DE1919525A1

DE1919525A1 - Vorrichtung zur Bearbeitung zylindrischer Werkstuecke

Info

Publication number: DE1919525A1
Application number: DE19691919525
Authority: DE
Inventors: Arnot Alfred Reginald Erwin
Original assignee: ARNOT ALFRED REGINALD ERWIN
Current assignee: ARNOT ALFRED REGINALD ERWIN
Priority date: 1968-04-22
Filing date: 1969-04-17
Publication date: 1969-11-06
Also published as: BE731891A; DE1919525C3; SE357906B; GB1272064A; US3651569A; JPS521155B1; DE1919525B2; CH519956A; ES366291A1; JPS53147B1

Description

"Vorrichtung zur Bearbeitung zylindrischer Werkstücke"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung zylindrischer Werkstücke, insbesondere zum Schneiden von Metallrohren. Eine Ausführungsform dieser Vorrichtung ist so ausgebildet, daß sie mit dem in der englischen Patentanmeldung Nr. 4043/66 (deutsche Patentanmeldung A 54 728 Ib/49e) beschriebenen tragbaren Werkzeugzusatz verwendet werden kann.

Eine bekannte Vorrichtung zum Schneiden von Rohren ist mit drei oder mehr Rädern versehen, von denen mindestens eines als Schneidrad ausgebildet ist. Die gesamte Einheit

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kann um ein Rohr gedreht werden, wobei das Schneidrad von Hand innenseitig radial vorgeschoben wird. Eine derartige Vorrichtung läßt sich einerseits - wenn das Schneidwerkzeug von Hand gedreht und oft zur Einstellung angehalten werden kann - für frei zugängliche festliegende Rohre und andererseits auch dann einsetzen, wenn das Rohr mittels eines Antriebes gedreht und das Schneidwerkzeug stationär angeordnet ist, so daß sein Schneidrad ständig von Hand vorzuschieben ist. Wie dem auch sei, gibt es für einen Vorgang, bei welchem das Rohr festgelegt und das Schneidwerkzeug mittels eines Antriebes gedreht wird, noch keine befriedigende lösung für den Vorschub dieses Schneidwerkzeugs.

Ziel der Erfindung ist es nun, einen Rohrschneider od^fel. zu schaffen, bei welchem die aufgezeigten Nachteile zumindest teilweise vermieden werden.

So weist die Vorrichtung zum Bearbeiten zylindrischer Werkstücke gemäß der Erfindung einen Rahmen, an diesem angebrachte Werkstückhalter sowie Werkzeugträger zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs für das Werkstück und außerdem Vorschubelemente auf, welche ihren Antrieb von der relativen Drehbewegung zwischen dem Werkstück und der Vorrichtung ableiten, um eine Vorschubbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück zu verursachen. "

Insbesondere kann eine Verrichtung gemäß der Erfindung zum Schneiden von Rohren dienen und so hergerichtet werden, daß sie das Rohr von außen nach innen oder auch von innen nach außen durchschneidet. Das Schneidwerkzeug mag einen einseitigen oder profilierten Stahl, ein sich frei drehendes Sohneidrad oder auch ein sich drehendes oder gegenwirkend getriebenes gezahntes Schneidwerkzeug oder Abriebrad od.dgl. enthalten. Wahlweise kann die Vorrichtung mit einem Riffelstahl zur Herstellung innerer oder äußerer Kehlungen oder mit einem Spitzstahl zur Ausbildung innerer oder äußerer Sicken oder Bördelungen versehen sein.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist zumindest eine Rolle auf den Rahmen angeordnet, welche die Vorschubelemente zum Vorschub des Werkzeugträgers gegen das Werkstück antreibt. Die erwähnte Rolle oder wahlweise auch ein Schneidrad betätigt diese Vorschubelemente beispielsweise durch einen Mitnehmer, einen Nocken, ein Zahnrad, eine Schraube, hydraulisch oder mittels eines Reibgetriebes.. Die Vorschubelemente können von Hand zu bedienende oder automatische Ausgleichsteile zum Einstellen des Vorschubxnaßes für das Werkzeug in Abhängigkeit von der Größe oder Art des Werkstüdes enthalten.

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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie an Hand der Zeichnung. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Schneiden von Rohren, die mit einem im wesentlichen in der englischen Patentanmeldung Nr. 4043/66 beschriebenen Getriebe verbunden ist;

Fig. 2 den frontalen Aufriß gemäß Fig. 1} _f. '

Fig. 3 den Schnitt nach Linie IH-III in Fig. 1 und Fig. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3.

In der britischen Patentanmeldung 4043/66 (deutsche Pa-- · tentanmeldung A 54 728 Ib/49e) ist das Getriebe 10 in Verbindung mit einem von einer tragbaren elektrischen Bohrmaschine getriebenen Gewindeschneider beschrieben/, wohingegen im vorliegenden Fall die Backe dieses Gewindeschneiders ebenso wie der mit einem Gewinde versehene Widerlageraufsatz weggelassen ist. Das Getriebe 10 weist ein Gehäuse mit einigen auswählbaren Einsatzfassungen 11 für den Antrieb auf, welche über Zahnräder mit einem rohrförmigen Drehglied 12 zu dessen Drehung in Eingriff stehen. Außerdem ist ein Paar sich selbst zentrierender Spannbacken 13 an einem vom Gehäuse getragenen Zapfen 14

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befestigt und mittels einer zweigängigen Schraube 15 unter Verwendung eines Handgriffes 16 zu betätigen, um das Getriebe 10 auf ein zu bearbeitendes Rohr P aufzuklemmen. '

Am Drehglied 12 befindet sich ein Paar von Nuten oder Schlitzen 17 zur Aufnahme paralleler Zungen 18 eines Rohrschneiders 19» der durch das Drehglied 12 zum Schneiden des Rohres P langsam gedreht wird. Dieser Rohrschneider 19 weist einen zweiteiligen Rahmen auf, dessen einer Teil 20 schwenkbar auf einejn Stift 21 des anderen Rahmenteils 22 sitzt.

Auf dem Rahmenteil 20 befindet sich ein auf einem Stift 24 frei bewegliches dünnes Schneidrad 23.

Zwei verhältnismäßg lange Rollen 25, 26 gleichen Durchmessers sind mittels Achsstiften 27, 28 drehbar auf dem Rahmenteil 22 angeordnet und dienen zum Tragen und Positionieren des Rohres P gegenüber dem zum Schneidrad 23. Die Rolle 25 ist als leerlaufende Führungsrolle ausgebildet und mit einer glatten gehärteten Oberfläche versehen, wohingegen die einen Exzenterteil 29 aufweisende Rolle 26 aufgerauht ist, um bei der Drehung der Vorrichtung um das Rohr.P von diesem.mittels der Reibungskraft angetrieben zu werden.

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Eine am Rahmenteil 22 gelagerte Welle 30 trägt ein am Fuße eines Hebelarms 32 bfestigtes Klinkengesperre 31. Der Hebelarm 32 weist an seinem äußeren Ende eine Rolle 33 auf und steht unter Einwirkung einer an einem Seitenarm 35 am Gehäuse des Klinkengesperres 31 befestigten Zugfeder 34, so daß die Rolle 33 mit der nockenartigen Oberfläche des Exzenterteils 29 der Rolle 26 zusammenwirkt. Auf der Welle 30 ist ein schneckenförmiger Nocken 36 befestigt und wird mit ihr gedreht, wobei die Gegenwirkung des Hebelarms 32 den schneckenförmigen Nocken durch die Drehung des Exzenterteils 29 zusätzlich dreht.

Ein Winkelhebel 37 ist mittels eines Stiftes 21 am Rahmenteil 22 angelenkt. Während das Ende des längeren Armes des Winkelhebels 37 mit dem schneckenförmigen Nocken 36 zusammenwirkt, weist der kurze Arm 39 einen Gleitsockel für den Schaft 40 eine Justierschraube 41 auf, deren großer runder Kopf 42 gegen ein FlBchenpaar 43 des Rahmenteils 20 wirkt. Diese flächen 43 sind mit nockenartigen Oberflächen versehen um ein punkthaftes Aufliegen auf einem Durchmesser des Schraubenkopfes 42 zu gewährleisten und so ein Verbiegen des Schaftes 40 der Schraube 41 weitgehend hintanzuhalten.

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Dem Nocken 36 ist ein aufgerauhter Ringkörper mit schwach konkaver Ausnehmung 45 angeformt. Biese verläuft mit einem gebogenen Einschnitt 46 des Rahmenteils 22 dann bündig, wenn der Ringkörper 44 so gedreht ist, daß der Arm 38 am kleinsten Radius des Nockens 36 anliegt.

Zur Verwendung der Vorrichtung wird zuerst das Rohr P durch das rohrförmige Drehglied 12 des Getriebes 10 eingeführt und anschließend der Ringkörper 44 vorteilhafterweise durch den Daumen der Bedienungsperson gedreht, bis die Ausnehmung 45 mit dem Einschnitt 46 bündig liegt. Nunmehr setzt man den Gewindeschneider 19 - gegebenenfalls nach Lockerung der Schraube 41 - über das aus dem Drehglied 12 hervorstehende Rohr P und dreht den Schraubenkopf 42 im Uhrzeigersinn, um den Rahmenteil 20 innenseitig zu schwenken und so den Rohrschneider 19 auf dem Rohr P festzuklemmen, wobei das Schneidrad 23 an der gewünschten Schnittlinie liegt. Im Anschluß hieran werden Rohrschnei-

der?HB mit dem Rohr P und Getriebe 10 so zusammengeführt, daß die Zungen 18 eich in die Nuten 17 des Drehgliedes 12 einlegen.

Anschließend führt man eine Sechskantbacke des Putters einer elektrischen Bohrmaschine in eine entsprechende

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Einsatzfassung 11 ein und versetzt das Drehglied 12 so in Drehung, daß der Rohrschneider um das Rohr P umläuft. Üblicherweise bewegt sich der Rohrschneider 19 so, daß das Schneidrad 23 nacheilt, jedoch kann genauso der umgekehrte Drehsinn in Anwendung kommen. Hieraus erhellt, daß dem Werk*ug beim Drehen der Rolle 26 in jede Drehrichtung oder auch beim Wechseln der Drehrichtung der gleiche Vorschub erteilt wird. Außerdem sei erwähnt, daß im Falle der Verwendung eines direkten Antriebes für den Vorschub des Werkzeuges die Vorschubrichtung vom Drehsinn der Vorrichtung abhängt.

Beim Drehen des Rohrschneiders 29 rotiert die Rolle 26 im Rahmen und der Exzenterteil 29 veranlaßt den Arm 32 über das Klinkengesperre 31 zu wirken und so den schneckenförmigen Nocken 36 in mehreren kleinen Stufen zu drehen. So wird der Arm38 des Winkelhebels 37 abgelenkt, um den Arm 39 zum Einwirken über die Schraube 41 wirken zu lassen und somit den Rahmenteil 20 vorzuschieben Howie das Schneidrad 23 während der Umdrehung des Rohrschneiders 19 radial nach innen zu führen.

Dieser Vorgang setzt sich solange fort, bis das Rohr P - etwa nach 20 Umdrehungen - völlig durchtrennt ist.

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Während des Schneidvorganges ist das Rohr P zwischen den Rollen 25, 26 und dem Schneidrad 23 eingespannt, wobei der Berührungspunkt zwischen Schneidrad 23 und Rohr P in etwa auf der Mittelsenkrechten der VerbindungB-linie der Berührungspunkte zwischen Rohr P und den Rollen 25 und 26 liegt, so daß Stabilität erreicht wird. Ebenso vermindert man, wenn die Drehkraft mittels zweier Punkte - beispielsweise zweier Nuten 17 und Zungen 18 - übertragen wird, die Querschubkraft auf das Rohr P. Darüberhinaus sei festgehalten, daß die Zungen 18 parallel zu der genannten Mittelsenkrechten verlaufen, so daß sich bei Anordnung des Rohrschneiders 19 für jede Erstreckung des Rohrdurchmessers die Zungen 18 exakt in die Nuten einlegen. Diese geometrische Anordnung kann verändert werden, wenn die Durchmesser der Rollen 25 und 26 ungleich sind, jedoch sollten die Achsen der Zungen 18 parallel zur Lage der Mittelpunkte aller Rohrgrößen verlaufen, an welche die Vorrichtung angepaßt werden kann. Alternativ können in parallele Nuten oder Rillen des Rahmens des Rohrschneiders eingreifende Drucklager oder Zapfen auf dem Drehglied 12 vorgesehen sein.

Darüberhinaus wirkt die glatte gehärtete Oberfläche der Rolle 25 so, daß sie/^ede durch den Schneidvorgang des Schneidrades 23 erzeugte ümfangsrippe überrollt und diese geglättet wird.

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Palls ein Abnehmen des Rohrschneiders von einem teilweise durchschnittenen Rohr P erforderlich ist, kann man die Justierschraube 41 zum Abziehen des Schneidrads 23 lösen.

Die dargestellte Vorrichtung zum Schneiden von Rohren ist für Rohre verwendbar, deren Durchmesser innerhalb der in Pig. 2 gezeigten Grenzen, also etwa zwischen 12,5 nun und 63,5 mm Außendurchmesser, liegen. Me Schneidteile sind so geformt,, daß sich der Rohrschneider 19 bei Arbeiten innerhalb seines gesamten Einstellbereiche/dem nach vorne herausragenden Bereich des Getriebes 10 bewegt.

Bei einer anderen Aus führungs form kann der Werkzeugvorschub in Abhängigkeit von der Größe oder Art des Werkstückes, beispielsweise mittels Verstellbarkeit der effektisen Länge des Armes 32, verändert werden.

Die dargestellte Schneidvorrichtung wird von einer Antriebsvorrichtung um ein festliegendes Rohr P herumgedreht. Außerdem kann diese Schneidvorrichtung auch mittels eines in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten,abnehmbaren Handgriffes H von Hand gedreht werden. Im Gegensatz dazu kann auch die Schneidvorrichtung festgelegt und das Rohr P gedreht werden.

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Gemäß der Erfindung kann eine andere Ausführungsform so auegeführt sein, daß sie in ein Rohr P, z.B. in einen ölbehälter, einpaßbar is# und nach außen schneidet.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Antrieb des Vorschubes ron dem sich drehenden Schneidrad 23 abgeleitet oder durch eine Hilfsrolle bzw. ein Band übertragen, die um das Rohr P laufen. Auch können die Rollen 25 und 26 noch durch ein Antifriktionslager od.dgl. ersetzt werden.

Bei einem anderen Ausfü^hungsbeispiel findet mehr als ein Schneidwerkzeug Verwendung. So kann beispielsweise eine oder es können beide Rollen 25 und 26 durch Schneidräder ersetzt werden. Insbesondere bei dieser Ausführungsart, welche vorteilhafterweise zum Schneiden von verhältnismäßig unzugänglichen Rohren unter Benutzung einer hin- und hergehenden statt einer sich drehenden Schneidvorrichtung dient, kann der einflüglige Exzenterteil 29 durch einen mehrflügeligen Nockenteil ersetzt werden; dieser erzeugt einen Vorschub, welcher für eine hin- und hergehende Schneidbewegung über etwa 60° besser geeignet ist.

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Statt des Schneidrades 23 kann ein Sägeblatt oder ein anderes Schneidwerkzeug Verwendung finden. Auch können volle Stangen geschnitten und Rohre oder Stangen mit Rillen versehen werden. Außerdem vermag man das Schneidrad 23 durch einen Spitzstahl zur Herstellung von Sicken an Rohren oder zum Umbördeln von Rohrenden zur Bildung von Flanschen od.dgl. zu ersetzen. Im Falle des Einspitzens oder Einkerbens kann der aufgerauhte Rundkörper 44 so gestaltet sein, daß er ein Voreinstellen zur Vorwahl beispielsweise der Tiefe einer Rille ermöglicht.

Es soll noch Erwähnung finden, daß trotz des Zunehmens der Rillentiefe beim Umfahren des Rohres das Vorschubmaß des Werkzeuges im Verhältnis zur Drehbewegung des zylindrischen Werkstückes so gering ist, daß dieser Unterschied in der Tiefe der Rill-e im allgemeinen vernachlässigt werden darf.

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Claims

- 13 Patentansprüche j

Vorrichtung zum Bearbeiten zylindrischer Werkstoffe, gekennzeichnet durch einen Rahmen mit an diesem angebrachten Haltegliedern (25, 26) für das Werkstück (P), einen am Rahmen angeordneten Werkzeugträger (24) zur Aufnahme eines der Bearbeitung- des Werkstückes dienenden Werkzeuges (23) sowie durch Vorschubelemente (29, 31> 37), welche eine relative Drehung zwischen dem Werkstück und der Vorrichtung ableiten, um eine Vorschubbewegung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück hervorzurufen.
2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß als Halteglieder (25, 26) Rollen zum Tragen und Festlegen des Werkstückes (P) in Abhängigkeit vom Werkzeug (23) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Rolle (26) zur Abnahme des Antriebes von dem ihr gegenüber gedrehten Werkstück (P) und zur Betätigung der Vorschubteile (29, 31, 37) für den Vorschub des Werkzeugträgers (24) gegen das Werkstück dient.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch die Rolle (26) in Drehung versetzter Nocken (29) zum Hervorrufen einer Hin- und Herbewegung eines Klinkengesperres (31) dient, wodurch der Werkzeugträger (24-) zusätzlich gegen das Werkstück (P) vorschiebbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Klinkengesperre (31) ein zweiter Nocken (36) drehbar ist, um zur Bewegung des Werkzeugträgers (24) die Lage eines weiteren, etwa als Nockenstößel wirkenden Elements (37) zu verändern.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Elemente (44) zu einer von der Bewegung der Rolle (26) unabhängigen Einstellung der Lage des zweiten Nockens (36).
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an ihr Anzeigeelemente (45, 46) zur Anzeige des Bewegungsbeginns des zweiten Nockens (36) vorgesehen sind«

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (45, 46) Abtastteile aufweisen, die mit dem zweiten Nocken (36) und dem Rahmen verbunden sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Hocken (36) eine Kalibriereinrichtung zum Voreinstellen des Vorschubmaßes für das Werkzeug (23) verbunden iat.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Holle (26) eine aufgerauhte od.dgl. Oberfläche zur Übertragung des Antriebs zwischen der Rolle und dem Werkstück (P) mittels Reibung od.dgl. aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Rolle (25) mit einer glatten und gehärteten Oberfläche versehen ist, um einen durch die Einwirkung des Werkzeuges (23) auf das Werkstück (P) erzeugten Grad oder Rücken glättend zu überrollen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Rahmen einen ersten Rahmenteil (22) und einen zweiten Rahmenteil (20) aufweist, welch

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letzterer an den ersten Rahmenteil angefügt ist und den Werkzeughalter (24) trägt, und daß Einstellglieder (4-1) für die relative Anfangslage der "beiden Rahmenteile vorgesehen sind, um die Verwendung der Vorrichtung für einen größeren Bereiche von Zylinderdurchmessern zu ermöglichen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rahmenteil (20) am ersten Rahmenteil

(22) angelenkt ist. '
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Rohrschneider ausgebildet ist und das Werkzeug (23) einen Schneidteil aufweist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14» dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidteil des Werkzeugs

(23) als Schneidrad ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Handgriff (H) zur Drehung der Vorrichtung von Hand versehen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (H) abnehmbar ist.

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18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit gegen eine Drehkraft des Getriebes (10) wirkenden Rastelementen versehen ist.
19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente wenigstens eine mit der Vorrichtung zusammenwirkende Zunge/aufweisen, deren Achse parallel zum geometrischen Ort der Mittelpunkte der verschiedenen Durchmesser querschnittlich kreisförmiger Werkstücke (P), welche von der Vorrichtung erfaßt werden können, gerichtet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente zwei in Abstand zueinander angeordnete Zungen (18) aufweisen, deren Achsen miteinander fluchten oder zueinander parallel verlaufen.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch Kompensationsglieder zur Angleichung des Werkzeugvorschubs an die Größe oder die Art des Werkstückes (P).
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Getriebe (10) zusammenwirkt, wobei die Vorrichtung so gestaltete Teile

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enthält, daß sie sich im wesentlichen nicht außerhalb eines nach vorn abstehenden Teiles des Getriebes drehen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (10) mehrere Einsatzfassungen (11) zum Einbringen einer Antriebswelle, z.B. einer Sechskantbacke des Putters einer Boijrmaschine, aufweist.

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