JP3205710B2 - セカンダリキャリッジを備えたウエブ巻取装置 - Google Patents

セカンダリキャリッジを備えたウエブ巻取装置

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JP3205710B2 JP35409096A JP35409096A JP3205710B2 JP 3205710 B2 JP3205710 B2 JP 3205710B2 JP 35409096 A JP35409096 A JP 35409096A JP 35409096 A JP35409096 A JP 35409096A JP 3205710 B2 JP3205710 B2 JP 3205710B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセカンダリキャリッ
ジを備えたウエブ巻取装置に関する。紙などのウエブ
は、抄紙機のワイヤパートやプレスパートを経て連続抄
造され、出側のリールパートにおいて、ロール状に巻き
取られる。また、このようにして製造された紙ロールは
巻戻機にかけられて、小径のロールにしたり、小幅にス
リットされる。本発明は前記リールパートに設置される
ウエブ巻取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりウエブ巻取装置は、ウエブを案
内するリールドラムと、ウエブを巻き取るリールスプー
ルと、リールスプールを支持、供給するプライマリキャ
リッジおよび支持、搬送するセカンダリキャリッジを備
え、リールスプールにウエブを巻付けてロール状に巻取
っていくように構成されている。すなわち、セカンダリ
キャリッジに支持されたリールスプールにウエブが最終
巻取径に巻き取られると、新しいリールスプールがプラ
イマリキャリッジによって待機位置から巻取位置に供給
され、ついでウエブが切断されて、ウエブの先端が新し
いリールスプールに巻付けられる。そして元のリールス
プールに巻取られている巻上りロールはセカンダリキャ
リッジによって払出し位置へ搬送される。巻上りロール
の払出しを終えるとセカンダリキャリッジは元の位置へ
復帰し、前述した新しいリールスプールを支持して、ウ
エブの巻取りを継続する。そして、上記の動作を繰り返
すことによって、連続抄造されるウエブは次々とロール
紙に巻き取られていく。
【0003】ところで、ウエブ巻取装置において、リー
ルスプールの回転はリールドラムの表面接触によって回
転させる方式であったが、この方式では紙ロールの巻硬
さの制御ができないため、近年ではリールスプールに直
接駆動力を与えて回転させる方式が主流を占めており、
そのため、センタドライブ装置が設置されている。
【0004】上記従来のウエブ巻取装置におけるセンタ
ドライブ装置は、例えばつぎのように構成されていた。
図11は特開平4−266354号公報に記載された従
来のウエブ巻取装置であって、115 はリールドラム、12
2 は新リールスプール、120は巻上りロールを示してい
る。新リールスプール122 はプライマリキャリッジ152
で巻取位置に供給され、ウエブの巻取りを開始し、同時
に巻上りロール120 はセカンダリキャリッジ150 によっ
て巻取位置から払出し位置へ搬送される。そして、セカ
ンダリキャリッジ150 が巻取位置へ帰ってくると、セカ
ンダリキャリッジ150 がプライマリキャリッジ152 から
リールスプール122 を受け継いで、ウエブを巻き取って
いく。
【0005】そして、144 、154 はプライマリキャリッ
ジ152 用のセンタドライブ装置とセカンダリキャリッジ
150 のセンタドライブ装置であって、これらは基礎付け
であり、カップリングハーフのみをプライマリキャリッ
ジ152 やセカンダリキャリッジ150 に搭載しユニバーサ
ルジョイントで接続するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来例
はセンタドライブ装置が別置き基礎付けであるため、装
置が大がかりになって占有スペースが大きくなり、セカ
ンダリキャリッジに支持したリールスプールに結合する
際に芯合せが必要となり、そのための同調装置が複雑と
なったり、芯合せ結合作業に手間がかかるという問題が
ある。また、前記従来装置では、巻上りロールをセカン
ダリキャリッジで払出し位置まで搬送するが、搬送中に
巻上りロールは惰性で回転したままであり、紙端のバタ
つきが生じており、ロール外周部分に緩みを生じたり、
ウエブが傷つくといった問題があった。
【0007】本発明はかかる事情に鑑み、装置がコンパ
クトであり、リールスプールとの芯合せの必要がなく、
巻上り完了後の紙端のバタつきを防止し、巻取り作業を
効率的かつ円滑に行いうるウエブ巻取装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のセカンダ
リキャリッジを備えたウエブ巻取装置は、ウエブを巻き
取るリールスプールを巻取位置で支持し、かつ巻取位置
から払出し位置へ搬送するセカンダリキャリッジを備え
たウエブ巻取装置であって、前記セカンダリキャリッジ
に、リールスプールを回転させるセンタドライブ装置を
設置し、前記セ カンダリキャリッジに、リールスプール
をドライブ位置に芯出しするガイドアームと、該ガイド
アームと共にリールスプールを挾持するクランプとから
なる芯出し支持手段が設けられたことを特徴とする。請
求項記載のウエブ巻取装置は、請求項1記載の発明に
おいて、前記セカンダリキャリッジに、該セカンダリキ
ャリッジに支持されているリールスプールの回転を止め
るブレーキが設けられていることを特徴とする。請求項
記載のウエブ巻取装置は、請求項1または2記載の発
明において、前記センタドライブ装置が、モータと、減
速機と、出力軸と、該出力軸の先端に取付けられたカッ
プリングと、前記カップリングをセカンダリキャリッジ
上に支持されたリールスプールのカップリングに対し結
合させたり離間させるように前記出力軸をスライドさせ
るスライド機構とからなることを特徴とする。請求項
記載のウエブ巻取装置は、請求項3記載の発明におい
て、前記カップリングが減速機側の出力軸に対し空圧緩
衝リングを介して接続されていることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。まず、本発明のウエブ巻取装置の基
本構造を説明する。図1は本発明の一実施形態に係るウ
エブ巻取装置のストッカー部分を除く概略平面図、図2
はウエブ巻取装置の概略側面図である。
【0010】図1〜2において、1は左右のフレーム
で、フレーム1の入側(図中右側で抄紙機からウエブW
が送られてくる側)の上面には、軸受2を介してリール
ドラム3が設置されている。このリールドラム3は、そ
の外周の約1/4にウエブWを巻き付けてウエブWの走
行を案内するものであり、4はこのリールドラム3を回
転させるモータである。
【0011】前記左右のフレーム1上面において、リー
ルドラム3より図中左側には、左右のレール5が取付け
られている。このレール5はウエブWを巻き取るリール
スプール6を載置する台であり、リールスプール6はこ
のレール5上の図中右側の巻取位置Aで、セカンダリキ
ャリッジ7に支持されて、ウエブを巻き取っていく。な
お、ウエブWを巻取るにつれて紙ロールの直径は大きく
なり、リールスプール6の中心位置もリールドラム3か
ら段々と離れるので、巻取位置Aはある程度の長さがあ
る。セカンダリキャリッジ7は左右のフレーム1に沿っ
て走行する操作側と駆動側のキャリッジ7a、7bから
なり、各キャリッジ7a、7bにはリールスプール6を
クランプし走行する手段が設けられ、駆動側のキャリッ
ジ7bには、リールスプール6を回転駆動するモータや
カップリングからなるセンタドライブ装置8が搭載され
ている。そして、巻取りが完了すると、セカンダリキャ
リッジ7によって巻上りロールR(所定の最終巻取径に
達した紙ロールをいう)が払出位置Bまで搬送される。
【0012】9はセカンダリキャリッジ7から払出され
た巻上りロールRを受止め、停止時の衝撃を吸収するシ
ョックアブソーバである。
【0013】一方、リールドラム3の上方には、新しい
リールスプール6を数本分貯えておくストッカー11が
設けられており、このストッカー11からリールスプー
ル6を1本ずつトランスファアーム12で、その下方の
プライマリキャリッジ13に供給するようになってい
る。プライマリキャリッジ13は、供給されたリールス
プール6を支持するクランプと、リールスプール6をリ
ールドラム3の直上方の待機位置から前記レール5上右
端の巻取位置まで移動させる移動手段と、操作側におい
てリールスプールに回転駆動力を与えるモータやカップ
リングからなるセンタドライブ装置14を備えている。
【0014】つぎに、上記ウエブ巻取装置の巻取工程を
説明する。図10は巻取工程I〜Vの説明図である。符
号Iの状態は、セカンダリキャリッジ7に支持された紙
ロールrが巻き上る直前の状態であり、プライマリキャ
リッジ13に支持された新リールスプール6はリールド
ラム3の上方で待機している。符号IIの状態は、セカン
ダリキャリッジ7上の紙ロールが最終直径に巻き上り巻
上りロールRになった状態であり、この時点で、セカン
ダリキャリッジ7は払出し側へ少し移動し、同時にプラ
イマリキャリッジ13が新リールスプール6を巻取位置
へ移動させる。
【0015】符号III の状態は、新リールスプール6が
プライマリキャリッジ13によって回転されながらレー
ル5上に置かれた巻取開始位置へ移動完了した状態で、
この状態では、ウエブWはリールドラム3の上面、新リ
ールスプール6の下面を経てセカンダリキャリッジ7上
の巻上りロールRに連続している。そのため、ここで、
ウエブ切断器15、例えばエアー噴射パイプ等でエアー
を噴射してウエブWを切断する。切断されたウエブWの
終端は巻上りロールRに巻き付けられ、切断されたウエ
ブWの始端は新リールスプール6に巻付けられて、新た
にウエブWを巻き取っていく。なお、新リールスプール
6を符号IIに示す位置で巻取り開始する場合もある。
【0016】符号IVの状態はセカンダリキャリッジ7が
巻上りロールRを払出位置方向へ搬送している状態であ
り、この間に新リールスプール6はプライマリキャリッ
ジ13に支持された状態でウエブWを巻き取りつつあ
る。符号Vの状態は、巻上がりロールRの払出しを終っ
てセカンダリキャリッジ7が巻取位置に復帰した状態で
あり、ここでリールスプール6はプライマリキャリッジ
13からセカンダリキャリッジ7に受け継がれ、セカン
ダリキャリッジ7のセンタドライブ装置8によってリー
ルスプール6は回転させられウエブを巻き取っていく。
そして、プライマリキャリッジ13は再び待機位置に復
帰する。以上の動作を繰り返していくことによって、抄
紙機で連続高速抄造されるウエブWが、ロール紙として
連続的に巻き取られていくのである。
【0017】つぎに、前記セカンダリキャリッジ7の詳
細を説明する。既述のごとく、セカンダリキャリッジ7
は左右のフレーム1のそれぞれの両側に配置された左右
一対のキャリッジ7a、7bからなり、両者によって、
リールスプール6の両端の軸受部を支持クランプするよ
うになっている。図1において、7aは操作側のセカン
ダリキャリッジであり、7bは駆動側のセカンダリキャ
リッジである。
【0018】まず、操作側のセカンダリキャリッジ7a
を説明する。図3はウエブ巻取装置の要部拡大側面図、
図4は図3のIV−IV線矢視におけるセカンダリキャリッ
ジ7aの正面図、図5の(A)図はセカンダリキャリッ
ジ7aの芯出し支持手段を示す側面図、同(B)図はセ
カンダリキャリッジ7aのブレーキを示す側面図であ
る。
【0019】図3〜4において、21はフレーム1の上
方側面に取付けたガイドレール、22はフレーム1の下
方ベースに設置したガイドレールである。31はセカン
ダリキャリッジ7aの本体であり、前記ガイドレール2
1、22によって案内され、フレーム1の長手方向に沿
って走行自在である。32は油圧シリンダで構成した走
行シリンダであり、トラニオン33によってフレーム1
に取付けられており、ピストンロッド34は前記本体3
1に連結されている。よって、走行シリンダ32を伸縮
させることにより、セカンダリキャリッジ7aを実線で
示す巻取位置と想像線で示す払出し位置との間で往復動
させることができる。
【0020】なお、図4において、6aはリールスプー
ル6の両端に設けた軸受、6bは同カップリングであ
る。軸受6aはフレーム1の上端のレール5上に載せら
れており、回転するリールスプール6を支えながらレー
ル5上を転動する。図3に示すように、フレーム1の図
中左端には、ストッパアーム9aとショック吸収用シリ
ンダ9bからなるショックアブソーバ9が取付けられて
いる。想像線で示す払出し位置からショックアブソーバ
9に向けて前記レール5は下傾しており、払出し位置で
巻上りロールRのリールスプール6をセカンダリキャリ
ッジ7aから開放すると、巻上りロールRは自重でショ
ックアブソーバ9まで走行するようになっている。
【0021】図4および図5の(A)図において、40
は芯出し支持手段であり、ガイドアーム41が支点ピン
42によって揺動自在に前記本体31に軸着されてい
る。そして、油圧シリンダで構成したガイドシリンダ4
3によって、直立した芯出し位置と倒伏した開放位置と
に姿勢変更できるようになっている。また、ガイドアー
ム41の上端内側(リールスプール6の軸受6aと接触
する部位)にはローラ44が軸着され、軸受6aのレー
ル5上での転動を円滑に保証するようにしている。
【0022】45はクランプアームであって、支点ピン
46によって揺動自在に前記本体31に軸着され、油圧
シリンダで構成したクランプシリンダ47によって、前
記軸受6aを挾むクランプ位置と下方に離間したアンク
ランプ位置とに姿勢変更するようになっている。また、
クランプアーム45の上端内側(前記軸受6aと接触す
る部位)にはローラ48が軸着され、軸受6aのレール
5上での転動を許容している。
【0023】図4および図5の(B)図において、50
はブレーキであり、ブレーキシュー54を取付けたブレ
ーキアーム51が支点ピン46によって揺動自在に軸着
されており、油圧シリンダで構成したブレーキシリンダ
53によって、ブレーキシュー54をリールスプール6
のカップリング6bの外周に押し当ててブレーキを効か
したり、解放できるようになっている。
【0024】図5の(A)図に示すように、ガイドアー
ム41を立てた状態でクランプアーム45と共にリール
スプール6の軸受6aを挾持すると、それによってセカ
ンダリキャリッジ7上での芯出しが行われ、後述する駆
動側セカンダリキャリッジ7bに搭載されているセンタ
ドライブ装置8のカップリング80と芯が合うようにな
っている。また、この状態で、セカンダリキャリッジ7
a、7b上を走行させると、リールドラム6を回転させ
ながら、レール5上を移動させることができる。
【0025】つぎに、駆動側のセカンダリキャリッジ7
bを説明する。図6はセカンダリキャリッジ7bの側面
図、図7はセカンダリキャリッジ7bの正面図である。
【0026】セカンダリキャリッジ7bにおいても前記
セカンダリキャリッジ7aと同様にガイドアーム41と
クランプアーム45からなる芯出し支持手段40および
ブレーキ50を備えているが、構造は同様であるので、
詳細な説明は省略し、図中に主要符号を記すのみとす
る。
【0027】また、セカンダリキャリッジ7bにも前記
セカンダリキャリッジ7aと同様に走行リンダ32を備
えている。そして、両走行シリンダ32、32を同期作
動させてセカンダリキャリッジ7b、7bが同調して走
行するようにしている。
【0028】駆動側のセカンダリキャリッジ7bは、セ
ンタドライブ装置8を搭載している点が特徴であり、こ
れは、モータ61、減速機62、スライド機構70およ
びカップリング80を主要構成要素としている。
【0029】つぎに、このセンタドライブ装置8の詳細
を説明する。図8はセンタドライブ装置8における減速
機62とスライド機構70の拡大断面図、図9は同セン
タドライブ装置8のカップリング80がスプール6のカ
ップリング6bと結合した状態の断面図である。
【0030】図8において、減速機62の入力軸63に
プーリ64が取付けられモータ61の動力がベルト65
によって伝達されるようになっている。また入力軸63
には小径ギヤ66が固定されている。一方、出力側の主
軸67には大径ギヤ68が固定されており、この大径ギ
ヤ68と前記小径ギヤ66とは噛み合って、減速するよ
うになっている。そして、前記主軸67の先端にはスプ
ライン外歯69が形成されている。
【0031】70は上記減速機62に結合したスライド
機構である。前記主軸67の中心は空洞に形成され、そ
の中を伝動ロッド71が軸方向にスライド自在に挿入さ
れている。この伝動ロッド71の基端はジョイント72
を介して油圧シリンダで構成したクラッチシリンダ73
のピストンロッドに連結している。また、伝動ロッド7
1の先端には円筒状の副軸74が結合され、その副軸7
4の内面にはスプライン内歯75が形成され、前記主軸
67のスプライン外歯69と噛み合っている。上記主軸
67と副軸74は特許請求の範囲にいう出力軸を構成し
ている。前記スプライン内歯75とスプライン外歯69
は主軸67に対する伝動ロッド71の軸方向スライドを
許容しながら回転トルクを伝達することができる。そし
て、伝動ロッド71のスライドは前記クラッチシリンダ
73を伸縮させることで行える。
【0032】さらに、副軸74の外周には円板部材を介
して円筒体76が固定されている。一方、カップリング
80の背面には円筒体77が固定され、この円筒体77
と前記円筒体76の間に空圧緩衝リング78が入れら
れ、内側と外側の各円筒体76、77のそれぞれに接合
されている。この緩衝リング78は内部にエアーを注気
して密閉したパイプをリング状に形成したものである。
カップリング80は外歯形の歯車81を有し、前述のリ
ールスプール6のカップリング6bに形成された内歯形
の歯車82に噛み合って、動力を伝達するものである。
【0033】図9に示すように、クラッチシリンダ73
を伸長させると伝動ロッド71は主軸67内をスライド
して、カップリング80を前進させ、リールスプール6
の歯車82と噛み合い、センタドライブ装置8の動力を
スプールリール6に伝達するようになる。そして、この
とき、既述のごとく、リールスプール6はセカンダリキ
ャリッジ7a、7b上の芯出し支持手段40によって芯
出し位置に固定されているので、芯合せをする必要な
く、カップリング結合することができる。そして、回転
トルクは、スプライン歯69、75によって伝達され
る。
【0034】また、センタドライブ装置8のカップリン
グ80をリールスプール6のカップリングギヤ82に噛
み合わせたときのショックや、リールスプール6の変
形、歪、さらには紙ロールの厚さ不均一に基づく半径方
向の振動は前記緩衝リング78が撓むことによって吸収
される。
【0035】本実施形態のウエブ巻取装置は、つぎのご
とき利点がある。 センタドライブ装置8がセカンダ
リキャリッジ7bに搭載されているため、基礎付け別置
きタイプに比べると占有スペースが小さくなる。 セ
ンタドライブ装置8を基礎付け別置きにした場合に必要
な出力軸の揺動追随機構やユニバーサルジョイント等が
不要となり、装置がコンパクトになる。 センタドラ
イブ装置8をリールスプール6に連結する際に芯合せす
る必要がなく、操作が簡単となる。 図10の符号II
I の状態は、ウエブWを切断して巻上りロールを搬送開
始しようとする状態であるが、本実施形態では図5
(B)に示すようにブレーキ50を有しているので、切
断されたウエブWの紙端を巻き取ると同時にブレーキを
効かし、巻上りロールRの回転を止めることができる。
このためセカンダリキャリッジ7で払出し位置へ搬送す
るとき巻上りロールRの紙端がバタつくことによりロー
ルの外周部分のウエブが緩んだりしないので、内層から
外層まで張力の均一な紙ロールが得られる。 セカン
ダリキャリッジ7が巻上がりロールRの払い出しを終え
て巻取位置に復帰しプライマリキャリッジ13から巻取
りを開始しているリールスプール6を受け取るとき、ガ
イドアーム41とクランプアーム45のガイドローラ4
4、48がリールスプール6の受け渡しを円滑に行わせ
ることができる。 センタドライブ装置8をリールス
プール6に連結した際のショックは緩衝リング78で吸
収されるので、紙ロールの張力に不均一が生じない。
【0036】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、センタドライ
ブ装置がセカンダリキャリッジに搭載されているため、
基礎付け別置きタイプに比べると占有スペースが小さく
なる。センタドライブ装置を基礎付け別置きにした場合
に必要な出力軸の揺動追随機構やユニバーサルジョイン
ト等が不要となり、装置がコンパクトになる。リールス
プールが芯出し支持手段によりセカンダリキャリッジ上
で芯出し状態で保持されるので、センタドライブ装置と
の連結が容易となり、ウエブの巻取りも張力が偏寄せず
正常に巻き取れる。請求項の発明によれば、ウエブの
巻き取りを完了しウエブ尾端を切断した時点でブレーキ
をかけ、巻上りロールの回転を止めることができるの
で、紙端がバタつくことによって外周部分が緩むことを
防止できる。請求項の発明によれば、クラッチによる
スライド操作のみでセンタドライブ装置をリールスプー
ルに連結できるので、操作が容易である。請求項の発
明によれば、センタドライブ装置をリールスプールに連
結した際のショックは緩衝リングで吸収されるので、紙
ロールの張力に不均一が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るウエブ巻取装置のス
トッカー部分を除く概略平面図である。
【図2】同ウエブ巻取装置の概略側面図である。
【図3】同ウエブ巻取装置の要部拡大側面図である。
【図4】図3のIV−IV線矢視におけるセカンダリキャリ
ッジ7aの正面図である。
【図5】(A)図はセカンダリキャリッジ7aの芯出し
支持手段を示す側面図、(B)図はセカンダリキャリッ
ジ7aのブレーキを示す側面図である。
【図6】セカンダリキャリッジ7bの側面図である。
【図7】セカンダリキャリッジ7bの正面図である。
【図8】センタドライブ装置8における減速機62とス
ライド機構70の拡大断面図である。
【図9】センタドライブ装置8のカップリング80がリ
ールスプール6のカップリング6bと結合した状態の断
面図である。
【図10】本発明に係るウエブ巻取装置における巻取工
程の説明図である。
【図11】従来のウエブ巻取装置の平面図である。
【符号の説明】
1 フレーム 3 リールドラム 5 レール 6 リールスプール 7 セカンダリキャリッジ 7a 操作側のセカンダリキャリッジ 7b 駆動側のセカンダリキャリッジ 8 センタドライブ装置 40 芯出し支持手段 41 ガイドアーム 43 ガイドシリンダ 45 クランプアーム 47 クランプシリンダ 50 ブレーキ 51 ブレーキアーム 53 ブレーキシリンダ 61 モータ 62 減速機 70 スライド機構 78 空圧式緩衝リング 80 カップリング
フロントページの続き (72)発明者 浜砂 博生 岡山県倉敷市玉島乙島8230番地 住友重 機械工業株式会社岡山製造所内 (72)発明者 マルック キートネン フィンランド共和国 フィン−04660 ヌンミネン ヨキバレンティエ 141 (56)参考文献 国際公開96/6033(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65H 19/22 B65H 19/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ウエブを巻き取るリールスプールを巻取位
    置で支持し、かつ巻取位置から払出し位置へ搬送するセ
    カンダリキャリッジを備えたウエブ巻取装置であって、 前記セカンダリキャリッジに、リールスプールを回転さ
    せるセンタドライブ装置を設置し 前記セカンダリキャリッジに、リールスプールをドライ
    ブ位置に芯出しするガイドアームと、該ガイドアームと
    共にリールスプールを挾持するクランプとからなる芯出
    し支持手段が設けられ たことを特徴とするセカンダリキ
    ャリッジを備えたウエブ巻取装置。
  2. 【請求項2】前記セカンダリキャリッジに、該セカンダ
    リキャリッジに支持されているリールスプールの回転を
    止めるブレーキが設けられていることを特徴とする請求
    1記載のウエブ巻取装置。
  3. 【請求項3】前記センタドライブ装置が、モータと、減
    速機と、出力軸と、該出力軸の先端に取付けられたカッ
    プリングと、前記カップリングをセカンダリキャリッジ
    上に支持されたリールスプールのカップリングに対し結
    合させたり離間させるように前記出力軸をスライドさせ
    るスライド機構とからなることを特徴とする請求項1ま
    たは記載のウエブ巻取装置。
  4. 【請求項4】前記カップリングが前記減速機側の出力軸
    に対し空圧緩衝リングを介して接続されていることを特
    徴とする請求項記載のウエブ巻取装置。
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