ES2207972T3 - Valvula de cierre de plastico y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents

Valvula de cierre de plastico y procedimiento para su fabricacion.

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ES2207972T3 ES99955864T ES99955864T ES2207972T3 ES 2207972 T3 ES2207972 T3 ES 2207972T3 ES 99955864 T ES99955864 T ES 99955864T ES 99955864 T ES99955864 T ES 99955864T ES 2207972 T3 ES2207972 T3 ES 2207972T3
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Abstract

Procedimiento para la fabricación de una válvula de cierre para tuberías con una carcasa (1) hecha de plástico que presenta dos racores de empalme (2), en el que un elemento de cierre (3) que se puede ajustar a través de una unidad de accionamiento entre una posición de paso y una posición de cierre está alojado al menos por medio de anillos de rodamiento (4) y anillos de obturación (5), en el que una parte interior que presenta el elemento de cierre (3), los anillos de rodamiento y obturadores (4, 5), un manguito del rodamiento (8) y una pieza intercalada (6), en estado premontado, es recubierta por extrusión para la conformación de la carcasa (1) usando un medio adhesivo con plástico, caracterizado por las siguientes etapas del procedimiento: a) Generación de una pieza de bloqueo que conforme fundamentalmente la forma exterior de la pieza intercalada (6) y la forma interior de la carcasa (1) en la región de la pieza intercalada (6) a partir de plástico por medio de moldeado por inyección; b) Proyección e inyección de un plástico que conforme la pieza intercalada (6) sobre la pieza de bloqueo generada en la etapa a) del procedimiento, o en su interior, conformando al mismo tiempo una unión por soldadura de fusión entre el plástico de la pieza de bloqueo y el material de la pieza intercalada (6); c) Montaje de la parte interior de la válvula de cierre formada por el elemento de cierre (3), los anillos de rodamiento (4), los anillos de obturación (5), el manguito del rodamiento (8) y la pieza intercalada (6) (junto con la pieza de bloqueo), e introducción de la parte interior en un molde de inyección, d) Recubrimiento por extrusión de la parte interior premontada en la etapa c) del procedimiento con plástico conformando al mismo tiempo una unión por soldadura de fusión entre el plástico de la pieza de bloqueo que conforma al menos parcialmente la forma interior de la carcasa (1) y el material de la carcasa (1).

Description

Válvula de cierre de plástico y procedimiento para su fabricación.
La invención trata de un procedimiento para la fabricación de una válvula de cierre para tuberías con una carcasa hecha de plástico que presenta dos racores de empalme, en el que un elemento de cierre que se puede ajustar a través de una unidad de accionamiento entre una posición de paso y una posición de cierre está alojado al menos por medio de anillos de rodamiento y anillos de obturación, en el que una parte interior que presenta el elemento de cierre, los anillos de rodamiento y obturadores, un manguito del rodamiento y una pieza intercalada, en estado premontado, es recubierta por extrusión para la conformación de la carcasa usando un medio adhesivo con plástico. Además, la invención trata de una válvula de cierre fabricada según este procedimiento.
Un procedimiento de este tipo para la fabricación de una válvula de cierre se conoce por ejemplo del documento DE 44 42 979 A1. En este conocido procedimiento, en una primera etapa del procedimiento se recubren por extrusión con un recubrimiento de plástico, en primer lugar, las bolas así como parcialmente el árbol de la palanca de mando así como la parte inferior del cuello del eje. En el siguiente paso de trabajo se dispone una pieza intercalada elástica en la parte exterior del revestimiento de plástico fabricado en el primer paso entre las regiones de las bridas, y en el siguiente paso de trabajo se proyecta una capa de plástico en la carcasa de la válvula sobre el revestimiento provisto de la pieza intercalada elástica. Este procedimiento para la fabricación de una carcasa de plástico para una válvula de cierre es muy costoso, puesto que se ha de fabricar una carcasa de la válvula completa de dos partes de plástico. La pieza intercalada elástica usada sirve para provocar una separación entre el revestimiento interior y la carcasa exterior de la válvula, mientras que en el exterior de la región de la pieza intercalada elástica, los dos plásticos del revestimiento interior y la carcasa exterior de la válvula están unidos entre sí por el material. En particular, a través de la conformación de la carcasa de la válvula completa de dos partes, compuesta por un revestimiento interior y un revestimiento exterior, este procedimiento conocido apenas se usa de modo rentable.
Otro procedimiento para la fabricación de una válvula de bola con una carcasa hecha de plástico se conoce del documento EP-0 575 643-B1. En este procedimiento conocido, para la generación de la carcasa de plástico, la parte interior premontada en estado premontado se introduce en un molde de inyección que genera la forma exterior de la carcasa y la sección de paso de los racores de empalme, y a continuación se recubre de plástico por extrusión. Este tipo de fabricación de la carcasa de plástico en el que toda la válvula se divide en una parte exterior y en una parte interior se ha acreditado totalmente en la práctica. A través de la división en la pieza interior premontada y la pieza exterior sobre la que se ha de proyectar una capa, en el enfriamiento de la carcasa generada en el molde de inyección se fuerza una contracción de las dos piezas de la carcasa de modo relativo entre sí, y se evita una contracción de la carcasa de modo radial hacia el interior, lo que llevaría consigo un atascamiento de la bola de la válvula en la carcasa.
En particular, en el uso de una válvula de cierre fabricada de esta manera en tuberías con un gran diámetro de los racores de empalmes y con altas presiones de transporte en las tuberías, en particular en el uso como válvula de cierre de gas, en la práctica puede suceder que a pesar de la válvula de cierre cerrada se produzca una perdida en la válvula de cierre debido a que el medio que se ha de bloquear sale a presión entre la parte interior y la parte exterior, es decir, entre la parte exterior del elemento de cierre así como de los anillos de rodamiento y obturadores y la parte interior de la carcasa de plástico. Estas pérdidas se han de evitar de cualquier manera en particular al usar las valvulerías para el bloqueo de tuberías de gas.
Partiendo de esto, la invención se basa en el objetivo de mejorar un procedimiento para la fabricación de una válvula de cierre para tuberías con una carcasa hecha de plástico de tal manera que ningún medio que se haya de bloquear pueda salir entre la parte interior y la parte exterior de la válvula y que además la fabricación sea sencilla y económica de realizar. Además, la invención se basa en el objetivo de preparar una válvula de cierre fabricada según este procedimiento.
La consecución conforme a la invención de este objetivo está caracterizada por las siguientes etapas del procedimiento:
a) Generación de una pieza de bloqueo que conforme fundamentalmente la forma exterior de la pieza intercalada y la forma interior de la carcasa en la región de la pieza intercalada a partir de un plástico por medio de moldeado por inyección;
b) Proyección e inyección de un plástico que conforme la pieza intercalada sobre la pieza de bloqueo generada en la etapa a) del procedimiento, o en su interior, conformando al mismo tiempo una unión por soldadura de fusión entre el plástico de la pieza de bloqueo y el material de la pieza intercalada;
c) Montaje de la parte interior de la válvula de cierre formada por el elemento de cierre, los anillos de rodamiento, los anillos de obturación, el manguito del rodamiento y la pieza intercalada (junto con la pieza de bloqueo), e introducción de la parte interior en un molde de inyección,
d) Recubrimiento por extrusión de la parte interior premontada en la etapa c) del procedimiento con plástico conformando al mismo tiempo una unión por soldadura de fusión entre el plástico de la pieza de bloqueo que conforma al menos parcialmente la forma interior de la carcasa y el material de la carcasa.
El procedimiento conforme a la invención se caracteriza por el hecho de que el medio de adhesión que se usa para la unión de la parte interior y la parte exterior de la válvula de cierre sirve al mismo tiempo como pieza de bloqueo para la forma exterior de la pieza intercalada y para la forma interior de la carcasa en la región de la pieza intercalada. La pieza de bloqueo fabricada a partir de un plástico en la primera etapa del procedimiento se funde en el siguiente recubrimiento o proyectado por extrusión para la conformación de la pieza intercalada y de la carcasa de la válvula parcialmente a través del plástico proyectado, de modo que se produce una unión por soldadura de fusión del material entre la pieza de bloqueo y la pieza intercalada, por una parte, y la carcasa de la válvula, por otra parte.
A través de esta unión del material entre la parte interior y la parte interior de la carcasa (de la parte exterior) se garantiza que se eviten las pérdidas descritas en el estado de la técnica.
Según una forma de realización práctica de la invención, como plástico para la pieza de bloqueo se usa un plástico termoplástico. Los plásticos termoplásticos tienen en este caso la ventaja de que, a través del calor que se produce al recubrir por extrusión la parte interior con plástico, pasan a un estado plástico y poco viscoso, y de este modo se adaptan muy bien a los contornos exteriores de la parte interior y a los contornos interiores de la parte exterior, y producen una soldadura entre ambas.
Según una forma de realización preferida de la invención, se usa como plástico para la pieza de bloqueo un copolímero de adhesión. Los copolímeros de adhesión se caracterizan porque con un equipamiento adecuado, se unen muy bien con otros plásticos, en particular polietilenos, y porque al proyectar directamente una capa de plástico sobre un copolímero de adhesión, este se funde parcialmente, y se conforma una unión por soldadura de fusión entre los dos plásticos. Puesto que se usa preferentemente polietileno como plástico para la carcasa de la válvula, los copolímeros de adhesión están precisamente muy indicados como copolímeros de adhesión.
La válvula de cierre para tuberías fabricada según el procedimiento descrito anteriormente con una carcasa hecha de plástico que presenta dos racores de empalme, en la que un elemento de cierre que se puede regular a través de una unidad de accionamiento entre una posición de paso y una posición de cierre está alojado al menos por medio de anillos de rodamiento y anillos de obturación, en el que una parte interior que presenta el elemento de cierre, los anillos de rodamiento y obturadores, un manguito del rodamiento y una pieza intercalada, en estado premontado, puede recubrirse por extrusión para la conformación de la carcasa usando un medio adhesivo con plástico, se caracteriza conforme a la invención porque la parte interior y la carcasa (parte exterior) están unidas por material al menos parcialmente a través de una pieza de bloqueo moldeada por inyección a partir de un plástico, que se corresponde con la forma exterior de la pieza intercalada y la forma interior de la carcasa en la región de la pieza intercalada y conforma una parte de la parte interior. Sólo por medio de la unión por material conforme a la invención entre la parte interior de la válvula de cierre y la parte exterior de la válvula de cierre que conforma la carcasa de plástico, es posible contrarrestar pérdidas interiores de la válvula de cierre, las cuales consisten en que el medio bloqueado a través de la válvula de cierre sale a presión entre la parte exterior de la parte interior y la parte interior de la parte exterior. Adicionalmente, se mejora de modo persistente la estática de toda la válvula a través de la unión por material de la parte interior y del revestimiento de plástico.
Finalmente, con la invención se propone que en una válvula de cierre conforme a la invención con una pieza intercalada que una entre sí los anillos de rodamiento, estén conformados en la pieza intercalada un cierto número de boquetes, para así conseguir puntos de anclaje adicionales para una unión positiva entre la carcasa (parte exterior) y la parte interior. Al fundirse la pieza de bloqueo moldeada por inyección que sirve de medio de adhesión, ésta penetra en los boquetes de la pieza intercalada y se agarra de este modo en la pieza intercalada mediante una unión positiva. A parte de la unión por material realizada a través de la soldadura de fusión, se proporciona con ello adicionalmente otra unión positiva.
Otras características y ventajas de la invención se extraen de la siguiente descripción del dibujo correspondiente, en el que se representa a modo de ejemplo una sección longitudinal a través de una válvula de bola.
La válvula de bola representada en el ejemplo de realización comprende una carcasa 1 hecha de plástico, preferentemente polietileno, en la que están conformados en una pieza dos racores de empalme 2 que apuntan en direcciones contrarias. Estos racores de empalme 2 sirven para la unión de la válvula de bola con una tubería no representada en el dibujo, hecha del mismo modo de plástico. La carcasa 1 también puede estar provista en el extremo de los racores de empalme 2 de bridas de atornillamiento.
En el interior de la carcasa 1 está dispuesta una bola de válvula 3 que sirve como elemento de cierre, que está provista de un taladro de paso 3a, que se corresponde con la sección de paso 2a de los racores de empalme 2. La bola de válvula 3 está alojada por medio de dos anillos de rodamiento 4, que están provistos, cada uno de ellos, de un anillo de obturación 5 para la obturación respecto a la bola de válvula 3.
Adicionalmente, los anillos de rodamiento 4 están unidos entre sí en el resto de la superficie del contorno a través de una pieza intercalada en forma de anillo 6. Esta unión se puede generar, por ejemplo, a través de pegado o soldado. En el dibujo se muestran, por ejemplo, cordones de soldadura.
Para poder girar la bola de válvula 3 representada en el dibujo en la posición de paso para realizar una estrangulación o para la regulación de la sección de paso 2a, en la carcasa 1 está dispuesto un árbol de la palanca de mando 7 que rueda sobre rodamientos en un manguito del rodamiento 8. El árbol de la palanca de mando 7 se engrana por medio de una pieza de acoplamiento 7a en una hendidura correspondiente de la bola de válvula 3, de manera que esta bola de válvula 3 puede ser girada por medio del árbol de la palanca de mando 7 entre una posición de paso y una posición de cierre. A tal fin, en el extremo del árbol de la palanca de mando 7 situado en el exterior está conformado un cuadrado 7b o un polígono. A parte de este accionamiento representado para la bola de válvula, son posibles las más diferentes unidades de accionamiento para el funcionamiento de los elementos de cierre. De este modo, por ejemplo, también es posible ajustar los elementos de cierre conformados como bolas de válvula o válvulas-compuerta con conos de modo mecánico a través de accionamientos eléctricos, neumáticos o hidráulicos. En el ejemplo de realización representado, en el cuadrado 7b del árbol de la palanca de mando 7 está situada una esfera de cambio 9 formada con una superficie clave 9a que está unida a través de un tornillo 9b al árbol de la palanca de mando 7 de modo que no puede girar. El extremo de la esfera de cambio 9 que penetra en la carcasa 1 puede girar respecto a la carcasa 1 y adicionalmente está obturado a través de una obturación 10.
El manguito del rodamiento 8 para el alojamiento del árbol de la palanca de mando 7 está dispuesto en una hendidura correspondiente de la pieza intercalada 6 en forma de anillo. En el ejemplo de realización representado, el manguito de rodamiento 8 y la pieza intercalada 6 están soldados entre sí. Para la obturación del árbol de la palanca de mando 7 respecto al manguito de rodamiento 8 se prevén en el ejemplo de realización dos obturaciones anulares 11.
Dependiendo de la finalidad de uso, los anillos de rodamiento 4, las bolas de válvula 3, la pieza intercalada 6 y el manguito de rodamiento 8 pueden estar hechos de bronce industrial, latón, acero inoxidable o plástico, preferentemente plásticos reforzados por fibra óptica o polipropilenos. También es posible el uso de diferentes materiales o combinaciones de materiales para las piezas indicadas anteriormente, siempre y cuando se garantice que las piezas se pueden unir entre sí. Para los anillos de obturación 5 y las obturaciones anulares 11 así como la obturación 10 se usa preferentemente caucho nitrilbutílico. El árbol de la palanca de mando 7, así mismo, puede estar fabricado de un material adecuado, como por ejemplo bronce industrial, latón, acero inoxidable o plástico.
Para fabricar la válvula de bola representada en el dibujo se construye en un primer paso del procedimiento una pieza de bloqueo por medio de moldeado por inyección a partir de un plástico, preferentemente un copolímero de adhesión, que fundamentalmente se corresponde con la forma exterior de la pieza intercalada 6 y con la forma interior de la carcasa 1 en la región de la pieza intercalada 6. A continuación, el plástico que conforma la pieza intercalada 6 en forma anular es proyectado o bien inyectado sobre la pieza de bloqueo fabricada en la anterior etapa del procedimiento, o bien en su interior, gracias a lo cual al usar copolímeros de adhesión para la conformación de la pieza de bloqueo, estos se funden parcialmente y en el procedimiento de inyección para la conformación de las piezas intercaladas 6 en forma anular se conforma una unión por soldadura de fusión entre el plástico de la pieza de bloqueo y el material de la pieza intercalada en forma anular 6.
A continuación se fija en esta pieza intercalada 6 fabricada de esta manera el manguito del rodamiento 8. A continuación se colocan los anillos de rodamiento 4 provistos de los anillos de obturación 5 en las bolas de válvula 3 y se unen entre sí por medio de la pieza intercalada 6 en forma de anillo.
En este estado premontado, las piezas que conforman la parte interior de la válvula de cierre, es decir, la bola de válvula 3, el anillo de rodamiento 4, los anillos de obturación 5, el manguito de rodamiento 8 y la pieza intercalada 6 en forma de anillo, conjuntamente con la pieza de bloqueo, son introducidas desde un plástico que sirve como medio de adhesión en un molde de inyección no representado en el dibujo que genera la forma exterior de la carcasa 1, y son recubiertas por extrusión con plástico, preferentemente polietileno. En este nuevo procedimiento de inyección se funde de nuevo el material de la pieza de bloqueo que sirve como forma interior para la carcasa, de manera que también entre el plástico de la carcasa 1 y el plástico de la pieza de bloqueo se conforma una unión por soldadura de fusión. Para que el plástico de la carcasa 1 pueda ir a parar en la dirección radial hasta la bola de válvula 3, se prevén en la pieza intercalada 6 un cierto número de entalladuras 6a.
A través de la disposición de la pieza intercalada 6 que une entre sí a los anillos de rodamiento 4 y que lleva el manguito de rodamiento 8 para el árbol de la palanca de mando 7 en el interior de la carcasa 1 generada en el molde de inyección, se lleva a cabo un tipo de división de la válvula en una parte exterior que conforma la carcasa 1 y una parte interior rodeada por la carcasa 1, si bien en el molde de inyección se produce una carcasa de una sola pieza con racores de empalme adaptados 2.
A través del uso de la pieza de bloqueo hecha de un plástico para la conformación del contorno exterior de la pieza intercalada 6 en forma de anillo y del contorno interior de la carcasa 1 en la región de la pieza intercalada 6 en forma de anillo se produce una unión obturadora por material entre la parte interior y las piezas interiores de la carcasa 1 que conforman la parte exterior, de manera que se evita que el material que se ha de bloquear pase entre la parte interior y la parte interior de la parte exterior.
Después de la fabricación descrita anteriormente de la carcasa 1 de una pieza de plástico conformada con los racores de empalme 2, se introduce el árbol de la palanca de mando 7 con sus obturaciones anulares 11 en el manguito de rodamiento 8 de tal manera que su pieza de acoplamiento 7a penetre en la hendidura correspondiente de la bola de válvula 3. A continuación se atornilla en la superficie frontal exterior del manguito de rodamiento 8 un anillo de rodamiento 12, que, debido al talón conformado entre el cuadrado 7b y la pieza media del árbol de la palanca de mando 7, impide que el árbol de la palanca de mando 7 se salga del manguito de rodamiento 8. En el ejemplo de realización, finalmente, se deposita la esfera de cambio 9 sobre el cuadrado 7b del árbol de la palanca de mando 7 y se fija por medio del tornillo 9b. La válvula de bola está lista para el funcionamiento y puede ser empleada con las superficies frontales de sus dos racores de empalme 2 en la tubería de plástico correspondiente, en particular en una tubería de suministro de gas.
Tal y como se puede ver a partir del dibujo, en el ejemplo de realización representado, se da una válvula de bola con una carcasa de plástico 1 de una pieza y un taladro de paso 3a de la bola de válvula 3, que se corresponde con la sección de paso 2a de los racores de empalme 2, de manera que de ningún modo se producen pérdidas por estrangulación en el interior de la válvula de bola abierta. A través de la unión por material entre las piezas 3, 4, 5, 6 y 8 que conforman la parte interior así como el plástico de la carcasa 1 se elimina el peligro de fugas dadas por el hecho de que el medio que se ha de hermetizar pudiera salir entre la parte interior y la parte exterior. Con ello se asegura que también en el caso de altas presiones del medio que se ha de bloquear se garantice una obturación interior realmente sin fugas a través de una válvula de cierre fabricada de esta manera.
Lista de referencias
1
Carcasa
2
Racores de empalme
2a
Sección de paso
3
Bola de válvula, elemento de cierre
3a
Taladro de paso
4
Anillo de rodamiento
5
Anillo de obturación
6
Pieza intercalada
6a
Acanaladura
7
Árbol de la palanca de mando
7a
Pieza de acoplamiento
7b
Cuadrado
8
Manguito de rodamiento
9
Esfera de cambio
9a
Superficie clave
9b
Tornillo
10
Obturación
11
Obturación anular
12
Anillo de rodamiento.

Claims (5)

1. Procedimiento para la fabricación de una válvula de cierre para tuberías con una carcasa (1) hecha de plástico que presenta dos racores de empalme (2), en el que un elemento de cierre (3) que se puede ajustar a través de una unidad de accionamiento entre una posición de paso y una posición de cierre está alojado al menos por medio de anillos de rodamiento (4) y anillos de obturación (5), en el que una parte interior que presenta el elemento de cierre (3), los anillos de rodamiento y obturadores (4, 5), un manguito del rodamiento (8) y una pieza intercalada (6), en estado premontado, es recubierta por extrusión para la conformación de la carcasa (1) usando un medio adhesivo con plástico, caracterizado por las siguientes etapas del procedimiento:
a) Generación de una pieza de bloqueo que conforme fundamentalmente la forma exterior de la pieza intercalada (6) y la forma interior de la carcasa (1) en la región de la pieza intercalada (6) a partir de plástico por medio de moldeado por inyección;
b) Proyección e inyección de un plástico que conforme la pieza intercalada (6) sobre la pieza de bloqueo generada en la etapa a) del procedimiento, o en su interior, conformando al mismo tiempo una unión por soldadura de fusión entre el plástico de la pieza de bloqueo y el material de la pieza intercalada (6);
c) Montaje de la parte interior de la válvula de cierre formada por el elemento de cierre (3), los anillos de rodamiento (4), los anillos de obturación (5), el manguito del rodamiento (8) y la pieza intercalada (6) (junto con la pieza de bloqueo), e introducción de la parte interior en un molde de inyección,
d) Recubrimiento por extrusión de la parte interior premontada en la etapa c) del procedimiento con plástico conformando al mismo tiempo una unión por soldadura de fusión entre el plástico de la pieza de bloqueo que conforma al menos parcialmente la forma interior de la carcasa (1) y el material de la carcasa (1).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque como plástico para la pieza de bloqueo se usa un plástico termoplástico.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque como plástico para la pieza de bloqueo se usa un copolímero de adhesión.
4. Válvula de cierre para tuberías, en particular que se puede fabricar según el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, con una carcasa (1) hecha de plástico que presenta dos racores de empalme (2), en la que un elemento de cierre (3) que se puede ajustar a través de una unidad de accionamiento entre una posición de paso y una posición de cierre está alojado al menos por medio de anillos de rodamiento (4) y anillos de obturación (5), en la que una parte interior que presenta el elemento de cierre (3), los anillos de rodamiento y obturadores (4, 5), un manguito del rodamiento (8) y una pieza intercalada (6), en estado premontado, puede recubrirse por extrusión para la conformación de la carcasa usando un medio adhesivo con plástico, caracterizada porque la parte interior y la carcasa (1) (parte exterior) están unidas entre sí por material al menos parcialmente a través de una pieza de bloqueo moldeada por inyección a partir de un plástico, que se corresponde con la forma exterior de la pieza intercalada (6) y la forma interior de la carcasa (1) en la región de la pieza intercalada (6) y conforma una parte de la parte interior.
5. Válvula de cierre según la reivindicación 4 con una pieza intercalada (6) que une entre sí a los anillos de rodamiento (4), caracterizada porque en la pieza intercalada (6) y en la pieza de bloqueo moldeada por inyección está conformado un cierto número de boquetes (6a) para conseguir puntos de anclaje adicionales para la unión por material entre la carcasa (1) (parte exterior) y la parte interior.
ES99955864T 1998-10-20 1999-10-20 Valvula de cierre de plastico y procedimiento para su fabricacion. Expired - Lifetime ES2207972T3 (es)

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DE19848339 1998-10-20
DE19945960 1999-09-24
DE19945960A DE19945960A1 (de) 1998-10-20 1999-09-24 Absperrventil aus Kunststoff sowie Verfahren zu dessen Herstellung

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