EP0343095A1 - Chaplet - Google Patents

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EP0343095A1
EP0343095A1 EP89710044A EP89710044A EP0343095A1 EP 0343095 A1 EP0343095 A1 EP 0343095A1 EP 89710044 A EP89710044 A EP 89710044A EP 89710044 A EP89710044 A EP 89710044A EP 0343095 A1 EP0343095 A1 EP 0343095A1
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EP
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core support
core
casting
support according
adhesive layer
Prior art date
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Withdrawn
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EP89710044A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Albrecht Gräfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl Schmidt Fabrik fuer Giessereibedarf GmbH and Co
Original Assignee
Karl Schmidt Fabrik fuer Giessereibedarf GmbH and Co
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C21/00—Flasks; Accessories therefor
    • B22C21/12—Accessories
    • B22C21/14—Accessories for reinforcing or securing moulding materials or cores, e.g. gaggers, chaplets, pins, bars

Definitions

  • the invention relates to a core support for positioning cores in molds, in particular for thin-walled castings made of aluminum alloys in the sand casting process.
  • molds are used for the production of castings, in which cores are inserted.
  • inner cores which represent the inner contours of castings
  • outer cores for the outer contours
  • core marks and core supports being provided for fixing the cores in the form.
  • the inner cores consist of core sand or metal. Since they are surrounded by the casting metal, they must be highly fire-resistant. After casting, they must not hinder the shrinkage of the casting and should, if they consist of sand, disintegrate easily.
  • the outer cores reflecting the outer contours of the castings consist of core sand.
  • the core brands are extensions in the core beyond what is necessary, which are enclosed on all sides by molding sand. If it is not possible to work with core brands, core supports are used that weld into the casting. The core supports serve primarily to maintain the specified wall thicknesses of the castings.
  • a known metal core support consists of two perforated support plates with a connecting web arranged between them. Since the core supports remain in the casting after casting, this leads, particularly in the case of thin-walled castings, to the weakening of the casting at this point. However, even with thick-walled castings, an inhomogeneous casting wall is produced by the core support remaining in the casting after casting.
  • the object of the invention is therefore to provide a core support of the type mentioned at the outset, with which the cores can be securely held in a desired position in the mold and the finished castings in the area of the core supports have a homogeneous casting wall.
  • the core support consists of a flame-retardant plastic.
  • the plastic core support keeps the core in the desired position until it is completely washed by the melt and thus experiences an even load.
  • the plastic core support gasifies during the casting process, the space that the core support has occupied merges into a homogeneous casting structure.
  • the area that the core support occupied before the casting process thus forms a homogeneous casting wall with absolute tightness.
  • the core support consists of a rigid foam, in particular foamed polystyrene.
  • Rigid foams have only a low elastic deformability with a relatively high resistance to deformation.
  • Polystyrene has the advantage over other plastics that after gasification the The core support leaves almost no residue in the mold.
  • a core support according to the invention consisting of an extruded, flame-retardant polystyrene rigid foam can be formed in a particularly simple manner in the form of a cylinder or cube. Even with larger dimensions, it remains in its position until the core is completely enclosed by the melt.
  • the core support is cut, sawn or punched out of a polystyrene rigid foam plate. This means that the core support can not only be easily adapted to the required dimensions of the mold, but can also be produced very easily, efficiently and therefore also inexpensively.
  • the core support according to the invention therefore advantageously has an adhesive layer on one side. With the help of this adhesive layer, the core supports can be easily positioned on cores and core packages. The adhesive layer is kept so thin that the prescribed dimensions of the castings can be maintained.
  • the adhesive layer consists of a solvent-free hot melt adhesive.
  • the hot melt adhesive has the advantage that it is easy to apply, ensures a stable connection at higher temperatures and has only a slight gas evolution at high temperatures.
  • a protective strip in particular a siliconized paper strip, is expediently arranged on the adhesive layer. This strip not only protects the adhesive layer, it also prevents several core supports from accidentally sticking together.
  • a mold 1 for casting thin-walled hollow cast parts is shown. This has two outer core shapes 2 and 3, in which an inner core 4 is arranged. The inner core 4 is clamped on one side by a core lock 5 formed by the outer core forms 2 and 3. A core support 7 is arranged in the intermediate space 6 formed by the inner core 4 and the outer core shapes 2 and 3. The core support 7 is festge by means of an adhesive layer 8 (Fig. 3) at a predetermined location on the outer core shape 3 sticks.
  • the core supports 4 are arranged in a casting mold at locations where the core could shift due to one-sided pressure loading by the melt.
  • the inner core 2 is fixed in the illustrated embodiment by three core supports 7 in the mold 1, the core supports 7 being arranged uniformly on the circumference of the inner core 4.
  • the core support 7 shown enlarged in FIG. 3 has a cylindrical shape which is punched out of an extruded polystyrene rigid foam sheet.
  • the core support 7 has a hot-melt adhesive layer 6 on one side, which is applied very thinly.
  • a siliconized paper strip 9 is arranged on the adhesive layer 6.
  • the core support 7 can also have any other shape, for example a cube shape.
  • the plastic core supports show their particular advantages when casting aluminum alloys using the sand casting method, for example in tube casting and the described casting of hollow castings, the inner core 4 of which is clamped on one side by a core lock 5 (FIG. 1).
  • the solidification time of the aluminum melt is short, especially with thin walls of 4 to 6 mm, for example.
  • the flame-retardant plastic core support now holds the core in the previously fixed position until it is completely washed by the melt and thus experiences an even load.
  • the core support gasifies, whereby the space which the core support has previously occupied merges into a homogeneous casting structure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

A chaplet (7) for positioning cores (4) in casting moulds (2, 3) is described with which the cores can be held reliably in a desired position in the casting mould, and the finished castings have a homogeneous casting wall in the region of the chaplets. This is achieved by the chaplets being made of a plastic. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernstütze zum Positionieren von Kernen in Gußformen, insbesondere für dünnwandige Gußteile aus Aluminiumlegierungen im Sandgußverfahren.The invention relates to a core support for positioning cores in molds, in particular for thin-walled castings made of aluminum alloys in the sand casting process.

In der Gießereitechnik werden zur Herstellung von Gußstücken Formen verwendet, in die Kerne eingesetzt werden. Man unter­scheidet hierbei Innenkerne, die die inneren Konturen von Guß­stücken wiedergeben, und Außenkerne für die Außenkonturen, wobei zum Fixieren der Kerne in der Form Kernmarken und Kern­stützen vorgesehen sind.In foundry technology, molds are used for the production of castings, in which cores are inserted. A distinction is made here between inner cores, which represent the inner contours of castings, and outer cores for the outer contours, core marks and core supports being provided for fixing the cores in the form.

Die Innenkerne bestehen aus Kernsand oder Metall. Da sie vom Gießmetall umspült sind, müssen Sie hochfeuerbeständig sein. Nach dem Abguß dürfen sie die Schwindung des Gußteils nicht behindern und sollen, sofern sie aus Sand bestehen, leicht zerfallen. Die die Außenkonturen der Gußteile wiedergebenden Außenkerne bestehen aus Kernsand.The inner cores consist of core sand or metal. Since they are surrounded by the casting metal, they must be highly fire-resistant. After casting, they must not hinder the shrinkage of the casting and should, if they consist of sand, disintegrate easily. The outer cores reflecting the outer contours of the castings consist of core sand.

Die Kernmarken sind Verlängerungen im Kern über das notwendige Maß hinaus, die allseitig von Formsand umschlossen sind. Ist es nicht möglich, mit Kernmarken zu arbeiten, werden Kern­stützen verwendet, die in das Gußstück einschweißen. Die Kernstützen dienen dabei vor allem zur Einhaltung der vorge­gebenen Wandstärken der Gußstücke.The core brands are extensions in the core beyond what is necessary, which are enclosed on all sides by molding sand. If it is not possible to work with core brands, core supports are used that weld into the casting. The core supports serve primarily to maintain the specified wall thicknesses of the castings.

Beim Gießen von Gußteilen ohne Verwendung von Kernstützen kann es wegen der ungleichmäßigen Gießgeschwindigkeiten der Schmelze dazu kommen, daß der Kern einseitig druckbelastet wird und dadurch eine Lageverschiebung erfährt. Dies führt zu fehlerhaften Gußstücken mit unterschiedlichen Wandstärken. Dem wirken Kernstützen entgegen, die in kritischen Bereichen derart plaziert sind, daß sie eine Lageverschiebung des Kerns verhindern.When casting cast parts without the use of core supports, the uneven casting speeds of the melt can result in the core being subjected to pressure loading on one side and thereby experiencing a shift in position. This leads to faulty castings with different wall thicknesses. This is counteracted by core supports, which are placed in critical areas in such a way that they prevent the core from shifting.

Eine bekannte Kernstütze aus Metall besteht aus zwei gelochten Stützplatten mit einem dazwischen angeordneten Verbindungs­steg. Da die Kernstützen nach dem Gießen im Gußteil verblei­ben, führt dies insbesondere bei dünnwandigen Gußteilen dazu, daß das Gußteil an dieser Stelle eine Schwächung erfährt. Doch auch bei dickwandigen Gußteilen wird durch die nach dem Gießen in dem Gußteil verbleibende Kernstütze eine inhomogene Guß­wandung erzeugt.A known metal core support consists of two perforated support plates with a connecting web arranged between them. Since the core supports remain in the casting after casting, this leads, particularly in the case of thin-walled castings, to the weakening of the casting at this point. However, even with thick-walled castings, an inhomogeneous casting wall is produced by the core support remaining in the casting after casting.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kernstütze der ein­gangs genannten Art zu schaffen, mit der Kerne sicher in einer gewünschten Position in der Gußform gehalten werden können und die fertigen Gußteile im Bereich der Kernstützen eine homogene Gußwandung aufweisen.The object of the invention is therefore to provide a core support of the type mentioned at the outset, with which the cores can be securely held in a desired position in the mold and the finished castings in the area of the core supports have a homogeneous casting wall.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Kernstütze aus einem schwer entflammbaren Kunststoff besteht. Die Kunststoff-Kernstütze hält den Kern solange in der gewünschten Position, bis er vollständig von der Schmelze umspült ist und somit eine gleichmäßige Belastung erfährt. Da die Kunststoff-Kernstütze beim Gießvorgang jedoch vergast, geht der Raum, den die Kernstütze eingenommen hat, in ein homogenes Gußgefüge über. Damit bildet auch der Bereich, den vor dem Gußvorgang die Kernstütze eingenommen hat, eine homogene Gußwandung mit absoluter Dichtigkeit.This object is essentially achieved in that the core support consists of a flame-retardant plastic. The plastic core support keeps the core in the desired position until it is completely washed by the melt and thus experiences an even load. However, since the plastic core support gasifies during the casting process, the space that the core support has occupied merges into a homogeneous casting structure. The area that the core support occupied before the casting process thus forms a homogeneous casting wall with absolute tightness.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kernstütze aus einem Hartschaumstoff, insbesondere geschäumtem Polystyrol besteht. Hartschaumstoffe haben bei einem relativ hohen Verformungswiderstand nur eine geringe elastische Verformbarkeit. Polystyrol hat gegenüber anderen Kunststoffen den Vorteil, daß nach dem Vergasen der Kernstütze annähernd kein Rückstand in der Form verbleibt. Eine erfindungsgemäß aus einem extrudierten, schwer entflamm­baren Polystyrol-Hartschaumstoff bestehende Kernstütze läßt sich in besonders einfacher Weise in Zylinder- oder Würfelform ausbilden. Sie behält auch bei größeren Dimensionierungen solange ihre Position bei, bis der Kern vollständig von der Schmelze eingeschlossen ist.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the core support consists of a rigid foam, in particular foamed polystyrene. Rigid foams have only a low elastic deformability with a relatively high resistance to deformation. Polystyrene has the advantage over other plastics that after gasification the The core support leaves almost no residue in the mold. A core support according to the invention consisting of an extruded, flame-retardant polystyrene rigid foam can be formed in a particularly simple manner in the form of a cylinder or cube. Even with larger dimensions, it remains in its position until the core is completely enclosed by the melt.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist die Kernstütze aus einer Polystyrol-Hartschaumplatte geschnitten, gesägt oder gestanzt. Damit läßt sich die Kernstütze nicht nur leicht an die benötigten Abmessungen der Gußform anpassen, sondern auch sehr einfach, rationell und damit auch kostengünstig her­stellen.In a further development of this inventive idea, the core support is cut, sawn or punched out of a polystyrene rigid foam plate. This means that the core support can not only be easily adapted to the required dimensions of the mold, but can also be produced very easily, efficiently and therefore also inexpensively.

Zum Befestigen der bekannten Metall-Kernstützen weisen diese einen zusätzlichen Ansteckstift auf, der in den Kern oder die Wandung der äußeren Form eingeschlagen werden muß. Dies führt insbesondere bei dünnen Kernen häufig zu einem Kernbruch oder zu einer Rißbildung der äußeren Form. Häufig werden daher die Ansteckstifte der Metall-Kernstützen in bereits vorgebohrte Löcher in dem Kern oder der äußeren Form eingeklebt bzw. ein­geschlagen. Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Kernstütze daher auf einer Seite eine Klebeschicht auf. Mit Hilfe dieser Klebeschicht lassen sich die Kernstützen in einfacher Weise an Kernen und Kernpaketen positionieren. Dabei ist die Klebeschicht so dünn gehalten, daß die vorgeschrie­benen Maße der Gußteile eingehalten werden können.To attach the known metal core supports, these have an additional pin that must be hammered into the core or the wall of the outer shape. This often leads to core breakage or cracking of the outer shape, particularly in the case of thin cores. The pins of the metal core supports are therefore frequently glued or hammered into pre-drilled holes in the core or the outer shape. The core support according to the invention therefore advantageously has an adhesive layer on one side. With the help of this adhesive layer, the core supports can be easily positioned on cores and core packages. The adhesive layer is kept so thin that the prescribed dimensions of the castings can be maintained.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Klebeschicht aus einem lösungsmittelfreien Schmelzkleber besteht. Der Schmelzkleber hat den Vorteil, daß er sich leicht aufbringen läßt, bei höheren Temperaturen eine stabile Verbindung gewährleistet und bei hohen Temperaturen nur eine geringfügige Gasentwicklung aufweist.According to the invention it is provided that the adhesive layer consists of a solvent-free hot melt adhesive. The hot melt adhesive has the advantage that it is easy to apply, ensures a stable connection at higher temperatures and has only a slight gas evolution at high temperatures.

Zweckmäßigerweise ist auf der Klebeschicht ein Schutzstreifen, insbesondere ein silikonisierter Papierstreifen angeordnet. Durch diesen Streifen wird nicht nur die Klebeschicht ge­schützt, sondern auch ein unbeabsichtigtes Zusammenkleben mehrerer Kernstützen verhindert.A protective strip, in particular a siliconized paper strip, is expediently arranged on the adhesive layer. This strip not only protects the adhesive layer, it also prevents several core supports from accidentally sticking together.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung näher darge­stellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammen­fassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further features, advantages and possible uses of the invention result from the following description of an exemplary embodiment, which is shown in more detail in the drawing. All of the described and / or illustrated features, alone or in any combination, form the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their relationship.

Es zeigen:

  • Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kernstütze zur Positionierung eines Innenkerns in einer Gußform in geschnittener Darstellung,
  • Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und
  • Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine Kernstütze mit einer Klebeschicht.
Show it:
  • 1 is a core support according to the invention for positioning an inner core in a mold in a sectional view,
  • Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1 and
  • Fig. 3 is a perspective view of a core support with an adhesive layer.

In Fig. 1 ist eine Gußform 1 zum Gießen von dünnwandigen Hohlgußteilen dargestellt. Diese weist zwei äußere Kernformen 2 und 3 auf, in denen ein Innenkern 4 angeordnet ist. Der Innenkern 4 ist einseitig durch ein von den äußeren Kernformen 2 und 3 gebildetes Kernschloß 5 eingespannt. In dem von dem Innenkern 4 und den äußeren Kernformen 2 und 3 gebildeten Zwischenraum 6 ist eine Kernstütze 7 angeordnet. Die Kern­stütze 7 ist mittels einer Klebeschicht 8 (Fig. 3) an einer vorher festgelegten Stelle an der äußeren Kernform 3 festge­ klebt. Die Kernstützen 4 werden in einer Gußform an solchen Stellen angeordnet, an denen eine Lageverschiebung des Kerns aufgrund einseitiger Druckbelastung durch die Schmelze er­folgen könnte.In Fig. 1, a mold 1 for casting thin-walled hollow cast parts is shown. This has two outer core shapes 2 and 3, in which an inner core 4 is arranged. The inner core 4 is clamped on one side by a core lock 5 formed by the outer core forms 2 and 3. A core support 7 is arranged in the intermediate space 6 formed by the inner core 4 and the outer core shapes 2 and 3. The core support 7 is festge by means of an adhesive layer 8 (Fig. 3) at a predetermined location on the outer core shape 3 sticks. The core supports 4 are arranged in a casting mold at locations where the core could shift due to one-sided pressure loading by the melt.

Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß der Innenkern 2 im darge­stellten Ausführungbeispiel durch drei Kernstützen 7 in der Gußform 1 fixiert ist, wobei die Kernstützen 7 gleichmäßig am Umfang des Innenkerns 4 angeordnet sind.From Fig. 2 it can be seen that the inner core 2 is fixed in the illustrated embodiment by three core supports 7 in the mold 1, the core supports 7 being arranged uniformly on the circumference of the inner core 4.

Die in Fig. 3 vergrößert dargestellte Kernstütze 7 weist eine zylinderförmige Form auf, die aus einer extrudierten Poly­styrol-Hartschaumstoffplatte ausgestanzt ist. Auf einer Seite weist die Kernstütze 7 eine Schmelzkleberschicht 6 auf, die sehr dünn aufgetragen ist. Auf der Klebeschicht 6 ist ein silikonisierter Papierstreifen 9 angeordnet. Die Kernstütze 7 kann auch eine beliebige andere Form aufweisen, beispielsweise eine Würfelform.The core support 7 shown enlarged in FIG. 3 has a cylindrical shape which is punched out of an extruded polystyrene rigid foam sheet. The core support 7 has a hot-melt adhesive layer 6 on one side, which is applied very thinly. A siliconized paper strip 9 is arranged on the adhesive layer 6. The core support 7 can also have any other shape, for example a cube shape.

Die Kunststoff-Kernstützen zeigen ihre besonderen Vorteile beim Gießen von Aluminiumlegierungen im Sandgußverfahren, bei­spielsweise beim Röhrenguß und dem beschriebenen Gießen von Hohlgußteilen, deren Innenkern 4 einseitig durch ein Kern­schloß 5 eingespannt ist (Fig. 1).The plastic core supports show their particular advantages when casting aluminum alloys using the sand casting method, for example in tube casting and the described casting of hollow castings, the inner core 4 of which is clamped on one side by a core lock 5 (FIG. 1).

Die Erstarrungszeit der Aluminiumschmelze ist vor allem bei geringen Wandstärken von beispielsweise 4 bis 6 mm kurz. Die schwer entflammbare Kunststoff-Kernstütze hält nun den Kern solange in der vorher fixierten Position, bis er vollständig von der Schmelze umspült ist und somit eine gleichmäßige Belastung erfährt. Während des Gießvorganges vergast die Kern­stütze, wodurch der Raum, den bisher die Kernstütze einge­nommen hat, in ein homogenes Gußgefüge übergeht.The solidification time of the aluminum melt is short, especially with thin walls of 4 to 6 mm, for example. The flame-retardant plastic core support now holds the core in the previously fixed position until it is completely washed by the melt and thus experiences an even load. During the casting process, the core support gasifies, whereby the space which the core support has previously occupied merges into a homogeneous casting structure.

Claims (9)

1. Kernstütze zum Positionieren von Kernen in Gußformen, insbesondere für dünnwandige Gußteile aus Aluminiumlegierungen im Sandgußverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Kern­stütze (4) aus einem Kunststoff besteht.1. Core support for positioning cores in molds, especially for thin-walled castings made of aluminum alloys in the sand casting process, characterized in that the core support (4) consists of a plastic. 2. Kernstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernstütze (4) aus einem Hartschaumstoff, insbesondere ge­schäumtem Polystyrol besteht.2. Core support according to claim 1, characterized in that the core support (4) consists of a rigid foam, in particular foamed polystyrene. 3. Kernstütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernstütze (4) aus einem extrudierten, schwer entflammbaren Polystyrol-Hartschaumstoff besteht.3. Core support according to claim 2, characterized in that the core support (4) consists of an extruded, flame-retardant polystyrene rigid foam. 4. Kernstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kernstütze (4) eine Zylinder- oder Würfelform aufweist.4. Core support according to one of claims 1 to 3, characterized in that the core support (4) has a cylindrical or cube shape. 5. Kernstütze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kernstütze (4) aus einer Polystyrol-­Hartschaumplatte geschnitten, gesägt oder gestanzt ist.5. Core support according to one of claims 1 to 4, characterized in that the core support (4) is cut, sawn or punched from a polystyrene rigid foam plate. 6. Kernstütze nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Kernstütze (4) auf einer Fläche eine Klebeschicht (8) aufweist.6. Core support according to one of claims 4 or 5, characterized in that the core support (4) has an adhesive layer (8) on one surface. 7. Kernstütze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht (8) aus einem lösungsmittelfreien Schmelzkleber besteht.7. core support according to claim 6, characterized in that the adhesive layer (8) consists of a solvent-free hot melt adhesive. 8. Kernstütze nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch ge­kennzeichnet, daß auf der Klebeschicht (8) ein Schutzstreifen (9) angeordnet ist.8. Core support according to one of claims 6 or 7, characterized in that a protective strip (9) is arranged on the adhesive layer (8). 9. Kernstütze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzstreifen ein silikonisierter Papierstreifen (9) ist.9. core support according to claim 8, characterized in that the protective strip is a siliconized paper strip (9).
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