DE20208773U1 - Prefabricated plywood element - Google Patents

Prefabricated plywood element

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Description

B 5082 05.06.02B5082 05.06.02

Vorgefertigtes SchichtholzelementPrefabricated plywood element

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Schichtholzelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a prefabricated laminated wood element according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Holzelemente aus mehreren Lagen von Brettern zusammenzusetzen. Dabei können einzelne der Bretter eine Profilierung aufweisen, um das Gewicht zu verringern, Hohlräume für Einbauten zu schaffen oder um die Wärmedämmung zu verbessern. Solche Verbundmaterialien werden üblicherweise geleimt, was einerseits zu einer Verschlechterung der Wärmedämmeigenschaften führt, wenn der Leim in die Nuten der Profilierung eindringt oder diese gar ausfüllt. Außerdem machen solche Verbundmaterialien Probleme beim Recycling.It is known to assemble wooden elements from several layers of boards. Individual boards can have a profile to reduce weight, create hollow spaces for fittings or to improve thermal insulation. Such composite materials are usually glued, which on the one hand leads to a deterioration in thermal insulation properties if the glue penetrates into the grooves of the profile or even fills them. In addition, such composite materials cause problems when recycling.

Aus der WO 00/03850 A des Patentanmelders ist ein vorgefertigtes Schichtholzelement bekannt, das aus mehreren Lagen von Hölzern besteht, die durch Dübel untereinander verbunden sind. Der Vorteil eines solchen Schichtholzelements liegt darin, dass dadurch Wände hergestellt werden können, die ausschließlich aus einem biologisch hergestellten Material ohne jegliche chemische Bindemittel, Nägel oder dergleichen aufgebaut sind. Diese Wände zeichnen sich durch günstige statische Eigenschaften und ein gute Wärmedämmung aus. Weiters weisen solche Schichtholzelemente eine sehr hohe Brandbeständigkeit und eine hervorragende Abschirmung hochfrequenter elektrischer Felder auf.A prefabricated laminated wood element is known from WO 00/03850 A of the patent applicant, which consists of several layers of wood that are connected to one another by dowels. The advantage of such a laminated wood element is that it can be used to produce walls that are made exclusively from a biologically produced material without any chemical binding agents, nails or the like. These walls are characterized by favorable static properties and good thermal insulation. Furthermore, such laminated wood elements have a very high fire resistance and excellent shielding of high-frequency electrical fields.

Weiters ist aus der DE 297 21 848 U eine Holzwand bekannt, die aus mehreren Lagen von Brettern zusammengesetzt ist, die jedoch miteinander durch Nagelung verbunden sind. Um die Herstellungskosten zu verringern sind die Bretter im Inneren sägerau ausgebildet. Dies ermöglicht eine Verringerung der Herstellungskosten, es kann aber keine Qualitätsverbesserung erreicht werden.Furthermore, DE 297 21 848 U discloses a wooden wall that is made up of several layers of boards that are connected to one another by nailing. In order to reduce production costs, the boards are rough-sawn on the inside. This enables production costs to be reduced, but no improvement in quality can be achieved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schichtholzelement zu schaffen, das weitgehend aus biologischem Material aufgebaut ist und das eine weitere Verbesserung der Wärmedämmung ermöglicht.The object of the present invention is to create a laminated wood element which is largely constructed from biological material and which enables a further improvement in thermal insulation.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Schichtholzelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a plywood element having the features of claim 1.

Es hat sich herausgestellt, dass durch den erfindungsgemäßen Aufbau ohne Beeinträchtigung der Festigkeit eine zusätzliche Verbesserung der Wärmeisolationseigenschaften erreicht werden kann. Es werden im Inneren des Schichtholzelements Luftkammern geschaffen, die den Wärmedurchgangswiderstand vergrößern, d.h. die Wärmeleitfähigkeit verringern. Ein zusätzlicher Vorteil bei der erfindungsgemäßen Ausbildung besteht darin, dass durch die Nägel relativ hohe Anpresskräfte zwischen den einzelnen Lagen erzeugt und dauerhaft gehalten werden können, so dass die Festigkeit des Schichtholzelements durch die geringeren Auflageflächen zwischen den einzelnen Hölzern, die durch die Profilierung hervorgerufen wird, nicht beeinträchtigt wird.It has been found that the structure according to the invention can achieve an additional improvement in the thermal insulation properties without affecting the strength. Air chambers are created inside the laminated wood element, which increase the heat transfer resistance, i.e. reduce the thermal conductivity. An additional advantage of the design according to the invention is that the nails can generate and permanently maintain relatively high contact forces between the individual layers, so that the strength of the laminated wood element is not impaired by the smaller contact surfaces between the individual pieces of wood caused by the profiling.

Durch die Verwendung von Nägeln anstelle anderer Verbindungsmittel kann die Profilierung ausreichend klein ausgeführt werden, so dass sich keine Konvektionsströmungen im Inneren ausbilden können, die nachteilig für den Isolationswert des Schichtholzelements sein würden. Dies ist deshalb möglich, da nicht befürchtet werden muss, dass ein Klebemedium die Nuten verschließt.By using nails instead of other fasteners, the profiling can be made small enough so that no convection currents can form inside, which would be detrimental to the insulation value of the laminated wood element. This is possible because there is no need to worry about an adhesive medium closing the grooves.

Durch die zusätzliche Bearbeitung der einzelnen Hölzer durch Hobeln kann zusätzlich der Vorteil erzielt werden, dass die maximale positive Toleranz im Dikkenbereich genau eingegrenzt werden kann. Bei Verwendung von Hölzern, die nach dem Sägen nicht nachbearbeitet sind, kann nämlich der Fall eintreten, dass an einzelnen Stellen des Wandelements mehrere Hölzer mit positiver Toleranzabweichung übereinanderliegen, wodurch örtlich eine unzulässige Gesamtdicke resultiert.By additionally processing the individual pieces of wood by planing, the additional advantage can be achieved that the maximum positive tolerance in the thickness range can be precisely limited. When using wood that has not been reworked after sawing, it can happen that several pieces of wood with a positive tolerance deviation lie on top of each other at certain points on the wall element, resulting in an unacceptable total thickness in some places.

Die Wärmeleitfähigkeit eines Schichtholzelements kann von &lgr; = 0,15 W/mK bis 0,11 W/mK für ein typisches Schichtholzelement herkömmlicher Bauart auf &lgr; = 0,09 W/mK bis 0,08 W/mK für das erfindungsgemäße Schichtholzelement verbessert werden. Diese Verbesserung ist nicht nur für die Energieeinsparung wesentlich, sondern verbessert auch die Brandschutzeigenschaften. Schon mit bekannten Schichtholzelementen kann eine Feuerwiderstandsklasse von F150 bis F180 erzielt werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann zusätzlich zu diesen hervorragenden Werten eine sehr geringe Wärmeübertragung erreicht werden, was für die Hemmung der Brandausbreitung wichtig ist.The thermal conductivity of a laminated wood element can be improved from &lgr; = 0.15 W/mK to 0.11 W/mK for a typical laminated wood element of conventional design to &lgr; = 0.09 W/mK to 0.08 W/mK for the laminated wood element according to the invention. This improvement is not only essential for energy savings, but also improves the fire protection properties. A fire resistance class of F150 to F180 can already be achieved with known laminated wood elements. In addition to these excellent values, the design according to the invention enables very low heat transfer to be achieved, which is important for preventing the spread of fire.

Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die Profilierung als Anordnung von nebeneinander liegenden Nuten ausgebildet ist, die sich in Längsrichtung erstrecken. Die Nuten werden beispielsweise durch Hobeln der einzelnen Hölzer mit entsprechend profilierten Hobelmessern erzeugt. Alternativ dazu kann jedoch die Profilierung auch durch Querfräsen hergestellt werden, was jedoch im Allgemeinen aufwändiger ist. In bestimmten Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn die Stirnflächen des Schichtholzelements geschlossen ausgebildet sind. Dies wird erreicht, wenn der Randbereich des Schichtholzelements frei von Nuten ist, das heißt, dass die Nuten nicht bis zum Rand durchgehen, sondern vor dem Rand auslaufen.A particularly advantageous embodiment of the invention is provided in that the profiling is designed as an arrangement of grooves lying next to one another, which extend in the longitudinal direction. The grooves are created, for example, by planing the individual pieces of wood with appropriately profiled planing knives. Alternatively, however, the profiling can also be produced by cross-milling, although this is generally more complex. In certain applications, it is advantageous if the end faces of the laminated wood element are closed. This is achieved if the edge area of the laminated wood element is free of grooves, i.e. the grooves do not go all the way to the edge, but run out in front of the edge.

Eine besonders gute Wärmeisolation kann dadurch erreicht werden, dass zumindest zwei benachbarte Lagen von Hölzern vorgesehen sind, deren aneinanderliegende Oberflächen Nuten aufweisen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise wird ein rasterartiges System von Hohlräumen geschaffen, wobei die einzelnen Hölzer nur an den Kreuzungspunkten der Stege zwischen den Nuten aufliegen. Besonders günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn zwischen den Nuten Stege vorgesehen sind, deren Breite kleiner ist als die der Nuten, wobei die Breite der Stege vorzugsweise zwischen 20% und 80% der Breite der Nuten beträgt. Auf diese Weise werden die Kontaktflächen zwischen den Hölzern minimiert.Particularly good thermal insulation can be achieved by providing at least two adjacent layers of wood, the surfaces of which have grooves arranged at an angle to one another. In this way, a grid-like system of cavities is created, with the individual pieces of wood only resting at the intersection points of the webs between the grooves. In this context, it is particularly advantageous if webs are provided between the grooves whose width is smaller than that of the grooves, with the width of the webs preferably being between 20% and 80% of the width of the grooves. In this way, the contact areas between the pieces of wood are minimized.

&ugr; &ogr;&ugr;&ogr;

Kabelkanäle oder Leitungen können in bevorzugter Weise schon beim Aufbau des Wandelements berücksichtigt werden, wenn zumindest eine Lage eine nutartige Ausnehmung aufweist, wobei die Ausnehmung vorzugsweise durch Fräsen oder Freistellen von benachbarten Hölzern gebildet ist. Auf diese Weise können die Installationsarbeiten nach Fertigstellung eines Gebäudes vereinfacht werden.Cable ducts or lines can preferably be taken into account when constructing the wall element if at least one layer has a groove-like recess, the recess preferably being formed by milling or cutting out adjacent pieces of wood. In this way, the installation work after completion of a building can be simplified.

Eine besonders günstige Ausführung kann dadurch erreicht werden, dass die Nägel aus Aluminium oder aus Kunststoff hergestellt sind. Auf diese Weise ist es möglich, das Wandelement mit Holzbearbeitungswerkzeugen zu bearbeiten, ohne Rücksicht auf die Nägel nehmen zu müssen. Schneiden, Fräsen und dgl. ist daher unproblematisch möglich, was bei der Verwendung von Stahlnägeln nicht der Fall ist.A particularly inexpensive design can be achieved by making the nails out of aluminum or plastic. This makes it possible to work on the wall element with woodworking tools without having to worry about the nails. Cutting, milling, etc. is therefore possible without any problems, which is not the case when using steel nails.

Eine Erhöhung der Festigkeit bei gegebener Anzahl von Nägeln pro Flächeneinheit kann erreicht werden, wenn die Nägel in einem spitzen Winkel zu einer Normalen des Schichtholzelements angeordnet sind. Der Winkel kann etwa 5° bis betragen, d.h. dass die Nägel in einem Winkel von etwa 75° bis 85° zur Ebene des Wandelements angeordnet sind. Dabei sollten die Richtungen benachbarter Nägel möglichst nicht parallel zueinander sein.An increase in strength for a given number of nails per unit area can be achieved if the nails are arranged at an acute angle to a normal of the laminated wood element. The angle can be about 5° to , i.e. the nails are arranged at an angle of about 75° to 85° to the plane of the wall element. The directions of adjacent nails should not be parallel to each other if possible.

Besonders vorteilhafte statische Eigenschaften können erreicht werden, wenn das Schichtholzelement mindestens zwei zueinander senkrechte Lagen und mindestens eine zu diesen in einem spitzen Winkel angeordnete Lage aufweist. Bei einem solchen Schichtholzelement nehmen die im eingebauten Zustand senkrechten Lagen den Großteil der statischen Lasten auf, die auf das Wandelement einwirken. Die waagrechten Hölzer dienen hauptsächlich zur Verbindung der senkrechten Hölzer, und mindestens eine schräg angeordnete Lage dient zur Vermeidung einer möglichen parallelogrammartigen Verformung innerhalb der Wandebene.Particularly advantageous static properties can be achieved if the laminated wood element has at least two layers that are perpendicular to each other and at least one layer that is arranged at an acute angle to these. In such a laminated wood element, the layers that are vertical when installed take up the majority of the static loads that act on the wall element. The horizontal timbers serve mainly to connect the vertical timbers, and at least one layer that is arranged at an angle serves to prevent possible parallelogram-like deformation within the wall plane.

In der Folge wird die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:In the following, the present invention is explained in more detail using the embodiments shown in the figures. They show:

·· ♦··♦·· ♦··♦

Fig. 1 einen Teil eines ein Wandelement bildenden erfindungsgemäßenFig. 1 shows a part of a wall element according to the invention

Schichtholzelements undLaminated wood element and

Fig. 2 und 3 teilweise Schnitte durch Hölzer, aus denen ein solches Schichtholzelement aufgebaut ist.Fig. 2 and 3 partial sections through the wood from which such a laminated wood element is constructed.

Das Schichtholzelement 1 der Fig. 1 besteht aus sechs Lagen 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f von Hölzern 3a, 3b, 3c, 3d, 3e und 3f. Die Lagen 2a, 2c und 2e sind dabei im Verwendungszustand so angeordnet, dass die Längsachse der Hölzer 3a, 3c und 3e waagrecht sind, während die Lagen 2b und 2f senkrecht angeordnet sind. Die Lage 2d besitzt diagonal orientierte Hölzer 3d. Die einzelnen Lagen 2a, 2b, 2d, 2e und 2f werden durch Nägel 4 zusammengehalten, so wie dies in der WO 00/03850 A beschrieben ist. Die Hölzer 3b, 3c, 3d, 3e und 3f sind durch Nuten 5, die in Längsrichtung verlaufen, profiliert, wobei die Hölzer 3a und 3f auf der nach außen weisenden Fläche glatt ausgebildet sind.The laminated wood element 1 of Fig. 1 consists of six layers 2a, 2b, 2c, 2d, 2e and 2f of woods 3a, 3b, 3c, 3d, 3e and 3f. The layers 2a, 2c and 2e are arranged in the use state such that the longitudinal axes of the woods 3a, 3c and 3e are horizontal, while the layers 2b and 2f are arranged vertically. The layer 2d has diagonally oriented woods 3d. The individual layers 2a, 2b, 2d, 2e and 2f are held together by nails 4, as described in WO 00/03850 A. The pieces of wood 3b, 3c, 3d, 3e and 3f are profiled by grooves 5 which run in the longitudinal direction, whereby the pieces of wood 3a and 3f are smooth on the outward-facing surface.

Zwischen einzelnen Hölzern 3b der Lage 2b sind Ausnehmungen 6 vorgesehen, die zur Aufnahme von Kabeln oder Leitungen dienen.Between individual pieces of wood 3b of layer 2b, recesses 6 are provided to accommodate cables or lines.

Aus der Fig. 2 und 3 sind zwei mögliche Ausführungsvarianten, die hier allgemein mit 3 bezeichnet sind, dargestellt. Die Nuten 5 bei der Ausführungsvariante von Fig. 2 sind im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet und weisen ein Tiefe t von 3 mm und eine Breite c von 3 mm auf. Die Breite b der Stege 7 zwischen den Nuten 5 beträgt 2 mm. Die Tiefe t kann dabei je nach Anwendung zwischen 0,5 und 8 mm oder mehr variieren, die Breiten b und c können bis zu 40 mm, in Sonderfällen bis zu 100 mm betragen.Two possible design variants, generally designated 3 here, are shown in Fig. 2 and 3. The grooves 5 in the design variant of Fig. 2 are essentially trapezoidal and have a depth t of 3 mm and a width c of 3 mm. The width b of the webs 7 between the grooves 5 is 2 mm. The depth t can vary between 0.5 and 8 mm or more depending on the application, the widths b and c can be up to 40 mm, in special cases up to 100 mm.

Die Ausführungsvariante der Fig. 3 entspricht im Wesentlichen der von Fig. 2, wobei jedoch die Nuten 5 wellenförmig ausgebildet sind.The embodiment variant of Fig. 3 corresponds essentially to that of Fig. 2, but the grooves 5 are wave-shaped.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, den Wärmedurchgangswiderstand eines Wandelements bei praktisch gleichbleibender Festigkeit wesentlich zu erhöhen.The present invention makes it possible to significantly increase the thermal resistance of a wall element while maintaining practically the same strength.

Claims (12)

1. Vorgefertigtes Schichtholzelement mit mindestens drei miteinander verbundenen Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von unmittelbar nebeneinander angeordneten brett- oder pfostenartigen Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), wobei die Hölzer (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) von zumindest zwei benachbarten Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) unterschiedliche Richtungen aufweisen, wobei die Hölzer (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) an den im Inneren des Schichtholzelements befindlichen Oberflächen zumindest teilweise eine Profilierung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Hölzer (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) durch Nägel (4) erfolgt, welche die Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) durchsetzen. 1. Prefabricated laminated wood element with at least three interconnected layers ( 2 a, 2 b, 2 c, 2 d, 2 e, 2 f) of board-like or post-like pieces of wood ( 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e, 3 f) arranged directly next to one another, the pieces of wood ( 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e, 3 f) of at least two adjacent layers ( 2 a, 2 b, 2 c, 2 d, 2 e, 2 f) having different directions, the pieces of wood ( 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e, 3 f) having at least partial profiling on the surfaces located inside the laminated wood element, characterized in that the connection of the pieces of wood ( 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e, 3 f) by nails ( 4 ) which penetrate the layers ( 2 a, 2 b, 2 c, 2 d, 2 e, 2 f) of wood ( 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e, 3 f). 2. Schichtholzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung als Anordnung von nebeneinander liegenden Nuten (5) ausgebildet ist, die sich in Längsrichtung erstrecken. 2. Laminated wood element according to claim 1, characterized in that the profiling is designed as an arrangement of adjacent grooves ( 5 ) which extend in the longitudinal direction. 3. Schichtholzelement nach einen der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von Hölzern (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) vorgesehen sind, deren aneinanderliegende Oberflächen Nuten aufweisen, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind. 3. Laminated wood element according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least two adjacent layers ( 2 a, 2 b, 2 c, 2 d, 2 e, 2 f) of wood ( 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, 3 e, 3 f) are provided, the adjacent surfaces of which have grooves which are arranged at an angle to one another. 4. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Nuten (5) Stege (7) vorgesehen sind, deren Breite (b) kleiner ist als die der Nuten (5), wobei die Breite (b) der Stege (7) vorzugsweise zwischen 20% und 80% der Breite (c) der Nuten (5) beträgt. 4. Laminated wood element according to one of claims 2 or 3, characterized in that webs ( 7 ) are provided between the grooves ( 5 ), the width (b) of which is smaller than that of the grooves ( 5 ), the width (b) of the webs ( 7 ) preferably being between 20% and 80% of the width (c) of the grooves ( 5 ). 5. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich des Schichtholzelements frei von Nuten (5) ist. 5. Laminated wood element according to one of claims 2 to 4, characterized in that the edge region of the laminated wood element is free of grooves ( 5 ). 6. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei benachbarte Lagen (2b, 2c, 2d, 2e, 2f) von Hölzern (3b, 3c, 3d, 3e, 3f) vorgesehen sind, deren Längsachsen in einem Winkel zueinander angeordnet sind und deren aneinanderliegende Oberflächen beide profiliert sind. 6. Laminated wood element according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least two adjacent layers ( 2 b, 2 c, 2 d, 2 e, 2 f) of wood ( 3 b, 3 c, 3 d, 3 e, 3 f) are provided, the longitudinal axes of which are arranged at an angle to one another and the adjacent surfaces of which are both profiled. 7. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lage eine nutartige Ausnehmung aufweist, wobei die Ausnehmung vorzugsweise durch Fräsen oder Freistellen von benachbarten Hölzern gebildet ist. 7. Laminated wood element according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one layer has a groove-like recess, wherein the recess is preferably formed by milling or freeing up adjacent pieces of wood. 8. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nägel (4) rasterartig angeordnet sind. 8. Laminated wood element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the nails ( 4 ) are arranged in a grid. 9. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nägel aus Aluminium hergestellt sind. 9. Laminated wood element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the nails are made of aluminum. 10. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nägel aus Kunststoff hergestellt sind. 10. Plywood element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the nails are made of plastic. 11. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nägel in einem spitzen Winkel zu einer Normalen des Schichtholzelements angeordnet sind. 11. Laminated wood element according to one of claims 1 to 10, characterized in that the nails are arranged at an acute angle to a normal of the laminated wood element. 12. Schichtholzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtholzelement (1) mindestens zwei zueinander senkrechte Lagen (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) und mindestens eine zu diesen in einem spitzen Winkel angeordnete Lage (2d) aufweist. 12. Laminated wood element according to one of claims 1 to 11, characterized in that the laminated wood element ( 1 ) has at least two mutually perpendicular layers ( 2 a, 2 b, 2 c, 2 d, 2 e, 2 f) and at least one layer ( 2 d) arranged at an acute angle to these.
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