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EP1350579A2 - Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern Download PDF

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Publication number
EP1350579A2
EP1350579A2 EP03002885A EP03002885A EP1350579A2 EP 1350579 A2 EP1350579 A2 EP 1350579A2 EP 03002885 A EP03002885 A EP 03002885A EP 03002885 A EP03002885 A EP 03002885A EP 1350579 A2 EP1350579 A2 EP 1350579A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
distributor
heating pipes
distributors
welded
recesses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03002885A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1350579A3 (de
Inventor
Guido Stevens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heating Co bvba
Original Assignee
Nv Vasco
VASCO NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nv Vasco, VASCO NV filed Critical Nv Vasco
Publication of EP1350579A2 publication Critical patent/EP1350579A2/de
Publication of EP1350579A3 publication Critical patent/EP1350579A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/06—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of metal tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • B21D39/044—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods perpendicular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
    • F28F9/182—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing Radiators, with several heating pipes at their ends each with one welded at least approximately flat side surface of a distributor become.
  • Such manufacturing processes are generally known. This will be two Distributors connected to each other via a number of heating pipes. The connection of the ends of the heating pipes with the distributors takes place predominantly by welding. The resulting at the end of the heating pipes Welding seams are visible from the outside and are particularly useful for Design radiators felt annoying.
  • the object of the present invention is therefore to make an inexpensive, fast and easy to perform method of the type mentioned create whose welds with a permanently secure connection of are not recognizable on the outside or at most only to a very small extent.
  • the Dimensions in the plane of the side surface at least essentially the cross section of the respective heating pipes correspond to that in the floor the recesses each have an opening that the heating tubes with their ends in a recess and that the The heating pipes are then welded to the manifolds.
  • the main advantage is that the ends of the heating tubes in the Recesses are sunk and therefore no gaps between the ends of the heating pipes and the side surface of the distributor are present at cause a clearly visible weld seam during the welding process would.
  • the method of the invention can therefore in particular modern design radiators are used where visible Welds are considered to be particularly disadvantageous.
  • Another major advantage is that the welds are not occur without additional material, for example a welding electrode must be added.
  • heating tubes are laser-welded are welded to the distributors. This allows you to secure connection, especially small welds are generated, which at the inventive method lead to the weld connections Hardly or even no longer to be seen with the naked eye are.
  • a particularly secure and tight connection can be achieved be that a pressure during the welding process over the heating pipes is applied to the distributor.
  • the quality of the welded connection with regard to durability and Tightness can be increased in that the heating pipes over their entire Circumference to be welded to the distributors.
  • radiators In a particularly preferred embodiment of designer radiators are the manifolds through pipes with a substantially rectangular Cross-section formed, the longitudinal edges with a small radius are rounded.
  • conventional welding processes particularly great advantages in terms of Weld seam size can be achieved if the recesses over the extend the entire width of the side surface of the distributor.
  • the distributor can also be in a different shape, for example semicircular, be trained.
  • the heating pipes through pipes with a substantially rectangular Cross section are formed, the width of the width of the side surface of the Corresponds to the distributor.
  • the recess is made with a depth that at least approximately the radius of the edges of the side surface of the Corresponds to the distributor. This can also in the area of the side Edges of the distributor from the outside not at least with the naked eye Hardly recognizable welds are produced when the width of the Heating pipes correspond to the width of the distributor. One in the area of the side edges of the manifold according to the radius occurs avoided.
  • the recesses can be particularly simple and inexpensive Milling be introduced into the side surface of the distributor.
  • the process can be carried out particularly quickly if the heating pipes welded to the manifolds at both ends at the same time.
  • the process can be automated particularly easily in that the Heating pipes are welded to the manifolds one after the other.
  • the method in an alternative embodiment can be carried out particularly quickly if several heating pipes are welded to the distributors at the same time.
  • the heating tubes can be advantageous before or after welding to the manifolds.
  • heating pipes and / or the distributors made of aluminum or steel, in particular of stainless steel, or be made from an alloy with aluminum and / or steel.
  • the invention further relates to radiators according to the invention Processes are made.
  • the manifold 1 shown in Figures 1 and 2 are by a rectangular tube profile formed, the longitudinal edges 2 with a small Radius R are rounded.
  • the bottom of the recesses are each introduced two openings 6 through which the heating water from a distributor 1 can flow through the heating pipes 4 in the other manifold 1.
  • the recesses 5 extend across the entire width of the Side surface 3, so heating tubes 4 with a rectangular cross section can be used, the width of the width B of the distributor 1st equivalent.
  • the length L corresponds to the Recesses 5 of the height of the heating pipes 4 to be used.
  • the recesses 5 are here with a depth T between 0.1 and 2 Millimeters milled, which corresponds to the radius R of the longitudinal edges 2. This results in 5 rectangular ones in the area of the recesses Edge sections 7 that have no significant radius. Thereby can the heating tubes 4 in this area in the recess 5th be inserted so that there is no gap between the end of the heating pipes 4 and the edge portion 7 results. Therefore, it is possible here, a special one small weld seam, especially by laser welding.
  • radiators 8 made of steel getting produced.
  • all heating tubes 4 are in fixed distance to the distributors 1, while in the variant 5 different distances between the heating pipes 4th occur.
  • both variants of the radiator 8 are none with the naked eye annoying welds at the joints 9 between the ends the heating pipes 4 and the side surfaces 3 of the manifold 1 can be seen.
  • also on the front and on the in Figures 4 and 5 rear of the radiator 8 is not a nuisance See welds.
  • the method according to the invention can therefore be particularly advantageous for Design radiators 8 are applied.

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Abstract

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern (8), wobei mehrere Heizrohre (4) an ihren Enden jeweils mit einer zumindest annähernd ebenen Seitenfläche (3) eines Verteilers (1) verschweißt werden, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: in die Seitenfläche (3) des Verteilers (1) werden mehrere Ausnehmungen (5) eingebracht, deren Abmessungen in der Ebene der Seitenfläche (3) zumindest im wesentlichen dem Querschnitt der jeweiligen Heizrohre (4) entsprechen, in den Boden der Ausnehmungen (5) wird jeweils mindestens eine Öffnung (6) eingebracht, die Heizrohre (4) werden mit ihren Enden in jeweils eine Ausnehmung (5) eingefügt, und die Heizrohre (4) werden danach an den Verteilern (1) verschweißt. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern, wobei mehrere Heizrohre an ihren Enden jeweils mit einer zumindest annähernd ebenen Seitenfläche eines Verteilers verschweißt werden.
Derartige Herstellungsverfahren sind allgemein bekannt. Dabei werden zwei Verteiler über eine Anzahl von Heizrohren miteinander verbunden. Die Verbindung der Enden der Heizrohre mit den Verteilern erfolgt dabei überwiegend durch Schweißen. Die hierbei am Ende der Heizrohre entstehenden Schweißnähte sind von außen sichtbar und werden insbesondere bei Design-Heizkörpern als störend empfunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein preiswertes, schnell und leicht durchzuführendes Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Schweißnähte bei einer dauerhaft sicheren Verbindung von außen nicht oder allenfalls in einem sehr geringen Maße erkennbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, daß in die Seitenfläche des Verteilers mehrere Ausnehmungen eingebracht werden, deren Abmessungen in der Ebene der Seitenfläche zumindest im wesentlichen dem Querschnitt der jeweiligen Heizrohre entsprechen, daß in den Boden der Ausnehmungen jeweils eine Öffnung eingebracht wird, daß die Heizrohre mit ihren Enden in jeweils eine Ausnehmung eingefügt werden und daß die Heizrohre danach an den Verteilern verschweißt werden.
Der Hauptvorteil besteht dabei darin, daß die Enden der Heizrohre in den Ausnehmungen versenkt sind und somit keine Spalte zwischen den Enden der Heizrohre und der Seitenfläche des Verteilers vorhanden sind, die bei dem Schweißvorgang eine deutlich sichtbare Schweißnaht hervorrufen würden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher insbesondere bei modernen Design-Heizkörpern angewendet werden, bei denen sichtbare Schweißnähte als besonders nachteilig angesehen werden.
Ohne sichtbare Schweißnähte können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren qualitativ hochwertige Schweißverbindungen hergestellt werden, die einen dauerhaft sicheren und dichten Halt gewährleisten. Aufgrund der einfach auszuführenden Verfahrensschritte ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders schnell und preisgünstig durchzuführen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Schweißnähte nicht einfallen, ohne daß hierzu Zusatzmaterial, beispielsweise eine Schweißelektrode zugesetzt werden muß.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Heizrohre mittels Laserschweißen an den Verteilern verschweißt werden. Hierdurch können bei sicherer Verbindung besonders kleine Schweißnähte erzeugt werden, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dazu führen, daß die Schweißnahtverbindungen mit bloßem Auge kaum oder sogar nicht mehr zu erkennen sind.
Eine besonders sichere und dichte Verbindung kann dadurch erreicht werden, daß während des Schweißvorgangs über die Heizrohre ein Druck auf den Verteiler aufgebracht wird.
Auch kann die Qualität der Schweißverbindung hinsichtlich Haltbarkeit und Dichtigkeit dadurch erhöht werden, daß die Heizrohre über ihren gesamten Umfang an den Verteilern verschweißt werden.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Ausnehmungen über die gesamte Breite der Seitenfläche des Verteilers eingebracht werden. Hierdurch ist gewährleistet, daß auch bei Heizrohren, die sich über die gesamte Breite der Seitenfläche des Verteilers erstrecken, keine störenden Schweißnähte sichtbar sind.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform von Design-Heizkörpern werden die Verteiler durch Rohre mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt gebildet, deren Längskanten mit einem'kleinen Radius abgerundet sind. Gerade bei dieser Ausführungsform können gegenüber herkömmlichen Schweißverfahren besonders große Vorteile bezüglich der Schweißnahtgröße erreicht werden, wenn sich die Ausnehmungen über die gesamte Breite der Seitenfläche des Verteilers erstrecken. Die der mit den Heizrohren verbundenen Seitenfläche gegenüberliegende Seite des Verteilers kann jedoch auch in einer anderen Form, beispielsweise halbrund, ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform können auch die Heizrohre durch Rohre mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt gebildet werden, deren Breite der Breite der Seitenfläche des Verteilers entspricht. Hierbei kommen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den herkömmlichen Schweißverbindungen besonders deutlich zum Tragen.
Insbesondere bei den letztgenannten Ausführungsformen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ausnehmung mit einer Tiefe eingebracht wird, die zumindest annähernd dem Radius der Kanten der Seitenfläche des Verteilers entspricht. Hierdurch können auch im Bereich der seitlichen Kanten des Verteilers von außen mit bloßem Auge nicht oder zumindest kaum zu erkennende Schweißnähte erzeugt werden, wenn die Breite der Heizrohre der Breite der Verteiler entspricht. Ein im Bereich der Seitenkanten des Verteilers entsprechend dem Radius auftretender Spalt wird hierbei vermieden.
Besonders einfach und kostengünstig können die Ausnehmungen durch Fräsen in die Seitenfläche des Verteilers eingebracht werden.
Das Verfahren kann besonders schnell ausgeführt werden, wenn die Heizrohre an beiden Enden gleichzeitig mit den Verteilern verschweißt werden.
Das Verfahren kann besonders leicht dadurch automatisiert werden, daß die Heizrohre einzeln nacheinander mit den Verteilern verschweißt werden. Demgegenüber kann das Verfahren in einer alternativen Ausführungsform besonders schnell durchgeführt werden, wenn mehrere Heizrohre gleichzeitig mit den Verteilern verschweißt werden.
Für bestimmte Design-Heizkörper können die Heizrohre vorteilhafterweise vor oder nach dem Verschweißen mit den Verteilern gebogen werden.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Heizrohre und/oder die Verteiler aus Aluminium oder aus Stahl, insbesondere aus nichtrostendem Stahl, oder aus einer Legierung mit Aluminium und/oder Stahl gefertigt werden.
Die Erfindung betrifft ferner Heizkörper, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Figur 1:
erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß bearbeiteten Verteilers;
Figur 2:
alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäß bearbeiteten Verteilers;
Figur 3:
Querschnitt durch den Verteiler aus Figur 2, und
Figuren 4 und 5:
Darstellung von zwei Ausführungsvarianten eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Heizkörpers
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Verteiler 1 werden durch ein rechteckiges Rohrprofil gebildet, dessen Längskanten 2 mit einem kleinen Radius R abgerundet sind. In die Seitenfläche 3, die mit den Heizrohren 4 verschweißt wird, werden an den Verbindungsstellen zu den Heizrohren 4 Ausnehmungen 5 eingefräst. In den Boden der Ausnehmungen sind jeweils zwei Öffnungen 6 eingebracht, durch die das Heizwasser von einem Verteiler 1 durch die Heizrohre 4 in den anderen Verteiler 1 fließen kann.
Die Ausnehmungen 5 erstrecken sich über die gesamte Breite der Seitenfläche 3, damit Heizrohre 4 mit einem rechteckigen Querschnitt eingesetzt werden können, deren Breite der Breite B des Verteilers 1 entspricht. In Längsrichtung des Verteilers 1 entspricht die Länge L der Ausnehmungen 5 der Höhe der einzusetzenden Heizrohre 4.
Die Ausnehmungen 5 werden hier mit einer Tiefe T zwischen 0,1 und 2 Millimetern eingefräst, die in dem Radius R der Längskanten 2 entspricht. Hierdurch ergeben sich im Bereich der Ausnehmungen 5 rechtwinklige Kantenabschnitte 7, die keinen wesentlichen Radius aufweisen. Dadurch können die Heizrohre 4 in diesem Bereich derart in die Ausnehmung 5 eingefügt werden, daß sich kein Spalt zwischen dem Ende der Heizrohre 4 und dem Kantenabschnitt 7 ergibt. Daher ist es hier möglich, eine besonders kleine Schweißnaht, insbesondere durch Laserschweißen, auszuführen.
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die in den Figuren 4 und 5 dargestellten aus Stahl bestehenden Heizkörper 8 hergestellt werden. Bei der Variante nach Figur 4 sind alle Heizrohre 4 in konstantem Abstand an den Verteilern 1 befestigt, während bei der Variante nach Figur 5 unterschiedliche Abstände zwischen den Heizrohren 4 auftreten. Bei beiden Varianten der Heizkörper 8 sind mit bloßem Auge keine störenden Schweißnähte an den Verbindungsstellen 9 zwischen den Enden der Heizrohre 4 und den Seitenflächen 3 der Verteiler 1 zu sehen. Insbesondere sind auch an der Vorderseite und an der in den Figuren 4 und 5 hinten befindlichen Rückseite der Heizkörper 8 keine störenden Schweißnähte zu sehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher besonders vorteilhaft bei Design-Heizkörpern 8 angewendet werden.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern (8), wobei mehrere Heizrohre (4) an ihren Enden jeweils mit einer zumindest annähernd ebenen Seitenfläche (3) eines Verteilers (1) verschweißt werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in die Seitenfläche (3) des Verteilers (1) mehrere Ausnehmungen (5) eingebracht werden, deren Abmessungen in der Ebene der Seitenfläche (3) zumindest im wesentlichen dem Querschnitt der jeweiligen Heizrohre (4) entsprechen,
    daß in den Boden der Ausnehmungen (5) jeweils mindestens eine Öffnung (6) eingebracht wird,
    daß die Heizrohre (4) mit ihren Enden in jeweils eine Ausnehmung (5) eingefügt werden,
    und daß die Heizrohre (4) danach an den Verteilern (1) verschweißt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Heizrohre (4) mittels Laserschweißen an den Verteilern (1) verschweißt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schweißvorgangs über die Heizrohre (4) ein Druck auf den Verteiler (1) aufgebracht wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (4) über ihren gesamten Umfang an den Verteilern (1) verschweißt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (5) über die gesamte Breite (B) der Seitenfläche (3) des Verteilers (1) eingebracht werden.
  6. Verfähren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteiler (1) durch Rohre mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt gebildet werden, deren Längskanten (2) mit einem Radius (R) abgerundet sind.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (4) durch Rohre mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt gebildet werden, deren Breite der Breite (B) der Seitenfläche (3) des Verteilers (1) entspricht.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T) der eingebrachten Ausnehmung (5) zumindest annähernd dem Radius (R) der Kanten (2) der Seitenfläche (3) des Verteilers (1) entspricht.
  9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (5) durch Fräsen in die Seitenfläche (3) des Verteilers (1) eingebracht werden.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (4) an beiden Enden gleichzeitig mit den Verteilern (1) verbunden werden.
  11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (4) einzeln nacheinander mit den Verteilern (1) verschweißt werden.
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (4) vor oder nach dem Verschweißen mit den Verteilern (1) gebogen werden.
  13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizrohre (4) und/oder die Verteiler (1) aus Aluminium oder aus Stahl, insbesondere aus nichtrostendem Stahl, oder aus einer Legierung mit Aluminium und/oder Stahl gefertigt werden.
  14. Heizkörper (8), dadurch gekennzeichnet , daß er nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellt ist.
EP03002885A 2002-03-26 2003-02-08 Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern Withdrawn EP1350579A3 (de)

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DE2002113723 DE10213723A1 (de) 2002-03-26 2002-03-26 Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern
DE10213723 2002-03-26

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EP1350579A3 EP1350579A3 (de) 2004-09-01

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DE (1) DE10213723A1 (de)

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