EP0181960B1 - Vorrichtung zum Aufwickeln eines drahtförmigen Gutes - Google Patents

Vorrichtung zum Aufwickeln eines drahtförmigen Gutes Download PDF

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EP0181960B1
EP0181960B1 EP19840114099 EP84114099A EP0181960B1 EP 0181960 B1 EP0181960 B1 EP 0181960B1 EP 19840114099 EP19840114099 EP 19840114099 EP 84114099 A EP84114099 A EP 84114099A EP 0181960 B1 EP0181960 B1 EP 0181960B1
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EP
European Patent Office
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bobbin
clamping
catching
transportable
drive
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EP19840114099
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English (en)
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Uwe Detlef
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Reinking Maschinenbau GmbH
Kolbus GmbH and Co KG
Original Assignee
Reinking Maschinenbau GmbH
Kolbus GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00—Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/04—Arrangements for removing completed take-up packages and or replacing by cores, formers, or empty receptacles at winding or depositing stations; Transferring material between adjacent full and empty take-up elements
    • B65H67/044—Continuous winding apparatus for winding on two or more winding heads in succession
    • B65H67/052—Continuous winding apparatus for winding on two or more winding heads in succession having two or more winding heads arranged in parallel to each other

Definitions

  • the invention relates to a device for the continuous winding of a wire-shaped material on spools with a laying device which can be moved in the area between the coil flanges, with means for transferring the wire-shaped material from a full to an empty spool and one which can be driven in rotation with the respective spool to be wound Device for catching and clamping the winding material.
  • an automatically operating device for the continuous winding of wire alternately on one of two axially parallel coils is known with a laying device and with a rotary device which pivots for the flipping process in front of the coil to be wound with the associated auxiliary spool.
  • the winding device also has a pressure element which presses the wire into a catch knife, as well as a separating knife for cutting the wire.
  • Such a device with a large number of wire deflections cannot be used for rigid and less flexible wires.
  • the device only requires the use of special coils, namely those to which an auxiliary coil is assigned, on which the wire is first wound up after the change before the actual laying on the bobbin.
  • the winding on an auxiliary spool is accompanied by a not inconsiderable loss of wire.
  • DE-PS 32 15 573 shows a single spool for winding wire with also automatic spool change.
  • a column-like manipulator is used, which is arranged separately from the winding point.
  • a holding and cutting head is located on a arm of the manipulator that can be raised, lowered and swiveled, and can be brought into the area of a wire strand that forms when the full bobbin is unrolled.
  • the device also has clamping disks arranged on the side of the coil, which form a clamping gap into which the wire for a new winding process is inserted through the pivotable arm of the manipulator. This itself and its moving parts can be automatically remote controlled and integrated into program-controlled movements.
  • Such a single spooler which can be used for stiff and less flexible wires, obviously has an extraordinarily large structural effort, in particular due to the separate drives and complicated program controls of the manipulator as well as the necessary clamping disk arrangement.
  • the object of the invention is to provide a device with the aid of which an automatic change from wire-like material with high inherent rigidity from a full spool to an empty spool can be carried out in winding devices of the described type with a functionally reliable method and relatively little construction effort.
  • the possibility is created to carry out the reel change automatically when the wire-shaped material is being wound, even with a high degree of rigidity, in a functionally reliable manner.
  • the device requires only a relatively small outlay for the structural design, including the control, which is due in particular to the fact that only a single drive unit is required for the coils and for the catching, clamping and cutting device. In addition, the expensive special coils can go away.
  • the illustrated double winder there are two bobbins 1 and 2 in a vertical arrangement, their axes being mounted in a machine frame 3 in such a way that they run parallel to one another at a distance.
  • the coils are driven, in the same direction of rotation, from above via a single drive unit 4, which can be moved between the two coils.
  • an electromotive control drive known per se can be used as the drive means, which is mounted on a support plate 6, which is mounted in a frame 5 via guide rollers 7 can be moved vertically at their corners.
  • the frame 5 can be moved horizontally with the drive unit 4 via pairs of rollers 8 on rails on the machine frame 3.
  • a flange 11 is connected in a rotationally fixed manner to the coil drive 4 and engages via a driver 11 a by lowering the support plate 6 into the upper flange of the coil to be wound, while the drive shaft end 4 a also serves as a counter bearing for the coil.
  • a device 13 coupled to the coil drive for catching and clamping the winding material and also a separating device 14 are provided, which form a structural unit and are installed on the flange 11 and are actuated via hydraulic cylinders 15.
  • the device for winding a wire-shaped material works as follows:
  • the material to be wound is fed to the spool 1 to be wound via a laying device 16 and laid in layers thereon.
  • the incoming winding material is located on the upper coil flange, whereupon the catching and clamping device 13 rotating in the open position from its upper end position into the laying area, ie. H. swivels under the upper coil flange and inevitably picks up and clamps the incoming winding material, at the same time the material to be wound reaches the area of the separating device 14, which is also pivoted downwards.
  • the wound coil 1 After catching and clamping the winding material, the wound coil 1 is braked to a standstill, then the cutting takes place in the separating device 14, whereupon a pneumatically actuated pressing device 17 holds the end of the winding material on the coil.
  • the catching and clamping device 13, together with the separating device 14, moves sideways over the empty coil 2 provided, after the coupling of the drive unit 4 to the full coil 1 has been released by lifting the support plate 6 and a pivoting back of the catch - Clamping and disconnecting device was in its starting position.
  • the laying device 16 is carried along.
  • the dash-dotted drawings are intended to illustrate the individual movement phases.
  • the fully wound coil 1 can now be tied in a known manner and then unhinderedly removed from its storage and replaced by an empty coil.
  • the empty bobbin 2 is now coupled to the driver 11 of the drive flange 11 and thus set in rotation, while the beginning of the winding material is held above the coil flange by the rotating catching and clamping device, and thus the winding material is held by the laying device 16 is located below the upper coil flange, is brought directly to the core of the empty coil and is released by the catching and clamping device after a few winding layers.
  • the catching, clamping and cutting device again perform a pivoting movement in the laying area in order to pick up the end of the material to be wound in an analogous manner to that described above.
  • the invention is not limited to the illustrated and described embodiment, but rather allows numerous modifications within the scope of the invention.
  • the invention can also be used for a single coil arrangement, in which case the frame 5 is moved back into a lateral waiting position and after the full coil has been replaced with an empty one.
  • the coils can each have separate drives and the catching, clamping and cutting device can be installed on a flange which serves as a counter bearing and is arranged on the side opposite the drive and which engages with the upper flange of the coil to be wound can be disengaged or has its own drive. Furthermore, it is left to the execution whether the frame 5 is moved linearly or pivoted between the two coils.
  • the catching, clamping and separating device can be installed on a separate component and driven with the coil only at the beginning and end of the winding process.
  • an embodiment would be conceivable that provides for the devices for catching, clamping and cutting the winding material above the coil flange and for controlling the laying device in such a way that it extends beyond the coil flange and thereby the winding material into the catching and clamping device and at the same time in the separator directs.

Landscapes

  • Replacing, Conveying, And Pick-Finding For Filamentary Materials (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwikkeln eines drahtförmigen Gutes auf Spulen mit einer Verlegeeinrichtung, die im Bereich zwischen den Spulenflanschen verfahrbar ist, mit Mitteln zum Überführen des drahtförmigen Gutes von einer vollen auf eine leere Spule und eine mit der jeweils zu bewickelnden Spule umlaufend antreibbare Einrichtung zum Fangen und Klemmen des Wickelgutes. (DE-A-2 610 393.)
  • Um auf Spulen aufzuwickelndes drahtförmiges Gut von einer vollen Spule auf eine leere Spule in sogenannten Doppelspulmaschinen überzuleiten, sind die verschiedensten Vorrichtungen für einen Spulenwechsel bekannt, beispielsweise aus der DE-PS 17 74 266 und DE-PS 20 37 282. Dabei erfolgt ein automatischer Wechsel stets bei dünnem und folglich leicht zu handhabendem Wickelgut, nicht jedoch bei Materialien mit einer hohen Eigensteifigkeit, wie Mittel- und Grobdraht. Das Überleiten solcher steifen Materialien von der vollen auf die leere Spule wird vielfach noch von Hand ausgeführt, indem man nach Beendigung des Wickelvorgangs das Wickelgut durchtrennt, den neuen Wickelgutanfang zur leeren Spule hinüberführt und auf dieser festlegt. Dieser manuelle Wechsel ist ein verhältnismäßig umständlicher Vorgang, der einen erheblichen Zeitaufwand erfordert.
  • Aus der DE-PS 26 10 393 ist eine automatisch arbeitende Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Draht abwechselnd auf jeweils eine von zwei achsparallel angeordneten Spulen bekannt mit einer Verlegeeinrichtung und mit einer Rundfahrvorrichtung, die für den Umlegevorgang vor die zu bewickelnde Spule mit zugehöriger Hilfsspule schwenkt. Die Aufwickelvorrichtung weist des weiteren ein Andrückelement auf, das den Draht in ein Fangmesser drückt, sowie ein Trennmesser zum Abschneiden des Drahtes. Eine solche Vorrichtung mit einer Vielzahl von Drahtumlenkungen läßt sich für starre und wenig flexible Drähte nicht einsetzen. Beim Überleiten des Drahtes von einer vollen auf eine leere Spule vollzieht sich jeweils eine Drehrichtungsänderung, wodurch der Draht über den Rücken gebogen wird, was bekanntlich Qualitätseinbußen nach sich zieht. Letztlich verlangt die Vorrichtung ausschließlich den Einsatz von Spezialspulen, und zwar solchen, denen eine Hilfsspule zugeordnet ist, auf die der Draht nach dem Wechsel vor dem eigentlichen Verlegen auf den Spulenkörper zunächst aufgewickelt wird. Das Aufwickeln auf eine Hilfsspule geht mit einem nicht unerheblichen Drahtverlust einher.
  • Die DE-PS 32 15 573 zeigt einen Einzelspuler zum Aufwickeln von Draht mit ebenfalls automatischem Spulenwechsel. Hierbei kommt ein säulenartiger Manipulator zum Einsatz, der von der Wickelstelle getrennt angeordnet ist. An einem heb- und senkbaren sowie schwenkbaren Arm des Manipulators befindet sich ein Festhalte- und Schneidkopf, der in den Bereich eines sich beim Abrollen der vollen Spule bildenden Drahtstranges bringbar ist. Die Vorrichtung besitzt ferner seitlich der Spule angeordnete Klemmscheiben, die einen Klemmspalt bilden, in die der Draht für einen neuen Wickelvorgang durch den schwenkbaren Arm des Manipulators eingelegt wird. Dieser selbst und dessen bewegliche Teile sind automatisch fernsteuerbar und in programmgesteuerte Bewegungsabläufe integriert. Ein solcher Einzelspuler, der für steife und wenig flexible Drähte einsetzbar ist, besitzt ersichtlich einen außerordentlich großen baulichen Aufwand, insbesondere durch die separaten Antriebe sowie komplizierten Programmsteuerungen des Manipulators sowie durch die notwendige Klemmscheibenanordnung.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe in Wickelvorrichtungen der beschriebenen Gattung ein automatischer Wechsel von drahtförmigem Gut mit hoher Eigensteifigkeit von einer vollen Spule auf eine leere Spule bei funktionssicherer Arbeitsweise und verhältnismäßig geringem baulichen Aufwand durchführbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 gekennzeichnet.
  • Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, den Spulenwechsel beim Aufwickeln von drahtförmigem Gut selbst von hoher Eigensteifigkeit funktionssicher automatisch durchzuführen. Die Vorrichtung erfordert nur einen relativ geringen Aufwand für die konstruktive Ausgestaltung einschließlich der Steuerung, was insbesondere darin begründet liegt, daß nur eine einzige Antriebseinheit für die Spulen sowie für die Fang-, Klemm- und Schneideinrichtung benötigt wird. Zudem können die teuren Spezialspulen in Fortfall gelangen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in den Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Aufwickelvorrichtung für drahtförmiges Gut;
    • Fig. 2 eine entsprechende Draufsicht.
  • In dem veranschaulichten Doppelspuler befinden sich zwei Spulen 1 und 2 in vertikaler Anordnung, wobei ihre Achsen in einem Maschinenrahmen 3 so gelagert sind, daß sie im Abstand zueinander parallel verlaufen. Der Antrieb der Spulen, und zwar in gleichsinniger Drehrichtung, erfolgt dabei von oben über eine einzige Antriebseinheit 4, die zwischen den beiden Spulen verfahrbar ist. Als Antriebsmittel kann beispielsweise ein an sich bekannter elektromotorischer Regelantrieb Verwendung finden, der auf einer Tragplatte 6 montiert ist, welche in einem Rahmen 5 über Führungsrollen 7 an ihren Ecken in der Höhe verfahren werden kann.
  • Für den wechselseitigen Antrieb jeweils einer der beiden Spulen läßt sich der Rahmen 5 mit der Antriebseinheit 4 über Laufrollenpaare 8 auf Laufschienen am Maschinenrahmen 3 horizontal verfahren.
  • Mit dem Spulenantrieb 4 drehfest verbunden ist ein Flansch 11, der über einen Mitnehmer 11 a durch Absenken der Tragplatte 6 in den oberen Flansch der zu bewickelnden Spule eingreift, während das Antriebswellenende 4a gleichzeitig als Gegenlager für die Spule dient.
  • Erfindungsgemäß sind eine mit dem Spulenantrieb gekoppelte Einrichtung 13 zum Fangen und Klemmen des Wickelgutes sowie ferner eine Trenneinrichtung 14 vorgesehen, die eine Baueinheit bilden und auf dem Flansch 11 installiert sind sowie über Hydraulikzylinder 15 betätigt werden.
  • Für das Querverfahren des Rahmens 5 mit der Antriebseinheit 4 einschließlich der Fang-, Klemm- und Trenneinrichtung sowie für das Höhenverfahren der Tragplatte 6 zum Zwecke des Umlegens des Wickelgutes von der vollen auf die leere Spule und des antriebsmäßigen Ein-und Auskuppelns mit den Spulen dienen an sich bekannte Mittel, auf die im einzelnen nicht näher eingegangen werden soll. Ihre Bewegungsabläufe erfolgen in zeitlicher Abstimmung mit dem Wickelvorgang sowie mit den Bewegungsabläufen für das Fangen, Klemmen und Trennen des Wickelgutes.
  • Die Vorrichtung zum Aufwickeln eines drahtförmigen Gutes arbeitet folgendermaßen:
  • In bekannter Weise wird das Wickelgut über eine Verlegeeinrichtung 16 der zu bewickelnden Spule 1 zugeführt und auf dieser lagenweise verlegt. Am Ende des Wickelvorgangs befindet sich das zulaufende Wickelgut am oberen Spulenflansch, worauf die mitumlaufende Fang-und Klemmeinrichtung 13 in geöffneter Stellung aus ihrer oberen Endstellung in den Verlegebereich, d. h. unter den oberen Spulenflansch schwenkt und dabei zwangsläufig das zulaufende Wickelgut aufnimmt und klemmt, gleichzeitig gelangt das Wickelgut dabei in den Bereich der ebenfalls nach unten geschwenkten Trenneinrichtung 14.
  • Nach dem Fangen und Klemmen des Wickelgutes wird die bewickelte Spule 1 zum Stillstand abgebremst, alsdann erfolgt das Durchtrennen in der Trenneinrichtung 14, worauf eine pneumatisch betätigte Andrückvorrichtung 17 das spulenseitige Wickelgutende an der Spule hält.
  • Mit dem geklemmt gehaltenen neuen Wickelgutanfang verfährt die Fang- und Klemmeinrichtung 13 gemeinsam mit der Trenneinrichtung 14 seitwärts über die bereitstehende leere Spule 2, nachdem zuvor die Kopplung der Antriebseinheit 4 mit der vollen Spule 1 durch Anheben der Tragplatte 6 aufgehoben wurde sowie ein Zurückschwenken der Fang-, Klemm- und Trenneinrichtung in ihre Ausgangsposition erfolgte. Gleichzeitig mit dem Querverfahren vollzieht sich die Mitnahme der Verlegeeinrichtung 16. Die strichpunktierten Zeichnungen sollen die einzelnen Bewegungsphasen verdeutlichen.
  • Die vollgewickelte Spule 1 kann nun in bekannter Weise abgebunden und sodann ungehindert aus ihrer Lagerung entfernt und durch eine leere Spule ersetzt werden.
  • Durch Absenken der Tragplatte 6 wird nun die leere Spule 2 mit dem Mitnehmer 11 des Antriebsflansches 11 gekoppelt und somit in Umlaufbewegung versetzt, während der Wickelgutanfang von der mitumlaufenden Fang-und Klemmeinrichtung oberhalb des Spulenflansches gehalten und somit das Wickelgut durch die Verlegeeinrichtung 16, die sich unterhalb des oberen Spulenflansches befindet, unmittelbar an den Kern der leeren Spule herangeführt und nach einigen Wickellagen von der Fang- und Klemmeinrichtung freigegeben wird.
  • Am Ende des Wickelvorgangs führen die Fang-, Klemm- und Schneideinrichtung wieder eine Schwenkbewegung in den Verlegebereich aus zum Aufnehmen des Wickelgutendes in analoger Weise wie vorstehend beschrieben.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel, sie läßt vielmehr zahlreiche Abwandlungen im Rahmen der Erfindung zu. Anstelle der Doppelspulenanordnung läßt sich die Erfindung ebenso für eine Einfachspulenanordnung verwenden, wobei dann der Rahmen 5 in eine seitliche Warteposition und nach dem Wechsel der vollen Spule gegen eine leere wieder zurückverfahren wird. In einer weiteren abgewandelten Ausführung können die Spulen jeweils separate Antriebe aufweisen und die Fang-, Klemm- und Schneideinrichtung an einem als Gegenlager dienenden, auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite angeordneten Flansch installiert sein, der mit dem oberen Flansch der zu bewickelnden Spule ein- und auskuppelbar ist bzw. über einen eigenen Antrieb verfügt. Des weiteren bleibt es der Ausführung überlassen, ob der Rahmen 5 zwischen den beiden Spulen linear verfahren oder verschwenkt wird.
  • Um bei hohen Wickelgeschwindigkeiten die umlaufenden Massen sowie die Umwucht gering zu halten, können die Fang-, Klemm- und Trenneinrichtung an einem separaten Bauteil installiert sein und ausschließlich zu Beginn und zum Ende des Wickelvorgangs mit der Spule umlaufend angetrieben werden.
  • Letztlich wäre eine Ausführung denkbar, die vorsieht, die Einrichtungen zum Fangen, Klemmen und Schneiden des Wickelgutes oberhalb des Spulenflansches zu positionieren und die Verlegeeinrichtung derart zu steuern, daß sie über den Spulenflansch hinausfährt und dabei das Wickelgut in die Fang- und Klemmeinrichtung sowie gleichzeitig in die Trenneinrichtung leitet.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln eines drahtförmigen Gutes auf Spulen mit einer Verlegeeinrichtung (16), die im Bereich zwischen den Spulenflanschen verfahrbar ist, mit Mitteln zum überführen des drahtförmigen Gutes von einer vollen auf eine leere Spule und eine mit der jeweils zu bewickelnden Spule umlaufend antreibbare Einrichtung (13) zum Fangen und Klemmen des Wickelgutes, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (13) zum Fangen und Klemmen zwischen einer Position außerhalb des Verlegebereiches zum Halten des Wickelgutanfangs für den Beginn des Wickelvorgangs und einer Position innerhalb des Verlegebereiches zum Fangen und Klemmen des Wickelgutes am Ende des Wickelvorgangs bewegbar sowie nach Durchtrennen des Wickelgutes mit Hilfe einer Trenneinrichtung (14) mit dem geklemmt gehaltenen neuen Wickelgutanfang seitwärts zu einer leeren Spule verfahrbar ist, und durch eine das abgetrennte Wickelgutende an der gewickelten Spule haltende Vorrichtung (17).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegeeinrichtung (16) nur im Bereich zwischen den Spulenflanschen verfahrbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (14) der Fang- und Klemmeinrichtung (13) zugeordnet und mit dieser gemeinsam umlaufend antreibbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch einen seitlich verfahrbaren Spulenantrieb (4) mit einem Antriebsflansch (11) zur Aufnahme der Fang-, Klemm- und Schneideinrichtung (13, 14), wobei der Antrieb der Spule über in den Spulenflansch eingreifende Mitnehmer (11a) des Antriebsflansches (11) erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenantrieb (4) von einem in einem Rahmen (5) höhenverfahrbaren Tragteil (6) aufgenommen und der Rahmen auf einem Maschinengestell (3) quer verfahrbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fang-, Klemm- und Schneideinrichtung (13, 14) an einem separaten Bauteil installiert sind, das auf der Welle des Spulenantriebes frei drehbar gelagert und ausschließlich zum Beginn und Ende des Wickelvorgangs mit der Spule koppelbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fang-, Klemm- und Schneideinrichtung (13, 14) an einem als Gegenlager dienenden, auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite angeordneten Flansch installiert sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Einfach-Spuleinrichtung Verwendung findet, wobei die Einrichtungen (13, 14) zum Fangen und Klemmen bzw. Schneiden seitwärts in eine Warteposition verfahrbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (13, 14) zum Fangen und Klemmen bzw. Trennen des Wickelgutes oberhalb des Spulenflansches positioniert sind und die Verlegeeinrichtung (16) zum Leiten des Wickelgutes in die Fang-, Klemm-und Trenneinrichtung über den Spulenflansch hinaus fahrbar ist.
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