ES2333727T3 - Dispositivo de dosificacion para una masa fundida. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de dosificación para una masa fundida, especialmente para una masa fundida de metal, con una cámara de dosificación (12) en la que está previsto un orificio de dosificación (20) para suministrar la masa fundida contenida en la cámara de dosificación (12), con un elemento de dosificación (32) para cerrar y liberar el orificio de dosificación (20), así como con un actuador (46) para ajustar el elemento de dosificación (32) entre una posición de cierre en la que cierra el orificio de dosificación (20) y una posición de apertura en la que abre el orificio de dosificación (20) para suministrar la masa fundida, en el cual, para cerrar el orificio de dosificación (20), el elemento de dosificación (32) puede introducirse al menos parcialmente en éste de forma axial y, para limpiar el orificio de dosificación (20) se puede accionar alrededor de su sentido de entrada (L), caracterizado porque, cerca de su extremo libre (36) destinado a introducirse en el orificio de dosificación (20), el elemento de dosificación (32) presenta al menos un rascador (38) que sobresale radialmente hacia fuera.
Description
Dispositivo de dosificación para una masa
fundida.
La invención se refiere a un dispositivo de
dosificación según el preámbulo de la reivindicación 1 para una masa
fundida, especialmente a una masa fundida de metal.
Un dispositivo de dosificación del tipo
mencionado al principio se emplea, por ejemplo, en la fabricación de
óxidos metálicos para poder predeterminar exactamente la cantidad de
masa fundida de metal que ha de alimentarse al proceso de
oxidación.
Para este fin, el dispositivo de dosificación
está equipado con una cámara de dosificación que bien está dispuesta
de forma separada del dispositivo de fusión para el metal, estando
unida con éste por medio de un conducto, o bien está prevista
directamente en el dispositivo de fusión. Dado el caso, la cámara de
dosificación también puede estar realizada de tal forma que se pueda
calentar.
Con la ayuda de un elemento de dosificación se
puede liberar o cerrar el orificio de dosificación previsto en la
cámara de dosificación, para regular de esta manera el suministro de
masa fundida.
Dado que la dosificación de la masa fundida debe
efectuarse a la temperatura de fusión, especialmente en caso de
materiales propensos a la oxidación existe el problema de que el
orificio de dosificación se obstruye lentamente por óxidos durante
el funcionamiento, lo que dificulta o, dado el caso, impide una
dosificación correcta. En los dispositivos de dosificación
habituales, en caso de la obstrucción del orificio de dosificación
ha de desconectarse el dispositivo de dosificación. Entonces, una
vez que se haya enfriado el dispositivo de dosificación pueden
limpiarse el elemento de dosificación y el orificio de
dosificación.
Los dispositivos para limpiar un orificio de
dosificación se conocen, por ejemplo, por los documentos EP0109348A
y US4.073.414.
El documento EP0109348A describe una disposición
de barras de empuje en hornos de colada que presenta una barra de
empuje con un émbolo adaptado a la abertura de un orificio de colada
pudiendo moverse axialmente y de forma rotatoria dentro de éste. El
movimiento axial del émbolo o de la barra de empuje permite en
primer lugar la liberación o el cierre de la abertura del orificio
de colada para dosificar la masa fundida durante el procedimiento de
colada. En segundo lugar, el émbolo que puede moverse axialmente
provoca, especialmente por el movimiento giratorio adicional, la
limpieza de la abertura del orificio de colada durante el
funcionamiento de la disposición.
El documento US4.073.414 describe un dispositivo
para dosificar una masa fundida de metal con una barra o varilla de
dosificación que puede moverse de una posición abierta a una
posición cerrada, axialmente con respecto a un orificio de
dosificación. La barra de cierre puede hacerse girar
adicionalmente.
La desventaja de los dispositivos conocidos es
que la limpieza del orificio de dosificación y del elemento de
dosificación es posible únicamente estando desconectado el
dispositivo de dosificación, por lo que es preciso interrumpir el
proceso de fabricación. Además, existe el problema de que, debido a
las altas temperaturas a las que funcionan este tipo de dispositivos
de dosificación, existe siempre también el peligro de que el
personal de mantenimiento sufra lesiones, por ejemplo quemaduras en
caso de un tiempo de enfriamiento insuficiente durante la limpieza
del dispositivo de dosificación.
La invención tiene el objetivo de perfeccionar
un dispositivo de dosificación del tipo mencionado al principio, de
tal forma que se pueda descartar prácticamente la obstrucción del
orificio de dosificación durante el funcionamiento del dispositivo
de dosificación.
La invención consigue el objetivo mediante un
dispositivo de dosificación con las características según la
reivindicación 1.
En el dispositivo de dosificación según la
invención, el elemento de dosificación no sólo sirve para cerrar el
orificio de dosificación, sino al mismo tiempo también como
dispositivo para limpiar el orificio de dosificación durante el
funcionamiento del dispositivo de dosificación. Así, con el
dispositivo de dosificación según la invención, el elemento de
dosificación puede moverse axialmente de un lado a otro durante el
funcionamiento. Simultáneamente o de forma diferida respecto al
movimiento axial de vaivén, el elemento de dosificación además puede
hacerse girar alrededor de su sentido de introducción, por lo que se
consigue adicionalmente un movimiento relativo rotatorio del
elemento de dosificación con respecto al orificio de dosificación.
Mediante estos movimientos relativos simultáneos o sucesivos del
elemento de dosificación con respecto al orificio de dosificación es
posible eliminar de una forma muy sencilla y elegante durante el
funcionamiento del dispositivo de dosificación residuos, como los
óxidos de la masa fundida, adheridos tanto al elemento de
dosificación como al orificio de dosificación. De esta manera, se
puede prescindir de la desconexión habitual del dispositivo de
dosificación y del desmontaje del elemento de dosificación o de un
inserto provisto del orificio de dosificación.
\newpage
Otras variantes ventajosas del dispositivo de
dosificación según la invención resultan de la siguiente
descripción, del dibujo, así como de las reivindicaciones
subordinadas.
Como elemento de dosificación se emplea,
preferentemente, una aguja de dosificación ajustable axialmente que
para permitir el ajuste axial puede hacerse girar al mismo tiempo
alrededor de su eje longitudinal. Para cerrar el orificio de
dosificación, la aguja de dosificación se introduce en el orificio
de dosificación. El uso de una aguja de dosificación, es decir, de
un elemento de dosificación alargado con una sección transversal
relativamente pequeña, ofrece la ventaja de que, al chocar contra
depósitos, la aguja de dosificación actúa sobre los depósitos con
una fuerza relativamente grande, con respecto a la superficie,
siendo capaz de soltarlos.
Según una forma de realización especialmente
preferible del dispositivo de dosificación según la invención se
propone fabricar al menos aquel extremo del elemento de
dosificación, que ha de introducirse en el orificio de dosificación,
de un material termorresistente y al mismo tiempo templado. Para
este fin, el extremo libre está templado mediante pasos de templado
y de tratamiento térmico adecuados. Alternativamente, también es
posible fabricar el elemento de dosificación de un cuerpo base hecho
de un material termorresistente, a cuyo extremo va fijado, mediante
procedimientos de fijación adecuados como la soldadura o el
encolado, una pieza sobrepuesta, por ejemplo un punzón cortador. Al
realizar del extremo libre del elemento de dosificación de un
material termorresistente y al mismo tiempo templado se garantiza
que especialmente el extremo libre del elemento de dosificación
pueda resistir los elevados esfuerzos mecánicos durante la limpieza,
de modo que el elemento de dosificación presente, pese a su función
de limpieza, una duración útil larga en comparación con los
elementos de dosificación conocidos.
Además, según la invención se propone prever en
el elemento de dosificación, cerca de su extremo libre destinado a
introducirse en el orificio de dosificación, al menos un rascador
que sobresale radialmente hacia fuera. Con la ayuda de dicho
rascador es posible eliminar los depósitos en la zona de entrada del
orificio de dosificación.
Preferentemente, el orificio de dosificación
está realizado en un inserto fijado a la cámara de dosificación
pudiendo soltarse preferentemente de ésta. Según esta variante, un
inserto provisto del orificio de dosificación puede estar realizado
de un material especialmente resistente, de modo que especialmente
la zona de abertura del orificio de dosificación, que se ve expuesto
a esfuerzos mecánicos muy altos, por una parte por la apertura y el
cierre y, por otra parte, por la limpieza, tenga una duración útil
relativamente larga. Si el inserto está fijado a la cámara de
dosificación pudiendo soltarse de ésta, puede desmontarse fácilmente
y sustituirse por otro inserto.
Preferentemente, el orificio de dosificación
presenta un embudo de entrada que tiene un tramo de embudo que se
estrecha de forma cónica en el sentido de salida de la masa fundida,
que se convierte preferentemente en un canal de sección transversal
constante, lo que permite garantizar una corriente continua de masa
fundida a través del orificio de dosificación. En un orificio de
dosificación configurado de esta manera con un embudo de entrada
resulta especialmente ventajoso que el rascador descrito
anteriormente esté en contacto al menos en parte con el tramo de
embudo del embudo de entrada, cuando está cerrado el orificio de
dosificación.
El actuador con el que el elemento de
dosificación puede ajustarse tanto axialmente como por rotación está
dotado, preferentemente, con una única unidad de accionamiento. De
esta forma, se reduce notablemente el espacio de construcción
necesario para el conjunto del dispositivo de dosificación. Según
una forma de realización especialmente preferible, como unidad de
accionamiento se usa un cilindro rotatorio lineal de accionamiento
neumático, que está acoplado con el elemento de dosificación para
transmitir el movimiento de ajuste.
Alternativamente, también es posible usar un
actuador que presente una primera unidad de accionamiento para el
ajuste axial del elemento de dosificación, así como una segunda
unidad de accionamiento para el ajuste rotatorio del elemento de
dosificación. Esto resulta ventajoso especialmente si un sistema ya
existente con una unidad de accionamiento para el ajuste axial del
elemento de dosificación ha de reequiparse adicionalmente con una
unidad de accionamiento para el ajuste rotatorio del elemento de
dosificación.
El ajuste axial y rotatorio del elemento de
dosificación puede realizarse eventualmente de forma simultánea.
Alternativamente, también es posible ajustar el elemento de
dosificación opcionalmente de forma axial o rotatoria. Según una
forma de realización especialmente ventajosa, estos dos modos de
funcionamiento están realizados al mismo tiempo, de forma que el
usuario puede ajustar el elemento de dosificación o bien al mismo
tiempo de forma axial y rotatoria, o bien, sólo de forma axial o
sólo de forma rotatoria. Especialmente el ajuste axial y rotatorio
simultáneo del elemento de dosificación ofrece la ventaja de que la
limpieza del orificio de dosificación y del elemento de dosificación
puede realizarse también durante el funcionamiento normal del
dispositivo de dosificación.
Para que el elemento de dosificación a ser
posible no se ladee dentro del orificio de dosificación y para
compensar tolerancias debidas a la fabricación y al funcionamiento,
según una forma de realización especialmente preferible del
dispositivo de dosificación según la invención, entre el elemento de
dosificación y el actuador está prevista una suspensión cardán que
acopla el elemento de dosificación con el actuador. Con la ayuda de
la suspensión cardán puede compensarse un desplazamiento axial entre
el elemento de dosificación y los ejes de movimiento del
actuador.
Según una forma de realización especialmente
preferible del dispositivo de dosificación según la invención, el
actuador está dispuesto fuera de la cámara de dosificación,
sirviendo de elemento de dosificación una aguja de dosificación que
pasa por la cámara de dosificación pudiendo introducirse axialmente
en el orificio de dosificación y extraerse de éste. En esta
configuración del dispositivo de dosificación, la aguja de
dosificación está alojada de forma desplazable y giratoria en un
orificio de sujeción realizado en la pared de la cámara de
dosificación. De esta manera, se consigue un posicionamiento muy
definido de la aguja de dosificación con respecto al orificio de
dosificación.
Preferentemente, la cámara de dosificación está
unida con el dispositivo de fusión mediante un conducto de
alimentación calentado. Esto resulta ventajoso, especialmente, si se
usan varias cámaras de dosificación conectadas a un dispositivo de
fusión común.
El dispositivo de dosificación descrito
anteriormente se emplea, preferentemente, para dosificar una masa
fundida de metal. En particular, el dispositivo de dosificación
según la invención resulta adecuado para dosificar plomo fundido en
la fabricación de óxido de plomo.
A continuación, la invención se describe
detalladamente con la ayuda de un ejemplo de realización haciendo
referencia al dibujo adjunto. Muestran:
La figura 1 una vista esquemática en sección a
través de un dispositivo de dosificación según la invención; y
la figura 2 una representación en perspectiva de
una aguja de dosificación según la invención.
En la figura 1 está representado en una vista
esquemática un dispositivo de dosificación 10 según la invención. En
el presente caso, el dispositivo de dosificación 10 sirve para el
suministro dosificado de una masa fundida de plomo para la
fabricación de óxido de plomo.
El dispositivo de dosificación 10 tiene una
cámara de dosificación 12 calentada que está fabricada de un
material termorresistente o que al menos está revestida de un
material termorresistente. A través de un conducto de alimentación
14 igualmente calentado, la cámara de dosificación 12 está
comunicada con un dispositivo de fusión no representado, en el que
el plomo se funde para el procedimiento de dosificación.
En la cara inferior de la cámara de dosificación
12 está realizado un orificio 16, en el que se sujeta un inserto 18
que puede soltarse. Para ello, el inserto 18 está asegurado en la
cámara de dosificación 12 mediante una tuerca de racor no
representada.
En el inserto cilíndrico 18 está realizado un
orificio de dosificación 20 que se extiende a lo largo de su eje de
simetría y que presenta un embudo de entrada 22, por el que el
orificio de dosificación 20 está comunicado con el espacio interior
de la cámara de dosificación 12. El embudo de entrada 22 tiene un
tramo de embudo 24 que se estrecha de forma cónica en el sentido de
salida de la masa fundida y que se convierte en un canal 26 con una
sección transversal redonda y constante.
En aquella pared de la cámara de dosificación
12, que está dispuesta enfrente del orificio de dosificación 20,
está realizado un orificio de sujeción 26, en el que se sujeta un
casquillo guía 30. El orificio de sujeción 28 está dispuesto con
respecto al orificio 16 o al orificio de dosificación 20 de tal
forma que el eje de simetría del casquillo guía 30 está alineado al
menos aproximadamente con respecto al eje de simetría del orificio
de dosificación 20.
Dentro el casquillo guía 30 está guiado como
elemento de dosificación de forma desplazable longitudinalmente y
rotatoria una aguja de dosificación 32, cuya estructura se describe
detalladamente más adelante con referencia a la figura 2.
La aguja de dosificación 32 tiene un cuerpo de
aguja 34 de un acero termorresistente. Al extremo libre del cuerpo
de aguja 34, representado abajo en la figura 2, va fijado por
soldadura o encolado un punzón cortador 36 hecho de un acero
termorresistente y al mismo tiempo templado. A una distancia
respecto al extremo libre del punzón cortador 36, al tramo delantero
del cuerpo de aguja 34, situado directamente a continuación, van
fijados tres rascadores 38 idénticos, situados a una distancia
homogénea entre sí, que sobresalen radialmente hacia fuera y que se
extienden en el sentido longitudinal L de la aguja de dosificación
32. Los cantos delanteros 40 de cada rascador 38, orientados hacia
el punzón cortador 36, están inclinados visto en el sentido
longitudinal L del cuerpo de aguja 34 y se extienden bajo un ángulo
de aprox. 30º respecto al sentido longitudinal L del cuerpo de aguja
34. La extensión de los cantos delanteros 40 de los rascadores 38
está adaptada, en cuanto al ángulo, a la extensión del tramo de
embudo 34, como se describe más adelante. En el otro extremo del
cuerpo de aguja 34, que está representado arriba en la figura 2,
está realizada una rosca exterior 42.
En el estado montado, tal como está representado
en la figura 1, la aguja de dosificación 32 está alojada con su
cuerpo de aguja 34 de forma axial y rotatoria en el casquillo guía
30, estando enroscada la rosca exterior 42 en una prolongación 43
que está unida con una suspensión cardán 44 de un actuador 46. El
actuador 46 está equipado con un cilindro rotatorio lineal 48 que se
acciona de forma neumática y que es capaz de ajustar la aguja de
dosificación 32 opcionalmente de forma axial o rotatoria.
Durante el funcionamiento, la aguja de
dosificación 32 pasa por la cámara de dosificación 12 y se sujeta
con su punzón cortador 36 con respecto al orificio de dosificación
20 de tal forma que, al descender la aguja de dosificación 32, el
punzón cortador 36 puede introducirse en el canal 26, por lo que
queda cerrado el orificio de dosificación 20, mientras al mismo
tiempo los cantos delanteros 40 de los rascadores 38 quedan en
contacto con el tramo de embudo 24 del embudo de entrada 22.
En cambio, cuando la aguja de dosificación 32 se
mueve hacia arriba a su posición de liberación, deja libre
totalmente el canal 26, de modo que la masa fundida de plomo
contenida en la cámara de dosificación 12 puede hacerse pasar hacia
fuera de forma dosificada, por el orificio de dosificación 20, para
el siguiente procesamiento.
Dado que, durante el funcionamiento del
dispositivo de dosificación 10 según la invención, se forman
depósitos, por ejemplo óxidos de plomo, en el orificio de
dosificación 20, puede verse dificultada la dosificada de la masa
fundida. El dispositivo de dosificación 10 ofrece ahora la
posibilidad de limpiar el orificio de dosificación 20 y el punzón
cortador 36 de la aguja de dosificación 32 con la ayuda del ajuste
axial y rotatorio de la aguja de dosificación 32, así como por la
cooperación del rascador 38 con la superficie del tramo de embudo
24.
Para este fin, los depósitos pueden soltarse
mediante un giro de la aguja de dosificación 32. De esta manera, es
posible eliminar eficazmente los depósitos adheridos al canal 26 y
al mismo tiempo limpiar el embudo de entrada 22. A continuación, la
aguja de dosificación 32 se mueve a su posición de cierre, en la que
sus rascadores 38 están en contacto con la superficie del tramo de
embudo 24. A continuación, bajo un ligero pretensado axial de la
aguja de dosificación 32 en la dirección del orificio de
dosificación 20, la aguja de dosificación 32 se hace girar
lentamente, durante lo cual los rascadores 38 limpian la superficie
del tramo de embudo 24.
Los depósitos que se van soltando son evacuados
de la cámara de dosificación 12 por la masa fundida en cuanto se
vuelve a abrir el orificio de dosificación.
\global\parskip0.980000\baselineskip
- 10
- Dispositivo de dosificación
- 12
- Cámara de dosificación
- 14
- Conducto de alimentación
- 16
- Orificio
- 18
- Inserto
- 20
- Orificio de dosificación
- 22
- Embudo de entrada
- 24
- Tramo de embudo
- 26
- Canal
- 28
- Orificio de sujeción
- 30
- Casquillo guía
- 32
- Aguja de dosificación
- 34
- Cuerpo de aguja
- 36
- Punzón cortador
- 38
- Rascadores
- 40
- Cantos delanteros
- 42
- Rosca exterior
- 43
- Prolongación
- 44
- Suspensión cardán
- 46
- Actuador
- 48
- Cilindro rotatorio lineal
- L
- Sentido longitudinal
\global\parskip1.000000\baselineskip
Esta lista de documentos detallados por el
solicitante únicamente se ha incluido a título informativo para el
lector y no forma parte del documento de patente europea. Se ha
elaborado con gran esmero; no obstante, la OEP no asume
responsabilidad alguna por posibles errores u omisiones.
- \bullet EP 0109348 A [0006] [0007]
- \bullet US 4073414 A [0006] [0008]
Claims (13)
1. Dispositivo de dosificación para una masa
fundida, especialmente para una masa fundida de metal, con una
cámara de dosificación (12) en la que está previsto un orificio de
dosificación (20) para suministrar la masa fundida contenida en la
cámara de dosificación (12), con un elemento de dosificación (32)
para cerrar y liberar el orificio de dosificación (20), así como con
un actuador (46) para ajustar el elemento de dosificación (32) entre
una posición de cierre en la que cierra el orificio de dosificación
(20) y una posición de apertura en la que abre el orificio de
dosificación (20) para suministrar la masa fundida, en el cual, para
cerrar el orificio de dosificación (20), el elemento de dosificación
(32) puede introducirse al menos parcialmente en éste de forma
axial y, para limpiar el orificio de dosificación (20) se puede
accionar alrededor de su sentido de entrada (L),
caracterizado porque, cerca de su extremo libre (36)
destinado a introducirse en el orificio de dosificación (20), el
elemento de dosificación (32) presenta al menos un rascador (38) que
sobresale radialmente hacia fuera.
2. Dispositivo de dosificación según la
reivindicación 1, caracterizado porque de elemento de
dosificación sirve una aguja de dosificación (32) ajustable
axialmente que, para cerrar el orificio de dosificación (20), ha de
introducirse axialmente en éste y accionarse alrededor de su eje
longitudinal (L).
3. Dispositivo de dosificación según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el extremo libre
(36) del elemento de dosificación (32), que ha de introducirse en el
orificio de dosificación (20), está fabricado de un material
termorresistente y templado.
4. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el
orificio de dosificación (20) está realizado en un inserto (18)
previsto en la cámara de dosificación (12) pudiendo soltarse
preferentemente de ésta.
5. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el
orificio de dosificación (20) presenta un embudo de entrada (22) que
tiene un tramo de embudo (24) que se estrecha de forma cónica en el
sentido de salida de la masa fundida y que, preferentemente, se
convierte en un canal (26) de sección transversal constante.
6. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque,
cuando el orificio de dosificación (20) está cerrado por el elemento
de dosificación (32), el al menos un rascador (38) está en contacto
al menos en parte con el tramo de embudo (24) del embudo de entrada
(22).
7. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el actuador (46) presenta una única unidad de accionamiento (48)
para el ajuste axial y rotatorio del elemento de dosificación
(32).
8. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el actuador (46) presenta como unidad de accionamiento un cilindro
rotatorio lineal (48) que preferentemente se acciona de forma
neumática y que está acoplado con el elemento de dosificación (32)
para transmitir los movimientos de ajuste.
9. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el actuador (46) ajusta la aguja de dosificación (32) al mismo
tiempo de forma axial y rotatoria y/u opcionalmente de forma axial o
rotatoria.
10. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el elemento de dosificación (32) está acoplado con el actuador (46)
mediante una suspensión cardán (44).
11. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el elemento de dosificación es una aguja de dosificación (32) que
pasa por la cámara de dosificación (12) y que está alojada de forma
desplazable y giratoria en un orificio de sujeción (28) realizado en
la pared de la cámara de dosificación (12) enfrente del orificio de
dosificación (20).
12. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
en la cámara de dosificación (12) desemboca un conducto de
alimentación (14) preferentemente calentado que sirve para alimentar
la masa fundida a la cámara de dosificación (12) desde un
dispositivo de fusión.
13. Dispositivo de dosificación según al menos
una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
el dispositivo de dosificación (10) sirve para dosificar una masa
fundida, preferentemente para dosificar plomo fundido en la
fabricación de óxido de plomo.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| DE202004004019U DE202004004019U1 (de) | 2004-03-15 | 2004-03-15 | Dosiervorrichtung für eine Schmelze |
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|---|---|
| ES2333727T3 true ES2333727T3 (es) | 2010-02-26 |
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|---|---|---|---|
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