EP0784012B1 - Zuführtrichter für empfindliche,zylindrische Gegenstände,insbesondere für Zigaretten und insbesondere in Zigarettenverpackungsmaschinen - Google Patents
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- EP0784012B1 EP0784012B1 EP19970100144 EP97100144A EP0784012B1 EP 0784012 B1 EP0784012 B1 EP 0784012B1 EP 19970100144 EP19970100144 EP 19970100144 EP 97100144 A EP97100144 A EP 97100144A EP 0784012 B1 EP0784012 B1 EP 0784012B1
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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- B65B19/00—Packaging rod-shaped or tubular articles susceptible to damage by abrasion or pressure, e.g. cigarettes, cigars, macaroni, spaghetti, drinking straws or welding electrodes
- B65B19/02—Packaging cigarettes
- B65B19/04—Arranging, feeding, or orientating the cigarettes
- B65B19/10—Arranging cigarettes in layers each comprising a predetermined number
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Definitions
- the invention relates to a feed hopper for delicate cylindrical objects, particularly cigarettes, or similar, and especially intended for use in cigarette packing machines, which hopper comprises a compartment for a disordered mass of cigarettes, orientated so as to be parallel to one another, and has at its bottom at least one discharge opening witch at least one discharge duct, particularly with several discharge ducts extending one next to the other and in the same substantially vertical direction, each of these ducts being meant to seat one vertical line of single cigarettes with a substantially vertical arrangement, one over the other, wherein inside the duct or ducts for the discharge of the cigarettes, or at least inside part of it or them, there is fed an air flow in the direction of discharge of the cigarettes, said flow being created by blowing air under pressure from a point located before the discharge aperture of the duct or ducts in the direction of the said discharge aperture, according to the pre-characterizing part of claim 1.
- a feed hopper of this kind is known from the document DE-A-2 006 425. According to this prior art, the air flow in the cigarette ducts is created only by blowing air under pressure in said ducts.
- the object of the invention is thus to produce a hopper of the type described initially, in such a way that, by means of easy and cheap expedients, the above drawbacks can be obviated, allowing a safe and rapid descent of the cigarettes into the feed station, so as to lead to a considerable increase of the operational speed of the packing machines, with no malfunctioning risks due to a wrong or faulty feeding of cigarettes.
- the invention achieves the above objects by a feed hopper of the type described initially and characterized by means for providing a combination of blown air and suction in the whole duct or ducts or in part of it or them and even alternately in some lengths of the duct or ducts so that, through some lengths of the duct or ducts the air flow is blown and through some other lengths it is generated by suction.
- each discharge opening has a plurality of discharge ducts into which the cigarettes fall by gravity, in a substantially vertical position, and there are means for blowing air or other gas, separately into each duct from a predetermined point of the upper end of the ducts, on the cigarette inlet side, to the end for the discharge of the cigarettes themselves.
- the means for blowing air consist of a plurality of jets distributed along the axial length of the cigarettes and orientated so as to be inclined with respect to the sliding direction of the cigarettes themselves inside the ducts.
- Advantages may be drawn from the blown air being created by jets branching off to the lateral walls which delimit the discharge ducts, and being parallel to the axis of the cigarettes, those jets being inclined with respect to the sliding direction and converging in the direction of the outlet end of the ducts.
- a hopper according to what disclosed above has, on the facing lateral walls delimiting the ducts, opposed lines of blowing nozzles, whose axis is inclined with respect to the sliding direction of the cigarettes, in the direction of the opposed wall, each of those lines of nozzles coming out from a distribution chamber.
- the air flow beside exerting a certain pushing action on the cigarettes inside the single ducts, has the additional function to limit friction between the cigarettes and the lateral walls of the ducts. Therefore, the descent of the cigarettes inside the ducts is uniform, that is without delay, jamming, and takes place with the necessary speed, consequently allowing for an increase of the operational speed of the machine downstream.
- An air flow usually obtained through blowing can be also modulated and/or controlled as regards flow rate, speed and power, with a consequent possible control on the action exerted on the cigarettes to the best extent and according to current needs.
- the supporting surface for the array of cigarettes is made to be at least partially suction operating.
- the suction means can act on all the cigarettes of the array, or only on some of them, for example the ones which are disposed at the end of the array itself.
- the supporting surface is provided with several rows of holes, the said rows being orientated and spaced in such a way that at least some of the cigarettes falling from the outlet of the hopper, may be arranged each on its corresponding row of holes, the latter being connected, through manifolds, to suction means.
- the holes are relatively small with respect to the dimensions, particularly to the diameter of the cigarettes.
- the single row of suction holes can extend over the whole length of the corresponding cigarette, or only over part of it.
- suction means allow both to facilitate the fall acceleration of the cigarettes in the last portion of descent into the channels of the hopper (4 millimeters) onto the supporting surface and to prevent their rebounding, still keeping the correct arrangement of the array of cigarettes on the said surface.
- the whole can be obtained with no mechanical guidance or with a considerably feebler lateral restraining action by mechanical guidances, in order to prevent damage to cigarettes due to compression.
- suction means keep the supporting surface perfectly clean of residual material, whose accumulation may create, with time, obstacles to the free sliding of the cigarettes on the supporting surface.
- the supporting surface can be made to be, at least partially, suction operating, at least partially blowing, and at least partially balanced with atmospheric pressure, or at least partially variable with respect to the suction action provided.
- a connection can be made between some or all of the holes on the supporting surface alternatively to a vacuum source and to atmospheric pressure or to a source of air or gas under pressure, otherwise it is even possible to modulate the suction action that the holes are to exert within a range between predetermined maximum and minimum values.
- the whole can be synchronized with the phase of fall of the cigarettes onto the supporting surface, with the waiting phase, and with the phase of transfer from the surface itself to the pan conveyor, as well as with eventual phases corresponding to dead times, in which the supporting surface is idle and with the blowing and suction phases in the ducts of the hopper.
- the air under pressure can be discharged from the holes during one dead time, in which the supporting surface is idle, in order to blow out the waste material, instead of sucking them.
- the suction action may be increased during the fall of the cigarettes onto the supporting surface, and decreased in a discontinuous or progressive way or even stopped during the phase in which the cigarettes are moved from the supporting surface to the subsequent conveyor.
- the suction exerted by the supporting surface helps to hold the cigarette in their correct position against a possible rest of descending flow which has not been compensated by the suction means in the lower part of the ducts.
- a feed hopper for cigarettes particularly for feeding a unit of a packing machine, with the function of forming a sequence of orderly groups of cigarettes, comprises at least one, usually three cigarette discharge openings 1, supplied with a predetermined number of descending ducts 2.
- the cigarettes S are disposed with their axis orientated horizontally and are parallel to one another, whereas the descending ducts 2 are orientated so as to be substantially vertical. In particular, the latter converge with a slight angle in the direction of the bottom outlet of the cigarettes.
- Each descending duct 2 is slightly wider than or, within tolerance limits, substantially identical to the diameter of the cigarettes S, so that in each descending duct 2, there is formed a substantially vertical line of single cigarettes S, falling by gravity onto a transfer plate 3, placed at the bottom of the discharge opening 1.
- the descending ducts 2 of each opening are separated by intermediate wedge-shaped apertures 4, which taper up to the point of forming thin foils from the upper inlet end of the ducts 2 to the lower outlet end of the ducts themselves.
- a horizontal array SC of adjacent cigarettes S is formed on the transfer plate 3, for further transfer into means for forming orderly groups of cigarettes, not shown, such as, for example, what is known as pan conveyor, or similar.
- the rolls 6 are orientated with their axis parallel, while they are alternately disposed on two different levels. They are driven by a rack 7, driven into a reciprocating motion in the direction of its longitudinal axis.
- the rack 7 is supported to be sliding behind the rear wall of the hopper and engages axial rear toothed extensions 106 of the rolls 6.
- nozzles for feeding jets of air under pressure.
- the nozzles referred to with numeral 8 are, for example, transverse holes in the lateral walls 4, 101, delimiting the ducts 2, which come out towards the inner part of the corresponding duct 2, and branch off from a chamber 9 for feeding of air under pressure.
- the nozzles, that is the holes 8 are orientated with their axes corresponding to the direction that they impose to the air flow, slightly inclined convergingly in a V shape with respect to the nozzles on the opposed lateral wall 4, 101 of the same duct 2 and in the direction of the outlet end of the duct itself.
- each lateral wall of each duct it is preferable to provide a row of holes or nozzles 8 extending for the whole axial length of the cigarettes or at least for part of it.
- the nozzles or holes 8 of each line can be arranged so as to be equidistanced or more or less concentrated in different areas.
- the distribution chambers 9 in the walls 4, separating two adjacent ducts advantageously comprise notches which extend in the axial sense of the cigarettes, through the thickness of the walls 4 separating the ducts 2.
- a distribution chamber can feed air simultaneously to the nozzles or holes 8 of any one of the two adjacent ducts 2.
- the compressed air feeding circuit there can be provided means for adjusting pressure and/or flow rate, as well as means for disabling the feeding operation, in such a way as to alternate blowing phases and rest phases.
- the blow generated by the rows of nozzles, in this case by each lateral pair of holes 8, generates a descending air flow inside each duct 2.
- the said air flow beside exerting a force in the same descending sense of the cigarettes in the ducts 2, also allows for a decrease of friction between the cigarettes S and the walls and prevents the occurence of slightly inclined arrangements of the cigarettes, leading either to their catch in the duct or at least to a slower descent.
- the air penetrates between the cigarette S and the lateral wall of the duct 2, retaining the cigarette itself in position.
- the air flow descending in the ducts 2 is partially created through vacuum, that is suction.
- suction nozzles 12 in an area situated in the substantial lower end of the ducts 2, that is the discharge area of the ducts themselves, there are provided suction nozzles 12, thus generating the descending air flow by also directly attracting the cigarettes S downwards.
- the two expedients shown in figs. 1 and 2 and in fig. 3 are provided as combining and operating, either simultaneously in the same area of the ducts 2 or alternately in different areas, etc.
- each wall of each descending duct 2 has a pair of blowing 9 and/or suction 8 nozzles, and the pairs of nozzles and the corresponding distribution chambers for the outer lateral walls 101 of the end ducts of the opening 1, being made in the said end lateral walls of the discharge opening 1.
- the hopper 15 at its bottom three discharge outlets 102, properly spaced and disposed on a common vertical plane.
- a straight conveyor belt 17 supplied with stepping advance means and with a plurality of box-type housings 18, with both ends open and orientated with their axis parallel to the one of the cigarettes laying on the supporting surfaces 20.
- each of the said pushing plates 19 moves its corresponding array SC of cigarettes from the associated supporting surface 20 to the corresponding housing 18 of the conveyor belt 17.
- the height of the housings 18 and the vertical staggering of the supporting surfaces 20 are such as to allow, during the three successive steps of the conveyor, the introduction of three overlapped arrays SC of cigarettes in the single housing 18, in such a way as to form orderly groups of cigarettes which are fed to packaging means (not shown) which are meant to enclose them in a wrapping.
- Each of the supporting surfaces 20 is provided with suction means for the cigarettes which are seated onto it.
- Those suction means can be of any type and, particularly, comprise a plurality of parallel rows 21 of suction holes 121.
- the holes 121 are relatively small with respect to the diameter of the cigarettes S, while the rows are made on the surface, each one corresponding to one of the cigarettes lined up on the surface.
- suction holes 121 of each row 21 on each supporting surface 20 communicate with a manifold 22, whereas all the manifolds 22 communicate with a main manifold 23, connected to a duct for connection to suction means 24.
- Each row 21 of suction holes 121 can extend over the whole length of the corresponding cigarette, or part of it.
- the rows 21 of suction holes 121 on the supporting surfaces 20 provide for a number of functional benefits, among which:
- the apparatus according to the invention is not limited to the embodiment described herein, but may be greatly varied, especially as regards construction. So, for instance, there may be provided that the rows 21 of suction holes 121 be only combined to some of the cigarettes of the array SC on the single supporting surface, preferably the ones at the ends of the array itself, so that the suction means may be greatly simplified, without substantially losing the above benefits.
- the main manifolds may be alternately connected to suction means, to atmospheric pressure or to means for generation of air or gas under pressure.
- suction means to atmospheric pressure or to means for generation of air or gas under pressure.
- suction flow or power which might be controlled in such a way as to modulate, synchronizing with the phases of fall and transfer of the cigarettes, with the phases of blowing and suctioning the descendent air flow in the ducts and with eventual dead times, the suction action within a range between predetermined maximum and minimum values, in a discontinuous or progressive manner.
- suction increase in the phase of fall and a progressive decrease in the phase of transfer of the cigarettes there might be provided, for instance, a suction increase in the phase of fall and a progressive decrease in the phase of transfer of the cigarettes.
Landscapes
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- Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
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Claims (21)
- Zuführtrichter für empfindliche zylindrische Gegenstände, insbesondere Zigaretten oder dergleichen und besonders für den Gebrauch in Zigarettenverpackungsmaschinen, mit einem Raum für eine ungeordnete Menge von parallel zueinander ausgerichteten Zigaretten der an seinem Boden zumindest eine Austrittsöffnung (1) aufweist, mit zumindest einem Austrittskanal (2), insbesondere mehreren Austrittskanälen (2), die sich nebeneinander und in die gleiche, im wesentlichen senkrechte Richtung erstrecken, wobei jeder dieser Kanäle zur Aufnahme von einer senkrechten Reihe von einzelnen Zigaretten mit einer im wesentlichen senkrechten Anordnung, bei der eine über der anderen liegt, vorgesehen ist, wobei innerhalb des Kanales oder der Kanäle (2) oder zumindest teilweise innerhalb hiervon zum Austritt der Zigaretten (S) ein Luftstrom in die Richtung des Austritts der Zigaretten (S) zugeführt (8, 9) ist und dieser Strom in Richtung auf die Austrittsöffnung durch unter Druck eingeblasene Luft von einem Punkt, der vor der Austrittsöffnung des oder der Kanäle (2) liegt, gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Kombination von geblasener Luft und Ansaugung in den gesamten Kanälen oder Teilen davon und sogar wechselweise in einigen Strecken des Kanales/der Kanäle (2) vorgesehen sind, so dass in einigen Strecken des Kanals/der Kanäle der Luftstrom eingeblasen und in einigen anderen Strecken eine Ansaugung erzeugt ist.
- Trichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Austrittsöffnung (1) eine Vielzahl von Austrittskanälen (2) aufweist, in welchen die Zigaretten durch Schwerkraft in einer im wesentlichen senkrechten Position fallen und Mittel zum Einblasen von Luft oder anderen Gasen in jeden Kanal (2) getrennt von einem vorbestimmten Punkt am oberen Ende der Kanäle (2) von der Ansaugseite der Zigaretten (S) zum Austrittsbereich der Zigaretten (S) vorgesehen sind.
- Trichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zigaretten (S) durch Bewegungen quer zu ihrer Achse zugeführt sind und das Mittel zum Einblasen von Luft eine Vielzahl von Strömen aufweist, welche entlang der achsialen Länge der Zigaretten verteilt und derart ausgerichtet sind, dass diese in Bezug auf die Schiebebewegung der Zigaretten innerhalb der Kanäle geneigt sind.
- Trichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eingeblasene Luft durch Ströme, die aus den die Austrittskanäle (2) begrenzenden Seitenwänden kommen und parallel zu der Achse der Zigaretten (S) verlaufen, erzeugt ist, wobei diese Ströme derart ausgerichtet sind, dass diese in Bezug auf die Schiebebewegung geneigt sind und sich in Richtung auf das Auslaßende der Kanäle (2) zu einer V-förmigen Gestalt nähern.
- Trichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den gegenüberliegenden Seitenwänden, welche die Kanäle begrenzen, entgegengesetzt zueinander angeordnete Reihen von Einblasdüsen (8) vorgesehen sind, deren Achse in Bezug auf die Schieberichtung der Zigaretten (S) in Richtung der entgegengesetzten Wand (4, 101) geneigt ist, wobei jede der Reihen von Düsen (8) aus einer Verteilerkammer (9) kommt.
- Trichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Vielzahl von fallenden Kanälen (2), die zu jeder Öffnung (1) für den Austritt der Zigaretten (S) verbunden sind, eine gemeinsame Verteilerkammer (9) für die Ausblasdüsen (8) vorgesehen ist, die in zwei benachbarte Kanäle (2) mündet und diese Verteilerkammer (9) in der entsprechenden Trennwand (4) zwischen den zwei benachbarten fallenden Austrittskanälen (2) vorgesehen sind.
- Trichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkammern (9) durch Vertiefungen ausgebildet sind, welche sich parallel zu der Achse der Zigaretten (S) in den entsprechenden Wänden (4, 101) erstrecken, die die fallenden Austrittskanäle (2) begrenzen und aus der Rückseite kommen und in eine gemeinsame Zuführkammer (10) gelangen, welche mit einer Druckquelle verbindbar ist.
- Trichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftzuführkreislauf Mittel aufweisen kann, welche einen Druckluftfüllvorgang der Düsen verhindert und/oder zur Einstellung des Druckes und/oder der Durchflussrate vorgesehen ist.
- Trichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem unteren Ende der die fallenden Kanäle (1) begrenzenden Wände ein oder mehrere Saugdüsen (12) vorgesehen sind, die in gleicher Weise angeordnet und mit einer Saugquelle verbunden sind wie die Ausblasdüsen (8) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
- Trichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser in Verbindung mit einer Station für die Bildung von zumindest einer koplanaren Reihe (SC) von Zigaretten (S), genannt als Anordnung von Zigaretten, vorgesehen ist, in welcher die zuvor genannten ordentlich nebeneinander angeordnet sind und die Station eine Auflagefläche (20) für diese Anordnung (SC) umfasst, die unterhalb dem Auslaß des Trichters vorgesehen ist, wobei die Auflagefläche für die Anordnung (SC) der Zigaretten (S) zumindest teilweise durch einen Ansaugvorgang (21, 121, 22, 23, 24) gebildet ist.
- Trichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ansaugend arbeitende Auflagefläche (20, 21, 121, 22, 23, 24) Saugmittel zum Kontrollieren und Beschleunigen der Fallbewegung der Zigaretten (S) von dem Auslaß (102) der Kanäle (2) auf die Auflagefläche (20), zur Bildung und Regulierung der Anordnung (SC) der Zigaretten (S) auf der Fläche (20), zur maßvollen Führung dieser Anordnung (SC), während die letztere von der Auflagefläche (20) in seine zugehörige Verpackung (18) durch ein Fördergerät (17) bewegt ist und zur Beseitigung des zumindest teilweise blasenden Luftstromes in den Kanälen (2), welcher die Zigaretten (S) in ihrer richtigen Position hält, umfaßt.
- Trichter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugmittel (21, 121, 22, 23, 24) eine Vielzahl von parallelen Reihen (21) von den Ansaugbohrungen (121), welche auf der Auflagefläche (20) vorgesehen sind, umfasst, wobei diese Reihen (21) von Bohrungen (121) in der Länge mit dem Auflagebereich in der Auflagefläche (20) von zumindest einigen der Zigaretten (S) in ihrer vorgesehenen Position innerhalb der Anordnung übereinstimmend ausgerichtet und beabstandet sind.
- Trichter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Rohrleitungen (22, 23) vorgesehen sind, welche zumindest einige der Reihen (21) der Bohrungen (121) oder einige der Bohrungen (121) von den verschiedenen Reihen (7) mit einer gemeinsamen Vakuumquelle (24) verbinden.
- Trichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe (121) von Bohrungen (21) nur für einige Zigaretten (S) der Anordnung (SC) von Zigaretten oder für jede Zigarette (S) von der Anordnung der Zigaretten (SC) vorgesehen sein kann und diese Anordnungen (21) derart angeordnet sind, um mit dem Kontaktbereich der entsprechenden Zigarette auf der Auflagefläche (20) zusammenzutreffen.
- Trichter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe (21) von Bohrungen (121) nur für jede der beiden Zigaretten (S) am Ende der Anordnung (SC) der Zigaretten auf der Auflagefläche (20) vorgesehen ist.
- Trichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Reihen (21) von Bohrungen (121) auf der Auflagefläche (20) oder jede von denen sich zumindest teilweise oder im wesentlichen über die gesamte Länge der entsprechenden Zigarette (S) erstreckt.
- Trichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugbohrungen (121) jeder Reihe (21) in entsprechende Rohrleitungen (22) münden, wobei vorgesehen ist, dass alle diese Rohrleitungen (22) mit einer Hauptleitung in Verbindung stehen, die wiederum mit einer Saugöffnung (24) in Verbindung steht.
- Trichter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (20) wechselweise hergestellt sein kann zum wechselweisen Einwirken durch zumindest teilweises Saugen, zumindest teilweises Blasen und zumindest teilweise gleichmäßigen atmosphärischen Druck oder durch zumindest teilweise veränderbaren Saug-und/oder Blasvorgang.
- Trichter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltmittel vorgesehen sind, welche abwechselnd zumindest einige der Bohrungen (121) der Reihen (21) oder alle Bohrungen (121) der Reihen (21) mit einer Vakuumquelle, mit einem atmosphärischen Druck oder mit einer unter Druck stehenden Gas- oder Luftquelle verbinden.
- Trichter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumquelle in Bezug auf die Durchflussrate und Saugleistung veränderbar sein kann und dass Mittel zur fortlaufenden oder stufenweisen Einstellung und Modulation des Saugvorganges unter Berücksichtigung von einem oder mehreren vorbestimmten Werten vorgesehen sind.
- Trichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von zumindest einigen der Bohrungen (121) der Reihen (21) zur Vakuumquelle, zum Luftdruck oder zur Druckluftquelle oder die durch die Vakuumquelle (24) zugeführte Saugleistung mit der Phase des Fallens der Zigaretten (S) auf die Auflagefläche (20), mit der Transportphase und mit der Restphase, in der die Auflagefläche (20) inaktiv ist und mit dem Blasen und Saugen der Luftströmung in den Kanälen (2) synchronisiert ist, wobei der Saugvorgang während der Förderung der Zigaretten vorzugsweise sofort oder in einer fortlaufenden Art verringert oder gestoppt wird und die Druckluft durch die Bohrungen (121) in der Restphase ausgeblasen wird, in der die Auflagefläche (20) inaktiv ist.
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