DE1233571B - Verfahren und Vorrichtung zum Durchfuehren plastischen Materials von einer Plastifiziereinrichtung durch einen Durchflusskopf zu einer Duese zum Auspressen eines Stranges, insbesondere zum Herstellen eines Hohlkoerpers aus thermoplastischem Kunststoff nach dem Blasverfahren - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Durchfuehren plastischen Materials von einer Plastifiziereinrichtung durch einen Durchflusskopf zu einer Duese zum Auspressen eines Stranges, insbesondere zum Herstellen eines Hohlkoerpers aus thermoplastischem Kunststoff nach dem BlasverfahrenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
B29c
Deutsche KL 39 a2-17/00
Nummer: 1233 571
Aktenzeichen: O 8634 X/39 a2
Anmeldetag: 19. März 1962
Auslegetag: 2. Februar 1967
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Durchführen plastischen Materials von einer Plastifiziereinrichtung
durch einen Durchflußkopf zu einer Düse zum Auspressen eines Stranges, insbesondere
zum Herstellen eines Hohlkörpers aus thermoplastischem Kunststoff nach dem Blasverfahren, bei
dem ein einzelner Materialstrom plastifizierten Materials mehrfach und auch um 180° umgelenkt und in
Teilströme aufgeteilt und diese Teilströme 2x1 einem geschlossenen ringförmigen Materialstrom zusammengeführt
werden, der dann der Düse zugeführt wird.
Nach einem z. B. in der britischen Patentschrift 668 723 beschriebenen Verfahren ist es bekannt, daß
der in den Durchflußkopf einströmende Materialstrom zunächst von der Düse weggerichtet und dann
in zwei einander gegenüberliegende Teilströme aufgeteilt wird. Letztere werden alsdann stufenweise in
Strömungsgruppen aufgeteilt, die zur Düse hinfließen und nunmehr in einen geschlossenen ringförmigen
Materialstrom übergeben.
Um bei diesem bekannten Verfahren den in den Durchflußkopf der Plastiflziermaschine einströmenden
Materialstrom gleichmäßig um den Umfang einer im Durchflußkopf vorgesehenen Hülse zu verteilen,
wird der zunächst noch einzelne Materialstrom in Richtung auf die Düse hin in sechzehn Teilströme
aufgeteilt, die längs des Hülsenumfanges in gleichmäßigen Abständen verteilt in eine gemeinsame
Ringkammer einmünden. Die Vielzahl der hierfür erforderlichen Einzelkanäle behindert den Fluß des
Materialstromes jedoch derart, daß dieser schon auf dem Wege zur Düse hin unerwünscht abkühlen kann.
Diesem Nachteil zu begegnen, Streuströme und Wirbelbildungen innerhalb des plastischen Materials
zu vermeiden und einen Schlauch und Hohlkörper äußerst guter Qualität zu erhalten, ist die der Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe. Zu deren Lösung ist vorgesehen, daß das Umkehren in eine zur ursprünglichen
Strömungsrichtung rechtwinklige Richtung nach dem Aufteilen in zwei Primärzweigströme
und das Umlenken um 180° und Führen zur Düse nach deren Zusammenführen unter ständiger Verbreiterung
ihrer Strömungsbahnen erfolgt.
An Stelle von sechzehn axialen Teilströmen sind nach dem neuen Verfahren also lediglich zwei sich
einander diametral gegenüberliegende Materialströme vorgesehen, die sich in Strömungsrichtung bis zum
Zusammenströmen auf halben Umfang ständig verbreitern.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung, wobei das plastische Material
mehreren Düsen zugeführt wird, zeichnet sich da-Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen
plastischen Materials von einer
Plastifiziereinrichtung durch einen
Durchflußkopf zu einer Düse zum Auspressen
eines Stranges, insbesondere zum Herstellen
eines Hohlkörpers aus thermoplastischem
Kunststoff nach dem Blasverfahren
plastischen Materials von einer
Plastifiziereinrichtung durch einen
Durchflußkopf zu einer Düse zum Auspressen
eines Stranges, insbesondere zum Herstellen
eines Hohlkörpers aus thermoplastischem
Kunststoff nach dem Blasverfahren
Anmelder:
Owens-Illinois, Inc., Toledo, Ohio (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 41
Als Erfinder benannt:
Hans Georg Stenger,
Lambertville, Mich. (V. St. A.)
Hans Georg Stenger,
Lambertville, Mich. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. März 1961 (97 002)
durch aus, daß der geschlossene ringförmige Materialstrom in zwei weitere Sekundärteilströme aufgeteilt
wird, von denen jeder erneut mehrfach umgelenkt wird und bei denen das Umlenken um 180° und
Führen zur Düse nach deren Umformung unter ständiger Verbreiterung ihrer Strömungsbahn zu einem
geschlossenen ringförmigen Sekundärteilstrom erfolgt. Eine Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens
nach der Erfindung geht von einer Plastifiziereinrichtung, einem Durchflußkopf zum Durchführen und
mehrfachen Umlenken eines Materialstromes und einer Düse zum Strangpressen des Materials aus, wobei
der Durchflußkopf in einer Bohrung eine zu dieser koaxiale Hülse mit freiem ringförmigem Ende
aufweist, an dem die Hülse einen geschlossenen Ringkanal mit der Bohrung begrenzt und in ihrer
äußeren Umfangsfläche in Höhe eines die Bohrung etwa in ihrer Längsmitte kreuzenden Zuführungskanals mit einer halbringförmigen Ausnehmung versehen
ist, in deren Mitte der Zuführungskanal von der Plastifiziereinrichtung einmündet und deren
Enden über zwei einander diametral gegenüberliegende Axialnuten der Außenfläche der Hülse mit
dem Ringkanal in Verbindung stehen, und wobei in die Hülse ein mit ihr konzentrischer Dorn ragt, der
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von dem freien Hülsenende bis zur Düse zwischen Die Auslaßöffnung 14 einer Plastifiziervorrichtung
sich und der Bohrung einen in den Ringkanal über- steht über einen länglichen Kanal 22 mit mehreren
gehenden ringförmigen Durchgangskanal bildet. Auspreßdüsen (F i g. 2) in Verbindung. Oberhalb
Gegenüber einer solchen bekannten Vorrichtung jeder Auspreßdüse ist eine aus trennbaren Halsform-
zeichnet sich die neue dadurch aus, daß die Axial- 5 hälften gebildete Halsform 23 angeordnet, die der
nuten in Richtung auf das freie ringkantenförmige Fertigung des Halsteiles des herzustellenden Hohl-
Ende der Hülse eine zunehmende Umfangsausdeh- körpers dient.
nung aufweisen und im Bereich des Endes bei dem Im Anschluß an das Spritzgießen des Halses inner-
Nutenboden ineinander übergehen und im Bereich halb der Halsform 23 findet während des Anhebens
des Oberflächenteiles der Hülse den anschließenden io der Halsform 23 durch einen Betätigungszylinder 30
äußeren Ringkanal bilden, wobei sich das freie Ende ein Strangpressen plastifizierten Materials aus der
der Hülse auf der der Düsenöffnung abgewandten, Plastifiziereinrichtung über den Kanal 22 statt, so daß
geschlossenen Seite der Bohrung befindet und der ein mit dem die Halsform 23 füllenden Material zu-
Dorn zwischen sich und dem Inneren der Hülse einen sammenhängendes, stranggepreßtes rohrförmiges Ge-
wenigstens zu einer Düsenöffnung führenden inneren 15 bilde — im nachfolgenden nur noch Vorformling
Ringkanal begrenzt, und der äußere und innere Ring- genannt — entsteht.
kanal über einen zwischen der unteren Kante der Im Anschluß an das Strangpressen des Vorform-Hülse
und der kreisringförmigen Stirnfläche eines lings und die Bewegung der Halsform 23 von ihrer
Domes gebildeten Ringspalt verbunden sind. dargestellten Lage fort wird der Vorformling inner-
AIs besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, 20 halb zweier trennbarer Blasformen 31 durch Betäti-
wenn das obere Ende des Dornes zwei oben offene gung von Druckzylindern 32 eingeschlossen und
Ausnehmungen aufweist, die durch gesonderte, im Blasluft oder ein anderes unter Druck stehendes
Dorn vorgesehene Kanäle mit dem zwischen Dorn Strömungsmittel durch die Halsform 23 eingeführt,
und Hülse gebildeten Durchflußkanal verbunden so daß der Hohlkörper seine endgültige Form erhält,
sind, wobei in jeder Ausnehmung ein gesonderter, 25 Aus Fig. 4 geht hervor, daß ein Durchflußkopf 40
aus der Ausnehmung vorstehender Sekundärdorn mit mehreren senkrecht verlaufenden Bohrungen 41
befestigt ist, der mit der Ausnehmung einen Ring- versehen ist, von denen jede über den Kanal 22 bzw.
kanal bildet, und daß ferner eine mit zwei Öffnungen einen länglichen gemeinsamen Verteilerkanal 42 und
versehene Düsenplatte auf dem oberen Ende des einzelne Zuführkanäle 43 plastifiziertes Material er-
Dornes befestigt ist, deren Öffnungen jeweils mit 30 hält. Um den Durchfluß durch die Zuführkanäle 43
einem der Sekundärdorne gesonderte Düsenöffnun- auszugleichen, sind mehrere senkrecht einstellbare
gen bilden. Durchflußsteuerschieber 45 vorgesehen (F i g. 2), die
Um die angestrebten Vorteile zu erzielen, ist des einzeln in den die Zuführkanäle 43 überschneidenden,
weiteren vorgesehen, daß der Dorn zweiteilig aus- senkrechten Bohrungen 46 angeordnet sind, wobei
gebildet und der obere Dorn dicht in die Hülse ein- 35 die oberen Enden dieser Durchflußsteuerschieber 45
gesetzt ist und daß an der Verbindungsstelle des durch Einstellung einer Stellschraube 47 zu einem
oberen und des unteren Dornes der untere Dorn größeren oder geringeren Ausmaß in die Zuführeinen
sich in Durchflußrichtung konisch verjüngen- kanäle 43 eingeführt werden können,
den Abschnitt und der obere Dorn einen sich in Das untere offene Ende jeder der senkrechten Boh-Durchflußrichtung konisch erweiternden Abschnitt 40 rungen 41 ist durch einen Dornträger 50 abgeschlosaufweist, die zusammen eine ringförmige Sammel- sen, welcher eine mit Gewinde versehene untere kammer bilden, welche sich mit zwei diametral gegen- Bohrung 51 und diametral versetzte seitliche mit Geüberstehenden Ausnehmungen in der äußeren Um- winde versehene Bohrungen 52 aufweist, in die Stellf angsfläche des oberen Dornes bis zu den Mündungen schrauben 53 eingesetzt sind. Der Innendurchmesser der Verbindungskanäle von einer maximalen halben 45 jedes Dornträgers 50 weist eine obere konische Aus-Umfangsausdehnung an der Sammelkammer ständig nehmung 54 auf, die über einen Flansch 55 in eine in Umfangsausdehnung abnehmend erstreckt. nach unten gerichtete radial erweiterte zylindrische
den Abschnitt und der obere Dorn einen sich in Das untere offene Ende jeder der senkrechten Boh-Durchflußrichtung konisch erweiternden Abschnitt 40 rungen 41 ist durch einen Dornträger 50 abgeschlosaufweist, die zusammen eine ringförmige Sammel- sen, welcher eine mit Gewinde versehene untere kammer bilden, welche sich mit zwei diametral gegen- Bohrung 51 und diametral versetzte seitliche mit Geüberstehenden Ausnehmungen in der äußeren Um- winde versehene Bohrungen 52 aufweist, in die Stellf angsfläche des oberen Dornes bis zu den Mündungen schrauben 53 eingesetzt sind. Der Innendurchmesser der Verbindungskanäle von einer maximalen halben 45 jedes Dornträgers 50 weist eine obere konische Aus-Umfangsausdehnung an der Sammelkammer ständig nehmung 54 auf, die über einen Flansch 55 in eine in Umfangsausdehnung abnehmend erstreckt. nach unten gerichtete radial erweiterte zylindrische
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung Ausnehmung einmündet.
gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen Jede Bohrung 41 ist fernerhin mit einer sich nach
einiger Ausführungsbeispiele hervor, wobei gleiche 50 außen erstreckenden oberen Ausnehmung 56 von
Bezugszeichen in den verschiedenen Darstellungen größerem Durchmesser versehen, so daß eine kreisentsprechende
Teile bezeichnen. Es zeigt ringförmige Auflagefläche 57 gebildet wird, auf der
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Plasti- die Stirnfläche 58 eines auf einer Hülse 60 gebildeten
fiziereinrichtung mit einem Durchflußkopf, Bundes aufsitzt. Jede Hülse 60 hat eine im wesent-
F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Durch- 55 liehen zylindrische Form und paßt eng in ihre zu-
flußkopf, geordnete Bohrung 41 hinein, so daß ihr unteres
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie3-3 der Fig. 2, freies, ringkantenförmiges Ende61 in den zugeord-
F i g. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der F i g. 2, neten Dornträger 50 hineinragt und dabei mit be-
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3, stimmtem Abstand vor dem Flansch 55 endet.
F i g. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der F i g. 3 60 Wie es am besten aus den F i g. 2 und 4 ersichtlich
und ist, ist jede der Hülsen 60 an ihrem Umfang mit einer
F i g. 7 eine Darstellung ähnlich derjenigen, die in Nut 62 versehen, die sich etwa über den halben Um-
F i g. 3 gezeigt ist, jedoch mit einem abgewandelten fang einer jeden Hülse 60 erstreckt und etwa mittig
Durchflußkopf. der Hülsenlänge angeordnet ist, so daß sie voll-
Das neue Verfahren und auch die neue Vorrich- 65 kommen und genau mit dem benachbarten ihr gegen-
tung sind insbesondere für die Verarbeitung von über querverlaufenden Zuführkanal 43 ausgerichtet
Polyäthylen oder andere ähnliche Kunststoffe vor- ist. Eine jede Nut 62 verläuft bogenförmig zu einem
gesehen. nach unten verlaufenden, radialen Nutenabschnitt 63,
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der in eine Axialnut 64 übergeht, deren Umfang nach Wie z. B. aus F i g. 3 ersichtlich, paßt der Mittelunten
zunimmt. Die Nutenabschnitte 63 und Axial- abschnitt 81 eng in den Innenumfang der Hülse 60
nuten 64 sind als diametral versetzte Abschnitte des hinein, wodurch jeder versuchte Durchfluß plastifi-Außenumfanges
der Hülse 60 vorgesehen, wobei die zierten Materials zwischen dem Dorn 80 und der
Axialnuten 64 schließlich im unteren Bereich der 5 Hülse 60 nach oben hin wirksam gesperrt wird. In
Hülse 60 einen Nutenbogen 65 bilden. dem Außenumfang des Mittelabschnittes 81 sind
Somit umgeben die Axialnuten 64 den gesamten durch darin gebildete diametral versetzte Ausneh-Umfang
der Hülse 60 an deren unterem Oberflächen- mungen 90 Durchflußkanäle für das plastifizierte
teil 66, d. h. dem Abschnitt zwischen dem Ende 61 Material vorgesehen, welche etwa die Form eines
und den Nutenböden 65. Dieser untere Oberflächen- io umgekehrten U haben, so daß sie nach oben hin einen
teil 66 ist in radialer Richtung mit der Ausnehmung verminderten Umfang aufweisen. Wie es am besten
54 ausgerichtet. Es ist außerdem ersichtlich, daß die in F i g. 2 angedeutet ist, treffen sich die Ausnehmunradiale
Ausdehnung oder Tiefe der Axialnuten 64 mit gen 90 an der Verbindungskante des Mittelabschnittes
zunehmender Umfangsausdehnung in Richtung auf 81 mit dem Abschnitt 82 und bilden eine V-förmige
die Nutenböden 65 abnimmt, während der äußere 15 Nut, so daß sie das zwischen der Hülse 60 und dem
untere Oberflächenteil 66 so abgeschrägt ist, daß er Dorn 70 nach oben fließende Material in Querrichim
wesentlichen parallel zu der Ausnehmung 54 liegt. tung teilen.
Der Innenumfang der Hülse 60 hat eine genau Jede der Ausnehmungen 90 führt zu einem Verzylindrische
Form, ihr Ende 61 ist so abgerundet, daß bindungskanal 91, und alle Verbindungskanäle 91
keine scharfen, eckigen Kanten entstehen können. 20 führen zu einer oberen senkrecht verlaufenden Ausin
den Dornträger 50 wird ein unterer Dorn 70 nehmung 93, die in einer Stirnfläche 94 am oberen
eingeschraubt, welcher das offene untere Ende der Ende des Domes 80 vorgesehen ist.
Bohrung 41 abschließt. Der Dorn 70 besteht aus Oberhalb des Domes 80 ist eine Düsenplatte 95
einem zylindrischen Abschnitt 71, der mit Gewinde angeordnet, die durch nicht gezeigte Mittel am Dorn
72 versehen ist, das mit dem Innengewinde der Boh- 25 80 befestigt und zur Aufnahme von Düsenhülsen 97
rung 51 korrespondiert. Der Dorn 70 ist überdies an mit Schultern 96 versehen ist. Die Düsenhülsen 97
seinem unteren Ende mit einem vieleckigen, Vorzugs- sind, wie am besten aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht,
weise sechseckigen Kopf 73 versehen, so daß er leicht der Hülse 60 ähnlich. Genauer gesagt sind die Düsenin
den Dornträger 50 eingeschraubt und axial darin hülsen 97 mit unteren zylindrischen Enden 98 vereingestellt
werden kann. Der zylindrische Abschnitt 30 sehen, welche über radial erweiterte, auf der Stirndes
Domes 70 endet an einer oberen kreisringförmi- fläche 94 aufsitzende und durch die Schultern 96
gen Stirnfläche 74 und bildet eine dichtende Wirkung dagegen in Anlage gehaltene Schultern 100 in einen
mit dem nach unten gerichteten Flansch 55, wobei bundartig erweiterten mittleren Abschnitt 99 überdie
Stellschrauben 53, welche radial aus den mit Ge- gehen.
winde versehenen Bohrungen 52 vorstehen, gegen 35 Das untere Ende 98 jeder der Düsenhülsen 97 ist
den zylindrischen Abschnitt 71 anstoßen, um eine mit Ausnehmungen 101 versehen, deren Ausdehnung
genaue seitliche Einstellung des Domes 70 vorzu- nach unten hin zunimmt und deren obere Enden mit
sehen. dem oberen Ende des zugehörigen Verbindungs-Oberhalb des Abschnittes 71 schließt der Dorn 70 kanals 91 jeweils ausgerichtet sind, um plastifiziertes
einen zylindrischen Abschnitt 75, welcher in das 40 Material aus diesem aufzunehmen. Die Düsenhülsen
Innere der Hülse 60 vorsteht und konzentrisch zu 97 werden jeweils von den Schultern 100 gelagert, so
ihr angeordnet ist, fernerhin einen nach oben und daß die unteren ringförmigen Kanten 103 derselben
nach außen konisch abgeschrägten Abschnitt 76 kurz vor dem Boden der Ausnehmungen 93 enden,
sowie einen verhältnismäßig kurzen zylindrischen Dadurch kann das durch die Ausnehmungen 101,102
Abschnitt 77 und einen länglichen nach oben sich 45 hindurchströmende Material sich frei unter die ringkonisch
verjüngenden Abschnitt 78 ein. Der obere förmige Kante 103 und aufwärts durch das Innere
Endanschlußteil 79 des Domes 70 von vermindertem der Düsenhülsen 97 analog zu dem Durchfluß des
Durchmesser ist zylindrisch ausgebildet. Die beson- Materials unter dem Ende 61 bewegen. Von jeder
dere Kontur der oberen Abschnitte des unteren Düsenhülse 97 steht ein länglicher Sekundärdorn 110
Domes 70 ist am deutlichsten in den Fig. 3 und 7 50 in axialer Richtung vor, dessen unteres Ende unterdargestellt,
halb eines zylindrischen Bundes 112 — mittels dessen In Überlagerung des Domes 70 ist ein weiterer die Sekundärdorne 110 sich gegen den Boden der
oberer Dorn 80 angeordnet, was in F i g. 3 dargestellt Ausnehmungen 93 anlegen — mit einem Gewinde
ist. Der Dorn 80 besteht aus einem zylindrischen 111 versehen ist.
Mittelabschnitt 81 mit einem unteren nach unten sich 55 Aus den F i g. 2 und 3 geht hervor, daß der zwi-
konisch verjüngenden Abschnitt 82, der mit einer sehen jeder Düsenhülse 97 und dem zugehörigen
zylindrischen Ausnehmung 83 versehen ist, in welche Sekundärdorn 110 gebildete Durchflußkanal mit Aus-
das obere Endanschlußteil 79 des Domes 70 ein- nähme einer im Querschnitt bogenförmigen Erweite-
geführt ist. Der obere Abschnitt des Mittelabschnittes rung im wesentlichen zylindrisch ist, wobei diese
81 ist mit einer ersten radial erweiterten kreisring- 60 Erweiterung mit Abstand von der durch das obere
förmigen Stirnfläche 84 versehen, die auf einer am Ende jeder Düsenhülse 97 und des ihr zugeordneten
Innenumfang der Hülse 60 gebildeten entsprechen- Sekundärdomes 110 gebildeten Düsenöffnung 115
den Stirnfläche 85 aufsitzt, und mit einem oberhalb angeordnet ist.
angeordneten Bund 86, gegen den ein mittels Vor- Oberhalb der Düsenplatte 95 ist die Halsform 23
richtungen, wie z. B. Kopf schrauben 88, an dem 65 angeordnet. Die Halsformen 23 wirken mit den
Durchflußkopf 40 befestigter Niederhalter 87 anliegt Düsenöffnungen 115 zusammen, um eine Spritzguß-
(F i g. 4). Somit ist der Dom 80 starr in der Hülse 60 formanordnung zu bilden, innerhalb welcher das
angeordnet. plastifizierte Material, das aus den Düsenöffnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Durchführen plastischen Materials von einer Plastiflziereinrichtung durch
einen Durchflußkopf zu einer Düse zum Auspressen eines Stranges, insbesondere zum Herstellen
eines Hohlkörpers aus thermoplastischen: Kunststoff nach dem Blasverfahren, bei dem ein
einzelner Materialstrom plastifizierten Material! mehrfach und auch um 180° umgelenkt und in
Teilströme aufgeteilt und diese Teilströme zu einem geschlossenen ringförmigen Materialstrom
zusammengeführt werden, der dann der Düse zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Umlenken in eine zur ursprünglichen Strömungsrichtung rechtwinklige Richtung nacli
dem Aufteilen in zwei Primärzweigströme und das Umlenken um 180° und Führen zur Düse
nach deren Zusammenführen unter ständigei Verbreiterung ihrer Strömungsbahnen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das plastische Material zu mehreren Düsen zugeführt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene ringförmige Materialstrom in zwei weiten
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Publications (1)
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DK (1) | DK105087C (de) |
FR (1) | FR1317853A (de) |
GB (1) | GB994478A (de) |
Cited By (1)
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