DE3622544C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Matrixring-Magnet scheider entsprechend dem Oberbegriff des An spruches 1.The invention relates to a matrix ring magnet separator according to the generic term of the An saying 1.
Ein Matrixring-Magnetscheider dieser Art ist durch die DE-A-34 04 216 bekannt. Die Induktionskörper werden hierbei durch radial und mit Abstand von einander angeordnete Stäbe gebildet, die in mehreren Reihen untereinander derart angeordnet sind, daß die in benachbarten Reihen vorgesehenen Stäbe gegeneinander auf Lücke versetzt sind. Mit einem derartigen Magnetscheider kann auch eine Sortierung schwachmagnetischer Stoffe durchge führt werden, wobei hohe Durchsatzraten erzielt werden und eine leichte Reinigung der Induktions körper möglich ist.A matrix ring magnetic separator of this type is through DE-A-34 04 216 known. The induction bodies are here by radial and at a distance of mutually arranged rods formed in several rows arranged one below the other are that provided in adjacent rows Bars are staggered against each other. With such a magnetic separator can also Sorting of weakly magnetic substances leads, with high throughput rates achieved and easy cleaning of the induction body is possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Matrixring-Magnetscheider der dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art so auszubil den, daß unter Beibehaltung der vorstehend genannten Vorzüge auch bei trockener Aufgabe des Gutes und Anwendung sehr hoher Feldstärkegradienten eine zuverlässige Abreinigung der Induktions körper erreicht wird.The invention has for its object a Matrix ring magnetic separator which is the generic term of claim 1 presupposed kind so that while maintaining the above Advantages even when the goods are dry and application of very high field strength gradients reliable cleaning of the induction body is reached.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kenn zeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst. This object is inventively by the Drawing feature of claim 1 solved.
Erfindungsgemäß werden die Induktionskörper durch Siebgewebe gebildet, die senkrecht angeordnet und in Richtung des Magnetfeldes derart hinter einandergestapelt sind, daß die Kreuzungspunkte der Drähte des einen Siebgewebes auf das freie Feld des benachbarten Siebgewebes treffen und hierdurch in Richtung des Magnetfeldes in sich federnde Pakete von Siebgeweben gebildet werden.According to the induction body through Screen fabric formed, arranged vertically and behind in the direction of the magnetic field are stacked that the crossing points the wires of the one mesh to the free one Hit the field of the neighboring mesh and hereby in the direction of the magnetic field itself resilient packets of screen fabrics are formed.
Bei einer solchen Ausführung können sich die Sieb gewebe im Bereich außerhalb des Magnetfeldes ent spannen, wobei sich die Zwischenräume zwischen den Drähten benachbarter Siebgewebe vergrößern. Auf diese Weise lassen sich große Körner und Fremdkörper, die zu einem Verstopfen der Matrix führen könnten, mittels eines nassen oder trockenen Spülmittels zuverlässig aus den vergrößerten Zwischenräumen der Siebgewebe-Matrix entfernen.In such an embodiment, the sieve tissue in the area outside the magnetic field span, with the spaces between enlarge the wires of adjacent sieve fabrics. In this way, large grains and Foreign objects that clog the matrix could lead by means of a wet or dry Detergent reliably from the enlarged Remove gaps between the sieve mesh matrix.
Die erfindungsgemäßen Siebgewebe-Induktions körper lassen sich im Trocken- und Naßbetrieb einsetzen. Besondere Vorteile ergeben sich im Trockenbetrieb, da hier die Gefahr eines Ver stopfens der Matrix durch Körner und Fremd körper durch das Entspannen der Siebgewebe-Pakete außerhalb des Magnetfeldes und die hierdurch er möglichte leichte Abreinigung praktisch ausge schlossen ist.The screen mesh induction according to the invention bodies can be used in dry and wet operation deploy. There are special advantages in Dry operation, since there is a risk of ver stuffing the matrix with grains and foreign matter body by relaxing the sieve fabric packages outside of the magnetic field and thereby this possible easy cleaning practically out is closed.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfin dung läßt sich die Abreinigung der Matrix dadurch weiter verbessern und zugleich die Durchsatzleistung wesentlich erhöhen, daß mindestens im Bereich des Magnetfeldes, zweckmäßig jedoch auch außerhalb des Magnetfeldes in der Zone zur Ablösung der magnetischen Bestandteile des Gutes, oberhalb des Matrixringes Luftdüsen angeordnet sind, durch die Druckluftstrahlen von oben in den Matrixring ein geblasen werden. Diese Druckluftstrahlen sind ins besondere bei der Bearbeitung von trockenen Auf gabegütern eine wirksame Transporthilfe, die die Bewegung des begrenzt rieselfähigen Aufgabegutes durch die Siebgewebematrix unterstützt und be schleunigt, so daß die Durchsatzrate erheblich an steigt und eine erwünschte Säuberung der anhaften den magnetischen Teilchen eintritt. Im Bereich außerhalb des Magnetfeldes gewährleisten die Druckluftstrahlen in der federnd entspannten Siebgewebematrix mit den hierdurch vergrößerten Zwischenräumen ein rasches und zuverlässiges Ab lösen der magnetischen Teilchen von dem Siebgewebe.According to an expedient embodiment of the Erfin the cleaning of the matrix further improve and at the same time the throughput significantly increase that at least in the area of Magnetic field, but also expedient outside of the magnetic field in the zone to detach the magnetic components of the good, above the Matrix ring air nozzles are arranged through which Compressed air jets into the matrix ring from above be blown. These compressed air jets are ins especially when processing dry on goods an effective transport aid that the Movement of the limited flowable feed material supported by the sieve mesh matrix and be accelerates so that the throughput rate increases significantly increases and a desired cleaning of the adherent the magnetic particles. In the area outside of the magnetic field ensure the Compressed air jets in the springy relaxed Sieve mesh matrix with the enlarged hereby Interspaces a quick and reliable exit detach the magnetic particles from the screen mesh.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in Ver bindung mit der Beschreibung eines Ausführungs beispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigtAppropriate configurations of the invention are Subject of the subclaims and are in Ver binding with the description of an execution example explained in more detail. In the drawing shows
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Teil bereich des erfindungsgemäßen Matrix ring-Magnetscheiders, Fig. 1 is a vertical section ring magnet separator through a partial area of the matrix according to the invention,
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 is a cross section along the line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht eines Teilbereiches des Siebgewebes (in vergrößertem Maßstab, in Richtung des Magnetfeldes gesehen), Figure (as seen in enlarged scale, in the direction of the magnetic field) is a view of a partial area of the screen mesh. 3,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch eine Varian te des Matrixringes (in der Schnitt führung gemäß Fig. 1, jedoch in ver größertem Maßstab). Fig. 4 is a vertical section through a Varian te of the matrix ring (in the cutting guide according to FIG. 1, but on an enlarged scale).
Der dargestellte Matrixring-Magnetscheider enthält einen um eine vertikale Achse drehbaren Matrixring 1, der in einem Gehäuse 2 gelagert und an seiner Oberseite 1 a und Unterseite 1 b offen ist.The matrix ring magnetic separator shown contains a matrix ring 1 which can be rotated about a vertical axis, which is mounted in a housing 2 and is open at its top 1 a and bottom 1 b .
Eine Solenoidspule 3 erzeugt in einem Teilbereich des Matrixringes 1 ein im wesentlichen in Umfangs richtung verlaufendes Magnetfeld (seine Richtung ist im Matrixring 1 schematisch durch den Pfeil 4 gekennzeichnet).A solenoid coil 3 generates in a partial area of the matrix ring 1 an essentially circumferential magnetic field (its direction is indicated schematically in the matrix ring 1 by the arrow 4 ).
Die Zuführung des trocken aufgegebenen Gutes er folgt über eine Schurre 5 auf die Oberseite 1 a des Matrixringes 1. Die Abführung des aus dem Matrix ring 1 nach unten im Bereich der Solenoidspule 3 austretenden unmagnetischen Gutes (Pfeil 6) erfolgt über eine Luftförderrinne 8 oder eine Rutsche mit der erforderlichen Neigung.The supply of the dry goods he follows via a chute 5 on the top 1 a of the matrix ring. 1 The removal of the non-magnetic material (arrow 6 ) emerging from the matrix ring 1 downward in the area of the solenoid coil 3 takes place via an air conveyor channel 8 or a slide with the required inclination.
Im Bereich der Solenoidspule 3 sind oberhalb des Matrixringes 1 eine Anzahl von Luftdüsen 9 ange ordnet, denen über eine Luftleitung 10 Druckluft zugeführt wird. Die durch die Luftdüsen 9 erzeugten scharfen Luftstrahlen durchsetzen den Matrixring 1 von oben nach unten und bilden eine wirksame Trans porthilfe für das begrenzt rieselfähige, trocken aufgegebene Gut.In the area of the solenoid coil 3 above the matrix ring 1, a number of air nozzles 9 are arranged, which 10 compressed air is supplied via an air line. The sharp air jets generated by the air nozzles 9 penetrate the matrix ring 1 from top to bottom and form an effective transport aid for the limited flowable, dry material.
Außerhalb des Bereiches des von der Solenoidspule 3 erzeugten Magnetfeldes, in der zur Ablösung der magnetischen Bestandteile des Gutes (Pfeil 11) dienenden Zone, sind gleichfalls Luftdüsen 12 an geordnet, denen Druckluft über eine Leitung 13 zu geführt wird.Outside the area of the magnetic field generated by the solenoid coil 3 , in the zone serving to detach the magnetic components of the material (arrow 11 ), air nozzles 12 are also arranged, to which compressed air is fed via a line 13 .
Zur Absaugung der aus der Unterseite 1 b des Matrix ringes 1 austretenden Luft ist wenigstens ein Venti lator vorgesehen, der beispielsweise an die zur Ab führung des magnetischen Produktes (Pfeil 11) dienen den Sammeltrichter 14 angeschlossen ist.To extract the air emerging from the underside 1 b of the matrix ring 1 , at least one venti lator is provided, which is connected to the collecting funnel 14 , for example, to serve to guide the magnetic product (arrow 11 ).
Zur Verringerung des Ansaugens von Falschluft ist mit geringem Abstand über und unter dem Matrixring eine Abdeckung 15 bzw. 15 a angeordnet. Zwischen diesen ortsfesten Abdeckungen 15, 15 a und dem dreh baren Matrixring 1 sind Dichtungselemente 16, wie Bürsten oder Gummiabdichtungen, vorgesehen. Auf diese Weise wird insbesondere die die Luftdüsen 9 enthal tende Zone in Richtung des Magnetfeldes und quer zur Richtung des Magnetfeldes durch Dichtungselemente 16 gegen einen Luftaustritt bzw. Lufteintritt abge dichtet. Der im Bereich dieser Dichtungselemente 16 auftretende Unterdruck ist sehr gering.To reduce the intake of false air, a cover 15 or 15 a is arranged at a short distance above and below the matrix ring. Between these fixed covers 15, 15 a and the rotatable matrix ring 1 sealing elements 16 , such as brushes or rubber seals, are provided. In this way, in particular the zone containing the air nozzles 9 is sealed in the direction of the magnetic field and transversely to the direction of the magnetic field by sealing elements 16 against air leakage or air entry. The negative pressure occurring in the area of these sealing elements 16 is very low.
Zur Verringerung der angesaugten Falschluftmenge tra gen weiterhin Zwischenwände 17 bei, die den Matrix ring in Umfangsrichtung in einzelne Kammern untertei len. Die Zwischenwände 17 bilden zugleich eine wirksame Führung für die durch die Luftdüsen 9 bzw. 12 zugeführten Druckluftstrahlen und verhindern ein seitliches Ausweichen der Strömung.In order to reduce the amount of false air sucked in, tra partitions 17 continue to subdivide the matrix ring into individual chambers in the circumferential direction. The intermediate walls 17 also form an effective guide for the compressed air jets supplied through the air nozzles 9 and 12 and prevent the flow from escaping sideways.
Die im Bereich des Magnetfeldes vorgesehenen Luft düsen 9 sind über eine Zone verteilt, deren Länge (in Richtung des Magnetfeldes) und deren Breite (quer zur Richtung des Magnetfeldes) der Länge und Breite der von den Zwischenwänden 17 gebildeten Kammern des Matrixringes 1 entspricht.The air nozzles 9 provided in the area of the magnetic field are distributed over a zone whose length (in the direction of the magnetic field) and whose width (transverse to the direction of the magnetic field) corresponds to the length and width of the chambers of the matrix ring 1 formed by the intermediate walls 17 .
Der Abstand der Dichtungselemente 16 in Richtung des Magnetfeldes ist dabei gleich dem Abstand aufeinan derfolgender Zwischenwände 17.The distance of the sealing elements 16 in the direction of the magnetic field is equal to the distance aufeinan der following partition walls 17th
Die außerhalb des Bereiches des Magnetfeldes vorge sehenen Luftdüsen 12 sind dagegen über eine Zone verteilt, deren Länge (in Umfangsrichtung des Matrix ringes) größer als die Länge der von den Zwischen wänden 17 gebildeten einzelnen Kammern des Matrix ringes ist (die Breite der Zone, über die die Luft düsen 12 verteilt sind, entspricht der Breite der einzelnen Kammern des Matrixringes).The outside of the range of the magnetic field provided air nozzles 12 are, however, distributed over a zone, the length (in the circumferential direction of the matrix ring) is greater than the length of the individual chambers formed by the intermediate walls 17 of the matrix ring (the width of the zone, about the air nozzles 12 are distributed corresponds to the width of the individual chambers of the matrix ring).
Der Matrixring 1 enthält in den von den Zwischen wänden 17 gebildeten Kammern Induktionskörper aus weichmagnetischem Werkstoff, zwischen denen im wesentlichen vertikal verlaufende Kanäle für das der Magnetscheidung zu unterwerfende Gut vorhanden sind.The matrix ring 1 contains in the chambers formed by the intermediate walls 17 induction body made of soft magnetic material, between which there are essentially vertical channels for the material to be subjected to magnetic separation.
Die Induktionskörper werden erfindungsgemäß durch Siebgewebe 18 gebildet, die senkrecht angeordnet und in Richtung des Magnetfeldes (Pfeil 4) derart hintereinandergestapelt sind, daß die Kreuzungs punkte der Drähte des einen Siebgewebes (z. B. 18 gemäß Fig. 3) auf das freie Feld des benachbarten Siebgewebes 18′ treffen. Hierdurch ergibt sich ge wissermaßen eine "Stab-auf-Lücke"-Anordnung (vgl. Fig. 3). Die einzelnen Siebgewebe fügen sich aufgrund ihrer Webart gut ineinander und bilden zusammen ein Siebgewebepaket, das in Richtung des Magnetfeldes in sich federt. Unter der Wirkung des Magnetfeldes werden diese Siebgewebepakete komprimiert, während sie sich außerhalb des Magnetfeldes wieder ausdehnen. Die hierbei auftretende Vergrößerung der Zwischen räume im Siebgewebepaket begünstigt zusammen mit der Wirkung der Druckluftstrahlen die Abreinigung der Matrix im Bereich außerhalb des Magnetfeldes und ergibt damit eine wirksame Abführung des magne tischen Produktes (Pfeil 11). The induction bodies are formed according to the invention by screen fabric 18 , which are arranged vertically and stacked one behind the other in the direction of the magnetic field (arrow 4 ) in such a way that the crossing points of the wires of a screen fabric (e.g. 18 according to FIG. 3) on the free field of adjacent screen fabric 18 ' meet. This results, so to speak, in a "rod-on-gap" arrangement (see FIG. 3). The individual sieve fabrics fit together well due to their weave and together form a sieve fabric package that springs in the direction of the magnetic field. Under the effect of the magnetic field, these sieve mesh packets are compressed while they expand again outside the magnetic field. The resulting enlargement of the spaces in the screen mesh package, together with the effect of the compressed air jets, favors the cleaning of the matrix in the area outside the magnetic field and thus results in an effective removal of the magnetic product (arrow 11 ).
Eine derartige Siebgewebe-Matrix zeichnet sich ferner durch eine sehr dichte Packung und hohe Feldstärkegradienten bei zugleich kostengünstiger Fertigung aus. Verläßt bei der Bewegung des Matrix ringes eine bestimmte Kammer des Matrixringes den Bereich des Magnetfeldes der Solenoidspule 3, so dehnt sich das Siebgewebepaket wie eine Ziehharmonika aus, wobei sich die Zwischenräume zwischen den Dräh ten benachbarter Siebgewebe beim Auseinanderfedern beispielsweise verdoppeln können.Such a screen fabric matrix is also characterized by a very dense packing and high field strength gradients with at the same time inexpensive production. Leaves in the movement of the matrix ring a certain chamber of the matrix ring, the area of the magnetic field of the solenoid coil 3 , the sieve mesh package expands like an accordion, the gaps between the wires of adjacent sieve mesh can double, for example, when spreading apart.
In konstruktiver Hinsicht ist dafür Sorge zu tragen, daß sich die Siebgewebepakete innerhalb der durch die Zwischenwände 17 gebildeten Kammern des Matrix ringes 1 in Richtung des Magnetfeldes zusammenziehen und entspannen können, ohne daß beim Zusammenziehen freie Zwischenräume auftreten. Dies kann beispiels weise durch bewegliche Trennwände oder elastische Zwischenlagen erreicht werden. Auch die Dichtungs elemente 16 verhindern hierbei ein Eindringen des Aufgabegutes in die beim Zusammenziehen des Siebge webepaketes entstehenden Zwischenräume.From a design point of view, care must be taken to ensure that the sieve fabric packages can contract and relax within the chambers of the matrix ring 1 formed by the intermediate walls 17 in the direction of the magnetic field, without any free spaces occurring when they are contracted. This can be achieved, for example, by means of movable partitions or elastic intermediate layers. The sealing elements 16 prevent penetration of the feed material into the gaps created when the Siebge webepaketes contract.
Die Länge der Siebgewebepakete 18 in Richtung des Magnetfeldes beträgt zweckmäßig 80 bis 120 mm.The length of the sieve fabric packages 18 in the direction of the magnetic field is expediently 80 to 120 mm.
Beim Betrieb des dargestellten Magnetscheiders kann die Geschwindigkeit der von oben in den Matrixring eingeblasenen Druckluftstrahlen zwischen 5 und 20 m/s liegen. When operating the magnetic separator shown the speed of the top of the matrix ring injected compressed air jets between 5 and 20 m / s lie.
Dabei ist es im Rahmen der Erfindung zur Verringerung des Luftverbrauchs möglich, die Luftdüsen 9 perio disch jeweils dann mit Luft zu beaufschlagen, wenn sich gerade eine von zwei aufeinanderfolgenden Zwischenwänden 17 gebildete Kammer des Matrixringes 1 in der Zone der Luftdüsen befindet. Die nächste Luftbeaufschlagung der Luftdüsen 9 erfolgt erst dann, wenn sich der Matrixring um die Länge einer Kammer weiterbewegt hat.It is possible within the scope of the invention to reduce the air consumption to apply air to the air nozzles 9 periodically when a chamber of the matrix ring 1 formed by two successive partition walls 17 is located in the zone of the air nozzles. The next air is applied to the air nozzles 9 only when the matrix ring has moved on by the length of a chamber.
Bei der in Fig. 4 veranschaulichten Variante sind im oberen Bereich des Matrixringes 1 Siebgewebe 18 a vorgesehen, deren Drähte in Richtung des Magnetfel des (Pfeil 4) einen größeren Abstand voneinander aufweisen als die Drähte der im unteren Bereich des Matrixringes angeordneten Siebgewebe 18 b. Die Magnet scheidung beginnt hierbei im oberen Bereich des Ma trixringes mit geringer Feldstärke, so daß in den Siebgeweben 18 a die stärker magnetischen Teilchen abgeschieden werden. Im unteren Bereich der Matrix, wo die Feldstärke höher ist, hat sich die Vorab scheidung der stärker magnetischen Teilchen bereits vollzogen. Man erreicht auf diese Weise bei einem Aufgabegut mit breit gefächerter Suszeptibilität eine mehrstufige Magnetscheidung ohne Brückenbildung.In the variant illustrated in FIG. 4, sieve cloth 18 a is provided in the upper region of the matrix ring 1 , the wires of which are at a greater distance from one another in the direction of the magnetic field of (arrow 4 ) than the wires of the sieve cloth 18 b arranged in the lower region of the matrix ring. The magnetic separation starts here in the upper region of the Ma trix ring with a low field strength, so that the stronger magnetic particles are deposited in the sieve fabrics 18 a . In the lower area of the matrix, where the field strength is higher, the preliminary separation of the more magnetic particles has already taken place. In this way, a multistage magnetic separation without bridging is achieved for a feed with a wide range of susceptibility.
Um magnetische Kurzschlüsse zu verhindern, bestehen die senkrechten Drähte der Siebgewebe 18 zweckmäßig aus nichtmagnetischem Material, die horizontalen Drähte dagegen aus weichmagnetischem Werkstoff. Aus Kostengründen können jedoch auch die senkrechten Drähte aus weichmagnetischem Werkstoff bestehen. Die Pakete von Siebgeweben 18 lassen sich ferner selbsttragend ausbilden, erfordern somit keine ge sonderten Gehäuse, was die Herstellung und Wartung wesentlich vereinfacht.In order to prevent magnetic short circuits, the vertical wires of the screen cloth 18 are expediently made of non-magnetic material, while the horizontal wires are made of soft magnetic material. For cost reasons, however, the vertical wires can also be made of soft magnetic material. The packs of screen fabrics 18 can also be self-supporting, thus do not require any special housing, which significantly simplifies the manufacture and maintenance.
Claims (17)
- a) einen um eine vertikale Achse drehbaren Matrixring (1), der an seiner Ober- und Unterseite offen ist und eine Vielzahl von Induktionskörpern aus weichmagnetischem Werk stoff enthält, zwischen denen im wesentlichen vertikal verlaufende Kanäle für das der Ma gnetscheidung zu unterwerfende Gut vorhanden sind,
- b) wenigstens eine Solenoidspule (3) zur Er zeugung eines im wesentlichen im Umfangs richtung verlaufenden Magnetfeldes in einem Teilbereich des Matrixringes (1),
- c) eine Einrichtung zur Zuführung des Gutes im Bereich des Magnetfeldes auf die Oberseite des Matrixringes (1),
- d) eine Zone zur Abführung der unmagnetischen Bestandteile des Gutes im Bereich des Magnet feldes nach unten,
- e) eine außerhalb des Magnetfeldes angeordnete Zone zur Ablösung der magnetischen Bestand teile des Gutes von den Induktionskörpern und zur Abführung dieser Bestandteile nach unten,
- a) a rotatable about a vertical axis matrix ring ( 1 ), which is open on its top and bottom and contains a plurality of induction bodies made of soft magnetic material, between which there are essentially vertical channels for the material to be subjected to magnetic separation ,
- b) at least one solenoid coil ( 3 ) for generating an essentially circumferential magnetic field in a partial region of the matrix ring ( 1 ),
- c) a device for feeding the material in the area of the magnetic field onto the top of the matrix ring ( 1 ),
- d) a zone for discharging the non-magnetic components of the material downward in the area of the magnetic field,
- e) a zone arranged outside the magnetic field for detaching the magnetic constituent parts of the material from the induction bodies and for removing these constituents downward,
- g) die Induktionskörper werden durch Siebge webe (18) gebildet, die senkrecht angeord net und in Richtung des Magnetfeldes derart hintereinandergestapelt sind, daß die Kreu zungspunkte der Drähte des einen Siebgewebes (z. B. 18) auf das freie Feld des benachbarten Siebgewebes (z. B. 18′) treffen und hierdurch in Richtung des Magnetfeldes in sich federnde Pakete von Siebgeweben gebildet werden.
- g) the induction body are formed by Siebge webe ( 18 ) which are vertically angeord net and stacked one behind the other in the direction of the magnetic field in such a way that the crossing points of the wires of the one screen fabric (e.g. 18 ) on the free field of the adjacent screen fabric ( z. B. 18 ' ) meet and are thereby formed in the direction of the magnetic field in resilient packages of screen fabrics.
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