CN101428715A - 用于缠绕卷材的开卷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于缠绕卷材的开卷装置。本发明描述一种用于缠绕卷材的开卷装置，具有一个支承部件(4)、两个设置在支承部件(4)上的用于在两侧可旋转地固定缠绕卷材的支架部件(10)，其中两个支架部件(10)沿着支承部件这样可移动地支承，在两个支架部件(10)相对运动时改变其间的相互间距，还具有一个用于使两个支架部件(10)沿着支承部件(4)运动的驱动装置。本发明的特殊性在于，所述驱动装置具有至少一个沿着支承部件(4)移动支承的牵引机构(2)和至少一个设置在至少一个支架部件(10)上的嵌接机构(26)，它使支架部件(10)可解除地定位在牵引机构(20)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于缠绕卷材的开卷装置，具有一个支承部件、两个设置在支承部件上的用于在两侧可旋转地固定缠绕卷材的支架部件，其中两个支架部件沿着支承部件这样可移动地支承，在两个支架部件相对运动时改变其间的相互间距，还具有一个用于使两个支架部件沿着支承部件运动的驱动装置。
背景技术
材料带、尤其是纸带在纸加工工业中一般以大的、沉重的缠绕卷材的形式提供和储存。在相应的设备上加工这种材料带时从缠绕卷材拉出带。因此这些加工设备配有相应的开卷装置，在其中使缠绕卷材在两侧可旋转地支承在两个设置在支承部件上的支架部件上。在此通常使缠绕卷材在退卷期间无轴地夹紧在两个支架部件之间并且由它们固定。为了装载新的缠绕卷材，为了在完全退卷后取出缠绕卷材的芯轴并且为了调整到不同的卷材宽度和调整相对于材料带行程的位置使支架部件可以相互靠近或离开运动地支承在支承部件上。
EP 0909 253 B1和相应的US 6,042,047 A形成最近的现有技术，本发明源自这个现有技术，由现有技术已知一个用于大纸卷材的开卷装置，它具有一个包括四个立柱和两个纵向支架的机架以及至少一个开卷梁和两个包括夹紧头的支架臂。该支架臂水平横向运动地支承在开卷梁上并通过一个公共的螺杆这样相互耦联，使第一驱动装置负责支架臂的共同相向横向调整和由此引起的其相互间用于接收不同宽度卷材的距离变化，第二驱动装置负责支架臂的没有相互间用于卷材在加工设备中相对定位距离变化的共同同向横向调整。此外对于开卷梁的垂直调整在机架两侧具有牵引机构，优选以绳索、皮带或链条的形式，它们固定在第二水平设置的螺杆的两个螺母上，由此使开卷梁通过牵引机构悬挂在机架上。第二螺杆的旋转通过第三驱动装置实现。
EP 0 289 749 B1和相应的US 4,895,314 A公开了纸加工业中一个用于使材料带从卷材、尤其是大纸卷材退卷的装置。为了可旋转的固定缠绕卷材这个已知的装置也具有两个支架臂，它们共同支承在一个旋转轴上。为了可以接收不同宽度的卷材，这个已知的装置也配有一个驱动装置，它具有一个螺杆，通过它可以使支架臂横向运动。此外具有一个用于使支架臂围绕旋转轴旋转的旋转驱动装置以及另一驱动装置，用于使旋转轴与支架臂一起水平地在带移动方向上移动。在DE 38 25 673 A1中描述了一个类似的用于大纸卷材的开卷装置，它包括两个支架臂，它们共同支承在一个旋转轴上。支架臂配有夹紧头，它们可以驶入地构成，用于可以接收新的缠绕卷材。
DE 42 19 518 A1公开了一个用于输送卷材形材料到粘接预加工站的装置。这个已知的装置尤其用于接收要被开卷的大纸卷材，具有一个包括至少四个立柱的机架，它们通过两个纵向梁相互连接。在纵向梁之间具有至少一个可以在横向上移动的横梁，在其上通过两个滑车水平横向运动地设置两个支架臂。
已知的开卷装置尤其需要相当费事的驱动装置，用于可以实现所有所期望的调整功能。
发明内容
本发明的目的是，在上述形式的装置中通过简单的结构实现驱动装置，它仍然提供所有的调整方法。
这个目的通过一个用于缠绕卷材的开卷装置得以实现，具有一个支承部件、两个设置在支承部件上的用于在两侧可旋转地固定缠绕卷材的支架部件，其中两个支架部件沿着支承部件这样可移动地支承，在两个支架部件相对运动时改变其间的相互间距，还具有一个用于使两个支架部件沿着支承部件运动的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置具有至少一个沿着支承部件移动支承的牵引机构和至少一个设置在至少一个支架部件上的嵌接机构，它使支架部件可解除地定位在牵引机构上。
按照本发明的解决方案提供了一个机械上简单且经济的具有全部的所谓提取(pick-up)开卷功能的驱动装置结构，因此它提供所有的调整方法。按照本发明这一点由此实现，使至少一个牵引机构设置在支架部件上并且沿着支架部件活动地支承并且至少一个支架部件有选择地沿着牵引机构运动或者相对于这个牵引机构位置固定地设置。为此在每个支架部件上具有至少一个嵌接机构，它使支架部件可解除地定位在牵引机构上。由此得到支架部件在牵引机构上的机械锚接，它起到使支架部件位置固定地布置在牵引机构上的作用。无需附加的保险措施，因为支架部件只能根据牵引机构的运动共同地沿着支架部件移动并因此不能不期望地打开。而如果脱离嵌接机构，则从属的支架部件能够相对于牵引机构并沿着支架部件运动并因此调整，其中能够独立于另一支架部件地实现调整。通过定位在牵引机构上使支架部件在牵引机构沿着支架部件运动时只能共同移动，由此得到另一优点，在这种运动期间使支架部件之间的距离保持恒定并因此使这种调整也有利地用于调整所接收的缠绕卷材相对于在一个设备中所期望的材料带行程位置的调整。因此本发明能够以结构上特别简单的、但是同时有效的方式不仅实现调整到不同卷材宽度的方法而且实现接收的缠绕卷材的位置调整。
本发明基本上只需要简单且经济的机械部件。借助于本发明与常见的结构相比还尤其在基本结构中极大地降低成本，以简单的方式实现手动的操纵并且省去那种自动化和与此相关的成本昂贵的电子元器件的装配和维护。按照本发明的结构仍然提供全部自动化结构的优点。目前最需要的自动化水平提供自动的侧面棱边控制，由此调整已经接收的缠绕卷材相对于材料带行程的位置，而手动地接收缠绕卷材和为此所需的支架部件相互间距的调整。这种自动的侧面棱边调节通过本发明能够以微少的费用匹配，因为只需唯一的驱动装置。
尽管EP 0 909 253 A1公开了牵引机构的使用，但是这种使用不同于在本发明中用于退卷梁在机架上的悬挂支承。而是在这种现有技术中对于两个支架臂的横向调整具有一个螺杆，它由电机驱动并且在第一支架臂轴承和第二支架臂轴承的部位中具有相向的导程。在这种现有技术中不能象通过按照本发明的结构能够实现地那样分别调整支架臂并且由于螺杆上的相向导程也根本不能实现。因此本发明不同于这种现有技术。
在从属权利要求中给出本发明的优选实施例和改进方案。
本发明优选能够以两个变化实现，在第一变化中两个支架部件中的一个支架部件配有嵌接机构而另一支架部件与牵引机构固定耦联，在可选择的第二变化中在每个支架部件上具有至少一个可旋转支承的嵌接机构。上述的第二变化在调整到不同的卷材宽度时能够实现更多灵活性。但是原则上也可以通过第一变化实现所有的调整方法。
本发明的一个特别优选的实施例特征是，所述嵌接机构围绕一个与牵引机构运动方向延伸的旋转轴线成角度的、最好基本成直角地可旋转地支承并且与牵引机构这样位于啮合，使得嵌接机构在旋转时在牵引机构上沿着运动并由此得到支架部件的相对运动并且在静止时使支架部件定位在牵引机构上。因此嵌接机构的可旋转支承允许支架部件相对于牵引机构运动，其中嵌接机构在牵引机构上沿着运动。如果嵌接机构通过外部的作用手动地或通过驱动装置置于旋转，这使得嵌接机构推开离开牵引机构并因此使支架部件相对于牵引机构置于运动。通过旋转嵌接机构和由此引起的支架部件相对于牵引机构的运动能够改变这个支架部件相对于另一支架部件的距离并且以简单的方式调整到要被接收的缠绕卷材的宽度。相反通过使嵌接机构置于其静止状态并因此使支架部件定位在牵引机构上，这尤其在接收缠绕卷材以后发生。因此在这个实施例中由此实现可解除的定位，使可旋转支承的嵌接机构有选择地一方面自由旋转或者旋转地驱动，另一方面对于定位保持在静止状态。
优选使所述牵引机构由柔性的牵引机构构成，它在这个结构的另一改进方案中连续地环绕。通过这种方式能够使牵引机构不仅在结构上特别简单地构成，而且特别节省空间地设置。
最好使所述嵌接机构是一个滚筒并且总是使牵引机构的一个截段与滚筒圆周的至少一部分嵌接。为了特别有效的嵌接可以使滚筒由牵引机构部分地缠绕。
所述牵引机构例如可以是绳索或皮带。
但是也可以设想，使牵引机构是齿带而嵌接机构是齿轮或小齿轮，其齿嵌入到齿带的齿之间的中间空间里面。
作为另一选择可以设想，使牵引机构是链条而嵌接机构是齿轮或小齿轮，其齿嵌入到链条的链节里面。
适宜地使牵引机构至少部分地沿着基本直的线运动。因为两个支架部件通常用于在两侧可旋转地围绕缠绕卷材的旋转轴线固定缠绕卷材，因此基本直的线适宜地基本平行于旋转轴线取向，沿着直线牵引机构至少可以部分地运动。
尤其对于遥控或自动化运动有利的是，使驱动装置具有至少一个设置在支承部件上的驱动装置，用于牵引机构沿着支承部件的驱动运动。可选择或附加地使所述驱动装置为了驱动至少一个嵌接机构的旋转具有至少一个设置在从属的支架部件上的驱动装置，它在这个实施例的改进方案中具有一个制动器，用于使嵌接机构在需要时可以保持静止状态。适宜地作为这种驱动装置使用电机。
优选使所述支架部件分别具有用于使缠绕卷材可旋转支承的支承轴颈，其中支承轴颈通过其自由端相互指向并且相互同轴地设置。在这个实施例的改进方案中使所述支承轴颈设计成***或驶入到缠绕卷材的销轴或套里面。因此支承轴颈是一个导向体或者可以是在支架部件自由端上构成的导向体的一部分。
适宜地使所述支架部件由支架臂构成，它通常悬挂地设置在支架部件上。在其自由端上支架臂可以分别配有一个用于可旋转地支承缠绕卷材侧面的支承结构，其中这个支承结构通常是上述的支承轴颈。在此出于完整性还要注意，不仅根据支架部件距离变化的调整解除缠绕卷材在支架部件上的固定，而且可以通过附加的结构措施解除，用于以简单的方式更换缠绕卷材。
优选使所述支承部件由横梁构成，它基本水平地设置。
此外最好具有一个机架，在其上设置支承部件。在这个实施例的改进方案中使所述支承部件高度可调整地支承在机架上，为此优选具有一个升降驱动装置。作为升降驱动装置例如可以使用一个液压或气动的活塞-缸结构。因此在这个实施例中使由支架部件固定的缠绕卷材不仅在常见的与水平基本一致的轴向上调整，而且附加地也在垂直方向上调整。
附图说明
下面借助于附图详细描述本发明的优选实施例附图，其中：
图1简示出按照本发明的开卷装置的优选实施例。
具体实施方式
在图1简示的用于缠绕卷材开卷装置的优选实施例优选在纸加工业中使用，用于使纸带为了继续加工从缠绕卷材中拉出，它具有一个机架，其中在附图中只局部示意地示出两个相互间隔的、垂直的立柱2。为了形成机架通常使用四个这样的垂直立柱，它们通过附图中同样未示出的纵向和横向梁相互连接。
如图所示，在两个相互间隔的垂直立柱2之间设置一个横梁4，它基本水平地延伸。通过其两个侧面端部4a使横梁4在所示的实施例中在垂直方向上可移动地支承在各立柱2上，其中支承在所示的实施例中通过一个在垂直方向上作用的导轨***构成，它在附图中简示并且以标记符号“6”表示。为了垂直高度调整作为驱动装置在所示的实施例中具有气动或液压的活塞-缸结构8，它们通过其一个端部、最好气缸支承在从属的立柱2上并且通过其另一端部、最好活塞杆端部加载横梁4的相应端部4a。
如同附图还示出的那样，在横梁4上在所示的实施例中悬挂地设置两个支架臂10。支架臂10用于可解除地固定在附图中未示出的缠绕卷材。为此每个支架臂10在其下自由端10a上配有一个导向头12，它具有一个支承轴颈14。导向头12用于可解除地与要被接收的缠绕卷材的套或芯轴嵌接，通过使支承轴颈14导入或***到要被固定的缠绕卷材的套或芯轴的敞开侧面里面。因此为了固定缠绕卷材两个支架臂10在其间接收缠绕卷材并且使缠绕卷材固定在其两个侧面上。在此支承轴颈14保证缠绕卷材围绕轴线16的可旋转支承，为此还可以使支承轴颈14或者甚至整个导向头12相应可旋转地支承在各支架臂10上。因为缠绕卷材接收在支架臂10之间，因此导向头12通过其支承轴颈14相互对准并且相互同轴地设置，通过使其旋转轴线共同地位于一个公共轴线16上，它在固定缠绕卷材时与其旋转轴线基本重合。
为了在完全开卷后取出缠绕卷材的芯轴，用于接着以新的缠绕卷材装载装置并且为了调整到所使用的缠绕卷材的宽度必需改变两个支架臂10之间的距离。用于使支承轴颈14与用完的缠绕卷材的芯轴分开并且不妨碍新的缠绕卷材在支架臂10之间的定位。因此支架臂10在横梁4上可横向移动地支承。为此横梁4配有导轨***，它在附图中简示并且以标记符号“18”表示。支架臂10通过其与横梁4相邻的上端部10b悬挂地支承在这个导轨***18上，它允许支架臂10在附图所示的箭头A的方向上并因此基本水平地且垂直于其纵向沿着横梁4运动。
横梁4长度和由此引起的两个立柱2的距离通过要使用的缠绕卷材的所期望的最大宽度、也称为工作宽度确定。
为了以新的缠绕卷材装载和取出用完的缠绕卷材芯轴必需相应地改变支架臂10之间的距离，而在缠绕卷材固定在支架臂10上时正好不期望改变支架臂10之间的距离。为了可靠性不允许支架臂1不期望地打开。此外为了调整相对于所期望的材料带行程的位置对于由缠绕卷材要拉出材料的继续加工必需能够在轴向上调整缠绕卷材，如果缠绕卷材已经固定在支架臂10上的时候。为了能够实现这些不同的调整方法，具有特殊的驱动装置，下面详细描述这个驱动装置。
在所示的实施例中一个链条20形成这个驱动装置的组成部分，该链条在横梁4上连续环绕地支承。如图所示，在附图中链条20以点线表示，链条20通过其两个回行段在横梁4的纵向上延伸。为了使连续环绕的链条20转向，在横梁4的每个端部4a上可旋转地支承一个相应的转向滚筒22。与支架臂10相邻的、链条20下回行段20a在所示的实施例中在两个支架臂10的相邻端部10b的部位中围绕可旋转地支承在支架臂10的那个端部10b的第一滚筒24从基本水平的方向以约90°向下偏转到齿轮或小齿轮26上的基本垂直的方向，齿轮同样可旋转地支承在支架臂10的那个端部10b上。在附图中不可看到的小齿轮26的齿嵌入到在附图中同样不可看到的链条20的链节里面，由此使小齿轮26分别与链条20的下回行段20a部分位于嵌接。链条20的下回行段20a在所示的实施例中以约180°缠绕小齿轮26然后基本在垂直方向上延伸到同样在支架臂10的那个端部10b的可旋转支承的第二滚筒28，在那里回行段20a再偏转到基本水平的方向并且离开支架臂10。如同由附图还能够看到的那样，第一和第二滚筒24，28基本位于相对于横梁4的相同高度上并且按照附图基本位于相同的垂直高度上，而小齿轮26在所示的实施例中位于两个滚筒24，28以下，由此能够实现链条20下回行段20a以约180°的上述缠绕。滚筒24，28和小齿轮26的旋转轴线相互平行地延伸并且在所示的实施例中与支架臂10的轴线16或运动方向成直角地取向。
此外在支架臂10的上端部10b处具有一个在附图中未示出的固定调整装置，用于使小齿轮26在静止状态止动。优选使这个固定调整装置由制动器构成。通过使小齿轮26止动在静止状态起到使各支架臂10定位在链条20上的作用。其结果是，各支架臂10的横向调整只能通过链条20在其纵向上的运动实现，而各支架臂10相对于链条20保持位置固定。
上述的借助于在附图中未示出的固定调整装置或制动器的定位尤其在两个支架臂10定位在链条20上的时候是特别有意义的。其结果是，在调整链条20时，两个支架臂10之间的距离还保持恒定，这导致两个支架臂10整个结构的共同横向调整。无需附加的安全措施。
两个支架臂10的同时调整尤其对于自动侧面棱边控制是有意义的，由此调整已经固定在支架臂10上的缠绕卷材相对于材料带行程对于由缠绕卷材中拉出材料的继续加工的位置，其中这个材料带行程的中心轴线在附图中以点划线M表示。对于这种自动的侧面棱边控制必需一个用于链条20的驱动装置。在此优选使用电动机，它驱动两个转向滚筒22中的一个滚筒并且装配在横梁4上。在附图中未示出这个驱动装置。
尤其对于自动的侧面棱边控制这样构成固定调整装置或制动器就足够了，使它们只能手动地操纵。在两个支架臂10之间的距离定位的条件下使导向头12的支承轴颈14驶入到新的缠绕卷材的两个敞开的侧面里面之前，为了装载或卸载对于至少一个支架臂10必需解除固定调整装置或制动器，用于为了取出用完的缠绕卷材和接收新的缠绕卷材加大两个支架臂10之间的距离。对于这个过程优选要解除两个支架臂10上的固定调整装置或制动器。在接收新的缠绕卷材以后再激活固定调整装置或制动器，用于防止无意地打开支架臂10。
在装载和卸载期间可以借助于上述的升降驱动装置8调整横梁4的高度。但是也可以在连续运行期间使用升降驱动装置8，用于在垂直方向上调整固定的缠绕卷材相对于材料带行程的位置。
由上述内容表明，对于解除或无效的固定调整装置或制动器两个支架臂10能够相互独立地在横向上按照箭头A进行调整。
对于全自动的结构可以设想，使两个小齿轮26分别配有自身的驱动装置，它装配在各支架臂10上。与此相关最好也使用一个电动机，它驱动各小齿轮26的轴。对于独立的调整相互独立地控制两个支架臂10上的小齿轮26的驱动装置。
最后要指出，代替链条20例如也可以使用齿带，其中小齿轮26的齿嵌入到齿带的齿之间的空隙里面。
同样也可以有选择地设想，代替链条20具有一个无齿的皮带并代替小齿轮26具有相应的辊，但是必需保证，在皮带与代替小齿轮26的辊之间的摩擦大到不产生蠕动。
与此相关还要注意，代替连续环绕的在上述实施例中由链条20构成的牵引机构也可以选择使最好由链条或皮带构成的牵引机构具有有限的长度，即是有限的并且通过其端部分别止挡在两个转向滚筒22的一个滚筒上，由此使这个装置按照绳索缠绕原理工作。
对于上述的支架臂10悬挂布置也可以选择实现其它有利的结构。例如可以设想支架臂10的竖立布置，其中横梁4最好地板下面地设置，用于实现无调整地设置。对于支架臂10的竖立布置还可以设想，使横梁4可旋转地支承在地面上，用于使整个装置例如在卷材接收位置与工作或开卷位置之间偏转。但是也可以选择实现支架臂10的水平取向，其中在这种情况下横梁4或者垂直和/或水平运动地或者也固定地支承。
Claims (25)
1.一种用于缠绕卷材的开卷装置，具有一个支承部件(4)、两个设置在支承部件(4)上的用于在两侧可旋转地固定缠绕卷材的支架部件(10)，其中两个支架部件(10)沿着支承部件(4)这样可移动地支承，在两个支架部件(10)相对运动时改变其间的相互间距，还具有一个用于使两个支架部件(10)沿着支承部件(4)运动的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置具有至少一个沿着支承部件(4)移动支承的牵引机构(2)和至少一个设置在至少一个支架部件(10)上的嵌接机构(26)，它使支架部件(10)可解除地定位在牵引机构(20)上。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，两个支架部件中的一个支架部件配有嵌接机构而另一支架部件与牵引机构固定耦联。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在每个支架部件(10)上具有至少一个嵌接机构(26)。
4.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述嵌接机构(26)围绕一个与牵引机构(20)运动方向延伸的旋转轴成角度的、最好基本成直角地可旋转地支承并且与牵引机构(20)这样位于啮合，使得嵌接机构(26)在旋转时在牵引机构(20)上沿着运动并由此得到支架部件(10)相对于牵引机构(20)的相对运动并且在静止时使支架部件(10)锁紧在牵引机构(20)上。
5.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述牵引机构(20)基本是柔性的。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述牵引机构(20)是连续环绕的牵引机构。
7.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述嵌接机构(26)是一个滚筒并且总是使牵引机构(20)的一个截段与滚筒(26)圆周的至少一部分嵌接。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述滚筒(26)由牵引机构部分地缠绕。
9.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述牵引机构是绳索或皮带。
10.如权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述牵引机构是齿带而嵌接机构是齿轮或小齿轮，其齿嵌入到齿带的齿之间的中间空间里面。
11.如权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述牵引机构(20)是链条而嵌接机构(26)是齿轮或小齿轮，其齿嵌入到链条的链节里面。
12.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述牵引机构(20)至少部分地沿着基本直的线运动。
13.如权利要求12所述的装置，其中两个支架部件(10)用于在两侧可旋转地围绕旋转轴线(16)固定缠绕卷材，其特征在于，基本直的线大致平行于旋转轴线(16)延伸。
14.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述驱动装置具有至少一个设置在支承部件(4)上的驱动装置，用于牵引机构(20)沿着支承部件(4)的驱动运动。
15.如权利要求4和其它上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述驱动装置为了驱动至少一个嵌接机构(26)的旋转具有至少一个设置在相应的支架部件(10)上的驱动装置。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述驱动装置具有一个制动器，用于使嵌接机构(26)在需要时能够保持静止状态。
17.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述支架部件(10)分别具有用于使缠绕卷材可旋转支承的支承轴颈(14)，其中支承轴颈(14)通过其自由端相互指向并且相互同轴地设置。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述支承轴颈(14)设计成***或驶入到缠绕卷材的销轴或套里面。
19.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述支架部件(10)由支架臂构成。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述支架臂(10)在其自由端上分别配有用于使缠绕卷材侧面可旋转支承的支承机构
(14)。
21.如权利要求17和20所述的装置，其特征在于，所述支承机构是支承轴颈(14)。
22.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述支承部件(4)被做成横梁。
23.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于一个机架，在其上设置支承部件(4)。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述支承部件(4)高度可调整地支承在机架上。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于一个升降驱动装置(8)，用于支承部件(4)的驱动的高度调整。
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