PT2409860E - Articulação de coroa rotativa - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO "ARTICULAÇÃO DE COROA ROTATIVA" A presente invenção refere-se a uma articulação de coroa rotativa entre duas partes de um veiculo, por exemplo um autocarro articulado, sendo que a articulação compreende dois suportes de consola, sendo que cada suporte de consola está disposto numa parte do veiculo, sendo que cada suporte de consola apresenta um anel rotativo, sendo que os dois anéis rotativos dos suportes de consola estão montados um no outro de modo a poderem rodar, sendo que está previsto um dispositivo de amortecimento para o amortecimento do movimento de rotação dos dois suportes de consola relativamente entre si.
As articulações de coroa rotativa do tipo referido no início são utilizadas, em particular, no caso de autocarros articulados; elas caracterizam-se por estar prevista uma articulação que permite um movimento de dobragem, como ocorre quando um veículo deste género percorre uma curva. Para além disso, as articulações deste género têm que absorver movimentos de inclinação e de bamboleamento, ou tipos de movimentos sobrepostos de movimentos de inclinação, de bamboleamento e de dobragem. Neste caso, em particular para a absorção de movimentos de inclinação, é conhecido prever, na zona da ligação de um suporte de consola a uma parte do veiculo, apoios de borracha-metal cujo eixo se prolonga transversalmente em relação ao eixo longitudinal do veículo. 1 A partir do documento DE 4329674 B4 é conhecida uma articulação de coroa rotativa compreendendo dois suportes de consola, sendo que cada suporte de consola apresenta um anel rotativo, sendo que os dois anéis rotativos estão ligados entre si através de um rolamento de esferas. Um anel rotativo apresenta, no seu lado exterior, um dentado exterior que engrena numa correspondente cremalheira, que é parte integrante de um dispositivo de amortecimento disposto no lado frontal em relação ao anel rotativo. 0 dispositivo de amortecimento conhecido a partir desta referência literária é extremamente complexo no que diz respeito à sua estrutura e, nesta medida, encarece a articulação. Para além disso é conhecido o amortecimento de uma articulação de coroa rotativa através de pelo menos um dispositivo de êmbolo-cilindro, sendo que o dispositivo de êmbolo-cilindro se apoia com uma das suas extremidades, num suporte de consola e com a sua outra extremidade, no outro suporte de consola. Com tais dispositivos de amortecimento do tipo anteriormente descrito, não apenas podem ser amortecidos os movimentos de rotação dos dois suportes de consola relativamente entre si, mas antes pelo contrário existe também a possibilidade de um controlo do movimento de rotação, na medida em que por exemplo a articulação é reforçada.
Partindo do estado da técnica apresentado no início, a invenção tem como objectivo subjacente o de disponibilizar uma articulação de coroa rotativa do tipo referido no início, que, por um lado, apresenta um volume de construção mais reduzido e, por outro lado, é de fácil manutenção.
Para a solução do objectivo, propõe-se, de acordo com a invenção, que um amortecedor de câmara anelar esteja disposto no espaço circundado pelo anel rotativo interior, sendo que o 2 amortecedor de câmara anelar apresenta duas partes da caixa montadas uma na outra que podem rodar relativamente entre si, sendo que uma parte da caixa está ligada a um suporte de consola e a outra parte da caixa está ligada ao outro suporte de consola. Daí torna-se evidente o seguinte: com base numa articulação de coroa rotativa conhecida, no caso da qual estão previstos - como já foi mencionado no início -, de acordo com o estado da técnica, elementos de amortecimento, por exemplo em forma de dispositivos de êmbolo-cilindro, que estão fixados na articulação, em ambos os lados da articulação ou estão ligados no lado frontal a um anel rotativo através de uma ligação de cremalheira-roda dentada, monta-se agora, de acordo com a invenção, o amortecedor como amortecedor de câmara anelar, no espaço formado pelo anel rotativo interior, o que, por um lado, tem como consequência uma poupança essencial de espaço e, por outro lado, possibilita, em caso de necessidade, a desmontagem do amortecedor de câmara anelar, independentemente da ligação por coroa rotativa entre as duas partes do veículo. A utilização dos assim chamados amortecedores de câmara anelar é já conhecida a partir do estado da técnica. Neste contexto remete-se para o documento DE 3340446 Al, que apresenta um amortecedor de câmara anelar deste género, sendo que neste caso no entanto o amortecedor de câmara anelar como tal, é parte integrante da articulação rotativa propriamente dita. A partir do documento EP 0644105 BI é conhecida uma outra forma de realização de um amortecedor de câmara anelar, no caso da qual o amortecedor de câmara anelar é igualmente parte integrante da articulação rotativa propriamente dita. Isto significa que o amortecedor de câmara anelar, por um lado, e a articulação rotativa, por outro lado, existem numa forma de 3 realização de uma só peça. Em oposição a isto, no caso da solução de acordo com a invenção, o amortecedor de câmara anelar como tal, está disposto como parte integrante em separado no espaço que é disponibilizado pelo anel rotativo interior, sendo que está somente prevista uma ligação das duas partes da caixa do amortecedor de câmara anelar a um ou ao outro suporte de consola. Um amortecedor de câmara anelar é construído a partir de duas partes da caixa. Em pormenor pode neste caso estar previsto que uma parte inferior da caixa, que é por exemplo configurada como pote, esteja disposta sobre o primeiro suporte de consola, enquanto que o rotor que forma, juntamente com o pote, o amortecedor de câmara anelar e que está montado no pote de modo a poder rodar relativamente ao pote está ligado ao outro, ou seja ao segundo suporte de consola.
De acordo com uma outra característica da invenção, está prevista uma travessa para a ligação entre o rotor e o outro, ou seja o segundo suporte de consola. Daí torna-se evidente que no caso de um movimento de rotação dos dois suportes de consola relativamente entre si, como ocorre, quando por exemplo um autocarro percorre uma curva, o rotor do amortecedor de câmara anelar, enquanto uma parte da caixa, roda relativamente ao pote, enquanto segunda parte da caixa. Isto é, devido ao facto de o amortecedor de câmara anelar ser uma peça separada em relação à articulação de coroa rotativa, é agora necessária uma ligação em separado entre a parte da caixa do amortecedor de câmara anelar, por um lado, e o suporte de consola, por outro lado, de modo a assegurar este movimento relativo, nomeadamente a travessa anteriormente referida.
De acordo com uma característica particularmente vantajosa, o amortecedor de câmara anelar está desacoplado do fluxo de 4 força entre os carros dianteiro e traseiro. Noutro local já se remeteu para o facto de um veiculo articulado estar sujeito aos mais diferentes movimentos de marcha. Para além dos movimentos de dobragem já anteriormente mencionados, como ocorrem quando um veículo deste género percorre uma curva, a articulação tem que também absorver movimentos de bamboleamento e de inclinação. Caso o amortecedor de câmara anelar esteja agora desacoplado do fluxo de força entre os carros dianteiro e traseiro, o amortecedor de câmara anelar não tem que absorver, aquando dos movimentos de marcha que ocorrem, as correspondentes forças de deformação provenientes das consolas. A consequência disto é o facto de o amortecedor de câmara anelar poder ser dimensionado de forma diferente, como é o caso quando um amortecedor de câmara anelar deste género não estiver desacoplado do fluxo de força. Neste contexto está particularmente previsto que pelo menos uma parte da caixa do amortecedor de câmara anelar esteja montada de forma elasticamente flexível em relação ao suporte de consola, que é pelo menos um. Isto significa que pelo menos o rotor e/ou o pote do amortecedor de câmara anelar estão ligados de forma elasticamente flexível ao respectivo suporte de consola. Caso uma articulação de coroa rotativa seja por exemplo sujeita a movimentos de inclinação, como ocorrem quando um veículo deste género circula sobre um cume ou através de uma depressão, então a distância entre as duas partes do veículo encurta ou prolonga-se no lado superior ou inferior, respectivamente, facto pelo qual as consolas se deformam elasticamente. Através do apoio elástico da parte da caixa, que é pelo menos uma, do amortecedor de câmara anelar, em relação ao respectivo suporte de consola, é agora conseguido que no caso de sequências de movimentos deste género dos veículos relativamente entre si, as deformações elásticas das consolas por este meio provocadas podem ser compensadas. 5
Neste contexto está previsto, em particular, que a travessa esteja montada no suporte de consola e/ou no rotor de forma elasticamente flexível. Isto pode acontecer, em pormenor, pelo facto de a travessa apresentar pinos verticais nas extremidades, sendo que pelo menos um dos pinos verticais encaixa num casquilho do suporte de consola, sendo que o casquilho possui um revestimento num material elasticamente flexível. No entanto, neste contexto seria também concebível configurar a travessa de forma telescópica, ou então dispor também o pote do amortecedor de câmara anelar, enquanto uma parte da caixa, de forma elasticamente flexível, sobre o suporte de consola que aloja o pote. Neste contexto é igualmente essencial que exista uma determinada distância, em particular, entre a parede do pote, enquanto uma parte do amortecedor de câmara anelar, e o anel rotativo interior da articulação de coroa rotativa, de modo que o amortecedor de câmara anelar não entra lateralmente em contacto com o anel rotativo.
No que diz respeito à configuração do amortecedor de câmara anelar já se remeteu várias vezes para o facto de o amortecedor de câmara anelar, constituído por duas partes da caixa, apresentar um rotor e um pote, sendo que o rotor ou o pote apresenta pelo menos uma nervura de amortecimento que se projecta para dentro do espaço de amortecimento em forma de câmara anelar, formado pelo pote e pelo rotor. Neste caso, pela nervura de amortecimento, que é pelo menos uma, são formadas duas metades da câmara anelar, sendo que uma ligação de estrangulamento está prevista entre as metades da câmara anelar. A ligação de estrangulamento pode neste caso ser disponibilizada pelo facto de a própria nervura de amortecimento apresentar uma passagem com uma válvula de estrangulamento ou então as duas 6 metades da câmara anelar estarem ligadas através de uma conduta, na qual se encontra inserida uma válvula de estrangulamento.
De acordo com uma outra característica da invenção, a câmara anelar está subdividida em várias câmaras parciais por elementos de parede, sendo que uma nervura de amortecimento se projecta para dentro de cada câmara parcial. Dai torna-se evidente que cada câmara parcial é subdividida em duas metades da câmara parcial pela nervura de amortecimento. Através de uma forma de realização deste género, o momento de amortecimento pode ser ajustado; isto tem como pano de fundo de que não deve apenas ser possibilitado um amortecimento simples da articulação de coroa rotativa, mas antes que através do dispositivo de amortecimento pode também ser efectuado um controlo da posição das duas partes do veiculo relativamente entre si.
Um dispositivo de vedação está previsto para a vedação da nervura de amortecimento do amortecedor de câmara anelar, disposta no rotor, em relação à parede do pote do amortecedor de câmara anelar. A nervura de vedação que actua como êmbolo possui uma ranhura circunferencial em forma de U na secção transversal, de modo que a câmara anelar do amortecedor de câmara anelar que é formada pelo rotor e pelo pote está vedada em todos os três lados em relação às correspondentes paredes do pote. Devido ao facto de o rotor estar montado no pote de modo a poder rodar relativamente ao mesmo, a unidade de vedação tem que ser configurada como vedante dinâmico. Nesta medida, a nervura de amortecimento apresenta uma ranhura circunferencial, sendo que um anel em 0 assenta na ranhura, sendo que um vedante em forma de U assenta sobre o anel em 0 na ranhura. A nervura de amortecimento está fixada no rotor, por exemplo aparafusada com o mesmo. Através do anel em 0 assente na ranhura é efectuada a 7 compressão do vedante dinâmico contra a parede do pote. Os três lados livres da nervura de amortecimento servem para o alojamento do vedante dinâmico já anteriormente mencionado, que como consequência, é configurado de acordo com um U e assenta sobre o anel em O na ranhura anteriormente descrita. Isto é, o vedante dinâmico que é por exemplo constituído por um material sintético altamente resistente ao desgaste, como por exemplo PP, é pressionado contra as paredes da caixa, através do anel em 0 assente na ranhura. 0 elemento de parede, que é pelo menos um, pelo qual a câmara anelar está subdividida em várias câmaras parciais, pode também apresentar um dispositivo de vedação que é configurado de uma forma idêntica ao dispositivo de vedação da nervura de amortecimento.
No que se segue, a invenção é explicada mais ao pormenor, a titulo de exemplo, com base nos desenhos.
Figura 1 mostra uma vista em perspectiva sobre a articulação de coroa rotativa de acordo com a invenção;
Figura la mostra esquematicamente um corte de acordo com a linha Ia da figura 1;
Figura 2 mostra o pote do amortecedor de câmara anelar, numa representação em perspectiva;
Figura 3 mostra o rotor, igualmente numa representação em perspectiva;
Figura 3a mostra o tipo de vedação da nervura de amortecimento, pelo dispositivo de vedação, em relação ao pote da câmara anelar;
Figura 3b mostra um corte da figura 3a;
Figura 4 mostra o rotor do amortecedor de câmara anelar, disposto no pote, sendo que a tampa do amortecedor de câmara anelar não se encontra representada;
Figura 4a mostra o tipo de configuração do dispositivo de vedação do elemento de parede no pote do amortecedor de câmara anelar, para a subdivisão da câmara anelar em várias câmaras parciais;
Figura 5 mostra uma representação do amortecedor de câmara anelar no estado fechado pela tampa, sendo que o rotor do amortecedor de câmara anelar apresenta a travessa para a ligação ao segundo suporte de consola;
Figura 6 mostra esquematicamente o apoio elasticamente flexível da travessa no suporte de consola.
De acordo com a figura 1, a articulação de coroa rotativa, assinalada no seu todo por 1, apresenta os dois suportes 2 e 3 de consola, através dos quais a articulação de coroa rotativa está ligada à respectiva parte do veículo (não representada). A articulação de coroa rotativa assinalada por 1 caracteriza-se em pormenor por cada suporte de consola apresentar um anel 4, 5 rotativo, que representam o anel de rolamento assinalado no seu todo por 6. 0 amortecedor de câmara anelar assinalado por 20 encontra-se no espaço 7 circundado pelo anel 5 rotativo. O amortecedor de câmara anelar, compreendendo o pote 22, enquanto uma parte da caixa, e o rotor 30, enquanto a outra parte da caixa, apresenta uma travessa 21, como resulta também a partir da figura 1, sendo que a travessa 21 está ligada, por um lado, 9 ao amortecedor de câmara anelar e aqui sobre o rotor, e, por outro lado, ao suporte 2 de consola, o que ainda se aborda no que se segue.
Para a configuração do amortecedor de câmara anelar remete-se para as figuras 2 e seguintes. A figura 2 mostra esquematicamente o pote 22 do amortecedor de câmara anelar, sendo que o pote 22 do amortecedor de câmara anelar apresenta três elementos 23 de parede que estão dispostos no pote 22, a uma distância de 120° entre si. Os elementos de parede estão ligados à tampa 29 através de elementos de ligação, por exemplo parafusos, através dos furos 23d. O pote 22 aloja agora o rotor assinalado por 30, sendo que o rotor 30 apresenta nervuras 31 de amortecimento no seu perímetro. Caso o rotor 30 se encontre no pote 22, como se encontra representado na figura 4, então a câmara 27 anelar é subdividida em três câmaras 27a - 27c parciais, pelos elementos 23 de parede. Em cada uma destas câmaras 27a - 27c parciais encontra-se uma nervura 31 de amortecimento, sendo que uma câmara parcial é subdividida em dois compartimentos 28 da câmara anelar, pela nervura 31 de amortecimento. A nervura de amortecimento possui uma válvula 31a de estrangulamento para a passagem do fluido de amortecimento na câmara anelar. No caso da representação de acordo com a figura 4 falta finalmente ainda a tampa 29, como se encontra representado na figura 5, de modo a fechar a câmara 27 anelar para cima. O rotor 30 de acordo com a figura 3 apresenta uma travessa 21, como se encontra representado na figura 5 e também nas figuras 1, la, sendo que a travessa 21 apresenta respectivamente um pino 21a vertical nas extremidades, sendo que a travessa está 10 ligada ao suporte 2 de consola através dos pinos verticais dispostos nas extremidades, como se pode depreender demonstrativamente a partir da figura la. No suporte 2 de consola, para o alojamento do pino 21a vertical da travessa 21, encontra-se respectivamente um casquilho 12, no qual está disposto um revestimento 13 num material elasticamente flexível, portanto por exemplo um elastómero, que envolve o pino 21a vertical.
No que se segue observa-se agora a vedação das nervuras 31 de amortecimento, por um lado, e também dos elementos 23 de parede, por outro lado (figuras 3a, 3b, figura 4a) . As nervuras 31 de amortecimento que estão dispostas no rotor 30 apresentam uma ranhura 33 em forma de U em perspectiva, como resulta a partir da figura 3a, sendo que uma peça 33a moldada em forma de U, produzida a partir de material elástico, encontra-se montada na ranhura 33, sendo que a peça moldada actua como vedante estático. Um vedante 33b dinâmico que é configurado em forma de U é aplicado sobre o anel em O. O vedante 33b dinâmico possui, nas extremidades das suas abas, alargamentos 33c em forma de disco, com os quais o vedante dinâmico assenta sobre a nervura de amortecimento, numa correspondente reentrância. Muito semelhante à nervura de amortecimento, o dispositivo de vedação do elemento 23 de parede está também configurado no pote 22 do amortecedor de câmara anelar. O elemento 23 de parede apresenta uma ranhura circunferencial em forma de caixa, sendo que um anel 23b em O assenta na ranhura 23a, sendo que um vedante 23c dinâmico que é igualmente configurado de forma circunferencial assenta sobre o anel 23b em O. Cada elemento de parede possui, nos seus lados superior e inferior, furos 23d para a ligação à tampa 29 que apresenta correspondentes aberturas 29a, como é reconhecível demonstrativamente a partir da figura 5. 11
Em relação ao modo de funcionamento da articulação de coroa rotativa com o amortecedor de câmara anelar chama-se agora a atenção para o seguinte: 0 amortecedor 20 de câmara anelar está ligado ao suporte 3 de consola através do pote 22. O rotor assinalado por 30 está montado no pote 22 (figura 3). O rotor 30 está ligado ao suporte 2 de consola através da travessa 21. O suporte 2 de consola apresenta para além disso o anel 5 rotativo que está ligado ao anel 4 rotativo através de um rolamento 6 de esferas. Tanto o anel 4 rotativo, como também o anel 5 rotativo podem neste caso ser partes integrantes do respectivo suporte de consola, podendo no entanto também estar ligados ao respectivo suporte de consola, por exemplo embutidos no mesmo, enquanto peças em separado. Entre o pote 22 e o anel 5 rotativo interior existe circunferencialmente uma distância x. A travessa 21 está montada de forma elasticamente flexível em relação ao suporte 2 de consola, por meio dos pinos 21a verticais através de um correspondente revestimento num elastómero, que se encontra no casquilho 12. Daí torna-se evidente que o fluxo de força de acordo com a seta 50 (figura la) não se prolonga através do amortecedor 20 de câmara anelar, mas antes pelo contrário através do rolamento 6, com os dois anéis 4, 5 rotativos dos suportes de consola. Devido à distância x radial circunferencial entre o anel 5 rotativo e a parede exterior do pote 22 e o apoio elástico da travessa 21 no suporte 2 de consola podem também ser absorvidas deformações provocadas por movimentos de bamboleamento e de inclinação, sem que o amortecedor 20 de câmara anelar seja solicitado de uma forma qualquer com forças ou momentos. 12
Para além disso são possíveis a desmontagem e também de um modo correspondente a montagem do amortecedor 20 de câmara anelar, sem que o rolamento 6 tenha que ser removido. Tem que ser somente removida a travessa 21, de modo a se poder retirar o rotor do amortecedor 20 de câmara anelar após a remoção da tampa 29.
Lisboa, 6 de Dezembro de 2012 13
Claims (14)
- REIVINDICAÇÕES 1. Articulação (1) de coroa rotativa entre duas partes de um veiculo, por exemplo um autocarro articulado, sendo que a articulação compreende dois suportes (2, 3) de consola, sendo que cada suporte (2, 3) de consola está disposto numa parte do veiculo, sendo que cada suporte de consola apresenta um anel (4, 5) rotativo, sendo que os dois anéis (4, 5) rotativos dos suportes (2, 3) de consola estão montados um no outro de modo a poderem rodar, sendo que está previsto um dispositivo (20) de amortecimento para o amortecimento do movimento de rotação dos dois suportes (2, 3) de consola relativamente entre si, caracterizada por um amortecedor (20) de câmara anelar estar disposto no espaço circundado pelo anel (5) rotativo interior, sendo que o amortecedor (20) de câmara anelar apresenta duas partes (22, 30) da caixa montadas uma na outra que podem rodar relativamente entre si, sendo que uma parte (22) da caixa está ligada a um suporte (2) de consola e a outra parte (30) da caixa está ligada ao outro suporte (3) de consola.
- 2. Articulação de coroa rotativa de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o amortecedor (20) de câmara anelar compreender um pote (22) que está disposto num primeiro suporte (3) de consola, sendo que o pote (22) aloja um rotor (30) que está montado no pote (22) de modo a poder rodar relativamente ao pote (22), sendo que o rotor (30) está ligado ao outro, ou seja ao segundo suporte (2) de consola. 1
- 3. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por estar prevista uma travessa (21) para a ligação entre o rotor (30) e o outro , ou seja o segundo suporte (2) de consola.
- 4. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por 0 amortecedor (20) de câmara anelar estar desacoplado do fluxo de força entre os carros dianteiro e traseiro através dos dois suportes (2, 3) de consola.
- 5. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por pelo menos uma parte (22, 30) da caixa do amortecedor (20) de câmara anelar estar montada de forma elasticamente flexível em relação ao suporte (2, 3) de consola, que é pelo menos um.
- 6. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a travessa (21) estar montada no suporte (2) de consola e/ou no rotor (30) de forma elasticamente flexível.
- 7. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a travessa (21) apresentar pinos (21a) verticais nas extremidades, sendo que pelo menos um dos pinos (21a) verticais encaixa num casquilho (12) do suporte (2) de consola, sendo que o casquilho (12) possui um revestimento (13) num material elasticamente flexível. 2
- 8. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o rotor (30) ou o pote (12) da caixa do amortecedor (20) de câmara anelar apresentar pelo menos uma nervura (31) de amortecimento que se projecta para dentro da câmara (27) anelar formada pelo pote (22) e pelo rotor (30).
- 9. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por pela nervura (31) de amortecimento, que é pelo menos uma, serem formados dois compartimentos (28) da câmara anelar, sendo que uma ligação de estrangulamento está prevista entre os compartimentos (28) da câmara anelar.
- 10. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a câmara (27) anelar estar subdividida em várias câmaras (27a até 27c) parciais por pelo menos um elemento (23) de parede, sendo que uma nervura (31) de amortecimento se projecta para dentro de cada câmara (27a até 27c) parcial.
- 11. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por a nervura (31) de amortecimento ser configurada como êmbolo.
- 12. Articulação de coroa rotativa de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por a nervura (31) de amortecimento e/ou pelo menos um elemento (23) de parede apresentar um dispositivo (23b, 23c, 33a, 33b) de vedação para a vedação em relação à câmara (27) anelar. 3
- 13. Articulação de coroa rotativa de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por o dispositivo de vedação compreender um vedante estático, por exemplo um anel (23b, 33a) em 0, sobre o qual assenta um vedante (23c, 33b) dinâmico.
- 14. Articulação de coroa rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o dispositivo de vedação estar montado numa ranhura (23a, 33) da nervura (31) de amortecimento e/ou do elemento (23) de parede. Lisboa, 6 de Dezembro de 2012 4
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