JP4850644B2 - 配管端部用の栓装置 - Google Patents

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Description

本発明は、配管端部を構成する受口の内径より小径の外周面を有し該受口の内面に嵌挿される嵌挿部と、該嵌挿部を略中央に有し受口に対して固定するためのボルト孔を有する大径の鍔状部と、を備える栓部材と、栓部材の嵌挿部の外面と受口の内面との間隙を周方向に沿って水密的に密封するリング状のシール部材と、から少なくとも構成されている配管端部用の栓装置に関する。
従来の配管端部用の栓装置は、受口の端面と、受口に嵌挿される栓部材の端面との間隙に、受口の端面の周方向に亘ってシール部材を配設して、受口の外面の所定位置に固定的に取付けられた固定部材の反力を利用し、栓部材を受口の端面側に押圧保持して、受口を水密的に密封している(例えば、特許文献1参照)。
実開昭48−94414号公報(第1頁、第2図)
しかしながら、特許文献1にあっては、栓装置の従来例として図9に示されるように、リング体からなるシール部材111が、栓部材110端面と受口106端面との間に、即ち受口106外部の所定位置において周方向に沿って配設されており、ボルト・ナット120により緊締することで受口106を水密的に密封している。
栓装置が上記従来例のように構成されている場合、シール部材111を緊締したボルト・ナット120が、長期間に亘り、緩んでしまうことによりシール部材111の密封性を維持できなくなる虞があった。また、シール部材111の外周面が、長期間に亘り、受口106外部の温度、湿度変化若しくは土圧、気圧等の影響を受けるために、シール部材111の品質が劣化して密封性を維持できなくなる虞もあった。
上記のような虞を解消するため、例えば、シール部材を栓部材の嵌挿部の外面と受口の面との間隙を密封するべく配置しようとした場合、栓部材を受口の内面に嵌挿した状況下では、シール部材が鍔状部により受口の外方から隠れているため、シール部材が所定に嵌挿部の外面と受口の内面との間隙を周方向に沿って密封しているか否か確認できないという不具合が生じる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、栓部材の嵌挿部を受口の内面に嵌挿し、栓部材と受口との間隙を密封するシール部材が鍔状部により隠れている状況下でも、シール部材が間隙を所定に密封しているか否か確認出来る配管端部用の栓装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の配管端部用の栓装置は、配管端部を構成する受口の内径より小径の外周面を有し該受口の内面に嵌挿される嵌挿部と、該嵌挿部を略中央に有し前記受口に対して固定するためのボルト孔を有する大径の鍔状部と、を備える栓部材と、
前記栓部材の嵌挿部の外面と前記受口の内面との間に間隙を有し該間隙を周方向に沿って水密的に密封するリング状のシール部材と、
から少なくとも構成されている配管端部用の栓装置であって、
前記栓部材の鍔状部に、前記間隙を密封したリング状のシール部材に向けて開口した開口部を、該開口部の一側辺と前記嵌挿部の外周面とが略面一に成るように、前記嵌挿部の外周面との近傍箇所に開設していることを特徴としている。
この特徴によれば、栓部材の嵌挿部を受口の内面に嵌挿することで、嵌挿部の外面と受口の内面との間隙を密封するシール部材が、鍔状部により受口の外方から隠れている状況下でも、鍔状部に形成された開口部を利用し、例えば、開口部に挿通可能な薄板状体をシール部材に向けて挿通し当接するなどして、シール部材が間隙を所定に密封しているか否か確認出来る。そして、開口部の一側辺と嵌挿部の外周面とを略面一に成るように形成したので、略面一に形成された開口部の一側辺と嵌挿部の外周面とを利用して、薄板状体をシール部材に向けて更に円滑に案内できるので、シール部材が間隙を密封しているか否かの確認を効率よく行うことができる。
本発明の請求項に記載の配管端部用の栓装置は、請求項に記載の配管端部用の栓装置であって、
前記鍔状部の開口部は、周方向に複数箇所開設されていることを特徴としている。
この特徴によれば、周方向に開設された複数箇所の開口部それぞれに、例えば薄板状体を挿通し、その挿通深さを比較することで、シール部材が、周方向に沿って前記間隙を密封しているか否か確認出来る。
本発明の請求項に記載の配管端部用の栓装置は、請求項1または2のいずれかに記載の配管端部用の栓装置であって、
前記配管端部用の栓装置は、前記受口の外面に冠設された固定部材と、該固定部材と前記栓部材の鍔状部とに係合される係合ボルトと、を更に包含し、
前記固定部材に、前記栓部材の鍔状部の端面に向かって延出する延出部が、周方向に複数箇所形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、栓部材の鍔状部が、係合ボルトの係合により、固定部材に周方向に複数箇所形成された延出部に当接することで、栓部材の嵌挿深さを周方向に沿って等しくし、嵌挿部とシール部材との管軸方向の調整ができる。
本発明の請求項に記載の配管端部用の栓装置は、請求項に記載の配管端部用の栓装置であって、
前記固定部材には前記受口の外周面に向けてボルト螺孔が開口し、該ボルト螺孔に押しボルトが螺挿されており、前記固定部材の前記受口に対する軸方向の相対移動を規制していることを特徴としている。
この特徴によれば、固定部材に受口の外周面に向けてボルト螺孔が開口し、このボルト螺孔に螺挿された押しボルトにより、固定部材の受口に対する軸方向の相対移動を規制しているとともに、固定部材の軸中心を受口の管軸に一致させて位置決めができるため、このように固定された固定部材を利用し、栓部材の嵌挿部とシール部材との軸心の調整ができる。
本発明の実施例を以下に説明する。
本発明の実施例1を図面に基づいて説明すると、先ず図1は、実施例1における配管端部用の栓装置を用いた配管を示す概略図である。図2は、栓装置の組立分解図である。図3(a)〜(c)は、ボルト・ナットの挿通状況を示す斜視図である。図4(a)は受口に栓装置を組付けた状態を示す一部断面図であり、(b)は(a)の点線囲い部の拡大図である。図5は、管軸方向における栓装置の背面図である。図6は、管軸方向における栓装置の正面図である。図7は、栓装置を取外す状況を示した拡大断面図である。
先ず、図1に示されるように、本発明の配管端部用の栓装置2は、上下水道などの流路を形成する配管1の一部を構成しており、例えば既設管等の埋設物3を回避して、流路を少なくとも一時的に遮断するのに用いられ、配管1端部を構成する受口6を水密的に密封するものである。
配管1は、図1に示される時点における流路に限られるものではなく、将来的には該流路を拡張又は変更するなどの予定若しくは可能性を有する場合が多いために、図1に示される時点で使用される本来の該流路に加えて、枝管としての直管4若しくはT字管5等を予め設けて、配管1端部を構成する受口6に、栓装置2を開栓可能に取付けておく。
次に、栓装置2の栓部材10の受口6への嵌挿及び受口6からの離脱について、以下に説明する。
図2に示されるように、本発明の栓装置2は、受口6の内面に嵌挿される受口6の内径より若干小径の嵌挿部10aと、受口6の外径より大径の鍔状部10bと、を有する栓部材10と、受口6の外面の所定位置に固定に冠設される固定部材12と、栓部材10の嵌挿部10aの外面と受口6の内面との間隙を水密的に密封するシール部材11と、これらの部材を後述するように一体に係合することにより、栓部材10の嵌挿部10aを受口6の内面に嵌挿された状態を保持するように係合された係合ボルトを含むボルト・ナット20と、から構成されている。
栓部材10の嵌挿部10a外周面は、管軸方向に略面一に形成された曲周面であって、鍔状部10bの端面と連続して成る。また、鍔状部10bの端面に、後述のように嵌挿部10aの外面と受口6の内面との間隙を周方向に沿って水密的に密封するリング状のシール部材11に向けて開口した開口部10fが、周方向に沿って均等に複数箇所(本実施例では4箇所)開設されている。この開口部10fは、嵌挿部10aの外周面の近傍箇所に開設されている。
固定部材12の受口6の外面への取付けについて説明すると、固定部材12は上下2分割構造を有しており、受口6の外面の所定位置において、図示しない取付ボルト孔に挿通された取付ボルトナット13にて固定されている。
受口6は、いわゆる直管の端部を構成しており、前記所定位置における受口6の外周面は、受口6の開口に向かって拡開するテーパ面6aに形成され、テーパ面6aと当接する固定部材12の内面が、相対するように受口6の開口に向かって拡開するテーパ状に形成されている。固定部材12が、テーパ面6aに当接して、栓部材10方向への移動が防止されている。また、受口6端部における外周面に、周方向に沿って外方に向かって膨出する膨出部6bが形成されており、膨出部6bによっても、固定部材12の栓部材10方向への移動が防止されている。
また、固定部材12が受口6の端面6dと当接するように、受口6の管軸Cに向かって張出する張出部12aが周方向に沿って4箇所形成されており(図5参照)、この張出部12aが、受口6の端面6dに当接することにより、固定部材12が、管軸C方向において受口6の内方向への移動が防止されている。更に、張出部12aに、栓部材10の鍔状部10b側に向かって延びる延出部12eが形成されている。
受口6の内径と略同径のリング体であるとともに弾性を有するシール部材11は、受口6の内面に周方向に沿って形成される凹部6cに嵌合される嵌合部11aと、栓部材10と受口6との間隙を密封するバルブ部11bと、から形成されている。
また、ボルト・ナット20は、T形に形成されたT形頭部14aを備える係合ボルトとしてのT頭ボルト14と、このT頭ボルト14に螺挿された第1ナット15及び第2ナット16と、からなる。T頭ボルト14は、栓部材10の鍔状部10bに設けられたボルト孔10cと、固定部材12の鍔部12bに設けられたボルト孔10cの中心軸線Dと略同一軸線上のボルト孔12cとに、T形頭部14aを固定部材12側に配置して挿通されている。第1ナット15は、鍔状部10bの固定部材12側においてT頭ボルト14に螺挿され、第2ナット16は、この第1ナット15と鍔状部10bを狭持するようにT頭ボルト14に螺挿されている。そしてこれらのT頭ボルト14と第1ナット15及び第2ナット16は、受口6の周方向に沿って管軸C方向と略平行方向にて所定間隔に配置されている。
また、中心軸線D方向において、T頭ボルト14のT形頭部14aの後方側に近接したストッパ17が、固定部材12の外面に延設されている。図5に示されるように、ストッパ17は、T頭ボルト14の首下部14bの外径より若干長寸であって中心軸線Dと略同一軸線上において間隙部17aを備えている。
図3(a)〜(c)に示されるように、T頭ボルト14のボルト孔12cへの嵌挿について説明すると、先ず、ストッパ17の背面側においてT頭ボルト14をボルト孔12cの中心軸線Dと略同軸に配置し、中心軸線D方向に間隙部17aにT頭ボルト14の首下部14bを通過させ、続いて首下部14bをボルト孔12cに挿通させる(図3(a)参照)。次に、T形頭部14aを固定部材12の外面と離間するように持上げるとともに首下部14bを斜方向にボルト孔12cに更に挿通させ(図3(b)参照)、後に、T形頭部14aがストッパ17を乗り越えるようにして、ボルト孔12cとストッパ17との間に配置される位置に、T頭ボルト14を中心軸線Dと略同軸に設置する(図3(c)参照)。
このように、ストッパ17の間隙部17aにT頭ボルト14の首下部14bを通過させ、首下部14bをボルト孔12cに挿通させることができるため、T形頭部14aの後方側に近接した箇所に設けたストッパ17が邪魔になることなく、T形頭部14aをボルト孔12cとストッパ17との間に配置して、T頭ボルト14を設置できる。
図4(a)に示されるように、栓部材10の受口6への嵌挿作動について説明すると、第2ナット16をT頭ボルト14のT形頭部14aと近接する方向に螺入することにより、T頭ボルト14及び第2ナット16が、固定部材12の反力を利用して、栓部材10を受口6の内面に嵌挿するように押圧作動する。
固定部材12が、外周面が受口6の開口に向かって拡開するテーパ面6aに当接して、栓部材10方向への移動が防止されており、このようにすることで、ボルト・ナット20が、固定部材12の反力を確実に利用して、栓部材10を嵌挿作動することが出来る。
シール部材11のバルブ部11bは、栓部材10の受口6内方への移動とともに、栓部材10の嵌挿部10aの外面と受口6の内面との間隙にて圧縮されて、該間隙を水密的に密封する。受口6の内方に嵌挿された栓部材10は、T頭ボルト14と第2ナット16とにより受口6に対して動かない状態に保持されるため、バルブ部11bは、前記間隙を密封した状態を保っている。
また、固定部材12の張出部12aに、栓部材10の鍔状部10bの端面に向かって延出する延出部12eが周方向に沿って形成されており、このようにすることで、係合ボルトの係合により栓部材10を受口6の内方に嵌挿する際に、鍔状部10b端面が延出部12eと当接することで、栓部材10の嵌挿部10aの嵌挿深さを周方向に沿って等しくし、嵌挿部10aとシール部材11との管軸C方向の調整ができる。
次に、図4(b)に示されるように、上記した栓部材10の嵌挿作動が終了した後に、シール部材11が、受口6内面と栓部材10の嵌挿部10a外面との間を所定に密封しているか否かを以下のように確認する。即ち、鍔状部10bに開設された開口部10fより小径に形成された密封確認手段としての所定の剛性を有する薄板状体Sを、栓部材10の外方から受口6の内方に向けて開口部10f内を挿通し、嵌挿部10aの外面と受口6の内面との間隙を密封したシール部材11に当接させ、このように当接させるまでの薄板状体Sの挿通深さを測ることにより、シール部材11が前記間隙を所定に密封しているか否か確認出来る。
また、開口部10fは、周方向に沿って均等に複数箇所(本実施例では4箇所)形成されており、この複数箇所の開口部10fそれぞれに薄板状体Sを挿通し、その挿通深さを比較することで、シール部材11が、周方向に沿って前記間隙を均等に密封しているか否か確認出来る。また、開口部を均等に開設し易く、鍔状部の重心が安定する。
更に、略面一に形成されて鍔状部10bと連続した嵌挿部10aの外周面を利用して、薄板状体Sをシール部材11に向けて挿通する際に、嵌挿部10aの外周面により薄板状体Sを案内することができる。尚、開口部10fの一側辺と嵌挿部10aの外周面とを略面一に成るように形成すれば、このように略面一に形成された開口部10fの一側辺と嵌挿部10aの外周面とを利用して、薄板状体Sをシール部材11に向けて更に円滑に案内できる。
このように、栓部材10の嵌挿部10aを受口6の内面に嵌挿することで、嵌挿部10aの外面と受口6の内面との間隙を密封するシール部材11が、鍔状部10bにより受口6の外方から隠れている状況下でも、鍔状部10bに形成された開口部10fを利用し、シール部材11が密封しているか否か確認出来る。
尚、上記した密封確認手段としての薄板状体Sの具体的な仕様は、例えば、長手方向に予め目盛りが表示されており、この目盛りにより薄板状体Sの挿通深さを測るようにしてもよい。また、密封確認手段は、開口部10fに挿通可能に形成されていれば、例えば、光ファイバーを利用したファイバースコープであってもよいし、単純な針金等であってもよい。更に、上記した密封確認手段として、開口部10fを利用するものであれば、必ずしも開口部10fに挿通する薄板状体である必要はなく、例えば、栓部材10の外方から開口部10fの内方を目視することにより、シール部材11の密封状況を確認してもよい。
次に、図7に示されるように、栓部材10の受口6からの離脱作動について説明すると、先ず第2ナット16をT頭ボルト14から螺出して取り外し、続いて第1ナット15をT頭ボルト14のT形頭部14aと離間する方向に螺出することにより、T頭ボルト14及び第1ナット15が、ストッパ17を反力として利用して、栓部材10を受口6の内面から離脱するように押圧作動する。
このとき、受口6の管軸C中心に向かって張出する固定部材12の張出部12aが、受口6の端面6dに当接して、固定部材12が、管軸C方向において固定部材12の内方向への移動が防止されているため、T頭ボルト14のT形頭部14aがストッパ17と当接後、更に第1ナット15を回動することで、栓部材10を離脱作動することが出来る。
尚、T頭ボルト14は、上記のように第1ナット15を螺出若しくは第2ナット16を螺入する場合には、前記T型に形成されたT形頭部14aが、固定部材12の外面と当接することによりその回動が阻止されるため、T形頭部14aにスパナ等の特段の工具による供回り防止を要することなく、第1ナット15若しくは第2ナット16のみを前記工具により回動することで、螺出若しくは螺入することができる。
また、栓部材10は、図4(a)に示されるように、密封された受口6内部における水等の流体若しくは空気を外部に排出する、水抜き孔10d及び空気抜き孔10eが形成されており、夫々にプラグ40、41が着脱可能に且つ水密的に螺挿されている。このようにすることで、栓部材10を受口6に密封した後においても、栓部材10を作業手間かけて取り外すことなく、プラグ40、41を適宜取り外すことで、受口6内部の水等の流体若しくは空気を容易に受口6外部に排出できる。
特に、本実施例の場合は、T頭ボルト14のT形頭部14aの後方側に近接した固定部材12の所定箇所に、ストッパ17が設けられており、第2ナット16をT頭ボルト14のT形頭部14aと離間する方向に螺出する際に、T形頭部14aが、近接した位置に形成されるストッパ17と直ぐに当接するため、第2ナット16の多数回の回動操作を要することなく、ストッパ17の反力を利用して、栓部材10を受口6の内面から離脱するように押圧作動することができる。
次に、本発明の実施例2を図面に基づいて説明すると、図8は、実施例2における受口に栓装置を組付けた状態を示す一部断面図である。なお、上記実施例1と同様の構成については、説明を省略する。
図8に示されるように、本実施例における受口8は、いわゆる異形管の端部を構成しており、受口8の外周面の一部に、周方向に沿って凹部8aが形成されている。また、本実施例の固定部材22は、上述の実施例1とほぼ同様の構成であるが、凹部8aの形成された受口8の外周面に向けて開口するボルト螺孔22fが螺設している。ボルト螺孔22fには押しボルト23が螺挿されており、固定部材22の受口8に対する軸方向の相対移動を規制している。
このようにすることで、押しボルト23を受口8の外周面に向けて螺挿することで、固定部材22が受口8に対して管軸方向に確実に固定されるため、このように確実に固定された固定部材22に設けられたストッパ17を反力として利用し、上記実施例1と同様にT頭ボルト14とナット15、16とを着脱することで、栓部材10を受口8に嵌挿若しくは取外しできる。
また、固定部材22に受口8の外周面に向けてボルト螺孔22fが開口し、このボルト螺孔22fに螺挿された押しボルト23により、固定部材22の受口8に対する軸方向の相対移動を規制しているとともに、固定部材22の軸中心を受口8の管軸Cに一致させて位置決めができるため、このように固定された固定部材22を利用し、栓部材10の嵌挿部10aとシール部材11との軸心の調整ができる。
特に、押しボルト23が螺挿される受口8の外周面に凹部8aが形成され、この凹部8a内に押しボルト23が螺挿されているため、T頭ボルト14とナット15、16との着脱により固定部材22が受口8に対して管軸方向に移動しようとする際に、押しボルト23が凹部8aの周側壁と当接することで、固定部材22が受口8に対してより確実に固定される。
上記した栓装置が受口に取付けられた後に、配管内部に水圧等の流体圧がかかり、栓部材が受口から外れる方向に押圧されるが、ボルトナットにより栓部材と一体となった固定部材が、押しボルトにより受口に対する軸方向の動きを規制されているため、栓部材が受口から外れることはなく、受口の密封性は維持される。
尚、押しボルトは、必ずしも受口8の外周面に形成された凹部8a内に向かって螺挿されるに限られるものではなく、例えば、押しボルトは、実施例1のように受口の開口に向かって拡径するテーパ面6aに形成されている受口6に螺挿されてもよいし、また、開口端部に外周方向に膨出する膨出面が形成されている受口に、前記膨出面の側周壁に沿うように螺挿されてもよい。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
例えば、上記実施例1では、受口6の外周面が、受口6の開口に向かって拡開するテーパ面6aに形成され、固定部材が、テーパ面6aと当接して栓部材10方向への移動が防止されており、また上記実施例2では、受口8の外周面が、周方向に沿って凹部8aに形成され、押しボルト23が凹部8aに向かって螺挿されて、固定部材22の栓部材10方向への移動が防止されているが、固定部材の形状・仕様は、受口に対する管軸方向の移動が防止されていれば、受口の外面の形状に即して、適宜設定してもよく、例えば、受口の端部における外面が、周方向に沿って膨出する膨出部6bのみに形成されており、受口外面の所定位置に取付けられた固定部材が、該膨出部6bと当接することにより、受口の開口方向への移動を固定するようにしたものでもよい。
また、上記実施例では、固定部材12と栓部材10とを係合したボルト・ナット20は、係合ボルトとしてのT頭ボルト14と、第1ナット15、第2ナット16とからなるが、係合ボルトは、必ずしも頭部がT形に形成されたT頭ボルト14に限られず、例えば六角ボルトでもよい。また、係合ボルトに螺挿されるナットは、上記した構成に限られず、例えば栓部材の嵌挿用として第2ナットのみが螺挿されており、栓部材の取外しは、上記した第1ナットの螺出によらず他の方法であってもよい。更に、係合ボルトに上記したナットが螺挿されておらず、例えば、係合ボルトが、鍔状部のボルト孔若しくは固定部材のボルト孔に直接螺挿されていてもよい。
実施例1における配管端部用の栓装置を用いた配管を示す概略図である。 栓装置の組立分解図である。 (a)〜(c)は、ボルト・ナットの挿通状況を示す斜視図である。 (a)は受口に栓装置を組付けた状態を示す一部断面図であり、(b)は(a)の点線囲い部の拡大図である。 管軸方向における栓装置の背面図である。 管軸方向における栓装置の正面図である。 栓装置を取外す状況を示した拡大断面図である 実施例2における受口に栓装置を組付けた状態を示す一部断面図である。 従来例における受口に栓装置を組付けた状態を示す断面図である。
符号の説明
1 配管
2 栓装置
3 埋設物
4 直管
5 T字管
6 受口
6a テーパ面
6b 膨出部
6c 凹部
6d 端面
8 受口
8a 凹部
10 栓部材
10a 嵌挿部
10b 鍔状部
10c ボルト孔
10d 水抜き孔
10e 空気抜き孔
10f 開口部
11 シール部材
11a 嵌合部
11b バルブ部
12 固定部材
12a 張出部
12b 鍔部
12c ボルト孔
12d 取付ボルト孔
12e 延出部
13 取付ボルトナット
14 T頭ボルト(係合ボルト)
14a T形頭部
14b 首下部
15 第1ナット
16 第2ナット
17 ストッパ
17a 間隙部
20 ボルト・ナット
22 固定部材
22f ボルト螺孔
23 押しボルト
40、41 プラグ
C 管軸
D 中心軸線
S 薄板状体

Claims (4)

  1. 配管端部を構成する受口の内径より小径の外周面を有し該受口の内面に嵌挿される嵌挿部と、該嵌挿部を略中央に有し前記受口に対して固定するためのボルト孔を有する大径の鍔状部と、を備える栓部材と、
    前記栓部材の嵌挿部の外面と前記受口の内面との間に間隙を有し該間隙を周方向に沿って水密的に密封するリング状のシール部材と、
    から少なくとも構成されている配管端部用の栓装置であって、
    前記栓部材の鍔状部に、前記間隙を密封したリング状のシール部材に向けて開口した開口部を、該開口部の一側辺と前記嵌挿部の外周面とが略面一に成るように、前記嵌挿部の外周面との近傍箇所に開設していることを特徴とする配管端部用の栓装置。
  2. 前記鍔状部の開口部は、周方向に複数箇所開設されていることを特徴とする請求項1に記載の配管端部用の栓装置。
  3. 前記配管端部用の栓装置は、前記受口の外面に冠設された固定部材と、該固定部材と前記栓部材の鍔状部とに係合される係合ボルトと、を更に包含し、
    前記固定部材に、前記栓部材の鍔状部の端面に向かって延出する延出部が、周方向に複数箇所形成されていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の配管端部用の栓装置。
  4. 前記固定部材には前記受口の外周面に向けてボルト螺孔が開口し、該ボルト螺孔に押しボルトが螺挿されており、前記固定部材の前記受口に対する軸方向の相対移動を規制していることを特徴とする請求項3に記載の配管端部用の栓装置。
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