DE1198004B - Vorrichtung zum Kraeuseln von thermoplastischen Garnen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

DOId

Deutsche Kl.: 29 a-6/20

S65045VII a/29 a
22. September 1959
5. August 1965

Vorrichtungen zum Kräuseln von thermoplastischen Garnen sind in verschiedensten Ausführungsformen bekannt; insbesondere sind solche bekannt, mit denen die Garne durch die sogenannte Stauchkammertechnik eine Kräuselung erfahren. Nach der Stauchkammertechnik können die verschiedensten Game und Fasern, insbesondere aber auch Jutefasern gekräuselt werden. Die bekannten Stauchoder Kräuselkammem besitzen eine schwenkbare, belastete Klappe, wobei die Kräuselkammer über Einführrollen mit den ungekräuselten Garnen oder Fasern versorgt wird und sich dabei anfüllt, bis die Klappe sich unter dem Druck des Gutes öffnet und praktisch den gesamten Inhalt der Stauch- oder Kräuselkammer auf einmal ausstößt, so daß grundsätzlich diskontinuierlich gearbeitet wird. Wenn es auch möglich erscheint, thermoplastische Garne oder Fasern auf diese Weise zu kräuseln, so ist doch offenbar, daß, da das bekannte Verfahren diskontinuierlich abläuft, jeder Versuch der Kräuselung thermoplastischer Garne mit Hilfe der Stauchkammertechnik und unter Zuführung von Wärme in der Stauch- oder Kräuselkammer dazu führen muß, daß verschiedene Teile des Garnes verschieden lange erhitzt werden. Dies führt zu ungleichmäßiger Kräuselung und zu ungleichmäßigen Resultaten bei der Färbung.

Es sind allerdings Maßnahmen bekannt, um diese Schwierigkeiten zu überwinden und dafür zu sorgen, daß das Garn kontinuierlich in die erhitzte Stauchoder Kräuselkammer eingeführt wird und ebenso kontinuierlich wieder herausgezogen wird. Zum Beispiel ist vorgeschlagen worden, einen Stopfen am Ende einer Stauch- oder Kräuselkammer vorzusehen, durch welchen das gekräuselte Garn gleichmäßig herausgezogen wird. Die Garnmenge, die aus der Kammer herausgezogen wird, sowie die Menge, welche eingeführt wird, wird hierbei in Abhängigkeit von der Stellung des Stopfens gesteuert. Auch diese Maßnahmen befrieden jedoch nicht, da eine eindeutige Einstellung der abzuziehenden Garnmenge mit Hilfe eines solchen Stopfens kaum möglich ist.

Bei einer weiteren bekannten kontinuierlich arbeitenden Stauchkräuselvorrichtung wird die Stauchoder Kräuselkammer von einer aufrecht stehenden Hülse gebildet, in die von unten das Garn gegen einen von oben in die Hülse hineinragenden, beweglichen und gewichtsbelasteten Kolben eingeführt wird und bei der das Garn durch eine Bohrung des Kolbens oder durch einen Spalt zwischen Hülse und Kolben abgezogen wird. Die Stauchkräuselkammer ist hierbei im unteren Teil zur Aufheizung und im Vorrichtung zum Kräuseln von
thermoplastischen Garnen

Anmelder:

Ernest Scragg & Sons Limited, Macclesfield

(Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Phys. Dr. W. Andrejewski, Patentanwalt,

Essen, Kettwiger Str. 36

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 25. November 1958
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oberen Teil zur Fixierung bzw. Kühlung des zu behandelnden Garns eingerichtet. Diese Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die einzige Steuerung des Druckes auf das Garn in der Stauch- oder Kräuselkammer durch den gewichtsbelasteten Kolben gebildet wird. Da nur auf das Garn, welches die Seiten der beheizten und gekühlten Kammer berührt, ein erheblicher Widerstand ausgeübt wird, nicht aber auf die in der Kammermitte befindlichen Garnteile, und da sich der daraus resultierende Belastungsunterschied infolge der großen Gesamtlänge der teils beheizten, teils gekühlten Kammer besonders stark auswirkt, ergibt sich bei der bekannten Einrichtung eine unregelmäßige Kräuselung des Garnes.

Die gleichen Nachteile liegen auch bei einer weiteren bekannten Stauchkräuseleinrichtung vor, bei der das Garn gegen eine schwenkbar gelagerte, gewichtsbelastete Klappe gedrückt wird. Die Klappe wird bei Erreichen eines bestimmten Stauchdruckes angehoben und das Garn durch die frei werdende Öffnung abgeführt. Auch bei dieser Anordnung ist der Stauchdruck in der Kammer ungleichmäßig, was im Ergebnis zu unregelmäßiger Kräuselung führt.

Bei einer anderen bekannten Kräuselvorrichtung wird ein fortlaufender Kern aus gekräuseltem Garn innerhalb einer rohrförmigen Kräuselkammer gebildet, wonach der Kern aufgewickelt und, wenn notwendig, nachfolgend einer Wärmebehandlung unterworfen wird. Hierbei kann das Garn jedoch schon

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einen Teil seiner Kräuselung vor der Wärmebehand- beini Eintritt in die rotierende Trommel, so daß die

lung verlieren. Zudem weist diese bekannte Vorrich- Beziehung zwischen diesen Größen durch die Formel

tung keine Möglichkeit auf, den Rückdruck innerhalb ρ ^

der Kräuselkammer einzustellen. ~ρϊ~' — K" M'L

Schließlich sind noch Vorrichtungen bekannt, bei 5

denen das Garn in dem Raum zwischen zwei Riemen gegeben ist, worin Pl der Druck des hinzukommen-^

gestaucht und aufgeheizt bzw. gekühlt wird oder im den Garns und K eine Proportionalitätskonstante ist.

Raum zwischen vier achsparallel angeordneten Wal- Der Druck P 2 wird durch das bereits gekräuselte

zen gestaucht wird. Diese Vorrichtungen weisen Garn ausgeübt, welches sich in dem kreisförmigen

ebenfalls eine ungleichmäßige Verteilung des Rück- io Kanal in der Trommel befindet, und zwar auf das ge-

druckes innerhalb der Stauchkammer auf. kräuselte Garn in der Kräuselkammer kraft eines

Durch die Erfindung sollen die Nachteile der be- rückwirkenden Druckes, den das bereits gekräuselte

kannten Vorrichtungen beseitigt werden; ihr liegt Garn ausübt, welches als unbeweglich gegenüber der

insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Stauch- Trommel angenommen wird. Dieser rückläufige

kräuseleinrichtung zu schaffen, bei der der Rück- 15 Druck kann das Resultat einer Bremsung sein, die

druck auf die in dem Einlaufteil der Kräuselkammer der Trommelwelle erteilt wird, oder er kann auch

befindliche Fasermasse konstant und der Staudruck das Resultat einer vorher festgelegten Drehgeschwin-

gleichmäßig in der Kammer verteilt ist, wobei der digkeit der Trommel sein. Beide Ausführungsarten

Rückdruck in weiten Grenzen einstellbar ist. sind möglich.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur 20 Im ersteren Falle ist der anzuwendende Druck

Kräuselung von thermoplastischen Garnen, die aus praktisch konstant und wird durch die Kraft der

einer zur Heizung und Kühlung eingerichteten Bremsung bestimmt.

Stauchkräuseleinrichtung mit einem Einlaufteil und Wenn das Garn den größten Teil seines Weges

einem bewegten Aufnahmeteil sowie einer vor- über die Trommel hinweg — angenommen 180° —

geschalteten Garnzuführungsvorrichtung und nach- 25 durchlaufen hat, wird es durch Rollen über einen

geschalteter Garnabzugsvorrichtung besteht. Die Er- Kamm oder einen scheibenförmigen Garnglätter mit

findung liegt darin, daß als Aufnahmeteil ein mit festgelegter Geschwindigkeit abgezogen und alsdann

einer ortsfesten Abdeckung versehener Kanal längs aufgewickelt.

des Umfanges einer drehbaren Trommel vorgesehen Beim Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorist, die sich nach Maßgabe des eingeführten Garnes 30 richtung steht, da die Drehgeschwindigkeit der Tromdreht, wobei die Mündung des feststehenden Einlauf- mel recht niedrig ist, eine vollständige Drehung teils in den Kanal hineinragt. nimmt beispielsweise mehrere Minuten in Anspruch,

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung von insbesondere wenn feines Garn gekräuselt wird — selbständig erfinderischer Bedeutung kann vorgesehen reichlich Zeit zur Verfügung, um dem gekräuselten werden, daß der Einlaufteil zur Aufheizung des zu 35 Garn Wärme zuzuführen, so daß es gleichmäßig von behandelnden Garnes und der Umfangkanal zur der Außenseite zur Mitte des Teiles der Aufnahme-Kühlung des zu behandelnden Garnes eingerichtet ist. wandungen fixiert wird, denen Wärme zugeleitet

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die wird. Anschließend an die Heizzone wird das Garn,

Bewegung der Trommel über ein Getriebe von der während es noch unter einigem Druck steht, ab-

Garnzuführungsvorrichtung aus steuerbar sein. 40 gekühlt, so daß die Kräuselung durch das an-

Der durch die Erfindung erzielte Vorteil besteht schließende Aufwickeln nicht entfernt wird. Weiterin dem konstanten und über den Querschnitt der hin ist festzustellen, daß der Druck am Eingang und Kräuselkammer gleichmäßigen Rückdruck auf die am Ausgang der Kräuselkammer durch Wahl der Fasennasse. Durch die Erfindung wird ferner eine genauen Länge und Innenfläche oder Bremswirkung Kühlzone mit der benötigten Länge geschaffen, in 45 der Kräuselkammer auf jeden gewünschten Wert welcher das Garn sich nur relativ zu einer Seite die- gebracht werden kann. Beide Drücke können gleichser Zone bewegt, wobei das Garn an allen Seiten des zeitig reguliert werden, und zwar entweder durch die aus ihm gebildeten gekräuselten Kernes abgestützt ist. vorerwähnte Bremse oder dadurch, daß man die

Besonders vorteilhaft auf die Ausbildung des ge- Drehgeschwindigkeit der Trommel mit der Zufuhrkräuselten Garnes wirkt sich die von der Erfindung 5° geschwindigkeit des Garnes zur Kräuselkammer in bewirkte Möglichkeit aus, in engen Grenzen und in eine bestimmte Beziehung zueinander bringt. Schließvorgegebenen Werten das Maß des auf das Garn lieh kann dem Garn die Hitze entweder zugeführt ausgeübten Rückdruckes in der Beheizungskammer werden, wenn es sich in dieser Kammer befindet oder zu bestimmen, was durch die Steuerung der Dreh- im Anschluß an diese Kammer, wobei die erstere diegeschwindigkeit oder der Abbremsung einer rotieren- 55 ser beiden Alternativen den Vorteil genießt, da sie den Kammer ermöglicht wird. vom Standpunkt des Aufbaues der Anlage leichter

Im Betrieb wird das Garn durch die Einführrollen durchgeführt werden kann und außerdem reichlich der Stauchkräuselkammer zugeführt und dort durch Zeit zur Abkühlung ermöglicht. Der beschriebene den Gegendruck des Garnes, welches sich bereits in Apparat kann jede Kräuselung bei sehr vielen Garndieser Kammer befindet oder durch den Druck gegen 60 arten hervorbringen und, da keinerlei Riementriebe einen Aufnahmeblock aus passendem Material, oder ähnliche sich bewegende Teile verwendet werwenn die Kammer leer ist, gekräuselt. Dieses Garn den, hat die Apparatur eine sehr lange Lebensdauer sammelt sich dann in der Kammer an, wobei der und äußerst gleichmäßige Arbeitsweise.
Druck des Garnes gegenüber dem hinzukommenden Die oben beschriebene Apparatur stellt voll geGarn durch den Reibungs-Koeffizienten μ des Gar- 65 kräuseltes Garn her, d. h. nach seiner Abnahme von nes gegenüber der Seitenfläche der Kräuselkammern der Trommel hat es die Möglichkeit, sich zusammenbestimmt wird, sowie durch die Länge Z dieser Kam- zuziehen und wird dabei etwa 50% seiner vorherigen nier und den auf das Garn ausgeübten Druck Pl Länge einnehmen. Das Garn ist füllig und weich. Da-

bei ist es in hohem Maße fähig, sich zu dehnen, so eine Feder 11 belastet wird. Im Betrieb wird das daß Bekleidungsstücke, die daraus gestrickt werden, Garn durch die Einführrollen 2 und 3 in die Kräuselin ungetragenem Zustand kleiner erscheinen, als wenn kammer eingeführt und dort durch den Gegendruck sie getragen werden. Falls es erforderlich ist, ein des schon gekräuselten Garnes, welches sich bereits Garn herzustellen, welches, wenn es auch gekräuselt 5 in dieser Kammer befindet, oder, wenn die Kammer und wollig ist, einen geringeren Rest an Zusammen- leer ist, durch den Gegendruck eines Aufnahmeziehung besitzt, kann man dieser Apparatur einen Stopfens aus passendem Material, beispielsweise aus weiteren Heizer beifügen, der vorzugsweise aus einer Watte, gekräuselt. Dieses Garn sammelt sich sodann gebogenen Platte oder einer erhitzten Röhre besteht, in der Kammer 12 an, wobei der Druck des Garnes die in den Weg des Garnes gelegt wird, wenn dieses io auf das neu hinzukommende Garn durch den Reidie rotierende Trommel verläßt, wobei die Tempera- bungskoeffizienten des Garnes gegenüber der Wantur dieser Heizeinrichtung etwas über der liegt, dung der Kräuselkammer, die Länge dieser Kammer welche für die Kräuselung verwendet wird. Das Garn und durch den Druck, der auf das Garn ausgeübt wird durch weitere Rollen über diese erhitzte Fläche wird, wenn es nach Verlassen des Einlaufteiles 12 in oder durch dieses Rohr hindurchgezogen und kann 15 die rotierende Trommel gelangt, festgelegt ist.
sich hierbei um ein geringes Maß, etwa lO°/o, seiner Der Rückdruck des Garnes, welches sich in dem ungekräuselten Länge zusammenziehen. Dies redu- kreisförmigen Kanal 13 in der Trommel 14 befindet, ziert die Tendenz des Garnes zu starker Zusammen- auf das gekräuselte Garn in der Kräuselkammer 12 Ziehung, wenn auch immer noch reichlich Krause- wird durch die Kraft festgelegt, die erforderlich ist, lung übrigbleibt, um zu gewährleisten, daß das ent- 20 um die Trommel 14 auf ihrer Welle 18 zu drehen, stehende Garn noch weich und recht füllig ist, ohne vorausgesetzt, daß dieses Garn nicht in der Trommel daß es sich übermäßig zusammenzieht. Nach dem rutscht. Dieser Druck wird, wie in F i g. 1 dargestellt, Durchgang durch den zweiten Heizer wird das Garn durch eine Bremse 17 bestimmt, wobei der gewie vorstehend beschrieben aufgewickelt. wünschte Druck durch Belastung der Bremse erreicht

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer 25 wird. Die Stärke der erforderlichen Belastung wird

lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden durch Versuche für jedes Garn, welches gekräuselt

Zeichnung erläutert; es zeigt werden soll, festgelegt und ist abhängig von der für

F i g. 1 die Seitenansicht einer Stauchkräuselein- die Kräuselung verwendeten Temperatur und der Art

richtung nach der Erfindung, des zu kräuselnden Garnes. Andererseits kann der

F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. 1 von oben und 30 Gegendruck auf das Garn, wenn es aus der Röhre 12

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Anord- herausgestoßen wird, durch Rotation der Trommel

nung der erfindungsgemäßen Stauchkräuseleinrich- 14 mittels Zahnradtrieb, wie vorstehend beschrieben,

tung in einer Kräuselmaschine. erzielt werden. Beide Ausführungsarten sind möglich.

Bei der Apparatur nach F i g. 1 und 2 wird das zu Wenn das Garn einen wesentlichen Teil, etwa 180°, kräuselnde Garn auf der Linie 1 in einen Einlauf- 35 der Trommeloberfläche umlaufen hat, wird es durch teil 12 einer Kräuselkammer mittels zweier Einführ- Rollen über einen Kamm oder eine Scheibenbremse rollen 2 und 3 eingeführt, wobei das Ende dieser im Punkt 15 abgezogen, wo in dem Deckel zur EntKammer, das den Rollen zugekehrt ist, so ausgeführt nähme des Garnes ein Spalt freigelassen worden ist. ist, daß es an deren Oberfläche anliegt. Die Kräusel- Dieses Abziehen geschieht mit vorher festgelegter kammer 12 selbst besteht aus einer Metallröhre mit 40 Geschwindigkeit und durch Mittel, wie sie in der geglätteter Innenfläche. Das von den Einführrollen Fig. 3 dargestellt sind. Anschließend wird das Garn abgewendete Ende dieser Röhre mündet in einem dann aufgewickelt.

endlosen Aufnahmeteil, der als Kanal 13 in den Um- Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel 14 fang einer rotierenden Trommel 14 eingeschnitten ist sehr niedrig; eine vollständige Umdrehung dauert ist, wobei der Kanal an drei Seiten durch die Trom- 45 beispielsweise mehrere Minuten, insbesondere wenn mel und an seiner vierten Seite durch einen fest- feines Garn gekräuselt werden soll, so daß reichlich stehenden Deckel 19 gebildet wird. Die Wärme zur Zeit für die Einwirkung von Hitze auf das gekräuselte Fixierung der Kräuselung kann entweder, wie dar- Garn und für die Abkühlung zur Verfügung steht, gestellt, auf die Kräuselkammer durch die elektrische Dadurch wird das Garn gleichmäßig von außen her Heizeinrichtung 16 einwirken oder auf den Teil der 50 zur Mitte des Teiles des Garndurchgangs, auf den die rotierenden Trommel, welcher über die Röhre 12 das Hitze einwirkt, der Hitze ausgesetzt. Es ist von BeGarn aufnimmt. In jedem Falle ist dem Garn Ge- deutung, daß das Garn im Anschluß an die Erlegenheit zu geben, sich auf dem Teil seines Weges, hitzung abgekühlt wird, solange es noch unter einiden es im Anschluß an die Heizzone durchläuft, ab- gem Druck steht, so daß die Kräuselbögen nicht zukühlen, bevor es aus dem Kanal 13 abgezogen 55 durch das anschließende Aufwickeln herausgezogen wird. Die Stärke der Erwärmung ist zweckmäßig ein- werden. Im obigen Ausführungsbeispiel ist dargelegt, stellbar, wobei die Temperatur automatisch ge- daß das Garn in der Kräuselkammer erhitzt wird, es regelt werden kann. kann sich im Betrieb jedoch als praktischer heraus-

Die beiden Rollen 2 und 3 besitzen Stirnräder 4 stellen, das Garn in dem Teil der Trommel 14 zu er- und 5, die als Zahnräder ineinander kämmen, wobei 60 hitzen, in den das Garn nach Verlassen der Röhre 12 das eine der Zahnräder durch einen Riemen 6 ange- eintritt. Dies kann beispielsweise durch Erhitzung trieben wird, der um eine Antriebsriemenscheibe 7 eines Teiles der Trommel 12 durch elektrische Inläuft, die auf einer Welle 8 sitzt, an die im übrigen duktion erzielt werden oder durch Wärmekonzentranoch eine weitere Anzahl Kräuseleinrichtungen an- tion auf den erforderlichen Trommelteil durch Strahgeschlossen sein können. Der Riemen wird gegen- 65 lung von einer Wärmequelle aus.
über der Riemenscheibe 7 durch eine lose mit- F i g. 3 zeigt das Zusammenspiel der einzelnen Teile laufende Rolle 9 unter Spannung gehalten, die auf beim Einbau in eine Maschine, und zwar ein dereinem Kniehebel 10 sitzt, deren anderer Arm durch artiges Aggregat von der Seite, während die Maschine

aus einer Mehrzahl derartiger Aggregate besteht, die nötigenfalls beiderseits der Mittellinie der Maschine angeordnet sein können. Jedes einzelne Aggregat besitzt eine Spule 20, von der das Garn fortlaufend abgezogen wird. Das Garn läuft durch eine Führungsöse 21 und von dort zur Kräuselkammer 22 und der Trommel 23. Im Punkt 24 wird das Garn von der Trommel abgezogen und über ein kammähnliches Teil 25 geführt, welches sicherstellt, daß das Garn gerade läuft, bevor es aufgewickelt wird. Das Maß des Abziehens des Garnes wird dadurch reguliert, daß das Garn um ein Paar Klemmrollen 26, 27 herumläuft, wobei die Rollen durch Federdruck gegeneinander gepreßt werden, während die eine von ihnen, z. B. 27, angetrieben wird. Nach Verlassen der Rollen durchläuft das Garn eine andere Führungsöse 28 und wird sodann auf einer Hülse 29 aufgewickelt, die an einem Arm 30 sitzt, der bei 31 verschwenkbar ist. Der so entstehende Garnwickel ruht auf einer angetriebenen Rolle 32, deren Umfangsgeschwindigkeit etwas niedriger ist als die der Klemmrollen 26 und 27.

Auf dieser Maschine hergestelltes Garn zieht sich bei einer Entspannung zusammen. Wenn man ein Stück davon dem Wickel 29 entnimmt und es sich zusammenziehen läßt, ist seine schließliche Länge ungefähr gleich der Hälfte des gleichen Garnstückes in ungekräuseltem Zustand. Derartiges Garn kann für bestimmte Zwecke Verwendung finden. Etwas anders verhält sich ein Garn, das wohl füllig ist, sich aber nicht übermäßig zusammenzieht. Derartiges Garn kann auf der dargestellten Maschine hergestellt werden, indem man im Punkt 28 eine zweite Heizeinrichtung vorsieht und die Aufnahmegeschwindigkeit des Garnes auf dem Wickel 29 etwas geringer, z. B. 30%, als die Drehzahl der Klemmrollen 26, 27 wählt. Auf diese Weise hergestelltes Garn besitzt ein Maß an Zusammenziehung, welches verglichen mit seiner ursprünglichen Länge nicht übermäßig ist, jedoch entsteht in diesem Garn auf Grund der Drillungen jedes einzelnen Fadens des Garnes eine beträchtliche Fülligkeit. Ein derartiges Garn hat ein größeres und ausgedehnteres Verwendungsgebiet als Garn, welches sich sehr stark zusammenzieht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kräuseln von thermoplastischen Garnen, bestehend aus einer zur Heizung und Kühlung eingerichteten Stauchkräuseleinrichtung mit einem Einlaufteil und einem bewegten Aufnahmeteil sowie einer vorgeschalteten Garnzuführungsvorrichtung und nachgeschalteter Garnabzugsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufnahmeteil ein mit einer ortsfesten Abdeckung (19) versehener Kanal (13) längs des Umfanges einer drehbaren Trommel (14) vorgesehen ist, die sich nach Maßgabe des eingeführten Garnes dreht, wobei die Mündung des feststehenden Einlaufteils (12) in den Kanal hineinragt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaufteil (12) zur Aufheizung des zu behandelnden Garnes, der Umfangskanal (13) zur Kühlung des zu behandelnden Garnes eingerichtet ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Trommel (14) über ein Getriebe von der Garnzuführungsvorrichtung aus steuerbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 043 576;
österreichische Patentschriften Nr. 194 525,

051;
ausgelegte Unterlagen der belgischen Patente

Nr. 564 420, 563 224.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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