EP0505726B1 - Handgeführtes, fluidbetriebens Schlag -oder Bohrwerkzeug - Google Patents

Handgeführtes, fluidbetriebens Schlag -oder Bohrwerkzeug Download PDF

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EP0505726B1
EP0505726B1 EP92102802A EP92102802A EP0505726B1 EP 0505726 B1 EP0505726 B1 EP 0505726B1 EP 92102802 A EP92102802 A EP 92102802A EP 92102802 A EP92102802 A EP 92102802A EP 0505726 B1 EP0505726 B1 EP 0505726B1
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EP
European Patent Office
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tool
insulating element
housing
insertion end
tool holder
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EP92102802A
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English (en)
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EP0505726A1 (de
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Robert-Jan Dr.-Ing. Bartels
Helmar Dipl.-Ing. Näfe
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Construction Tools GmbH
Original Assignee
Krupp Bautechnik GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/11—Arrangements of noise-damping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/08—Means for retaining and guiding the tool bit, e.g. chucks allowing axial oscillation of the tool bit

Definitions

  • the invention relates to a hand-held, fluid-operated impact or drilling tool with a drive part movable in a housing, which acts to generate the working movement on the insertion end of an insertion tool, the insertion end also being supported within the housing and closely fitting over part of its longitudinal extent it is enclosed, socket-like insulating element made of elastic plastic.
  • EP-B2-0 019 568 accordingly makes the proposal for a similarly designed compressed air tool to equip it with an enclosing plastic sound-absorbing hood to insulate the outlet noise.
  • Embodiments of the devices mentioned here are also known, in which the latter - with the exception of a passage opening for the insertion tool - are encased on all sides in sound-absorbing material.
  • the tool insertion end is supported within the housing in a tool holder which is formed by a cylindrical extension of an intermediate anvil and executes movements with respect to the housing, the tool insertion end in the area of this tool holder being guided over the entire length of an elastic bushing.
  • US-A-1 459 500 relates to punching tools which are exposed to sand and dust and the sensitive parts of which are therefore to be protected accordingly.
  • the known device in question has a continuous piston rod instead of an insertion tool with a tool insertion end and is otherwise designed such that the drive means - while accepting the associated noise development and propagation - is deliberately discharged to the outside through channels.
  • the area of the support for the piston rod within the housing has a sealing element which is effective in the sense of a wiper.
  • the prior publication DE-A-34 40 530 describes a machine-operated striking tool which is completely encapsulated and has a disk-shaped insulating element which shields the outside outside the chisel guide.
  • the striking mechanism is supported by elastic insulation elements within the surrounding housing.
  • the range in which the drive part acts on the insertion end of the insertion tool and the latter is supported within the housing is not directly covered by the previously known sound insulation measures on fluid-operated impact or drilling tools.
  • the use of globally standardized and largely universally usable insertion tools requires a relatively large clearance to be allowed between the insertion tool and the tool holder.
  • the corresponding gap between the insert tool and the tool holder enables the working noise caused by the action of the drive part to spread.
  • the game-related movements of the insertion tool in the tool holder cause additional noises.
  • the invention has for its object to provide a soundproofing device on a hand-held, fluid-operated impact or drilling tool, with which the noise radiation in the receiving area of the insert tool can be reduced.
  • the soundproofing device should be inexpensive and, if possible, installable or replaceable with reasonable effort.
  • the object is achieved by a tool with the features of claim 1.
  • the idea of the solution on which the invention is based is to guide the insertion end on a tool holder which is stationary with respect to the housing, and to arrange the insulating element (which at least also fits tightly against the tool holder) held in the tool holder in the area of the tool holder, in the case of tilting no stress occurs at the insertion end, and the installation length of the To dimension insulation elements in such a way that in the longitudinal direction they make up a maximum of a quarter of the total length of the tool holder, including at least 10 millimeters.
  • the insulating element is thus arranged with respect to the tool holder in such a way that support and sealing is also ensured in the so-called neutral zone in any case.
  • the insertion end is centered and supported with respect to the tool holder via the elastically deformable insulating element, as a result of which the transmission of structure-borne noise to the environment is reduced and the space between the insertion end and the tool holder is sealed in the direction of the drive part.
  • This double function of the insulation element results in a reduction in the noise level overall; u. U. can be achieved by the proposal of the invention, a noise reduction by more than three dB.
  • the abovementioned installation of the insulating element at the insertion end can be achieved in particular by applying a pretension (claim 2).
  • a pretension (claim 2). This presupposes that the passage cross section of the insulating element is smaller than the cross section of the insertion end, so that pushing the insertion end onto the insulation element results in the formation of a positive and non-positive connection between the two components.
  • the insulating element is preferably also biased in the longitudinal direction between them (claim 3).
  • the insulation element in the area between the two bearing bushes should also be supported on the outside, for example via a surrounding housing wall.
  • the insulation element itself can be made of any material, provided that it shows sufficient deformability and sufficient suspension behavior, taking into account the working conditions. In many cases it will be advisable to make the insulating element out of plastic; the use of polyurethane or Perbunan is particularly suitable (claim 4).
  • the pneumatic hammer has - viewed from the outside - three main components attached to each other, namely a handle 1, a housing 2 and an end cap 3 with a passage opening (not shown) for an insertion tool 4.
  • This has - lying inside the main components 2 and 3 - in the connection to a shoulder 4a an insertion end 4b with a hexagonal cross section.
  • the end cap 3 serves at the same time on a not shown paragraph on it Passage opening in cooperation with paragraph 4a to limit the range of motion of the insertion tool 4 with respect to the main components 2 and 3 in the axial direction.
  • the housing 2 receives a drive part in the form of a percussion piston 5, the striking surface 5a of which acts on the end face 4c - and thus on the insertion tool 4 - during operation.
  • the drive unit (not shown) for the percussion piston 5 can be designed in a manner known per se, for example as shown and described in EP-B 2-0 019 568.
  • the tool holder serving as a guide in the exemplary embodiment shown consists of two spaced-apart bearing bushes 6 and 7, through the end faces 6a, 7a of which face away from one another, the total length L of the tool holder is defined.
  • the bearing bushes are pressed into a bore 2a of the housing 2 and laterally enclose the insertion end 4b with a relatively large clearance (indicated by the note "s").
  • the insulating element 8 lies in the part of the longitudinal extension of the insertion end 4b which comprises the neutral zone N (indicated by dash-dotted lines) of the tool holder; in this - only schematically indicated - neutral zone of the tool holder there are no loads when the insert tool 4 is tilted.
  • the insulating element 8 is designed in accordance with the invention in such a way that it rests under tension on the one hand at the insertion end 4b and on the other hand both on the bearing bushes 6, 7 and on the housing 2; the last-mentioned support results from the fact that the initial length of the insulating element 8 is greater than the installation length 1 shown.
  • the installation of the insulating element 8 between the bearing bushes 6 and 7 has the result that the plug-in end 4b experiences an additional, movement-damping centering in the area of the tool holder, by means of which the transmission of structure-borne noise between the plug-in end 4b and the tool holder (bearing bushes 6, 7) is reduced becomes.
  • the insulating element 8 seals the surroundings against the noises which arise in the impact area between the percussion piston 5 and the insertion end 4b and which could normally spread outwards through the space s between the tool holder and the insertion end.
  • a disc 9 is inserted into the bearing bush 7 on the front side 7a, the outer diameter of which corresponds at least to that of paragraph 4a and which defines the freedom of movement of the insertion tool 4 in the direction of the percussion piston 5.
  • the pane is preferably made of insulating material, for example polyurethane or Perbunan.
  • the invention can also be used on drilling tools.
  • the torque generated by a rotary drive is exceeded, for example transfer the housing of the striking mechanism and the insertion end to the insertion tool.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein handgeführtes, fluidbetriebenes Schlag- oder Bohrwerkzeug mit einem in einem Gehäuse beweglichen Antriebsteil, das zur Erzeugung der Arbeitsbewegung auf das Einsteckende eines Einsteckwerkzeugs einwirkt, wobei das Einsteckende ebenfalls innerhalb des Gehäuses abgestützt ist und über einen Teil seiner Längserstreckung von einem eng an ihm anliegenden, buchsenartigen Dämmelement aus elastischem Kunststoff umschlossen ist.
  • An derartige Vorrichtungen - die beispielsweise zur Zerkleinerung oder Bearbeitung von Beton und Stein dienen - werden aus Gründen des Arbeits- und Umweltschutzes inzwischen hohe Anforderungen hinsichtlich der Lärmdämmung gestellt.
    Mit der EP-B2-0 019 568 wird dementsprechend für ein ähnlich ausgebildetes Druckluftwerkzeug der Vorschlag unterbreitet, dieses zur Dämmung des Auslaßgeräusches mit einer umschließenden Schalldämmhaube aus Kunststoff auszustatten. Bekannt sind ferner Ausführungsformen der hier angesprochenen Vorrichtungen, bei denen letztere - mit Ausnahme einer Durchtrittsöffnung für das Einsteckwerkzeug - allseitig in schalldämmendes Material eingehüllt sind.
  • Bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung (bekannt aus der Druckschrift DE-B-1 299 577) stützt sich das Werkzeug-Einsteckende innerhalb des Gehäuses in einer Werkzeugaufnahme ab, die von einem zylinderförmigen Ansatz eines Zwischenambosses gebildet wird und bezüglich des Gehäuses Bewegungen ausführt, wobei das Werkzeug-Einsteckende im Bereich dieser Werkzeugaufnahme ausschließlich über die Gesamtlänge einer elastischen Buchse über diese geführt ist.
  • Die US-A-1 459 500 bezieht sich auf Stanzwerkzeuge, die der Einwirkung durch Sand und Staub ausgesetzt sind und deren empfindliche Teile daher entsprechend geschützt werden sollen. Die in Rede stehende bekannte Vorrichtung weist anstelle eines Einsteckwerkzeugs mit einem Werkzeug-Einsteckende eine durchgehende Kolbenstange auf und ist im übrigen derart ausgebildet, daß das Antriebsmittel - unter Inkaufnahme der damit verbundenen Lärmentwicklung- und -fortpflanzung - durch Kanäle bewußt nach außen abgeführt wird. Der Bereich der Abstützung für die Kolbenstange innerhalb des Gehäuses weist ein Dichtelement auf, welches im Sinne eines Abstreifers wirksam ist.
  • Die Vorveröffentlichung DE-A-34 40 530 beschreibt ein maschinengeführtes Schlagwerkzeug, welches vollständig gekapselt ist und außerhalb der Meißelführung ein nach außen abschirmendes, scheibenförmiges Dämmelement aufweist. Dabei stützt sich das Schlagwerk selbst über elastische Dämmelemente innerhalb des umgebenden Gehäuses ab.
  • Von den bisher bekannten Schalldämm-Maßnahmen an fluidbetriebenen Schlag- oder Bohrwerkzeugen unmittelbar nicht erfaßt ist der Bereich, in dem das Antriebsteil auf das Einsteckende des Einsteckwerkzeugs einwirkt und dieses innerhalb des Gehäuses abgestützt ist. Die Verwendung weltweit genormter und weitgehend universell einsetzbarer Einsteckwerkzeuge erfordert es, zwischen Einsteckwerkzeug und Werkzeugaufnahme ein verhältnismäßig großes Spiel zuzulassen. Der dementsprechend vorhandene Spalt zwischen Einsteckwerkzeug und Werkzeugaufnahme ermöglicht einerseits die Ausbreitung des durch Einwirkung des Antriebsteils entstehenden Arbeitsgeräusches. Andererseits werden durch die spielbedingten Bewegungen des Einsteckwerkzeugs in der Werkzeugaufnahme zusätzliche Geräusche hervorgerufen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalldämmeinrichtung an einem handgeführten, fluidbetriebenen Schlag- oder Bohrwerkzeug anzugeben, mit der sich die Lärmabstrahlung im Aufnahmebereich des Einsteckwerkzeugs herabsetzen läßt. Die Schalldämmeinrichtung sol dabei wenig aufwendig und nach Möglichkeit mit vertretbarem Aufwand einbaubar bzw. auswechselbar sein.
  • Die Aufgabe wird durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
    Der der Erfindung zugrundeliegende Lösungsgedanke besteht dabei darin, das Einsteckende an einer bezüglich des Gehäuses ortsfesten Werkzeugaufnahme zu führen, das zumindest auch an der Werkzeugaufnahme gehaltene Dämmelement (welches das Einsteckende eng an ihm anliegend umschließt) in dem Bereich der Werkzeugaufnahme anzuordnen, in dem beim Verkanten des Einsteckendes keine Beanspruchung auftritt, und die Einbaulänge des Dämmelements derart zu bemessen, daß sie in Längsrichtung maximal ein Viertel der es mitumfassenden Gesamtlänge der Werkzeugaufnahme ausmacht, zumindest aber 10 Millimeter beträgt.
    Nach der Lehre der Erfindung ist das Dämmelement bezüglich der Werkzeugaufnahme also derart angeordnet, daß in jedem Fall eine Abstützung und Abdichtung auch in der sogenannten neutralen Zone sichergestellt ist.
    Als vorteilhaft hat sich unter den zuvor angesprochenen Bedingungen eine Ausbildung des Dämmelements erwiesen, bei welcher mindestens ein Drittel der Gesamtlänge der Werkzeugaufnahme von dem Dämmelement im Einbauzustand eingenommen wird.
  • Während das Betriebes des Schlag- oder Bohrwerkzeugs wird das Einsteckende über das elastisch verformbare Dämmelement bezüglich der Werkzeugaufnahme zentriert und abgestützt, wodurch die Übertragung des Körperschalls auf die Umgebung herabgesetzt und der Zwischenraum zwischen dem Einsteckende und der Werkzeugaufnahme in Richtung auf das Antriebsteil abgedichtet wird. Diese Doppelfunktion des Dämmelements hat insgesamt eine Herabsetzung des Geräuschpegels zur Folge; u. U. läßt sich mittels des erfindungsgemäßen Vorschlags eine Geräuschminderung um mehr als drei dB erzielen.
  • Die zuvor erwähnte Anlage des Dämmelements am Einsteckende läßt sich insbesondere durch Aufbringen einer Vorspannung verwirklichen (Anspruch 2). Dies setzt voraus, daß der Durchlaßquerschnitt des Dämmelements kleiner ist als der Querschnitt des Einsteckendes, so daß das Aufschieben des Einsteckendes auf das Dämmelement die Entstehung einer form- und kraftschlüssigen Verbindung zwischen beiden Bestandteilen zur Folge hat.
  • Falls die Werkzeugaufnahme zwei voneinander getrennte Lagerbuchsen aufweist, ist das Dämmelement vorzugsweise auch in Längsrichtung zwischen diesen vorgespannt gehalten (Anspruch 3).
  • Dabei sollte das Dämmelement im Bereich zwischen den beiden Lagerbuchsen auch nach außen hin, beispielsweise über eine umgebende Gehäusewand, abgestützt sein.
  • Das Dämmelement kann an sich aus einem beliebigen Werkstoff bestehen, sofern dieser unter Berücksichtigung der Arbeitsbedingungen eine ausreichende Verformbarkeit und ein ausreichendes Federungsverhalten zeigt.
    In vielen Fällen wird es ratsam sein, das Dämmelement aus Kunststoff herzustellen; dabei kommt insbesondere die Verwendung von Polyurethan oder Perbunan in Frage (Anspruch 4).
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der - teilweise im Schnitt - stark schematisiert ein handgeführter Drucklufthammer dargestellt ist.
  • Der Drucklufthammer weist - von außen betrachtet - drei aneinander befestigte Hauptbestandteile auf, nämlich einen Handgriff 1, ein Gehäuse 2 und eine Abschlußhaube 3 mit einer nicht dargestellten Durchtrittsöffnung für ein Einsteckwerkzeug 4. Dieses weist - im Innern der Hauptbestandteile 2 und 3 liegend - im Anschluß an einen Absatz 4a ein Einsteckende 4b mit Sechskantquerschnitt auf. Die Abschlußhaube 3 dient gleichzeitig dazu, über einen nicht dargestellten Absatz an ihrer Durchtrittsöffnung im Zusammenwirken mit dem Absatz 4a den Bewegungsspielraum des Einsteckwerkzeugs 4 bezüglich der Hauptbestandteile 2 und 3 in axialer Richtung zu begrenzen.
  • Das Gehäuse 2 nimmt ein Antriebsteil in Form eines Schlagkolbens 5 auf, dessen Schlagfläche 5a während des Betriebes auf die Stirnfläche 4c - und damit auf das Einsteckwerkzeug 4 - einwirkt.
    Die nicht dargestellte Antriebseinheit für den Schlagkolben 5 kann in an sich bekannter Weise ausgebildet sein, beispielsweise wie in der Druckschrift EP-B 2-0 019 568 dargestellt und beschrieben.
  • Die als Führung dienende Werkzeugaufnahme besteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei mit Abstand voneinander angeordneten Lagerbuchsen 6 und 7, durch deren voneinander abgewandte Stirnflächen 6a, 7a die Gesamtlänge L der Werkzeugaufnahme festgelegt ist. Die Lagerbuchsen sind in eine Bohrung 2a des Gehäuses 2 eingepreßt und umschließen das Einsteckende 4b seitlich mit einem verhältnismäßig groß bemessenen Spiel (angedeutet durch den Hinweis "s").
    Zwischen den beiden Lagerbuchsen 6 und 7 - deren Lage innerhalb des Gehäuses 2 durch einen Absatz 2b bzw. 2c vorgegeben ist - befindet sich ein buchsenartiges Dämmelement 8 aus einem elastischen Kunststoff; die Einbaulänge l dieses Dämmelements in axialer Richtung ist so bemessen, daß sie maximal ein Viertel der Gesamtlänge L, mindestens jedoch 10 mm beträgt.
    Nach der erfindungsgemäßen Lehre liegt das Dämmelement 8 in dem Teil der Längserstreckung des Einsteckendes 4b, welcher die (strichpunktiert angedeutete) neutrale Zone N der Werkzeugaufnahme umfaßt; in dieser - lediglich schematisch angedeuteten - neutralen Zone der Werkzeugaufnahme treten beim Verkanten des Einsteckwerkzeugs 4 keine Belastungen auf.
  • Das Dämmelement 8 ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß es unter Vorspannung einerseits an dem Einsteckende 4b und andererseits sowohl an den Lagerbuchsen 6, 7 als auch an dem Gehäuse 2 anliegt; die zuletzt erwähnte Abstützung ergibt sich daraus, daß die Ausgangslänge des Dämmelements 8 größer ist als die dargestellte Einbaulänge 1.
  • Der Einbau des Dämmelements 8 zwischen den Lagerbuchsen 6 und 7 hat zur Folge, daß das Einsteckende 4b im Bereich der Werkzeugaufnahme eine zusätzliche, bewegungsdämpfende Zentrierung erfährt, durch welche die Übertragung des Körperschalls zwischen dem Einsteckende 4b und der Werkzeugaufnahme (Lagerbuchsen 6, 7) herabgesetzt wird. Darüber hinaus dichtet das Dämmelement 8 die Umgebung gegen die Geräusche ab, die im Aufschlagbereich zwischen dem Schlagkolben 5 und dem Einsteckende 4b entstehen und die sich normalerweise durch den Zwischenraum s zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Einsteckende nach außen ausbreiten könnten.
  • Mit Rücksicht auf eine weitergehende Verbesserung der Lärmdämmung ist an der Stirnseite 7a eine Scheibe 9 in die Lagerbuchse 7 eingesetzt, deren Außendurchmesser zumindest demjenigen des Absatzes 4a entspricht und welche den Bewegungsspielraum des Einsteckwerkzeugs 4 in Richtung auf den Schlagkolben 5 festlegt. Die Scheibe besteht vorzugsweise aus dämmendem Material, beispielsweise aus Polyurethan oder Perbunan.
  • Die Erfindung kann auch an Bohrwerkzeugen zur Anwendung kommen. Bei diesen wird das von einem Drehantrieb erzeugte Drehmoment beispielsweise über das Gehäuse des Schlagwerks und das Einsteckende auf das Einsteckwerkzeug übertragen.

Claims (4)

  1. Handgeführtes, fluidbetriebenes Schlag- oder Bohrwerkzeug mit einem in einem Gehäuse (2) beweglichen Antriebsteil (5), das zur Erzeugung der Antriebsbewegung auf das Einsteckende (4b) eines Einsteckwerkzeugs (4) einwirkt, wobei das Einsteckende (4b) ebenfalls innerhalb des Gehäuses (2) abgestützt und über einen Teil seiner Längserstreckung (l) von einem eng an ihm anliegenden, buchsenartigen Dämmelement (8) aus elastischem Werkstoff umschlossen ist, dadurch
    gekennzeichnet,
    daß das Einsteckende (4b) an einer bezüglich des Gehäuses (2) ortsfesten Werkzeugaufnahme (6, 7) geführt ist;
    daß das zumindest auch an der Werkzeugaufnahme (6, 7) gehaltene Dämmelement (8) sich in dem Bereich (N) der Werkzeugaufnahme befindet, in dem beim Verkanten des Einsteckendes (4) keine Beanspruchung auftritt; und
    daß die Einbaulänge (l) des Dämmelements (8) in Längsrichtung maximal ein Viertel der es mitumfassenden Gesamtlänge (L) der Werkzeugaufnahme (6, 7) ausmacht, zumindest aber 10 mm beträgt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämmelement (8) das Einsteckende (4b) mit Vorspannung umschließt.
  3. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme zwei voneinander getrennte Lagerbuchsen (6, 7) aufweist, zwischen denen das Dämmelement (8) auch in Längsrichtung vorgespannt gehalten ist.
  4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämmelement (8) aus Polyurethan oder Perbunan besteht.
EP92102802A 1991-03-28 1992-02-20 Handgeführtes, fluidbetriebens Schlag -oder Bohrwerkzeug Expired - Lifetime EP0505726B1 (de)

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DE4110261 1991-03-28

Publications (2)

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EP0505726A1 EP0505726A1 (de) 1992-09-30
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DE59207598D1 (de) 1997-01-16
ATE145847T1 (de) 1996-12-15
DE4110261A1 (de) 1992-10-01
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