DE10043463C2 - Winterdienst-Streugerät und Streuteller für Winterdienst-Streugerät - Google Patents
Winterdienst-Streugerät und Streuteller für Winterdienst-StreugerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Winterdienst-Streugerät zum Ausstreuen von
granuliertem Streugut wie beispielsweise Salze, Splitt, Sand und der
gleichen und insbesondere betrifft die Erfindung einen Streuteller für ein
Winterdienst-Streugerät.
Bekannte Streugeräte weisen Streuteller auf, die um eine im wesentlichen
vertikale Drehachse rotierend angetrieben werden und auf ihrer Oberseite
aufrechtstehende, radial verlaufende Flügel besitzen. Mittels der Flügel
wird das Streugut, welches dem Streuteller durch eine Ausflußöffnung
von oben zugeleitet wird, in Umfangsrichtung beschleunigt und aufgrund
der Fliehkraftwirkung radial vom Streuteller abgeworfen. Die Wurfweite
und dementsprechend die auf der Fahrbahn erzielte Streubreite kann
durch Variation der Drehzahl des Streutellers individuell auf das ge
wünschte Maß eingestellt werden. Dabei besteht ein grundsätzliches
Bedürfnis darin, eine nahezu gleichförmige Streugutverteilung über die
gesamte Streubreite zu erzielen, und zwar unabhängig von der jeweils
eingestellten Drehzahl.
Es ist aus der DE 40 39 795 C1 zur Erzielung einer nahezu gleichförmi
gen, drehzahlunabhängigen Streugutverteilung bekannt, die Flügel auf
dem Streuteller unterschiedlich lang auszubilden, wobei die radial innen
liegenden Enden (Wurzeln) der Flügel auf einem gemeinsamen Radius
und die radial außen liegenden Enden auf unterschiedlichen Radien liegen
und wobei der Streutellerrand mit den Flügelenden bündig abschließt.
Dadurch ergeben sich zwei wesentliche Effekte für die Verteilung des
Streuguts. Erstens wird das Streugut je nach Flügellänge auf unterschied
liche Geschwindigkeiten radial beschleunigt und in Form eines Streugut
fächers entsprechend nah oder weit um den Streuteller verteilt. Zweitens
ist der Abwurfwinkel je nach Flügellänge unterschiedlich, weil das Streu
gut bei den kurzen Flügeln den Streuteller früher verläßt als bei den
langen Flügeln. Insgesamt ergeben sich dadurch je nach Flügellänge
Streugutfächer, die sich hinsichtlich Wurfweite und Wurfwinkel unter
scheiden und die sich so überlagern, daß eine gleichmäßige Streudichte
über die gesamte Streubreite erzielt wird.
Als nachteilhaft stellt sich bei allen bisher bekannten Streugeräten dar,
daß für bestimmte Streubreitenbereiche individuell angepaßte Streuteller
benötigt werden. Es ist bisher nicht gelungen, ein Streugerät zu entwick
len, das mit nur einem einzigen Streuteller variable Streubreiten zwi
schen 2 und 12 Metern erreicht, über den gesamten Streumengenbereich
von 5 bis 40 g/m2 sowie Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich von 3 bis 80 km/h
einen gleichmäßigen Streuteppich über die gesamte Streubreite
erzielt und dafür nur eine Streutellergröße benötigt. Bisher sind minde
stens zwei unterschiedliche Streutellergrößen erforderlich gewesen, zum
Beispiel ein Streuteller für den Streubreitenbereich 2 bis 8 Meter und ein
zweiter Streuteller für den Streubreitenbereich 8 bis 12 Meter.
Es wäre daher wünschenswert, wenn ein Streugerät so gestaltet werden
könnte, daß ein einziger Streuteller für größere Streubreitenbereiche,
insbesondere für Streubreiten zwischen 2 Meter und 12 Meter, einsetzbar
wäre. Zur Beeinflussung der Streubreiten wurde bereits früher vorge
schlagen, die Geometrie der Ausflußöffnung für das Streugut oder den
Anstellwinkel der Flügel auf dem Streuteller oder den Aufgabeort (Auf
gaberadius und/oder Aufgabewinkel) des Streuguts auf dem Streuteller zu
variieren (Kurt Heppler, Forschungsbericht Agrartechnik des Arbeits
kreises Forschung und Lehre der Max-Eyth-Gesellschaft (MEG) 243,
"Parameterstudien zur Granulatausbringung mit Schleuderscheiben",
Dissertation, Karlsruhe 1993), ggf. auch unter zusätzlicher Verwendung
unterschiedlich langer Flügel (Werbeschrift der Firma Max Pietsch KG
GmbH & Co., "Streueinrichtung Typ AB und SL FS15-20-30 und Tro
ckenstreustoff"). Diese Lösungsvorschläge sind aufgrund der notwendi
gen Mechanik zur Variation der Einstellparameter konstruktiv aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzu
schlagen, die es gestatten, ein Winterdienst-Streugerät mit nur einem
einzigen Streuteller für große Streubreitenbereiche einsetzen zu können
und dabei einen gleichmäßigen Streuteppich über die gesamte Breite zu
erzeugen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längen
unterschiede oder aber zumindest die Unterschiede der Flügelaußenradien
der auf der Streutelleroberseite angeordneten Flügel extrem groß gewählt
werden, wobei sich der Durchmesser des Streutellers zwischen benach
barten Flügeln mit unterschiedlichem Flügelaußenradius ändert. Durch
diese einfache konstruktive Maßnahme der unterschiedlichen Flügellän
gen, die in geringerem Ausmaß ursprünglich zur Erzielung einer gleich
mäßigeren Streugutverteilung über die Streubreite vorgeschlagen worden
war (DE 40 39 795 C1), läßt sich mit einem einzigen Streuteller ein
Streuteppich variabel in einem großen Streubreitenbereich einstellen, der
unerwarteter Weise sowohl bei kleinen und großen Streumengen (5 bis
40 g/m2) als auch bei niedrigen und hohen Fahrgeschwindigkeiten (3 bis
80 km/h) eine gute und im Grenzbereich zumindest akzeptable Streugut
verteilung über die gesamte eingestreute Streubreite erzielt. Konstruktiv
aufwendigere Maßnahmen wie die Verstellung der Anstellwinkel der
Flügel, des Streugutaufgabeortes auf dem Streuteller
oder der Streugut-Ausflußöffnungskontur sind bei dieser Lösung entbehr
lich, wenn auch das Gesamtergebnis durch solche Maßnahmen mögli
cherweise zusätzlich verbessert werden kann. Die erfindungsgemäße
Lösung bietet den Vorteil, daß die Streubreite in herkömmlicher Weise
durch Variation der Drehgeschwindigkeit des Drehtellers eingestellt
werden kann.
Die bisher bekannten Streuteller waren trotz ihrer unterschiedlichen
Flügellängen im wesentlichen kreisförmig. Denn zur Erzielung einer
gleichförmigen Streugutverteilung reicht es aus, wenn die außen liegen
den Enden der langen Flügel auf einem Radius liegen, der im Verhältnis
zum Radius, auf dem die außen liegenden Enden der kurzen Flügel
liegen, etwa 1,06 beträgt. Das heißt, der Radienunterschied liegt bei
lediglich 6%. Demgegenüber liegt der Radienunterschied des erfindungs
gemäßen Streutellers bei 20% oder mehr, vorzugsweise bei etwa 40%.
Dadurch ist der erfindungsgemäße Streuteller nicht mehr nahezu rund,
sondern erinnert eher an eine Sternform. Dies insbesondere, wenn die
maximale Flügellänge 250 mm beträgt und auf einem Radius von 360 mm
endet und die minimale Flügellänge etwa 150 mm beträgt und auf
einem Radius von etwa 260 mm endet. Streubreiten zwischen 2 m und
12 m und mit im wesentlichen gleichmäßiger Streugutverteilung können
mit einem solchen Streuteller variabel eingestellt werden.
Die Flügellängen solcher Flügel, die zwischen einem längsten und einem
kürzesten Flügel liegen, sind vorzugsweise gleichmäßig abgestuft, um
eine gleichmäßige Streugutverteilung zu erzielen.
Es hat sich herausgestellt, daß mindestens drei Gruppen bestehend aus
jeweils mindestens drei unterschiedlich langen Flügeln erforderlich sind,
um eine gute Streugutverteilung über die gesamte Breite zu erzielen.
Besonders gute Ergebnisse wurden mit einem Streuteller erzielt, auf dem
vier Flügelgruppen angeordnet waren, die jeweils aus drei Flügeln mit
gleichmäßig abgestuften Flügellängen bestanden, d. h. deren Flügelaußen
radien gleichmäßig abgestuft waren.
Durch einen oder mehrere Durchbrüche in der Streutelleroberfläche kann
die Streugutverteilung zusätzlich verbessert werden. Diese Durchbrüche
haben nur bei geringen Drehgeschwindigkeiten, d. h. bei schmalen Streu
teppichen, einen Effekt auf die Streugutverteilung, da das Streugut die
Durchbruchflächen bei hohen Drehgeschwindigkeiten gar nicht erst über
streicht. Vorzugsweise sollten die Durchbrüche in Drehrichtung vor den
jeweils längsten Flügeln vorgesehen sein. Durchbrüche, die auf dem
Radius von 190 mm beginnen und sich sowohl radial als auch tangential
um etwa 90 mm erstrecken, haben sich als geeignet erwiesen.
Desweiteren kann eine gleichförmige Streugutverteilung bis zum Fahr
bahnrand positiv beeinflußt werden, indem die Flügel an ihren radial
innen liegenden Enden unterschiedliche Höhen über der Streutellerober
fläche, die sogenannte Wurzelhöhe, besitzen, wobei vorzugsweise die
kurzen Flügel eine höhere Wurzelhöhe aufweisen als die langen Flügel.
Dadurch wird erreicht, daß die kurzen Flügel mehr Streugut mitnehmen,
das wegen der kürzeren Flügellänge früher abgeworfen wird als das von
den langen Flügeln mitgenommene Streugut, wodurch mehr Streugut
zum Fahrbahnrand hin ausgetragen wird. Die Wurzelhöhen der zwischen
einem längsten und einem kürzesten Flügel angeordneten Flügel sind
zwecks Erreichen einer gleichmäßigen Streugutverteilung wiederum
gleichmäßig abgestuft.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen
beispielhaft beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Streuteller in Draufsicht; und
Fig. 2 einen Teilschnitt II-II des Streutellers aus Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Streuteller 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in Draufsicht schematisch dargestellt. Der Streuteller 1
trägt auf seiner Oberseite vier Gruppen von jeweils drei unterschiedlich
lang ausgebildeten Flügeln 2, 3, 4. Die Flügel gleicher Länge sind in
Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und zu den übrigen Flügeln regel
mäßig beabstandet. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ist der Streuteller 1
mittels einer Nabe 5 an einer im wesentlichen vertikalen Welle 6 befe
stigt, welche um eine Drehachse 7 rotierend antreibbar ist. Axial zur
Drehachse 7 ist auf der Streutelleroberseite ein kegelstumpfartiger Zahn
kegel 8 angeordnet, welcher an seiner Mantelfläche mit 24 sägezahn
artigen Zähnen 9 versehen ist. Im Fußbereich des Zahnkegels 8 weist der
Streuteller 1 einen planebenen Kreisabschnitt 10 auf. Der Radius des
Kreisabschnitts 10 und der untere Radius des Zahnkegels 8 entsprechen
etwa einem Drittel des maximalen Radius R2 des Streutellers 1, bei
spielsweise 110 mm bei einem Streutellerradius R2 von 360 mm.
Die radial außen zwischen dem Zahnkegel 8 und der Außenkante 11
liegende Ringzone des Streutellers 1 ist konkav und weist zur Horizon
talebene 12, in welcher der Kreisabschnitt 10 des Streutellers 1 liegt,
einen Konuswinkel α von etwa 5° bis 10°, insbesondere 9° auf, so daß
die Außenkante 11 des Streutellers 1 in vertikaler Richtung über dem
Kreisabschnitt 10 liegt.
Oberhalb des Zahnkegels 8 ist koaxial zur Drehachse 7 ein Flüssigkeits
behälter 13 feststehend angeordnet, welcher mit einer Flüssigkeitszuführ
einrichtung 14 versehen ist, durch welche die sogenannte Sole, typischer
weise Calcium- oder Natriumchlorid zum Anfeuchten des Salzgranulats
dem Streuteller 1 zugeführt wird. Auf der der Flüssigkeitszuführeinrich
tung 14 diametral gegenüberliegenden Seite des Flüssigkeitsbehälters 13
ist ein Füllstützen 15 angeordnet, über den der Flüssigkeitsbehälter 13
mit Sole befüllt wird.
Das Salzgranulat wird durch eine nicht dargestellte Ausflußöffnung von
schräg oben auf den Zahnkegel 8 im Bereich der Flüssigkeitszuführein
richtung 14 aufgegeben, so daß es aufgrund der Rotation des Zahnkegels
8 in angefeuchtetem Zustand radial weggeschleudert wird. Der Zahnke
gel 8 wird daher auch als Schleuderrad bezeichnet.
Das weggeschleuderte Salzgranulat wird von den Flügeln 2, 3, 4, die mit
ihren radial innenliegenden Enden 2a, 3a, 4a jeweils lückenlos an eine
der Zahnflanken 9 des Zahnkegels 8 anschließen, in Umfangsrichtung 17
mitgenommen. Die Zahnflanken 9 des Zahnkegels 8 bilden mit den
Flügeln 2, 3, 4 eine geschlossene radiale Leitfläche für das Streugut.
Aufgrund der durch die Rotation des Streutellers 1 in Umfangsrichtung
17 auf das Streugut aufgebrachte Umfangsgeschwindigkeit wird das
Streugut in radialer Richtung beschleunigt (Zentrifugalbeschleunigung)
und gleitet an der Leitfläche 20 entlang. Erst an den radial außenliegen
den Enden 2b, 3b, 4b der Flügel 2, 3, 4 verläßt das Streugut die Flügel
mit einer Abwurfgeschwindigkeit, die im wesentlichen von der Drehge
schwindikgeit des Drehtellers 1 und dem Flügelaußenradius R2, R3, R4
der Flügel 2, 3, 4 abhängt. Die Oberkanten der Flügel 2, 3, 4 sind in
Umfangsrichtung schaufelartig umgebogen, um zu verhindern, daß das
Granulat nach oben ausweicht.
Fig. 1 zeigt deutliche Längenunterschiede der Flügel 2, 3, 4, wobei die
längsten Flügel 2 250 mm lang sind, die mittellangen Flügel 3 sind 200 mm
lang und die kürzesten Flügel 4 sind 150 mm lang. Die Flügel sind
in ihrer Länge somit gleichmäßig abgestuft, um eine gleichmäßige Streu
gutverteilung über die Streubreite zu erreichen.
Die Außenkante 11 des Streutellers 1 schließt mit den außenliegenden
Enden 2b, 3b, 4b der einzelnen Flügel 2, 3, 4 bündig ab. Dadurch erhält
der Drehteller 1 in Draufsicht eine sternartige Form. Die Außenkante 11
muß allerdings keine lineare Verbindung zwischen den außenliegenden
Flügelenden 2b, 3b, 4b bilden. Andere Konturen können auf die Streu
gutverteilung einen positiven Einfluß haben.
In Drehrichtung 17 vor den längsten Flügeln 2 ist jeweils ein Durchbruch
19 in dem Drehteller 1 vorgesehen. Dieser Durchbruch kann verschließ
bar als Klappe 18 (Fig. 2) ausgebildet sein. Die Durchbrüche 19 haben
die Funktion, bei niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeiten und somit bei
geringen Streubreiten einen Teil des von den langen Flügeln 2 erfaßten
Streuguts abzuzweigen und damit den drehtellernahen Bereich der Streu
fläche zu berieseln. Bei höheren Drehgeschwindigkeiten gleitet das Streu
gut gar nicht erst auf der Oberfläche des Drehtellers 1, so daß es auch
nicht durch die Durchbrüche 19 hindurchrieseln kann. Die Bewegungs
bahn des vom Zahnkegel 8 abgeschleuderten Streuguts ist für hohe Ge
schwindigkeiten in Fig. 1 durch den schraffierten Bereich 16 näherungs
weise dargestellt. Die in Fig. 1 dargestellten Durchbrüche 19 beginnen
etwa auf einem Radius von 190 mm und haben eine radiale Ausdehnung
von etwa 90 mm und eine Umfangserstreckung ebenfalls von etwa 90 mm.
In Fig. 2 ist darüber hinaus zu erkennen, daß die Flügel 2, 3, 4 abhängig
von der Flügellänge eine unterschiedliche Höhe an ihren radial innenlie
genden Enden 2a, 3a, 4a besitzen. Das ist die sogenannte Wurzelhöhe.
Von dieser Wurzelhöhe ausgehend steigt die Flügelhöhe linear und für
alle Flügel im gleichen Winkel an und verläuft dann parallel zur Hori
zontalebene 12, so daß die Flügelhöhe für alle Flügel am radial außen
liegenden Flügelende 2b, 3b, 4b jeweils identisch ist und in dem darge
stellten Ausführungsbeispiel 40 mm beträgt. Die unterschiedlichen Flü
gelhöhenverläufe sind in Fig. 2 für die Flügel 3 und 4 strichliniert darge
stellt. Der Zweck der unterschiedlichen Wurzelhöhen besteht darin, mit
den kurzen Flügeln mehr Streugut zu verteilen. Diese erhöhte Streugut
verteilung kommt dem Fahrbahnrand zugute, da die kurzen Flügel das
Streugut über einen kleineren Umfangswinkel mitnehmen, als die langen
Flügel 2, so daß das Streugut den Streuteller 1 entsprechend früher ver
läßt und in der Nähe des Fahrbahnrandes verteilt wird. Dadurch läßt sich
ein bis in den Randbereich gleichmäßiger Streuteppich erzielen. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Wurzelhöhe der kurzen
Flügel 4 20 mm, die Wurzelhöhe der mittellangen Flügel 3 beträgt 15 mm
und die Wurzelhöhe der langen Flügel 2 beträgt 10 mm. Abhängig
von den jeweiligen Flügellängen können auch andere Wurzelhöhen und
Wurzelhöhenverhältnisse sinnvoll sein.
Claims (17)
1. Streuteller (1) für ein Winterdienst-Streugerät zum Ausstreuen von
granuliertem Streugut umfassend eine Streutelleroberfläche, eine relativ
zur Streutelleroberfläche im wesentlichen senkrechte Drehachse (7) und
mehrere sich im wesentlichen radial zur Drehachse (7) auf der Streutel
leroberfläche erstreckende Flügel (2, 3, 4) mit radial innenliegenden
Enden (2a, 3a, 4a) und radial außenliegenden Enden (2b, 3b, 4b), wobei
die radial außen liegenden Enden (2b, 3b, 4b) zumindest von einigen
dieser mehreren Flügel auf unterschiedlichen Flügelaußenradien (R2, R3,
R4) relativ zur Drehachse liegen und wobei sich in Anpassung an die unterschiedlichen Flügelaußenradien der Durchmesser des
Streutellers zwischen benachbarten Flügeln mit unterschiedlichem Flügel
außenradius ändert, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis eines
maximalen Flügelaußenradius (R2) zu einem minimalen Flügelaußenra
dius (R4) größer oder gleich 1,2 ist.
2. Streuteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
hältnis aus maximalem und minimalem Flügelaußenradius (R2/R4) etwa
1,4 beträgt.
3. Streuteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der maximale Flügelaußenradius (R2) etwa 360 mm und der minimale
Flügenaußenradius (R4) etwa 260 mm beträgt.
4. Streuteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Länge des Flügels (2) mit maximalem Flügelaußenradius
(R2) etwa 250 mm und die Länge des Flügels (4) mit minimalem Flügel
außenradius (R4) etwa 150 mm beträgt.
5. Streuteller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Flügelaußenradien (R3) von zwischen einem Flügel (2) mit
maximalem Flügelaußenradius (R2) und einem Flügel (4) mit minimalem
Flügelaußenradius (R4) angeordneten Flügeln (3) gleichmäßig abgestuft
sind.
6. Streuteller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß mindestens drei Gruppen von Flügeln (2, 3, 4) mit mindestens
drei unterschiedlichen Flügelaußenradien (R2, R3, R4) vorhanden sind.
7. Streuteller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vier
Gruppen von Flügeln (2, 3, 4,) mit drei unterschiedlichen Flügelaußenra
dien (R2, R3, R4) vorhanden sind.
8. Streuteller nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich
net, daß in der Streutelleroberfläche mindestens ein Durchbruch (19)
vorgesehen ist.
9. Streuteller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchbruch (19) in Drehrichtung vor dem Flügel (2) mit maximalem
Flügelaußenradius (R2) angeordnet ist.
10. Streuteller nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß
sich der Durchbruch (19) beginnend auf einem Radius von etwa 190 mm
um etwa 90 mm radial nach außen und um etwa 90 mm in Umfangs
richtung (17) erstreckt.
11. Streuteller nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest einige der Flügel (2, 3, 4) mit unterschiedlichen
Flügelaußenradien (R2, R3, R4) an ihren radial innen liegenden Enden
(2a, 3a, 4a) unterschiedliche Wurzelhöhen aufweisen.
12. Streuteller nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wurzelhöhe von Flügeln (4) mit minimalem Flügelaußenradius (R4)
höher ist als die Wurzelhöhe von Flügeln (2) mit maximalem Flügelau
ßenradius (R2).
13. Streuteller nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wurzelhöhe der Flügel (4) mit minimalem Flügelaußenradius (R4) dop
pelt so hoch ist wie die Wurzelhöhe der Flügel (2) mit maximalem Flü
gelaußenradius (R2).
14. Streuteller nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wurzelhöhe der Flügel (4) mit minimalem Flügelaußenradius (R4) 20 mm
und die Wurzelhöhe der Flügel (2) mit maximalem Flügelaußenra
dius (R2) 10 mm beträgt.
15. Streuteller nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wurzelhöhen der Flügel (2, 3, 4) abhängig vom je
weils zugehörigen Flügelaußenradius (R2, R3, R4) abgestuft sind.
16. Streuteller nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Streutelleroberfläche konkav ausgebildet ist und die
Höhe der Flügel (2, 3, 4) über der Streutelleroberfläche ausgehend von
der Wurzelhöhe an den radial innen liegenden Enden (2a, 3a, 4a) der
Flügel zu einer maximalen Flügelhöhe ansteigt und bis zum Flügelaußen
radius (R2, R3, R4) waagerecht verlaufend auf 40 mm abnimmt.
17. Winterdienst-Streugerät zum Ausstreuen von granuliertem Streugut
mit einem Streuteller (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
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DE-Werbeschrift der Fa. Max Pietsch KG GmbH & Co. "Steueinrichtung Typ HB und SL FS-15-20-30 und Trockenstoff" April 1989 * |
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