DE3727240C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Bündeln von Kabelsträngen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Bündeln von KabelsträngenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Bündeln von Kabelsträngen mittels einer
Handhabungseinrichtung.
In der jüngsten Vergangenheit sind die verschiedensten
Ansätze bekannt geworden, Kabelbäume unter Verwendung von
Industrierobotern industriell herzustellen. Unabhängig von
dem jeweils angewendeten Herstellverfahren ist jedoch das
Bündeln der Kabelstränge problematisch geblieben, da keine
der bekannten Bündelungs-Methoden für die automatisierte
Durchführung ohne Einschränkung geeignet ist:
So ist bekannt, die einzelnen Kabelstränge entweder
rein manuell oderr unter Verwendung einer teilautomatisierten
Umwickelungseinrichtung mit einem Textilklebeband zu
umwickeln. Diese Methode ist jedoch kaum für die automatisierte
Bündelung von Kabelsträngen eines auf einem Verlegebrett
aufgespannten Kabelbaums geeignet.
Ferner ist es bekannt, die einzelnen Kabelstränge entweder
wieder rein manuell oder mit einer teilautomatisierten
Abbindepistole mittels Kabelbinder zu bündeln. Die Verwendung
von Kabelbindern bedingt jedoch vergleichsweise komplizierte
Werkzeuge, die entsprechend störanfällig sind,
was insbesondere bei der automatisierten Herstellung nachteilig
ist.
Die dritte bekannte Methode, das Einziehen der Kabel in
Schläuche, die die Kabel zu einem Strang zusammenhalten,
ist noch weniger für die Automatisierung des Bündelungsvorgangs
geeignet.
Aus der DD-PS 1 48 999 ist eine Vorrichtung zum Bündeln von
Kabelsträngen beschrieben, wobei ein schnellhärtender Klebstoff
auf die Kabelstränge aufgebracht wird. Die dafür
dort verwendete zweiteilige Spritzform ist dem Kabelbaumumfang
angepaßt. Das Verfahren zur Bündelung einzelner
Drähte zu einem Kabelbaum nach der genannten Druckschrift
zeichnet sich dadurch aus, daß zur Lagefixierung und
Halterung der einzelnen Drähte um den Kabelbaum an vorgegebenen
Stellen mittels einer Spritzpistole ein Ring aus organischem Kunststoff gespritzt
wird.
Aus dem genannten Dokument ist es allerdings nicht
bekannt, daß eine Klebepistole derart verwendet werden
kann, daß zur Bildung einer schlauchartigen Umhüllung des
Kabelstrangs die Klebepistole während des Austragvorgangs
längs des Kabelstrangs verschoben wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Bündeln von Kabelsträngen mittels
einer Handhabungseinrichtung anzugeben, die eine vollautomatisierte
Durchführung ohne großen Aufwand und ein
wenigstens teilweises Umhüllen des Kabelstrangs mit Klebstoff
ermöglicht, wobei durch das Verfahren eine schlauchartige
Umhüllung des Kabelstrangs erreicht werden soll.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren
Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren zum Bündeln von Kabelsträngen
mittels einer Handhabungseinrichtung, wie eines
Industrieroboters, die eine Klebepistole für den Klebstoff
mit einer Austrageinheit aufweist, die eine Aufnahmeeinheit
für den Kabelstrang mit beweglichen Teilen
aufweist, die im geschlossenen Zustand den Kabelstrang
fest umschließen und über den Umfang des Kabelstrangs
Klebstoff auftragen, den eine Dosiereinheit aus einem
Vorratsbehälter zuführt durch folgende Verfahrensschritte
gekennzeichnet:
Die an der Handhabungseinrichtung, also beispielsweise dem
Industrieroboter, angebrachte Klebepistole wird bei geschlossenem Zustand
ihrer beweglichen Teile zur Bildung
einer schlauchartigen Umhüllung des Kabelstrangs
während des Austragvorgangs längs des
Kabelstrangs verschoben.
Erfindungsgemäß ist auch eine Vorrichtung zum Bündeln von
Kabelsträngen mit einer Handhabungseinrichtung, die eine
Klebepistole für den Klebstoff mit einer Austrageinheit
aufweist, die eine Aufnahmeeinheit mit beweglichen Teilen
für den Kabelstrang aufweist, die im geschlossenen Zustand
den Kabelstrang fest umschließen und über den Umfang des
Kabelstrangs den Klebstoff auftragen, vorgesehen, wobei
die Aufnahmeeinheit aus einem Backengreifer besteht,
dessen Backen Ausnehmungen aufweisen, deren lichte Öffnung
durch Schließen der Backen an den Querschnitt des Kabelstrangs
anpaßbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung haben eine Reihe von Vorteilen:
Viele voll- oder teilautomatisierte Anlagen zur
Herstellung von Kabelbäumen weisen bereits eine Handhabungseinrichtung
und insbesondere einen Industrieroboter
auf, der die Verlegewerkzeuge, Abläng-Einrichtungen
oder dgl. entsprechend dem vorgegebenen Aufbau des Kabelbaums
führt. Diese Handhabungseinrichtung bzw. dieser Industrieroboter
kann auch zum Führen der Klebepistole verwendet
werden. Als Klebepistole kann prinzipiell eine
bereits vorhandene Anlage aus dem Bereich der Klebstofftechnologie
verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist es nun möglich, durch Verschieben der
Klebepistole längs des Kabelstrangs und gleichzeitigen
Austrag des Klebstoffs eine schlauchartige Umhüllung des
Kabelstrangs herzustellen.
Für den vorliegenden Anwendungsfall zum Bündeln von Kabelsträngen
ist es jedoch besonders vorteilhaft, daß eine
Klebepistole verwendet wird, die eine Austrageinheit für
den Klebstoff besitzt, die zwei bewegliche Teile aufweist.
Diese beweglichen Teile können zangenartig geöffnet
und geschlossen werden. Damit kann der Industrieroboter
die Klebepistole mit einer geöffneten Austrageinheit
derart positionieren, daß die beiden beweglichen
Teile den Kabelstrang umgeben. Nach dem Schließen
der Teile umschließen diese den Kabelstrang derart, daß
nicht nur die runde Form des Kabelstrangs beim Klebevorgang
erhalten bleibt, sondern daß darüber hinaus auch
der Klebstoff über dem Umfang des Kabelstrangs in Art
einer schlauchartigen Umhüllung während einer Verschiebung längs des Kabelstranges aufgetragen wird.
Es ist natürlich auch möglich, daß ein punkt- bzw. bereichsförmiger
Auftrag des Klebstoffs nach dem eingangs genannten Stand der Technik und die erfindungsgemäße Herstellung
von Klebeverbindungen mit der schlauchartigen Umhüllung
des Kabelstrangs kombiniert wird. Die Wahl der
einzelnen Bündelungsverfahren ist dabei entsprechend der
Belastung des Kabelbaumes etc. möglich.
In jedem Falle ist es jedoch vorteilhaft, wenn als Klebstoff
ein schnell abbindender Klebstoff, beispielsweise
ein in Anspruch 2 gekennzeichneter Polyamid-Schmelzkleber
verwendet wird, dessen Abbindezeit im Bereich einiger
Sekunden liegt.
Im Rahmen des Grundgedankens, mittels eines Industrieroboters
eine wahlfreie Klebeverbindung von Kabelsträngen
zum Bündeln derselben herzustellen, sind selbstverständlich
die verschiedensten Modifikationen möglich:
So kann als Klebepistole eine handelsübliche Klebepistole
mit einem Schmelzkleber, einer zusätzlichen Kühleinrichtung
etc. verwendet werden. Dabei ist es möglich, den
Klebstoffvorrat in einem an die Klebepistole angeflanschten
Behälter mitzuführen oder den Klebstoff über
flexible Zufuhrleitungen zuzuführen.
Auch ist die Verwendung von schnellabbindenden Zwei- oder
Mehr-Komponentenklebern anstelle von Einkomponenten-Schmelzklebern
möglich.
Die Steuerung der Klebepistole kann durch die Steuerung
des Industrieroboters nach einem vorgegebenen Ablaufprogramm,
aufgrund einer Sensorerkennung des Kabelbaums oder
durch eine eigene der Klebepistole zugeordnete Steuereinheit
erfolgen, die die Klebstoffmenge nach den verschiedenen
vorstehend erläuterten Kriterien steuert.
In der Vorrichtung ist eine Aufnahmeeinheit mit
beweglichen Teilen vorgesehen. Im geöffneten Zustand
erlaubt die Aufnahmeeinheit ein Aufnehmen der Einzelkabel
des Kabelstrangs, anders ausgedrückt, die Aufnahmeeinheit
kann im geöffneten Zustand durch die Handhabungseinrichtung
derart positioniert werden, daß sich die Kabel des
Kabelstrangs in einem "Maul", einer zangenartigen Ausnehmung
oder dergleichen der Aufnahmeeinheit befinden. Nach dem
Überführen der beweglichen Teile der Aufnahmeeinheit
in die geschlossene Stellung hält die Aufnahmeeinheit
den Kabelstrang in einer annähernd runden Form.
Hierdurch ist sichergestellt, daß während des nachfolgenden
Klebevorgang der Kabelstrang nicht durch das Aufbringen
von Klebestoff oder dergleichen "deformiert" wird.
Für das Aufbringen von Klebstoff weist die Aufnahmeeinheit
ein Austragorgan auf, das so ausgebildet ist, daß der
Klebstoff wenigstens auf einen Teil des Umfangs des Kabelstrangs
aufbringbar ist. Das Austragorgan wird von einer
Dosiereinheit für Klebstoff mit einer vorgebbaren Menge
Klebstoff aus einem Vorratsbehälter versorgt, so daß in
Zuordnung zu einem bestimmten Punkt des Kabelstrangs bzw.
des Kabelbaums Klebstoff aufgebracht werden kann, dessen
Menge beispielsweise entsprechend der in diesem Bereich
des Kabelbaums auftretenden Belastung etc. gewählt ist.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung
zum Bündeln von Kabelsträngen ist es möglich, die Einzelkabel
eines Kabelstrangs wenigstens auf einem Teil des
Umfangs mit Klebstoff zu umhüllen, ohne daß die annähernd
runde Form des vorgefertigten Kabelstrangs zerstört wird.
Im Anspruch 4 ist eine besonders einfache Ausbildung der
Aufnahmeeinheit gekennzeichnet. Erfindungsgemäß besteht
die Aufnahmeeinheit bevorzugt aus einem Parallelbackengreifer,
dessen Backen einander übergreifende Elemente
tragen, von denen jedes eine Ausnehmung in Form eines
Dreiecks aufweist, dessen eine Seite senkrecht auf der
Bewegungsrichtung der Backen des Parallelbackengreifers
steht. Durch diese Gestaltung der Greiferbacken ist es
damit möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne
Umrüstaufwand für unterschiedlichste Kabelstrang-Durchmesser
einzusetzen. Darüber hinaus werden durch Schließen
des Parallelbackengreifers auch parallel verlaufende
Einzelleitungen eines Kabelstrangs in eine annähernd runde
Form gebracht.
Im Anspruch 5 ist eine besonders einfache Ausbildung des
Austragorgans gekennzeichnet, durch die gewährleistet
wird, daß sich eine schlauchartige Umhüllung des Kabelstrangs
mit Klebstoff ohne großen Aufwand ergibt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist selbstverständlich
mit den verschiedensten Klebstoffen, Ein- oder Mehrkomponentenklebstoffen
und insbesondere schnellabbindenden
Klebstoffen verwendbar. Besonders vorteilhaft ist jedoch
die Verwendung von Schmelzklebern, da diese im flüssigen
Zustand gleichmäßig verteilt werden und gut in den Kabelstrang
eindringen, so daß sich eine hohe Festigkeit des
Kabelstrangs ergibt.
Bei Verwendung von Schmelzklebern ist es gemäß Anspruch 6
besonders vorteilhaft, wenn in den Backen bzw. den daran
angebrachten klauenartigen Elementen Heizelemente für den
Klebstoff vorgesehen sind, so daß der Klebstoff schnell
aufgeheizt werden kann.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn gemäß Anspruch 7
zusätzlich Kühlrippen vorgesehen sind, die nach dem
Aufheizen des Klebstoffs ein schnelles Abbinden
gewährleisten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bevorzugt in Verbindung
mit einem Industrieroboter eingesetzt werden. Dabei
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verbindung zum
Industrieroboter über einen Werkzeugwechsel-Flansch bzw.
eine Werkzeugwechselvorrichtung erfolgt, die ein Anflanschen
an einen bereits zum Verlegen der Kabel benützten
Industrieroboter ermöglicht. Darüber hinaus ist es bevorzugt,
wenn die Steuerung der einzelnen Funktionen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Steuereinheit des
Industrieroboters erfolgt (Anspruch 7).
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben,
in der zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
und
Fig. 2 einen Schnitt bei A-A in Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, bei dem ein Parallelbackengreifer 1 mit
Backen 11 und 12 vorgesehen ist. An den Backen 11 und 12
ist jeweils ein Element 13 und 14 derart angeordnet, daß
die Elemente 13 und 14 in dem in Fig. 1 dargestellten
geschlossenen Zustand des Parallelbackengreifers einander
"übergreifen". Jedes der Elemente 13 bzw. 14 weist eine
Ausnehmung 15 auf, deren Kontur in der dargestellten Seitenansicht
dreieckig ist.
Damit ist es möglich, die "lichte Fläche" der Ausnehmungen
15 durch entsprechendes Schließen bzw. Öffnen der Backen
11 bzw. 12 des Parallelbackengreifers 1 zu vergrößern oder
zu verkleinern.
In der Innenkontur der Ausnehmungen 15 ist - wie im einzelnen
in Fig. 2 dargestellt ist - eine Nut 16 vorgesehen,
die mit Leitungen 17′ bzw. 17′′ verbunden sind. Die Leitungen
17 sind über ein Dosierventil 18 mit einem nicht dargestellten
Vorratsbehälter für Klebstoff verbunden.
Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Heizelement
19 mit Zuleitungen 20 sowie Kühlrippen 21 und eine
Schnittstelle 22 zur Steuereinheit der Handhabungseinrichtung,
beispielsweise eines Industrieroboters auf, an der
die erfindungsgemäße Vorrichtung angeflanscht ist.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße
Vorrichtung arbeitet für den aus dem genannten
Stand der Technik bekannten
stationären Fall wie folgt:
Die Steuereinheit des Industrieroboters öffnet zunächst
die Backen 11 und 12 des Parallelbackengreifers 1 beispielsweise
über einen nicht dargestellten Pneumatikzylinder.
Damit ist auch das von den Öffnungen 15 gebildete
"Maul" bzw. "Klaue" geöffnet. Anschließend positioniert
der Industrieroboter die Vorrichtung derart, daß sich die
Kabel eines vorverlegten Kabelstrangs im Bereich der Öffnungen
15 befinden. Durch Schließen der Backen 11 und 12
wird die lichte Öffnung der von den Ausnehmungen 15 gebildeten
"Klaue" so weit verringert, bis sich ein annähernd
runder Kabelstrang ergibt.
In diesem Zustand wird über das Dosierventil 18 und die
Leitungen 17 Klebstoff, beispielsweise ein geschmolzener
Schmelzkleber in die Nuten 16 eingespritzt, die sich in
der Innenkontur der Ausnehmungen 15 befinden. Da die Elemente
13 und 14 durch das Heizelement 19 erwärmt sind,
verteilt sich der Schmelzkleber schnell über den Umfang
des in der "Klaue" gehaltenen Kabelstrangs.
Nach dem Einspritzen einer vorgegebenen Menge Klebstoffs,
die von der gewünschten Größe der Umhüllung, der Größe des
Kabelstrangs und der zu erwartenden Belastung des Kabelstrangs
abhängt, wird die Heizung abgeschaltet. Aufgrund
der Kühlrippen 21 bindet der Klebstoff schnell ab, so daß
man in kurzer Zeit einen fest gebündelten Kabelstrang
erhält.
Nach dem Abbinden des Klebstoffs werden die Backen 11 und
12 des Parallelbackengreifers 1 geöffnet, und die erfindungsgemäßen
Vorrichtung an einer anderen Stelle des Kabelstrangs
positioniert bzw. der fertig angebundene Kabelstrang
entnommen.
Vorstehend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels
ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens
beschrieben worden, innerhalb dessen selbstverständlich
die verschiedensten Modifikationen möglich sind:
Beispielsweise ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung
nicht nur in der beschriebenen Betriebsart nach dem eingangs genannten Stand der Technik
zu
betreiben, in der die Vorrichtung stationär gehalten wird,
bis der Klebstoff abgebunden ist, sondern es ist auch
möglich, gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren die Vorrichtung während des Austragens von Klebstoff
kontinuierlich zu verfahren, so daß sich eine
schlauchartige Umhüllung des Kabelstrangs ergibt.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist angedeutet
worden, daß die Steuerung der einzelnen Funktionen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie die Betätigung des
Dosierventils, die Ansteuerung des Heizelements und des
Parallelbackengreifers durch die Steuereinheit des Industrieroboters
erfolgt.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit einer eigenen Steuereinheit,
beispielsweise einer sensorgesteuerten Einrichtung auszustatten,
die das Vorhandensein eines Kabelstrangs erkennt
und entsprechend den Umhüllungs- bzw. Ummantelungs-Vorgang
einleitet und beendet.
Auch kann die Betätigung der einzelnen Elemente nicht nur
pneumatisch - wie in der vorstehenden Beschreibung -,
sondern auch hydraulisch, elektrisch usw. erfolgen.
Ferner ist es auch möglich, den Vorratsbehälter für Klebstoff
nicht nur - wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel -
beabstandet von der erfindungsgemäßen Vorrichtung
anzuordnen und mit flexiblen Leitungen mit der Vorrichtung
zu verbinden, sondern es ist auch möglich, ihn in
die Vorrichtung zu integrieren.
Claims (8)
1. Verfahren zum Bündeln von Kabelsträngen mittels einer
Handhabungseinrichtung, die eine Klebepistole für den
Klebstoff mit einer Austrageinheit aufweist, die eine
Aufnahmeeinheit für den Kabelstrang mit beweglichen
Teilen aufweist, die im geschlossenen Zustand den
Kabelstrang fest umschließen und über den Umfang des
Kabelstrangs Klebstoff auftragen, den eine
Dosiereinheit aus einem Vorratsbehälter zuführt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klebepistole bei geschlossenem Zustand ihrer
beweglichen Teile
zur
Bildung einer schlauchartigen Umhüllung des
Kabelstrangs während des
Austragvorgangs längs des Kabelstrangs verschoben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoff ein schnell
abbindender Klebstoff, beispielsweise ein Polyamid-
Schmelzkleber verwendet wird.
3. Vorrichtung zum Bündeln von Kabelsträngen mit einer
Handhabungseinrichtung, die eine Klebepistole für den
Klebstoff mit einer Austrageinheit aufweist, die eine
Aufnahmeeinheit mit beweglichen Teilen für den
Kabelstrang aufweist, die im geschlossenen Zustand den
Kabelstrang fest umschließen und über den Umfang des
Kabelstrangs den Klebstoff auftragen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinheit aus
einem Backengreifer (1) besteht, dessen Backen (11, 12)
Ausnehmungen (15) aufweisen, deren lichte Öffnung durch
Schließen der Backen an den Querschnitt des Kabelstrangs
anpaßbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Backengreifer ein Parallel
backengreifer ist, dessen Backen einander übergreifende
Elemente (13, 14) tragen, von denen jedes eine
Ausnehmung (15) in Form eines Dreiecks aufweist, dessen
eine Seite senkrecht auf der Bewegungsrichtung der
Backen des Parallelbackengreifers steht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß Nuten (16) in der Innenkontur
der Aussparungen (15) das Austragorgan für den
Klebstoff bilden, und daß die Dosiereinheit (18) den Klebstoff
in die Nuten spritzt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Schmelzklebers
als Klebstoff in den Backen bzw. den daran angebrachten
Elementen Heizelemente (19) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Kühlrippen
(21) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit, die Bewegung
der Backen und/oder die Heizelemente durch die Steuerung
der Handhabungseinrichtung steuerbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873727240 DE3727240C2 (de) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Verfahren und Vorrichtung zum Bündeln von Kabelsträngen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19873727240 DE3727240C2 (de) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Verfahren und Vorrichtung zum Bündeln von Kabelsträngen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3727240A1 DE3727240A1 (de) | 1989-02-23 |
DE3727240C2 true DE3727240C2 (de) | 1997-07-31 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873727240 Expired - Fee Related DE3727240C2 (de) | 1987-08-14 | 1987-08-14 | Verfahren und Vorrichtung zum Bündeln von Kabelsträngen |
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD105376A1 (de) * | 1973-07-13 | 1974-04-12 | ||
DD148999A1 (de) * | 1980-02-01 | 1981-06-17 | Bernd Keller | Verfahren und einrichtung zur buendelung einzelner draehte zu einem kabelbaum |
-
1987
- 1987-08-14 DE DE19873727240 patent/DE3727240C2/de not_active Expired - Fee Related
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