JPH08218745A - 窓、ドア、ファサ−ドまたはガラス屋根用の防火施工における金属異形材からなる枠組 - Google Patents

窓、ドア、ファサ−ドまたはガラス屋根用の防火施工における金属異形材からなる枠組

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JPH08218745A
JPH08218745A JP7317995A JP31799595A JPH08218745A JP H08218745 A JPH08218745 A JP H08218745A JP 7317995 A JP7317995 A JP 7317995A JP 31799595 A JP31799595 A JP 31799595A JP H08218745 A JPH08218745 A JP H08218745A
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テーンスマン アルミン
Frank Mantwill
マントヴィル フランク
Siegfried Habicht
ハービヒト ジークフリート
Eitel-Friedrich Hoecker
ヘッカー アイテル−フリードリヒ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 防火施工における金属異形材からなる枠組
を、火災に面した側に支持軽金属異形材を使用すること
ができ、その融点は火災時に期待される金属異形材にあ
たる温度よりも低くかつこの支持軽金属異形材の溶融は
所定の安全期間にわたって阻止されるように構成する。 【解決手段】 アルミニウムから製造された金属異形材
の外側または/および内側にこれを覆う、高い水分量を
有する熱硬化性の親水性吸着剤からなる板またはその他
の成形体または高い水分量を有する熱硬化性の親水性吸
着剤を含有する板またはその他の成形体を固定する。応
答温度に達した際、熱硬化性板またはその他の成形体が
結晶水を遊離し、これにより金属構造が冷却される。 【効果】 本発明による枠組は防火施工の窓、ドア、フ
ァサードまたはガラス屋根に適用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、窓、ドア、ファサ
ードまたはガラス屋根用の防火仕施工における金属異形
材からなる枠組に関する。
【0002】ガラスを嵌めた、火および煙に対する防護
ドアは公知であり(DE2948039A1)、該ドア
においては枠異形材は2つの鋼管から形成され、その間
に不燃性材料からなる断熱材が配置されている。両方の
鋼管の結合は、ボルトないしはねじによって行なわれ
る。鋼管は、火災において生じる温度に耐える。枠異形
材の鋼管の間の断熱材は、火災と反対側で基準に規定さ
れた程度以上に温度が上昇するのをさける課題を有する
にすぎない。この構造原理においては、少なくとも火災
に面した側に、その融点が基準に決められた規格温度曲
線により期待される火災温度よりも高い材料が使用され
る。
【0003】ドイツ国特許第2948039A1号はに
よる枠異形材は外側に、アルミニウム建築部材の印象を
与えるアルミニウム被覆板を有する。このアルミニウム
被覆板が火災の際に溶融する。
【0004】公知のドア構造では、異なる材料が枠異形
材中に結合され、その際鋼分量が高い重量を生じること
が不利である。異なる材料は異なる加工−および接合方
法を必要とする。さらに、アルミニウム被覆板をかぶせ
るのは費用がかかる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、防火
施工における金属異形材からなる枠組を、火災に面した
側にその融点が火災の際に期待される、金属異形材に当
たる温度よりも低い支持軽金属異形材、とくにアルミニ
ウム異形材を使用することができかつこの支持軽金属異
形材の溶融が所定の安全時間にわたり阻止されるように
設計することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば冒頭に記載した枠組において、アルミニウムから製
造された金属異形材の外側または/内側にこれを覆う、
高い水分量を有する熱硬化性の親水性吸収剤からなる板
またはその他の成形体、または高い水分量を有する熱硬
化性の親水性吸収剤を含有する板またはその他の成形体
が固定されていることによって解決される。
【0007】好ましい実施形では、軽金属異形材は金属
からなる中央部材を有し、その中では熱の流れがアルミ
ニウムから製造された外側部材に比して減少されてい
る。
【0008】高い水分量を有する熱硬化性の親水性吸収
剤からなる板またはその他の成形体は、有利にはミヨウ
バンおよびセッコウからなる。
【0009】ミヨウバンは、結晶水を重量により非常に
高度に蓄積することのできるいわゆる金属複塩である。
【0010】化学的には硫酸アルミニウムカリウム12
水和物と呼ばれるカリウムミヨウバンを使用するのが有
利であることが判明した。化学式:KAl(SO42×
12H2O.このカリウムミヨウバンは、単位重量あた
り約45%の結晶水を物理的に結合することができる。
純粋な形のカリウムミヨウバンからの結晶水の遊離は、
73℃で行なわれる。
【0011】ミヨウバンの密度1.1g/cm3に基づ
き、容量により約50%の結晶水の分量が生じる。
【0012】カリウムミヨウバンは、セッコウマトリッ
クス中へ埋め込むことができかつセッコウの硬化に関し
ては完全に中立であるので、これから製造された板、成
形部材および異形材はそれの防火における使用に対して
十分な安定性を有する。
【0013】カリウムミヨウバンは、セッコウの硬化性
を変えない。またセッコウによって、ミヨウバンの物理
的吸水性も損なわれない。
【0014】親水性吸着剤を備えている板またはその他
の成形部材は、とくに50%が変性セッコウからなり、
50%がカリウムミヨウバンからなる。
【0015】セッコウならびにミヨウバンは1.1g/
cm3の密度を有するので、この割合は重量ならびに容
量に関する。
【0016】かかる建築部材のエネルギー消費は約11
00J/cm3である。
【0017】使用事例により、ミヨウバンとセッコウの
間の混合比を変えることができる。セッコウとミヨウバ
ンの間の50:50の混合比では、結合した結晶水の分
量32%が生じる。
【0018】カリウムミョウバン単独では73℃の作用
温度を有するが、セッコウとの関連では作用温度はより
高い値、すなわち約85℃に移動する。これは、ミヨウ
バン中で遊離する水がセッコウによるたんなる吸収によ
って、蒸気相に変わる前に、85℃の温度まで保持され
ることから明らかである。
【0019】ここで、かかる板または成形体を太陽が直
射した場合に事情により70℃に達しうる使用温度に対
して十分な距離を有する有利な作用温度が生じる。
【0020】セッコウとミヨウバンの組合せは、セッコ
ウ中に結合されている結晶水が125℃の温度ではじめ
て遊離し、この数段階の結晶水の遊離が記載された板ま
たはその他の成形体が関連する枠異形材の冷却経過に対
し有利に作用するというもう1つの利点を有する。さら
に、約215℃でもう一度セッコウ中に結合されている
水のわずかな遊離が起きるが、これはあまり重要ではな
い。
【0021】本発明の他の構成は、請求項2以降から明
らかである。
【0022】本発明の実施例は図面に示されておりかつ
下記に記載する。
【0023】
【実施例】図1に示された金属異形材は外側部材として
押出し加工されたアルミニウム異形材を有し、その間に
中央部材3が設けられており、この実施例では中央部材
は2つの互いに平行に延び、アルミニウム異形材1およ
び2に比して熱通路が狭められている金属枠縁4からな
る。金属枠縁は、アルミニウムまたは他の金属、たとえ
ば鋼からなっていてもよい。アルミニウム異形材1およ
び2は、内側室5,6を有し、この中に該内側室を完全
にまたは部分的に充填する、熱硬化性の親水性吸着剤か
らなる成形体を導入することができる。アルミニウム異
形材1および2は、金属枠縁4の脚ウエブ11用の固定
みぞ7,8を有し、該枠縁は固定みぞ中へ脚ウエブを導
入した後、みぞの外縁9を押し曲げることにより固定さ
れる。金属枠縁4はアルミニウム異形材1および2と一
緒にもう1つの内側室10を仕切り、従って図1による
複合異形材は高い結晶水分量を有する成形体を収容する
ための3つの内側室を備えている。図2に示した金属枠
縁4は縁に脚ウエブ11を有し、脚ウエブ11の間の範
囲内に打ち抜き孔12を備えているので、図2による実
施例では三角形に構成されている打ち抜き孔12の間に
狭いブリッジウエブ13が残存する。
【0024】これらのブリッジウエブ上に、火災時に外
側にあるアルミニウム異形材から火災と反対側に設けら
れたアルミニウム異形材への熱伝導が減少する。
【0025】図3には、長方形の打ち抜き孔14を備
え、その間に熱伝導のためのブリッジウエブ15だけが
残存する金属枠縁4が示されている。
【0026】打ち抜き孔は任意の幾何学的形を有してい
てもよい。
【0027】ブリッジウエブの幅およびその厚さdは、
熱の流れを増減するために変えることができる。
【0028】殊に静力学的および製作上の点では、交互
にずらされていて、等角三角形を形成する図2による三
角形の打ち抜き孔がとくに有利であることが判明した。
【0029】図4には、ドア枠異形材が断面図で示され
ている。
【0030】ブラインド枠16は、図1に示されている
ような異形材から形成されている。ブラインド枠異形材
は、アルミニウム異形材1および2を金属枠縁4により
互いに結合してなり、その際金属枠縁は打ち抜き孔12
ないしは14を有するので、熱の流れは複合異形材の中
央部材を形成するこの金属枠縁4により減少している。
【0031】開き戸枠17は、アルミニウムから製造さ
れ、断熱材を形成する金属枠縁4によって結合されてい
る、外側部材を形成する成形板18,19からなる。開
き戸枠は、セッコウおよびミヨウバンからなる成形体2
2を収容するための内側室21を有するガラス保持枠2
0により完成される。ブラインド枠16の内側室5およ
び6ならびに開き戸枠17の内側室23および24中に
は、同様に高い結晶水分量を有するミヨウバンおよびセ
ッコウからなる成形体25,26,27および28が配
置されている。
【0032】成形体は他の成分から構成されていてもよ
く、そのうち少なくとも1つは高い結晶水分量を有し、
これは火災に面した側の軽金属異形材の溶融温度以下の
温度で遊離する。遊離した結晶水は金属異形材を冷却す
るのに役立つ。
【0033】そのつど内側室を部分的に充填する板状成
形体25,26,27,28は、金属ばね29で内側室
中へ押し込まれ、その際金属ばね29は板状成形体をそ
の自由端で掴んで、その位置を確保する。
【0034】エネルギー消費成形体は、金属異形材の内
側室の内部輪郭に適合している任意長さの成形部材であ
ってもよい。
【0035】エネルギー消費材料は、液状で金属異形材
の内側室中へ注入することもでき、内側室中で固体の成
形体に硬化する。
【0036】ドアは頻繁に表面処理されるので、内側室
を高い結晶水分量を有するエネルギー消費成形体で充填
するのは、異形材の表面処理後に行なわねばならない。
それというのも粉末塗装の乾燥温度は、エネルギー消費
材料の応答温度に一致する温度範囲内にあるからであ
る。
【0037】図4には、それぞれ金属枠縁4前方の、ブ
ラインド枠と開き戸枠との間の補強たたみつぎ部にみぞ
30を設け、その中に温度下に膨張する材料からなる防
火帯状板31が設けられている。防火帯状板31は、一
方では穿孔金属枠縁4を可視たたみつぎ部から覆い、他
方では火災時に、たたみつぎ部の隙間を膨張材料により
閉じて、火災ガスの貫通を阻止を配慮する役目を有す
る。
【0038】通例、ブラインド枠および開き戸枠の内側
室はたんに外面がエネルギー消費材料で充填されている
にすぎない。抵抗時間を超えて耐熱性を高めることが問
題である特別な場合に、そのつどの複合異形材の中央部
材の内側室をエネルギー消費材料で充填することができ
る中央部材を形成する穿孔金属枠縁4により、穿孔に基
づき熱の流れが減少する。それというのも穿孔により熱
伝達断面が減少しているからである。ここでは、公知の
防火構造において普通でありかつ窓−およびドア構造に
おいても一般に保温の目的のために使用されるような完
全な断熱は望まれても意図されてもいない。金属異形材
の中央部材の範囲内での熱の流れが必要である。そおれ
というのも火災に面した側の成形体だけでなく、火災と
反対側に配置された成形体も活性化しなければならない
からである。これにより、小さい構造の金属異形材にお
いて火災に曝される異形材の表面温度および耐久時間に
関する防火構造の要求を満足するために十分な結合水を
利用することが可能である。
【0039】打ち抜き孔が設けられる押出し加工異形材
ないしは圧延鋼からなる金属枠縁4は、別個に加工し、
公知結合法で通常の中空室異形材と一緒に組合せること
ができるという大きい利点を提供する。
【0040】エネルギー消費成形体は、それが80℃〜
150℃の範囲内の応答温度を有するように調節されて
いる。
【0041】火災に面した側が建築構想において既に公
知である場合には、金属異形材でのそれぞれの内側室の
充填を別異に行なうことができる。火災に面した側で、
火災と反対側よりも高度の充填を行なうことができる
か、ないしは火災に面した側の応答温度を火災と反対側
よりも高く選択することができる。これは、エネルギー
消費材料を変えることによって達成することができる。
【0042】図5からは、金属枠縁4の代わりに、異形
材の中央部材3に数部分からなる断熱枠縁32を使用す
ることができることは明らかである。この数部分からな
る断熱枠縁32は、押出し成形された熱伝導の悪いプラ
スチック枠枠33からなり、これは断熱枠縁の全長にわ
たって延びかつその縦縁に脚成形部34を有する。この
脚成形部34にはとくに等間隔にくぼみが設けられ、脚
成形部34のこれらくぼみ中へ金属、とくにアルミニウ
ムからなるブリッジウエブ36の輪郭適合した脚成形部
35が嵌入される。この脚成形部は、アルミニウム異形
材1および2の収容みぞ中に固着される。金属のブリッ
ジウエブは、アルミニウム異形材1と2の間の熱の流れ
を確保する役目を有する。ブリッジウエブの幅および相
互間隔は変えることができるので、これによりアルミニ
ウム異形材1と2の間のエネルギーの流れを調節するこ
とができる。
【0043】アルミニウム異形材1と2の間の断熱帯と
して構成された中央部材3のもう1つの構成は図6に示
されており、この構成においては穿孔金属枠縁37,3
8はアルミニウム異形材1ないしはアルミニウム異形材
2と一体である。アルミニウム異形材1に配置された金
属枠縁37は、脚ウエブ39でアルミニウム異形材2の
所属する固定みぞ中へ係合し、アルミニウム異形材2と
一体の金属枠縁38はその脚ウエブ40でアルミニウム
異形材1の固定みぞ中へ係合する。金属枠縁37,38
は、図2および3に応じて打ち抜かれていて、該図に示
された格子構造を形成し、アルミニウム異形材1と2の
間の熱の流れはこの格子構造により減少する。
【0044】図7および8は、図4による構成の構造上
の詳細を示す。
【0045】図9には、カリウムミヨウバンおよびセッ
コウから構成されているエネルギー消費成形体に関する
概略曲線図である。
【0046】曲線Iは、温度横軸にプロットされた成形
体の応答温度を示す。この曲線から、結晶水が遊離する
応答温度が認められる。曲線I下方の面積は、全エネル
ギー消費を表わす。
【0047】曲線IIはたんに、温度上昇の経過中に生
じる質量損失を示す。
【0048】図10には、図1による異形材のように、
アルミニウム異形材1および2ならびに中央部材が穿孔
金属枠縁4から構成されている金属異形材が示されてい
る。内側室5,6および10は、たとえばミョウバンお
よびセッコウからなっていてもよい、結晶水を遊離する
エネルギー消費成形体41,42,43で充填されてい
る。
【0049】図10による実施例においては、付加的に
アルミニウム型材1の外側に板状成形体44が固定され
ているので、成形体44の近くの火災の場合にこれが活
性化されて結晶水を遊離する。長時間の火災の場合に
は、成形体41,42および43も活性化され、結晶水
を遊離するので、これによりアルミニウム異形材の強い
冷却および構造全体の長い耐用年数が達成される。
【0050】図11には、ファサードの小間ないしは屋
根の骨組の小間がガラス板で塞がれているファサード−
または屋根構造が示されている。小間の内側にはアルミ
ニウムからなる主異形材46が設けられている。この主
異形材は板状のエネルギー消費成形体47,48および
49によって覆われ、これらの成形体が応答温度に達し
た際冷却水を遊離し、これにより主異形材を冷却する。
【0051】板状の成形体47,48,49は、主型材
と接着または機械的手段により結合することができる。
【0052】実施例における被覆板50は、軽金属また
は特殊鋼から製造されていてもよく、板状成形体を固定
するために使用することもできる。
【0053】図には、アルミニウム中空室異形材1およ
び2が中央部材で穿孔枠縁4または図5による複合枠縁
を介して互いに結合されている金属異形材が示されてい
るが、3つの内側室を備える一体の異形材を使用し、次
ぎにこの異形材の中央範囲に孔を打ち抜き、この孔によ
りこの範囲内の熱の流れを減少することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】2つの外側部材と1つの中央部材から構成され
る複合異形材の断面図
【図2】中央部材に使用される熱の流れが減少する成形
枠縁の断面図および正面図
【図3】図2による構成の変更形の正面図
【図4】ドアの枠異形材の断面図
【図5】図1による複合異形材の中央部材に使用可能
な、プラスチックからなりかつ互いに間隔を置いて配置
された金属からなるブリッジウエブを備える成形枠縁を
部分的に断面で示す斜視図
【図6】2つの外側部材と1つの中央部材からなる枠異
形材のもう1つの実施形の断面図
【図7】防火手段を備える枠異形材の別の実施例の断面
【図8】図7による構造の構造上の細部図
【図9】カリウムミョウバン−セッコウ成形体の応答温
度/温度上昇の経過中に生じる質量損失曲線図
【図10】防火施工における他の異形材の断面図
【図11】ファサード構造またはガラス屋根構造の主異
形材ならびに所属する被覆異形材の断面図
【符号の説明】
1 アルミニウム異形材 2 アルミニウム異形材 3 中央部材 4 金属枠縁 5 内側室 6 内側室 7 固定みぞ 8 固定みぞ 9 みぞウエブ 10 内側室 11 脚ウエブ 12 打ち抜き孔 13 ブリッジウエブ 14 打ち抜き孔 15 ブリッジウエブ 16 ブラインド枠 17 開き戸枠 18 成形板 19 成形板 20 ガラス保持枠縁 21 内側室 22 成形体 23 内側室 24 内側室 25 成形体 26 成形体 27 成形体 28 成形体 29 金属ばね 30 みぞ 31 防火帯状板 32 絶縁枠縁 33 プラスチック枠縁 34 脚成形部 35 脚成形部 36 ブリッジウエブ 37 金属枠縁 38 金属枠縁 39 脚ウエブ 40 脚ウエブ 41 成形体 42 成形体 43 成形体 44 成形体 45 ガラス板 46 主異形材 47 成形体 48 成形体 49 成形体 50 被覆板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジークフリート ハービヒト ドイツ連邦共和国 レオポルトスヘーエ マルダーヴェーク 7アー (72)発明者 アイテル−フリードリヒ ヘッカー ドイツ連邦共和国 ビーレフェルト ホル ストコッターハイデ 18

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウムから製造された金属異形材
    の外面または/および内面に、これを覆う、高い水含量
    を有する熱硬化性の親水性吸着剤からなる板または他の
    成形体または高い水含量を有する熱硬化性の親水性吸着
    剤を含有する板またはたの成形体が固定されていること
    を特徴とする窓、ドア、ファサ−ドまたはガラス屋根用
    の防火施工における金属異形材からなる枠組。
  2. 【請求項2】 軽金属異形材が、金属からなる中央部材
    (3)を有し、その中でアルミニウムから製造された外
    側部材に比して熱の流れが減少していることを特徴とす
    る請求項1記載の枠組。
  3. 【請求項3】 金属異形材の中央部材が、アルミニウム
    からなる外側部材の間に金属からなるブリッジウエブ
    (13,15)を有するかまたは専ら金属からなるブリ
    ッジウエブからなることを特徴とする請求項2記載のわ
    く機構。
  4. 【請求項4】 金属異形材の中央部材の金属のブリッジ
    ウエブ(13,15)は一端または両端が所属する外側
    部材の固定みぞ中に不動に固定されていることを特徴と
    する請求項3記載の枠組。
  5. 【請求項5】 軽金属異形材の中央部材が、中央部材の
    全長にわたって延びるプラスチック枠縁(33)および
    金属のブリッジウエブ(36)から構成され、両者は互
    いに平行にかつ軽金属異形材の縦軸に対して横に延び、
    その際金属のブリッジウエブ(36)の脚成形部はプラ
    スチック枠縁(33)の切削箇所に配置されていること
    を特徴とする請求項3記載の枠組。
  6. 【請求項6】 熱硬化性の親水性吸着剤がミヨウバンお
    よびセッコウからなることを特徴とする請求項1記載の
    枠組。
  7. 【請求項7】 熱硬化性の親水性吸着剤がカリウムミヨ
    ウバンおよびセッコウからなり、その際カリウムミヨウ
    バンはセッコウマトリクス中に埋め込まれていることを
    特徴とする請求項6記載の枠組。
  8. 【請求項8】 熱硬化板またはその他の成形体は、50
    %がカリウムミヨウバンからなり、50%が変性セッコ
    ウからなることを特徴とする請求項7記載の枠組。
  9. 【請求項9】 軽金属異形材の中央部材が1つまたは幾
    つかの平行に延びる帯状薄板からなり、この帯状薄板は
    任意構成の押抜部により熱の流れの減少だけを可能にす
    ることを特徴とする請求項3記載の枠組。
  10. 【請求項10】 押抜部の列が互いに交番にずらされた
    三角形により形成されている(図2)ことを特徴とする
    請求項9記載の枠組。
  11. 【請求項11】 中央部材を形成する帯状薄板が、軽金
    属異形材の外側部材のみぞ中に不動に固定された脚ウエ
    ブ(11)を有することを特徴とする請求項9または1
    0記載の枠組。
  12. 【請求項12】 熱硬化性の親水性吸着剤からなる板ま
    たはその他の成形体が軽金属異形材の両外側部材に固定
    されていることを特徴とする請求項1から11までのい
    ずれか1項記載の枠組。
  13. 【請求項13】 軽金属異形材の両方または片方の外側
    部材および中央部材に、または中央部材の室中に高い水
    分含量を有する熱硬化性材料からなる板またはその他の
    成形体が設けられていることを特徴とする請求項5記載
    の枠組。
  14. 【請求項14】 軽金属異形材の外側部材がアルミニウ
    ムからなる閉じたかまたは開いた中空異形材として構成
    され、中空室中に中空室を部分的または完全に充填す
    る、高い水分含量を有する熱硬化性材料からなる成形体
    が配置されていることを特徴とする請求項12記載の枠
    組。
  15. 【請求項15】 片方または両方の外側部材の閉じたか
    または開いた中空室中または/および中央部材の閉じた
    かまたは開いた中空室中の熱硬化性材料からなる成形体
    の配置に対し付加的に、軽金属異形材の外側部材の外面
    に熱硬化性材料からなるカバープレートが固定されてい
    ることを特徴とする請求項14記載の枠組。
  16. 【請求項16】 一方の枠外面に固定された、熱硬化性
    材料からなる板が閉じた枠の部分であることを特徴とす
    る請求項15記載の枠組。
  17. 【請求項17】 成形体の外側層中に織物が埋め込まれ
    ていることを特徴とする請求項13または15記載の枠
    組。
  18. 【請求項18】 板状成形体(47,48,49)に薄
    板カバー(50)が所属されていることを特徴とする請
    求項14,15または16記載の枠組。
  19. 【請求項19】 エネルギー消費成形体(25,26,
    27,28)は、金属ばね(29)によってその位置が
    金属成形体の所属する内側室中に確保されていることを
    特徴とする請求項1から18までのいずれか1項記載の
    枠組。
  20. 【請求項20】 ドアのブラインド枠と開き戸枠の間の
    たたみつぎ中に熱負荷下に膨張する材料からなる防火帯
    状板が配置されていることを特徴とする請求項1から1
    9までのいずれか1項記載の枠組。
  21. 【請求項21】 金属異形材に所属する成形体の応答温
    度が異なることを特徴とする請求項1から20までのい
    ずれか1項記載の枠組。
JP7317995A 1994-12-08 1995-12-06 窓、ドア、ファサ−ドまたはガラス屋根用の防火施工における金属異形材からなる枠組 Pending JPH08218745A (ja)

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