CN104373328A - 确保运行可靠性的隔膜泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种确保运行可靠性的隔膜泵,该隔膜泵由构成空气控制阀的阀芯移动来控制压缩空气的流动,随之鼓动隔膜引起工作室的容积变化,连续进行吸入和排出流体,更详细地说,阀芯依靠压缩空气的压力做上升或下降运动,准确地控制压缩空气的流动,由此完全解决由于阀芯停滞而不能运行的状态,可以圆滑地抽取流体的确保运行可靠性的隔膜泵。
Description
技术领域
本发明涉及由构成空气控制阀的阀芯移动来控制压缩空气的流动、随之鼓动隔膜引起工作室的容积变化、连续进行吸入和排出流体的隔膜泵,更详细地说,阀芯依靠压缩空气的压力做上升或下降运动,准确地控制压缩空气的流动,由此完全解决由于阀芯停滞而不能工作的状态,可以圆滑地抽取流体的确保运行可靠性的隔膜泵。
背景技术
通常隔膜泵是以压缩空气为驱动动力,鼓动一对隔膜,吸入和流出液体的小容量计量泵,通过改变隔膜的材质可以抽取多种不同的流体,不仅体积小、重量轻、使用方便,而且以自吸运行方式可以稳定地使用。
这种隔膜泵是,向泵体的左右可移动地设置的轴杆上,以在其两端分别设置的状态,将在泵体两侧具备的工作室划分成空气室和流体室的一对隔膜,根据在空气室出入的压缩空气的流动,产生彼此相反的鼓动,反复改变流体室的容积,从而流体向流体室吸入后向外部流出的结构。
此时,压缩空气的流动是由空气控制阀来控制,空气控制阀是在阀体的内侧设置阀芯的结构。但是阀芯的移动是在压缩空气作用的状态下,与大气相通,是大气压作用的过程中自然产生的结构。
即,阀芯位于阀体内侧的下部时,沿着阀芯的流入流路槽,压缩空气向左侧工作室的空气室流入,空气室的容积变大,左侧隔膜向左侧受到压力,与右侧隔膜一起沿着轴杆向左鼓动,与此同时向右侧工作室的空气室已经引入的压缩空气沿着阀芯的流出流路槽,通过泵体的排气路向外部排出。
因此,在左侧工作室的流体室已经吸入的流体通过排出管向外部排出,并且空出的右侧工作室的流体室通过吸入管成为新流体吸入的状态。
而且,轴杆完全向左侧移动时,阀体的上部空间通过泵体的排气路与外部连通,在大气压作用的同时,通过阀芯的流入流路槽流入的压缩空气通过泵体的排气路排出,由于压力差阀芯再上升位于阀体的上部。
由此沿着阀芯的流入流路槽,压缩空气流入右侧工作室的空气室,空气室的容积变大,右侧隔膜承受向右的压力,和左侧隔膜一起随着轴杆向右侧鼓动,与此同时,向左侧工作室的空气室已经流入的压缩空气沿着阀芯的流出流路槽,通过泵体的排气路向外部排出。
因此,在右侧工作室的流体室已经吸入的流体,通过排出管向外部排出,空出的左侧工作室的流体室通过吸入管成为新流体吸入的状态。
上述的状态被反复执行,左侧工作室的流体室和右侧工作室的流体室交替吸入及排出液体,因此能进行流体的连续抽取。
然而,这种现有的隔膜泵是,依靠大气压的低压状态下产生阀芯上下运动的结构,并且是在阀芯的外周面没有密封以确实控制压缩空气的结构。
因此,由于阀芯和泵体之间的公差缝隙,压缩空气从其露出,使大气压不能正常地产生作用,因此阀芯不能圆滑地上下移动,停滞在泵体内部的位置,产生不能运行的状态。
为了解决如上所述的问题,曾提出一种隔膜泵,(专利文献1)国内注册专利公报第10-1291316号,2013.07.24日公开。在阀芯的外周面设置O型圈,以防止压缩空气的泄露,并根据隔膜的物理性压力作用,以阀芯的上侧空间和下侧空间由压缩空气产生高压作用,还设置导向阀,使得阀芯可以圆滑地上下运动。
但是,上述的现有隔膜泵由于还要设置导向阀,使泵的整体结构不仅变得复杂,而且还增加了构成因素,并为了此组件也要增加组装的工序,因此具有产品高成本的问题。
为了一举解决这等现有隔膜泵具有的问题,急切需要开发不需增加额外的组件,能圆滑地进行阀芯的上下运动,具有空气控制阀的隔膜泵。
发明内容
本发明为了解决如上所述的问题而发明的,其目的是提供,不用另外增加导向阀,只需一个空气控制阀,圆滑阀芯的上下运动来控制压缩空气流动使隔膜鼓动,由此具有解决由阀芯的停滞不能运行状态结构的确保运行可靠性的隔膜泵。本发明的目的并不限制于以上所述的目的,没有提及或其他目的由以下的记载中可以清楚地了解。
为了解决上述问题,本发明提供一种为了完成所述目,根据本发明的确保运行可靠性的隔膜泵,其特征在于,包含:在上下侧分别设置有排出管和吸入管,具有与外部相通的排气口,在左右侧划分分别与吸入管和排出管连接的第1工作室和第2工作室的泵体;向所述泵体的左右能移动的设置,且其一端和另一端分别向第1工作室和第2工作室内部突出的轴杆;分别设置在所述轴杆的一端和另一端,将第1工作室划分为第1流体室和第1空气室,并将第2工作室划分为第2空气室和第2流体室的第1隔膜和第2隔膜;以及设置在所述泵体,由具有空气注入口的阀体和设置在所述阀体的内侧可以上下流动的阀芯构成,并控制由空气注入口供给向第1空气室和第2空气室出入的压缩空气流动的空气控制阀,其中,所述空气控制阀,在第1空气室或第2空气室充满压缩空气时,轴杆向右侧或左侧完全移动,第1空气室或第2空气室的压缩空气通过第1空气流出路或第2空气流出路向阀体的下部空间或上部空间流入,使阀芯上升或下降运动,与第1空气室或第2空气室的压缩空气一起,已经流入阀体上部空间或下部空间的压缩空气,通过排气口向外部排出,同时从空气注入口注入的新压缩空气向第2空气室或第1空气室流入,由此第1隔膜及第2隔膜随着轴杆向右或左侧鼓动,向第1流体室或第2流体室吸入流体,且将已经吸入第2流体室或第1流体室的流体排出,从而构成流体的连续抽取。
所述阀芯,其特征在于,在外周面形成多个上下相隔一定间距的凸出轮缘,以便所述阀体内侧划分成上部空间的第1压力空间、下部空间的第2压力空间、将第1空气室和排气口连通的第1排气空间、将第2空气室和排气口连通的第2排气空间、及将空气注入口与第1空气室及第2空气室连通的流入空间,并且设置在所述凸出轮缘的外侧与阀体的内侧面紧贴,将所述空间密封地划分的O型圈。
所述第1空气流出路和第2空气流出路,其特征在于,具备在***设置轴杆的轴孔和轴杆之间,当轴杆向右侧和左侧完全移动时,被第1开闭手段和第2开闭手段开放,使所述第1空气室和第1空气室分别与阀体内侧的下部空间和上部空间相通。
所述第1开闭手段和第2开闭手段,其特征在于,由在轴孔的左侧和右侧内周面分别相隔一定间隔设置的一对O型圈;以及在轴杆的左侧和右侧内周面分别形成的凹槽所构成,当轴杆向右侧和左侧完全移动时,位于与第2空气室和第1空气室相近外侧的O型圈和凹槽在同一线上的时候,由相互间产生的缝隙,使第2空气室和第1空气室分别与阀体的第1压力空间和第2压力空间相通。
所述排气口,其特征在于,由将流入第1空气室的压缩空气通过第1排气空间向外部排出的第1排气口;将流入第2空气室的压缩空气通过第2排气空间向外部排出的第2排气口;以及将向阀体的第1压力空间和第2压力空间流入的压缩空气向外部排出的第3排气口分离构成。
所述第1排气口和第2排气口的出口侧,其特征在于,是相通的构成,所述第3排气口的出口侧与第1排气口及第2排气口的出口侧是不相通的构成。
所述第1排气口和第2排气口,其特征在于,越向出口,其内径是以阶段或逐步地扩大的结构。
根据如上所述的结构,本发明的有益效果是:
首先,阀芯的移动不是通过大气压,而是通过压缩空气的压力来控制,因此解决了由于阀芯停滞而不能运行的状况,确保控制使隔膜鼓动的压缩空气的流动,由此圆滑地进行流体的连续抽取,具有能确保运行可靠性的效果。
而且,不用增加额外的导向阀,只用压缩空气控制阀芯的移动,从而减少配件、结构简单且组装容易,由此具有降低产品成本的效果。
另外,控制阀芯移动的压缩空气是与鼓动隔膜的压缩空气不同的,其通过另一排气口向外部排出,由此排出鼓动隔膜的压缩空气时,不受结冰现象的影响,由此具有可以保持阀芯正常移动的效果。
附图说明
图1是根据本发明较佳实施例的确保运行可靠性的隔膜泵,其显示向第1流体室流体被吸入,且从第2流体室流体被排出的状态运行图。
图2是根据本发明较佳实施例的确保运行可靠性的隔膜泵,其显示向第2流体室流体被吸入,且从第1流体室流体被排出的状态运行图。
图3是图1“A”部的放大图。
图4是图1“B”部的放大图。
附图标记
10:泵体 11:中心区域
12,13:边区域 14:第1工作室
14a:第1流体室 14b:第1空气室
15:第2工作室 15a:第2流体室
15b:第2空气室 16:排出管
16a:排出口 16b:单向阀
17:吸入管 17a:吸入口
17b:单向阀 18:排气口
18a:第1排气口 18b:第2排气口
18c:第3排气口 19:轴孔
20:轴杆 30:第1隔膜
40:第2隔膜 50:空气控制阀
51:阀体 51a:空气注入口
51b:第1压力空间 51c:第二压力空间
51d:第1排气空间 51e:第2排气空间
51f:流入空间 52:阀芯
52a:突出轮缘 52b:O型圈
53:第1空气流出路 54:第2空气流出路
55:第1开闭手段 56:第2开闭手段
55a,56a:O型圈 55b,56b:凹槽
具体实施方式
以下结合附图对本发明的进行详细描述。
根据本发明的确保运行可靠性的隔膜泵,是根据压缩空气的流动来驱动的小容量计量泵,通常备置在船舶上用于应付由海水引起的船舶浸水的情况,是应付由水引起的浸水情况所使用的泵。
尤其,根据本发明的确保运行可靠性的隔膜泵,其特征在于,与现有的隔膜泵不同,解决了由于阀芯52的停滞所引起的不能运行的状况,不仅能确保运行的可靠性,而且不需导向阀只用一个空气控制阀50也能运行,可以降低产品的成本。
这种特征是,构成空气控制阀50的阀芯52由充满空气室的压缩空气的高压作用做升降移动,以控制向空气室出入的压缩空气流动的结构来完成。
因此,阀芯52被压缩空气的高压,强制性地做升降移动,由此确切地控制出入空气室的压缩空气的流动,使一对隔膜圆滑地相互相反地鼓动,由此可以连续地抽取流体。
以下,结合附图对本发明的较佳实施例进行详细的说明。
图1是根据本发明较佳实施例的确保运行可靠性的隔膜泵,其显示向第1流体室流体被吸入,且从第2流体室流体被排出的状态运行图,图2是根据本发明较佳实施例的确保运行可靠性的隔膜泵,其显示向第2流体室流体被吸入,且从第1流体室流体被排出的状态运行图,图3是图1“A”部的放大图,图4是图1“B”部的放大图。
根据本发明较佳实施例的确保运行可靠性的隔膜泵,如图1及图2所示,基本上包含:泵体10、轴杆20、第1隔膜30、第2隔膜40、及空气控制阀50而构成。
首先,所述泵体10是由位于中心的中心区域11、分别设置在中心区域11两侧的边区域12,13所构成,其构成隔膜泵的整体形态。
在此,在左侧的边区域12内侧划分出第1工作室14,在右侧的边区域13的内侧划分出第2工作室15。并且在边区域12,13的上侧和下侧分别设置排出管16和吸入管17。
即,排出管16的两端分别与第1工作室14和第2工作室15的上侧连通,且吸入管17的两端分别与第1工作室14和第2工作室15的下侧连通。并且,排出管16的中间形成排出口16a,且吸入管17的中间形成吸入口17a。
而且,在排出管16的入口侧设置只从第1工作室14和第2工作室15向排出管16排出的方向开放的单向阀16b,并在吸入管17的入口侧设置只从吸入管17向第1工作室14和第2工作室15吸入的方向开放的单向阀17b。
而且,泵体10的一侧具有与外部相通的排气口18。
接着,所述轴杆20在泵体10上形成的轴孔19向左右可移动地***设置,这种设置使第1隔膜30和第2隔膜40彼此相对连接成一体式连接。
即,轴杆20的一端和另一端分别向第1工作室14和第2工作室15凸出设置,使设置在其一端和另一端上的第1隔膜30和第2隔膜40在第1工作室14和第2工作室15的内部以一体形连接而彼此相反地鼓动。
接着,所述第1隔膜30和第2隔膜40是在轴杆20的一端和另一端分别彼此相对的设置,这是将第一工作室14的内部空间划分为第1流体室14a和第1空气室14b,且将第2工作室15的内部空间划分为第2空气室15b和第2流体室15a,从而由流入第1空气室14b和第2空气室15b的压缩空气的压力被鼓动,通过第1流体室14a和第2流体室15a吸入及排除流体。
即,第1隔膜30和第2隔膜40是分别设置在左侧的边区域12和中心区域11之间、右侧的边区域13和中心区域11之间,通过向第1空气室14b和第2空气室15b交替流入的压缩空气产生鼓动,由此将向第1流体室14a和第2流体室15b交替吸入的流体向外部排出,实现流体的连续抽取。
另外,吸入管17和排出管16的用途是将流体从外部吸入再向外部排出,其两端分别是与第1工作室14的第1流体室14a和第2工作室15的第2流体室15a连通。
接着,所述空气控制阀50是设置在阀体10,其用于控制向第1工作室14的第1空气室14b和第2工作室15的第2空气室15b出入的压缩空气。
即,空气控制阀50是,向第1空气室14b和第2空气室15b流入压缩空气或者将向第1空气室14b和第2空气室15b流入的压缩空气排出,即根据其内部压力变化,使第1隔膜30和第2隔膜40随着轴杆20向左右鼓动。
在此,空气控制阀50是由:设置在阀体10上,在一侧具备从外部注入压缩空气的空气注入口51a的阀体51、和在所述阀体51的内侧向上下能流动的设置,并控制从空气注入口51a注入的压缩空气流动的阀芯52所构成。
即,在第1空气室14b或第2空气室15b充满压缩空气,轴杆20完全移到右侧或左侧时,第1空气室14b或第2空气室15b的压缩空气,通过第1空气流出路53或者第2空气流出路54流出,再向阀体51的下部空间或上部空间流入。
此时,根据向阀体51的下部空间或上部空间流入的压缩空气的压力,阀芯52在阀体51内侧做上升或下降运动。由此第2空气室15b或第1空气室14b通过阀芯52与空气注入口51a连通,从而由空气注入口51a注入的新压缩空气向第2空气室15b或第1空气室14b流入。
与此同时,第1空气室14b或第2空气室15b与排气口18连通,第1空气室14b或第2空气室15b的压缩空气通过排气口18向外部排出。
因此,由向第2空气室15b或第1空气室14b流入的压缩空气的压力作用,第1隔膜30和第2隔膜40随着轴杆20同时向左或向右鼓动。
所以,如图1或图2所示,向第1流体室14a或第2流体室15a吸入流体,将已经吸入到第2流体室15a或第1流体室14a的流体排出,由此实现流体的连续抽取。
此时,如图3所示,阀芯52是将阀体51内部空间划分为第1压力空间51b、第2压力空间51c、第1排气空间51d、第2排气空间51e及流入空间51f的形态构成。
即,阀芯52具有在外周面凸出形成多个上下相隔一定间距的凸出轮缘52a,以便将所述阀体51内侧划分成所述空间。并且在所述凸出轮缘52a的外侧设置有与阀体51的内侧面紧贴,将所述空间密封的O型圈52b。
由此,阀芯52由于O型圈52b能确实地控制通过所述空间流入及排除的压缩空气,因此依靠压缩空气的压力准确地实现阀芯52的升降运动。
在此,第1压力空间51b和第2压力空间51c分别是充满第2空气室15b和第1空气室14b的压缩空气,通过第2空气流出路54和第1空气流出路53流入阀体51的上部空间和下部空间。
并且,第1排气空间51d是用于连通第1空气室14b和排气口18,将第1空气室14b的压缩空气向外部排出的空间。第2排气空间51e是用于连通第2空气室15b和排气口18,将第2空气室15b的压缩空气向外部排出的空间。流入空间51f是用于将空气注入口51a与第1空气室14b和第2空气室15b选择性的连通,使压缩空气向第1空气室14b和第2空气室15b选择性地流入的空间。
在此,如图4所示,第1空气流入路53和第2空气流出路54具备在***设置轴杆20的轴孔19和所述轴杆20之间。
即,第1空气流出路53和第2空气流出路54保持关闭的状态下,轴杆20完全移到左侧或右侧时,被第1关闭手段55和第2关闭手段56开放,使第2空气室15b和第1空气室14b分别与所述阀体51的第1压力空间51b和第2压力空间51c连通。
所述第1开闭手段55和第2开闭手段56是由在轴孔19的左侧和右侧内周面上分别相隔一定间隔设置的一对O型圈55a,56b,及在所述轴杆20的左侧和右侧内周面上分别形成的凹槽55b,56b所构成。
即,第1开闭手段55和第2开闭手段56是在轴杆20向右侧和左侧完全移动时,位于与第2空气室15b和第1空气室14b相近外侧的O型圈56a,55a和凹槽56b,55b在同一线上的时候,由相互间产生的缝隙,使第2空气室15b和第1空气室14b分别与阀体51的第1压力空间51b和第2压力空间51c连通。
此时,所述排气口18是由第1排气口18a,第2排气口18b及第3排气口18c分离构成。所述第1排气口18a是将流入第1空气室14b的压缩空气,通过第1排气空间51d向外部排出的通路。
所述第2排气口18b是将流入第2空气室15b的压缩空气,通过第2排气空间51e向外部排出的通路。所述第3排气口18c是将流入第1压力空间51b和第2压力空间51c的压缩空气向外部排出的通路。
然而,第1排气口18a和第2排气口18b的出口侧是彼此互通的结构,第3排气口18c的出口侧与第1排气口18a及第2排气口18b的出口侧是不相通的结构。
这是为使通过第3排气口18c排出的负责阀芯52升降运动的压缩空气圆滑地排出,以保证阀芯52的运行。
即,通过第1排气口18a和第2排气口18b,在排出第1空气室14b和第2工作室15b的压缩空气的过程中,由于与外部的温度差,即使发生结冰(icing)的现象,也不会受影响而圆滑地排出。
并且,第1排气口18a和第2排气口18b越向出口侧,其内径是以阶段或逐步地扩大的结构,这是用于压缩空气向第1排气口18a和第2排气口18b排出的过程中,阶段或逐步地诱导压力的下降,尽量减少温度的降低,防止结冰现象。
以上所述,根据本发明的确保运行可靠性的隔膜泵,阀芯52由压缩空气的压力作用产生升降移动,并控制压缩空气的流动,同时阀芯52上设置的O型圈52b确实控制压缩空气,由此不仅解决了现有隔膜泵所引起的不能运行状态,还可以简化结构,保障工作性且降低产品的成本。
所述的实施例只是用于例示,在本技术领域中具有通常知识的技术人员,由此可以实施多种不同的变更实施例。
因此,本发明的真正技术保护范围,不仅包含基于权利要求书所记载的发明技术思想的所述实施例,还应该包含多种不同的变更实施例。
Claims (7)
1.一种确保运行可靠性的隔膜泵,其特征在于,包含:
在上下侧分别设置有排出管(16)和吸入管(17),具有与外部相通的排气口(18)、在左右侧划分分别与吸入管(17)和排出管(16)连接的第1工作室(14)和第2工作室(15)的泵体(10);
向所述泵体(10)的左右能移动的设置,且其一端和另一端分别向第1工作室(14)和第2工作室(15)内部突出的轴杆(20);
分别设置在所述轴杆(20)的一端和另一端,将第1工作室(14)划分为第1流体室(14a)和第1空气室(14b),并将第2工作室(15)划分为第2空气室(15b)和第2流体室(15a)的第1隔膜(30)和第2隔膜(40);以及
设置在所述泵体(10)中,由具有空气注入口(51a)的阀体(51)和设置在所述阀体(51)的内侧可以上下流动的阀芯(52)构成,并控制由空气注入口(51a)供给向第1空气室(14b)和第2空气室(15b)出入的压缩空气流动的空气控制阀(50),
其中,所述空气控制阀50,
在第1空气室(14b)或第2空气室(15b)充满压缩空气时,轴杆(20)向右侧或左侧完全移动,第1空气室(14b)或第2空气室(15b)的压缩空气通过第1空气流出路(53)或第2空气流出路(54)向阀体(51)的下部空间或上部空间流入,使阀芯(52)上升或下降运动,与第1空气室(14b)或第2空气室(15b)的压缩空气一起,已经流入阀体(51)上部空间或下部空间的压缩空气,通过排气口(18)向外部排出,同时从空气注入口(51a)注入的新压缩空气向第2空气室(15b)或第1空气室(14b)流入,由此第1隔膜(30)及第2隔膜(40)随着轴杆(20)向右或左侧鼓动,向第1流体室(14a)或第2流体室(15a)吸入流体,且将已经吸入第2流体室(15a)或第1流体室(14a)的流体排出,从而构成流体的连续抽取。
2.根据权利要求1所述的确保运行可靠性的隔膜泵,其特征在于,
所述阀芯(52),
在外周面凸出形成多个上下相隔一定间距的凸出轮缘(52a),以便将所述阀体(51)内侧划分成上部空间的第1压力空间(51b)、下部空间的第2压力空间(51c)、将第1空气室(14b)和排气口(18)连通的第1排气空间(51d)、将第2空气室(15b)和排气口(18)连通的第2排气空间(51e)、及将空气注入口(51a)与第1空气室(14b)及第2空气室(15b)连通的流入空间(51f),并且设置在所述凸出轮缘(52a)的外侧与阀体(51)的内侧面紧贴,将所述空间密封地划分的O型圈(52b)。
3.根据权利要求2所述的确保运行可靠性的隔膜泵,其特征在于,
所述第1空气流出路(53)和第2空气流出路(54),具备在***设置轴杆(20)的轴孔(19)和轴杆(20)之间,当轴杆(20)向右侧和左侧完全移动时,被第1开闭手段(55)和第2开闭手段(56)开放,使所述第1空气室(14b)和第2空气室(15b)分别与阀体(51)内侧的第2压力空间(51c)和第1压力空间(51b)相通。
4.根据权利要求3所述的确保运行可靠性的隔膜泵,其特征在于,
所述第1开闭手段(55)和第2开闭手段(56),由在轴孔(19)的左侧和右侧内周面分别相隔一定间隔设置的一对O型圈(55a)、(56a);以及
在轴杆(20)的左侧和右侧内周面分别形成的凹槽(55b),(56b)所构成,
当轴杆(20)向右侧和左侧完全移动时,位于与第2空气室(15b)和第1空气室(14b)相近外侧的O型圈(56a),(55a)和凹槽(56b),(55b)在同一线上的时候,由相互间产生的缝隙,使第2空气室(15b)和第1空气室(14b)分别与阀体(51)的第1压力空间(51b)和第2压力空间(51c)相通。
5.根据权利要求2所述的确保运行可靠性的隔膜泵,其特征在于,
所述排气口(18),
由将流入第1空气室(14b)的压缩空气通过第1排气空间(51d)向外部排出的第1排气口(18a);
将流入第2空气室(15b)的压缩空气通过第2排气空间(51c)向外部排出的第2排气口(18b);以及
将向阀体的第1压力空间(51b)和第2压力空间(51c)流入的压缩空气向外部排出的第3排气口(18c)分离构成。
6.根据权利要求5所述的确保运行可靠性的隔膜泵,其特征在于,
所述第1排气口(18a)和第2排气口(18b)的出口侧是相通的构成,
所述第3排气口(18c)的出口侧与第1排气口(18a)及第2排气口(18b)的出口侧是不相通的构成。
7.根据权利要求5或6所述的确保运行可靠性的隔膜泵,其特征在于,
所述第1排气口(18a)和第2排气口(18b)越向出口,其内径是以阶段或逐步地扩大的结构。
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