DE69504606T2 - Vacuum cleaner for cleaning tunnel kiln cars in the firing process for ceramic materials - Google Patents
Vacuum cleaner for cleaning tunnel kiln cars in the firing process for ceramic materialsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vakuumreinigungsgerät bzw. einen Staubsauger für die Wagen, die in Tunnelöfen beim Brennen keramischer Materialien verwendet werden. Insbesondere wird das erfindungsgemäße Gerät zur Reinigung der Oberflächen des Wagens verwendet, die - wenn einmal das gebrannte Material entladen wurde - mit keramischen Fragmenten unterschiedlicher Größen, Asche, Tonstaub, etc. bedeckt belassen sind.The invention relates to a vacuum cleaning device or vacuum cleaner for the carriages used in tunnel kilns for firing ceramic materials. In particular, the device according to the invention is used to clean the surfaces of the carriage which, once the fired material has been unloaded, are left covered with ceramic fragments of different sizes, ash, clay dust, etc.
Das Gerät ist von dem Typ, der aus wenigstens einer Ansaugdüse, einer Einlaßleitung, mehreren Vakuumeinheiten und mehreren Filtereinheiten besteht.The device is of the type consisting of at least one suction nozzle, one inlet line, several vacuum units and several filter units.
Wie dies wohl bekannt ist, erfordert das beim Verbrennen keramischer Teile in Tunnelöfen verwendete Verfahren, daß die Ladeflächen des Wagens gereinigt werden müssen, sobald das gebrannte Material entfernt wurde; anderenfalls hat das keramische Überbleibsel (im allgemeinen bekannt als Abraum) einen negativen Effekt auf die Stabilität der neuen Wagenladung und verringert die Lebensdauer der hitzebeständigen Beschichtung der Wagen. Ein Reinigen der Wagenoberflächen von Hand erfordert oftmals mehr Zeit, als für diesen Vorgang zwischen dem Entladen und Beladen des keramischen Materiales zur Verfügung steht und ist kostenaufwendig.As is well known, the process used in firing ceramic parts in tunnel kilns requires that the loading surfaces of the wagons must be cleaned as soon as the fired material has been removed; otherwise, the ceramic residue (commonly known as spoil) has a negative effect on the stability of the new wagon load and reduces the life of the wagons' refractory coating. Cleaning the wagon surfaces by hand often requires more time than is available for this operation between unloading and loading of the ceramic material and is expensive.
Das automatische Reinigen der Wagenoberflächen wird mittels Vakuumreinigungsmaschinen durchgeführt und mehrere Modelle sind auf dem Markt erhältlich. Diese Maschinen bestehen im allgemeinen aus einer oder mehreren tragbaren Ansaugdüsen und einer Vakuum- und Filtereinheit, die re lativ zu der (den) Ansaugdüse(n) entweder stationär oder bewegbar ist.The automatic cleaning of the car surfaces is carried out by means of vacuum cleaning machines and several models are available on the market. These machines generally consist of one or more portable suction nozzles and a vacuum and filter unit that relative to the suction nozzle(s) is either stationary or movable.
Eine Maschine diesen Typs ist aus dem deutschen Patent DE-U-93 02 202.6 bekannt, das ein Vakuumreinigungsgerät für Tunnelofenwagen bei dem Brennverfahren für keramische Materialien offenbart und wenigstens eine Ansaugdüse, eine Einlaßleitung, und wenigstens eine Vakuum- und Filtereinheit aufweist, wobei letztere in einer stationären Stellung, entfernt von der Bahn der Wagen angeordnet und über den Einlaßkreis mit den Ansaugdüsen verbunden ist.A machine of this type is known from the German patent DE-U-93 02 202.6, which discloses a vacuum cleaning device for tunnel kiln cars in the firing process for ceramic materials and comprises at least one suction nozzle, an inlet line, and at least one vacuum and filter unit, the latter being arranged in a stationary position, remote from the path of the cars and connected to the suction nozzles via the inlet circuit.
Andererseits offenbart die US-A-3,854,910 eine Vorrichtung zum Entfernen feiner, aus einem Luftstrom gesammelter Staubpartikel, mit einem sogenannten "Zyklonen"- Scheider, der von mehreren Filtertüten umgeben ist, wobei eine derartige Vorrichtung empfindlich ist bei der Verwendung als Vakuum- und Filtereinheit eines Vakuumreinigungsgerätes für Tunnelofenwagen bei dem Brennverfahren für keramische Materialien.On the other hand, US-A-3,854,910 discloses a device for removing fine dust particles collected from an air stream, with a so-called "cyclone" separator surrounded by several filter bags, such a device being sensitive when used as a vacuum and filter unit of a vacuum cleaning device for tunnel kiln cars in the firing process for ceramic materials.
Geräte des genannten Typs sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt, und bei ihnen ist/sind die Ansaugdüsen an einem Wägelchen aufgehängt, das an einer über Kopf laufenden Schiene zurück und nach vorne bewegt werden kann, die in einem stationären Portal angeordnet ist, unter dem sich die Wagen fortbewegen.Devices of the type mentioned are also known in the prior art, and in them the suction nozzles are suspended from a carriage which can be moved back and forth on an overhead rail which is arranged in a stationary portal under which the carriages move.
Bei Maschinen mit einer stationären Vakuum- und Filtereinheit besteht der Hauptnachteil darin, daß die Verbindung zwischen der Vakuum- und Filtereinheit und den Ansaugdüsen sehr komplex ist. Des weiteren sind diese Maschinen sehr groß.The main disadvantage of machines with a stationary vacuum and filter unit is that the connection between the vacuum and filter unit and the suction nozzles is very complex. Furthermore, these machines are very large.
Maschinen, bei denen die Vakuum- und Filtereinheit mobil ist, haben auch einen hauptsächlichen Nachteil darin, daß aufgrund ihrer Struktur die Vakuum- und Filtereinheit relativ klein ist, was die Vakuumkapazität beeinflußt und folglich die Reinigung der Wagenoberflächen.Machines in which the vacuum and filter unit is mobile also have a major disadvantage in that, due to their structure, the vacuum and filter unit is relatively small, which affects the vacuum capacity and, consequently, the cleaning of the carriage surfaces.
Um eine Lösung zu den zuvor erwähnten Problemen zu liefern, die sich beim Bedienen automatischer Maschinen zum Zwecke der Reinigung der Wagenoberflächen stellen, wurde ein Vakuumreinigungsgerät zum Reinigen von Tunnelofenwagen beim Brennverfahren für keramische Materialien mit einem neuen Aufbau und Betriebssystem gestaltet.In order to provide a solution to the above-mentioned problems encountered in operating automatic machines for the purpose of cleaning the car surfaces, a vacuum cleaning device for cleaning tunnel kiln cars in the firing process for ceramic materials was designed with a new structure and operating system.
Das Gerät der vorliegenden Erfindung ist von dem Typ, der aufweist: wenigstens eine Ansaugdüse; einen Einlaßkreis; mehrere Vakuumeinheiten; und mehrere Filtereinheiten, wobei jede Vakuumeinheit aus einem vertikalen Zyklon besteht, der oberhalb einer Überbleibselsammelkammer angeordnet ist, die Filtereinheiten aus die Kammer umgebenden Filtertüten bestehen und die Ansaugdüsen an einem Wägelchen aufgehängt ist/sind, das über eine über Kopf laufende Schiene, die in einem stationären Portal angeordnet ist, unter dem die Wagen sich fortbewegen, vor und zurück bewegt werden kann und dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Einlaßleitung aus einem Kanal mit einem rechteckigen Querschnitt besteht mit einem offenen Boden und einer Länge, die praktisch die gleiche ist, wie diejenige, der zuvor erwähnten, über Kopf laufenden Schiene, wobei der Boden bedeckt ist mit einem flachen Streifen, der geringfügig breiter ist als der Kanal selbst und aus einem Material hergestellt ist, das in gewisser Weise flexibel, jedoch in kreuzweiser Richtung steif ist, wie beispielsweise Metallblech, wobei ein Ende an einem Ende des Kanals befestigt und das andere Ende auf einer drehenden Trommel aufgerollt ist, die sich auf einem Schaft dreht, der senkrecht zur vertikalen Ebene des Portals verläuft und auf dem zuvor erwähnten Wägelchen montiert ist, das unterhalb des Kanals bewegt werden kann, derart, daß die Länge der Einlaßleitung in Übereinstimmung mit der Position des Wägelchens variiert.The apparatus of the present invention is of the type comprising: at least one suction nozzle; an inlet circuit; a plurality of vacuum units; and a plurality of filter units, each vacuum unit consisting of a vertical cyclone arranged above a residue collection chamber, the filter units consisting of filter bags surrounding the chamber and the suction nozzles being suspended from a carriage which can be moved back and forth over an overhead rail arranged in a stationary portal under which the carriages move, and characterized in that this inlet line consists of a channel with a rectangular cross-section with an open bottom and a length which is practically the same as that of the above-mentioned overhead rail, the bottom being covered with a flat strip slightly wider than the channel itself and made of a material which is somewhat flexible but rigid in the crosswise direction, such as sheet metal, with one end being fixed to one end of the channel and the other end being supported on a rotating drum which rotates on a shaft perpendicular to the vertical plane of the portal and mounted on the aforementioned trolley which can be moved below the channel in such a way that the length of the inlet line varies in accordance with the position of the trolley.
Die beigefügte Zeichnung zeigt ein nicht einschränkendes Beispiel dahingehend, wie diese Erfindung vorzugsweise verwendet werden kann.The accompanying drawing shows a non-limiting example of how this invention can preferably be used.
Fig. 1 ist eine Vorderansicht des Geräts nach der Erfindung;Fig. 1 is a front view of the device according to the invention;
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Düse und des sie tragenden Wägelchens;Fig. 2 shows a side view of the nozzle and the carriage supporting it;
Fig. 3 beinhaltet eine schematische Darstellung der Vakuum- und Filtereinheiten des Geräts von vorne;Fig. 3 includes a schematic representation of the vacuum and filter units of the device from the front;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Ansaugdüse, der Einlaßleitung und der Filtereinheiten des Geräts nach der Erfindung undFig. 4 is a schematic representation of the suction nozzle, the inlet line and the filter units of the device according to the invention and
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht des V-V-Querschnitts in Fig. 4.Fig. 5 is a schematic view of the V-V cross section in Fig. 4.
In dieser Zeichnung ist es möglich zu erkennen, daß das Vakuumreinigungsgerät der Erfindung für die Tunnelöfen, die zum Brennen keramischer Materialien dienen - das als ein Ausführungsbeispiel beschrieben ist - aus mehreren Vakuumeinheiten (1), mehreren Filtereinheiten (2), einer Einlaßleitung (3), einer Ansaugdüse (4) und einem Wägelchen (5) besteht. Der Kanal (3), die Ansaugdüse (4) und das Wägelchen bzw. die Katze (5) sind an einem stationären Portal (6) montiert.In this drawing it is possible to see that the vacuum cleaning device of the invention for the tunnel kilns used for firing ceramic materials - which is described as an embodiment - consists of several vacuum units (1), several filter units (2), an inlet duct (3), a suction nozzle (4) and a trolley (5). The duct (3), the suction nozzle (4) and the trolley (5) are mounted on a stationary portal (6).
Das Gerät nach der Erfindung ist so ausgestaltet, daß es die Ladefläche (7) von Wagen, ähnlich denjenigen (8) in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigten, reinigt. Der Wagen (8) kann auf Rädern (9) über an dem Boden verankerten Schienen (10) bewegt werden, welche das stationäre Portal (6) in dar durch Pfeil in Fig. 2 angegebenen Bewegungsrichtung kreuzen.The device according to the invention is designed to clean the loading area (7) of trolleys similar to those (8) shown in Fig. 1, 2 and 4. The trolley (8) can be mounted on wheels (9) over Rails (10) which cross the stationary portal (6) in the direction of movement indicated by the arrow in Fig. 2.
Die aus einem mit einer Turbine (12) gekoppelten Elektromotor (11) bestehenden Vakuumeinheiten (1) sind oben auf einem Tank (13) für Filtereinheiten (2) angeordnet. Der Tank (13) ist in Hochstellung an Trägern (14) montiert und ziemlich nahe an der Bahn des Wagens (8) angeordnet.The vacuum units (1), consisting of an electric motor (11) coupled to a turbine (12), are arranged on top of a tank (13) for filter units (2). The tank (13) is mounted in an elevated position on supports (14) and is arranged fairly close to the track of the carriage (8).
Im Innern des Tanks (13) der Filtereinheiten (2) befindet sich ein vertikaler Zyklon (15) koaxial angeordnet und ist von mehreren Filtertüten (16) in im wesentlichen vertikaler Stellung, umgeben. Der vertikale Zyklon (15) ist oben an der Einlaßleitung (3) angeschlossen über den Einlaß (17) für Luft, die Staub und Überbleibsel enthält, wohingegen sich die Filtertüten (16) oben in einige Auslässe (18) für die gefilterte Luft leeren bzw. öffnen. Am Boden des Tanks (13) befindet sich eine Sammelkammer (19) für Überbleibsel.Inside the tank (13) of the filter units (2) there is a vertical cyclone (15) arranged coaxially and surrounded by several filter bags (16) in a substantially vertical position. The vertical cyclone (15) is connected at the top to the inlet line (3) via the inlet (17) for air containing dust and residues, whereas the filter bags (16) empty or open at the top into several outlets (18) for the filtered air. At the bottom of the tank (13) there is a collection chamber (19) for residues.
Das stationäre Portal (6) besteht aus einer über Kopf laufenden Schiene (20), an der die Einlaßleitung (3) und das Wägelchen (5) montiert sind. Letzteres kann durch Verschieben in jede Richtung entlang der Schiene (20) bewegt werden. Ein Krümmungsabschnitt (21) ist als eine Einheit mit dem Wägelchen (5) gekoppelt. Dieser Krümmungsabschnitt hat einen rechteckigen Querschnitt und ist derart dimensioniert, daß seine obere Spitze (22) bündig übergeht bzw. verbunden ist mit der Einlaßleitung (3), wohingehen seine untere Spitze (23) die Ansaugdüse (4) beinhaltet.The stationary portal (6) consists of an overhead rail (20) on which the inlet line (3) and the carriage (5) are mounted. The latter can be moved by sliding it in any direction along the rail (20). A curved section (21) is coupled to the carriage (5) as a unit. This curved section has a rectangular cross-section and is dimensioned such that its upper tip (22) is flush with or connected to the inlet line (3), while its lower tip (23) contains the intake nozzle (4).
Die untere Spitze am Ende (24) der Ansaugdüse (4) ist sehr eng verglichen mit ihrer Länge und ist mit der unteren Spitze (23) des Krümmungsabschnitts (21) mit Hilfe eines rechteckigen Kanals (25) verbunden. In der Vakuumrichtung bzw. Richtung des Ansaugens wird dieser Abschnitt allmählich größer, bis er zu der unteren Spitze (23) des Krümmungsabschnitts (21) gelangt bzw. in diese übergegangen ist.The lower tip at the end (24) of the suction nozzle (4) is very narrow compared to its length and is connected to the lower tip (23) of the bend section (21) by means of a rectangular channel (25). In the vacuum direction or direction of suction, this section gradually becomes larger until it reaches the lower tip (23) of the curved section (21) or has passed into it.
Die Einlaßleitung (3) hat einen im allgemeinen rechteckigen Querschnitt. Die Leitung (3) besteht aus einem Kanal (26) in Form eines mit der Unterseite nach oben weisenden "U", der an dem Boden (27) offen ist, sowie aus einem flachen Streifen (28) aus einem flexiblen Material, der in kreuzweiser Richtung steif ist.The inlet conduit (3) has a generally rectangular cross-section. The conduit (3) consists of a channel (26) in the shape of a "U" with the bottom facing upwards, which is open at the bottom (27), and a flat strip (28) of a flexible material which is rigid in the crosswise direction.
Der flache Streifen (28) ist derart dimensioniert, daß seine Breite größer ist als die Breite des offenen Bodens (27) des Kanals (26). Der flache Streifen (28) wirkt als Abdeckung für den Boden (27), wenn er an einigen längs verlaufenden Verbindungen (29) ruht, die an den entsprechenden Seitenkanten des offenen Bodens (27) angeordnet sind.The flat strip (28) is dimensioned such that its width is greater than the width of the open bottom (27) of the channel (26). The flat strip (28) acts as a cover for the bottom (27) when it rests on some longitudinal joints (29) arranged on the corresponding side edges of the open bottom (27).
Der Kanal (26) der Einlaßleitung (3) erstreckt sich über praktisch die gesamte Länge der über Kopf laufenden Schiene (20) des stationären Portals (6). Eines der Enden des flachen Streifens (28), das das mit Bezugszeichen 30 angegebene fixierte Ende ist, ist fest mit dem Ende (31) des Kanals (26) verbunden, das sich in die Innenseite der Filtereinheiten (2) leert bzw. öffnet, wohingegen der andere Endabschnitt (32) auf die drehende Trommel (33) aufgerollt ist, die an dem Wägelchen (5) fixiert befestigt und unter dem Kanal (26) angeordnet ist.The channel (26) of the inlet line (3) extends over practically the entire length of the overhead rail (20) of the stationary portal (6). One of the ends of the flat strip (28), which is the fixed end indicated by reference numeral 30, is firmly connected to the end (31) of the channel (26) which empties or opens into the inside of the filter units (2), whereas the other end portion (32) is rolled up on the rotating drum (33) which is fixedly attached to the trolley (5) and arranged under the channel (26).
Die Rotationsachse (34) der drehenden Trommel (33) ist im Bezug auf die durch das stationäre Portal (6) bestimmte vertikale Ebene senkrecht angeordnet, d. h. die Rotationsachse (34) verläuft relativ zu dem Kanal (26) quer bzw. kreuzweise.The rotation axis (34) of the rotating drum (33) is arranged vertically in relation to the vertical plane determined by the stationary portal (6), i.e. the rotation axis (34) runs transversely or crosswise relative to the channel (26).
Mit dieser Position des Kanals (26), des flachen Streifens (28) und der drehenden Trommel (33) ist die Länge der Einlaßleitung (3) bestimmt durch die Position des Wägelchens (5) an der über Kopf laufenden Schiene (20) des stationären Portals (6), d. h. durch die Länge, über die sich der flache Streifen (28) von der drehenden Trommel (33) abgewickelt hat, wenn er den offenen Boden (27) des Kanals (26) wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, abdeckt.With this position of the channel (26), the flat strip (28) and the rotating drum (33), the length of the inlet line (3) is determined by the position of the carriage (5) on the overhead rail (20) of the stationary portal (6), ie by the length over which the flat strip (28) has unwound from the rotating drum (33) when it covers the open bottom (27) of the channel (26) as shown in Figs. 4 and 5.
Der Betrieb des Geräts nach der Erfindung funktioniert wie folgt. Ist einmal die Ladefläche (7) des Wagens (8) relativ zur Ansaugdüse (4) geeignet angeordnet, so werden die Vakuumeinheiten (1) betätigt und das Wägelchen (5) beginnt damit, sich über die Breite der Ladefläche (7) zurück und vor zu bewegen und vakuiert bzw. saugt die mit Staub und Überbleibseln von der Oberfläche (7) belastete Luft durch die untere Spitze am Ende (24) der Ansaugdüse (4) an.The operation of the device according to the invention is as follows. Once the loading surface (7) of the trolley (8) is suitably positioned relative to the suction nozzle (4), the vacuum units (1) are activated and the trolley (5) begins to move back and forth across the width of the loading surface (7) and vacuums or sucks in the air laden with dust and debris from the surface (7) through the lower tip at the end (24) of the suction nozzle (4).
Wenn sich das Wägelchen (5) bewegt, wird der flache Streifer (28) über die drehende Trommel (33) auf- und abgerollt und deckt den offenen Boden (27) des Kanals (26) der Einlaßleitung (3) ab bzw. diesen auf. Der flache Streifer (28) hält diesen offenen Boden (27) in geschlossener Stellung, und zwar dank eines kräftigen Vakuums, das auf den flachen Streifen (28) in seiner abgewickelten Stellung ausgeübt wird, durch den mit Hilfe der Vakuumeinheiten (1) in der Einlaßleitung (3) erzeugten Unterdruck. Erfolgt keine Ansaugung, so wird der flache Streifen durch die magnetische Anziehungskraft seiner Kanten mit mehreren, an den Kanten des offenen Bodens (27) befestigten Magneten, gehalten.When the carriage (5) moves, the flat strip (28) is rolled up and down over the rotating drum (33) and covers or covers the open bottom (27) of the channel (26) of the inlet line (3). The flat strip (28) keeps this open bottom (27) in the closed position thanks to a powerful vacuum exerted on the flat strip (28) in its unrolled position by the negative pressure created by the vacuum units (1) in the inlet line (3). If there is no suction, the flat strip is held by the magnetic attraction of its edges with several magnets attached to the edges of the open bottom (27).
Die mit Staub und Überbleibseln belastete Luft (35) bewegt sich weiter durch die untere Spitze (24), den rechteckigen Kanal (25), den Krümmungsabschnitt (21) und die Einlaßleitung (3), bis sie in die Filtereinheiten (2) gelangt.The air (35) loaded with dust and debris continues to move through the lower tip (24), the rectangular channel (25), the bend section (21) and the inlet line (3) until it enters the filter units (2).
Die entsprechende Düsen tragenden Leitungen können an eine Öffnung (36) angeschlossen werden, die nahe des Einlasses (17) der Filtereinheiten (2) zu zusätzlichen Reinigungszwecken angeordnet ist, beispielsweise ein flexibler Schlauch für die Reinigung per Hand.The lines carrying the corresponding nozzles can be connected to an opening (36) arranged near the inlet (17) of the filter units (2) for additional cleaning purposes, for example a flexible hose for manual cleaning.
Die mit Staub und Überbleibseln belastete Luft (38), die aus einen Gemisch aus von der Düse (24) angesaugter Luft (35) und Luft (37) von der Öffnung (36) bestehen kann, tritt in den Zyklon (15) ein, indem die Gravität ausgenutzt wird, um einen Behälter (39) in der Sammelkammer (19) für Überbleibsel, die am Boden des Zyklons (15) angeordnet ist, zu entladen.The air (38) loaded with dust and residues, which can consist of a mixture of air (35) sucked in by the nozzle (24) and air (37) from the opening (36), enters the cyclone (15) by taking advantage of gravity to discharge a container (39) in the residue collection chamber (19) arranged at the bottom of the cyclone (15).
Später wird die überbleibselfreie Luft (38) in Richtung eines an der Oberseite des Tanks (13) angeordneten Diffusors (40) gezwungen. Mit Hilfe einer Turbine (12) wird die Luft (38) in einen Bereich (41) gezwungen, wo die Filtertüten (16) derart arbeiten, daß der in der Luft (38) enthaltene Staub bedingt durch Gravitation in eine Aufnahme (42) fällt und die gefilterte Luft (43), welche durch die Seitenwand der Filtertüten (16) gelangt, wird durch die in der Oberseite des Tanks (13) angeordneten Auslässe (18) in die Atmosphäre ausgestoßen.Later, the residue-free air (38) is forced towards a diffuser (40) arranged on the top of the tank (13). With the help of a turbine (12), the air (38) is forced into an area (41) where the filter bags (16) work in such a way that the dust contained in the air (38) falls into a receptacle (42) due to gravity and the filtered air (43), which passes through the side wall of the filter bags (16), is expelled into the atmosphere through the outlets (18) arranged in the top of the tank (13).
Die Staubsammelaufnahme (42) ist relativ zu dem Sammelbehälter (39) für die Überbleibsel koaxial angeordnet und an diesem geeignet befestigt.The dust collection holder (42) is arranged coaxially relative to the collection container (39) for the residues and is suitably fastened thereto.
Nachdem eine ausreichend detaillierte Beschreibung der Natur der Erfindung wie auch der Art und Weise, wie diese umgesetzt wird, vermittelt wurden, sei festgehalten, daß alles, was das Hauptprinzip abwandelt, ändert oder modifiziert, Gegenstand der Detailänderungen der wesentlichen Eigenschaften sein kann und aus diesem Grund wird ein Erfindungspatent beantragt, wie es in den folgenden Ansprüchen zusammengefaßt ist.Having given a sufficiently detailed description of the nature of the invention as well as the manner in which it is carried out, it should be noted that anything which alters, changes or modifies the main principle may be subject to changes in detail of the essential characteristics and for this reason a patent for the invention is sought as summarized in the following claims.
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