EP4602690A1 - System - Google Patents

System

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Publication number
EP4602690A1
EP4602690A1 EP23789907.5A EP23789907A EP4602690A1 EP 4602690 A1 EP4602690 A1 EP 4602690A1 EP 23789907 A EP23789907 A EP 23789907A EP 4602690 A1 EP4602690 A1 EP 4602690A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
output
electrical power
construction machine
distribution unit
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23789907.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Huth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putzmeister Engineering GmbH
Original Assignee
Putzmeister Engineering GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Putzmeister Engineering GmbH filed Critical Putzmeister Engineering GmbH
Publication of EP4602690A1 publication Critical patent/EP4602690A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/001—Arrangements for handling faults or abnormalities, e.g. emergencies or contingencies
    • H02J3/0014—Arrangements for handling faults or abnormalities, e.g. emergencies or contingencies for preventing or reducing power oscillations in networks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/111—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0201—Current

Definitions

  • the invention is based on the object of providing an electrically supplied system by means of which an available electrical connection power on a construction site can be used as optimally as possible.
  • the system features an intelligent electrical distribution unit.
  • the distribution unit has an input connection to which a single-phase or multi-phase AC voltage network can be connected.
  • the AC voltage network provides a maximum electrical output.
  • the distribution unit also has at least two output connections.
  • the system also features a partially or fully electric construction machine.
  • the construction machine has an input connection which is intended to be electrically connected to one of the output connections of the distribution unit.
  • the distribution unit is designed to transmit data to the construction machine that indicates which electrical power is currently being output at the other output terminal(s) of the distribution unit.
  • the distribution unit has suitable hardware, for example a current sensor, etc.
  • the data transmission between the construction machine and the distribution unit can be wired and/or wireless.
  • the construction machine is designed to limit its electrical power consumption at its input connection to a value that ensures that the sum of the electrical power output at the output connections of the distribution unit does not exceed the maximum electrical power of the AC voltage network. This ensures that the maximum electrical power of the AC voltage network is not exceeded, which means that overloading of the AC voltage network can be safely avoided.
  • the available electrical connection power is used optimally.
  • the construction machine is designed to select its electrical power consumption at its input terminal such that a sum of the electrical power supplied to the output output connections of the distribution unit corresponds exactly to the maximum electrical power of the AC voltage network, of course only if an electrical power requirement of the construction machine results in the requested power being equal to or greater than the maximum electrical power of the AC voltage network.
  • the construction machine is a slurry pump.
  • the construction machine has an electrically driven hydraulic pump, which is used, for example, among other things, to drive thick material conveying cylinders.
  • the maximum electrical output is 75 kW.
  • the system has a further construction machine that is intended to be connected to the other output connection or connections of the at least two output connections of the distribution unit.
  • the further construction machine can be, for example, a construction crane, etc.
  • connection current or the corresponding connected load for electrical pumping, as the electric drive of the concrete pump is designed for this power. Accordingly, a connector or connection is provided on the construction machine or the concrete pump, which is geometrically and electrically dimensioned for this connected load.
  • Fig. 1 is a schematic view of a construction site with a construction crane and a system according to the invention comprising a distribution unit and a construction machine.
  • Fig. 1 shows schematically a construction site with a construction crane 8 and a system according to the invention comprising a distribution unit 1 and a construction machine in the form of a concrete pump 6.
  • the construction machine 6 has an electrically driven hydraulic pump 11, which serves to supply hydraulic consumers, for example in the form of hydraulic drive cylinders, etc.
  • the distribution unit 1 has an input connection 2 to which an alternating voltage network 3 can be connected as intended, here provided as an example by a construction site power distributor 9 with a single 125 A connection.
  • the alternating voltage network 3 provides a maximum electrical output, here as an example 75 kW corresponding to 125 A.
  • the distribution unit 1 has two output connections 4 and 5.
  • the construction machine 6 has a 125 A input connection 7, which is intended to be connected to one of the output connections 4 or 5 of the distribution unit 1.
  • the construction machine 6 or its 125 A input connection 7 is connected to the output connection 4 of the distribution unit 1 and the construction crane 8 is connected to the output connection 5 of the distribution unit 1.
  • the distribution unit 1 is designed to transmit data to the construction machine 6, which indicate which electrical power or which corresponding current is currently being output to the construction crane 8 at the other output connection 5 of the distribution unit 1.
  • 25 A are output at the construction crane connection 5 as an example.
  • the data transmission between the distribution unit 1 and the construction machine 6 can be wireless and/or wired. In this case, the data transmission takes place via a dedicated data line 10.
  • the construction machine 6 limits its power consumption or the corresponding current consumed to 100 A, so that in total exactly 125 A or 75 kW are drawn from the AC voltage network 3.
  • the AC voltage network 3 can therefore always be used with its maximum connected load if required, with two 125 A connections being available through the distribution unit 1, although the construction site power distributor 9 only provides a single 125 A connection.
  • the distribution unit 1 can also have more than two output connections.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

System (100), aufweisend: eine Verteilereinheit (1), aufweisend: einen Eingangsanschluss (2), an den bestimmungsgemäß ein Wechselspannungsnetz (3) anschließbar ist, wobei das Wechselspannungsnetz (3) eine elektrische Maximalleistung zur Verfügung stellt, und mindestens zwei Ausgangsanschlüsse (4, 5), und eine Baumaschine (6), aufweisend: einen Eingangsanschluss (7), der bestimmungsgemäß mit einem Ausgangsanschluss (4) der mindestens zwei Ausgangsanschlüsse (4, 5) der Verteilereinheit (1) zu verbinden ist, wobei die Verteilereinheit (1) dazu ausgebildet ist, Daten zu der Baumaschine (6) zu übertragen, die anzeigen, welche elektrische Leistung momentan an dem oder den anderen Ausgangsanschlüssen (5) der mindestens zwei Ausgangsanschlüsse (4, 5) der Verteilereinheit (1) ausgegeben wird, und wobei die Baumaschine (6) dazu ausgebildet ist, ihre elektrische Leistungsaufnahme an ihrem Eingangsanschluss (7) auf einen Wert derart zu begrenzen, dass eine Summe der an den mindestens zwei Ausgangsanschlüssen (4, 5) der Verteilereinheit (1) ausgegebenen elektrischen Leistung die elektrische Maximalleistung des Wechselspanungsnetzes (3) nicht überschreitet.

Description

System
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch versorgtes System zur Verfügung zu stellen, mittels dem eine verfügbare elektrische Anschlussleistung auf einer Baustelle möglichst optimal genutzt werden kann.
Das System weist eine intelligente elektrische Verteilereinheit auf.
Die Verteilereinheit weist einen Eingangsanschluss auf, an den bestimmungsgemäß ein einphasiges oder mehrphasiges Wechselspannungsnetz anschließbar ist. Das Wechselspannungsnetz stellt eine elektrische Maximalleistung zur Verfügung.
Die Verteilereinheit weist weiter mindestens zwei Ausgangsanschlüsse auf.
Das System weist weiter eine teil- oder vollelektrische Baumaschine auf.
Die Baumaschine weist einen Eingangsanschluss auf, der bestimmungsgemäß mit einem der Ausgangsanschlüsse der Verteilereinheit elektrisch zu verbinden ist.
Die Verteilereinheit ist dazu ausgebildet, Daten zu der Baumaschine zu übertragen, die anzeigen, welche elektrische Leistung momentan an dem oder den anderen Ausgangsanschlüssen der Verteilereinheit ausgegeben wird. Zur Erfassung, welche elektrische Leistung momentan an dem oder den anderen Ausgangsanschlüssen der Verteilereinheit ausgegeben wird, weist die Verteilereinheit geeignete Hardware auf, beispielsweise einen Stromsensor, usw. Die Datenübertragung zwischen Baumaschine und Verteilereinheit kann drahtgebunden und/oder drahtlos erfolgen.
Die Baumaschine ist dazu ausgebildet, ihre elektrische Leistungsaufnahme an ihrem Eingangsanschluss auf einen Wert zu begrenzen, der sicherstellt, dass eine Summe der an den Ausgangsanschlüssen der Verteilereinheit ausgegebenen elektrischen Leistung die elektrische Maximalleistung des Wechselspanungsnetzes nicht überschreitet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die elektrische Maximalleistung des Wechselspanungsnetzes nicht überschritten wird, womit eine Überlastung des Wechselspanungsnetzes sicher vermeidbar ist. Andererseits wird die zur Verfügung stehende elektrische Anschlussleistung optimal genutzt.
In einer Ausführungsform ist die Baumaschine dazu ausgebildet, ihre elektrische Leistungsaufnahme an ihrem Eingangsanschluss derart zu wählen, dass eine Summe der an den Aus- gangsanschlüssen der Verteilereinheit ausgegebenen elektrischen Leistung der elektrischen Maximalleistung des Wechselspanungsnetzes genau entspricht, selbstverständlich nur dann, wenn ein elektrischer Leistungsbedarf der Baumaschine dazu führt, dass die angeforderte Leistung gleich wie oder größer als die elektrische Maximalleistung des Wechselspanungsnetzes ist.
In einer Ausführungsform ist die Baumaschine eine Dickstoffpumpe.
In einer Ausführungsform weist die Baumaschine eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe auf, die beispielsweise unter anderem zum Antreiben von Dickstoff-Förderzylindern dient.
In einer Ausführungsform beträgt die elektrische Maximalleistung 75 kW.
In einer Ausführungsform weist das System eine weitere Baumaschine auf, die bestimmungsgemäß mit dem oder den anderen Ausgangsanschlüssen der mindestens zwei Ausgangsanschlüsse der Verteilereinheit zu verbinden ist bzw. verbunden ist. Die weitere Baumaschine kann beispielsweise ein Baukran, usw. sein.
Elektrisch betriebene Betonpumpen benötigen zum elektrischen Pumpen derzeit bis zu 125 A Anschlussstrom bzw. entsprechende Anschlussleistung, da ein elektrischer Antrieb der Betonpumpe auf diese Leistung ausgelegt ist. Entsprechend ist ein Steckverbinder bzw. Anschluss an der Baumaschine bzw. der Betonpumpe vorgesehen, der für diese Anschlussleistung geometrisch und elektrisch dimensioniert ist.
Auf Baustellen, die mit 125 A Versorgung ausgestattet sind, ist in der Regel nur ein einzelner 125 A Anschluss vorhanden. Befindet sich auf Baustellen ein Baukran, ist dieser häufig an den einzigen 125 A Anschluss angeschlossen. Die Baumaschine bzw. Betonpumpe kann dann nicht mehr an den125 A Anschluss angeschlossen werden.
Erfindungsgemäß ist eine Verteilerdose bzw. Verteilereinheit vorgesehen, die mindestens zwei 125 A-Anschlüsse bzw. Steckdosen bereitstellt: ein Anschluss ist beispielsweise für den Baukran vorgesehen und der andere Anschluss ist für die Baumaschine vorgesehen. In der Verteilereinheit ist beispielsweise eine Strommesseinrichtung vorgesehen, die einen Strom misst, der vom Baukran momentan aufgenommen wird. Dieser gemessene Strom-Wert wird an die Baumaschine bzw. deren Steuereinrichtung übertragen, wobei die Baumaschine in Folge ihre Leistungsaufnahme so weit reduziert, dass die Stromgrenze von 125 A nicht überschritten wird. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Hierbei zeigt:
Fig. 1 hoch schematisch eine Baustelle mit einem Baukran und einem erfindungsgemäßen System aufweisend eine Verteilereinheit und eine Baumaschine.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Baustelle mit einem Baukran 8 und einem erfindungsgemäßen System aufweisend eine Verteilereinheit 1 und eine Baumaschine in Form einer Betonpumpe 6.
Die Baumaschine 6 weist eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe 11 auf, die zur Versorgung hydraulischer Verbraucher dient, beispielsweise in Form von hydraulischen Antriebszylindern, usw.
Die Verteilereinheit 1 weist einen Eingangsanschluss 2 auf, an den bestimmungsgemäß ein Wechselspannungsnetz 3 anschließbar ist, hier exemplarisch bereitgestellt durch einen Baustromverteiler 9 mit einem einzelnen 125 A Anschluss. Das Wechselspannungsnetz 3 stellt eine elektrische Maximalleistung zur Verfügung, hier exemplarisch 75 kW entsprechend 125 A.
Die Verteilereinheit 1 weist zwei Ausgangsanschlüsse 4 und 5 auf.
Die Baumaschine 6 weist einen 125 A Eingangsanschluss 7 auf, der bestimmungsgemäß mit einem der Ausgangsanschlüsse 4 oder 5 der Verteilereinheit 1 zu verbinden ist. Vorliegend ist die Baumaschine 6 bzw. deren 125 A-Eingangsanschluss 7 mit dem Ausgangsanschluss 4 der Verteilereinheit 1 verbunden und der Baukran 8 ist mit dem Ausgangsanschluss 5 der Verteilereinheit 1 verbunden.
Die Verteilereinheit 1 ist dazu ausgebildet, Daten zu der Baumaschine 6 zu übertragen, die anzeigen, welche elektrische Leistung bzw. welcher entsprechende Strom momentan an dem anderen Ausgangsanschluss 5 der Verteilereinheit 1 an den Baukran 8 ausgegeben wird. Vorliegend werden am Baukran-Anschluss 5 exemplarisch 25 A ausgegeben.
Die Datenübertragung zwischen Verteilereinheit 1 und Baumaschine 6 kann drahtlos und/oder drahtgebunden erfolgen. Vorliegend erfolgt die Datenübertragung exemplarisch über eine dedizierte Datenleitung 10.
Die Baumaschine 6 ist dazu ausgebildet, ihre elektrische Leistungsaufnahme an ihrem Eingangsanschluss 7 auf einen Wert derart zu begrenzen, dass eine Summe der an den zwei Aus- gangsanschlüssen 4 und 5 der Verteilereinheit 1 ausgegebenen elektrischen Leistung die elektrische Maximalleistung des Wechselspanungsnetzes 3 nicht überschreitet.
Vorliegend begrenzt die Baumaschine 6 ihre Leistungsaufnahme bzw. den entsprechend aufgenommenen Strom auf 100 A, so dass in Summe aus dem Wechselspannungsnetz 3 genau 125 A bzw. 75 kW entnommen werden.
Erfindungsgemäß lässt sich somit der Wechselspanungsnetz 3 bei Bedarf immer mit seiner maximalen Anschlussleistung nutzen, wobei durch die Verteilereinheit 1 zwei 125 A Anschlüsse zur Verfügung stehen, obwohl der Baustromverteiler 9 lediglich einen einzelnen 125 A Anschluss zur Verfügung stellt.
Es versteht sich, dass die Verteilereinheit 1 auch mehr als zwei Ausgangsanschlüsse aufweisen kann.

Claims

Patentansprüche System (100), aufweisend: eine Verteilereinheit (1), aufweisend: einen Eingangsanschluss (2), an den bestimmungsgemäß ein Wechselspannungsnetz (3) anschließbar ist, wobei das Wechselspannungsnetz (3) eine elektrische Maximalleistung zur Verfügung stellt, und mindestens zwei Ausgangsanschlüsse (4, 5), und eine Baumaschine (6), aufweisend: einen Eingangsanschluss (7), der bestimmungsgemäß mit einem Ausgangsanschluss (4) der mindestens zwei Ausgangsanschlüsse (4, 5) der Verteilereinheit (1) zu verbinden ist, wobei die Verteilereinheit (1) dazu ausgebildet ist, Daten zu der Baumaschine (6) zu übertragen, die anzeigen, welche elektrische Leistung momentan an dem oder den anderen Ausgangsanschlüssen (5) der mindestens zwei Ausgangsanschlüsse (4, 5) der Verteilereinheit (1) ausgegeben wird, und wobei die Baumaschine (6) dazu ausgebildet ist, ihre elektrische Leistungsaufnahme an ihrem Eingangsanschluss (7) auf einen Wert derart zu begrenzen, dass eine Summe der an den mindestens zwei Ausgangsanschlüssen (4, 5) der Verteilereinheit (1) ausgegebenen elektrischen Leistung die elektrische Maximalleistung des Wechselspanungsnetzes (3) nicht überschreitet. System (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Baumaschine (6) dazu ausgebildet ist, ihre elektrische Leistungsaufnahme an ihrem Eingangsanschluss (7) derart zu wählen, dass eine Summe der an den mindestens zwei Ausgangsanschlüssen (4, 5) der Verteilereinheit (1) ausgegebenen elektrischen Leistung der elektrischen Maximalleistung des Wechselspanungsnetzes (3) genau entspricht, falls ein elektrischer Leistungsbedarf der Baumaschine (6) gleich wie oder größer als die elektrische Maximalleistung des Wechselspanungsnetzes (3) ist. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baumaschine (6) eine Dickstoffpumpe ist. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baumaschine (6) eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe (11) aufweist. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maximalleistung 75 kW beträgt. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine weitere Baumaschine (8) aufweist, die bestimmungsgemäß mit dem oder den anderen Ausgangsanschlüssen (5) der mindestens zwei Ausgangsanschlüsse (4, 5) der Verteilereinheit (1) zu verbinden ist.
EP23789907.5A 2022-10-13 2023-10-11 System Pending EP4602690A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022210817.5A DE102022210817A1 (de) 2022-10-13 2022-10-13 System
PCT/EP2023/078246 WO2024079213A1 (de) 2022-10-13 2023-10-11 System

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EP23789907.5A Pending EP4602690A1 (de) 2022-10-13 2023-10-11 System

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EP (1) EP4602690A1 (de)
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KR (1) KR20250086718A (de)
DE (1) DE102022210817A1 (de)
WO (1) WO2024079213A1 (de)

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DE102015211196A1 (de) 2015-06-18 2016-12-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Reduzierung einer von einem Energieversorgungssystem zu tragenden Gesamtlast ein oder mehrerer Arbeitsmaschinen
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DE102022210817A1 (de) 2024-04-18
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