Rohr ein selbsttätig wirkendes Rückschlagventil eingebaut, durch das ein solches Entweichen verhindert wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsringpumpe der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß auf ein, letztlich auch eine zusätzliche Störquelle darstellendes Rückschlagventil für die Hohlleitung verzichtet werden kann.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß die Hohlleitung mit ihrem freien Ende an einer im wesentlichen von dem zu fördernden Gas erfüllten, über dem Flüssigkeitsniveau liegenden Stelle des Druckbereiches mündet. Hierdurch wird im Falle eines überdruckes im Bereich der öffnung über die Hohlleitung Gas und eventuell auch Flüssigkeit in den Pumpenkreislauf ausgestoßen. Herrscht im Bereich der öffnung ein Unterdruck, dann wird aus dem Kreislauf Gas angesaugt und als Ballastgas dem Pumpenrad zugeführt. Dies wird durch die entsprechende Anordnung des freien Endes der Hohlleitung ermöglicht, ohne daß hierfür ein aktives Bauteil (Rückschlagventil) erforderlich ist. Die öffnung selbst erfüllt auf diese Weise eine Doppelfunktion. Sie dient während eines bestimmten Betriebszustandes als Drucköffnung und ansonsten als Bypaßöffnung zum Einführen des Ballastgases.
  • Eine konstruktiv besonders einfache Lösungsmöglichkeit besteht darin, daß am Gehäusedeckel eine Nische vorgesehen ist, die entsprechend der Betriebslage der Pumpe derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sich während des Betriebes der Pumpe in der Nische über dem Flüssigkeitsspiegel eine Gasblase bildet und daß die Hohlleitung über dem Flüssigkeitsspiegel in die Nische mündet. Damit ist nur eine sehr kurze Hohlleitung erforderlich. Außerdem kann diese Hohlleitung bereits bei der Herstellung der Pumpe in dem Druckraum angeordnet werden, so daß keine nachträglichen Anschlußarbeiten am Einsatzort der Pumpe notwendig sind.
  • Dadurch, daß die Hohlleitung in der an den Druckstutzen angeschlossenen Druckleitung oder in einem der Pumpe nachgeschalteten Flüssigkeitsabscheider mündet, können vor allem bereits installierte Pumpen ohne irgendwelche konstruktiven Änderungen noch mit einer Hohlleitung nachgerüstet werden.
  • Bei Flüssigkeitsringpumpen mit zusätzlich durch Ventile gesteuerten Drucköffnungen besteht die Möglichkeit, unter Weglassung des Ventils die Hohlleitung an eine dieser Drucköffnungen anzuschließen. Der Anschluß der Hohlleitung wird dadurch vereinfacht, daß in die entsprechende Drucköffnung ein Nippel eingesetzt und die Hohlleitung auf diesen Nippel aufgesteckt ist. Eine sichere Befestigung des Nippels, ohne daß gesonderte Befestigungsteile erforderlich sind, ist dadurch möglich, daß der Nippel an der Fangplatte der als elastische Zungen ausgebildeten Ventile abgestützt ist.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Stirnansicht der Steuerscheibenseite einer Flüssigkeitsringpumpe,
    • Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Stirnansicht der Steuerscheibenseite einer Flüssigkeitsringpumpe, der ein Flüssigkeitsabscheider nachgeschaltet ist,
    • Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,
    • Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2, wobei in diesen Schnitten lediglich die Steuerscheibe und der aufgesetzte Gehäusedeckel dargestellt sind, und
    • Fig. 5 eine Steuerscheibe mit aufgesetztem Gehäusedeckel im Schnitt, bei der die Hohlleitung über eine am Gehäusedeckel vorgesehene Durchführung an eine Drucköffnung angeschlossen ist.
  • Mit 1 ist ein Gehäusedeckel bezeichnet, an dem ein Saugstutzen 2 und ein Druckstutzen 3 angeformt sind. In den Gehäusedeckel 1 ist eine Steuerscheibe 4 eingesetzt, die einen Saugschlitz 5 und einen Druckschlitz 6 aufweist. In bezug auf die Drehrichtung der Pumpe sind vor dem Druckschlitz 6 zusätzliche Drucköffnungen 7 vorgesehen, die durch elastische Zungen 8 abgedeckt sind. Diese elastischen Zungen 8 bilden somit Ventile für diese zusätzlichen Drucköffnungen 7. Die elastischen Zungen 8 werden durch eine über diesen angeordnete Fangplatte 17 abgestützt, die der besseren übersichtlichkeit halber in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt ist. An eine der Drucköffnungen 7 ist eine Hohlleitung 9 angeschlossen, die mit ihrem freien Ende 10 in einer in dem Gehäusedeckel vorgesehenen Nische 11 mündet. Die Nische 11 wird durch eine Verlängerung 12 der einen Seitenwand des Druckstutzens 3 gebildet. In dieser Nische 11 bildet sich während des Betriebes der Flüssigkeitsringpumpe über dem Flüssigkeitsspiegel eine Gasblase. Somit kann bei den entsprechenden Betriebsverhältnissen über die Hohlleitung 9 und die entsprechende, mit keinem Ventil versehene Drucköffnung 7 Ballastgas in den Pumpenraum einströmen. Herrscht dagegen bei einem bestimmten Betriebszustand der Pumpe im Bereich der entsprechenden Drucköffnung 7 ein überdruck, dann wird über diese Drucköffnung 7 Gas und eventuell auch Flüssigkeit ausgestoßen. Das Gas sammelt sich in der Nische 11 und die ausgestoßene Flüssigkeit gelangt zu der im Druckraum vorhandenen Flüssigkeit. Somit besteht keine Notwendigkeit, die Hohlleitung mittels eines Rückschlagventiles zu verschließen.
  • Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß die Hohlleitung 9 in einen der Flüssigkeitsringpumpe nachgeschalteten Flüssigkeitsabscheider 13 geführt ist. Das freie Ende 10 der Hohlleitung 9 ist über dem Flüssigkeitsspiegel 14 angeordnet, so daß bei entsprechenden Druckverhältnissen an der Flüssigkeitsringpumpe Ballastgas über die Hohlleitung 9 in den Pumpenraum einströmen kann. Andererseits kann wiederum Gas und eventuell auch Flüssigkeit über die Hohlleitung 9 in den Flüssigkeitsabscheider 13 ausgestoßen werden. Da das Anbringen der Hohlleitung 9 keinerlei konstruktive Änderungen außer einer eventuellen Kürzung der der entsprechenden Drucköffnung 7 zugeordneten elastischen Zunge 8 erfordert, kann die Hohlleitung 9 jederzeit auch noch bei bereits installierten Flüssigkeitsringpumpen angebracht werden.
  • Es besteht ferner die Möglichkeit, die Hohlleitung 9 in der zum Flüssigkeitsabscheider führenden Druckleitung enden zu lassen. Dies ist dann möglich, wenn die Druckleitung in einem Knick von oben in den Flüssigkeitsabscheider hineingeführt ist. Die Hohlleitung 9 kann dann im Bereich der Mündung der Druckleitung in den Flüssigkeitsabscheider enden, da an dieser Stelle der Raum mit Gas erfüllt ist. Es besteht ferner die Möglichkeit, die Hohlleitung 9 außerhalb der Druckleitung zu verlegen und von außen in den Flüssigkeitsabscheider 13 einzuführen. Eine solche Verlegung der Hohlleitung 9 ist in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet.
  • Die Schnittdarstellungen in Fig. 3 und 4 zeigen insbesondere eine Anschlußmöglichkeit der Hohlleitung 9 an die Drucköffnung 7. In die entsprechende Drucköffnung 7 ist ein Nippel 15 eingesetzt, der einen Rohransatz 16 aufweist, auf den die Hohlleitung 9 aufgesteckt ist. Um ohne gesonderte Befestigungsteile auszukommen, ist der Nippel 15 unter der für die elastischen Zungen 8 vorgesehenen Fangplatte 17 eingeklemmt. Der Nippel 15 kann somit nicht aus der Drucköffnung 7 herausgedrückt werden. Aus Fig. 4 ist ferner der an dem Gehäusedeckel 1 angeformte Trennsteg 18 erkennbar, durch den der im Gehäusedeckel vorgesehene Saugraum 19 von dem ebenfalls im Gehäusedeckel vorgesehenen Druckraum 20 getrennt wird.
  • In Fig. 5 ist eine weitere Anschlußmöglichkeit der Hohlleitung 9 dargestellt. An dem Gehäusedeckel 1 ist eine Durchführung 21 montiert, die auf der Innenseite des Gehäusedeckels 1 eine als Rohrstück 22 ausgebildete Verlängerung aufweist, dessen Ende 23 in eine Drucköffnung 7 der Steuerscheibe 4 eingesteckt ist. Auf das auf der Außenseite des Gehäusedeckels 1 befindliche Ende 24 der Durchführung 21 ist die Hohlleitung 9 aufgesteckt. Von hier aus ist die Hohlleitung 9 dann zu einer über dem Flüssigkeitsniveau liegenden Stelle geführt. Wegen dieser außen liegenden Anschlußstelle für die Hohlleitung 9 kann diese in einfacher Weise außerhalb der Pumpe und der Rohrleitungen verlegt werden, was insbesondere bei einer nachträglichen Installation eine wesentliche Montageerleichterung bedeutet.

Claims (9)

1. Flüssigkeitsringpumpe mit einer zwischen dem Laufradgehäuse und dem mit einem Druckstutzen versehenen Gehäusedeckel angeordneten Steuerscheibe, bei welcher Pumpe ferner im Druckraum eine der Zuführung von Ballastgas dienende Hohlleitung an eine zusätzlich zum Druckschlitz an der Steuerscheibe vorgesehene öffnung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlleitung (9) mit ihrem freien Ende (10) an einer im wesentlichen von dem zu fördernden Gas erfüllten Stelle innerhalb des Druckbereiches mündet.
2. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß am Gehäusedeckel (1) eine Nische (11) vorgesehen ist, die entsprechend der Betriebslage der Pumpe derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sich während des Betriebes der Pumpe in der Nische (11) über dem Flüssigkeitsspiegel eine Gasblase bildet und daß die Hohlleitung (9) über dem Flüssigkeitsspiegel in die Nische (11) mündet.
3. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlleitung (9) in der an den Druckstutzen angeschlossenen Druckleitung mündet.
4. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlleitung (9) in einem der Pumpe nachgeschalteten Flüssigkeitsabscheider (13) mündet.
5. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlleitung (9) innerhalb der den Flüssigkeitsabscheider (13) mit dem Druckstutzen (3) verbindenden Druckleitung verlegt ist.
6. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlleitung (9) an der Außenseite des Gehäusedeckels (1) an eine auf der Innenseite des Gehäusedeckels (1) über ein Rohrstück (22) mit einer Drucköffnung (7) in Verbindung stehende Durchführung (21) angeschlossen und an die über dem Flüssigkeitsniveau liegende Stelle geführt ist.
7. Flüssigkeitsringpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit zusätzlich in bezug auf die Drehrichtung der Pumpe vor dem Druckschlitz in der Steuerscheibe angeordneten, durch Ventile gesteuerten Drucköffnungen, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlleitung (9) unter Weglassung des Ventils an eine dieser Drucköffnungen (7) angeschlossen ist.
8. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß in die entsprechende Drucköffnung (7) ein Nippel (15) eingesetzt und die Hohlleitung (9) auf diesen Nippel (15) aufgesteckt ist.
9. Flüssigkeitsringpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Nippel (15) an der Fangplatte (17) der als elastische Zungen (8) ausgebildeten Ventile abgestützt ist.
EP84112033A 1983-10-18 1984-10-08 Flüssigkeitsringpumpe Expired EP0138182B1 (de)

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DE19833337837 DE3337837A1 (de) 1983-10-18 1983-10-18 Fluessigkeitsringpumpe

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EP0138182A3 EP0138182A3 (de) 1985-06-19
EP0138182B1 EP0138182B1 (de) 1988-03-09

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