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Laminoir pour disques de roues.
La présente invention se rapporte à un laminoir pour disques de roues et elle trouvera son application principalement pour la fabrioation de corps relativement grands de roues den- tées. Il n'est pas possible sans difficulté de se servir à cet effet des laminoirs connus pour disques de roues car suivant l'expérience, les accumulations non uniformes de matière, iné- vitables lors du laminage, et qui se présentent en particulier vers la fin de l'opération de laminage ont pour conséquence une déformation du corps de roue analogues à un bord de chapeau.
L'amplitude de ce phénomène croit naturellement avec la gran- deur de la pièce traitée. Pour cette raon, et pour d'autres
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encore on en est resté principalement en pratique aux roues en acier coulé avec un bandage rapporté en acier forgé. Bien que l'expérienoe ait enseigné que le gauchissement de la ma- tière soit en corrélation aveo la position de l'axe de rotation de la pièce par rapport au plan des cylindres de travail, et que suivant sens de rotation de la pièce, son axe de rotation doit se trouver au-dessus ou en-dessous du plaides cylindres de travail, on n'a trouvé aucun moyen d'adapter en tenant oomp- te de cette nécessité, la position de l'axe de la pièce aux conditions qui diffèrent à chaque instant.
Suivant la présente invention, ce résultat est obtenu essentiellement par le fait que la broche de rotation de la pièce traitée repose dans des fentes de guidage inclinées en montant ou en descendant par rapport au plan des cylindres de travail, et que les chevalets présentant ces fentes sont régla- bles pour ce qui concerne leur position en hauteur. Avec la variation de la distance de l'axe de rotation de la pièce trai- tée par rapport aux cylindres de travail se modifie également la position en hauteur de cet axe, et l'on peut mentionner comme connue lamesure consistant, dans la fabrioation de disques de roues sans couronne épaissie, à placer l'axe de la pièce de tel- le façon que cet axe peut se'rapprocher du plan de laminage des cylindres coniques.
Pour pouvoir faire varier également l'incli- naison de la fente de guidage, chacun des blocs est en outre, suivant la présente invention, réglable à une extrémité pour ce qui concerne sa position en hauteur.
Le dessin représente schématiquement une forme de réali- sation possible de l'invention.
La figure 1 montre la pièce traitée à l'état brut.
La figure II montre en ooupe horizontale le laminoir pour disques de roues établi suivant la présente invention.
La figure 111 est une'vue de côté.
La figure IV représenté un détail.
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Suivant le poids du corps de roue dentée à fabriquer, on sépare d'une manière connue d'un bloc d'acier rond ou poly- gonale assez long, coulé en coquille, un morceau de longueur suffisante ou bien on coule un bloo séparé de forme appropriée et du poids nécessaire. Ce bloc est chauffé et est amené, sous un marteau ou une presse, sous la forme approximative de la fi- gure 1; en même temps le trou pour le forage ultérieur de l'axe 'est pratiqué au milieu, par battage ou compression.
Ce corps de départ est encore ohauffé au four ou bien parvient directe- ment avec la chaleur de la presse dans le laminoir à disques de roue;suivant les figures II et III, où il est laminé complè- tement sous la forme désirée,
Le laminoir à disques de roues suivant la présente in- vention s'appuie, comme on l'a déjà mentionné, sur les laminoirs connus pour disques de roues qui servent au laminage de roues de véhicules de chemins de fer et de tramways.
Ces machines ont toutefois sans exception des inconvénients essentiels qui pro- voquent une détérioration fréquente (produotion de rebut) des roues pendant l'opération de laminage et qui ont pour effet avant tout qu'on ne peut laminer des roues plus grandes que les roues usuelles du wagon sans un déohet plus ou moins considé- r able. C'est ainsi qu'il est connu que les disques de roues de wagons se gauohissent très fréquemment en bord'de ohapeau et deviennent ainsi inutilisables. La cause en est seulement dans l'allongement relativement inégal de la roue lors du laminage.
Un allongement proportionnel ne pourrait être produit, et enco- re imparfaitement, que s'il était possible de faire les rou- leaux de laminage actionnés coniques 2,2 avec une longueur telle et aveo une oonioité correspondante pour chaque diamètre de roue, qu'ils remplissent complètement toute la distance de la roue I terminée entre le moyeu et la couronne' intérieure de la roue.
Or, les rouleaux de laminage doivent être maintenue re- lativement courts vu que la pièce comprimée dont on part, figure 1, présente un diamètre relativement petit par rapport à la roue
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terminée l, figures II et III, et que le bourrelet de la péri- phérie, à partir duquel doit être formée la oouronne de roue plus large, ne peut pas être touché par les rouleaux coniques de laminage. Lors du commencement de l'opération de laminage, ne on/peut par conséquent laminer qu'à proximité du moyeu, et oeoi ne peut pas se faire d'une façon trop intensive, car sinon on , étend trop fortement à l'endroit du moyeu, vu que le bourrelet ne participe pas suffisamment à cette extension, et la roue se gauohit en forme de plateau ou d'écuelle et est perdue.
En bas d'emploi des laminoirs oonnus pour disques de roues, la pièce oomprimée doit donc reoevoir une compression préalable à l'en- droit du moyeu dans une certaine mesure préoise pour que les rouleaux de laminage n'aient plus en cet endroit qu'à égaliser et non pas à allonger.
A la fin de l'opération de laminage, où le disque I à laminer est saisi par les rouleaux de laminage ooniques aotion-. nés 2,2 seulement à proximité de la oouronne de roue et à la surface interne de la couronne de roue, l'allongement se fait normalement entre ces derniers, le rouleau de contre-pression déplaçable 3 et les rouleaux de laminage non actionnés 4,4, de position réglable l'un par rapport à l'autre vers le milieu du laminoir, figure III, pour la formation des facés latérales de la oouronne de roue L'allongement se fait donc seulement ici tandis que la partie d'âme entre les rouleaux de laminage 2,2 et le moyeu n'est pas en général étendue de façon proportion- née.
L'allongement à la périphérie est relativement plus grand que plus vers le moyeu dans l'âme. La couronne de roue est ain- si forcée de se mettre, si on la considère perpendiculairement au trou, suivant une ligne courbe; la roue se gauohit en forme de bord-de chapeau, comme on l'a mentionné plus haut.
Ces difficultés inhérentes aux laminoirs oonnus pour disques de roues sont connues et il est en outre connu que mal- gré cela une pièce convenablement traitée à la presse au préala. ble est allongée proportionnellement à oertains/endroits et
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reste droite lorsqu'on place le tourillon de guidage de la roue à laminer plus bas, pour le sens de rotation de la flèche 5, figure III, une certaine quantité que le plan dans lequel les rouleaux de laminage 2,2 agissent sur la pièce comprimée, pourvu que cette quantité soit choisie convenablement.
La longueur dont la roue à laminer doit être placée plus. bas que les rouleaux de'laminage a été trouvée, pour les roues normales de chemin de fer, d'environ 20..25 mm et par conséquent tous les laminoirs connus pour disques de roues sont pourvue des deux ôôtés de la roue à laminer d'un disposi- tif de guidage pour la broche 6, figures II, et III, ou de deux pièces d'appui 7,7 qui consistent en une fente fixe horizontal e située plus bas que les rouleaux 2,2 de la quantité mentionnée.
En cas de sens inverse de rotation'de la roue à laminer la fente de, guidage doit être plus haute, de la même quantité, que les rouleaux de laminage actionnés.'
L'expérience a maintenant enseigné toutefois que lors- qu'on doit laminer une roue un peu plus grande que la roue nor- male de chemin de fer, la forme de bord de chapeau apparaît im- médiatement de nouveau. Le guidage a dû alors être placé encore plus bas.
On se tire donc d'attiré par le fait que les pièces de guidage 7,7 sont forées exoentriquement et qu'on obtient uné po- sition plus ou moins élevée suivant la position dans laquelle elles sont montées sur les tourillons de la broche de guidage 6, ou bien par le fait que les chevalets de guidage fixes oompor.. tant les fentes horizontales sont munis de prime abord de cou- ches inférieures appropriées qui, lorsqu'elles sont enlevées, permettent d'abaisser les guidages. Malgré la position en hau- teur normalement correote des fentes de guidage il y a toutefois toujours une certaine quantité de roues mal laminées par forma- tion de bords de chapeau, lorsqu'elles ont été comprimées un peu autrement que les autres au préalable, sans que le lamineur puis se rien y changer.
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Dans le laminoir pour disques de roues suivant la présente invention, tous ces inconvénients sont évités par le fait que les fentes de guidage pour la broche de rotation de la roue à laminer sont disposées dans une position oblique, de telle manière qu'à partir d'une position correspondant au plus grand diamètre de la roue, en-dessous ou au-dessus du plan dans lequel les rouleaux de laminage actionnés agissent, suivant le sens de rotation de la roue à laminer, elles vont en s'élevant ou en s'abaissant dans la direotion de ce plan.
De 'ce fait, la-distance verticale de la broche de rotation placée dans les fentes de guidage et appartenant à la roue à laminer, par rapport au plan, est mise d'elle-même sous la dépendance du diamètre de la roue; plus la roue est grande, plus la broche de rotation se trouve en-dessous ou au-dessus du plan mentionné, et plus la roue est petite, plus devient petit l'éoart par rapport au plan. Le laminoir devient ainsi un appareil à l'aide duquel on peut laminer avec la plus grande perfection aussi bien les roues ordinaires de wagons de chemin de fer que des corps de roues dentées ayant jusque 2000 mm et plus de diamètre.
Dans l'exemple de réalisation représenté, les fentes de guidage 8,8 sont disposées dans des chevalets 9,9 qui sont supportés par deux appuis 10,10 et 11,11. En concordance avec le sens de rotation de la pièce, indiqué par la flèche 5, lors du laminage, l'inclinaison des fentes de guidage 8 est choisie de telle façon qu'à partir d'une certaine position inférieure les fentes s'élèvent petit à petit vers le plan dans lequel les rouleaux de laminage actionnés 2,2 agissent sur la pièce.
Les appuis 11 et 10 sont déplaçables à volonté et simultané- ment dans le sens vertical, de sorte que de cette manière la position, en hauteur des fentes de guidage 8,8 ou bien celle de la roue 1 à laminer peut être déplacée à volonté par rap- port aux rouleaux de laminage coniques 2,2 qui sont fixes
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dans le sens vertical, et les fentes peuvent être immobilisées dans chaque position donnée. Ce déplacement peut aussi se fai- re pendant l'opération de laminage, de sorte qu'on peut éviter complètement le déchet dans les roues.
Si l'on constate en ef- fet que malgré un réglage qui'semblait correct des fentes pour une certaine forme de pièce 'traité à la presse au préalable, figure I, une autre pièce arrive un peu différente, et si l'on constate que lors du laminage, dans la période finale, la piè- oe a la tendance, sur la couronne de la roue, de devenir cour- be en forme de bord de chapeau, il suffit de placer plus bas d'une quantité appropriée le cops de la roue au moyen du dis- positif réglable, après quoi la couronne de la roue s'étire immédiatement de nouveau dans le plan vertioal et l'on évite la mise au rebut.
La nouvelle disposition oblique déorite pour les fentes de guidage permet avant tout de laminer de façon sûre et avan- tageuse, outre des disques de roues pour wagons de chemin de fer, des corps de roue plus grands ayant jusque 2000 mm et plus de diamètre, par le fait qu'au commencement de l'opération de laminage, lorsque la roue est encore relativement petite, le centre se trouve assez haut dans une position correspondante, tandis que lorsque la roue devient plus grande le centre se place d'autant plus bas. Par ce fait seul on obtient, et cela même pour des roues plus grandes que celles qui pouvaient être fabriquées jusqu'à présent dans les laminoirs pour disques de roue, un allongement proportionnel et une conservation de la' position plane des roues, ce qui pourrait d'ailleurs aussi être démontré théoriquement.
Le dispositif de déplacement, qui ne constitue qu'un exemple, comprend les quatre appuis 10,10 et II,II qui, sont guidés dans le bâti 12. A la partie inférieure ces appuis sont reliés à des coulisses 13 auxquelles correspondent deux axes à exoentriques 14 montés fixes, avec chacun eux tourillons
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excentriques, de manière qu'un des axes à excentriques agisse sur les appuis 10,10 et l'autre sur les appuis 11,11. Les deux axes à excentriques sont accouplés par des roues de vis sans fin 15,15 et des vis sans fin 16 de façon qu'au moyen d'une manivelle à main 19, des rou,es 18 et d'un arbre 17, le dépla- cement des chevalets 9,9 avec les fentes de guidage 8,8 puisse se faire à tous moments, même pendant le laminage.
A la place de la commande à la main on peut disposer également une commande électrique. A la place du mouvement du dispositif de mouvement déorit pour le déplacement des fentes de guidage, on peut choisir également un mécanisme à levier avec une commande hydraulique, électrique,à l'air comprimé ou à la main.
On a prévu que non seulement les fentes de guidage 8,8 peuvent être déplacées verticalement dans une position oblique fixe déterminée, mais aussi que la position oblique même peut être modifiée comme c'est nécessaire pour les différents tra- vaux de laminage, par exemple lors du laminage de disques de turbine. Cette possibilité est obtenue dans le présent exemple par le fait qu'on monte folle sur l'axe à excentriques l'une des roues 15 à vis sans fin et qu'on l'immobilise par une se- conde roue calée 20 de vis sans fin, avec vis sans fin 21.
Moyennant une rotation de cette vis sans fin, les deux axes à excentriques 14,14 peuvent être déplacés l'un par rapport à l'autre, ce qui modifie la position oblique des fentes de gui- dage.
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Rolling mill for wheel discs.
The present invention relates to a rolling mill for wheel discs and will find its application mainly for the manufacture of relatively large sprocket bodies. It is not possible without difficulty to use the known rolling mills for wheel discs for this purpose because, according to experience, the non-uniform accumulations of material, inevitable during rolling, and which occur in particular towards the end. of the rolling operation result in a deformation of the wheel body similar to a cap edge.
The amplitude of this phenomenon naturally increases with the size of the part treated. For this raon, and for others
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still, in practice, we have remained mainly with cast steel wheels with an added tire made of forged steel. Although experience has taught that the warping of the material is correlated with the position of the axis of rotation of the part in relation to the plane of the work rolls, and that depending on the direction of rotation of the part, its axis of rotation must be above or below the working cylinders, no way has been found to adapt, taking into account this necessity, the position of the axis of the workpiece to the conditions which are different at every moment.
According to the present invention, this result is obtained essentially by the fact that the spindle for rotating the workpiece rests in guide slots inclined up or down with respect to the plane of the working rolls, and that the trestles having these slots are adjustable with regard to their height position. With the variation of the distance of the axis of rotation of the workpiece relative to the working rolls, the height position of this axis also changes, and it is possible to mention as known the consistent measurement, in the manufacture of wheel discs without thickened crown, to place the axis of the part in such a way that this axis can approach the rolling plane of the conical rolls.
In order to be able to vary the inclination of the guide slot as well, each of the blocks is further, according to the present invention, adjustable at one end as regards its height position.
The drawing schematically shows one possible embodiment of the invention.
Figure 1 shows the treated part in the raw state.
Figure II shows in horizontal view the rolling mill for wheel discs established according to the present invention.
Figure 111 is a side view.
Figure IV shows a detail.
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Depending on the weight of the toothed wheel body to be manufactured, a piece of sufficient length is separated in a known manner from a fairly long round or polygonal steel block, cast in a shell, or else a separate bloo is cast. appropriate shape and weight. This block is heated and is fed, under a hammer or a press, in the approximate form of Figure 1; at the same time the hole for the subsequent drilling of the axis' is made in the middle, by ramming or compression.
This starting body is still heated in the oven or passes directly with the heat of the press into the wheel disc rolling mill; according to Figures II and III, where it is rolled completely in the desired shape,
The wheel disc rolling mill according to the present invention is based, as already mentioned, on known rolling mills for wheel discs which are used for rolling wheels of railway vehicles and tramways.
However, without exception, these machines have essential drawbacks which cause frequent deterioration (waste production) of the wheels during the rolling operation and which have the main effect of which is that wheels larger than the usual wheels cannot be rolled. of the wagon without a more or less considerable deohet. Thus it is known that the wheel discs of wagons very frequently warp at the edge of the hat and thus become unusable. The cause is only in the relatively uneven elongation of the wheel during rolling.
Proportional elongation could only be produced, and even imperfectly, if it was possible to make the actuated rolling rollers 2,2 tapered with such a length and with a corresponding oonioity for each wheel diameter, that they completely fill the entire distance of the completed wheel I between the hub and the inner ring of the wheel.
However, the rolling rolls must be kept relatively short since the compressed part from which we start, Figure 1, has a relatively small diameter compared to the wheel.
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Completed 1, Figures II and III, and that the peripheral bead, from which the wider wheel crown is to be formed, cannot be touched by the tapered rolling rollers. At the start of the rolling operation, therefore, it is / can only be rolled near the hub, and this cannot be done too intensively, because otherwise it will spread too strongly at the location of the hub. hub, since the bead does not participate sufficiently in this extension, and the wheel warps into the shape of a plate or bowl and is lost.
At the bottom of the use of known rolling mills for wheel discs, the compressed part must therefore receive a prior compression at the location of the hub to a certain extent so that the rolling rolls no longer have in this location except to equalize and not to lengthen.
At the end of the rolling operation, where the disc I to be rolled is gripped by the aotion- oonic rolling rolls. Born 2.2 only near the wheel crown and at the inner surface of the wheel crown, the elongation normally occurs between these, the movable counter-pressure roller 3 and the non-actuated rolling rollers 4, 4, of adjustable position with respect to each other towards the middle of the rolling mill, FIG. III, for the formation of the side faces of the wheel crown. The elongation therefore takes place only here while the part of the web between the rolling rolls 2,2 and the hub are generally not proportionately extended.
The elongation at the periphery is relatively greater than further towards the hub in the web. The crown of the wheel is thus forced to position itself, if we consider it perpendicular to the hole, along a curved line; the wheel warps in the shape of a hat-brim, as mentioned above.
These difficulties inherent in known rolling mills for wheel discs are known and it is further known that despite this a properly press-treated part beforehand. ble is proportionally elongated in some / places and
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remains straight when placing the guide pin of the rolling wheel lower, for the direction of rotation of the arrow 5, figure III, a certain amount than the plane in which the rolling rollers 2,2 act on the workpiece compressed, provided that this quantity is suitably chosen.
The length of which the rolling wheel is to be placed longer. low that the rolling rollers have been found, for normal railway wheels, to be about 20..25 mm and therefore all known rolling mills for wheel discs are provided with both sides of the rolling wheel with a guide device for the spindle 6, Figures II, and III, or two supporting pieces 7,7 which consist of a horizontal fixed slot e located lower than the rollers 2,2 by the mentioned quantity.
In case of reverse direction of rotation of the rolling wheel, the guide slot must be higher, by the same amount, than the actuated rolling rollers.
Experience has now taught, however, that when a wheel is to be rolled a little larger than the normal railroad wheel, the cap-brim shape immediately reappears. The guide then had to be placed even lower.
We are therefore attracted by the fact that the guide pieces 7,7 are drilled exoentrically and that a higher or lower position is obtained depending on the position in which they are mounted on the journals of the guide pin. 6, or by the fact that the fixed guide brackets oompor .. as well as the horizontal slots are initially provided with suitable lower layers which, when removed, allow the guides to be lowered. Despite the normally corresponding height position of the guide slots, however, there is still a certain amount of poorly rolled wheels due to the formation of cap edges, when they have been compressed a little differently than the others beforehand, without as the laminator then change nothing.
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In the rolling mill for wheel discs according to the present invention, all these drawbacks are avoided by the fact that the guide slots for the rotating spindle of the rolling wheel are arranged in an oblique position, so that from 'a position corresponding to the largest diameter of the wheel, below or above the plane in which the actuated rolling rollers act, depending on the direction of rotation of the rolling wheel, they go up or down 'lowering in the sense of this plan.
As a result, the vertical distance of the rotation spindle placed in the guide slots and belonging to the wheel to be rolled, with respect to the plane, is itself made dependent on the diameter of the wheel; the larger the wheel, the more the spindle of rotation is below or above the mentioned plane, and the smaller the wheel, the smaller the deviation from the plane becomes. The rolling mill thus becomes an apparatus with the help of which it is possible to roll with the greatest perfection both ordinary wheels of railway wagons as well as bodies of toothed wheels with a diameter of up to 2000 mm and more.
In the exemplary embodiment shown, the guide slots 8,8 are arranged in brackets 9,9 which are supported by two supports 10,10 and 11,11. In accordance with the direction of rotation of the workpiece, indicated by arrow 5, during rolling, the inclination of the guide slots 8 is chosen so that from a certain lower position the slots rise small. gradually towards the plane in which the actuated rolling rollers 2,2 act on the workpiece.
The supports 11 and 10 can be moved at will and simultaneously in the vertical direction, so that in this way the position, in height of the guide slots 8, 8 or that of the wheel 1 to be rolled can be moved at will. compared to the tapered rolling rolls 2,2 which are fixed
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vertically, and the slots can be locked in any given position. This movement can also take place during the rolling operation, so that the waste in the wheels can be completely avoided.
If we see that despite a seemingly correct adjustment of the slots for a certain shape of part which has been pre-pressed, figure I, another part arrives a little different, and if we observe that during rolling, in the final period, the part has the tendency, on the crown of the wheel, to become curved in the form of a cap edge, it is sufficient to place a suitable amount lower the cops of the wheel by means of the adjustable device, after which the crown of the wheel immediately stretches again in the vertical plane and scrapping is avoided.
The new oblique arrangement deorite for the guide slots above all makes it possible to laminate in a safe and advantageous manner, in addition to wheel discs for railway wagons, larger wheel bodies up to 2000 mm and more in diameter, by the fact that at the beginning of the rolling operation, when the wheel is still relatively small, the center is high enough in a corresponding position, while when the wheel becomes larger the center is placed even lower . By this fact alone we obtain, and this even for wheels larger than those which could be manufactured until now in rolling mills for wheel discs, a proportional elongation and a conservation of the 'flat position of the wheels, which could moreover also be demonstrated theoretically.
The displacement device, which is only one example, comprises the four supports 10, 10 and II, II which are guided in the frame 12. At the lower part these supports are connected to slides 13 to which correspond two axes to exoentrics 14 fixed mounted, each with their own journals
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eccentric, so that one of the eccentric axes acts on the supports 10,10 and the other on the supports 11,11. The two eccentric axles are coupled by worm wheels 15,15 and worm screws 16 so that by means of a hand crank 19, wheels 18 and a shaft 17, the The moving of the trestles 9,9 with the guide slots 8,8 can be done at any time, even during rolling.
Instead of the manual control, an electric control can also be placed. Instead of the movement of the deorit movement device for moving the guide slots, it is also possible to choose a lever mechanism with hydraulic, electric, compressed air or manual control.
It has been provided that not only can the guide slots 8,8 be moved vertically into a fixed fixed oblique position, but also that the oblique position itself can be changed as necessary for the various rolling jobs, for example. when rolling turbine disks. This possibility is obtained in the present example by the fact that one of the worm wheels 15 is mounted loose on the eccentric axis and that it is immobilized by a second wedged wheel 20 worm screw. thin, with worm 21.
By rotating this worm, the two eccentric axes 14, 14 can be moved relative to each other, which modifies the oblique position of the guide slots.
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