JP2021521010A - 金属製品を加工する機械およびその方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そのような機械は、一般に、引抜き装置(drawing apparatus)と、例えば、曲げ装置を含むことができる加工装置とを含む。
引抜き装置は手動または自動で供給することができ、一般に線状の金属製品を移動させるのに適している。
金属製品は圧延によって得られることが知られており、また、それらがどのように作られるかに応じて、金属製品の表面形状構成が軸線に対して実質的に平行であることも知られている。
引抜き装置は、加工される、所望の長さの金属製品を加工装置に向けて制御された方法で前進させる。
引抜き装置は、一般に、少なくとも一対の対向するローラーからなり、そのうちの少なくとも一方は、金属製品を加工装置に向けて送るようにモーターで駆動される。
内部の機械的応力は、その後の金属製品の加工、たとえば単純な曲げ加工まで潜在していることがある。
いくつかの引抜き装置の組み合わせにより、金属製品の引抜きをより細かく制御することができる。また、金属製品の望ましくない変形を抑制することもできる。
さらに、この解決策は、必要な装置の数が多くなり、正しい調整と制御を必要とするため、特に費用がかかることになる。
保持動作により、たとえば、金属製品のねじれを抑制できると同時に、金属製品の断面が理論的な断面と異なる場合でも確実に引抜きできることが期待される。
しかしながら、高い保持圧力は金属製品に表面損傷を引き起こす可能性があることが知られている。さらに、高い保持圧力は常に適切な引抜きを保証できるわけではない。
本発明の別の目的は、効率の良い、金属製品を加工する機械を提供することである。
本発明の別の目的は、機械を単純化することである。
本発明の別の目的は、制御および管理が簡単な金属製品を加工する機械を提供することである。
本発明の別の目的はまた、金属製品を加工して、最も広い範囲の建設製品を得ることを可能にすることである。
本発明によれば、ブラケットの末端が3cm〜10cm、有利には4cm〜7cm、より有利には約5cmになるように金属製品を加工することも可能である。
上記の目的に従って、横長の(oblong)金属製品を加工する機械は、金属製品の少なくとも1つを送り方向に供給するように構成された引抜き装置と、加工装置とを備える。
作業装置は、引抜き装置の下流に配置され、送り方向に整列している。
加工機械はまた、引抜き装置を動かすための少なくとも1つの駆動部材を含む。
引抜きチャネルは、少なくとも1つの金属製品に対して、複数の固定インサートによって画定された展開する平面(lying plane)を有しており、この平面はコントラスト要素の円筒形の垂直壁に実質的に接し、かつ、作業面と密着している。
本発明の一態様によれば、加工機械は、引抜きチャネルの出口に、引抜きチャネルの展開する平面に実質的に直交する平面上で有利に調整可能なガイド手段を有し、その後に主切断ユニットおよび曲げ装置が続く。
一実施形態によれば、第1の引抜きユニットおよび第2の引抜きユニットはそれぞれ、第1のホイールおよび第2のホイールと、第1のホイールと第2のホイールとの間の閉リングに巻かれたチェーンとを備える。
下部固定インサートは扁平な横方向座部(flat trasverse seating)を有しており、複数の整列された横方向扁平座部は、少なくとも1つの金属製品の垂直位置を規定するために、少なくとも1つの金属製品の展開する平面を構成する。
引抜きホイールは、引抜きチャネルの高さを画定するために調整可能である。引抜きチャネルは、少なくとも1つの金属製品の垂直方向の位置を画定する横方向座部によって下部に、かつ、丸みのある横方向の輪郭によって上部に画成される。
二次切断ユニットは双動式であり、2つの上側切断刃と2つの下側切断刃からなる対向する切断手段を含み、一方の対は上下で、少なくとも1つ金属製品の先端を切断するように構成されており、もう一方の対は金属製品の後端を切断するように構成されている。
案内および保持手段は同じ平面上にあり、自律的であり、有利には調整可能であり、曲げ装置と直接協働する。
コントラスト要素は、回転軸を有する円筒部分と、回転軸に近い平坦部分とを有し、平坦部分は、案内および保持手段に面している。
分岐部は互いに向き合い、そして、少なくとも曲げ作業中に少なくとも1つの金属製品のクランプ(clamp)および軸方向の位置決めを可能にする把持位置から、少なくとも1つの金属製品が移動できるように解放およびガイド位置まで通過するために、互いに調整可能な距離で配置される。
本発明の別の態様によれば、少なくとも上部固定インサートには、少なくとも1つの金属製品のために、側面から中央部分に向かって細くなるテーパ部分によって画定される把持溝が設けられる。把持溝の中央部分は、傾斜した側面と、それらの間に配置された丸みを帯びた輪郭によって画定された座部とで構成されている。
固定リンクは、チェーンを支持および位置決めし、チェーンは、第1の引抜きユニットおよび第2の引抜きユニットのコントラスト体上を摺動する。
本発明は、上記の加工機械を使用する少なくとも1つの金属製品を加工する方法にも関する。
加工機械10は、金属製品Pの少なくとも1つを送り方向Zへ供給するように構成された少なくとも1つの引抜き装置11と、引抜き装置11の下流に配置され、送り方向Zに整列した加工装置41とを備える。
加工装置41の作業面41aは、水平、準垂直、または垂直とすることができる。
好ましくは、加工装置41の作業面41aは、約30°〜約50°で傾斜し、通常は約45°で傾斜し(図20および図21)、重力によって、作製したばかりの成形要素の排出を促進する。
好ましい実施形態に示されるように、引抜き装置11の上流に金属製品Pの供給装置48があってもよい。
主切断ユニット45の出口には、案内および保持手段47が同一平面上に位置し、自律性があり、有利には調整可能であり、曲げ装置42と直接に協働して、金属製品Pに所望の曲げを施すことができる。
案内および保持手段47は、曲げ装置42のコントラスト要素43の中心の近くに達する延長部を備えた輪郭を有する。
案内および保持手段47の輪郭は、有利には、コントラスト要素43の方向に減少し、送り方向Zに実質的に末広がりの形状を有する。
案内および保持手段47は、少なくとも曲げ作業中に少なくとも1つの金属製品Pのクランプおよび軸方向の位置決めを可能にする把持位置から、例えば少なくとも1つの金属製品Pを引抜き装置11と共に移動させる、少なくとも1つの金属製品Pの解放位置まで通過するために、互いに向き合い、かつ、互いに調整可能な距離で配置された一対の分岐部60、61を含んでいる。
図15〜図19で示されている実施例によれば、分岐部60は可動であり、分岐部61は固定されている。しかしながら、分岐部60が固定可能であり、分岐部61が移動可能であること、または両方が移動可能であることは除外されない。
この構成により、少なくとも1つの金属製品Pは常にコントラスト要素43と位置合わせされ、それにより極めて正確な曲げを得ることができる。
分岐部60、61は、送り方向Zの方向に細長い輪郭を有し、この輪郭はコントラスト要素43の方向に減少している。例として、分岐部60、61は、三角形の基部を有するプリズム形状であってもよい。
分岐部60、61は、使用中にコントラスト要素43から可能な限り最小の距離に配置される端部64、65を有する。特に、分岐部60、61の端部64、65は、コントラスト要素43の平坦な部分に面している。
このように、金属製品Pの無駄を削減し、生産性を向上させるとともに、目的に合わない最終製品の製造を回避することができる。
特に、コントラスト要素43は、案内および保持手段47と調和するかまたは調和しない方法で作業状態および非干渉状態をできる限り有するように固定または適合し得る。
下方に位置する第2の引抜きユニット13は、固定支持構造30上に設置され、第1の引抜きユニット12と向かい合う。
位置決めおよび調整手段27は、送り方向Zに直交する方向において、第1の引抜きユニット12を第2の引抜きユニット13に向けて/第2の引抜きユニット13から離れる方向に移動させて、これらの引抜きユニットの間に少なくとも1つの金属製品Pのための引抜きチャネル19を画定し、そこで引抜き処理を行う。
位置決めおよび調整手段27は、例として、第2の引抜きユニット13に対する第1の引抜きユニット12の正しい位置を定め、同時に金属製品Pに所望の圧力を付与するアクチュエータジャック27aを備える。
引抜きチャネル19は、対向する複数の固定インサート21によって画成される。
図2および図11に示す好ましい変形例に従って、上部固定インサート21aおよび下部固定インサート21bは、面変形、線形変形、または他の変形を生じさせることなく金属製品Pの引抜き効果を向上させるために、送り方向Zに所望の値だけオフセットされる。
両方のチェーン16の第1の戻りセグメント18は平行であり、送り方向Zにおいて向かい合っており、これらの第1の戻りセグメント18の間に少なくとも1つの金属製品Pのための引抜きチャネル19を画定する。
引抜き動作の長さは、戻りセグメント18、したがって、少なくとも1つの金属製品Pに引抜き作用を及ぼすチェーンセグメント16の長さとして意図されている。
弾性要素34は、例えば、弾性体36、1つ以上のばね35、または弾性体36と1つ以上のばね35との組み合わせなど、任意のタイプのものであってもよい。
変形例によれば、第1の引抜きユニット12および第2の引抜きユニット13は、独立しているが調整された複数の駆動部材17によって、または単一の駆動部材17によって駆動することができる。
チェーン16は、ピン67によって支持および戻りリンク63と相互に接続されたリング状の一連のリンク要素20a、20bを備える。
固定リンク66は、取り付け手段57によって固定インサート21に安定して接続される。このようにして、チェーン16によって固定インサート21を移動させることが可能である。
ここで説明する実施形態によれば、各固定インサート21は、チェーン16との接続のための取り付け部分22(図4〜図6、図13〜図14)を備えることができる。
取り付け部分22は、純粋に例として、ねじ、ピン、リベット、釘などの取り付け手段57との結合のためにねじが切られた穴を備えることができる。
少なくとも上部固定インサート21aには、少なくとも1つの金属製品Pの一部がその都度配置される基部面24上に形成された把持溝23が設けられている。
把持溝23は、有利には、両側から中央部分26に向かって狭くなる2つのテーパ部分25によって画定される。
中央部分26は、平坦な部分を形成することができ、すなわち、接続縁、または接続曲線さえも形成することができる。
中央部分26の形状は、把持溝23の断面の狭小化を可能にし、このことは、少なくとも1つの金属製品Pに及ぼされる把持および保持効率を増大させることを可能にする。
下部固定インサート21bの座部26bは、送り方向Zに対する金属製品Pの正しい位置を規定する。
1つまたは複数の金属製品Pの場合、上部インサート21aの座部26bは、金属製品Pが中央に向かって押され、金属製品Pのすべてが側方接触して配置され、そこで引抜き中にクランプされるようになっている。
いずれの場合にも、引抜きが必要な金属製品Pの数のために、引抜きチャネル19の横方向の位置決めは、金属製品Pの位置決めも曲げ装置42の作業面41aと一致していなければならないという事実を考慮に入れる。これにより、少なくとも1つの金属製品Pが、コントラスト要素43の垂直壁に実質的に接したままである作業面41aと協働する。
この領域において、少なくとも1つの金属製品Pは、その金属製品Pの正しい引抜きのための把持を確実にするような所望の圧力を受ける。
この場合、上部固定インサート21aと下部固定インサート21bは、必ずしも必要ではないが、有利には同じである。
図14に示す第2の実施形態によれば、引抜き装置11は、2つの金属製品Pを一緒に送り方向Zに送るように構成されている。
この場合、上部固定インサート21aと下部固定インサート21bは有利には異なる。
この場合、金属製品Pは、対になって進行するようになされ、一方が他方に対して押し出されて進行し、同じ速度で進行するようになされる。
固定インサート21bの座部26bの寸法は、供給される2つの金属製品Pが確実に支持されるように適切でなければならない。
本明細書で説明する実施形態によれば、テーパ部分25は、長手方向軸Xに対して、10°〜45°、好ましくは15°〜30°の第1の傾斜角度だけ傾斜している。
ここで説明する実施形態によれば、テーパ部分25の形状は、引抜き装置11への入口および引抜き装置11からの出口の領域において、固定インサート21と少なくとも1つの金属製品Pとの干渉を防止する。
引抜きホイールは、引抜きチャネル19の高さを規定するように調整可能であり得る。
図1に示す第1の実施形態によれば、加工機械10は、引抜き装置11の上流に配置され、かつ、都度金属製品Pを引抜き装置11に供給するように構成された供給装置48を備えることができる。
供給装置48はまた、取り出された金属製品Pを引抜き装置11に送る送り装置51を備える。
図15〜図19に示される第2の実施形態によれば、加工機械10は、引抜き装置11の上流に配置された、図示されていない既知の供給装置を備えることができる。
二次切断ユニット53は、金属製品Pの先端と後端を正確に切断できるように構成されている。
上部切断刃53aおよび下部切断刃53cは、金属製品Pの後端を切断するように構成されている。
特に、例えば図19の例のように、金属製品Pが次の金属製品Pによって所望の値だけ押し出されることが望まれる場合、切断が重要になる。
ここで説明する実施形態によれば、加工機械10は、引抜き装置11の上流に少なくとも1つの導入部材37(図2)を含み、引抜き装置11の下流には、制御するために設けられたガイド手段39(図2および図11)を含み、場合によっては、少なくとも1つの金属製品Pの引抜き装置11から加工装置41への移動を調整する。
本発明の可能な解決策によれば、加工機械10は、少なくとも1つの金属製品Pの少なくとも先端および後端を検出し、その結果、作業機械10の部品の作動モードを決定するように構成された少なくとも1つの検出器54を備える。
本発明の可能な解決策によれば、引抜き装置11は、供給装置48、検出器54、引抜き装置11、加工装置41に接続された図示しない制御および管理ユニットを備え、様々な装置の作動モードを管理および命令し、少なくとも1つの金属製品Pで実行される動作の順序を決定する。
ほんの一例として、図7〜図10は、本発明による加工機械10の機能の動作順序を示す。
この操作工程の間、第1の引抜きユニット12および第2の引抜きユニット13は、互いに向かって押圧されて、使用中にそれらを通過する金属製品Pに圧力を加える。
さらに、金属製品Pに対する第1の戻りセグメント18の圧力は、駆動部材17が非作動である場合、金属製品Pをクランプすることを可能にし、それが、例えば、曲げ装置42によって誘発される引抜き作用により、金属製品Pが軸方向に前進することを防止する。
図7において参照符号「E」で示す金属製品Pの後端は、引抜き装置11内にあり、第2の金属製品Pは、取出し装置50によって既に取り出され始めている。特に、取出し装置50は、第2の金属製品Pを支持台49から取り出し、送り装置51へ供給する。
第1の引抜きユニット12および第2の引抜きユニット13は、引抜きチャネル19の通路断面の寸法を大きくし、第2の金属製品の挿入を可能にするために互いに離間させられる(図8)。
特に、第1の金属製品Pの後端Eが引抜き装置11から出ると、すなわち、第1の戻りセグメント18によって把持されなくなると、第1の金属製品Pは、第2の金属製品Pの先端Hによって加えられる推力によって送り方向Zに送られる。
先端Hによって加えられる推力は、加工処理を完了させ、ガイド手段39から金属製品Pを排出することを可能にする。
先端の突き合わせ工程(図17)では、第1引抜きユニット12と第2引抜きユニット13を互いに近づけて押圧し、次の金属製品Pの先端を二次切断ユニット53の上部切断刃53b53bおよび下部切断刃53dで切断する。
金属製品Pの最後の曲げを行う必要がある場合、後続の金属製品Pを使用して、先行する金属製品Pを曲げ装置42に対応して軸方向に位置決めし、案内および保持手段47が、曲げ時のコントラスト要素としても少なくとも一時的に機能するように駆動される。
図19は、先行する金属製品Pが引抜き装置11の戻りセグメント18から出ると、後続の金属製品Pの先端Hによって加えられる押出し工程を示し、このことによって、先行する金属製品Pの加工を完了させることができる。
第1の変形実施形態によれば、引抜き装置11は、上記で定義されたように、対応する第2の引抜きユニット13と協働する複数の第1の引抜きユニット12を備えることができる。第1引抜きユニット12は、送り方向Zに直交する方向に並べて置くことができる。同様に、第2引抜きユニット13は、送り方向Zに直交する方向に並べて置くことができる。この場合、第1の引抜きユニットおよび対応する第2の引抜きユニットのチェーンの各対は、それぞれの金属製品Pの通過のためにそれぞれの引抜きチャネル19を画定することができる。
Claims (20)
- 横長の金属製品を加工するための機械であって、金属製品(P)の少なくとも1つを送り方向(Z)に供給するように構成された引抜き装置(11)と、作業面(41a)を備えた加工装置(41)とを備えており、曲げ装置(42)にはコントラスト要素(43)が設けられ、有利には、少なくとも1つの円筒形の垂直壁と、引抜き装置(11)の下流に配置されて送り方向(Z)に整列している曲げ装置(44)とを有しており、引抜き装置(11)は、送り方向(Z)に関して互いに反対側に位置する第1の引抜きユニット(12)および第2の引抜きユニット(13)と、引抜き装置(11)を移動させるための少なくとも1つの駆動部材(17)とを備えており、第1の引抜きユニット(12)および第2の引抜きユニット(13)がそれらの間に、送り方向(Z)に、少なくとも1つの金属製品(P)の引抜きチャネル(19)を画定する、機械において、
引抜きチャネル(19)からの出口に、ガイド手段(39)であって、有利には、引抜きチャネル(19)の展開する平面に実質的に直交する平面上で調整可能であり、その後に主切断ユニット(45)および曲げ装置(42)が続く、ガイド手段(39)を備えることを特徴とする、機械。 - 前記引抜きチャネル(19)が、少なくとも1つの金属製品(P)のために、複数の固定インサート(21)によって規定され、前記コントラスト要素(43)の円筒形の垂直壁に実質的に接し、作業面(41a)と密着する展開する面を有しており、供給装置(48)は可能な限り引抜き装置(11)の上流に位置することを特徴とする、請求項1に記載の機械。
- 前記少なくとも1つの金属製品(P)の位置が、作業面(41a)と密着するように、前記引抜き装置(11)が、作業面(41a)に対して送り方向(Z)に直交する方向に調整可能な少なくとも1つの位置を有していることを特徴とする、請求項1または2に記載の機械。
- 前記第1の引抜きユニット(12)および前記第2の引抜きユニット(13)がそれぞれ、第1のホイール(14)と、第2のホイール(15)と、第1のホイールと第2のホイールとの間の閉リングに巻かれたチェーンとを備えており、前記引抜きチャネル(19)が、対向する複数の上部固定インサート(21a)および下部固定インサート(21b)によって画定される、前記装置において、
前記下部固定インサート(21b)が、少なくとも1つの扁平な横方向座部(26b)を有しており、その横方向横座部(26b)の整列した複数が、少なくとも1つの金属製品(P)の展開する平面を構成して少なくとも1つの金属製品(P)の垂直位置を規定し、前記上部固定インサート(21a)が、前記金属製品(P)に、前記引抜きチャネル(19)の中心長手軸および前記下部固定インサート(21b)に向かって逆推力が加えられるように、丸みのある横方向の輪郭を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の機械。 - 前記第1の引抜きユニット(12)および前記第2の引抜きユニット(13)が、送り方向(Z)に整列された複数の引抜きホイールを有しており、前記引抜きホイールが、前記引抜きチャネル(19)の高さを規定するように調整可能であり、前記引抜きチャネル(19)が、少なくとも1つの金属製品(P)の垂直位置を規定する前記座部(26b)によって下部で規定され、丸みのある横方向の輪郭によって上部で規定されることを特徴とする、請求項1または請求項1〜4のいずれか一項に記載の機械。
- 前記引抜き装置(11)の上流に、少なくとも1つの金属製品(P)の頭部方向または後部方向の突き合わせを都度行うように構成された二次切断ユニット(53)を備えることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の機械。
- 前記二次切断ユニット(53)が双動式であり、2つの上部切断刃(53a、53b)と、2つの下部切断刃(53c、53d)からなる対向する切断手段を含み、上部切断刃(53b)および下部切断刃(53d)が、少なくとも1つの金属製品(P)の先端を切断するように構成され、前記上部切断刃(53a)および前記下部切断刃(53c)が、前記金属製品(P)の後端を切断するように構成されていることを特徴とする、請求項6に記載の機械。
- 前記主切断ユニット(45)からの出口に、分岐部(60、61)からなる案内および保持手段(47)があり、案内および保持手段(47)が、同じ平面上にあり、自律的で有利に調整可能であり、前記曲げ装置(42)と直接協働し、前記曲げ装置のコントラスト要素(43)の中心の近傍に到達する延長部を有する輪郭を有しており、前記コントラスト要素(43)が、回転軸を有する円筒部分と、前記回転軸に近接する平坦部分とを有し、前記平坦部分が、案内および保持手段(47)に面していることを特徴とする、請求項1または請求項1〜7のいずれか一項に記載の機械。
- 前記コントラスト要素(43)と直接協働する前記分岐部(61)が、前記作業面(41a)に実質的に直交し、かつ、前記コントラスト要素(43)の平坦部分と協働する該コントラスト要素(43)の円筒形の垂直壁に実質的に接する壁を有することを特徴とする、請求項8に記載の機械。
- 前記分岐(60)が、前記分岐(61)の作業面(41a)に実質的に直交する壁に面する部分において、推力が下向きに前記分岐(61)に向かって加えられるように、前記分岐(61)に向かう延長部を有することを特徴とする、請求項8または9に記載の機械。
- 前記案内および保持手段(47)ならびに少なくとも前記コントラスト要素(43)が、作業状態と非干渉状態との間で、作業面に対して後退するように移動可能であることを特徴とする、請求項8、9または10に記載の機械。
- 前記分岐部(60、61)が互いに向き合い、少なくとも曲げ作業中の少なくとも1つの金属製品(P)のクランプおよび軸方向の位置決めを可能にする把持位置から、少なくとも1つの金属製品(P)を移動させるためにその解放および案内位置まで通過させるために、互いに対して調整可能な距離に配置されていることを特徴とする、請求項8〜11のいずれか一項に記載の機械。
- 前記案内および保持手段(47)の輪郭が、前記コントラスト要素(43)の方向に減少し、送り方向(Z)に実質的に末広がりの形状を有することを特徴とする、請求項8〜12のいずれか一項に記載の機械。
- 少なくとも前記上部固定インサート(21a)には、少なくとも1つの金属製品(P)のために、側面から中央部分(26)に向かって狭くなるテーパ部分(25)によって形成される把持溝(23)が設けられており、把持溝(23)の中央部分(26)が、傾斜面(26a)と、その間に位置する前記丸みのある輪郭によって画定される前記座部(26b)とを含むことを特徴とする、請求項4〜13のいずれか一項に記載の機械。
- 前記上部固定インサート(21a)および前記下部固定インサート(21b)が固定リンク(66)と横方向に協働し、前記固定リンク(66)が前記チェーン(16)を支持および位置決めし、前記チェーン(16)が、前記第1の引抜きユニット(12)および前記第2の引抜きユニット(13)のコントラスト体(31)上を摺動可能であることを特徴とする、請求項4〜14のいずれか一項に記載の機械。
- 前記コントラスト体(31)の少なくとも1つが、弾性要素(34)によってそれぞれの支持体(32)と弾性的に協働することを特徴とする、請求項15に記載の機械。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載の機械を用いて少なくとも1つの金属製品(P)を加工する方法であって、最後の曲げが金属製品(P)に対して行われるとき、曲げ装置(42)に対応して前の金属製品(P)を軸方向に位置決めするために次の金属製品(P)を使用し、案内および保持手段(47)を駆動して、曲げの間に、少なくとも一時的にコントラスト要素としても機能させることを特徴とする、方法。
- 前記案内および保持手段(47)、または前記ガイド手段、あるいはこれら両方と干渉する位置に少なくとも1つの曲げを有する少なくとも1つの金属製品(P)を後退させるために、前記案内および保持手段(47)ならびに前記曲げ装置(42)を下げて、主切断ユニット(45)の近くまで前記金属製品(P)を後退させることを可能にすることを特徴とする、請求項17に記載の方法。
- 二次切断ユニット(53)が、その都度、少なくとも1つの金属製品(P)の頭部側または後端側の突き合わせを行うことを特徴とする、請求項17または18に記載の方法。
- 4cm〜7cmの最終曲げを含む端部セグメントを有する金属製品(P)で成形製品を作るために、前記案内および保持手段(47)および前記曲げ装置(42)が作業面から取り除かれた後、主切断ユニットが介入して、成形製品を金属製品(P)から分離する前に、金属製品(P)を後退させることを特徴とする、請求項17、18または19に記載の方法。
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