JP3089614B2 - 水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置 - Google Patents
水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置Info
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- JP3089614B2 JP3089614B2 JP03089236A JP8923691A JP3089614B2 JP 3089614 B2 JP3089614 B2 JP 3089614B2 JP 03089236 A JP03089236 A JP 03089236A JP 8923691 A JP8923691 A JP 8923691A JP 3089614 B2 JP3089614 B2 JP 3089614B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水平型ストリップ連続
熱処理炉における張力検出方法及び装置に関する。
熱処理炉における張力検出方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水平型ストリップ連続熱処理炉では、ス
トリップを、入側と出側に設けた搬送ロールに懸垂状態
に支持させ、搬送している。このとき、ストリップ張力
の制御は、ストリップの製品品質、或いは炉の安定操業
にとって最も重要な事項であるが、高温という制約条件
の下で十分な測定精度が得られていない。
トリップを、入側と出側に設けた搬送ロールに懸垂状態
に支持させ、搬送している。このとき、ストリップ張力
の制御は、ストリップの製品品質、或いは炉の安定操業
にとって最も重要な事項であるが、高温という制約条件
の下で十分な測定精度が得られていない。
【０００３】従来、ストリップの張力を非接触で検出す
る方法として、特公昭54-27750号公報に記載のものがあ
る。この特公昭54-27750号公報に記載のものは、ストリ
ップの上下に適宜間隔をおいて対向配置した磁気発生装
置を構成要素とする電気的ブリッジの出力電圧から、ス
トリップのカテナリ量を求め、更に、このカテナリ量に
基づいてストリップの張力を求めるものである。
る方法として、特公昭54-27750号公報に記載のものがあ
る。この特公昭54-27750号公報に記載のものは、ストリ
ップの上下に適宜間隔をおいて対向配置した磁気発生装
置を構成要素とする電気的ブリッジの出力電圧から、ス
トリップのカテナリ量を求め、更に、このカテナリ量に
基づいてストリップの張力を求めるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術において、ス
トリップの張力を高精度に検出するためには、カテナリ
量の検出精度を高める必要がある。即ち、連続熱処理炉
のストリップ搬送ロールスパンは、炉内温度分布の均一
化、炉熱損失の低減の要請から 5ｍ以下程度であり、単
位張力が 0.3〜0.7kg/mm2 程度と比較的小さい場合にお
いても、単位張力の変動による搬送ロールスパン中央で
のカテナリ量の変動は小である。
トリップの張力を高精度に検出するためには、カテナリ
量の検出精度を高める必要がある。即ち、連続熱処理炉
のストリップ搬送ロールスパンは、炉内温度分布の均一
化、炉熱損失の低減の要請から 5ｍ以下程度であり、単
位張力が 0.3〜0.7kg/mm2 程度と比較的小さい場合にお
いても、単位張力の変動による搬送ロールスパン中央で
のカテナリ量の変動は小である。
【０００５】これは、以下により説明される通りであ
る。即ち、ストリップ１の搬送ロール２間におけるカテ
ナリ状態は図６に示す如くであるが、搬送ロール２から
ｘの距離におけるカテナリ量δ(x) は近似的に下記(1)
式で表わされる。
る。即ち、ストリップ１の搬送ロール２間におけるカテ
ナリ状態は図６に示す如くであるが、搬送ロール２から
ｘの距離におけるカテナリ量δ(x) は近似的に下記(1)
式で表わされる。
【０００６】
【数１】 カテナリ量が最大となるｘ＝Ｌ／2 でのカテナリ量δ
max は、下記(2) 式で表わされる。
max は、下記(2) 式で表わされる。
【０００７】
【数２】 上記(2) 式をｕt で微分すると、下記(3) 式となる。
【０００８】
【数３】 よって、ストリップデータを例えば、δ＝7650kg/m3 、
Ｌ＝ 5ｍ、Ｕt ＝0.5kg/mm2 の条件下で、変動張力ｄｕ
t ＝ｕt ×0.05＝0.025kg/mm2 に対応する変動カテナリ
量ｄδmax は、ｄδmax ＝2.4mm となる。即ち、単位張
力ｕt ＝0.5kg/mm2 を±0.025kg/mm2 の精度で検出する
ためのカテナリ量検出精度は±2.4mm である。
Ｌ＝ 5ｍ、Ｕt ＝0.5kg/mm2 の条件下で、変動張力ｄｕ
t ＝ｕt ×0.05＝0.025kg/mm2 に対応する変動カテナリ
量ｄδmax は、ｄδmax ＝2.4mm となる。即ち、単位張
力ｕt ＝0.5kg/mm2 を±0.025kg/mm2 の精度で検出する
ためのカテナリ量検出精度は±2.4mm である。
【０００９】然しながら、連続熱処理炉では、搬送ロー
ルの搬送油レベルが、ロール設置精度、炉体の熱膨張、
ロール摩耗等によるロール径変化に起因して変動する。
また、前述の磁気発生装置からなる検出器の設置レベル
も、炉体の熱膨張等に起因して変動する。即ち、連続熱
処理炉では、搬送ロールの搬送油レベルと検出器の設置
レベルのレベル差が経時的に変動するものとなる。
ルの搬送油レベルが、ロール設置精度、炉体の熱膨張、
ロール摩耗等によるロール径変化に起因して変動する。
また、前述の磁気発生装置からなる検出器の設置レベル
も、炉体の熱膨張等に起因して変動する。即ち、連続熱
処理炉では、搬送ロールの搬送油レベルと検出器の設置
レベルのレベル差が経時的に変動するものとなる。
【００１０】然るに、特公昭54-27750号公報に記載の従
来技術は、前後のストリップ搬送ロール間の中央（ｘ＝
Ｌ/2）で、検出器に対するストリップ面高さを測定する
ものである。従って、ストリップの単位張力が同一であ
っても、ストリップ面高さは上述の「搬送ロールと検出
器とのレベル差の変動要因」により変化する。よって、
単位張力検出値は、上述の搬送ロールと検出器とのレベ
ル差の変動要因による誤差を含むこととなり、検出精度
を向上できない。特に、カテナリ量の小さい連続熱処理
炉では、相対的に、搬送ロールと検出器とのレベル差の
変動要因による誤差の影響が大きくなる。
来技術は、前後のストリップ搬送ロール間の中央（ｘ＝
Ｌ/2）で、検出器に対するストリップ面高さを測定する
ものである。従って、ストリップの単位張力が同一であ
っても、ストリップ面高さは上述の「搬送ロールと検出
器とのレベル差の変動要因」により変化する。よって、
単位張力検出値は、上述の搬送ロールと検出器とのレベ
ル差の変動要因による誤差を含むこととなり、検出精度
を向上できない。特に、カテナリ量の小さい連続熱処理
炉では、相対的に、搬送ロールと検出器とのレベル差の
変動要因による誤差の影響が大きくなる。
【００１１】尚、従来、連続熱処理炉におけるストリッ
プのカテナリ量検出方法として、特公昭62-52017号公報
に記載のものがある。この方法は、炉内のストリップ面
上にレーザ光線を照射し、ストリップ面での反射光をイ
メージセンサで受光し、前後のストリップ搬送ロール間
の中央（ｘ＝Ｌ/2）での、基準カテナリ位置からのスト
リップのカテナリ変化量を測定することにより、ストリ
ップのカテナリ量を検出するものである。然しながら、
この方法でも、当該照射−受光器と基準カテナリ位置と
の距離関係は固定されており、結局、照射−受光器とス
トリップの距離を測定することとなり、前述の特公昭54
-27750号公報に記載の従来技術と同様に、搬送ロールと
検出器とのレベル差の変動要因による誤差を含み、検出
精度を向上できない。
プのカテナリ量検出方法として、特公昭62-52017号公報
に記載のものがある。この方法は、炉内のストリップ面
上にレーザ光線を照射し、ストリップ面での反射光をイ
メージセンサで受光し、前後のストリップ搬送ロール間
の中央（ｘ＝Ｌ/2）での、基準カテナリ位置からのスト
リップのカテナリ変化量を測定することにより、ストリ
ップのカテナリ量を検出するものである。然しながら、
この方法でも、当該照射−受光器と基準カテナリ位置と
の距離関係は固定されており、結局、照射−受光器とス
トリップの距離を測定することとなり、前述の特公昭54
-27750号公報に記載の従来技術と同様に、搬送ロールと
検出器とのレベル差の変動要因による誤差を含み、検出
精度を向上できない。
【００１２】本発明は、水平型連続熱処理炉におけるス
トリップの張力をカテナリ量から検出するに際し、カテ
ナリ量が小さくても、また水平パスの支点の高さ変動が
あっても、検出精度を向上することを目的とする。
トリップの張力をカテナリ量から検出するに際し、カテ
ナリ量が小さくても、また水平パスの支点の高さ変動が
あっても、検出精度を向上することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る水平型連続熱処理炉における張力検出方法は、連
続熱処理炉内の水平パスの支点間におけるストリップの
カテナリ量を求め、このカテナリ量からストリップの張
力を検出する方法であって、水平パスの支点部分と隣り
合う支点間のそれぞれに非接触式距離計を配置し、各距
離計が測定した各ストリップ面高さに基づいてストリッ
プのカテナリ量を求めるようにしたものである。
に係る水平型連続熱処理炉における張力検出方法は、連
続熱処理炉内の水平パスの支点間におけるストリップの
カテナリ量を求め、このカテナリ量からストリップの張
力を検出する方法であって、水平パスの支点部分と隣り
合う支点間のそれぞれに非接触式距離計を配置し、各距
離計が測定した各ストリップ面高さに基づいてストリッ
プのカテナリ量を求めるようにしたものである。
【００１４】請求項２に記載の本発明に係る水平型連続
熱処理炉における張力検出装置は、前記非接触式距離計
が、水平パスの前後の両支点部分と支点間の中央部分に
それぞれ対応して配置されるようにしたものである。
熱処理炉における張力検出装置は、前記非接触式距離計
が、水平パスの前後の両支点部分と支点間の中央部分に
それぞれ対応して配置されるようにしたものである。
【００１５】
【作用】請求項１の発明によれば下記の作用がある。
水平パスの支点部分と隣り合う支点間のそれぞれに非
接触式距離計を配置し、各距離計が測定した各ストリッ
プ面高さに基づいてストリップのカテナリ量を求めた。
従って、「ストリップの水平パスの搬送ロール等の支点
と距離計とのレベル差の変動」を加味しながら、ストリ
ップのカテナリ量を求めることとなる。これにより、カ
テナリ量が小さくも、またストリップの水平パスの支点
と距離計とのレベル差が変動しても、ストリップのカテ
ナリ量の検出精度を向上し、ストリップの単位張力を高
精度に検出できる。
水平パスの支点部分と隣り合う支点間のそれぞれに非
接触式距離計を配置し、各距離計が測定した各ストリッ
プ面高さに基づいてストリップのカテナリ量を求めた。
従って、「ストリップの水平パスの搬送ロール等の支点
と距離計とのレベル差の変動」を加味しながら、ストリ
ップのカテナリ量を求めることとなる。これにより、カ
テナリ量が小さくも、またストリップの水平パスの支点
と距離計とのレベル差が変動しても、ストリップのカテ
ナリ量の検出精度を向上し、ストリップの単位張力を高
精度に検出できる。
【００１６】請求項２の発明によれば下記の作用があ
る。 非接触式距離計を水平パスの前後の両支点部分の
それぞれに対応して配置したから、水平パスの隣り合う
支点の搬送レベルを同一レベルに設定することを必要と
せず、ストリップの搬送装置の簡易を図りながらストリ
ップのカテナリ量の検出制度を向上できる。
る。 非接触式距離計を水平パスの前後の両支点部分の
それぞれに対応して配置したから、水平パスの隣り合う
支点の搬送レベルを同一レベルに設定することを必要と
せず、ストリップの搬送装置の簡易を図りながらストリ
ップのカテナリ量の検出制度を向上できる。
【００１７】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を示す炉断面図、
図２は図１の要部模式図、図３は本発明の第２実施例を
示す炉断面図、図４は図３の要部模式図、図５は本発明
の第３実施例を示す炉断面図、図６はストリップのカテ
ナリ状態を示す模式図である。
図２は図１の要部模式図、図３は本発明の第２実施例を
示す炉断面図、図４は図３の要部模式図、図５は本発明
の第３実施例を示す炉断面図、図６はストリップのカテ
ナリ状態を示す模式図である。
【００１８】（第１実施例）（図１、図２参照） 第１実施例では、前後の搬送ロール２間の中央（カテナ
リ量最大の位置ｘ＝Ｌ/2）と、一方の搬送ロール２のそ
れぞれに対する直上部に、レーザ式非接触距離計１１
Ａ、１１Ｂを配置した。
リ量最大の位置ｘ＝Ｌ/2）と、一方の搬送ロール２のそ
れぞれに対する直上部に、レーザ式非接触距離計１１
Ａ、１１Ｂを配置した。
【００１９】図１において、３は連続熱処理炉、４は炉
窓である。各距離計１１Ａ、１１Ｂは炉外に設置し、炉
の天井に設けた炉窓４より金属ストリップ１に向けてレ
ーザ光線を照射し、同炉窓４より反射光を受光する構成
である。
窓である。各距離計１１Ａ、１１Ｂは炉外に設置し、炉
の天井に設けた炉窓４より金属ストリップ１に向けてレ
ーザ光線を照射し、同炉窓４より反射光を受光する構成
である。
【００２０】各距離計１１Ａ、１１Ｂによる金属ストリ
ップ１との距離測定値ｙ1 、ｙ2 は、演算処理表示装置
１２へ伝送され、演算処理される。即ち、演算処理表示
装置１２は、下記(4) 、(5) 式により、各距離計１１
Ａ、１１Ｂが測定した各ストリップ面高さｙ1 、ｙ2 に
基づいて金属ストリップ１のカテナリ量を求め、ひいて
は炉内のストリップ単位張力ｕt を演算し、表示する。
ップ１との距離測定値ｙ1 、ｙ2 は、演算処理表示装置
１２へ伝送され、演算処理される。即ち、演算処理表示
装置１２は、下記(4) 、(5) 式により、各距離計１１
Ａ、１１Ｂが測定した各ストリップ面高さｙ1 、ｙ2 に
基づいて金属ストリップ１のカテナリ量を求め、ひいて
は炉内のストリップ単位張力ｕt を演算し、表示する。
【００２１】
【数４】 尚、この第１実施例において、カテナリ量の演算を行
なうために水平パスの支点となる前後の両搬送ロール２
の搬送油レベルは同一レベルに揃える、各距離計１１
Ａ、１１Ｂの設置レベルも同一レベルに揃える。当然な
がら、各距離計１１Ａ、１１Ｂの架台は堅固で安定した
ものであり、実用的には共通の構造物であると好都合で
ある。
なうために水平パスの支点となる前後の両搬送ロール２
の搬送油レベルは同一レベルに揃える、各距離計１１
Ａ、１１Ｂの設置レベルも同一レベルに揃える。当然な
がら、各距離計１１Ａ、１１Ｂの架台は堅固で安定した
ものであり、実用的には共通の構造物であると好都合で
ある。
【００２２】上記第１実施例によれば、ストリップ１の
水平パスの支点となる搬送ロール２と距離計１１Ａ、１
１Ｂとのレベル差の変動を加味しながら、ストリップ１
のカテナリ量を求めることとなる。これにより、カテナ
リ量が小さくても、また搬送ロール２と距離計１１Ａ、
１１Ｂとのレベル差が変動しても、ストリップ１のカテ
ナリ量の検出精度を向上し、ストリップ１の単位張力を
高精度で検出できる。
水平パスの支点となる搬送ロール２と距離計１１Ａ、１
１Ｂとのレベル差の変動を加味しながら、ストリップ１
のカテナリ量を求めることとなる。これにより、カテナ
リ量が小さくても、また搬送ロール２と距離計１１Ａ、
１１Ｂとのレベル差が変動しても、ストリップ１のカテ
ナリ量の検出精度を向上し、ストリップ１の単位張力を
高精度で検出できる。
【００２３】（第２実施例）（図３、図４参照） 第２実施例では、前後の搬送ロール２間の中央（カテナ
リ量最大の位置ｘ＝Ｌ/2）と、前後両方の搬送ロール２
のそれぞれに対する直上部に、レーザ式非接触距離計１
１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを配置した。
リ量最大の位置ｘ＝Ｌ/2）と、前後両方の搬送ロール２
のそれぞれに対する直上部に、レーザ式非接触距離計１
１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを配置した。
【００２４】図３において、３は連続熱処理炉、４は炉
窓である。各距離計１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは炉外に設
置し、炉の天井に設けた炉窓４よりストリップ１に向け
てレーザ光線を照射し、同炉窓４より反射光を受光する
構成である。
窓である。各距離計１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは炉外に設
置し、炉の天井に設けた炉窓４よりストリップ１に向け
てレーザ光線を照射し、同炉窓４より反射光を受光する
構成である。
【００２５】各距離計１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃによる金
属ストリップ１との距離測定値ｙ1、ｙ2 、ｙ3 は、演
算処理表示装置１２へ伝送され、演算処理される。即
ち、演算処理表示装置１２は、下記(6)〜(10)式によ
り、各距離計１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが測定した各スト
リップ面高さｙ1 、ｙ2 、ｙ3 に基づいてストリップ１
のカテナリ量を求め、ひいては炉内のストリップ単位張
力ｕt を演算し、表示する。図４の搬送ロール配置（前
後ロールの搬送油レベル差ｈ）において、左側搬送ロー
ル２からｘの距離におけるストリップ１のカテナリ量δ
(x) は近似的に下記(6) 式で表わされる。
属ストリップ１との距離測定値ｙ1、ｙ2 、ｙ3 は、演
算処理表示装置１２へ伝送され、演算処理される。即
ち、演算処理表示装置１２は、下記(6)〜(10)式によ
り、各距離計１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが測定した各スト
リップ面高さｙ1 、ｙ2 、ｙ3 に基づいてストリップ１
のカテナリ量を求め、ひいては炉内のストリップ単位張
力ｕt を演算し、表示する。図４の搬送ロール配置（前
後ロールの搬送油レベル差ｈ）において、左側搬送ロー
ル２からｘの距離におけるストリップ１のカテナリ量δ
(x) は近似的に下記(6) 式で表わされる。
【００２６】
【数５】 よって、前後の搬送ロール２間の中央（ｘ＝Ｌ/2）で
は、下記(7) 〜(10)式が成立する。
は、下記(7) 〜(10)式が成立する。
【００２７】
【数６】 従って、
【００２８】
【数７】 尚、この第２実施例では、各距離計１１Ａ、１１Ｂ、１
１Ｃの設置レベルを同一レベルに揃える。但し、この第
２実施例は、水平パスの支点となる各搬送ロール２の搬
送油レベルは同一レベルであることを要しない。
１Ｃの設置レベルを同一レベルに揃える。但し、この第
２実施例は、水平パスの支点となる各搬送ロール２の搬
送油レベルは同一レベルであることを要しない。
【００２９】（第３実施例）（図５参照） 第３実施例は、プレッシャーパッド型フロータ搬送式連
続熱処理炉に本発明を適用したものであり、実質的に第
２実施例と同様である。尚、図５において、２１はフロ
ータノズル、２２はフロータファン、２３、２４はフロ
ータ循環ダクトである。
続熱処理炉に本発明を適用したものであり、実質的に第
２実施例と同様である。尚、図５において、２１はフロ
ータノズル、２２はフロータファン、２３、２４はフロ
ータ循環ダクトである。
【００３０】以上の第１〜第３実施例によれば、連続熱
処理炉において、ストリップの炉内単位張力を非接触に
て高精度で検出することができ、この検出結果をライン
の張力制御システムにフィードバックすることで、スト
リップの炉内張力を精度良く制御することが可能とな
る。
処理炉において、ストリップの炉内単位張力を非接触に
て高精度で検出することができ、この検出結果をライン
の張力制御システムにフィードバックすることで、スト
リップの炉内張力を精度良く制御することが可能とな
る。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、水平型連
続熱処理炉におけるストリップの張力をカテナリ量から
検出するに際し、カテナリ量が小さくても、また水平パ
スの支点の高さ変動があっても、検出精度を向上するこ
とができる。
続熱処理炉におけるストリップの張力をカテナリ量から
検出するに際し、カテナリ量が小さくても、また水平パ
スの支点の高さ変動があっても、検出精度を向上するこ
とができる。
【図１】図１は本発明の第１実施例を示す炉断面図であ
る。
る。
【図２】図２は図１の要部模式図である。
【図３】図３は本発明の第２実施例を示す炉断面図であ
る。
る。
【図４】図４は図３の要部模式図である。
【図５】図５は本発明の第３実施例を示す炉断面図であ
る。
る。
【図６】図６はストリップのカテナリ状態を示す模式図
である。
である。
１ ストリップ ２ 搬送ロール（支点） ３ 連続熱処理炉 １１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ 非接触距離計 １２ 演算処理表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−21781（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−240133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−96229（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−174925（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−84724（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−65029（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−305750（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 5/04 C21D 9/56
Claims (2)
- 【請求項１】 連続熱処理炉内の水平パスの支点間にお
けるストリップのカテナリ量を求め、このカテナリ量か
らストリップの張力を検出する方法であって、水平パス
の支点部分と隣り合う支点間のそれぞれに非接触式距離
計を配置し、各距離計が測定した各ストリップ面高さに
基づいてストリップのカテナリ量を求めることを特徴と
する水平型ストリップ連続熱処理炉における張力検出方
法。 - 【請求項２】 前記非接触式距離計は、水平パスの前後
の両支点部分と支点間の中央部分にそれぞれ対応して配
置される請求項１記載の水平型ストリップ連続熱処理炉
における張力検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03089236A JP3089614B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03089236A JP3089614B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301730A JPH04301730A (ja) | 1992-10-26 |
| JP3089614B2 true JP3089614B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=13965113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03089236A Expired - Fee Related JP3089614B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水平型連続熱処理炉における張力検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089614B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6700629B2 (ja) * | 2017-11-16 | 2020-05-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 帯状基材の非接触搬送装置における蛇行矯正方法およびその装置 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP03089236A patent/JP3089614B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04301730A (ja) | 1992-10-26 |
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