EP0383045B1 - Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten einer Stoffkante beim Nähen - Google Patents

Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten einer Stoffkante beim Nähen Download PDF

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EP0383045B1
EP0383045B1 EP90101114A EP90101114A EP0383045B1 EP 0383045 B1 EP0383045 B1 EP 0383045B1 EP 90101114 A EP90101114 A EP 90101114A EP 90101114 A EP90101114 A EP 90101114A EP 0383045 B1 EP0383045 B1 EP 0383045B1
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fabric
sewing
chain
rolling elements
abutment
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Helmut Schips
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Schips AG Naehautomation
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Schips AG Nahautomationen
Schips AG Naehautomation
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B35/00—Work-feeding or -handling elements not otherwise provided for
    • D05B35/10—Edge guides
    • D05B35/102—Edge guide control systems with edge sensors
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05D—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES D05B AND D05C, RELATING TO SEWING, EMBROIDERING AND TUFTING
    • D05D2303/00—Applied objects or articles
    • D05D2303/02—Tape

Definitions

  • the position of the fabric edge is detected by the sensor arrangement during sewing.
  • the sensor signal supplied by the sensor arrangement is evaluated as a control signal in order to adjust the fabric web and therefore the fabric edge so that it assumes the desired position.
  • the controlled guide device is used to adjust the fabric web and the fabric edge to the desired position or to hold the fabric web in the correct position.
  • the chain according to the invention equipped with spherical or spherical rolling elements, presses the fabric web against a suitable base, for example against the fabric support plate or an extension of the fabric support plate. Due to the spherical or spherical shape of the rolling elements, a certain lateral play with respect to the sewing direction is possible, but at the same time the fabric web is held on its transport path or regulated on its transport path.
  • a special feature of the invention is the design of the rolling elements as balls, which are lined up on a rope at a short distance.
  • the balls can have a surface quality suitable for the materials to be processed, i.e. have a certain surface roughness, on the one hand to ensure the desired guiding effect of the rollers moving with the transported fabric web, but on the other hand also to allow a certain amount of slippage between the balls and the fabric web in order to prevent warping of the fabric web.
  • the arrangement of the chain on two sprockets, the axes of rotation of which run approximately parallel to the material transport direction and approximately perpendicular to the roll axes, permits simple adjustment of the chain and thus simple adjustment of the material web transversely to the sewing direction.
  • the adjusting mechanism preferably contains an electric servomotor which is controlled by the sensor signal or by a signal which is dependent on the sensor signal and which is coupled to the chain wheels via a drive wheel and a drive belt, for example a toothed belt.
  • a contact with the fabric web that hardly affects the material feed and is nevertheless effective is achieved if at least five, but preferably ten or more balls are in contact with the fabric web.
  • the balls have a diameter of about 5 mm, so that they are close together Balls lined up on the endless rope lie in many places on the fabric.
  • a sewing machine shown schematically in FIG. 1 is used to sew a border B onto a fabric sheet S.
  • the outer edge of the border B is to be exactly aligned with the outer edge of the fabric sheet S.
  • the border is guided exactly to the side using suitable guide means.
  • the system contains a sewing machine 4 with a sewing head 6, which carries a fabric pressure foot 8 with which the border B is pressed against the fabric web S, as can be seen from FIG. 2.
  • a section of the fabric lies on a fabric support part 10 of the automatic sewing machine on.
  • a guide device 2 is arranged in front of the sewing head for laterally aligning the fabric edge of the fabric S with the sewing head 6 or the sewing needle.
  • a housing 14 of the guide device 2 is slidably mounted on a holder 12 in the direction of the double arrow.
  • the housing 14 can be pressed down against the fabric web S, which in turn rests on an abutment 16, which is designed according to the nature of the fabric web S.
  • a driven roller is particularly recommended as an abutment.
  • the abutment can also be designed as a plate, bracket or the like.
  • the counter pressure applied by the abutment is adjustable.
  • the pressing is done with the help of a chain 18, as indicated in Fig. 2.
  • Fig. 3 shows the guide device 2 in detail.
  • the housing 14 carries two sprockets 22 and 24 on axes of rotation 22A and 24A, around which the chain 18 is guided.
  • the lower run of the chain 18 defines a linear fabric contact section W, in which, in the example shown, ten balls of the chain 18 rest on the outside of the fabric web S.
  • the balls 26 are displaced in the fabric contact section W, with the result that the fabric web S and in particular its fabric edge SK is moved laterally. 3, the material web S moving out of the plane of the drawing is aligned to the left or to the right, so that the fabric edge SK assumes its target position.
  • the actual position of the fabric edge SK must first be determined. This is done with a sensor arrangement 20 which is only indicated in FIGS. 1 and 2 and is shown in detail in FIG. 5 and which has, for example, three light barrier elements 20a, 20b and 20c in the region of the fabric edge SK of the fabric web S.
  • the sensor elements 20a, 20b and 20c are arranged laterally offset with respect to the transport direction (arrow), and their output signals deliver a sensor signal, which can be further processed in a circuit that is not of interest here, to its control signal, which controls an adjustment of the chain 18.
  • a drive wheel 34 is rotatably mounted above the chain wheels 22 and 24, and a toothed belt 36 is guided around the drive wheel 34 and in the rear projections of the chain wheels 22 and 34, which are hidden in FIG. 3. If the drive wheel 34 is rotated to the left or right by an electric servomotor (not shown), the chain wheels 22 and 24 are also rotated via the toothed belt 36, with the result that the chain 18 is adjusted. The balls 26 in particular thus move in the fabric contact section W. As a result, the running fabric web S is laterally displaced.
  • Fig. 4 shows the structure of the chain 18 in detail.
  • a large number of plastic balls are lined up on a plastic rope with a certain elasticity (for example an aramid rope).
  • the plastic balls 26 have a central bore and are alternating with spacer balls 30, which are also made of plastic can, lined up on the plastic rope 28.
  • the through bores 32 of the balls 26 define rolling axes for the balls 26 and are dimensioned such that the balls 26 can rotate with very little frictional resistance.
  • the surfaces of the balls 26 can be slightly roughened in order to achieve an optimal coefficient of friction between the ball surfaces and the material web S.
  • spherical rolling elements can also be provided, for example barrel-shaped elements or the like. It is important that there are no sharp edges on the fabric web S, since the fabric web S could otherwise be distorted by a lateral movement of the chain 18.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Sewing Machines And Sewing (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten einer Stoffkante oder zweier Stoffkanten beim Nähen, mit
    • einer Sensoranordnung, die die seitliche Lage der Stoffkante quer zur Nährichtung erfaßt und ein Sensor signal erzeugt, und
    • einer von dem Sensorsignal gesteuerten Führungseinrichtung.
  • Insbesondere bei Industrie-Nähautomaten, insbesondere bei Maschinen zum Konturennähen, ist es wichtig, bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten ein Hilfsmittel zur Verfügung zu haben, welches teilweise oder vollständig automatisch dafür sorgt, daß die Stoffkante ziemlich genau die vorgeschriebene seitliche Lage einnimmt. Man kann daran denken, mit Hilfe von Anschlagvorrichtungen die Stoffkante auf einer vorgeschriebenen Bahn zu halten. Jedoch ist dies ein unzureichendes Hilfsmittel, da sich insbesondere bei unterschiedlichen Kurven der Stoff an dem seitlichen Anschlag falten kann und somit nicht mehr die gewünschte Lage beim Transport einnimmt.
  • Denkbar ist auch, den Stoff zwischen einer Andrückplatte und einem Rad durchzuführen, um das Rad abhängig von einem Stoffkantensensorsignal so zu verstellen, daß die Stoffkante die gewünschte Lage einnimmt. Allerdings ist eine solche Führung problematisch, da der Stoff weitestgehend frei von Spannungen dem Nähkopf zugeführt werden muß und das Anlegen eines Rades den Stoff verzerren würde. Die DD-132 508 (=DE 28 22 634 A1) zeigt eine solche Möglichkeit, wobei der Stoff axial am Umfang des Rades vorbeigleitet. Zur Verringerung dieser Reibung ist in der FR-2 585 378 ein Rad mit über den Umfang verteilt angeordneten Rollscheiben gezeigt. Allerdings liegt auch hier jeweils nur ein Punkt des Rades an dem Stoff, so daß es zu unerwünschten Verzerrungen im Stoff kommen kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten einer Stoffkante beim Nähen zu schaffen, die
    • eine exakte Ausrichtung der Kante gestattet,
    • dem seitens der Nähmaschine erfolgenden Stofftransport praktisch keinen Widerstand entgegensetzt, und
    • den Stoff praktisch spannungsfrei läßt.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
  • Zunächst wird während des Nähens die Lage der Stoffkante von der Sensoranordnung erfaßt. Das von der Sensoranordnung gelieferte Sensorsignal wird als Steuersignal ausgewertet, um die Stoffbahn und mithin die Stoffkante so zu verstellen, daß sie die gewünschte Lage einnimmt. Das Verstellen der Stoffbahn und der Stoffkante in die gewünschte Lage bzw. das Halten der Stoffbahn in der richtigen Lage geschieht mit Hilfe der gesteuerten Führungseinrichtung. Die erfindungsgemäße, mit balligen oder kugeligen Rollelementen bestückte Kette drückt die Stoffbahn gegen eine geeignete Unterlage, zum Beispiel gegen die Stoffauflageplatte oder eine Verlängerung der Stoffauflageplatte. Durch die ballige oder kugelige Form der Rollelemente ist ein gewisses seitliches Spiel bezüglich der Nährichtung möglich, aber gleichzeitig wird die Stoffbahn auf ihrem Transportweg gehalten bzw. auf ihren Transportweg eingeregelt. Dies ist deshalb möglich, weil die Rollachsen senkrecht zur Transportrichtung der Stoffbahn verlaufen, also parallel zur Verstellrichtung. Da gleichzeitig mehrere Rollelemente an der Stoffbahn anliegen, ist einerseits eine sichere Führung der Stoffbahn gewährleistet, und andererseits wird die Stoffbahn mit sanftem Andruck an der Unterlage gehalten, so daß durch Spannungen hervorgerufene Verzerrungen des Stoffs mit Sicherheit ausgeschlossen werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist die Ausbildung der Rollelemente als Kugeln, die auf eine Seil mit geringem Abstand aufgereiht sind. Die Kugeln können eine für die zu bearbeitenden Stoffe geeignete Oberflächenbeschaffenheit, d.h. eine bestimmte Oberflächenrauhigkeit besitzen, um einerseits den gewünschten Führungseffekt der sich mit der transportierten Stoffbahn bewegenden Rollen zu gewährleisten, andererseits aber auch einen gewissen Schlupf zwischen den Kugeln und der Stoffbahn zuzulassen, um ein Verziehen der Stoffbahn auszuschließen. Die Anordnung der Kette auf zwei Kettenrädern, deren Drehachsen etwa parallel zur Stofftransportrichtung und etwa senkrecht zu den Rollachsen verlaufen, gestattet eine einfache Verstellung der Kette und damit eine einfache Verstellung der Stoffbahn quer zur Nährichtung. Der Verstellmechanismus enthält vorzugsweise einen elektrischen Stellmotor, der von dem Sensorsignal oder von einem vom Sensorsignal abhängigen Signal angesteuert wird, und der über ein Antriebsrad und eine Treibriemen, zum Beispiel einen Zahnriemen, mit den Kettenrädern gekoppelt ist.
  • Eine den Stoffvorschub kaum beeinträchtigende und dennoch wirksame Anlage an der Stoffbahn wird erreicht, wenn mindestens fünf, vorzugsweise jedoch zehn und mehr Kugeln an der Stoffbahn anliegen. Die Kugeln haben einen Durchmesser von etwa 5 mm, so daß die mit geringem Abstand auf dem Endlosseil aufgereihten Kugeln an vielen Stellen an der Stoffbahn anliegen.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils eines Nähautomaten mit einer Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten einer Stoffkante beim Nähen,
    • Fig. 2 eine Ansicht des Nähautomaten nach Fig. 1 mit auf die Stoffbahn abgesenkter Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten der Stoffbahn,
    • Fig. 3 eine vergrößerte Frontansicht auf eine Führungseinrichtung zum seitlichen Ausrichten der Stoffbahn,
    • Fig. 4 eine teilweise geschnittene Teilansicht einer in der Führungseinrichtung enthaltenen Kette, und
    • Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Sensoranordnung zum Erfassen der Lage einer Stoffbahnkante.
  • Ein in Fig. 1 schematisch dargestellter Nähautomat dient zum Annähen einer Bordüre B an eine Stoffbahn S. Die Außenkante der Bordüre B soll exakt mit der Außenkante der Stoffbahn S fluchten. Durch geeignete Führungsmittel wird die Bordüre exakt seitlich geführt.
  • Die Anlage enthält eine Nähmaschine 4 mit einem Nähkopf 6, welcher einen Stoffandrückfuß 8 trägt, mit dem die Bordüre B gegen die Stoffbahn S gedrückt wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Beim Nähen liegt ein Abschnitt der Stoffbahn auf einem Stoffauflageteil 10 des Nähautomaten auf.
  • In zur Transportrichtung der Stoffbahn S, welche in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet ist, stromaufwärts gelegener Richtung ist vor dem Nähkopf eine Führungseinrichtung 2 zum seitlichen Ausrichten des Stoffkante der Stoffbahn S mit dem Nähkopf 6 bzw. der Nähnadel angeordnet. Auf einer Halterung 12 ist in Richtung des Doppelpfeils verschieblich ein Gehäuse 14 der Führungseinrichtung 2 gelagert. Das Gehäuse 14 kann nach unten gegen die Stoffbahn S gedrückt werden, wobei diese wiederum auf einem Widerlager 16 aufliegt, welches entsprechend der Beschaffenheit der Stoffbahn S ausgebildet ist. Hier empfiehlt sich insbesondere eine angetriebene Laufrolle als Widerlager. Das Widerlager kann aber auch als Platte, Bügel oder dgl. ausgebildet sein. Der von dem Widerlager aufgebrachte Gegendruck ist verstellbar.
  • Das Andrücken geschieht mit Hilfe einer Kette 18, wie es in Fig. 2 angedeutet ist.
  • Fig. 3 zeigt die Führungseinrichtung 2 im einzelnen. Das Gehäuse 14 trägt auf Drehachsen 22A und 24A zwei Kettenräder 22 bzw. 24, um die die Kette 18 geführt ist. Der untere Trum der Kette 18 definiert einen linearen Stoffanlageabschnitt W, in welchem im dargestellten Beispiel zehn Kugeln der Kette 18 an der Außenseite der Stoffbahn S anliegen. Durch Drehen der Kettenräder 22 und 24 verlagern sich die Kugeln 26 in dem Stoffanlageabschnitt W, mit der Folge, daß die Stoffbahn S und insbesondere deren Stoffkante SK seitlich mitbewegt wird. In Fig. 3 erfolgt das Ausrichten der sich aus der Zeichnungsebene herausbewegenden Stoffbahn S nach links oder nach rechts, damit die Stoffkante SK ihre Sollposition einnimmt.
  • Dazu ist zunächst die tatsächliche Lage der Stoffkante SK zu ermitteln. Dies geschieht mit einer in den Fig. 1 und 2 lediglich angedeuteten und im einzelnen in Fig. 5 dargestellten Sensoranordnung 20, die zum Beispiel drei Lichtschranktenelemente 20a, 20b und 20c im Bereich der Stoffkante SK der Stoffbahn S aufweist. Die Sensorelemente 20a, 20b und 20c sind seitlich versetzt bezüglich der Transportrichtung (Pfeil) angeordnet, und ihre Ausgangssignale liefern ein Sensorsignal, welches in einer hier nicht interessierenden Schaltung weiterverarbeitet werden kann zu seinem Steuersignal, welches eine Verstellung der Kette 18 steuert.
  • Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist oberhalb der Kettenräder 22 und 24 ein Antriebsrad 34 drehbar gelagert, und um das Antriebsrad 34 sowie in Fig. 3 verdeckte hintere Ansätze der Kettenräder 22 und 34 ist ein Zahnriemen 36 geführt. Wenn von einem nicht dargestellten elektrischen Stellmotor das Antriebsrad 34 nach links oder rechts gedreht wird, werden damit über den Zahnriemen 36 auch die Kettenräder 22 und 24 gedreht, mit der Folge, daß die Kette 18 verstellt wird. Damit bewegen sich insbesondere die Kugeln 26 in dem Stoffanlageabschnitt W. Als Folge davon wird die laufende Stoffbahn S seitlich versetzt.
  • Fig. 4 zeigt den Aufbau der Kette 18 im einzelnen. Auf einem eine gewisse Elastizität aufweisenden Kunststoffseil (zum Beispiel einem Aramidseil) ist eine Vielzahl von Kunststoffkugeln aufgereiht. Die Kunststoffkugeln 26 besitzen eine Mittelbohrung und sind abwechselnd mit Distanzkugeln 30, die ebenfalls aus Kunststoff bestehen können, auf das Kunststoffseil 28 aufgereiht. Die Durchgangsbohrungen 32 der Kugeln 26 definieren Rollachsen für die Kugeln 26 und sind so bemessen, daß sich die Kugeln 26 mit sehr geringem Reibungswiderstand drehen können.
  • Die Oberflächen der Kugeln 26 können etwas angerauht sein, um eine optimalen Reibungskoeffizient zwischen den Kugeloberflächen und der Stoffbahn S zu erreichen.
  • Statt der Kugeln 26 können auch andere, ballige Rollelemente vorgesehen sein, zum Beispiel tonnenförmige Elemente oder dgl. Wichtig ist, daß keine scharfen Kanten an der Stoffbahn S anliegen, da ansonsten durch eine seitliche Bewegung der Kette 18 die Stoffbahn S verzogen werden könnte.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten einer Stoffkante oder zweier Stoffkanten (SK) beim Nähen, umfassend:
    - eine Sensoranordnung (20), die die seitliche Lage der Stoffkante (SK) quer zur Nährichtung erfaßt und ein Sensorsignal erzeugt, und
    - eine von dem Sensorsignal gesteuerte Führungseinrichtung (2),
    gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    - in einer etwa quer zur Nährichtung verlaufenden Ebene ist eine in ihrer Längsrichtung abhängig von dem Sensorsignal verstellbare Kette (12) aus kugeligen oder balligen Rollelementen (26) mit parallel zur Verstellrichtung verlaufenden Rollachsen (28, 32) angeordnet, und
    - ein Stoffangelageabschnitt (W) der Kette enthält in der Stoffebene eine Mehrzahl von Rollelementen (26).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rollelemente Kugeln (26) sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kette (18) ein Kunststoff- oder Stahlseil (28) aufweist, auf das eine Vielzahl von Rollelementen (26) mit mittigen Durchgangsbohrungen (32) aufgereiht ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    - die Kette (18) ist um zwei Kettenräder (22, 24) geführt, deren Drehachsen (22A, 24A) etwa parallel zur Stofftransportrichtung und etwa senkrecht zu den Rollachsen verlaufen, und
    - zumindest eines der Kettenräder (22, 24) ist mit einem Verstellmechanismus (34, 36) gekoppelt, der das Kettenrad bzw. die Kettenräder (22, 24) und damit die Kette (18) um von dem Sensorsignal abhängige Beträge zu verstellen vermag.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in Verbindung mit einer insbesondere zum Konturennähen ausgelegten Nähmaschine,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Führungseinrichtung (2) - in Nährichtung betrachtet - vor der Nähnadel angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Halterung (12) vorgesehen ist, mit der die Führungseinrichtung zum Stofftransportweg hin und von diesem fort bewegbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Verstellmechanismus einen elektrischen Stellmotor aufweist, der über ein Antriebsrad (34) und einen Treibriemen (36) mit den Kettenrädern (22, 24) gekoppelt ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in dem Stoffanlageabschnitt (W) sich mindestens fünf, vorzugsweise zehn oder mehr Rollelemente (26) befinden.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die als Kugeln, insbesondere Kunststoffkugeln (26) ausgebildeten Rollelemente einen Durchmesser zwischen 4 und 10, vorzugsweise zwischen 5 und 7 mm aufweisen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Sensoranordnung (20) mehrere, mindestens zwei, vorzugsweise drei Sensorelemente (20a, 20b, 20c), zum Beispiel Lichtschranken oder dgl. aufweist, welche seitlich zur Nährichtung versetzt im Bereich der Stoffkante (SK) angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rollelement (26) im Zusammenwirken mit einem Widerlager (16) arbeiten, welches entsprechend der Beschaffenheit der Stoffbahn (S) als Bügel, Platte, Rolle oder dgl. ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Widerlager als angetriebene Laufrolle ausgebildet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Widerlager als Widerlager mit veränderlichem Gegendruck ausgebildet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Führungseinrichtung als Zwillings-Führungseinrichtung ausgebildet ist, die zum Ausrichten zweier Kanten einer Stoffbahn dient.
EP90101114A 1989-02-14 1990-01-19 Vorrichtung zum seitlichen Ausrichten einer Stoffkante beim Nähen Expired - Lifetime EP0383045B1 (de)

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