JP4123557B2 - 熱間スラブプレス装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１パスで高圧下が可能な熱間スラブプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２本のワークロール間で圧延材を圧延する通常の圧延機では、噛込角の限界から、通常２５％前後の圧下率が限度である。そのため、高圧下（例えば約２５０ｍｍ厚から３０〜６０ｍｍ厚までの圧下）を単一の通板（１パス）で圧延することはできず、３〜４基の圧延機をタンデムに配置したタンデム圧延や、圧延材を往復動させて圧延するリバース圧延が行われるが、圧延ラインが長くなる等の問題がある。
【０００３】
一方、１パスで高圧下が可能な圧延手段として、プラネタリミル、ゼンジマーミル、クラスターミル等が提案されている。しかし、これらの圧延手段では、小径ロールが高速で被圧延材に当たるため、衝撃が大きく、ベアリング等の寿命が短く、量産型設備には適さない等の問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
更に、従来の幅圧下プレスを厚圧下に適用したプレス装置が提案されている（例えば、特公平２−０１４１３９号、特開昭６１−２２２６５１号、特開平２−１７５０１１号、等）。
例えば、特開平２−１７５０１１号の「走間サイジングプレス装置」は、図６に示すように、被成形材料搬送ラインＺの上方と下方、あるいは左方と右方に回転軸２を配設し、この回転軸２の偏心部に所要の形状のロッド３のボス部を嵌合するとともに、ロッド３の先端部に被成形材料搬送ラインと対峙するように配設した金型４を連結したものであり、回転軸２を回動させ、回転軸の偏心部に嵌合したロッド３を介して金型４を被成形材料１の上下両面に圧下させて被成形材料の厚さを減ずるようになっている。
【０００５】
しかし、この高圧下手段では、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが困難であり、▲２▼装置が複雑で構成部品が多い、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が多い、▲４▼高荷重，高サイクルには不向きである、等の問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した種々の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが可能であり、▲２▼構成部品が少なく、構造がシンプルであり、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、▲４▼高荷重及び高サイクルでの稼働ができる熱間スラブプレス装置を提供することにある。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
本発明によれば、被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下の駆動偏心軸と、該駆動偏心軸の偏心部が嵌合する穴を有する上下の同調偏心軸と、該同調偏心軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、前記同調偏心軸を回転駆動する第１の駆動装置と、前記駆動偏心軸を回転駆動する第２の駆動装置と、を備え、
前記同調偏心軸の中心は前記偏心部の中心から偏心しており、
前記同調偏心軸は、前記第１の駆動装置により回転駆動されると、前記偏心部のまわりを回転し、
上下の駆動偏心軸の回転により上下の金型を開閉させ、金型による圧下時に上下の同調偏心軸及び上下の駆動偏心軸をそれぞれ第１及び第２の駆動装置で回転駆動することで、圧下フレームのライン方向速度と被圧延材のライン方向速度を同調させて被圧延材を圧下する、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置が提供される。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、駆動軸を回転すると、上下の偏心軸が固定軸のまわりを回転し、この偏心軸の回転により、上下の金型はそれぞれ円運動をしながら開閉する。また、金型による圧下時に同調偏心軸により圧下フレームのライン方向速度と被圧延材を同調させて、上下の金型により被圧延材を圧下しながらライン方向に移動することができる。この圧下量は、偏心軸の偏心量で決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。
【０００９】
また、プレス荷重を受けるのは固定軸のまわりを回転する偏心軸（二重偏心軸）のみであり、連結部には圧下フレームに作用するモーメントを打ち消すだけの相対的に小さい荷重のみが作用し、かつ上下の圧下フレームに作用するモーメントが互いに打ち消し合うので、更に小さい荷重しか作用しない。従って、構成部品が少なく、構造がシンプルででき、プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、高荷重及び高サイクルで稼働することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明による熱間スラブプレス装置を備えた圧延設備の構成図である。この図において、本発明の熱間スラブプレス装置１０の下流側には、ルーパー装置６が設けられ、更にその下流側に仕上圧延機５が設置される。ルーパー装置６は、被圧延材を弛ませて保持し、熱間スラブプレス装置１０と仕上圧延機５のライン速度差により生じるたるみ分を滞留させるようになっている。
【００１１】
図２は、図１の熱間スラブプレス装置の正面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。図２及び図３に示すように、本発明の熱間スラブプレス装置１０は、被圧延材１の上下に対向して配置され駆動装置２０ｂにより回転駆動される上下の駆動偏心軸１５と、駆動偏心軸１５のまわりを回転する上下の同調偏心軸１３と、同調偏心軸１３に一端部１４ａが摺動自在に嵌合し他端部１４ｂが互いに回動自在に連結された上下の圧下フレーム１４と、上下の圧下フレーム１４の一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型１８と、を備える。なお、この図で１１は、本体フレームである。
【００１２】
また、図３に示すように、上下の駆動偏心軸１５の回転により上下の金型１８を開閉させ、金型１８による圧下時に同調偏心軸１３により圧下フレーム１４のライン方向速度と被圧延材のライン方向速度を同調させて被圧延材を圧下するようになっている。
【００１３】
更に同調偏心軸１３の外周面には歯車が設けられ、駆動装置２０ａにより回転駆動される駆動軸１２に取り付けられた小歯車１２ａにより回転駆動されるようになっている。なお、図３に示すように、駆動装置２０ａ，２０ｂと各軸とは、ユニバーサルジョイント等で連結してもよく、或いは図示しない差動装置により駆動してもよい。
【００１４】
また、この実施形態において、金型１８と圧下フレーム１４の間には、高さ調整板２４が挟持され、この高さ調整板２４の厚さを変えることにより金型１８の高さを調整するようになっている。
【００１５】
図４は、金型の軌跡を模式的に示す図であり、（Ａ）は、金型１８と圧下フレーム１４の全体の軌跡、（Ｂ）は金型１８のみの軌跡を示している。また、図５は同調偏心軸の回転角度θに対する金型１８の上下変位を示している。図４及び図５に示すように、駆動軸１２を回転すると、上下の同調偏心軸１３が駆動偏心軸１５のまわりを回転し、この同調偏心軸１５の外周面はその偏心量ｅの２倍の直径を有する円運動を行い、これに追従して上下の圧下フレーム１４は、左端部１４ｂがライン方向に前後しながら、右端部１４ａ（図２で）が上下動する。従って、図４（Ｂ）に示すように、上下の金型１８は、同調偏心軸１２ａの偏心量ｅの２倍の直径を有する円運動を行いながら開閉する。
【００１６】
また、図５に示すように、駆動偏心軸１５の偏心量Ｅと同調偏心軸１３の偏心量ｅを合成した速度分布において、速度パターンを変えることで疑似等速範囲を変えることができる。また、この圧下量は、同調偏心軸１３の偏心量ｅで決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。更に、被圧延材１を圧下しながら同調駆動装置１６により搬送するので、走間プレスが自由にできる。
【００１７】
更に、プレス荷重を受けるのは駆動偏心軸１５のまわりを回転する同調偏心軸１３（二重同調偏心軸）のみであり、連結部１４ｃ及び同調駆動装置１６には圧下フレーム１４に作用するモーメントを打ち消すだけの相対的に小さい荷重のみが作用し、かつ上下の圧下フレーム１４に作用するモーメントが互いに打ち消し合うので、更に小さい荷重しか作用しない。従って、構成部品が少なく、構造がシンプルででき、プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、高荷重及び高サイクルで稼働することができる。
【００１８】
なお、図４（Ｂ）に示すように、金型１８は、圧下時（図の二点鎖線）に平行部１８ａが互いに平行になるように、開放時（図の実線）では、圧下フレーム１４に対して僅かに傾斜して取り付けられている。この場合、１サイクルで圧下する領域は、図に斜線で示す部分となる。
【００１９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
上述したように、本発明の熱間スラブプレス装置は、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが可能であり、▲２▼構成部品が少なく、構造がシンプルであり、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、▲４▼高荷重及び高サイクルでの稼働ができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱間スラブプレス装置を備えた圧延設備の構成図である。
【図２】図１の熱間スラブプレス装置の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】金型の軌跡を模式的に示す図である。
【図５】同調偏心軸の回転角度θに対する金型１８の上下変位図である。
【図６】従来の高圧下手段の構成図である。
【符号の説明】
１ 被成形材料（被圧延材、スラブ）
２ 回転軸
３ ロッド
４ 金型
５ 仕上圧延機
６ ルーパー装置
１０ 熱間スラブプレス装置
１１ 本体フレーム
１２ 駆動軸
１３ 同調偏心軸
１４ 圧下フレーム
１５ 駆動偏心軸
１６ 同調駆動装置
１８ 金型
２０ 駆動装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、１パスで高圧下が可能な熱間スラブプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２本のワークロール間で圧延材を圧延する通常の圧延機では、噛込角の限界から、通常２５％前後の圧下率が限度である。そのため、高圧下（例えば約２５０ｍｍ厚から３０〜６０ｍｍ厚までの圧下）を単一の通板（１パス）で圧延することはできず、３〜４基の圧延機をタンデムに配置したタンデム圧延や、圧延材を往復動させて圧延するリバース圧延が行われるが、圧延ラインが長くなる等の問題がある。
【０００３】
一方、１パスで高圧下が可能な圧延手段として、プラネタリミル、ゼンジマーミル、クラスターミル等が提案されている。しかし、これらの圧延手段では、小径ロールが高速で被圧延材に当たるため、衝撃が大きく、ベアリング等の寿命が短く、量産型設備には適さない等の問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
更に、従来の幅圧下プレスを厚圧下に適用したプレス装置が提案されている（例えば、特公平２−０１４１３９号、特開昭６１−２２２６５１号、特開平２−１７５０１１号、等）。
例えば、特開平２−１７５０１１号の「走間サイジングプレス装置」は、図６に示すように、被成形材料搬送ラインＺの上方と下方、あるいは左方と右方に回転軸２を配設し、この回転軸２の偏心部に所要の形状のロッド３のボス部を嵌合するとともに、ロッド３の先端部に被成形材料搬送ラインと対峙するように配設した金型４を連結したものであり、回転軸２を回動させ、回転軸の偏心部に嵌合したロッド３を介して金型４を被成形材料１の上下両面に圧下させて被成形材料の厚さを減ずるようになっている。
【０００５】
しかし、この高圧下手段では、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが困難であり、▲２▼装置が複雑で構成部品が多い、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が多い、▲４▼高荷重，高サイクルには不向きである、等の問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した種々の問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが可能であり、▲２▼構成部品が少なく、構造がシンプルであり、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、▲４▼高荷重及び高サイクルでの稼働ができる熱間スラブプレス装置を提供することにある。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
本発明によれば、被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下の駆動偏心軸と、該駆動偏心軸の偏心部が嵌合する穴を有する上下の同調偏心軸と、該同調偏心軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、前記同調偏心軸を回転駆動する第１の駆動装置と、前記駆動偏心軸を回転駆動する第２の駆動装置と、を備え、
前記同調偏心軸の中心は前記偏心部の中心から偏心しており、
前記同調偏心軸は、前記第１の駆動装置により回転駆動されると、前記偏心部のまわりを回転し、
上下の駆動偏心軸の回転により上下の金型を開閉させ、金型による圧下時に上下の同調偏心軸及び上下の駆動偏心軸をそれぞれ第１及び第２の駆動装置で回転駆動することで、圧下フレームのライン方向速度と被圧延材のライン方向速度を同調させて被圧延材を圧下する、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置が提供される。
【０００８】
上記本発明の構成によれば、駆動軸を回転すると、上下の偏心軸が固定軸のまわりを回転し、この偏心軸の回転により、上下の金型はそれぞれ円運動をしながら開閉する。また、金型による圧下時に同調偏心軸により圧下フレームのライン方向速度と被圧延材を同調させて、上下の金型により被圧延材を圧下しながらライン方向に移動することができる。この圧下量は、偏心軸の偏心量で決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。
【０００９】
また、プレス荷重を受けるのは固定軸のまわりを回転する偏心軸（二重偏心軸）のみであり、連結部には圧下フレームに作用するモーメントを打ち消すだけの相対的に小さい荷重のみが作用し、かつ上下の圧下フレームに作用するモーメントが互いに打ち消し合うので、更に小さい荷重しか作用しない。従って、構成部品が少なく、構造がシンプルででき、プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、高荷重及び高サイクルで稼働することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明による熱間スラブプレス装置を備えた圧延設備の構成図である。この図において、本発明の熱間スラブプレス装置１０の下流側には、ルーパー装置６が設けられ、更にその下流側に仕上圧延機５が設置される。ルーパー装置６は、被圧延材を弛ませて保持し、熱間スラブプレス装置１０と仕上圧延機５のライン速度差により生じるたるみ分を滞留させるようになっている。
【００１１】
図２は、図１の熱間スラブプレス装置の正面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。図２及び図３に示すように、本発明の熱間スラブプレス装置１０は、被圧延材１の上下に対向して配置され駆動装置２０ｂにより回転駆動される上下の駆動偏心軸１５と、駆動偏心軸１５のまわりを回転する上下の同調偏心軸１３と、同調偏心軸１３に一端部１４ａが摺動自在に嵌合し他端部１４ｂが互いに回動自在に連結された上下の圧下フレーム１４と、上下の圧下フレーム１４の一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型１８と、を備える。なお、この図で１１は、本体フレームである。
【００１２】
また、図３に示すように、上下の駆動偏心軸１５の回転により上下の金型１８を開閉させ、金型１８による圧下時に同調偏心軸１３により圧下フレーム１４のライン方向速度と被圧延材のライン方向速度を同調させて被圧延材を圧下するようになっている。
【００１３】
更に同調偏心軸１３の外周面には歯車が設けられ、駆動装置２０ａにより回転駆動される駆動軸１２に取り付けられた小歯車１２ａにより回転駆動されるようになっている。なお、図３に示すように、駆動装置２０ａ，２０ｂと各軸とは、ユニバーサルジョイント等で連結してもよく、或いは図示しない差動装置により駆動してもよい。
【００１４】
また、この実施形態において、金型１８と圧下フレーム１４の間には、高さ調整板２４が挟持され、この高さ調整板２４の厚さを変えることにより金型１８の高さを調整するようになっている。
【００１５】
図４は、金型の軌跡を模式的に示す図であり、（Ａ）は、金型１８と圧下フレーム１４の全体の軌跡、（Ｂ）は金型１８のみの軌跡を示している。また、図５は同調偏心軸の回転角度θに対する金型１８の上下変位を示している。図４及び図５に示すように、駆動軸１２を回転すると、上下の同調偏心軸１３が駆動偏心軸１５のまわりを回転し、この同調偏心軸１５の外周面はその偏心量ｅの２倍の直径を有する円運動を行い、これに追従して上下の圧下フレーム１４は、左端部１４ｂがライン方向に前後しながら、右端部１４ａ（図２で）が上下動する。従って、図４（Ｂ）に示すように、上下の金型１８は、同調偏心軸１２ａの偏心量ｅの２倍の直径を有する円運動を行いながら開閉する。
【００１６】
また、図５に示すように、駆動偏心軸１５の偏心量Ｅと同調偏心軸１３の偏心量ｅを合成した速度分布において、速度パターンを変えることで疑似等速範囲を変えることができる。また、この圧下量は、同調偏心軸１３の偏心量ｅで決まり、噛込角等に制限されずに高圧下が可能である。更に、被圧延材１を圧下しながら同調駆動装置１６により搬送するので、走間プレスが自由にできる。
【００１７】
更に、プレス荷重を受けるのは駆動偏心軸１５のまわりを回転する同調偏心軸１３（二重同調偏心軸）のみであり、連結部１４ｃ及び同調駆動装置１６には圧下フレーム１４に作用するモーメントを打ち消すだけの相対的に小さい荷重のみが作用し、かつ上下の圧下フレーム１４に作用するモーメントが互いに打ち消し合うので、更に小さい荷重しか作用しない。従って、構成部品が少なく、構造がシンプルででき、プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、高荷重及び高サイクルで稼働することができる。
【００１８】
なお、図４（Ｂ）に示すように、金型１８は、圧下時（図の二点鎖線）に平行部１８ａが互いに平行になるように、開放時（図の実線）では、圧下フレーム１４に対して僅かに傾斜して取り付けられている。この場合、１サイクルで圧下する領域は、図に斜線で示す部分となる。
【００１９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
上述したように、本発明の熱間スラブプレス装置は、▲１▼圧延材を搬送しながら圧下する走間プレスが可能であり、▲２▼構成部品が少なく、構造がシンプルであり、▲３▼プレス荷重を受けて摺動する部位が少なく、▲４▼高荷重及び高サイクルでの稼働ができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱間スラブプレス装置を備えた圧延設備の構成図である。
【図２】図１の熱間スラブプレス装置の正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】金型の軌跡を模式的に示す図である。
【図５】同調偏心軸の回転角度θに対する金型１８の上下変位図である。
【図６】従来の高圧下手段の構成図である。
【符号の説明】
１ 被成形材料（被圧延材、スラブ）
２ 回転軸
３ ロッド
４ 金型
５ 仕上圧延機
６ ルーパー装置
１０ 熱間スラブプレス装置
１１ 本体フレーム
１２ 駆動軸
１３ 同調偏心軸
１４ 圧下フレーム
１５ 駆動偏心軸
１６ 同調駆動装置
１８ 金型
２０ 駆動装置
Claims (1)
- 被圧延材の上下に対向して配置され回転駆動される上下の駆動偏心軸と、該駆動偏心軸の偏心部が嵌合する穴を有する上下の同調偏心軸と、該同調偏心軸に一端部が摺動自在に嵌合し他端部が互いに回動自在に連結された上下の圧下フレームと、上下の圧下フレームの一端部に被圧延材に対向して取り付けられた上下の金型と、前記同調偏心軸を回転駆動する第１の駆動装置と、前記駆動偏心軸を回転駆動する第２の駆動装置と、を備え、
前記同調偏心軸の中心は前記偏心部の中心から偏心しており、
前記同調偏心軸は、前記第１の駆動装置により回転駆動されると、前記偏心部のまわりを回転し、
上下の駆動偏心軸の回転により上下の金型を開閉させ、金型による圧下時に上下の同調偏心軸及び上下の駆動偏心軸をそれぞれ第１及び第２の駆動装置で回転駆動することで、圧下フレームのライン方向速度と被圧延材のライン方向速度を同調させて被圧延材を圧下する、ことを特徴とする熱間スラブプレス装置。
Priority Applications (29)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03701398A JP4123557B2 (ja) | 1998-02-19 | 1998-02-19 | 熱間スラブプレス装置 |
| DE69828261T DE69828261T2 (de) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plattendickepressvorrichtung und verfahren |
| AT98941824T ATE285304T1 (de) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plattendickepressvorrichtung und verfahren |
| EP06006834A EP1676650B1 (en) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plate reduction press apparatus and methods |
| AT06006949T ATE367870T1 (de) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plattenpressvorrichtung und verfahren |
| AT04013185T ATE345882T1 (de) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plattendickepressvorrichtung |
| EP06006863A EP1679133B1 (en) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plate reduction press apparatus |
| EP04013391A EP1462188B1 (en) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plate reduction press apparatus and methods |
| EP06006867A EP1679134A1 (en) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plate reduction press apparatus and methods |
| PCT/JP1998/004092 WO1999013998A1 (fr) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Dispositif de formage sous presse dans le sens de l'epaisseur d'une plaque et procede |
| EP04013185A EP1473094B1 (en) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plate reduction press apparatus |
| CNB988013649A CN100415397C (zh) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | 板厚的压板装置及其方法 |
| IDW990341A ID21481A (id) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Metoda dan peralatan pengepres untuk mengurangi ketebalan pelat |
| EP06006949A EP1679132B1 (en) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plate reduction press apparatus and method |
| TR1999/01065T TR199901065T1 (xx) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plaka indirgeme pres cihaz� ve y�ntemleri. |
| EP98941824A EP0943376B1 (en) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plate thickness pressing device and method |
| AT06006868T ATE376894T1 (de) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plattenpressvorrichtung und verfahren |
| AT04013391T ATE346699T1 (de) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plattenpressvorrichtung und verfahren |
| AT06006834T ATE366625T1 (de) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plattenpressvorrichtung und verfahren |
| AT06006863T ATE367871T1 (de) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | Plattenpressvorrichtung |
| KR1019997004317A KR100548606B1 (ko) | 1997-09-16 | 1998-09-11 | 판 두께 줄임 압연방법과, 판 두께 줄임 압연장치 및 그 방법 |
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