EP0345793A2 - Verwendung eines Streckmetallkörpers als brandschutztechnischer Filter - Google Patents

Verwendung eines Streckmetallkörpers als brandschutztechnischer Filter Download PDF

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EP0345793A2 EP89110415A EP89110415A EP0345793A2 EP 0345793 A2 EP0345793 A2 EP 0345793A2 EP 89110415 A EP89110415 A EP 89110415A EP 89110415 A EP89110415 A EP 89110415A EP 0345793 A2 EP0345793 A2 EP 0345793A2
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    • E04B1/947—Protection against other undesired influences or dangers against fire by closing openings in walls or the like in the case of fire
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F2221/18—Details or features not otherwise provided for combined with domestic apparatus
    • F24F2221/186—Details or features not otherwise provided for combined with domestic apparatus combined with a fireplace

Definitions

  • This object is achieved in that the cross section of the ventilation duct is completely filled over a certain length with a flowable, highly heat-dissipating latticework made of expanded material, preferably expanded metal made of aluminum foil, at the points at which it penetrates the boundary between two fire sections.
  • an insert frame is suitable for this purpose, the dimensions of which are adapted to the free cross-section of the ventilation duct and also have transverse struts in front of and behind the stretching material transversely to the direction of flow.
  • Such an insert frame could either be filled with a plurality of layers of stretch material lying more or less parallel to one another, or also with packing elements which, for example, have a spherical shape, which also consist of stretch material, or a mixture of both.
  • Decisive for the choice between the two variants is, on the one hand, the specific flow resistance and the strength of the air filter effect which occurs as a result and, on the other hand, the available axial length of such an insert frame, measured along the flow direction of the channel.
  • Such an insert frame can be introduced very easily into the cross section of the ventilation duct, for example through a door which is arranged in one of the walls of the ventilation duct.
  • the expanded material due to its additional function as an air filter, becomes contaminated more or less quickly, depending on the place of use in such a ventilation system, which can also increase the flow resistance in the corresponding ventilation duct, it is necessary to regularly expand the expanded material contained in the insert Clean intervals or even replace.
  • the insert frame itself can be opened in order to enable the layers of expanded material or the packing to be removed easily.
  • either a position of the cross struts can be separated from the sides of the insert frame, or else one side can be separated from the other pages or at least pivoted away. In this way, it is possible to refill the insert frame in a short time.
  • the cross braces that run transversely to the flow direction of the ventilation duct must be at a distance that is significantly smaller than the size of the individual filler element in order to prevent the filler elements from being blown away due to the air flow in the ventilation duct.
  • the cross struts can be single and parallel struts running transversely to the direction of flow of the ventilation duct or a sufficiently large grid made of a heat-resistant material, e.g. an expanded metal.
  • the insert frame In the event of a fire, this prevents the filling that dissipates the heat very strongly from the walls of the ventilation duct, the insert frame also prevents the flame from striking through or hinders or defends the fire roller or also deflagrates in the area of the ventilation duct behind the insert frame in the direction of flow, i.e. the next fire section, since rapid heat dissipation prevents the ignition temperature from reaching the expanded material, at least for some time.
  • This function of heat dissipation is only fully fulfilled by the expanded material if it is a material, for example a metal, such as aluminum, which inherently has a very high conductivity, and if this material is not used in any way was insulated from the ambient air against heat. This means that this stretch material is neither deliberate with any insulation effecting material may be coated, such a coating should be present unintentionally, for example, due to heavy contamination. For this reason, regular cleaning and maintenance of the insert frame and its contents is recommended from time to time.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show a longitudinal section through a ventilation duct which consists of the walls 1, an opening being located in one of the walls, which opening is closed from the outside by a door 2 which is attached to the wall 1 by means of a hinge 4 is articulated near the opening of the wall.
  • this door 2 In the closed state, this door 2 is held against the wall 1 by a locking device (not shown), a circumferential, fire-resistant seal 3 being located between the outer edge of the door 2 and the wall 1.
  • the insert 10 can be easily removed from the cross section of the ventilation duct.
  • the insert 10 consists of pages 7, whose outer contour must be adapted to the inner contour of the wall 1 of the ventilation duct.
  • Transverse struts 8 are located transversely to the sides 7 and thus also transversely to the flow direction 6 of the ventilation duct at the front and rear front of the insert frame 10, which in FIG. are designed as a perforated plate.
  • the space enclosed within the insert frame 10, that is to say the sides 7 and the cross struts 8, is completely filled with packing elements 5 which consist of expanded material, only a part of which is shown in FIG. 1 by way of example.
  • the perforation of the perforated plates shown in FIG. 1 as cross struts 8 must be smaller than the diameter of the filler 5 in order to ensure that the filler is retained between the two perforated plates.
  • the insert frame 10 shown in FIG. 2 contains a plurality of layers 9 of expanded material, for example expanded metal, of which only two layers are also shown by way of example in FIG. 2, while in practice the entire space enclosed by the insert frame with a large number of such mutually and each other the sides 7 touching layers 9 is filled.
  • the transverse support by the cross struts 8 has to be less extensive be so that the cross struts 8 can be carried out, for example, by individual, parallel rods or struts, as is the case in FIG.
  • FIG. 1 applies to loading and emptying the insert frame 10.
  • FIG 3 a longitudinal section through the walls 1 of a ventilation duct is shown, in which no longer a fixed insert 10 is inserted, but in which there are two transverse struts 8 fastened transversely to the flow direction in the cross section of the ventilation duct, between which the latticework, in this Case the packing 5 made of expanded metal, are kept.
  • Sufficiently dimensioned perforated sheets, grids and thus also sufficiently strongly dimensioned expanded metal can be used as cross struts 8, which in the case shown here are only spread between the walls 1 of the ventilation duct, which is indicated by the same deflection of the cross struts 8 downwards.
  • any other type of fastening would also be possible.
  • the introduction takes place in such a way that, after the door 2 has been swung open, the lower cross brace 8 is first fastened in the cross section of the ventilation duct, after which the desired amount of expanded metal, in this case the filler 5, is applied to the lower cross brace 8.
  • the top cross strut 8 is then introduced into the cross section between the walls 1 to cover upwards.
  • individual layers 9 of expanded metal can be used to fill the distance between the two cross struts 8, or a mixture of layers 9 and filler 5 consisting of expanded metal.
  • correspondingly dimensioned layers of expanded metal as cross struts 8
  • these cross struts 8 would certainly assume a double function of static support and heat dissipation, so that in this case the lower and upper cross struts 8 are not only one but in each case a plurality of layers of adequately dimensioned expanded metal could be introduced, between which additional packing elements 5 may then be located.

Abstract

Die Erfindung betrifft die Hemmung des Brandfortschritts in einem Gebäude entlang von Lüftungskanälen. Zu diesem Zweck wird in den Querschnitt des Lüftungskanals ein Gitterwerk (8) aus stark wärmeleitendem Material wie etwa Streckmetall eingebracht, welches Wärme an die Wandungen (1) des Lüftungskanales ableiten und damit das Durchschlagen der Flamme verhindern bzw. verzögern kann. Da ein solches Gitterwerk (8) während des Betriebes der Lüftungsanlage verschmutzt, muß es leicht auszutauschen und zu reinigen sein. Aus diesem Grund ist es empfehlenswert, die Füllung in Form von Kugeln (5) aus Streckmetall als Schüttung auf eine feste Zwischenebene aus Querverstrebungen (8) oder Lochblechen etc. einzubringen. <IMAGE>

Description

  • In größeren Gebäuden, z.B. Krankenhäusern, Industrie­bauten, Verwaltungsgebäuden, Wohnparks, aber auch Tief­garagen und Tunnels, werden heute in der Regel umfang­reiche Zu- und Abluftkanäle vorgesehen, welche teils für die Belüftung mit Atemluft und teils für andere Zwecke benötigt werden. Derartige Belüftungskanäle, welche in ihren Hauptsträngen oft sogar in Massivbauweise und brandschutztechnisch für sich als brandabschnittsartige Bereiche, wie z.B. F 90- oder L 90-Bereiche auszubilden sind, durchdringen Brandabschnitte und stellen so den Planer und die Bauaufsicht stets vor Probleme hinsichtlich einer evtl. Brandausbreitung von Brandabschnitt zu Brandabschnitt.
  • Als Gegenmaßnahme werden daher beispielsweise mechanisch schließende Klappen oder Schotten oder auch andere Verschlüsse, beispielsweise aus einem unter Hitzeein­wirkung stark aufschwellenden Material in derartigen Belüftungskanälen an den Punkten eingesetzt, an denen der Belüftungskanal mit seinen Wänden einen Brandabschnitt durchstößt.
  • Handelt es sich bei den betreffenden Belüftungskanälen jedoch um solche Kanäle, die für die Ver- bzw. Entsorgung von Atemluft für die Bewohner vorgesehen sind, so bewirkt ein Verschließen derartiger Belüftungskanäle, z.B. Zu- und Abluftkanal, im Brand­fall gerade das Belassen von Rauch in der Atemluft bzw. die Unterbrechung der Frischluftversorgung, so daß eine sehr hohe Erstickungsgefahr für die Eingeschlossenen Per­sonen besteht.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine die Flammen­ausbreitung verhindernde Sperre in derartigen Lüftungskanälen zu schaffen, die dennoch das Durchströmen der Lüftungskanäle mit Frischluft bzw. rauchgesättigter Abluft nicht oder nur geringfügig behindert.
  • Diese Aufgabe wird dadurch erfüllt, daß der Querschnitt des Lüftungskanales an den Punkten, an denen er jeweils die Grenze zwischen zwei Brandabschnitten durchstößt, über eine gewisse Länge vollständig mit einem durchström­baren, stark wärmeableitenden Gitterwerk aus Streckmaterial, vorzugsweise Streckmetall aus Aluminiumfolie, angefüllt ist.
  • In der praktischen Ausführung bietet sich hierfür ein Einsatzrahmen an, der in seinen Abmessungen an den freien Querschnitt des Lüftungskanals angepaßt ist und auch quer zur Durchströmungsrichtung vor und hinter dem Streckmaterial Querverstrebungen aufweist. Ein solcher Einsatzrahmen könnte entweder mit einer Vielzahl von mehr oder weniger parallel zueinander liegenden Schichten aus Streckmaterial gefüllt werden, oder auch mit Füllkörpern, welche beispielsweise kugelförmige Gestalt aufweisen, die ebenfalls wieder aus Streckmaterial bestehen, oder einer Mischung aus beiden. Aus­schlaggebend für die Wahl zwischen den beiden Varianten ist einerseits der spezifische Strömungswiderstand sowie die Stärke der hierdurch auf­tretenden Luftfilterwirkung und andererseits die zur Ver­fügung stehende axiale Länge eines solchen Einsatzrahmens, gemessen entlang der Durchströmungsrichtung des Kanals.
  • Ein solcher Einsatzrahmen kann sehr leicht in den Quer­schnitt des Lüftungskanales eingebracht werden, beispiels­weise durch eine Türe, die in einer der Wandungen des Lüftungs­kanales angeordnet ist.
  • Ebenso wie das Streckmaterial selbst müssen zumindest auch die Seiten eines solchen Einsatzrahmens eine gute Wärme­leitfähigkeit aufweisen, da die Wärmeabfuhr, je nach Kon­struktion des Einsatzrahmens, entweder von dem Streckmaterial direkt auf die Wandungen des Lüftungskanales erfolgt, oder aber von dem Streckmaterial über die Seiten des Einsatz­rahmens auf die Wandungen des Lüftungskanales. Der Vorteil der direkten Wärmeabfuhr bietet eine solche Lösung, bei der anstelle eines Ein­satzrahmens mit Seitenwänden lediglich zwei Gitter oder andere Quer­verstrebungen quer im Lüftungskanal befestigt, z.B. eingespreizt, werden, zwischen denen die direkt an den Wandungen des Lüftungskanales anliegende Füllung gehalten wird.
  • Da das Streckmaterial wegen seiner zusätzlichen Funktion als Luftfilter, abhängig vom Einsatzort in einer solchen Lüftungs­anlage, mehr oder weniger schnell verschmutzen wird, wodurch sich auch der Strömungswiderstand in dem entsprechenden Be­lüftungskanal zusätzlich vergrößern kann, ist es notwendig, das in dem Einsatz enthaltene Streckmaterial in regelmäßigen Abständen zu reinigen oder gar zu ersetzen. Hierfür ist es notwendig, daß nach dem Entnehmen des Einsatzrahmens aus dem Querschnitt des Lüftungskanales der Einsatzrahmen selbst geöffnet werden kann, um ein einfaches Entnehmen der Schichten von Streckmaterial bzw. der Füllkörper zu ermög­lichen. Hierfür kann entweder eine Lage der Querverstrebungen von den Seiten des Einsatzrahmens getrennt werden, oder aber eine Seite kann von den übrigen Seiten getrennt oder wenigstens weggeschwenkt werden. Auf diese Weise ist ein Neufüllen des Einsatzrahmens in kurzer Zeit möglich.
  • Selbstverständlich müssen beim Befüllen des Einsatzrahmens mit Füllkörpern die quer zur Durchströmungsrichtung des Lüftungskanales verlaufenden Querverstrebungen einen Ab­stand haben, der deutlich geringer ist als die Größe des einzelnen Füllkörpers, um ein Wegblasen der Füllkörper auf­grund der Luftströmung im Lüftungskanal zu verhindern. Als Querverstrebungen können einzeln und parallel, quer zur Durchströmungsrichtung des Lüftungskanales verlaufende Streben dienen oder aber auch ein ausreichend stark di­mensioniertes Gitter aus einem hitzebeständigen Material, z.B. ein Streckmetall.
  • Im Brandfall verhindert diese, die Wärme sehr stark zu den Wandungen des Lüftungskanales ableitende Füllung, des Einsatzrahmens auch das Durchschlagen der Flamme bzw. eine Behinderung oder Abwehr der Feuerwalze oder auch eine Verpuffung in den in Durch­strömungsrichtung hinter dem Einsatzrahmen liegenden Bereich des Lüftungskanales, also den nächsten Brandabschnitt, da schnelle Wärmeabfuhr das Erreichen der Zündtemperatur hinter dem Streckmaterial zumindest für geraume Zeit verhindert. Diese Funktion der Wärmeabfuhr wird von dem Streckmaterial nur dann voll erfüllt, wenn es sich dabei um ein Material, beispielsweise ein Metall, wie etwa Aluminium, handelt, welches von sich aus eine sehr hohe Leitfähigkeit besitzt, und wenn darüber hinaus dieses Material in keiner Weise gegenüber der Umgebungsluft gegen Wärme isoliert wurde. Dies bedeutet, daß dieses Streck­material weder absichtlich mit irgendeiner, eine Isolier­ wirkung besitzenden Materialie beschichtet werden darf, noch eine solche Beschichtung unabsichtlich beispiels­weise eben durch starke Verschmutzung, vorhanden sein soll. Gerade aus diesem Grunde ist regelmäßige Reinigung bzw. Wartung des Einsatzrahmens samt Inhalt von Zeit zu Zeit empfeh­lenswert.
  • Im folgenden werden anhand der Figuren einzelne Ausführungs­formen gemäß der Erfindung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1: den Längsschnitt durch einen Belüftungskanal mit einem Einsatz, der mit Füllkörpern angefüllt ist,
    • Figur 2: einen Längsschnitt durch einen Belüftungskanal mit einem Einsatz, der mit Schichten von Streck­material gefüllt ist.
    • Figur 3: einen Längsschnitt durch einen Belüftungskanal bei dem die Füllkörper nicht in einem herausnehmbaren Ein­satz gehalten werden.
  • Sowohl Figur 1 als auch Figur 2 zeigen einen Längsschnitt durch einen Lüftungskanal, der aus den Wandungen 1 besteht, wobei sich in einer der Wandungen eine Öffnung befindet, welche von außen durch eine Türe 2 verschlossen wird, welche mittels eines Scharnieres 4 an der Wandung 1 in der Nähe der Öffnung der Wandung angelenkt ist. Diese Türe 2 wird in geschlossenem Zustand durch eine nicht dargestellte Verriege­lungsvorrichtung an der Wandung 1 anliegend gehalten, wobei sich zwischen dem äußeren Rand der Türe 2 und der Wandung 1 eine umlaufende, feuerbeständige Dichtung 3 befindet.
  • Auf diese Weise kann bei geöffneter Tür 2 der Einsatz 10 problemlos im ganzen aus dem Querschnitt des Lüftungskanales entfernt werden. Der Einsatz 10 besteht aus den Seiten 7, deren Außenkontur an die Innenkontur der Wandung 1 des Lüftungskanales angepaßt sein muß.
  • Quer zu den Seiten 7 und damit auch quer zur Durchströmungs­richtung 6 des Lüftungskanales befinden sich an der Vorder- und Rückfront des Einsatzrahmens 10 Querverstrebungen 8, die in Fig. 1 z.B. als Lochblech ausgebildet sind. Der innerhalb des Einsatzrahmens 10, also den Seiten 7 und den Querver­strebungen 8 eingeschlossene Raum ist vollständig mit Füll­körpern 5, die aus Streckmaterial bestehen, angefüllt, wovon in Figur 1 nur ein Teil beispielhaft dargestellt ist. Selbstverständlich muß die Lochung der in Figur 1 als Quer­verstrebungen 8 dargestellten Lochbleche kleiner sein als der Druchmesser der Füllkörper 5, um ein Zurückhalten der Füllkörper zwischen den beiden Lochblechen zu gewährleisten. Zum Entleeren und Befüllen des Einsatzrahmens 10 mit den Füllkörpern 5 kann vor dem Einsatzrahmen 10 - nach Entfernen aus dem Querschnitt des Lüftungskanales - entweder eines der Lochbleche oder eine der Seiten 7 vom Rest des Einsatzrahmens entfernt oder wenigstens aufgeklappt werden.
  • Demgegenüber enthält der in Figur 2 dargestellte Einsatzrahmen 10 eine Vielzahl von Schichten 9 aus Streckmaterial, beispiels­weise Streckmetall, von denen in Figur 2 ebenfalls nur zwei Schichten beispielhaft dargestellt sind, während in der Praxis der ganze vom Einsatzrahmen umschlossene Raum mit einer Vielzahl solcher sich gegenseitig sowie die Seiten 7 berührender Schichten 9 ausgefüllt ist. Wegen der größeren mechanischen Stabilität einer solchen Füllung mit einer Viel­zahl von Schichten 9 aus Streckmaterial muß hier die Querunter­stützung durch die Querverstrebungen 8 weniger flächendeckend sein, so daß die Querverstrebungen 8 beispielsweise durch einzelne, parallel verlaufende Stäbe oder Streben ausgeführt sein kann, wie dies in Figur 2 der Fall ist.
  • Davon abgesehen gilt für das Be- und Entleeren des Einsatz­rahmens 10 das zu Figur 1 Gesagte.
  • In der Figur 3 ist ein Längsschnitt durch die Wandungen 1 eines Lüftungskanales dargestellt, in den nicht mehr ein fester Einsatz 10 eingeschoben wird, sondern in dem sich zwei quer zur Durchströmungsrichtung im Querschnitt des Belüftungskanales befestigte Querverstrebungen 8 befinden, zwischen denen das Gitterwerk, in diesem Fall die Füll­körper 5 aus Streckmetall, gehalten werden. Als Querver­strebungen 8 können ausreichend stark dimensionierte Loch­bleche, Gitter und damit auch ausreichend stark dimensioniertes Streckmetall verwendet werden, welches im hier dargestellten Fall lediglich zwischen die Wandungen 1 des Belüftungskanals eingespreizt sind, was mit der gleichen Durchbiegung der Querverstrebungen 8 nach unten angedeutet ist. Selbstver­ständlich wäre jede andere Befestigungsart ebenfalls möglich.
  • Das Einbringen geschieht derart, daß nach Aufschwenken der Türe 2 über die dadurch zugängliche Öffnung zunächst die untere Querverstrebung 8 im Querschnitt des Belüftungskanals befestigt wird, worauf die gewünschte Menge an Streckmetall, in diesem Falle also der Füllkörper 5 auf die untere Quer­verstrebung 8 aufgebracht wird. Zur Abdeckung nach oben hin wird anschließend die oben Querverstrebung 8 in den Quer­schnitt zwischen die Wandungen 1 eingebracht.
  • Selbstverständlich können auch hier an Stelle der Füllkörper 5 einzelne Schichten 9 aus Streckmetall zum Auffüllen des Abstandes zwischen den beiden Querverstrebungen 8 verwendet werden, oder auch eine Mischung aus Schichten 9 und Füll­körpern 5 bestehend aus Streckmetall. Beispielsweise wäre es auch denkbar, als Querverstrebungen 8 entsprechend stark dimensionierte Schichten von Streckmetall zu verwenden, so daß diese Querverstrebungen 8 erst recht eine Doppelfunktion von statischer Stützung und Wärmeabfuhr übernehmen würden, so daß in diesem Falle als untere und auch obere Querver­strebung 8 nicht nur eine sondern jeweils eine Vielzahl von Schichten ausreichend stark dimensionierten Streckmetalles eingebracht werden könnte, zwischen denen sich dann evtl. zusätzlich Füllkörper 5 befinden können.

Claims (10)

1. Brandhemmende, in den Querschnitt von Lüftungskanälen einzubringende Sperre,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperre aus einem Gitterwerk aus stark wärme­leitendem Material besteht, welches im Querschnitt zwischen den Wandungen des Lüftungskanales angeordnet ist, wobei Wärme an diese Wandungen (1) weitergeleitet wird und das Durchschlagen einer Flamme verhindert bzw. das Durchlaufen einer Feuerwalze verzögert oder unter­bunden wird und das Ausbreiten von Verpuffungen stark eingeschränkt oder verhindert wird.
2. Sperre nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Gitterwerk Streckmetall verwendet wird.
3. Sperre nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Streckmetall aus Aluminiumfolie mit wenigen 1/100mm Dicke besteht.
4. Sperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gitterwerk in Form von einzelnen, quer zur Durchströmungsrichtung (6) des Belüftungskanales einge­brachten Schichten (9) verwendet wird.
5. Sperre nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gitterwerk in Form von Füllkörpern (5) ver­wendet wird, welche aus einem entsprechenden Gitterwerk hergestellt sind.
6. Sperre nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gitterwerk teilweise in Form von Schichten (9) und teilweise in Form von Füllkörpern (5) eingesetzt wird.
7. Sperre nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gitterwerk durch jeweils davor und dahinter quer zur Durchströmungsrichtung (6) angeordnete Querverstrebungen (8) in Position gehalten wird.
8. Sperre nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Querverstrebungen (8) einzelne, stabähnliche Streben verwendet werden.
9. Sperre nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Querverstrebungen (8) Lochbleche, Gitter oder Streckmetall-Schichten ausreichender Stabilität verwendet werden.
10. Sperre nach Anspruch 7, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Querverstrebungen (8) durch umlaufende Seitenwände (7) miteinander verbunden werden, welche in ihrer Außenkontur der Innenkontur der Wandungen (1) des Lüftungskanales angepaßt sind, so daß ein geschlossener Einsatz (10) entsteht.
EP89110415A 1988-06-10 1989-06-08 Verwendung eines Streckmetallkörpers als brandschutztechnischer Filter Revoked EP0345793B1 (de)

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EP0345793A3 EP0345793A3 (de) 1992-01-29
EP0345793B1 EP0345793B1 (de) 1995-11-29

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