KR20210045162A - 고추 수확기의 선별장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선별핑거를 구비하는 선별드럼의 속도차를 이용하는 고추 수확기의 선별장치를 제안한다. 본 발명의 선별장치는, 수확된 수확물을 이송시키기 위한 선별컨베이어 상에, 다수의 선별핑거(35a,35b)를 구비하는 제1선별드럼(34a) 및 제2선별드럼(34b)를 설치한다. 그리고 다수의 선별핑거를 구비하는 제3선별드럼(34c)는 제1선별드럼 및 제2선별드럼의 상부에서 인접하게 설치된다. 이러한 제1선별드럼, 제2선별드럼, 그리고 제3선별드럼을 체인을 통하여 회전시키고, 적어도 하나의 선별드럼은 다른 선별드럼와 상이한 속도로 회전하도록 제어된다. 그리고 제1선별드럼 및 제2선별드럼은, 선별컨베이어를 통하여 이송되는 수확물을 그 사이로 집어올릴 수 있도록 각각의 선별핑거가 서로 부분적으로 교차하도록 배치된다. 여기서 제3선별드럼의 선별핑거는, 제1선별드럼 및 제2선별드럼의 선별핑거와 부분적으로 교차하도록 배치된다.

Description

고추 수확기의 선별장치{Device for seperating fruit for a red pepper harvesting machine}

본 발명은 고추 수확기의 고추 선별장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수확한 고추에 붙어 있는 줄기 등을 제거함으로써 고추만을 선별할 수 있는 고추 수확기의 선별장치에 관한 것이다.

고추를 수확하는 수확기에서, 수확물 중에서 고추에 붙어 있는 가지 등을 분리함으로써 고추만을 선별하기 위한 장치가 한국 특허 제10-1724198호에 의하여 제안된 바 있다. 이러한 고추수확기는, 본 출원인에 의하여 출원되고 등록된 것으로, 구동원을 이용하여 자체적으로 주행 가능하면서 고추를 수확할 수 있는 고추 수확기를 제안하고 있다.

이와 같은 종래의 고추수확기에 의하면, 탈실장치에서 수확된 수확물에는 잔가지를 비롯한 불순물이 섞여 있다. 그러나 이러한 불순물이 같이 섞여 있으면 실질적인 수확 효율이 낮아지기 때문에 고추 수확기로써는 성능이 낮다고 평가될 수밖에 없다. 따라서 자체적으로 주행 가능한 고추수확기에서, 수확된 수확물에서 고추만을 선별할 수 있는 선별장치가 필요함은 당연하다.

본 발명의 목적은 고추 수확기에 장착되어 수확물 중에서 고추만을 정확하게 선별할 수 있는 선별장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

예를 들면 탈실장치에서 수확된 것 중에서 가지 및 이파리 등을 분리하고 제거함으로써 고추만을 선별할 수 있다는 것은, 궁극적으로 고추 수확기 자체의 성능을 높일 수 있다는 것을 의미한다고 할 수 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고추수확기는, 고추와 같이 수확된 수확물이 이송되고 후방이 높은 경사를 가지는 선별컨베이어와, 상기 선별컨베이어의 상부에 설치되는 다수개의 선별드럼으로 구성된다. 여기서 각각의 선별드럼은 외주면에 설치되는 다수의 선별핑거를 구비하고, 각각의 선별드럼은 인접한 선별드럼과 선별핑거가 서로 부분적으로 교차하도록 배치된다. 그리고 각각의 선별드럼을 회전시키기 위하여 선별드럼에 설치되는 각각의 스프라켓은 서로 상이한 크기를 가져서, 체인에 의하여 구동될 때 각각의 선별드럼이 상이한 속도로 회전하게 된다.

본 발명의 다른 실시 예의 선별장치는, 수확된 수확물을 이송시키기 위한 선별컨베이어와, 다수의 선별핑거를 구비하고 상기 선별컨베이어 상측에 각각 설치되는 제1선별드럼 및 제2선별드럼, 그리고 다수의 선별핑거를 구비하고, 상기 제1선별드럼 및 제2선별드럼의 상부에서 인접하게 설치되는 제3선별드럼을 포함한다. 그리고 상기 제1선별드럼, 제2선별드럼, 그리고 제3선별드럼을 체인을 통하여 회전시키고, 적어도 하나의 선별드럼은 다른 선별드럼과 상이한 속도로 회전하도록 제어된다. 제1선별드럼 및 제2선별드럼은, 선별컨베이어를 통하여 이송되는 수확물을 그 사이로 집어 올릴 수 있도록 각각의 선별핑거가 서로 부분적으로 교차하도록 배치된다. 또한 제3선별드럼의 선별핑거는, 제1선별드럼 및 제2선별드럼의 선별핑거와 부분적으로 교차하도록 배치된다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 제2선별드럼의 선별핑거 및 제3선별드럼의 선별핑거와 부분적으로 교차하는 선별핑거를 구비하는 제4선별드럼을 더 포함하여 구성된다.

본 발명의 선별핑거는, 선형의 합성수지재가 다수 합쳐진 솔 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명의 고추 수확기는, 외측에 선별핑거를 다수 구비하고 있는 다수의 선별드럼이 서로 속도차를 가지고 회전하고, 그 사이로 수확물을 통과시킴으로써 고추를 선별하고 이물질을 분리하거나 작게 분쇄할 수 있다. 그리고 블로어를 통하여 불순물을 날려버리고 고추만을 수집통으로 낙하시킬 수 있어서 실질적으로 고추만을 선별하여 수집하는 효과가 있음을 알 수 있다.

그리고 본 발명에서는 선별드럼을 각각 다른 회전 속도로 회전시킴으로써 선별의 효율성을 높이고 있는데, 여기서 다수의 선별드럼의 회전속도 차이는 체인 구동에서 스프라켓의 크기 차이를 이용하는 가장 간단한 구성을 가지고 있다. 따라서 속도 차이를 위한 단순한 구성 및 이에 기초하는 선별의 효율성이라는 작용 효과를 기대할 수 있을 것이다.

또한 본 발명에 의하면 선별컨베이어를 후방으로 상향 경사지도록 설치함으로써, 선별컨베이어 후단의 하부에 상당한 공간을 형성할 수 있음과 동시에 블로어에 의하여 생성된 에어플로를 충분히 이용할 수 있어서, 궁극적으로 선별 효율을 더 높일 수 있을 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명 고추 수확기의 측면도.
도 2는 본 발명 고추 수확기의 수집탱크가 하강한 상태의 부분 측면도.
도 3은 본 발명 고추 수확기의 제1실시 예의 선별장치를 보인 측면도.
도 4는 본 발명 고추 수확기의 제2실시 예의 선별장치를 보인 측면도.
도 5는 본 발명 고추 수확기의 블로어의 예시 사시도.

다음에는 도면에 도시한 실시 예를 참고하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 고추 수확기는, 고추 재배지(두둑)을 가운데 두고 주행하기 위한 주행장치(10)와, 상기 주행장치의 주행에 따라서 앞으로 들어오는 고추(과실)를 나무에서 수확하기 위한 탈실장치(20), 그리고 상기 탈실장치(20)에서 수확된 수확물 중에서 잔가지 또는 잎파리 등을 제거하기 위한 선별장치(30)를 구비하고 있다. 이와 같은 고추수확기의 주행장치(10), 탈실장치(20), 그리고 선별장치(30)는 실질적으로 고추수확기의 메인프레임에 의하여 지지되고 있음은 당연하고, 위에서 언급한 종래의 특허 문헌에서와 같다.

본 발명의 고추 수확기는 자체적으로 주행 가능한 것이고, 본 명세서에서 메인프레임이라고 함은 상술한 선별장치(30)를 비롯한 주행장치(10), 탈실장치(20) 등을 지지하는 기본적인 것이다. 본 발명에서, 고추 수확기의 주행장치(10)는 한 쌍의 크롤러로 구성될 수 있다. 그리고 이러한 크롤러는 엔진의 출력에 기초하여 구동되는 것이고, 한 쌍의 크롤러는 고추가 재배되고 있는 두둑을 사이에 두고 주행하게 된다.

고추(과실)을 따기 위한 탈실장치(20)는, 주행에 의하여 내측으로 들어오는 이파리 및 가지에서 고추를 따내는 것이다. 이러한 탈실장치(20)는, 상술한 특허 문헌 등에서 알 수 있는 바와 같이, 메인프레임에 대하여 회전 가능하게 지지되는 한 쌍의 헬릭스 와이어 어셈블리로 구성될 수 있고, 이러한 구성은 공지된 것이어서 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이러한 탈실장치(20)에서 수확된 수확물 중에는, 고추 뿐만 아니라 고추잎 또는 작은 가지 등과 같은 이물질도 같이 수확될 수밖에 없다. 본 발명의 선별장치(30)는 이와 같은 이물질을 제거하고 순수한 과실만을 선별하기 위한 부분이다. 그리고 본 발명의 선별장치(30)는, 후방(하류)으로 높은 경사를 가지도록 설치된 선별컨베이어(31)를 포함하고 있다. 이러한 선별컨베이어(32)는, 탈실장치(20)에서 수확된 이물질이 포함된 수확물을 받아서, 후방으로 공급하는 것이라고 할 수 있다.

여기서 선별컨베이어(32)는 후방이 높은 경사를 가지도록 설치되어 있다. 이와 같이 후방이 높은 경사를 가지도록 하는 것은, 실질적으로 선별이 완료된 고추는 이물질과 함께 선별컨베이어(32)의 높은 후단부에서 하방으로 떨어지게 되는데, 이러한 것들 중에서 이물질을 블로어(60)를 이용하여 날려버리고 고추만을 그 하부에 있는 수집통(50)으로 떨어지도록 함으로써 선별의 효율을 더 높이기 위한 것이라고 할 수 있다. 이와 같이, 선별컨베이어(32)의 경사를 통하여, 수집통(50)이 선별컨베이어(32)의 후단하부에 배치될 수 있는 공간을 확보할 수도 있다.

그리고 본 발명의 선별장치(30)는, 선별컨베이어(32) 상부에 설치되어 이송되는 수확물 중에 포함된 나뭇가지를 고추에서 분리하거나 작은 조각으로 부수는 다수의 선별드럼(34)를 포함한다. 다음에는 도 3을 참조하면서, 선별드럼(34)에 대한 제1실시 예를 살펴보기로 한다.

본 발명에서 다수의 선별드럼(34)은 선별컨베이어(32)의 상부에 설치되어, 선별컨베이어(32) 상으로 이송되는 수확물 중의 나뭇가지 등을 잡아 당겨서 과실을 분리하거나 나뭇가지 등을 파쇄하는 기능을 가지고 있다. 이러한 선별드럼(34)은, 선별컨베이어(32) 상에 설치되어 있는 제1선별드럼(34a)과 제2선별드럼(34b), 그리고 제1선별드럼(34a) 및 제2선별드럼(34b)과 근접한 상부에 배치되는 제3선별드럼(34c)으로 구성된다.

그리고 각각의 선별드럼(34)의 외측면에는 다수의 선별핑거(35a,35b,35c;35)가 설치되어 있어서, 서로 교차하는 각각의 선별드럼(34) 사이를 통과하면서 이물질과 고추는 서로 분리될 수 있도록 구성된다. 여기서 선별핑거(35)는 각 선별드럼(34)의 회전에 의하여, 큰 가지는 파쇄하면서 고추를 가지에서 분리할 수 있도록 설치되는 것이다.

이러한 선별핑거(35)는, 탄성을 가지는 재질로 성형하는 것이 바람직한데, 예를 들면 작은 직경(예를 들면 1mm 내외)의 선형 합성수지재가 합쳐진 솔 형태로 구성하는 것이 바람직하다. 그러나 이와 같은 합성수지재에 한정될 수 없음은 자명하고, 가는 와이어 형태로 만들어질 수 있다.

이와 같은 각각의 선별드럼(34)은 그 각각의 선별핑거(35)의 일부가 서로 교차할 수 있는 범위 내에서의 거리를 가지고 설치된다. 즉 제1선별드럼(34a)과 제1선별드럼(34b)는 회전시 선별핑거(35a,35b)가 서로 교차할 수 있는 간격을 가지고 설치되어 있다. 그리고 제3선별드럼(34c)는 제1선별드럼(34a) 및 제2선별드럼(34b)과 선별핑거가 같이 교차할 수 있는 간격을 가지고 설치되어 있다.

이와 같은 각각의 선별드럼(34)은 체인에 의하여 동력이 전달되도록 구성되고 있고, 각각의 선별드럼(34)은 정해진 회전 방향을 가지고 있다. 제1선별드럼(34a)과 제2선별드럼(34b)는 선별컨베이어(32)를 통하여 공급되어 오는 수확물(고추 및 이물질의 혼합물)을 그 사이로 집어 올릴 수 있는 방향으로 회전한다. 즉, 제1선별드럼(34a)는 반시계 방향으로 그리고 제2선별드럼(34b)는 시계 방향으로 회전하면서, 각각의 선별핑거(35a,35b)는 서로 교차한다.

따라서 선별컨베이어(32)를 통하여 후방으로 상향 이동하는 수확물은, 제1선별드럼(34a)과 제2선별드럼(34b)의 선별핑거(35a,35b) 사이를 통하여 상방으로 끌어올려진다. 여기서 선별핑거(35a,35b)는 선별컨베이어(32) 상의 수확물을 잡아 올릴 수 있는 높이에 설치되어 있다.

그리고 제3선별드럼(34c)는 제2선별드럼(34b)과 같이 수확물을 하류(도면 상 우측)으로 이송시키면서 선별할 수 있는 방향(반시계 방향)으로 회전한다. 이렇게 되면 제1선별드럼(34a)과 제3선별드럼(34c)는 그 선별핑거(35a,35c)가 서로 충돌하는 방향으로 회전하게 된다. 따라서 제1선별드럼(34a)과 제3선별드럼(34c) 사이에서는, 수확물이 후방으로 전달되지 못하게 되고 제2선별드럼(34b)과 제3선별드럼(34c) 사이로 수확물이 이송될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 다수의 선별드럼(34)의 상부는 케이싱(40)에 의하여 막혀 있는 상태이고, 선별드럼(34)의 하부는 선별컨케이어(32)가 통과하도록 열린 상태를 가지고 있다. 이와 같은 다수의 선별드럼(34)의 구동은 체인(C)에 의하여 이루어진다. 예를 들면 엔진에서의 구동력이 체인(도시 생략)을 통하여 제2구동드럼(34b)의 구동축(드럼축)에 설치되는 제2스프라켓(36b)를 회전시키고, 제2스프라켓(36c)은 하나의 체인(C)를 통하여 제1스프라켓(36a) 및 제3스프라켓(36c)를 회전시키고 있음을 알 수 있다.

이와 같이 체인(C)을 통하여 동력을 전달하는 것은 슬립이 발생하지 않기 때문에 정확한 속도 제어가 가능하기 때문이다. 여기서 각각의 선별드럼(34)에 설치되어 있는 스프라켓(36)은 서로 상이한 크기를 가지고 있다. 스프라켓(36)의 크기가 상이하다는 것은, 동일한 체인(C)을 통하여 구동될 때 각각의 선별드럼(34)의 회전수가 상이하다는 것과 동일한 의미이다.

즉, 본 발명에 의하면, 상술한 복수의 선별드럼(34a,34b,34c)는 각각 다른 속도로 회전하도록 구성하고 있는 것이다. 그리고 이러한 속도를 구제적으로 보면, 제1드럼(34a)과 제2드럼(34b)는 속도차를 가지는 것으로 충분한데, 도시한 실시 예에서는 제2드럼(34b)가 상대적으로 빠르게 회전하도록 구성하고 있다. 그리고 제3선별드럼(34c)는 가장 빠른 속도로 회전하도록 구성하고 있는데, 이는 제3선별드럼(34c)를 통하여 수확물은 하류측(도면상 우측)으로 이송되도록 함과 동시에 제2선별드럼(34b)과 제2선별드럼(34c) 사이의 속도차를 통하여 고추의 선별 기능을 더욱 높이기 위함이다.

이상에서와 같은 본 실시 예에 의하면, 제1선별드럼(34a)과 제2선별드럼(34b) 사이를 통과한 수확물은 다시 제3선별드럼(34c)와 제2선별드럼(34b) 사이를 통과하게 된다. 이와 같이 나뭇가지가 선별드럼(34) 사이를 두 번 통과하게 되는데, 이러한 과정에서 선별핑거(35)를 통한 상호 작용에 의하여 가지에 붙어 있던 고추(과실)는 분리됨과 동시에, 큰 가지는 파쇄될 것으로 기대된다.

그리고 수확물의 흐름 상에서 볼 때, 가장 하류측에 위치하고 있는 제2선별드럼(34b)과 제3선별드럼(34c)를 통과한 수확물은, 선별컨베이어(32)를 통하여 이송된 후, 그 끝에서 수집통(50)으로 떨어지게 된다. 여기서 선별컨베이어(32)와 수집통(50) 사이에는, 블로어(60)에서 생성되는 바람이 통과하도록 구성되어 있다.

여기서 메인프레임에 설치되는 블로어(60)는 선별컨베이어(32)와 수집통(50) 사이를 통하여 외측으로 에어플로를 형성한다. 그리고 이러한 에어플로에 의하여, 상술한 선별드럼(35)를 통과하면서 분리되거나 파쇄된 이파리 및 잔가지 등은 외부로 보내지고, 순수한 고추만이 수집통(50)으로 떨어지게 된다.

여기서 도 5를 참조하면서, 블로어(60)에 대하여 살펴보기로 한다. 블로어(60)는 내부에 블레이드가 설치된 케이싱(63)을 구비하고 있고, 케이싱(63)의 일측에는 공기가 나오는 출구(68)이 성형되어 있다. 케이싱(63)의 측면(64)은 원통형상의 지지부(66)와 연결되어 있고, 이러한 지지부(66)의 내부로 설치되는 축이 풀리(P)를 통하여 들어오는 회전력으로 내부의 블레이드를 회전시켜서 출구(68)로 나오는 에어플로를 형성하게 된다.

블로어(60)는 지지브라켓(62)에 의하여 지지되는데, 상기 지지브라켓(62)은 고추 수확기의 고정된 부품, 예를 들면 메인프레임에 지지되는 지지부(62a)와, 상기 지지부(62a)에 연결되어 지지되고 원통상의 지지부(66)를 회전 가능하게 지지하고 있는 블로어 연결부(62b)로 구성된다.

여기서 원통형상의 지지부(66)는 지지부(62a)에 의하여 회전 가능하게 지지되어 있고, 케이싱(63)의 측벽(64)는 한 쌍의 볼트(B)에 의하여 블로어 연결부(62b)와 연결되어 있다. 따라서 회전 가능하게 지지되는 지지부(66)를 중심으로 케이싱(63)의 측벽(64)과 블로어 연결부(62a)를 볼트(B)로 지지할 때, 상기 볼트(B)에 의하여 고정되는 케이스의 측벽(64)의 위치에 따라 출구(68)의 방향이 상하로 변경될 수 있다. 이때 케이스(63)의 측벽(64)에 원호형으로 다수의 볼트공이 형성될 수 있음은 당연하다. 이와 같이, 블로어(60)의 송풍 방향을 변경시킬 수 있어서, 이물질의 제거에 가장 효율적인 풍향을 설정하는 것이 용이하게 된다.

이상에서 설명한 실시 예는, 선별을 위한 드럼가 세 개로 구성되고 있다. 그러나 본 발명에서의 선별드럼(34)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 4개로 구성되는 것도 가능하다. 도 4를 참조하면, 위에서 언급한 3개의 선별드럼(34a,34b,34c)에 더하여, 제2선별드럼(34b)과 제3선별드럼(34c)와 인접하여 선별핑거가 서로 교차할 수 있도록 제4선별드럼(34d)를 더 설치하고 있다.

제4선별드럼(34d)의 선별핑거(35d)는 제2선별핑거(34b)과 협력하여 교차하면서, 수확물을 하류(우측)로 이송시키는 방향으로 회전한다. 여기서 하나의 체인(C)에 걸려 있는 제4선별드럼(34d)의 스프라켓(36d)은 제2스프라켓(36b)에 비하여 작기 때문에, 제4선별드럼(34d)는 제2선별드럼(34b)에 비하여 빠르게 회전한다.

따라서 제2선별드럼(34b)과 제4선별드럼(34d) 사이에서도 선별 및 파쇄가 같이 일어날 것임을 알 수 있다. 그리고 제3선별드럼(34c)와 제4선별드럼(34d)는 서로 선별핑거(35c,35d)가 서로 충돌하는 방향으로 회전하지만, 수확물은 제2선별드럼(34b)의 회전 방향에 따라서 제4선별드럼(34d)와 제2선별드럼(34b)의 협력 방향으로 이송되면서 고추가 선별될 것이다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 선별드럼을 3개 설치하게 되면 수확물은 선별드럼 사이를 두 번 통과하면서 선별이 진행되고, 선별드럼을 4개 설치하게 되면 수확물은 선별드럼 사이를 세 번 통과하면서 선별이 진행되고 있음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 범위 내에서, 당업계의 통상이 기술자에게 있어서는 다양한 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 청구범위의 기재에 기초하여 해석되는 것임도 특허법의 규정 취지 상 당연할 것이라고 할 것이다.

10 ..... 주행장치
20 ..... 탈실장치
32 ..... 선별컨베이어
30 ..... 선별장치
34a ..... 제1선별드럼
34b ..... 제2선별드럼
34c ..... 제3선별드럼
35a ..... 제1선별핑거
35b ..... 제2선별핑거
35c ..... 제3선별핑거
36a ..... 제1스프라켓
36b ..... 제2스프라켓
36c ..... 제3스프라켓
40 ..... 케이싱
52 ..... 수집통

Claims (4)

1. 고추와 같이 수확된 수확물이 이송되고 후방이 높은 경사를 가지는 선별컨베이어와, 상기 선별컨베이어의 상부에 설치되는 다수개의 선별드럼로 구성되고;
   각각의 선별드럼은 외주면에 설치되는 다수의 선별핑거를 구비하고;
   각각의 선별드럼은 인접한 선별드럼와 선별핑거가 서로 부분적으로 교차하도록 배치되며;
   각각의 선별드럼을 회전시키기 위하여 선별드럼에 설치되는 각각의 스프라켓은 서로 상이한 크기를 가져서, 체인에 의하여 구동될 때 각각의 선별드럼가 상이한 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 고추 수확기의 선별장치.
   
2. 수확된 수확물을 이송시키기 위한 선별컨베이어와;
   다수의 선별핑거를 구비하고, 상기 선별컨베이어 상측에 각각 설치되는 제1선별드럼 및 제2선별드럼;
   다수의 선별핑거를 구비하고, 제1선별드럼 및 제2선별드럼의 상측에 설치되는 제3선별드럼; 그리고
   상기 제1선별드럼, 제2선별드럼, 그리고 제3선별드럼을 체인을 통하여 회전시키고, 적어도 하나의 선별드럼은 다른 선별드럼와 상이한 속도로 회전하도록 제어하는 제어수단으로 구성되고;
   상기 제1선별드럼 및 제2선별드럼은, 선별컨베이어를 통하여 이송되는 수확물을 그 사이로 집어올릴 수 있도록 각각의 선별핑거가 서로 부분적으로 교차하도록 배치되고;
   상기 제3선별드럼의 선별핑거는, 제1선별드럼 및 제2선별드럼의 선별핑거와 부분적으로 교차하도록 배치되는 고추 수확기의 선별장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제2선별드럼의 선별핑거 및 제3선별드럼의 선별핑거와 부분적으로 교차하는 선별핑거를 구비하는 제4선별드럼을 더 포함하여 구성되는 고추 수확기의 선별장치.
   
4. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선별핑거는, 선형의 합성수지재가 다수 합쳐진 솔 형태로 구성되는 고추 수확기의 선별장치.
   
   
   
   

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