FR2763321A1 - Machine pour bobiner du film, procede de fabrication de bobines de films pre-etires et bobines de films pre-etires obtenues par ledit procede - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte principalement à une machine de bobinage de films, à un procédé de fabrication de bobines de films pré-étirés et aux bobines de films pré-étirés obtenues par ledit procédé.Le procédé de bobinage de bobines (38) de film (36) étirable pré-étiré, selon la présente invention, assurant une oscillation du film ayant avantageusement une composante perpendiculaire à l'axe du film. On effectue, par exemple, lors du pré-étirage et du bobinage du film sur les mandrins de réception, une oscillation de la bobine d'alimentation, c'est-à-dire de la bobine sur laquelle est prélevé le film étirable à étirer et/ ou du mandrin de réception (17). On assure ainsi un décalage des couches successives de films, notamment au niveau des lisières (21) de la laize. Les bobines de films ainsi obtenues présentent un film sans surépaisseur et moins tendu au niveau des lisières (21) de la laize que les films pré-étirés de type connu.La présente invention s'applique principalement au suremballage par un déroulage manuel.
Description
MACHINE POUR BOBINER DU FILM, PROCEDE DE FABRICATION DE
BOBINES DE FILMS PRE-ETIRES ET BOBINES DE FILMS PRE-ETIRES
OBTENUES PAR LEDIT PROCEDE
La présente invention se rapporte principalement à une machine de bobinage de films, à un procédé de fabrication de bobines de
films pré-étirés et aux bobines de films pré-étirés obtenues par ledit procédé.
L'étirage préalable comporte avantageusement une étape de déroulement du film à partir d'une bobine d'alimentation, une étape d'étirage et, une étape de bobinage du film étiré sur un mandrin ou une bobine de
réception, dans l'attente de son utilisation ultérieure.
Le film étirable subit immédiatement après son étirage une relaxation qui conduit, lors d'une période sensiblement égale à 48 heures, à
un relâchement de la force de rappel élastique sensiblement égal à 50 %.
La Demanderesse décrit dans la Demande de Brevet N 92 10254 publiée sous le N FR-A-2 695 102, un procédé de fabrication de films pré-étirés relaxes sous la tension d'étirage, et dans la Demande de Brevet Européenne N 97 401 005.0 (non publiée au jour du dépôt de la présente Demande) un procédé de fabrication de films pré-étirés relaxés sous
une tension mécanique faible.
Les films pré-étirés de type connu sont enroulés sur des moyeux cylindriques. Le film est dévidé du moyeu pour être banderole, par
exemple hélicoïdalement autour d'une charge à suremballer.
Malheureusement, le film étirable pré-étiré bobiné sur un moyeu s'est révélé particulièrement fragile. Une chute sur le sol risquant par exemple d'engendrer des zones de moindre résistance ou des trous à la lisière du film. De tels zones de moindre résistance ou de tels trous au niveau de la lisière du film peuvent former des amorces de déchirure lors du suremballage d'une charge ou, ce qui est plus grave, lors de la manutention ou du transport de la charge suremballée avec risque de dislocation d'une
telle charge.
De plus, les films dont l'épaisseur n'est pas parfaitement constante, bobinés sur un moyeu notamment en carton, engendrent au niveau des lisières du film des zones de recouvrement entre couches successives empêchant le bon déroulement du film lors du suremballage,
pouvant conduire jusqu'à la déchirure du film.
C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir une bobine de films pré-étirés susceptibles d'être facilement déroulés de la
bobine sans accrochage ni risque de déchirure.
C'est également un but de la présente invention d'offrir une bobine de film étirable pré-étiré présentant une bonne résistance aux chocs. C'est aussi un but de la présente invention d'offrir une bobine de film préétiré ayant une forme régulière, sans surépaisseur locale, permettant de minimiser le volume de stockage de la bobine antérieurement à
sa mise en oeuvre.
C'est également un but de la présente invention d'offrir une bobine de film étirable pré-étiré présentant une résistance importante au
freinage, notamment lors de la dépose manuelle du film autour d'une charge.
Ces buts sont atteints par le procédé de bobinage de bobines de film étirable pré-étiré, selon la présente invention, assurant une oscillation du film ayant avantageusement une composante perpendiculaire à l'axe du film. On effectue, par exemple, lors du pré- étirage et du bobinage du film sur
les mandrins de réception, une oscillation de la bobine d'alimentation, c'est-à-
dire de la bobine sur laquelle est prélevé le film étirable à étirer et/ou du mandrin de réception. On assure ainsi un décalage des couches successives de films, notamment au niveau des lisières de la laize. Les bobines de films ainsi obtenues présentent un film sans surépaisseur et moins tendu au niveau
des lisières de la laize que les films pré-étirés de type connu.
L'invention a principalement pour objet une machine pour bobiner du film pré-étiré à partir d'une bobine d'alimentation vers une bobine de réception des films pré-étirés comportant des moyens d'entraînement en rotation de la bobine de réception des films pré-étirés et/ou de la bobine d'alimentation en films, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'entraînement relatifs de ladite bobine d'alimentation par rapport à ladite bobine de réception de manière à faire varier périodiquement la position des
lisières du film selon l'axe de la bobine de réception.
L'invention a également pour objet une machine, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'entraînement alternatifs oscillants de la bobine d'alimentation parallèlement à son axe et/ou des moyens d'entraînement alternatifs oscillant de la bobine de réception parallèlement à
son axe.
L'invention a aussi pour objet une machine, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement alternatif comportent un galet elliptique, ovale excentrique ou analogue, entraîné en rotation selon un axe orthogonal à l'axe de rotation de la bobine d'alimentation et/ou de la bobine de réception, ledit galet entraînant ladite bobine d'alimentation et/ou de réception
parallèlement audit axe de rotation de bobine.
L'invention a également pour objet une machine, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens d'étirage d'un film étirable, des moyens de guidage de films, des moyens de bobinage de films étirés sur la
bobine de réception.
L'invention a aussi pour objet une machine, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens pour relâcher partiellement la tension mécanique dans le film après l'étirage et avant son bobinage sur la
bobine de réception.
L'invention a également pour objet un procédé de bobinage de films préétirés comportant une étape d'étirage d'un film et une étape de bobinage du film étiré sur une bobine de réception caractérisé en ce que, lors du bobinage, on assure un déplacement relatif des moyens d'alimentation en films et de la bobine de réception de manière à faire varier périodiquement la
position des lisières du film selon l'axe de la bobine de réception.
L'invention a aussi pour objet un procédé, caractérisé en ce que les déplacements relatifs des moyens d'alimentation en films par rapport à la bobine de réception est un déplacement d'une bobine d'alimentation parallèlement à son axe et/ou d'une bobine de réception parallèlement à son
axe.
L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce que l'amplitude du déplacement est comprise entre 1 % et 4 %, de
préférence entre 2 % et 2,4 %, de la largeur de la laize du film.
L'invention a aussi pour objet un procédé, caractérisé en ce qu'on effectue le bobinage avec variation périodique de la position des lisières du film selon l'axe de la bobine de réception, en sortie des moyens d'étirage
du film.
L'invention a également pour objet un procédé, caractérisé en ce qu'on assure le déplacement alternatif oscillant de la bobine d'alimentation
parallèlement à son axe.
L'invention a aussi pour objet un procédé, caractérisé en ce qu'on bobine sur la bobine de réception un film de suremballage ayant subi un étirage sous une tension comprise entre 10 et 20 N/mm2 de section initiale de laize, et en ce que le bobinage et la relaxation du film sur la bobine de réception s'effectuent sous une tension mécanique comprise entre 10 et 90 %
de la tension d'étirage.
L'invention a également pour objet une bobine de film pré-
étiré, caractérisée en ce qu'elle a été obtenue par un tel procédé.
L'invention a aussi pour objet une bobine de film, caractérisée en ce que le rapport de la tension mécanique dans le film bobiné dans la partie centrale de la bobine du film par rapport à la tension dans les lisières est compris entre 1 et 5, de préférence entre 1 et 3, de manière encore
préférée entre 1,5 et 2,5.
L'invention sera mieux comprise au moyen de la description
ci-après et des figures annexées données comme des exemples non limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une extrémité d'une bobine de film pré-étiré de type connu; - la figure 2 est une vue en coupe axiale de l'extrémité de la bobine de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective d'une extrémité d'une bobine de film pré-étiré, bobinée par le procédé selon la présente invention; - la figure 4 est une vue en coupe axiale de l'extrémité de la bobine de la figure 3; - la figure 5 est une vue en plan d'une machine de fabrication d'une bobine de film selon la présente invention; - la figure 6 est une vue de côté de certains éléments de la machine de la figure 5; - la figure 7 est une vue en coupe d'un détail à plus grande échelle d'une zone de la figure I; - la figure 8 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'un autre détail de la figure 1; - la figure 9 est une vue en perspective d'un détail de la
machine de la figure 5.
Sur les figures 1 à 9, on a utilisé les mêmes références pour
désigner les mêmes éléments.
Sur les figures 1 et 2, on peut voir l'extrémité d'une bobine 1 de film 2 pré-étiré enroulé sur un mandrin cylindrique 3 d'axe 5. La lisière 7 du film de la bobine 1 présente une surépaisseur tronconique s'évasant vers l'extérieur de la bobine et se terminant par un flanc 9 sensiblement perpendiculaire à l'axe 5. Même pour un film d'épaisseur parfaitement uniforme, la bobine des figures 1 et 2 présente de nombreux inconvénients. Un creux 7' délimité par les deux surépaisseurs des lisières 7 axialement opposées forme un espace perdu augmentant le volume occupé par un ensemble de bobines
disposées dans leur conditionnement.
La tension dans le film 2 au niveau de la lisière 7 est nettement supérieure, par exemple égale à 1,4 N/cm, à celle régnant dans la partie centrale du film 2 entre les lisières 7, par exemple égale à 0,7 N/cm pour un film ayant une épaisseur de 20 à 23 p.m et une largeur de laize de 500 mm. Cette surtension localisée fragilise le film tout en rendant plus difficile son déroulement. De plus, la jonction entre le flanc 9 et la lisière 7 présente une faible surface qui, en cas de chute d'une bobine 1 et compte tenu de la surtension régnant dans la lisière 7, risque d'engendrer des zones de plus faible résistance, des micro- déchirures ou micro-ouvertures susceptibles de former des amorces de déchirures lors de la mise en oeuvre
du film.
Dans le cas de dépose manuelle du film 2, les bobines 1 de type connu sont freinées par application des doigts de l'opérateur sur les flancs 9 du film 2 et/ou sur une surface interne 11 du moyeu 3. L'application des doigts sur le flanc 9 lors du déroulement du film 2, c'est-à-dire au niveau de la lisière de ces films o il est le plus fragile car soumis à une tension
mécanique importante, augmente les chances de déchirure du film.
Malheureusement, il est extrêmement difficile d'extruder un film d'épaisseur constante. Ainsi, il est fréquent d'avoir des superpositions 13 de plusieurs dizaines de couches de film plus fin suivies par plusieurs dizaines de couches de film plus épais et/ou inversement. Il est fréquent dans un tel cas d'obtenir des couches supérieures qui, au niveau de la lisière 7, sont partiellement recouvertes par les couches inférieures empêchant le bon déroulement du film et susceptibles également d'engendrer des déchirures
lors du déroulement.
Sur les figures 7 et 8, on peut voir, en 71, deux exemples des
lisières des couches successives de film ayant une épaisseur plus importante.
Lors de l'étirage, ces couches d'épaisseur plus importante vont avoir une largeur de laize plus grande et par suite, comme illustré sur les figures 7 et 8, vont se recourber et chevaucher les laizes du film des couches voisines. Il en résulte, lors du déroulement du film, notamment dans les directions indiquées
par les flèches 72, un risque de rupture en lisière du film 2.
Sur les figures 3 et 4, on peut voir une bobine 38 selon la présente invention qui a été bobinée, avantageusement lors du pré-étirage, avec déplacement, avantageusement périodique, du film 36, parallèlement à l'axe 5 du moyeu 17, de manière à assurer le déplacement axial des lisières du film 36 et éviter la superposition de lisières des couches successives du film 36. Il en résulte une diminution ou une suppression de la surépaisseuer au niveau de la lisière. Au contraire, après un rebord arrondi 19 la lisière 21 du film se rapproche de l'axe 5 au fur à mesure que l'on se dirige vers l'extrémité de la bobine. La lisière 21 a avantageusement un profil conique,
comme illustré sur les figures 3 et 4, ou un profil tronconique.
La bobine 38 selon la présente invention présente de nombreux avantages. Tout d'abord, la tension dans la lisière 21 est sensiblement égale ou inférieure à celle présente dans la partie centrale du film. Pour un film de 20 à 23}tm d'épaisseur et de 500 mm de largeur de laize, la tension dans la lisière est par exemple comprise entre 0 et 1 N/cm, de préférence comprise entre 0,1 et 0,8 N/cm, de manière préférentielle
comprise entre 0,2 et 0,7 N/cm, par exemple égale à 0,4 ou 0,7 N/cm.
Ainsi, la lisière 21 du film 36 de la bobine 38 selon la présente invention est bien moins fragile que la lisière 7 du film 2 de la bobine 1 de type connu. La superposition radiale des couches au niveau de la lisère 21 ne gêne pas le déroulement du film en engendrant le chevauchement des couches. Une meilleure résistance aux chutes est obtenue non seulement par une tension inférieure dans la lisière 21, mais également par le rebord arrondi 19. De plus, les couches superficielles vont au delà du rebord 19 sur la lisière 21. Ainsi, une éventuelle micro-déchirure au niveau du rebord 19 fragilise moins les films qu'une même micro-déchirure ou qu'une ouverture qui serait présente sur le bord du film et a par conséquent moins tendance à former une amorce de déchirure du film 36. Avantageusement, le moyeu 17 a une longueur supérieure a la largeur de la laize de film de manière à ce que son extrémité dépassant du film amortisse le choc dans le cas d'une chute
verticale de la bobine.
L'absence ou la diminution des surépaisseurs locales permet de réduire le prix de revient par une diminution du volume d'un conditionnement contenant une pluralité de bobines selon la présente invention. Lors du déroulement du film 36 de la bobine 38 selon la présente invention, le film glisse ou roule, sans problème, sur le film formant la couche immédiatement inférieure même lors de banderolages hélicoïdaux avec déplacement d'amplitude importante de la bobine 38 du film parallèlement à son axe 5 lors des tours successifs de l'hélice formés par le
film 36.
Sur la figure 5, on peut voir un exemple de réalisation d'une machine 30 d'étirage préalable avec relaxation de film selon la présente invention. La machine 30 comporte des moyens 31 de réception d'une bobine 32 de film à étirer, une paire de rouleaux 33, 34 d'étirage de film, un rouleau assurant le relâchement partiel de la tension dans le film 36, des moyens 37 de réception d'une bobine 38 de film étiré et relâché, des rouleaux de renvoi 40, 41, 57 et 42 et au moins un moteur 43. Avantageusement, le rouleau 35 entraîne la bobine de réception 38. Des moyens de transmission de mouvement 44 comportant des chaînes, des courroies crantées, des pignons et/ou une boîte de vitesse permettent l'entraînement des rouleaux 33, 34 et 35 par le moteur 43. Par exemple, les moyens de transmission 44 comportent une chaîne ou une courroie 61 entraînée par l'axe du moteur 43 et entraînant les axes des rouleaux 34 et 42. Une seconde courroie ou chaîne 63 relie l'axe du rouleau 42 à l'axe du rouleau 35. Des moyens symbolisés par la flèche 45 assurent l'application du rouleau 35 sur la bobine 38 du film étiré et relâché. Le rouleau 35 s'écarte de l'axe de la bobine 38 selon la flèche 46 au fur et à mesure que le diamètre de la bobine 38 augmente par suite d'enroulement du film sur la bobine. Avantageusement, les rouleaux 33, 34 et/ou 35 sont rainurés, moletés et/ou sont munis d'une surface présentant une bonne adhérence au film. Avantageusement, on ménage entre les rouleaux 34 et 35 un trajet de film ayant une longueur supérieure à 0,5 m, par exemple égale à 0,8 m, pour permettre le retour élastique transversal du film 36 avant bobinage, de manière à libérer les tensions transversales dans le film engendrées par la tension d'étirage longitudinal. On
facilite ainsi le bobinage du film sur la bobine 38 et son débobinage ultérieur.
La machine 30 de la figure 6 comporte des moyens 23 assurant le déplacement 25, avantageusement périodique, de la bobine 32 du film 36 à étirer et/ou des moyens 27 assurant le déplacement 29 de la bobine 38 du film étiré. Le déplacement de la bobine 32 et/ou 38 assure le déplacement axial de préférence périodique sur la bobine 38 des lisières du film 36. Il peut par exemple s'agir d'un mouvement de basculement de l'axe de la bobine 32 ou de l'axe 5 de la bobine 38. Avantageusement, il s'agit d'un mouvement de translation rectiligne des axes de ces bobines. Un moyen 23 et/ou 27 peuvent comporter des excentriques, mécanismes de type bielle, manivelle ou avantageusement, comme illustré, un galet elliptique dont les axes 51 et 52 de rotation 53 et 54 sont perpendiculaires aux axes des bobines 32 et 38, ce qui diminue le temps durant lequel la bobine 32 et/ou 38 se trouve aux positions extrêmes correspondant à l'application sur le galet 23 et/ou 27 du point de contact des axes des bobines 32 et 38 au niveau du
grand axe et du petit axe de l'ellipse.
Sur la figure 9, on peut voir un exemple de réalisation des moyens d'entraînement relatifs à la bobine d'alimentation 32 par rapport à la bobine de réception 38. Ces moyens d'entraînement sur la figure 9 comportent un moteur 73 avantageusement électrique, un réducteur 74 muni d'un axe de sortie 75 entraînant un galet 23 elliptique, ovoïde, excentrique ou analogue. L'extrémité inférieure de l'axe 77 de rotation de la bobine 32, avantageusement équipé d'un galet 76, roule sur le galet 23. Une bague de guidage 78 fixée sur un support 79 assure le guidage en translation 25 de
l'axe 77 et par suite de la bobine 32.
La machine selon la présente invention comporte avantageusement des moyens de synchronisation des galets 23 et 27 avec
les moyens d'entraînement du film 36 et/ou des bobines 38 et 32.
Les galets 23 et 27 peuvent être de forme ovale ou circulaire excentrique, c'est-à-dire avec un axe de rotation 51, respectivement 52, ne
passant pas par leur centre.
L'amplitude de l'oscillation est par exemple égale à 12mm pour une laize ayant une largeur de 0,5 m avec une fréquence correspondant à plusieurs tours de la bobine 38, par exemple 5 ou 6 pour une vitesse de déroulement du film de 300 mètres par minute. Toutefois, il est bien entendu que ces valeurs ne sont pas limitatives, la fréquence des oscillations des bobines 32 et/ou 38 pouvant être comprises entre 3 et 20, de préférence entre 4 et 15 de manière préférentielle, la vitesse de déroulement pouvant être comprise entre 50 et 1000 m/mn, de préférence entre 300 et 500 m/mn, I'amplitude du déplacement pouvant être comprise entre 5 et 20 mm, de
préférence entre 10 et 12 mm.
La présente invention s'applique particulièrement au film 36 ayant subi un étirage sous une tension comprise entre 10 et 20 N/mm2 de section initiale de laize, un bobinage et une relaxation sur un mandrin sous
une tension mécanique comprise entre 10 et 90 % de la tension d'étirage.
Toutefois, I'invention s'applique également au bobinage des films sous tension d'étirage ainsi qu'au bobinage sous une tension quasi nulle des films étirés. Bien qu'il soit avantageux d'assurer l'oscillation et/ou translation de la bobine 32 et/ou 38 lors de l'opération d'étirage du film, un procédé comprenant une étape antérieure d'étirage et une étape postérieure de rembobinage avec oscillation et/ou translation des bobines d'alimentation
et/ou de réception ne sort pas du cadre de la présente invention.
Il est bien entendu que la machine selon la présente invention peut être directement alimentée par une extrudeuse et non pas par une
bobine d'alimentation 32.
La présente invention s'applique notamment au suremballage
mettant en oeuvre des machines de suremballage.
La présente invention s'applique principalement au
suremballage par un déroulage manuel.
Claims (13)
1. Machine pour bobiner du film pré-étiré à partir d'une bobine d'alimentation (32) vers une bobine de réception des films pré-étirés comportant des moyens d'entraînement en rotation de la bobine (38) de réception des films pré-étirés et/ou de la bobine d'alimentation en films (32), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'entraînement relatifs de ladite bobine d'alimentation (32) par rapport à ladite bobine de réception (38) de manière à faire varier périodiquement la position des lisières du film (36)
selon l'axe (5) de la bobine de réception (38).
2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (23) d'entraînement alternatifs oscillants de la bobine d'alimentation (32) parallèlement à son axe (77) et/ou des moyens (27) d'entraînement alternatifs oscillant de la bobine de réception (38)
parallèlement à son axe (5).
3. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens (23,27) d'entraînement alternatif comportent un galet elliptique, ovale excentrique ou analogue, entraîné en rotation selon un axe (51,52) orthogonal à l'axe (77) de rotation de la bobine d'alimentation (32) et/ou de la bobine de réception (38); ledit galet entraînant ladite bobine d'alimentation
et/ou de réception parallèlement audit axe de rotation de bobine (32,38).
4. Machine selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens d'étirage (33,34) d'un film étirable (36), des moyens de guidage (40,41, 42,57,35) de films, des moyens (45,35,37) de bobinage de films (36)
étirés sur la bobine de réception (38).
5. Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens (42,35) pour relâcher partiellement la tension mécanique dans le film après l'étirage et avant son bobinage sur la
bobine de réception (38).
6. Procédé de bobinage de films pré-étirés comportant une étape d'étirage d'un film (36) et une étape de bobinage du film étiré sur une bobine de réception (38) caractérisé en ce que, lors du bobinage, on assure un déplacement relatif des moyens (32) d'alimentation en films (36) et de la bobine de réception (38) de manière à faire varier périodiquement la position
des lisières du film (36) selon l'axe (5) de la bobine de réception (38).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les déplacements relatifs des moyens d'alimentation en films par rapport à la bobine de réception (38) est un déplacement d'une bobine d'alimentation parallèlement à son axe (77) et/ou d'une bobine de réception (38) parallèlement à son axe (5).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'amplitude du déplacement est comprise entre 1 % et 4 %, de préférence
entre 2 % et 2,4 %, de la largeur de la laize du film (36).
9. Procédé selon la revendication 6, 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on effectue le bobinage avec variation périodique de la position des lisières du film (36) selon l'axe (5) de la bobine de réception (38), en sortie des
moyens d'étirage (33,34) du film (36).
10. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on assure le déplacement alternatif oscillant de la bobine d'alimentation
parallèlement à son axe.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à
, caractérisé en ce qu'on bobine sur la bobine de réception (38) un film de suremballage ayant subi un étirage sous une tension comprise entre 10 et N/mm2 de section initiale de laize, et en ce que le bobinage et la relaxation du film sur la bobine de réception (38) s'effectuent sous une tension
mécanique comprise entre 10 et 90 % de la tension d'étirage.
12. Bobine de film pré-étiré, caractérisée en ce qu'elle a été
obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 11.
13. Bobine de film selon la revendication 12, caractérisée en ce que le rapport de la tension mécanique dans le film bobiné dans la partie centrale de la bobine du film par rapport à la tension dans les lisières est compris entre 1 et 5, de préférence entre 1 et 3, de manière encore préférée
entre 1,5 et 2,5.
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