TWI767100B - 油壓控制裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明是以提供在通常時保持門體呈開放狀態以獲得高的排水性能,在下游側成為預定水位以上時門體藉自重成為關閉狀態而可確實止水的強制開放型閘門的油壓控制裝置為目的。
本發明的油壓控制裝置,具備:具有與液壓油的供應與排出連動而動作的活塞桿(R)的油壓缸(S);與活塞桿(R)的動作連動而開關的門體(G);液壓油供應管(K1);液壓油排出管(K2);供應用閥(B1);排出用閥(B2);連通油壓缸(S)的一方側與另一方側的連通管(K3);設置於連通管(K3)在下游側的水位成為預定水位以上時形成開啟狀態的浮子閥(B3)。
Description
本發明是關於設置在一般的門或流水路的出口的逆流防止閘門,或設置於防洪堤防的水門,可作為大浪或海嘯來襲時緊急關閉之升降式閘門設備的開關裝置使用的強制開放型閘門的油壓控制裝置。
以往,以防止來自下游側的逆流為目的,在一般的門或流水路的出口設置翻板閘門等,在防洪堤防的水門設置預測大浪或海嘯的來襲時關閉的升降式閘門。
但是,以往的翻板閘門是以將門體懸垂於垂吊金屬配件的狀態設置,由於在通常時關閉通水部而排水性低,會有容易夾雜垃圾等發生不完全關閉阻礙以致因波浪等使得門體搖晃擺動導致確實止水困難的問題點。
又,預測大浪或海嘯的來襲而關閉的升降式閘門雖是藉預報或震波的檢測來預先關閉閘門,但是但不限於大浪或海嘯的發生,也有進行多餘之關閉動作及其隨後的開放動作的場合。
為此,本案申請人如專利文獻1(日本特許第4989032號公報,尤其參閱段落0007)所記載,開發根據水
路的水位狀態可實施自動倒伏、自動豎起動作的起伏式自動閘門設備控制迴路,又如專利文獻2(日本特許第5672559號公報,尤其參閱段落0010及0035)所記載,開發可以從自動啟動狀態強制切換至開關啟動狀態,且即使在油壓操作裝置或操作用油壓配管損傷、流失的場合仍可保持自動啟動控制功能的起伏式自動閘門設備的油壓控制迴路。
又,專利文獻3(日本特許第6147591號公報)所記載的防波門的油壓式開關裝置是因海洋側的水位上升而使浮子上升,將浮子式切換閥切換成關門位置,使油槽的油壓供應至油壓缸的往動側,自動地關閉防波門(尤其參閱段落0013~0014)。
[專利文獻1] 日本特許第4989032號公報
[專利文獻2] 日本特許第5672559號公報
[專利文獻3] 日本特許第6147591號公報
但是,專利文獻1及2記載的起伏式自動閘門設備皆是使用下鉸鍊式的浮體式的起伏閘門型式,因此有較習知的翻板閘門大之河床落差高(階差)的必要、對小型
設備運用困難且設備設置條件嚴苛、設備設置費用容易變得高價的問題點。
又,專利文獻3記載的防波門的油壓式開關裝置是藉著油槽的油壓供應油壓缸進行防波門的關門,因此在某種原因不能供應油壓的場合,則會有不能關門的危險性。
本發明的課題是為解決如以上的問題,提供一種在通常保持門體呈開放狀態以獲得高的排水性能,並在下游側成為預定水位以上時將浮子式切換閥切換成關門位置,藉此門體可藉著自重成為關閉狀態而可確實止水的強制開放型閘門的油壓控制裝置。
請求項1相關的發明,係藉自重成為關閉狀態的強制開放型閘門的油壓控制裝置,其特徵為,具備:雙活塞桿油壓缸(3),具有與液壓油的供應與排出連動而動作的活塞桿;門體(1),與上述活塞桿的動作連動而開關;液壓油供應管,從上述雙活塞桿油壓缸(3)的一方側供應液壓油;液壓油排出管,從上述雙活塞桿油壓缸(3)的另一方側排出液壓油;第2開關閥(13)、供應用閥(15)及油壓泵(17),設置於上述液壓油供應管;排出用閥(15),設置於上述液壓油排出管;
油壓槽(18),透過上述油壓泵(17)、上述供應用閥(15)及上述第2開關閥(13)供應液壓油,並接受透過上述排出用閥(15)所排出的液壓油;第1連通管,連通比上述第2開關閥更接近上述供應用閥(15)之處及比上述液壓油排出管的上述排出用閥(15)更接近上述雙活塞桿油壓缸(3)之處;第2連通管,連通上述第2開關閥(13)的前後;第1開關閥(12),設置於上述第1連通管;及浮子閥(4b),設置於上述第2連通管,在比上述強制開放型閘門下游側的水位成為預定水位以上時形成開啟狀態,除此以外之時僅容許液壓油朝一方向的移動。
請求項2相關的發明,係於請求項1記載的油壓控制裝置,其特徵為:上述供應用閥(15)、上述油壓泵(17)、上述排出用閥(15)及上述油壓槽(18)是可相對於上述液壓油供應管及上述液壓油排出管自由地脫著。
請求項3相關的發明,係於請求項1或2記載的油壓控制裝置,其特徵為:上述強制開放型閘門為上鉸鍊式翻板閘門及人字閘門的其中之一。
根據請求項1相關的發明,供應及排出液壓油使油壓缸(3)的狀態成為門體(1)的開啟狀態,使得供應用閥(15)、排出用閥(15)及第2開關閥(13)所有成為關閉狀態,可藉此將門體(1)保持於開啟狀態,因此即使水位較低仍可獲得高的排水性能。
並且,浮子閥(4b)是設置在連通第2開關閥(13)的前後
的第2連通管,在強制開放型閘門更下游側的水位成為預定水位以上時成為開啟狀態,因此即使不進行格外的操作仍可以使門體(1)成為關閉狀態而可確實地止水。
此外,門體(1)藉自重朝著關閉的方向移動,因此即使在大浪或地震等的影響導致不能供應液壓油,或液壓油供應管、液壓油排出管、第1連通管及第2連通管破損的場合,由於門體(1)是關閉狀態,可阻止大浪或海嘯所致的逆流水。
根據請求項2相關的發明,除請求項1相關發明的效果之外,供應用閥(15)、油壓泵(17)排出用閥(15)及油壓槽(18)是可相對於液壓油供應管及液壓油排出管自由脫著地連接,因此可防止供應用閥(15)、油壓泵(17)、排出用閥(15)及油壓槽(18)因地震或海嘯等的破壞。
根據請求項3相關的發明,除請求項1或2相關發明的效果之外,由於強制開放型閘門為上鉸鍊式翻板閘門及人字閘門的其中之一,因此可容易籌備藉自重成為關閉狀態的強制開放型閘門。
1:門體
2a:上游側的水路
2b:下游側的水路
3:雙活塞桿油壓缸
3a:前方油口
3b:後方油口
3c:前端金屬配件
4a:浮子
4b:浮子閥
5:門抵接金屬配件
6:鉸鍊金屬配件
7:耳軸式軸承
9:油壓循環裝置
10:操作用油壓裝置
11:流量控制閥
12:第1開關閥
13:第2開關閥
14:流量調節器
14a:供應用接口
14b:排出用接口
15:控制止回閥
16:流量方向控制閥
17:油壓泵
18:油壓槽
19a:水路2a的水位
19b:水路2b的水位
19c:海洋側的水位
21:防洪堤防
22:支撐構造體
31:升降式閘門的門體
32:引導金屬配件
B1:供應用閥
B2:排出用閥
B3:浮子閥
D:操作用油壓裝置
G:門體
K1:液壓油供應管
K2:液壓油排出管
K3:連通管
R:活塞桿
S:油壓缸
第1圖表示本發明的概要的圖。
第2圖為實施例1相關之上鉸鍊式翻板閘門的透視圖(開放時)。
第3圖為實施例1相關之上鉸鍊式翻板閘門的透視圖
(關閉時)。
第4圖是表示實施例1相關之油壓操作裝置等的狀態的圖(開放時)。
第5圖是表示實施例1相關之油壓操作裝置等的狀態的圖(關閉時)。
第6圖是表示實施例1相關之油壓操作裝置等的狀態的圖(自動開啟動作時)。
第7圖是表示實施例1中開放門體1的閘門操作狀態的圖。
第8圖是設置實施例2相關之上鉸鍊式翻板閘門的防洪堤防。
第9圖為實施例2相關之上鉸鍊式翻板閘門附近的放大圖。
第10圖是表示實施例2相關之油壓操作裝置等的狀態的圖(開放時)。
第11圖是表示實施例2相關之油壓操作裝置等的狀態的圖(關閉時)。
第12圖是表示實施例2中開放門體1的閘門操作狀態的圖。
第13圖為實施例3相關之升降式閘門附近的放大圖。
第14圖是表示實施例3相關之油壓操作裝置等的狀態的圖(開放時)。
第1圖是表示本發明的概要的圖。
如第1圖表示,本發明是由藉著自重成為關閉狀態的上鉸鍊式翻板閘門的門體(G),及操作門體(G)的開關的油壓操作裝置所構成。
並且,油壓操作裝置,具備:兩桿式的油壓缸(S),具有與液壓油的供應與排出連動而動作的活塞桿(R);液壓油供應管(K1),從油壓缸(S)的一方側供應液壓油;液壓油排出管(K2),從油壓缸(S)的另一方側排出液壓油;供應用閥(B1),設置於液壓油供應管(K1);排出用閥(B2),設置於液壓油排出管(K2);連通管(K3),連通液壓油供應管(K1)的比供應用閥(B1)更接近油壓缸側及液壓油排出管(K2)的比排出用閥(B2)更接近油壓缸側;連通油壓缸S的一方側與另一方側;及浮子閥(B3),設置於連通管(K3)在上鉸鍊式翻板閥門更下游側的水位成為預定水位以上時形成開啟狀態。
並且,在液壓油供應管(K1)及液壓油排出管(K2)連接有朝液壓油供應管(K1)供應液壓油,並接受從液壓油排出管(K2)所排出液壓油用的泵及油壓槽所構成的操作用油壓裝置(D)。
又,第1圖雖是將操作用油壓裝置(D)、供應用閥(B1)及排出用閥(B2)配置在油壓缸(S)的附近,但該等也可以與習知同樣配置在堤防上或比堤防更接近陸地側的安全的位置。
第1(1)圖表示將關閉的門體(G)開放時的閘門
開放操作狀態。
在此狀態,將供應用閥(B1)及排出用閥(B2)設定為開啟狀態,將浮子閥(B3)設定為關閉狀態,從操作用油壓裝置(D)朝油壓缸(S)的一方側供應液壓油,並從油壓缸(S)的另一方側朝操作用油壓裝置(D)排出液壓油。
如此一來,活塞桿(R)朝向另一方側移動,因此藉著連桿機構將門體(G)上推成為開放狀態。
在成為開放狀態之後,將供應用閥(B1)及排出用閥(B2)設定為關閉狀態時,使液壓油不能移動而使得活塞桿(R)不再移動,成為第1(2)圖表示的閘門開放保持狀態。
在通常時,由於保持著第1(2)圖表示的狀態,因此來自上游側的排水不會受到任何的阻力而可流向下游側。但是,因大浪或海嘯等在下游側的水位成為預定水位以上時,使第1圖中未圖示的浮子上升,使浮子閥(B3)成為開啟狀態。
並且,浮子閥(B3)成為開啟狀態時,成為透過連通管(K3)連結油壓缸(S)的一方側與另一方側的狀態,可使兩側的液壓油移動,因此門體(G)藉著自重下降,成為如第1(3)圖表示的閘門關閉狀態。
第2圖為閘門開放保持狀態的上鉸鍊式翻板閘門的透視圖,第3圖為解除閘門開放保持狀態門體1關閉的狀態的上鉸鍊式翻板閘門的透視圖。
實施例1相關的上鉸鍊式翻板閘門是如第2、3圖表示,門體1是在上游側的水路2a與下游側的水路2b的邊界
部,藉鉸鍊金屬配件6自由轉動地懸垂著,在外力未作用的狀態下藉自重封閉水路2a的出口。
並且,在門體1的上部設有門體驅動臂1a,與設置在雙活塞桿油壓缸3的桿的前端的前端金屬配件3c鉸鍊連接,因此驅動雙活塞桿油壓缸3,可進行門體1的開關操作。
並且,雙活塞桿油壓缸3為可擺動地安裝於耳軸式軸承7,可藉著後述的油壓操作裝置,控制前端金屬配件3c的位置。
第4圖是表示閘門開放保持狀態之油壓操作裝置及閘門的狀態的圖。
雙活塞桿油壓缸3的前方油口3a是透過第2開關閥13、流量調節閥14、控制止回閥15、流量方向控制閥16及油壓泵17,藉液壓油供應管與油壓缸18連接,雙活塞桿油壓缸3的後方油口3b是透過流量調節閥14、控制止回閥15、流量方向控制閥16,藉液壓油排出管與油壓槽18連接。
又,液壓油供應管是透過浮子閥4b藉連通管連接第2開關閥13的前後,並透過流量控制閥11與第1開關閥12藉連通管連接較第2開關閥13更接近流量調節閥14之處與較液壓油排出管的流量調節閥14更接近雙活塞桿油壓缸3之處。
並且,在閘門開放保持狀態下,雙活塞桿油壓缸3的活塞桿為最縮短的狀態、第1開關閥12為開啟的狀態、第2開關閥13及控制止回閥15為關閉的狀態(流量方向控制閥
16為中立)。
在閘門開放保持狀態下,第2開關閥13及控制止回閥15為關閉,浮子閥4b阻止液壓油從第4圖的左側向右側的移動,因此液壓油不能從前方油口3a向後方油口3b移動,門體1在關閉方向不會移動。
但是,在第1開關閥12開啟,浮子閥4b不會阻止液壓油從第4圖的右側向左側的移動,因此液壓油可能從後方油口3b向前方油口3a移動,門體1可朝著開放方向移動。
第5圖是解除閘門開放保持狀態關閉門體1的狀態之油壓操作裝置及閘門的狀態的圖。
閘門開放保持狀態的解除是藉著使水路2b的水位19b從第4圖的狀態上升,使浮子4a上升開啟浮子閥4b來進行,之後門體1藉著自重下降關閉成為第5圖的狀態。
亦即,浮子4a朝箭頭D的方向上升開啟浮子閥4b時,液壓油可以從前方油口3a流出,解除閘門開放保持狀態。
並且,閘門開放保持狀態一旦解除時,藉門體1的自重將前端金屬配件3c向右側拉伸,使液壓油從前方油口3a以箭頭A、箭頭C、浮子閥4b、箭頭C、流量控制閥11、第1開關閥12、箭頭B的路徑流入雙活塞桿油壓缸3的後方油口3b,藉此前端金屬配件3c移動使得門體1下降,關閉水路2a的出口。
並且,第5圖的狀態中,水路2a的水位超過水路2b的水位,門體1被以水壓向下游側推壓的場合,如上述,液壓油可以從後方油口3b向前方油口3a移動,因此門體1朝
開放方向移動,可進行排水。
第6圖是表示水路2b的水位19b從第5圖的狀態(閘門關閉狀態)下降,關閉浮子閥4b解除閘門關閉狀態,在門體1自動開啟動作的狀態的油壓操作裝置及閘門的狀態的圖。
在此自動開啟動作狀態下,與第4圖的狀態同樣,第2開關閥13及控制止回閥15為關閉,因此不能藉油壓泵17朝前方油壓口3a供應液壓油。
但是,第6圖的狀態中,液壓油也可從後方油口3b以箭頭A、第1開關閥12、流量控制閥11、箭頭E、浮子閥4b、箭頭E、箭頭B的路徑朝前方油口3a移動,因此水路2a的水位19a超過水路2b的水位19b將門體1向下游側推壓時,僅門體1被推壓的量成為開啟的狀態。
並且,與第4圖同樣,由於液壓油不能從前方油口3a向後方油口3b移動,因此一旦開啟的門體1在關閉方向不會移動,因此藉著水壓的推壓將門體1保持著開啟的狀態。
因此,在浮子閥4b動作之後即使未進行門體1的開放操作,排水困難的狀態也不會持續,可穩定且繼續地排水。
第7圖是表示藉油壓泵17、油壓槽18及各種的閥等所構成的操作用油壓裝置,使門體1開放之閘門操作狀態的圖。
在此閘門操作狀態下,第1開關閥12為關閉、第2開關
閥13及控制止回閥15為開啟。
因此,使油壓泵17動作從油壓槽18供應液壓油時,使液壓油以箭頭F、流量方向控制閥16、控制止回閥15、流量調節器14、第2開關閥13、箭頭F、箭頭A的路徑流入前方油口3a,並將液壓油從後方油口3b以箭頭B、流量調節器14、控制止回閥15、流量方向控制閥16、箭頭G的路徑排出至油壓槽18,因此前端金屬配件3c向左側移動,使門體1上升成為開放狀態。
在門體1成為全開狀態的時間點,關閉第2開關閥13及控制止回閥15,並關閉第1開關閥12成為第4圖的狀態。
第8圖是表示設置實施例2相關之上鉸鍊式翻板閘門的防洪堤防21的圖。第9圖為上鉸鍊式翻板閘門附近的放大圖,第10圖是表示閘門開放保持狀態的油壓操作裝置及閘門的狀態的圖,第11圖是表示解除閘門開放保持狀態門體1關閉的狀態之油壓操作裝置及閘門的狀態的圖,第12圖是表示將油壓泵17、油壓槽18及各種的閥等構成的操作用油壓裝置10連接於供應用接口14a及排出用接口14b,使用操作用油壓裝置10開放門體1的閘門操作狀態的圖。
實施例2在將門體1藉鉸鍊金屬配件6自由轉動懸垂於上游側的水路2a與下游側的水路2b的邊界部的點、驅動安裝於耳軸式軸承7的雙活塞桿油壓缸3可藉此進行門體1開
關操作的點、具有浮子閥4a及浮子閥4b,當海洋側的水位19c上升時,浮子4a上升而開啟浮子閥4b,且門體1藉著自重下降而關閉水路2a的出口的點等與實施例1相同。
又,與實施例1不同的是供應及排出液壓油用的控制止回閥15、流量方向控制閥16、油壓泵17及油壓槽18等構成的操作用油壓裝置10為可自由脫著,並將具有連接其操作用油壓裝置10用的供應用接口14a及排出用接口14b的油壓循環裝置9設置在雙活塞桿油壓缸3的附近的點。
為此,針對與實施例1共通的構件等賦予相同符號,在以下,主要針對與實施例1不同的點說明。
如第9圖表示,在上鉸鍊式翻板閘門的上方設置浮子4a、浮子閥4b及油壓循環裝置9,浮子閥4b及油壓用循環裝置9是收容於設置在支撐構造體22的孔及凹部的內部。
又,在其孔及凹部之上,安裝有在支撐構造體22之上檢修浮子閥4b及油壓循環裝置9,或在油壓循環裝置9連接操作用油壓裝置10時可開啟的蓋23及24。
並且,雖未圖示,但是在支撐構造體22的內部,施加移動雙活塞桿油壓缸3之液壓油用的配管。
閘門開放保持狀態的油壓操作裝置及閘門的狀態是如第10圖表示,從前方油口3a朝雙活塞桿油壓缸3供應液壓油,從後方油口3b排出雙活塞桿油壓缸3內部的液壓油使門體1全開之後,關閉第2開關閥13,成為開啟第1開關閥12的狀態。
又,海洋側的水位19c從第10圖的狀態上升,使浮子4a上升開啟浮子閥4b解除閘門開放保持狀態,門體1關閉狀態的油壓操作裝置及閘門的狀態是如第11圖表示。
並且,閘門開放保持狀態及閘門的關閉狀態之液壓油的動作,亦即針對門體1或雙活塞桿油壓缸3的動作是與實施例1的第4圖及第5圖的說明相同,海洋側的水位19c從閘門關閉狀態(第11圖的狀態)下降,關閉浮子閥4b解除閘門關閉狀態,門體1成為自動開啟動作的狀態時之液壓油的動作等也和實施例1的第6圖的說明相同。
實施例2中門體1從第11圖的狀態開放的場合,開啟蓋24在設置於油壓循環裝置9的上部的供應用接口14a及排出用接口14b連接操作用油壓裝置10,關閉第1開關閥12,開啟第2開關閥13成為第12圖的狀態之後,使油壓泵17動作。
藉油壓泵17的動作供應液壓油時,液壓油是以箭頭F、流量方向控制閥16、控制止回閥15、流量調節器14、箭頭F、供應用接口14a、第2開關閥13、箭頭A的路徑流入前方油口3a,並且液壓油是從油口3b以箭頭B、排出用接口14b、箭頭G、流量調節器14、控制止回閥15、流量方向控制閥16、箭頭G的路徑排出至油壓槽18,因此前端金屬配件3c向上方移動,使門體1朝箭頭U的方向上升成為開放狀態。
在門體1成為全開狀態的時間點,關閉第2開關閥13,在開啟第1開關閥12之後,卸下操作用油壓裝置10時成為
第10圖的狀態。
第13圖為設置實施例3相關升降式閘門的防洪堤防之升降式閘門附近的放大圖,第14圖是表示閘門開放保持狀態之油壓操作裝置及閘門的狀態的圖。
實施例3是將實施例2的門體1置換成升降式閘門的門體31,門體31不以鉸鍊金屬配件6懸垂,僅藉著門體驅動臂1a與前端金屬配件3c的鉸鍊連接來懸垂的點、設有引導門體31之引導金屬配件32的點不同。
因此,針對各狀態之液壓油的動作,即門體1或雙活塞桿油壓缸3的動作省略其說明,但升降式閘門一旦關閉時,由於不以水壓自動地開啟,因此雖未圖示,但是在門體31的一部分設置以排水的壓力開啟的鉸鍊式的閘門。
列記實施例1~3的變形例。
(1)實施例1雖是將連通管設置在比液壓油供應管與液壓油排出管的流量調節器14及控制止回閥15更接近油壓缸側,實施例2及3雖是將連通管設置在比液壓油供應管與液壓油排出管的供應用接口14a及排出用接口14b更接近油壓缸側,但是液壓油供應管及液壓油排出管也可另外設置直接連通前方油口3a與後方油口3b的連通管。
(2)實施例1及2雖使用上鉸鍊式翻板閘門,實施例3雖使用升降式閘門,但其中任一實施例只要藉著自重可成為關閉狀態的強制開放型閘門則可以使用人字閘門等任意
的閘門。
(3)在實施例2及3的液壓油供應管及液壓油排出管雖未設置油壓操作裝置切離用的閥,但設置在油壓循環裝置9的供應用接口14a及排出用接口14b可實現相同的功效,因此申請專利範圍的供應用閥及排出用閥是分別包括供應用接口14a及排出用接口14b。
B1:供應用閥
B2:排出用閥
B3:浮子閥
D:操作用油壓裝置
G:門體
K1:液壓油供應管
K2:液壓油排出管
K3:連通管
R:活塞桿
S:油壓缸
Claims (3)
- 一種油壓控制裝置,係藉自重成為關閉狀態的強制開放型閘門的油壓控制裝置,其特徵為,具備:雙活塞桿油壓缸,具有與液壓油的供應與排出連動而動作的活塞桿;門體,與上述活塞桿的動作連動而開關;液壓油供應管,從上述雙活塞桿油壓缸的一方側供應液壓油;液壓油排出管,從上述雙活塞桿油壓缸的另一方側排出液壓油;第2開關閥、供應用閥及油壓泵,設置於上述液壓油供應管;排出用閥,設置於上述液壓油排出管;油壓槽,透過上述油壓泵、上述供應用閥及上述第2開關閥供應液壓油,並接受透過上述排出用閥所排出的液壓油;第1連通管,連通比上述第2開關閥更接近上述供應用閥之處及比上述液壓油排出管的上述排出用閥更接近上述雙活塞桿油壓缸之處;第2連通管,連通上述第2開關閥的前後;第1開關閥,設置於上述第1連通管;及浮子閥,設置於上述第2連通管,在比上述強制開放型閘門下游側的水位成為預定水位以上時形成開啟狀態, 除此以外之時僅容許液壓油朝一方向的移動。
- 如請求項1記載的油壓控制裝置,其中,上述供應用閥、上述油壓泵、上述排出用閥及上述油壓槽是可相對於上述液壓油供應管及上述液壓油排出管自由地脫著。
- 如請求項1或2記載的油壓控制裝置,其中,上述強制開放型閘門為上鉸鍊式翻板閘門及人字閘門的其中之一。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017-248129 | 2017-12-25 | ||
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