WO2008022763A1 - Kettenspanneinrichtung - Google Patents

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WO2008022763A1
WO2008022763A1 PCT/EP2007/007343 EP2007007343W WO2008022763A1 WO 2008022763 A1 WO2008022763 A1 WO 2008022763A1 EP 2007007343 W EP2007007343 W EP 2007007343W WO 2008022763 A1 WO2008022763 A1 WO 2008022763A1
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spring
hydraulic
clamping
tensioning
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Michael Dietrich
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Terex Gmbh
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/30—Track-tensioning means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
    • B62D55/104—Suspension devices for wheels, rollers, bogies or frames
    • B62D55/112—Suspension devices for wheels, rollers, bogies or frames with fluid springs, e.g. hydraulic pneumatic
    • B62D55/1125—Hydro-pneumatic or pneumatic, e.g. air-cushioned

Definitions

  • the invention relates to a device for tensioning the chains of tracked vehicles, in particular the chains of hydraulic excavators.
  • DE-C 35 07 805 discloses a device for tensioning the chains of tracked vehicles, with a, in a displaceable in the chain center plane bearing Kettenumlenkrad exciting first hydraulic cylinder, which is connected to such a second hydraulic cylinder that a floating piston is arranged with a non-return valve connecting the chamber sides separated from this, which blocks the return flow from the first hydraulic cylinder.
  • the piston is displaceable in the further hydraulic cylinder between the front and rear stops, wherein the displacement corresponds to a volume of the hydraulic fluid, which is required to relieve the previously tensioned chain on the cheapest chain tension.
  • the second hydraulic cylinder is provided in the region of the rear stops with a supply line or for supplying pressure medium and in the region of the front stops with a return line for discharging pressure medium with a pressure corresponding to the chain tension.
  • the supply line is connected to the tank after the piston has moved against the front stop.
  • the aim of the subject invention is to provide a device for tensioning the chains of caterpillars, especially the chains of hydraulic excavators, which allows a compact design, easy to disassemble / assemble and is interchangeable even when the chain is closed.
  • a device for tensioning the chains of caterpillars in particular the chains of hydraulic excavators, including a arranged in the region of a chassis of the tracked vehicle, via a piston rod with a stator in operative connection, forming a clamping cylinder first cylinder and one with the first Cylinder operatively connected, forming a spring cylinder second cylinder, wherein the second cylinder concentrically surrounds the first cylinder to form a double cylinder and each cylinder has its own hydraulic connection, wherein when starting the tracked vehicle, the hydraulic connections of the double cylinder are acted upon by a predeterminable biasing pressure, the Spring cylinder is feasible due to its larger cross-sectional area in its end position with maximum spring travel and the clamping cylinder biases the chain with a force corresponding to
  • a compact and lightweight design is formed, so that the double cylinder can be installed as far as possible away from the dirt-prone diffuser in the respective chassis.
  • a maintenance opening is provided in an advantageous manner, via which the double cylinder can be reached and thus maintained, respectively, is interchangeable.
  • the clamping cylinder can also be operated with grease if necessary. It is also conceivable to use different prestressing pressures for the clamping cylinder and the spring cylinder, in order to be able to cope with different operating conditions.
  • the spring force is independent of the biasing force.
  • the amount of preload force is determined by the diameter of the spring cylinder and the storage design.
  • the double cylinder can be far away from the dirt-prone stator
  • the double cylinder does not take over any lateral forces
  • FIG 1 partial view of an undercarriage of a hydraulic excavator
  • Figure 2 single part representation of a chassis
  • Double cylinder Double cylinder.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an only indicated undercarriage 1 for a not shown on caterpillars movable hydraulic excavator, such as a usable in a mine or the like hydraulic excavator.
  • the undercarriage 1 is provided with trolleys 2, at least including a stator 3 and rollers 4. Only indicated is a device 5 for clamping the chains (caterpillars), not shown here.
  • the upper belt 2 1 On the chassis 2, respectively, the upper belt 2 1 , there is a maintenance opening 2 ", via which the device 5 is accessible.
  • the device 5 is formed according to the invention by a double cylinder, comprising a clamping cylinder 6 designed as a clamping cylinder and concentrically surrounding this, designed as a spring cylinder tube 7 spring cylinder.
  • Clamping cylinder 6 and spring cylinder 7 each have a hydraulic connection (not visible here), via which they are connected to at least one pressure source.
  • the clamping cylinder 6 includes a clamping piston 10, which is in operative connection with a piston rod 11, which is mounted on the guide side in the region of a pivot point 12 provided there. Due to the concentric arrangement of the clamping cylinder 6 and the spring cylinder 7, the clamping cylinder tube 6 simultaneously forms the spring cylinder piston 10 '.
  • Figure 3 shows the double cylinder 5 as a single part. Visible are the clamping cylinder tube 6, the spring cylinder tube 7, the clamping cylinder piston 10, the spring cylinder piston 10 ', the oil chambers 13,14 and the separate hydraulic connections 8,9 for the clamping cylinder 6 and the spring cylinder. 7 Also indicated is the spring travel t of the clamping cylinder tube 6, which - as already mentioned - is formed by the spring-cylinder piston 10 '. The same is at maximum travel t to a stop element 16 at. Only by a symbol of the membrane or bladder 15 is shown.
  • FIG 4 shows only as an exemplary embodiment a conceivable hydraulic circuit diagram for actuating the double cylinder 5.
  • clamping cylinder 6 and spring cylinder 7 are positioned side by side.
  • Recognizable is a pump 17 which conveys hydraulic oil from a tank 18 and transports it via a line 19 in the direction of the two cylinders 6,7.
  • the cylinders 6, 7 are supplied with hydraulic oil by the same pump 17, although two separate circuits are conceivable to achieve all the advantages of the subject invention.
  • the line 19 is divided into two strands 20,21 and the hydraulic oil supplied to the respective hydraulic port 8,9.
  • pressure relief valves 22,23 are installed in each strand 20,21 pressure relief valves 22,23 are installed.
  • check valves 24,25 are provided, which act in this example as automatically actuated hydraulic shut-off valves.
  • On the strand 20 of the already mentioned membrane or bladder 15 is connected.
  • the separate hydraulic connections 8,9 of the clamping 6 and spring cylinder 7 are acted upon by a biasing pressure p ⁇ . Due to the larger cross-sectional area of the spring cylinder tube 7, this inevitably drives with maximum spring travel t in its end position 16.
  • the clamping cylinder 6 biases the chains with a force corresponding to the biasing pressure p ⁇ .
  • the preload pressure p ⁇ must therefore be adapted to the respective device size or chain length, the chain slack and the chain weight.
  • Both cylinders 6, 7, respectively cylinder tubes, are then pressure-moderately separated from one another via the pressure-limiting valves 24, 25 and decoupled from the respective string 20, 21 of the pretensioning pressure p ⁇ .
  • the oil chamber 13 of the clamping cylinder 6 is now completely sealed off, while the oil chamber 14 of the Spring cylinder 7 is connected via the hydraulic port 9 and the strand 20 with the memory 15.
  • the clamping cylinder 6 is used in this operating condition only the static coupling between the clamping piston 10 and spring piston 10 '.
  • the spring cylinder 7 now absorbs all changes in the chain length occurring during operation (eg polygon effects, impacts or the like).
  • the spring force is thus independent of the preload force.
  • the amount of the biasing force is determined by the diameter of the spring cylinder tube 7 and the design of the memory 15.
  • the double cylinder 5 Compared to the prior art is achieved by the use of the double cylinder 5 according to the invention an extremely compact length. Simple disassembly and replacement of the double cylinder 5 can be achieved even with the chain closed by means of the maintenance opening 2 ".
  • the double cylinder 5 is far away from the diffuser-susceptible stator 3 and does not take any lateral forces.
  • the cylinders 6,7 can be operated with different biasing pressures when using separate media circuits.

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Abstract

Einrichtung zum Spannen der Ketten von Raupenfahrzeugen, insbesondere der Ketten von Hydraulikbaggern, beinhaltend einen im Bereich eines Fahrwerks (2) des Kettenfahrzeuges angeordneten, über eine Kolbenstange mit einem Leitrad (3) in Wirkverbindung stehenden, einen Spannzylinder bildenden ersten Zylinder (6) sowie einen mit dem ersten Zylinder in Wirkverbindung stehenden, einen Federzylinder bildenden zweiten Zylinder (7), wobei der zweite Zylinder (7) den ersten Zylinder (6) zur Bildung eines Doppelzylinders konzentrisch umschließt und jeder Zylinder über einen eigenen Hydraulikanschluss verfügt, wobei beim Anlassen des Kettenfahrzeuges die Hydraulikanschlüsse des Doppelzylinders mit einem vorgebbaren Vorspanndruck beaufschlagt werden, der Federzylinder aufgrund seiner größeren Querschnittsfläche in seine Endlage mit maximalem Federweg führbar ist und der Spannzylinder die Kette mit einer Kraft, die dem Vorspanndruck entspricht, vorspannt.

Description

Kettenspanneinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Spannen der Ketten von Raupenfahrzeugen, insbesondere der Ketten von Hydraulikbaggern.
Der DE-C 35 07 805 ist eine Vorrichtung zum Spannen der Ketten von Kettenfahrzeugen zu entnehmen, mit einem das, in einem in der Kettenmittelebene verschieblichen Lager gelagerten, Kettenumlenkrad spannenden ersten Hydrozylinder, der mit einem zweiten Hydrozylinder dergestalt verbunden ist, dass ein schwimmender Kolben mit einem die von diesem getrennten Kammerseiten verbindenden Rückschlagventil, das den Rückfluss von dem ersten Hydrozylinder sperrt, angeordnet ist. Der Kolben ist in dem weiteren Hydrozylinder zwischen vorderen und hinteren Anschlägen verschieblich, wobei der Verschiebeweg einem Volumen der Hydraulikflüssigkeit entspricht, das zur Entlastung der zuvor gespannten Kette auf die günstigste Kettenspannung erforderlich ist. Der zweite Hydrozylinder ist im Bereich der hinteren Anschläge mit einer Zuführungsleitung bzw. zum Zuführen von Druckmittel und im Bereich der vorderen Anschläge mit einer Rückflussleitung zum Abführen von Druckmittel mit einem dem Kettenspanndruck entsprechenden Druck versehen. Die Zuführleitung wird mit dem Tank verbunden, nachdem der Kolben gegen den vorderen Anschlag gefahren ist.
Bei diesem Stand der Technik sind die Hydrozylinder in Linie, d. h. hintereinander, angeordnet, so dass eine verhältnismäßig große Baulänge gegeben ist. Dadurch liegen die Zylinder jedoch sehr nah am Leitrad, sind verschmutzungsanfällig und nur schwer zu warten.
Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, eine Einrichtung zum Spannen der Ketten von Raupenfahrzeugen, insbesondere der Ketten von Hydraulikbaggern bereitzustellen, die eine kompakte Bauweise ermöglicht, einfach demontierbar/montierbar und auch bei geschlossener Kette austauschbar ist. Dieses Ziel wird erreicht durch eine Einrichtung zum Spannen der Ketten von Raupenfahrzeugen, insbesondere der Ketten von Hydraulikbaggern, beinhaltend einen im Bereich eines Fahrwerks des Kettenfahrzeuges angeordneten, über eine Kolbenstange mit einem Leitrad in Wirkverbindung stehenden, einen Spannzylinder bildenden ersten Zylinder sowie einen mit dem ersten Zylinder in Wirkverbindung stehenden, einen Federzylinder bildenden zweiten Zylinder, wobei der zweite Zylinder den ersten Zylinder zur Bildung eines Doppelzylinders konzentrisch umschließt und jeder Zylinder über einen eigenen Hydraulikanschluss verfügt, wobei beim Anlassen des Kettenfahrzeuges die Hydraulikanschlüsse des Doppelzylinders mit einem vorgebbaren Vorspanndruck beaufschlagt werden, der Federzylinder aufgrund seiner größeren Querschnittsfläche in seine Endlage mit maximalem Federweg führbar ist und der Spannzylinder die Kette mit einer Kraft, die dem Vorspanndruck entspricht, vorspannt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Gegenüber dem Stand der Technik wird somit eine kompakte und leichte Bauform gebildet, so dass der Doppelzylinder weitest möglich vom verschmutzungsanfälligen Leitrad entfernt in das jeweilige Fahrwerk eingebaut werden kann. Im oberen Teil des jeweiligen Fahrwerks ist in vorteilhafter Weise eine Wartungsöffnung vorgesehen, über welche der Doppelzylinder erreichbar und somit gewartet werden kann, respektive austauschbar ist.
Im Betriebszustand ist der Federzylinder mit einem Speicher (Membran-, Blasenspeicher oder dergleichen) verbunden, wobei der Ölraum des Spannzylinders in diesem Betriebszustand druckmäßig vollständig abgeschottet ist.
Vorteilhafter Weise kann der Spannzylinder bedarfsweise auch mit Fett betrieben werden. Ebenfalls denkbar ist, für den Spannzylinder und den Federzylinder verschiedene Vorspanndrücke zu verwenden, um somit unterschiedlichen Betriebszuständen gerecht werden zu können.
Die Federkraft ist hierbei unabhängig von der Vorspannkraft. Die Höhe der Vorspannkraft wird durch den Durchmesser des Federzylinders und die Speicherauslegung bestimmt.
Gegenüber dem Stand der Technik ergeben sich folgende Vorteile:
getrennte Einstellbarkeit von Kettenvorspannung und Federkraft bei separaten Medienanschlüssen und getrennter Beaufschlagung der Zylinder
äußerst kompakte Baulänge der Einrichtung und geringes Gewicht
einfache Demontage und Tausch des Doppelzylinders bei geschlossener Kette möglich
der Doppelzylinder kann weit vom verschmutzungsanfälligen Leitrad entfernt sein
Möglichkeit der automatischen Verschleißnachstellung ohne Änderung der Vorspann- und Federkraft
der Doppelzylinder übernimmt keine Querkräfte
Wartung mit Standardwerkzeug möglich.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 Teildarstellung eines Unterwagens eines Hydraulikbaggers Figur 2 Einzelteildarstellung eines Fahrwerks
Figur 3 Einzelteildarstellung des Doppelzylinders
Figur 4 Prinzipieller hydraulischer Schaltplan zur Druckbeaufschlagung des
Doppelzylinders.
Figur 1 zeigt als Prinzipskizze einen nur angedeuteten Unterwagen 1 für einen nicht weiter dargestellten auf Raupen verfahrbaren Hydraulikbagger, beispielsweise einen in einer Mine oder dergleichen einsetzbaren Hydraulikgroßbagger. Der Unterwagen 1 ist mit Fahrwerken 2 versehen, zumindest beinhaltend ein Leitrad 3 sowie Laufrollen 4. Nur angedeutet ist eine Einrichtung 5 zum Spannen der hier nicht dargestellten Ketten (Raupen). Am Fahrwerk 2, respektive dessen Obergurt 21, befindet sich eine Wartungsöffnung 2", über welche die Einrichtung 5 zugänglich ist.
Figur 2 zeigt eine Teilansicht des in Figur 1 dargestellten Fahrwerkes 2. Erkennbar ist das Leitrad 3, die Laufrollen 4 sowie die Einrichtung 5. Die Einrichtung 5 wird erfindungsgemäß gebildet durch einen Doppelzylinder, beinhaltend einen als Spannzylinderrohr 6 ausgebildeten Spannzylinder und einen diesen konzentrisch umgebenden, als Federzylinderrohr 7 ausgebildeten Federzylinder. Spannzylinder 6 und Federzylinder 7 verfügen über jeweils einen Hydraulikanschluss (hier nicht erkennbar), über welchen sie mit mindestens einer Druckquelle verbunden sind. Als Druckmedium soll in beiden Fällen Hydrauliköl zum Einsatz gelangen. Der Spannzylinder 6 beinhaltet einen Spannkolben 10, der mit einer Kolbenstange 11 in Wirkverbindung steht, die leitradseitig im Bereich eines dort vorgesehenen Gelenkpunktes 12 gelagert ist. Infolge der konzentrischen Anordnung des Spannzylinders 6 und des Federzylinders 7 bildet das Spannzylinderrohr 6 gleichzeitig den Federzylinderkolben 10'.
Figur 3 zeigt den Doppelzylinder 5 als Einzelteil. Erkennbar sind das Spannzylinderrohr 6, das Federzylinderrohr 7, der Spannzylinderkolben 10, der Federzylinderkolben 10', die ölräume 13,14 sowie die separaten Hydraulikanschlüsse 8,9 für den Spannzylinder 6 sowie den Federzylinder 7. Angedeutet ist ferner der Federweg t des Spannzylinderrohrs 6, der - wie bereits angesprochen - durch den Federzylinderkolben 10' gebildet ist. Selbiger liegt bei maximalen Federweg t an einem Anschlagelement 16 an. Lediglich durch ein Symbol ist der Membran- oder Blasenspeicher 15 dargestellt.
Figur 4 zeigt lediglich als Ausführungsbeispiel einen denkbaren Hydraulikschaltplan zur Betätigung des Doppelzylinders 5. Aus Gründen der besseren Übersicht sind Spannzylinder 6 und Federzylinder 7 nebeneinander positioniert. Erkennbar ist eine Pumpe 17 die Hydrauliköl aus einem Tank 18 fördert und es über eine Leitung 19 in Richtung der beiden Zylinder 6,7 transportiert. Zur einfacheren Darstellung werden die Zylinder 6,7 von der gleichen Pumpe 17 mit Hydrauliköl versorgt, obwohl zwei separate Kreisläufe denkbar sind, um alle Vorteile des Erfindungsgegenstandes zu erreichen. Die Leitung 19 wird in zwei Stränge 20,21 aufgeteilt und das Hydrauliköl dem jeweiligen Hydraulikanschluss 8,9 zugeführt. Im jeweiligen Strang 20,21 sind Druckbegrenzungsventile 22,23 eingebaut. In gleicher Weise sind Rückschlagventile 24,25 vorgesehen, die in diesem Beispiel als automatisch betätigbare hydraulische Absperrhähne fungieren. An dem Strang 20 ist der bereits angesprochene Membran- oder Blasenspeicher 15 angeschlossen.
Beim Anlassen des Hydraulikbaggers werden die separaten Hydraulikanschlüsse 8,9 des Spann- 6 und Federzylinders 7 mit einem Vorspanndruck pθ beaufschlagt. Aufgrund der größeren Querschnittsfläche des Federzylinderrohres 7 fährt dieses zwangsläufig mit maximalem Federweg t in seine Endlage 16. Der Spannzylinder 6 spannt die Ketten mit einer Kraft, die dem Vorspanndruck pθ entspricht. Der Vorspanndruck pθ muss daher an die jeweilige Gerätegröße bzw. Kettenlänge, den Kettendurchhang und das Kettengewicht angepasst sein.
Beide Zylinder 6,7, respektive Zylinderrohre, werden daraufhin über die Druckbegrenzungsventile 24,25 druckmäßig voneinander getrennt und vom jeweiligen Strang 20,21 des Vorspanndruckes pθ abgekoppelt. Der Ölraum 13 des Spannzylinders 6 ist nunmehr komplett abgeschottet, während der Ölraum 14 des Federzylinders 7 über den Hydraulikanschluss 9 und den Strang 20 mit dem Speicher 15 verbunden ist.
Der Spannzylinder 6 dient in diesem Betriebszustand nur noch der statischen Kopplung zwischen Spannkolben 10 und Federkolben 10'. Der Federzylinder 7 nimmt nun alle im Betrieb auftretenden Änderungen der Kettenlänge auf (z. B. Polygoneffekte, Stöße oder dergleichen).
Die Federkraft ist somit unabhängig von der Vorspannkraft. Die Höhe der Vorspannkraft wird durch den Durchmesser des Federzylinderrohrs 7 und die Auslegung des Speichers 15 bestimmt.
Gegenüber dem Stand der Technik wird durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Doppelzylinders 5 eine äußerst kompakte Baulänge erreicht. Durch die Wartungsöffnung 2" kann eine einfache Demontage und ein Tausch des Doppelzylinders 5 auch bei geschlossener Kette realisiert werden. Der Doppelzylinder 5 ist weit vom verschmutzungsanfälligen Leitrad 3 entfernt und übernimmt keine Querkräfte.
Bedarfsweise können die Zylinder 6,7 bei Einsatz separater Medienkreisläufe mit unterschiedlichen Vorspanndrücken betrieben werden.
Bezugszeichenliste
1 Unterwagen
2 Fahrwerk
2' Obergurt
2" Wartungsöffnung
3 Leitrad
4 Laufrollen
5 Doppelzylinder (Einrichtung)
6 Spannzylinderrohr (Spannzylinder)
7 Federzylinderrohr (Federzylinder)
8 Hydraulikanschluss
9 Hydraulikanschluss
10 Spannkolben
10' Federzylinderkolben A Spannzylinderrohr
11 Kolbenstange
12 Gelenkpunkt
13 ölraum
14 Ölraum
15 Membran- oder Blasenspeicher
16 Anschlagelement
17 Pumpe
18 Tank
19 Leitung
20 Strang
21 Strang
22 Druckbegrenzungsventil
23 Druckbegrenzungsventil
24 Rückschlagventil
25 Rückschlagventil

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zum Spannen der Ketten von Raupenfahrzeugen, insbesondere der Ketten von Hydraulikbaggern, beinhaltend einen im Bereich eines Fahrwerks (2) des Kettenfahrzeuges angeordneten, über eine Kolbenstange (11) mit einem Leitrad (3) in Wirkverbindung stehenden, einen Spannzylinder bildenden ersten Zylinder (6) sowie einen mit dem ersten Zylinder (6) in Wirkverbindung stehenden, einen Federzylinder bildenden zweiten Zylinder (7), wobei der zweite Zylinder (7) den ersten Zylinder (6) zur Bildung eines Doppelzylinders (5) konzentrisch umschließt und jeder Zylinder (6,7) über einen eigenen Hydraulikanschluss (8,9) verfügt, wobei beim Anlassen des Kettenfahrzeuges die Hydraulikanschlüsse (8,9) des Doppelzylinders (5) mit einem vorgebbaren Vorspanndruck (pθ) beaufschlagt werden, der Federzylinder (7) aufgrund seiner größeren Querschnittsfläche in seine Endlage (16) mit maximalem Federweg (t) führbar ist und der Spannzylinder (6) die Kette mit einer Kraft, die dem Vorspanndruck (pθ) entspricht, vorspannt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ölraum (14) des Federzylinders (7) im Betriebszustand des Kettenfahrzeugs mit einem Speicher (15) verbunden und der Ölraum (13) des Spannzylinders (6) in diesem Zustand druckmäßig vollständig abgeschottet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannzylinder (6) mit Fett betreibbar ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der als Spannzylinderrohr ausgebildete Spannzylinder (6) und der als Federzylinderrohr ausgebildete Federzylinder (7) mit unterschiedlichen Vorspanndrücken (pθ) betreibbar sind.
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