EP3622243A1 - Führungsbandintegraler obturator am artilleriegeschoss - Google Patents

Führungsbandintegraler obturator am artilleriegeschoss

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EP3622243A1
EP3622243A1 EP18713666.8A EP18713666A EP3622243A1 EP 3622243 A1 EP3622243 A1 EP 3622243A1 EP 18713666 A EP18713666 A EP 18713666A EP 3622243 A1 EP3622243 A1 EP 3622243A1
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EP
European Patent Office
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obturator
spin
projectile
guide
guide strip
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Application number
EP18713666.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3622243B1 (de
Inventor
Alexander Paesch
Ole Dau
Alfons Sackarndt
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Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Waffe Munition GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B14/00—Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
    • F42B14/02—Driving bands; Rotating bands
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B14/00—Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels

Definitions

  • the invention relates to a spin-stabilized projectile, in particular an artillery projectile with a guide band and with a sealing tape, an obturator.
  • An obturator has the function of a sealing ring, in which only under appropriate pressurization whose full sealing performance is achieved.
  • the technical requirements for such a component are predetermined and binding.
  • An artillery projectile with a guide strip pressed into an annular groove of the projectile casing is shown in DE 669 858.
  • An artillery ammunition is known from EP 2 529 180 B1, which has a guide band at the rear, which is designed in several parts.
  • the partial guide bands are incorporated in separate dovetail grooves, such that the partial guide bands directly adjoin one another. As a result, the centrifugal forces occurring are better distributed.
  • the partial guide bands are designed to allow the material to flow during the tube pass.
  • a sealing ring of DE 20 2014 005 442 U1 is arranged on the rear side of the guide band and held in an outer groove of the projectile casing.
  • a spin-stabilized artillery projectile is known from DE 198 55 536 A1, which has a metallic guide strip and a sealing ring arranged on the rear side of the guide strip for transmitting the twist to the projectile.
  • the sealing ring is designed as a metal ring, which is arranged in an annular groove of the projectile that they rotate freely with respect to the projectile can.
  • a spin-stabilized carrier projectile with a metallic guide band and a plastic sealing ring located behind it for complete sealing is known.
  • an attachment ring made of plastic is arranged in the weft direction.
  • the attachment ring includes an end-side support surface which rests in the axial rearward direction on a parallel end face of the guide band. The separation of the Ansetzringes done by at least one arranged in the lateral region longitudinal slot immediately when leaving the gun barrel.
  • a spin stabilized artillery projectile with a metallic guide band and a sealing ring made of plastic describes the DE 198 55 535 A1.
  • the guide tape has, viewed in the direction of the longitudinal axis of the projectile, at least one annular groove in which the sealing ring is arranged and is connected to the projectile wall positively and or non-positively. A mechanical damage or destruction or stripping of the sealing ring should thereby be reliably prevented, does not adversely affect its sealing function.
  • the present invention is based on the idea to reverse the disadvantage of the known solutions in an advantage.
  • Complete detachment of the sealing ring or obturator is expressly desired according to the invention.
  • a design interpretation of an interface between a trailing edge of a guide band and a front edge of an obturator or sealing ring is made, which favors a complete detachment of the obturator after the mouth passage.
  • the obturator according to the invention becomes an integral part of a guide band.
  • the function of the obturator is firmly integrated into the guide band structure. A non-positive or positive connection with the projectile wall does not take place.
  • the obturator is preferably made of plastic, for example polyamide.
  • the projectile has a guide band or a guide band structure, which consists of a single or individual pressed or welded ring (s).
  • the positioning of the obturator takes place in at least one groove or compensating groove in the guide band or the guide band structure.
  • the compensating groove in the guide band or the compensating grooves in the guide band structure are preferably centered, or at least such that during the passage through the tube, the rearwardly orienting guide band material pushes the obturator / sealing ring out of the compensation groove backwards or upwards.
  • the compensation groove is preferably trapezoidal in section, preferably isosceles. Pointing to the projectile, the compensation groove has a narrower surface than the barrel, resulting in the trapezoidal shape. This trapezoidal shape promotes the detachment of the obturator or sealing ring during the pipe run. During pipe passage, the sealing ring is pushed outwards or upwards out of the compensation groove like an O-ring by the rearwardly orienting guide strip material. This action leads to a sealing effect during the pipe passage. The obturator / seal as a single part itself is no longer available. There remains only a gas slip reducing element in the guide band to keep the pressure and the resulting speed scatters as low as possible. A centrifugal force-induced release after passage of the mouth is greatly simplified by the trapezoidal shape.
  • the compensating groove can also be rectangular or square on average.
  • the plastic ring or sealing ring as an integral function-relevant part of the projectile is much more robust and störunan intuitioner. Even untrained users recognize clearly that the plastic ring does not serve as protection of the guide band, since the plastic ring is not placed on the guide belt but in this.
  • the guide material displaced rearwardly at the tube passage collides selectively with the sealing ring material in the guide band compensation groove, because this collision raises the sealing metric while additionally pressing against the tube wall in an extremely sealing manner.
  • the guide band contains, viewed in the direction of a longitudinal axis (3) of the projectile, at least one compensation groove.
  • the at least one obturator is arranged in the at least one compensation groove of the guide band.
  • the cross section of the compensation groove is preferably trapezoidal, but may also be rectangular or square.
  • This invention is also advantageous in that it is simple and straightforward.
  • the solution is robust against external influences. Remaining plastic remnants on the projectile are avoided when performing the task as an obturator.
  • the figure shows the cross section of a spin-stabilized artillery projectile 1 according to the invention in the region of a guide strip 2, for example made of brass.
  • the guide tape 2 is - seen in the direction of a longitudinal axis 3 of the projectile 1 - in the present embodiment of at least two guide belt parts 4, 5 together.
  • the guide band is in two parts, it usually consists of two materials, for example brass and / or iron. These guide strip parts 4, 5 are introduced into respective grooves 6, 7 in the projectile 1. These grooves 6, 7 preferably have a dovetail shape.
  • the guide band 2 can also be made in one piece. Welding of the guide strip 2 (4, 5) is also possible.
  • a compensation groove 8, 9 In the guide band parts 4, 5 is introduced in each case a compensation groove 8, 9.
  • This compensation groove 8, 9 has in section Favor a trapezoidal shape.
  • the narrow side 10 Smaller area
  • the wider side 1 1 (larger area) concludes with the guide belt parts 4, 5, preferably without overhang and thus flush with the surface.
  • each preferably made of plastic sealing ring or obturator 12, 13 is arranged.
  • the shape of the obturator 12, 13 is adapted to the associated compensation groove 8, 9.
  • the obturator 12, 13 is pushed outwards or upwards out of the compensation groove 8, 9 by the rearwardly orienting guide band material of the guide band parts. During the pipe run, these seal off.
  • the metallic guide band area behind the positioning of the obturator 12, 13 shears it off, so that the obturator 12, 13 with exit of the artillery projectile 1 from the weapon barrel is no longer part of the guide band 2 (4, 5).

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1) mit wenigstens einem Führungsband (2) und wenigstens einem Obturator (12, 13), wobei das Führungsband (2) mindestens eine Ausgleichsnut (8, 9) enthält, und wobei der wenigstens eine Obturator (12, 13) in der Ausgleichsnut (8, 9) des Führungsbandes (2) angeordnet ist. Der Querschnitt der Ausgleichsnut (8, 9) ist bevorzugt trapezförmig, kann aber auch rechteckig oder quadratisch sein. Dadurch wird ein vollständiges Ablösen des Obturators (12,13) erreicht, Rückstände werden vermieden.

Description

BESCHREIBUNG
Führungsbandintegraler Obturator am Artilleriegeschoss
Die Erfindung betrifft ein drallstabilisiertes Geschoss, insbesondere ein Artilleriegeschoss mit einem Führungsband und mit einem Dichtungsband, einem Obturator.
Ein Obturator hat die Funktion eines Dichtringes, bei welchem erst unter entsprechender Druckbeaufschlagung dessen volle Dichtleistung erreicht wird. Die technischen Anforderungen an ein derartiges Bauteil sind vorgegeben und bindend.
Beim Rohrdurchgang erfolgt infolge der Designgegebenheiten eine temporär formschlüssige Verbindung aus rückwärtig verdrängtem Führungsbandmaterial mit einem Obturator(-ring). Diese Formschlüssigkeit wird aber zumeist, primär durch jene bei Mündungsdurchgang wirksam werdende Zentrifugalkraft, sodann mechanisch aufgehoben, was aber insbesondere bei kleiner Ladung und unter Gebrauchsecktemperatur nicht ausreichend zuverlässig geschieht. Dieses kann teilweise zu erheblichen Einbußen in der Treffgenauigkeit führen.
Die Störanfälligkeit der bekannten Lösungen im automatischen Munitionsfluss (beim Ladevorgang) ist signifikant. Es treten hierbei Obturator(-ring) - Beschädigungen bis hin zum Abriss des Obturators auf. Nachteilig ist, dass die hieraus hervorgehenden losen Fragmente des Obturators die Geschützmechanik zur Blockade bringen können. Auch im manuellen Munitionsfluss, vor dem Ladevorgang, treten ebenso häufig Vorschädigungen des Obturators auf. Hier liegt die Ursache oftmals darin, dass, wenn ein Führungsbandschutzring entfernt wird, dabei auch der Obturator negativ beeinflusst werden kann.
Ein Artilleriegeschoss mit einem in eine Ringnut des Geschossmantels eingepressten Führungsband zeigt die DE 669 858. Aus der EP 2 529 180 B1 ist eine Artilleriemunition bekannt, die heckseitig ein Führungsband aufweist, das mehrteilig ausgebildet ist. Die Teil-Führungsbänder sind in separaten Schwalbenschwanznuten eingebracht, derart, dass die Teil-Führungsbänder sich direkt aneinander anschließen. Dadurch werden die auftretenden Zentrifugalkräfte besser verteilt. Die Teil-Führungsbänder sind so gestaltet, dass ein Fließen des Materials während der Rohrdurchlaufs ermöglicht wird.
Ein Dichtring der DE 20 2014 005 442 U1 ist heckseitig vom Führungsband angeordnet und in einer Außennut der Geschosshülle gehalten.
Aus der DE 198 55 536 A1 ist ein drallstabilisiertes Artilleriegeschoss bekannt, dass zur Übertragung des Dralls auf das Geschoss ein metallisches Führungsband und ein heckseitig von dem Führungsband abgeordneten Dichtring aufweist. Um eine Beschädigung oder Zerstörung bzw. ein Abreißen des Dichtringes beim Einführen des Geschosses in den Ladungsraum der entsprechenden Waffe sicher zu verhindern, ist der Dichtungsring als Metallring ausgeführt, welcher derart in einer Ringnut des Geschosses angeordnet ist, dass dieser sich gegenüber dem Geschoss frei drehen kann. Diese Lösung hat sich in der Praxis bewährt. Alternativen sind aber immer wünschenswert.
Aus der DE 40 00 167 C2 ist ein drallstabilisiertes Trägergeschoss mit einem metallischen Führungsband und einem dahinter befindlichen Dichtring aus Kunststoff zur vollständigen Abdichtung bekannt. Vor dem metallischen Führungsband ist in Schussrichtung ein Ansetzring aus Kunststoff angeordnet. Der Ansetzring enthält eine stirnseitige Stützfläche, die in axialer nach hinten weisender Richtung an einer parallelen Stirnfläche des Führungsbandes anliegt. Die Trennung des Ansetzringes erfolgt durch mindestens einen im Mantelbereich angeordneten Längsschlitz unmittelbar beim Verlassen des Waffenrohres.
Ein drallstabilisiertes Artilleriegeschoss mit einem metallischen Führungsband und einem aus Kunststoff bestehenden Dichtring beschreibt die DE 198 55 535 A1 . Das Führungsband weist, in Richtung der Längsachse des Geschosses gesehen, mindestens eine Ringnut auf, in der der Dichtring angeordnet ist und mit der Geschosswand form- und oder kraftschlüssig verbunden ist. Eine mechanische Beschädigung oder Zerstörung bzw. ein Abstreifen des Dichtringes soll dadurch sicher verhindert werden, seine abdichtende Funktion nicht negativ beeinflusst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, den Nachteil der bekannten Lösungen in einen Vorteil umzukehren. Ein vollständiges Ablösen des Dichtringes bzw. Obturators ist erfindungsgemäß ausdrücklich erwünscht. Dazu wird eine Designauslegung einer Schnittstelle zwischen einer Hinterkante eines Führungsbands und einer Vorderkante eines Obturators bzw. Dichtrings vorgenommen, die ein vollständiges Ablösen des Obturators nach dem Mündungsdurchgang begünstigt. Der Obtu- rator wird erfindungsgemäß integraler Bestandteil eines Führungsbandes. Die Funktion des Obturators wird fest in die Führungsbandstruktur hinein integriert. Eine kraft- oder formschlüssige Verbindung mit der Geschosswand erfolgt nicht. Der Obturator besteht bevorzugt aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyamid.
Das Geschoss weist ein Führungsband bzw. eine Führungsbandstruktur auf, die aus einem oder einzelnen aufgepressten oder aufgeschweißten Ring(en) besteht. Die Positionierung des Obturators erfolgt in wenigstens einer Nut bzw. Ausgleichsnut im Führungsband bzw. der Führungsbandstruktur. Die Ausgleichsnut im Führungsband bzw. die Ausgleichsnuten in der Führungsbandstruktur sind bevorzugt mittig, zumindest aber derart, dass beim Rohrdurchgang das sich rückwärtig orientierende Führungsbandmaterial den Obturator / den Dichtring aus der Ausgleichnut heraus nach hinten bzw. nach oben drückt.
Die Ausgleichsnut ist im Schnitt bevorzugt trapezförmig, vorzugsweise gleichschenklig. Zum Geschoss weisend besitzt die Ausgleichsnut eine schmalere Fläche als zum Waffenrohr, wodurch sich die Trapezform ergibt. Diese Trapezform begünstigt das Ablösen des Obturators bzw. Dichtungsrings während des Rohrdurchlaufs. Beim Rohrdurchgang wird durch das sich rückwärtig orientierende Führungsbandmaterial der Dichtring wie ein O-Ring aus der Ausgleichsnut heraus nach hinten bzw. nach oben gedrückt. Diese Aktion führt zu einer Dichtwirkung während des Rohrdurchgangs. Der Obturator / Dichtring als Einzelteil selbst ist nicht mehr vorhanden. Es verbleibt nur ein gasschlupfreduzierendes Element im Führungsband, um den Druck und die daraus resultierenden Geschwindigkeitsstreuungen möglichst gering zu halten. Ein fliehkraftbedingtes Herauslösen nach Mündungsdurchgang wird durch die Trapezform stark vereinfacht.
Die Ausgleichsnut kann im Schnitt aber auch rechteckig bzw. quadratisch sein.
Überschüssiges Material führt zu keinem aerodynamisch negativ relevanten Überstand, d.h., des Materials, welches aus einer Obturatornut heraussteht und die Aerodynamik negativ beeinflusse da der metallische Führungsbandbereich hinter der Positionierung des Kunststoffrings wie eine Schneidmatrize einwirkt und den Dichtring flächig abschert oder sogar abstreift. Als metallisches Material kommt bevorzugt Messing und / oder Eisen zum Einsatz. Kupfer hat sich aber auch bewährt. Durch eine entsprechende Auslegung der Einstichtiefe der Ausgleichsnut im Führungsband bzw. in der Führungsbandstruktur und damit des Dichteinsatzes wird erreicht, dass nach dem Rohrdurchgang durch das Zug-Feld-Profil keine Fragmente des Kunststoffringes verbleiben, da diese in der Scher- und Verformungsebene des Zug-Feld-Profils gewollt vollständig aufgebraucht werden.
Der Kunststoffring bzw. Dichtring als integraler funktionsrelevanter Bestandteil des Geschosses ist wesentlich robuster und störunanfälliger. Auch ungeschulte Anwender erkennen eindeutig, dass der Kunststoff ring nicht als Schutz des Führungsbandes dient, da der Kunststoffring nicht auf dem Führungsband sondern in diesem eingebracht ist. Das rückwärtig bei Rohrdurchgang verdrängte Führungsmaterial kollidiert gezielt mit dem Dichtringmaterial in der Führungsband -Ausgleichsnut, weil diese Kollision das Dichtmetrial dabei anhebt und zusätzlich extrem dichtend gegen die Rohrwandung gepresst wird.
Vorgeschlagen wird ein drallstabilisiertes Artilleriegeschoss mit einem Führungsband und wenigstens einem Obturator. Das Führungsband enthält, in Richtung einer Längsachse (3) des Geschosses gesehen, mindestens eine Ausgleichsnut. Der wenigstens eine Obturator in der mindestens einen Ausgleichsnut des Führungsbandes angeordnet. Der Querschnitt der Ausgleichsnut ist bevorzugt trapezförmig, kann aber auch rechteckig oder quadratisch sein. Dadurch wird ein vollständiges Ablösen des Obturators erreicht, Rückstände vermieden.
Diese Erfindung zeichnet sich auch dadurch vorteilhaft aus, dass sie einfach und unkompliziert ist. Die Lösung ist robust gegenüber äußeren Einflüssen. Verbleibende Kunststoffreste am Geschoss werden vermieden bei Erfüllung der Aufgabe als Obturator.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Die Figur zeigt den Querschnitt eines erfindungsgemäßen drallstabilisierten Artilleriegeschosses 1 im Bereich eines beispielsweise aus Messing bestehenden Führungsbandes 2.
Das Führungsband 2 setzt sich - in Richtung einer Längsachse 3 des Geschosses 1 gesehen - in der vorliegenden Ausführung aus wenigstens zwei Führungsbandteilen 4, 5 zusammen.
Ist das Führungsband zweiteilig, besteht es in der Regel aus zwei Materialen, beispielsweise aus Messing und / oder Eisen. Diese Führungsbandteile 4, 5 sind in jeweilige Nuten 6, 7 im Geschoss 1 eingebracht. Diese Nuten 6, 7 weisen bevorzugt eine Schwalbenschwanzform auf.
Das Führungsband 2 kann auch einteilig ausgeführt sein. Ein Aufschweißen des Führungsbandes 2 (4, 5) ist gleichfalls möglich.
In den Führungsbandteilen 4, 5 eingebracht ist jeweils eine Ausgleichnut 8, 9. Diese Ausgleichnut 8, 9 weist im Schnitt bevorzug eine Trapezform auf. Die schmale Seite 10 (kleinere Fläche) ist in Richtung Geschosslängsachse 3 weisend. Die breitere Seite 1 1 (größere Fläche) schließt mit den Führungsbandteilen 4, 5 ab, bevorzugt ohne Überstand und damit oberflächig bündig.
In den Ausgleichnuten 8, 9 ist jeweils aus bevorzugt Kunststoff bestehender Dichtring bzw. Obturator 12, 13 angeordnet. Die Form des Obturators 12, 13 ist der zugehörigen Ausgleichsnut 8, 9 angepasst.
Beim Rohrdurchgang wird durch das sich rückwärtig orientierende Führungsbandmaterial der Führungsbandteile der Obturator 12, 13 wie ein O-Ring aus der Ausgleichsnut 8, 9 heraus nach hinten bzw. nach oben gedrückt. Während des Rohrdurchlaufs dichten diese ab. Der metallische Führungsbandbereich hinter der Positionierung des Obturators 12, 13 schert diesen ab, sodass der Obturator 12, 13 mit Austritt des Artilleriegeschosses 1 aus dem Waffenrohr nicht mehr Bestandteil des Führungsbandes 2 (4, 5) ist.

Claims

Patentansprüche
Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) mit einem Führungsband (2) und wenigstens einem Obturator (12, 13), dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsband (2), in Richtung einer Längsachse (3) des Geschosses (1 ) gesehen, mindestens eine Ausgleichsnut (8, 9) enthält, und wobei der wenigstens eine Obturator (12, 13) in der Ausgleichsnut (8, 9) des Führungsbandes (2) angeordnet ist.
Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ausgleichsnut (8, 9) trapezförmig, rechteckig oder quadratisch sein kann.
Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ausgleichsnut (8, 9) ein gleichschenkliges Trapez ist.
Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ausgleichsnute (8, 9) im Führungsband (2) vorhanden sind.
Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsband (2) aus wenigstens zwei Führungsbandteilen (4, 5) besteht.
Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Führungsbandteil (4, 5) eine Ausgleichsnut (8, 9) umfasst.
Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsband (2) bzw. die Führungsbandteile (4, 5) in Nuten (6, 7) des Geschosses (1 ) eingebracht sind, die bevorzugt eine Schwalbenschanzform besitzen.
Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsband (2) bzw. die Führungsbandteile (4, 5) angeschweißt oder angelötet sind.
Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsbandmaterial Messing und / oder Eisen ist.
10. Drallstabilisiertes Artilleriegeschoss (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Obturators (12, 13) Kunststoff, bevorzugt Polyamid, ist.
EP18713666.8A 2017-05-12 2018-03-27 Führungsbandintegraler obturator am artilleriegeschoss Active EP3622243B1 (de)

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EP (1) EP3622243B1 (de)
AU (1) AU2018264592B2 (de)
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ES (1) ES2914864T3 (de)
IL (1) IL270254B (de)
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