FR2545799A1 - Pneumatic transport apparatus for divided material, and spreading apparatus particularly for fertiliser and seeds - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne le transport pneumatique de matières solides ou liquide divisées, et notamment un tel appareil comprenant un venturi, ainsi qu'un appareil d'épandage, notamment d'engrais ou de graines, comprenant plusieurs appareils de transport pneumatique. The present invention relates to the pneumatic transport of divided solid or liquid matter, and in particular such an apparatus comprising a venturi, as well as a spreading apparatus, in particular of fertilizers or seeds, comprising several pneumatic transport apparatus.
Il existe actuellement des appareils de distribution pneumatique d'engrais. Ils sont relativement coûteux mais exécutent un travail de bonne qualité. Ils ont pour fonction d'épandre par exemple un engrais avec une densité déterminée avec précision, sur une longueur déterminée, de la manière la plus régulière possible. L'utilisateur peut ainsi assurer l'apport d'un engrais à ses terres avec une bonne régularité. There are currently pneumatic fertilizer distributors. They are relatively expensive but do good quality work. Their function is to spread, for example, a fertilizer with a density determined precisely, over a determined length, in the most regular way possible. The user can thus ensure the supply of a fertilizer to his land with good regularity.
La figure 1 est une coupe schématique d'un exemple de tel appareil connu de distribution. Un tel appareil comporte par exemple une trémie 10 qui alimente des distributeurs 12 d'engrais. Ceux-ci transmettent l'engrais, avec un débit régle, à des venturis 14, par l'intermédiaire d'une goulotte 16 qui débouche par un orifice formé dans le col de chaque venturi. Les venturis sont alimentés en air comprimé par une chambre 18 sous pression reliée au refoulement d'un ventilateur 20. Le divergent de chaque venturi est raccordé à une conduite 22 dont l'extrémité éloignée porte un diffuseur permettant une distribution sur une largeur déterminée. Figure 1 is a schematic section of an example of such a known dispensing device. Such an apparatus includes, for example, a hopper 10 which feeds fertilizer distributors 12. These transmit the fertilizer, with a regulated flow rate, to the venturis 14, via a chute 16 which opens out through an orifice formed in the neck of each venturi. The venturis are supplied with compressed air by a chamber 18 under pressure connected to the discharge of a fan 20. The divergent part of each venturi is connected to a pipe 22 whose distant end carries a diffuser allowing distribution over a determined width.
t'appareil comporte en réalité plusieurs venturis doubles tels que représentés sur la figure 1, placés côte à côte et associés à des conduites 22 dont les longueurs varient afin que l'appareil puisse épandre l'engrais régulièrement sur une grande largeur
L'opérateur de l'appareil, avant de l'utiliser pour épandre un engrais particulier, doit déterminer le débit ourni afin que la dose fournie par unité de surface du sol soit déterminée avant le travail. En effet, pour un même réglage de l'appareil, le débit peut varier avec l'humidité de l'air, la granulométrie du produit, etc.the device actually comprises several double venturis as shown in FIG. 1, placed side by side and associated with conduits 22 whose lengths vary so that the device can spread the fertilizer regularly over a large width
The operator of the device, before using it to spread a particular fertilizer, must determine the flow rate provided so that the dose supplied per unit of soil surface is determined before work. Indeed, for the same adjustment of the device, the flow rate can vary with the humidity of the air, the grain size of the product, etc.
Cette mesure du débit est effectuée en général à poste fixe et comprend la récolte,dans un récipient,du produit dosé pendant un certain temps. Plus précisément, le produit débité pendant un temps déterminé est ensuite pesé. This measurement of the flow rate is generally carried out at a fixed station and includes the collection, in a container, of the metered product for a certain time. More precisely, the product delivered for a determined time is then weighed.
Cette même vérification doit en général être recommencée à la fin du travail afin que l'utilisateur soit certain que le débit n'a pas varié de façon excessive pendant le travail. This same check must generally be repeated at the end of work so that the user is certain that the flow rate has not varied excessively during work.
Etant donné la disposition des venturis 14 indiqués sur la figure 1, l'exécution de ces mesures nécessite soit le démontage des venturis, soit l'introduction d'un déflecteur qui permet la déviation du produit distribué. Given the arrangement of the venturis 14 indicated in FIG. 1, the execution of these measurements requires either the disassembly of the venturis, or the introduction of a deflector which allows the deflection of the product distributed.
Plus précisément, les séries de venturis peuvent être désaccouplés de la chambre sous pression 18, par exemple au niveau des raccords 24 L'opération nécessite donc l'arrêt du ventilateur 20, le démontage des venturis, la mesure du débit, puis le remontage des venturis et la remise en route du ventilateur. Cette opération est longue et délicate. More specifically, the series of venturis can be uncoupled from the pressure chamber 18, for example at the fittings 24 The operation therefore requires stopping the fan 20, dismantling the venturis, measuring the flow rate, then reassembling the venturis and restarting the fan. This operation is long and delicate.
L'autre solution couramment utilisée est l'intro- duction d'un déflecteur entre les répartiteurs 12 et les venturis. tes déflecteurs sont donc des éléments suppldmen- taires ayant en général une forme compliquée et, de toute manière, leur mise en place nécessite une surélévation de la trémie Comme la partie supérieure de la trémie 10 ne doit pas dépasser une certaine hauteur au-dessus du sol afin que le chargement ne soit pas trop difficile, la surélévation du bas de la trémie provoque soit une ré duction de la capacité de celle-ci, soit une élévation de la partie supérieure et donc une complication du chargemment. The other commonly used solution is the introduction of a deflector between the distributors 12 and the venturis. your deflectors are therefore additional elements generally having a complicated shape and, in any case, their installation requires an elevation of the hopper As the upper part of the hopper 10 must not exceed a certain height above the soil so that loading is not too difficult, raising the bottom of the hopper causes either a reduction in the capacity thereof, or an elevation of the upper part and therefore a complication of loading.
Un autre inconvénient de l'appareil connu décrit précédemment est que la pression dans la chambre 18 d'alimentation des venturis est en général réglée à la valeur nécessaire à un transport pneumatique convenable dans la plus longue des conduites 22. La pression ou le débit d'air est alors excessif dans les autres venturis, si bien que le ventilateur 20 doit être surdimensionné par rapport au travail à effectuer en excès. Ce surdimensionnement est d'abord coûteux lors de l'investissement mais aussi ultérieurement par la consommation accrue d'énergie. Another disadvantage of the known apparatus described above is that the pressure in the chamber 18 for supplying the venturis is generally adjusted to the value necessary for suitable pneumatic transport in the longest of the lines 22. The pressure or the flow rate d The air is then excessive in the other venturis, so that the fan 20 must be oversized in relation to the work to be carried out in excess. This oversizing is initially expensive during the investment but also later by the increased consumption of energy.
L'invention concerne les appareils de transport pneumatique des matières solides ou liquides divisées du type considéré précédemment, mais ne présentant pas les inconvénients des appareils connus Plus précisément, l'invention permet une mesure extrêmement simple du débit sans aucun démontage et sans surélévation de la trémie. The invention relates to pneumatic conveying devices for divided solid or liquid materials of the type considered above, but not having the drawbacks of known devices. More specifically, the invention allows an extremely simple measurement of the flow rate without any dismantling and without raising the hopper.
Elle permet aussi une adaptation de l'air consommé dans chaque venturi à la longueur réelle de chaque conduite alimentée.It also allows adaptation of the air consumed in each venturi to the actual length of each supplied line.
Plus précisément, l'invention met en oeuvre des venturis qui comportent; en face de l'orifice d'entrée de la matière divisée à épandre, une ouverture disposée de manière que, en l'absence d'un courant d'air dans le venturi, la matière tombe par gravité par l'ouverture et puisse être reçue très simplement dans un récipient convenable, d'une manière automatique. More specifically, the invention uses venturis which include; opposite the inlet of the divided material to be spread, an opening arranged so that, in the absence of a draft in the venturi, the material falls by gravity through the opening and can be very simply received in a suitable container, automatically.
Plus précisément, l'invention concerne un appareil de transport pneumatique de matière solide ou liquide divisée, du type qui comporte un venturi qui a un convergent destiné à recevoir un courant d'un véhicule gazeux sous pression, un col ayant un orifice d'entrée de la ma ta ère divisée7 et un divergent destiné à transmettre cette matière divisée en suspension dans le véhicule gazeux, et un dispositif d'alimentation destiné à transmettre un débit réglé de la matière solide ou liquide divisée à l'orifice d'entrée du col du venturi, ce dispositif d'alimentation étant placé7 pendant le fonctionnement, au-dessus de l'orifice du col du venturi afin que la matière divisée ait naturellement tendance à tomber dans le col du venturi; selon l'invention7 le venturi a une ouverture formée dans le col en face de l'orifice d'entrée, en position telle que, pendant le fonctionnement, l'ouverture est au-dessous de l'orifice d'entrée et dans l'alignement de celui-ci dans la direction des forces de gravité. More specifically, the invention relates to a pneumatic transport device for divided solid or liquid material, of the type which comprises a venturi which has a convergent intended to receive a current from a gaseous vehicle under pressure, a neck having an inlet orifice of the divided ma ta era7 and a divergent intended to transmit this divided matter suspended in the gaseous vehicle, and a supply device intended to transmit a regulated flow rate of the solid or liquid matter divided at the inlet of the neck venturi, this supply device being placed7 during operation, above the orifice of the venturi neck so that the divided material has a natural tendency to fall into the venturi neck; according to the invention7 the venturi has an opening formed in the neck opposite the inlet opening, in a position such that, during operation, the opening is below the inlet opening and in the alignment of it in the direction of the forces of gravity.
I1 est avantageux que l'ouverture ait une dimension au moins égale à celle de l'orifice d'entrée du col. En outre1 l'ouverture peut être entourée par une jupe ayant une paroi sensiblement parallèle à la direction des forces de gravité, pendant le fonctionnement. I1 is advantageous that the opening has a dimension at least equal to that of the neck inlet. In addition, the opening may be surrounded by a skirt having a wall substantially parallel to the direction of the forces of gravity, during operation.
I1 est avantageux que, dans certaines applications, l'appareil comporte en outre un dispositif destiné à fermer l'ouverture du col et comprenant un volet mobile. It is advantageous that, in certain applications, the device also comprises a device intended to close the opening of the neck and comprising a movable flap.
Celui-ci est avantageusement commandé automatiquement de manière que, en l'absence d'un courant d'air dans le venturi, il prenne naturellement une position dans laquelle l'ouverture du col du venturi est ouverte, et que, en pré- sence d'un courant d'air dans le venturi, la dépression créée dans le col provoque sa mise dans la position dans laquelle il ferme l'ouverture du col. This is advantageously automatically controlled so that, in the absence of a draft in the venturi, it naturally takes a position in which the opening of the venturi neck is open, and that, in the presence of a draft in the venturi, the depression created in the neck causes it to be put in the position in which it closes the opening of the neck.
I1 est avantageux que l'orifice d'entrée dans le col du venturi soit précédé d'une goulotte guidant la matière divisée. It is advantageous for the inlet opening in the neck of the venturi to be preceded by a chute guiding the divided material.
Le dispositif d'alimentation peut être avantageusement un répartiteur de produitsgranulairesou pulvérulents, tels que des engrais ou des graines. Dans une variante, le dispositif d'alimentation comporte un dispositif de pulvérisation d'un fluide, par exemple d'une solution ou d'une suspension d'une matière solide dans un véhicule fluide. The feeding device can advantageously be a distributor of granular or powdery products, such as fertilizers or seeds. In a variant, the supply device comprises a device for spraying a fluid, for example a solution or a suspension of a solid material in a fluid vehicle.
L'invention concerne aussi un appareil d'epan- dage, notamment d'engrais ou de graines, comportant plusieurs appareils de transport pneumatique tels que définis précédemment et dans lequel chaque venturi est prolongé par une conduite aboutissant à un diffuseur d'épandage . tes convergents des différents venturis ont avantageusement des configurations différentes afin que, pour une pression déterminée d'alimentation en gaz sous pression, les pressions ou les débits dans les diffërentes conduites soient différents, notamment en fonction de la longueur de chaque conduite. Les configurations différentes des convergents des venturis sont avantageusement obtenues par déplacement d'une paroi réglable du convergent. The invention also relates to a spreading device, in particular for fertilizers or seeds, comprising several pneumatic conveying devices as defined above and in which each venturi is extended by a pipe leading to a spreading diffuser. your converging points of the different venturis advantageously have different configurations so that, for a determined pressure of supply of gas under pressure, the pressures or the flow rates in the different pipes are different, in particular as a function of the length of each pipe. The different configurations of the convergers of the venturis are advantageously obtained by displacement of an adjustable wall of the convergent.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins sur lesquels, la figure 1 ayant déjà été décrite :
la figure 2 est une coupe schématique d'un venturi d'un appareil de transport pneumatique selon l'invention , représenté pendant une opération de transport
la figure 3 est analogue à la figure 2 mais représente le venturi pendant une opération de mesure de débit
la figure 4 représente une variante du venturi de la figure 2
la figure 5 est une perspective du venturi de la figure 2
la figure 6 est une coupe schématique représentant un exemple de réalisation du venturi de la figure 2 ; et
la figure 7 est une coupe longitudinale schématique d'une variante de venturi selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows, given with reference to the drawings in which, FIG. 1 having already been described:
Figure 2 is a schematic section of a venturi of a pneumatic transport device according to the invention, shown during a transport operation
Figure 3 is similar to Figure 2 but shows the venturi during a flow measurement operation
FIG. 4 represents a variant of the venturi of FIG. 2
Figure 5 is a perspective of the venturi of Figure 2
Figure 6 is a schematic section showing an embodiment of the venturi of Figure 2; and
Figure 7 is a schematic longitudinal section of a variant of venturi according to the invention.
Un appareil de transport pneumatique selon l'invention comporte d'une part un venturi tel que représenté sur la figure 27 et d'autre part un dispositif d'alimentation en matière solide ou liquide divisée, par exemple un répartiteur d'engrais ou de graines d'un type bien connu et qui n'est donc pas représenté. Par exemple, on peut utiliser un répartiteur à vis sans fin, alimentant plusieurs venturis placés côte à cette. A pneumatic transport device according to the invention comprises on the one hand a venturi as shown in FIG. 27 and on the other hand a device for supplying divided solid or liquid material, for example a fertilizer or seed distributor of a well known type and which is therefore not shown. For example, one can use a worm distributor, feeding several venturis placed next to this.
La figure 2 représente un mode de réalisation de venturi selon l'invention. Celui-cî comporte, du côté d'arrivée d'un gaz comprimés de l'air en pratique, un convergent 26 dont la plus petite section 28, en aval, débouche dans un col 30 qui est prolongé par un divergent 32. Celui-ci communique avec le col 30 par une embouchure 34 dont la section est de préférence nettement supérieure à la section 28. FIG. 2 represents an embodiment of a venturi according to the invention. This comprises, on the inlet side of a gas compressed from air in practice, a convergent 26, the smallest section 28 of which, downstream, opens into a neck 30 which is extended by a divergent 32. This this communicates with the neck 30 by a mouth 34 whose section is preferably much greater than section 28.
Un orifice 36 d'entrée de la matière divisée est formé à la partie supérieure du col 30 du venturi et une goulotte 38 est destinée à guider cette matière. An opening 36 for entering the divided material is formed at the top of the neck 30 of the venturi and a chute 38 is intended to guide this material.
Selon l'invention, une ouverture 40 est formée à la face inférieure du venturi, au dessous de l'orifice d'entrée 36. Cette ouverture 40 a de préférence une dimension au moins egale à celle de l'orifice d'entrée 36. According to the invention, an opening 40 is formed on the underside of the venturi, below the inlet orifice 36. This opening 40 preferably has a dimension at least equal to that of the inlet orifice 36.
Lorsque de l'air comprimé est transmis au convergent 26 le courant 42 de matière divisée qui tombe avec un débit dosé dans le col 30 est aussitôt chassé dans le divergent 32 comme indiqué par la référence 44. Seuls des morceaux ou granulés très denses par exemple des cailloux dans un courant de graines, peuvent parvenir à l'ouverture 40. When compressed air is transmitted to the converging 26 the stream 42 of divided material which falls with a flow rate dosed in the neck 30 is immediately expelled into the diverging 32 as indicated by the reference 44. Only very dense pieces or granules for example pebbles in a stream of seeds can reach the opening 40.
Lorsque l'alimentation en air comprimé du venturi est interrompue mais lorsque le dispositif d'alimentation en matière divisée, par exemple en graines 42 continue à fonctionner, le courant a6 formé passe entièrement par l'ouverture 40 et peut alors être recueilli dans un récipient 48 puis pesé. Ainsi, la mesure du débit ne nécessite aucune commande particulière ou modification de l'appareil, à part l'arrêt du ventilateur qui alimente les venturis. When the supply of compressed air to the venturi is interrupted but when the device for supplying divided material, for example seeds 42 continues to operate, the current a6 formed passes entirely through the opening 40 and can then be collected in a container 48 then weighed. Thus, the measurement of the flow does not require any particular command or modification of the device, apart from stopping the fan which feeds the venturis.
L'opération peut donc être très rapide Dès que la mesure est terminée7 l'appareil est prêt à fonctionner7 après mise en route du ventilateur.The operation can therefore be very rapid As soon as the measurement is finished7 the device is ready to operate7 after switching on the fan.
La figure 4 représente une variante du venturi représenté sur la figure 2, dans laquelle l'ouverture 40 est entourée par une jupe 50 dont la paroi est sensiblement parallèle à la direction de chute du courant 42 de matière sous l'action des forces de gravité. Cette jupe 50 stabilise la dépression dans le col du venturi et évite les turbulences. FIG. 4 represents a variant of the venturi shown in FIG. 2, in which the opening 40 is surrounded by a skirt 50 whose wall is substantially parallel to the direction of fall of the stream of material 42 under the action of the forces of gravity . This skirt 50 stabilizes the depression in the neck of the venturi and prevents turbulence.
Les figures 5 et 6 sont respectivement une perspective et une coupe longitudinale d'un venturi ayant des caractéristiques tout à fait analogues à celles du venturi de la figure 27 mais permettant un réglage de la section du convergent. Plus précisément, le venturi est formé en deux parties. La première partie 52 qui forme le convergent 26, est destinée à être raccordée à une chambre 54 d'alimentation en air comprimé. ta seconde partie 56 forme à la fois le col 30 et le divergent 32.La partie 52 a une paroi supérieure et des parois latérales qui sont fixes, mais sa paroi inférieure 58 est réglable autour d'une articulation 60 de manière qu'elle puisse prendre diverses positions entre celle qui est représentée sur la figure 6 et qui correspond au plus grand débit, et une position de fermeture dans laquelle la plaque 58 remonte pratiquement au contact de la partie supérieure du venturi. Cette disposition permet l'adaptation de la pression d1air comprimé à la longueur de la conduite montée à la sortie du divergent 32. I1 est avantageux que ce divergent 32 ait une section qui varie d'une section rectangulaire au niveau du col 30 à une section circulaire à son extrémité aval car les conduites de transport pneumatique ont de préférence une section circulaire. Figures 5 and 6 are respectively a perspective and a longitudinal section of a venturi having characteristics quite similar to those of the venturi of Figure 27 but allowing adjustment of the section of the convergent. More specifically, the venturi is formed in two parts. The first part 52 which forms the converging 26, is intended to be connected to a chamber 54 for supplying compressed air. the second part 56 forms both the neck 30 and the divergent 32. The part 52 has an upper wall and side walls which are fixed, but its lower wall 58 is adjustable around a joint 60 so that it can take various positions between that shown in FIG. 6 and which corresponds to the greatest flow, and a closed position in which the plate 58 rises practically in contact with the upper part of the venturi. This arrangement allows the adaptation of the compressed air pressure to the length of the pipe mounted at the outlet of the divergent 32. It is advantageous for this divergent 32 to have a section which varies from a rectangular section at the neck 30 to a section circular at its downstream end because the pneumatic conveying lines preferably have a circular section.
Il peut arriver, par exemple lorsque la matière à distribuer est très dense ou lorsque la pression disponible d'air comprimé est relativement basse, que l'aspiration par l'ouverture 40 soit trop importante lors du fonctionnement. Dans ce cas, il est souhaitable que cette ouverture 40 soit fermée, par exemple par un volet commandé automatiquement. Plus précisément, en l'absence d1air transmis au venturi, la dépression dans le col 30 est nulle et le volet tel que 66 retombe en position dans laquelle il dégage ltouverture 40. Au contraire, lorsque le convergent 26 transmet un courant d'air comprimé7 la dépression au niveau de l'orifice 40 provoque l'aspiration d'un courant d'air qui ferme automatiquement le volet 66.Celui-ci garde sa position de fermeture jusqu'à ce que la dépression dis- paraisse par interruption de la ventilation. Le basculement du volet vers sa position de fermeture peut être facilité par équilibrage du volet par un contrepoids et/ou par soufflage d'un petit jet d'air au dos du volet, par un trou formé dans la paroi du venturi. It may happen, for example when the material to be dispensed is very dense or when the available pressure of compressed air is relatively low, that the suction through the opening 40 is too great during operation. In this case, it is desirable that this opening 40 is closed, for example by an automatically controlled shutter. More specifically, in the absence of air transmitted to the venturi, the vacuum in the neck 30 is zero and the flap such as 66 falls back into the position in which it releases the opening 40. On the contrary, when the convergent 26 transmits a stream of compressed air7 the vacuum at the level of the orifice 40 causes the aspiration of an air current which automatically closes the flap 66. This keeps its closed position until the vacuum disappears by interrupting the ventilation . The tilting of the shutter towards its closed position can be facilitated by balancing the shutter by a counterweight and / or by blowing a small air jet at the back of the shutter, by a hole formed in the wall of the venturi.
L'invention concerne donc un appareil de transport pneumatique qui permet une mesure de débit d'une manière extrêmement simple. Cet appareil est purement statique et la commutation entre le mode de transport pneumatique et le mode de mesure ae débit est assurée par simple arrêt ou commande de la ventilation. The invention therefore relates to a pneumatic conveying device which allows flow measurement in an extremely simple manner. This device is purely static and switching between the pneumatic transport mode and the flow measurement mode is ensured by simply stopping or controlling the ventilation.
On a indiqué que le courant 42 de matière divisée parvenait à la goulotte 38 à partir d'un répartiteur placé au-dessus, par gravité. Cependant, cette caractéristique n'est pas indispensable puisque la matière divisée peut être par exemple projetée, notamment pneumatiquement, dans l'ori- fice 36. It was indicated that the stream 42 of divided material reached the chute 38 from a distributor placed above, by gravity. However, this characteristic is not essential since the divided material can for example be projected, in particular pneumatically, into the orifice 36.
L'invention concerne aussi un appareil d'épandage, notamment d'engrais ou de graines, qui comporte plusieurs venturis, placés côte à côte et reliés à une même chambre sous pression. Dans ce cas, il est souhaitable que certains des venturis au moins soient du type décrit en référence aux figures 5 et 6. En effets la position de la paroi réglable 58 du convergent 26 est alors adaptée à la perte de charge dans la conduite de distribution. The invention also relates to a spreading device, in particular for fertilizers or seeds, which comprises several venturis, placed side by side and connected to the same pressure chamber. In this case, it is desirable that at least some of the venturis are of the type described with reference to FIGS. 5 and 6. In fact, the position of the adjustable wall 58 of the convergent 26 is then adapted to the pressure drop in the distribution pipe. .
Les appareils décrits précédemment permettent le transport pneumatique et l'épandage de produits très divers. ta matière peut être solide, sous forme de granulés ou de poudres. On peut citer notamment les engrais et les graines. Cependant, la matière divisée peut être un liquide pulvérisés par exemple un engrais liquide ou une suspension d'une matière solide active dans un véhicule liquide. La matière active, solide ou liquide1 peut être par exemple un herbicide, un pesticide, etc. The devices described above allow pneumatic transport and spreading of a wide variety of products. your material can be solid, in the form of granules or powders. Mention may in particular be made of fertilizers and seeds. However, the divided material may be a liquid sprayed, for example a liquid fertilizer or a suspension of an active solid material in a liquid vehicle. The active material, solid or liquid1 can be for example a herbicide, a pesticide, etc.
Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. It is understood that the invention has only been described and shown as a preferred example and that any technical equivalence may be made in its constituent elements without going beyond its ambit.
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