CH717734B1 - Powder press for producing compacts. - Google Patents
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Abstract
Eine Pulverpresse zur Herstellung von Presslingen ist mit einem Futtergehäuse (1) mit vorzugsweise mehreren in diesem verstellbaren und einen Hohlraum einer Matrize teilweise begrenzenden Stempeln (5) versehen. Diese Stempel sind jeweils durch ein Verbindungsstück (8) mit einem Gegenstück (9) einer Pressvorrichtung (6) zum Pressen derselben koppelbar. Das jeweilige Verbindungsstück (8) und das mit ihm zusammenwirkende Gegenstück (9) sind derart ausgebildet, dass das Verbindungsstück (8) frontal in Verstellrichtung des Stempels mit dem korrespondierenden Gegenstück (9) der Pressvorrichtung koppel- bzw. von diesem entkoppelbar ist. Damit ist ein einfach und sicher handhabbares Kuppeln und Entkuppeln der Stempel mit den ihnen zugeordneten Pressvorrichtungen ermöglicht.A powder press for producing compacts is provided with a chuck housing (1) with preferably several punches (5) which can be adjusted therein and partially delimit a cavity of a die. These stamps can each be coupled via a connecting piece (8) to a counterpart (9) of a pressing device (6) for pressing the same. The respective connecting piece (8) and the counterpart (9) that interacts with it are designed in such a way that the connecting piece (8) can be coupled to or decoupled from the front in the adjustment direction of the stamp with the corresponding counterpart (9) of the pressing device. This enables simple and safe coupling and uncoupling of the stamps with their assigned pressing devices.
Description
[0001] Die Erfindung betrifft eine Pulverpresse zur Herstellung von Presslingen, mit einem Futtergehäuse mit vorzugsweise mehreren in diesem verstellbaren und darin einen Hohlraum einer Matrize teilweise begrenzenden Stempeln, welche jeweils durch ein Verbindungsstück mit einem Gegenstück einer Pressvorrichtung zum Pressen derselben koppelbar sind. The invention relates to a powder press for the production of compacts, with a chuck housing with preferably a plurality of punches which can be adjusted therein and partially delimit a cavity of a die, which can each be coupled by a connecting piece to a counterpart of a pressing device for pressing the same.
[0002] Ein gattungsgemässes Futtergehäuse einer Pulverpresse ist in der Druckschrift WO 2016/139151 A1 offenbart. Es zeichnet sich dadurch aus, dass jeder Stempel mit einem einstellbaren Positionierungsmittel in Gestalt einer quer zur Verschieberichtung des Stempels platzierten Keilanordnung gebildet ist, die mit einer als Anschlag des Stempels oder des mit diesem gekoppelten Verbindungsstücks versehen ist. Dadurch ist eine sehr stabile Positionierung der Stempel auch bei sehr hohen Presskräften gewährleistet. Darüber hinaus kann die Pressposition der Stempel auf einfacher Weise und sehr genau eingestellt werden. Es ist aber beim bekannten Futtergehäuse von Nachteil, dass das jeweilige Verbindungsstück der Stempels als T-förmiger Nutenstein ausgebildet ist, welches zum Kuppeln und Entkuppeln derselben von oben oder von unten in das bzw. aus dem Gegenstück der Pressvorrichtung eingeführt bzw. ausgezogen werden muss. Bei den Pulverpressen sind aber die Platzverhältnisse oben- und unterhalb des Futtergehäuses begrenzt und deshalb können die Stempel in der Regel nicht ohne weiteres gekoppelt bzw. entkoppelt werden. A generic chuck housing for a powder press is disclosed in the publication WO 2016/139151 A1. It is characterized in that each stamp is formed with an adjustable positioning means in the form of a wedge arrangement placed transversely to the direction of displacement of the stamp, which is provided with a stop for the stamp or the connecting piece coupled to it. This ensures a very stable positioning of the stamps even with very high pressing forces. In addition, the pressing position of the stamps can be adjusted easily and very precisely. However, it is a disadvantage of the known chuck housing that the respective connecting piece of the stamp is designed as a T-shaped sliding block, which has to be inserted or pulled out from above or from below into or out of the counterpart of the pressing device in order to couple and uncouple it. In powder presses, however, the space above and below the chuck housing is limited and therefore the punches cannot usually be easily coupled or decoupled.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben und eine Pulverpresse derart auszubilden, dass ein einfaches und sicheres Kuppeln und Entkuppeln der Stempel mit den ihnen zugeordneten Pressvorrichtungen ermöglicht wird. The invention is based on the object of eliminating this disadvantage and designing a powder press in such a way that simple and safe coupling and uncoupling of the punches with the pressing devices assigned to them is made possible.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das jeweilige Verbindungsstück und das mit ihm zusammenwirkende Gegenstück derart ausgebildet ist, dass das Verbindungsstück frontal in Verstellrichtung des Stempels mit dem korrespondierenden Gegenstück der Pressvorrichtung koppel- bzw. von diesem entkoppelbar ist. According to the invention, this object is achieved in that the respective connecting piece and the counterpart that interacts with it are designed in such a way that the connecting piece can be coupled to or decoupled from the front of the corresponding counterpart of the pressing device in the adjustment direction of the stamp.
[0005] Zu diesem Zweck sieht die Erfindung ausserdem vor, dass das Gegenstück der Pressvorrichtung oder das Verbindungsstück des Stempels mit nach innen bzw. nach aussen verstellbaren Klemmmitteln zum Fixieren bzw. Lösen des Verbindungsstücks im bzw. vom Gegenstück versehen sind. Somit können die Klemmmittel jederzeit bequem und störungsfrei von oben oder von unten betätigt werden. For this purpose, the invention also provides that the counterpart of the pressing device or the connecting piece of the stamp is provided with inwardly or outwardly adjustable clamping means for fixing or releasing the connecting piece in or from the counterpart. This means that the clamping means can be operated conveniently and trouble-free from above or below at any time.
[0006] Im Sinne einer möglichst einfachen und betriebssicheren Bauweise sind als Klemmmittel vorzugsweise im Gegenstück gelagerte Kugeln vorgesehen, die beim Kuppeln bzw. Entkuppeln in seitlichen Ausnehmungen des Verbindungsstücks ein- bzw. ausrastbar sind. In order to ensure the simplest and most reliable construction possible, balls mounted in the counterpart are preferably provided as clamping means, which can be snapped into or out of the side recesses of the connecting piece during coupling or uncoupling.
[0007] Damit die Klemmmittel eine gleichmässig starke Klemmwirkung ausüben können, sieht die Erfindung auch vor, dass dem Gegenstück der Pressvorrichtung zwei links und rechts des Stempels angeordnete Kugelpaare zugeordnet sind, wobei jedes Kugelpaar in einem im Gegenstück vorgesehenen Käfig mit einer von aussen abnehmbaren Abdeckplatte gehalten ist. Die höhere Anzahl symmetrisch angeordneter Kugeln erzeugt eine gleichmässig stärkere Klemmwirkung. Dabei sind die Kugeln durch Abnehmen der Abdeckplatte des Käfigs stets von aussen leicht zugänglich. [0007] So that the clamping means can exert a uniformly strong clamping effect, the invention also provides that the counterpart of the pressing device is assigned two pairs of balls arranged to the left and right of the stamp, each pair of balls in a cage provided in the counterpart with a cover plate that can be removed from the outside is held. The higher number of symmetrically arranged balls creates a uniformly stronger clamping effect. The balls are always easily accessible from the outside by removing the cover plate of the cage.
[0008] Zweckmässigerweise sind beim Futtergehäuse die seitlichen Ausnehmungen des Verbindungsstücks als die Kugeln einzeln aufnehmende Mulden ausgebildet. Es ist aber alternativ möglich, dass sich die seitlichen Ausnehmungen des Verbindungsstücks über die gesamte Höhe des Käfigs erstrecken. Damit kann das Verbindungsstück in unterschiedlicher Höhenstellung zum Gegenstück gekuppelt werden. Die Erfindung sieht ausserdem vor, dass die Kugeln durch im Gegenstück der Pressvorrichtung quer zur Achsrichtung des Stempels von oben oder von unten betätigbare Verstellmittel, zum Beispiel Schrauben, mit auf die Kugeln einwirkenden Spannkegeln verstellbar sind. Diese Konstruktion ermöglicht eine präzise und ungehinderte Betätigung der jederzeit frei zugänglichen Klemmmittel. [0008] In the chuck housing, the side recesses of the connecting piece are expediently designed as troughs which individually accommodate the balls. However, it is alternatively possible for the lateral recesses of the connecting piece to extend over the entire height of the cage. This means that the connecting piece can be coupled to the counterpart at different heights. The invention also provides that the balls can be adjusted by adjusting means, for example screws, which can be actuated from above or below in the counterpart of the pressing device transversely to the axial direction of the stamp, with clamping cones acting on the balls. This design enables precise and unhindered operation of the clamping means, which are freely accessible at all times.
[0009] Bei dem Futtergehäuse mit links und rechts des Stempels angeordneten Kugelpaaren können die Verstellschrauben mit Muttern zusammenwirken, die mit Spannkegeln spiegelbildlich zu denen der Verstellschrauben versehen sind. Auf diese Weise ist es möglich, mit jeweils einer Verstellschraube gleichzeitig die beiden Kugeln eines jeden Kugelpaares zu betätigen. In the chuck housing with pairs of balls arranged to the left and right of the stamp, the adjusting screws can interact with nuts which are provided with clamping cones that are a mirror image of those of the adjusting screws. In this way it is possible to operate the two balls of each pair of balls at the same time with one adjusting screw.
[0010] Zum Optimieren der Klemmwirkung ist es zudem vorgesehen, dass die Kugeln im Gegenstück in Achsrichtung der Stempel in einer vor der Mittelebene der Verstellschrauben liegenden Ebene gelagert sind, so dass die Kontaktlinie der Spannkegel mit den Klemmkugeln leicht vor der Mittelebene der Verstellschrauben versetzt liegt. To optimize the clamping effect, it is also provided that the balls in the counterpart are mounted in the axial direction of the punch in a plane lying in front of the central plane of the adjusting screws, so that the contact line of the clamping cones with the clamping balls is slightly offset in front of the central plane of the adjusting screws .
[0011] Zwecks einer grösseren Anpassungsfähigkeit der unterschiedlich ausgebildeten Pressvorrichtungen und /oder Stempeln sieht die Erfindung auch vor, dass das Verbindungsstück der Stempel als separates Bauteil ausgebildet ist, das stirnseitig am Stempel fixiert ist. For the purpose of greater adaptability of the differently designed pressing devices and/or stamps, the invention also provides that the connecting piece of the stamp is designed as a separate component which is fixed on the end face of the stamp.
[0012] Die Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemässen Pulverpresse mit einem Futtergehäuse und einer mit diesem gekoppelten Pressvorrichtung; Fig. 2 eine Seitenansicht der Pulverpresse nach Fig. 1; Fig. 3 die Kupplungseinrichtung als Explosionsansicht dargestellt; Fig. 4 einen Schnitt durch die Verstellschrauben im gekuppelten Zustand der Kupplungseinrichtung; und Fig. 5 einen Querschnitt durch das Verbindungsstück im gekuppelten Zustand der Kupplungseinrichtung.The invention and further advantages thereof are explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows: FIG. 1 a top view of a powder press according to the invention with a chuck housing and a pressing device coupled to it; Fig. 2 is a side view of the powder press according to Fig. 1; Fig. 3 shows the coupling device as an exploded view; 4 shows a section through the adjusting screws in the coupled state of the coupling device; and Fig. 5 shows a cross section through the connecting piece in the coupled state of the coupling device.
[0013] Die in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Pulverpresse dient zum Herstellen von Presslingen und weist ein Futtergehäuse 1 mit Stempeln 5 auf, durch welche in einem gebildeten Formhohlraum einer Matrize insbesondere Metallpulver oder ähnliches einfüllbar ist, welches dann anschliessend mit hohen Drücken verpresst wird. The powder press shown in Fig. 1 and Fig. 2 is used to produce compacts and has a chuck housing 1 with stamps 5, through which metal powder or the like can be filled into a formed cavity of a die, which can then be filled with high pressures is pressed.
[0014] Das Futtergehäuse 1 ist auf einer Grundplatte 2 befestigbar und umfasst Führungsblöcke 3, 4 sowie vier für ein Querpressen vorgesehene Stempel 5, welche mit nicht dargestellten seitlichen Führungselementen in Gleitbahnen der Führungsblöcke 3, 4 radial ein- und herausschiebbar sind und im Zentrum einen Teil der Matrize mit dem Hohlraum für die Erzeugung des Presslings bilden, wozu sie frontseitig mit entsprechenden Ausnehmungen als Negativform des Presslings versehen sind. The chuck housing 1 can be fastened to a base plate 2 and comprises guide blocks 3, 4 as well as four punches 5 intended for transverse pressing, which can be pushed radially in and out of the slideways of the guide blocks 3, 4 with lateral guide elements (not shown) and in the center Form part of the die with the cavity for producing the compact, for which purpose they are provided with corresponding recesses on the front as a negative form of the compact.
[0015] Jedem der für das Querpressen vorgesehenen Stempel 5 ist eine Pressvorrichtung 6 zugeordnet, an die der Stempel 5 durch eine Kupplungseinrichtung 7 bestehend aus einem Verbindungsstück 8 des Stempels und einem mit ihm zusammenwirkenden Gegenstück 9 der Pressvorrichtung 6 koppelbar ist. Diese auf die Stempel wirkenden Pressvorrichtungen sind jeweils mit einem Antriebsorgan ausgestattet, wie dies in der eingangs erwähnten Druckschrift WO 2016/139151 A1 näher erläutert ist. Each of the punches 5 intended for transverse pressing is assigned a pressing device 6, to which the punch 5 can be coupled by a coupling device 7 consisting of a connecting piece 8 of the punch and a counterpart 9 of the pressing device 6 which interacts with it. These pressing devices acting on the stamps are each equipped with a drive element, as is explained in more detail in the publication WO 2016/139151 A1 mentioned at the beginning.
[0016] Wie zusätzlich aus Fig. 3 und Fig. 4 ersichtlich ist, sind erfindungsgemäss das Verbindungsstück 8 und das Gegenstück 9 der Kupplungseinrichtung 7 so ausgebildet, dass das Verbindungsstück 8 frontal bzw. frontseitig in Verstellrichtung des Stempels 5 in das korrespondierende Gegenstück 9 der Pressvorrichtung 6 einführbar bzw. aus diesem ausziehbar und auf diese Weise der Kupplungs- und Entkupplungsvorgang direkt beim Verschieben der Stempel 5 im Futtergehäuse 1 durchgeführt werden kann. 3 and 4, according to the invention the connecting piece 8 and the counterpart 9 of the coupling device 7 are designed in such a way that the connecting piece 8 fits into the corresponding counterpart 9 at the front or front side in the adjustment direction of the stamp 5 Pressing device 6 can be inserted or pulled out of it and in this way the coupling and uncoupling process can be carried out directly when moving the stamp 5 in the chuck housing 1.
[0017] Die Kupplungseinrichtung 7 mit dem Verbindungsstück 8 und dem Gegenstück 9 weist Klemmmittel in Gestalt von Kugeln 10 auf, die zum Fixieren bzw. Lösen des Verbindungsstücks 8 im bzw. vom Gegenstück 9 mit in diesem quer zur Achsrichtung der Stempel gelagerten Verstellschrauben 11 bequem von oben oder von unten betätigt werden können. The coupling device 7 with the connecting piece 8 and the counterpart 9 has clamping means in the form of balls 10, which are convenient for fixing or releasing the connecting piece 8 in or from the counterpart 9 with adjusting screws 11 mounted therein transversely to the axial direction of the punch can be operated from above or below.
[0018] Gemäss Fig. 3 und Fig. 5 sind dem mit der Kupplungseinrichtung 7 gebildeten Klemmmechanismus zwei im Gegenstück 9 der Pressvorrichtung 6 links und rechts des Stempels 5 angeordnete Kugelpaare 10a, 10b zugeordnet, die je in einem im Gegenstück 9 vorgesehenen Käfig 12 mit einer von aussen mittels einer Schraube 16 abnehmbaren Abdeckplatte 13 gehalten ist. Die Kugeln 10 sind in entsprechenden Öffnungen der Käfigwandung 14 so geführt, dass sie zum Kuppeln aus dem Käfig 12 nach innen herausragen und in seitlichen muldenförmigen Ausnehmungen 15 des Verbindungstücks 8 einrastbar sind. Sie sind dabei in diesem Käfig so gehalten, dass sie nicht nach innen herausfallen. Dafür sind die Öffnungen der Käfigwandung 14 innenseitig mit leichten vorstehenden Rändelungen versehen. Alternativ dazu ist es aber auch möglich, die Ausnehmungen 15 in jedem Kugelpaar sich über die ganze Höhe des Käfigs 12 erstreckend auszubilden. 3 and 5, the clamping mechanism formed by the coupling device 7 is assigned two pairs of balls 10a, 10b arranged in the counterpart 9 of the pressing device 6 to the left and right of the stamp 5, each of which is in a cage 12 provided in the counterpart 9 a cover plate 13 that can be removed from the outside by means of a screw 16 is held. The balls 10 are guided in corresponding openings in the cage wall 14 in such a way that they protrude inwards from the cage 12 for coupling and can be snapped into lateral trough-shaped recesses 15 of the connecting piece 8. They are held in this cage in such a way that they do not fall out inside. For this purpose, the openings of the cage wall 14 are provided on the inside with slight, protruding knurls. Alternatively, it is also possible to design the recesses 15 in each pair of balls to extend over the entire height of the cage 12.
[0019] Die Verstellschrauben 11 weisen einen Betätigungskopf 17 und einen Spannkegel 18 auf, der beim Betätigen der Verstellschrauben mit einem spiegelbildlichen Spannkegel 19 einer Mutter 20 in der Weise zusammenwirkt, dass bei jedem Kugelpaar die Spannkegel 18, 19 gleichzeitig die Kugeln 10 gegen das Verbindungsstück 8 eindrücken bzw. von ihm lösen können. Dafür werden die Spannkegel 18, 19 mehr oder weniger mit den bzw. entlang der Verstellschrauben 11 so verschoben, dass ihr Abstand zu den Ausnehmungen 15 des Verbindungsstücks 8 entsprechend variiert, wobei ein tangential eingreifender Passstift 21 des Gegenstücks 9 die Muttern 20 gegen Verdrehung sichert. Letztere sind auf den Verstellschrauben 11 durch Klemmringe 22 festgehalten. Am anderen Schraubenende sind abdichtende O-Ringe 23 vorgesehen, die verhindern, dass Metallpulver in das Gegenstück 9 eindringen kann. Der untere Spannkegel 19 kann einen Ansatz aufweisen, der bei angefressenen Klemmmitteln ein Lösen der Klemmwirkung sicherstellt. The adjusting screws 11 have an actuating head 17 and a clamping cone 18, which, when the adjusting screws are actuated, interacts with a mirror-image clamping cone 19 of a nut 20 in such a way that for each pair of balls the clamping cones 18, 19 simultaneously press the balls 10 against the connecting piece 8 can be pressed in or removed from it. For this purpose, the clamping cones 18, 19 are moved more or less with or along the adjusting screws 11 in such a way that their distance from the recesses 15 of the connecting piece 8 varies accordingly, with a tangentially engaging dowel pin 21 of the counterpart 9 securing the nuts 20 against rotation. The latter are held on the adjusting screws 11 by clamping rings 22. Sealing O-rings 23 are provided at the other end of the screw, which prevent metal powder from penetrating the counterpart 9. The lower clamping cone 19 can have a shoulder which ensures that the clamping effect is released if the clamping means are seized.
[0020] Damit die Kupplungseinrichtung 7 ihre Funktion stets sicher erfüllen kann, sind die Zentren der Kugeln 10 im Gegenstück 9 in Verstell- bzw. Achsrichtung der Stempel 5 in einer vor der Mittelebene 24 der Verstellschrauben 11 parallelen Ebene 25 etwas beabstandet, so dass die Kontaktlinie der Spannkegel 18, 19 mit den Kugeln 10 leicht vor der Mittelebene 24 der Verstellschrauben 11 versetzt liegt, so dass beim Koppelvorgang die Kugeln 10 zwischen den Verstellschrauben 11, der stirnseitigen Wand des Käfigs 12 und dem Verbindungsstück 8 eingeklemmt sind. So that the coupling device 7 can always reliably fulfill its function, the centers of the balls 10 in the counterpart 9 are somewhat spaced in the adjustment or axial direction of the stamps 5 in a plane 25 parallel to the central plane 24 of the adjustment screws 11, so that the The contact line of the clamping cones 18, 19 with the balls 10 is slightly offset in front of the central plane 24 of the adjusting screws 11, so that during the coupling process the balls 10 are clamped between the adjusting screws 11, the front wall of the cage 12 and the connecting piece 8.
[0021] Es ist ein gewisses Spiel zwischen dem Verbindungsstück 8 und dem Gegenstück 9 als Kupplungsteile vorhanden, und mit der Klemmung durch die Kugeln 10 wird die Frontseite 8' des Verbindungsstücks 8 gegen eine innere Anschlagfläche 9' in der Aufnahmeöffnung im Gegenstück 9 angedrückt, damit im Betrieb die von der Pressvorrichtung 6 auf den Stempel 5 erzeugte Presskraft bei diesen berührenden Flächen übertragen wird. [0021] There is a certain amount of play between the connecting piece 8 and the counterpart 9 as coupling parts, and with the clamping by the balls 10, the front side 8 'of the connecting piece 8 is pressed against an inner stop surface 9' in the receiving opening in the counterpart 9, so that during operation the pressing force generated by the pressing device 6 on the stamp 5 is transmitted to these touching surfaces.
[0022] Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Klemmmittel 10 mit den Verstellschrauben 11 im Gegenstück 9 der Pressvorrichtung angeordnet. Es ist aber auch im Rahmen der Erfindung möglich, in kinematischer Umkehrung Klemmmittel und Verstellschrauben im Verbindungsstück 8 der Stempel anzuordnen. In the exemplary embodiment described, the clamping means 10 with the adjusting screws 11 are arranged in the counterpart 9 of the pressing device. However, it is also possible within the scope of the invention to arrange clamping means and adjusting screws in the connecting piece 8 of the stamp in kinematic reversal.
[0023] Und es kann ausserdem die Kupplungseinrichtung 7 so gebaut sein, dass sie pro Seite mit nur einer oder mehr als zwei Kugeln oder mit anders ausgebildeten Klemmmitteln, wie zum Beispiel Rollen oder Zahnsegmente, mit vergleichbarer Wirkungsweise versehen sein kann. Auch könnten die Verstellschrauben so angeordnet sein, dass sie seitlich vorstehen und entsprechend von der Seite bedient werden könnten. Sie würden dann die Klemmmittel in analoger Weise von der Seite in die Ausnehmungen drücken. [0023] And the coupling device 7 can also be constructed in such a way that it can be provided with only one or more than two balls per side or with differently designed clamping means, such as rollers or toothed segments, with a comparable mode of operation. The adjusting screws could also be arranged in such a way that they protrude laterally and could be operated from the side accordingly. You would then press the clamping means into the recesses from the side in an analogous manner.
[0024] Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Verbindungsstück 8 als separater Bauteil hergestellt, der an den Stempeln 5 durch eine Schraubverbindung 26 fixiert ist. Das hat den Vorteil, dass die Stempel leicht an die jeweilige Konstruktion der Kupplungseinrichtung 7 anpassbar sind, und dass man bei einer Beschädigung der Kupplung nur das Verbindungsstück und nicht den ganzen Stempel austauschen muss. Dennoch ist es auch selbstverständlich im Rahmen der Erfindung möglich, das Verbindungstück 8 als integraler Bestandteil der Stempel auszubilden. In the exemplary embodiment described, the connecting piece 8 is manufactured as a separate component which is fixed to the stamps 5 by a screw connection 26. This has the advantage that the stamps can be easily adapted to the respective construction of the coupling device 7, and that if the coupling is damaged, only the connecting piece and not the entire stamp have to be replaced. Nevertheless, it is of course also possible within the scope of the invention to design the connecting piece 8 as an integral part of the stamp.
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