BRPI0702930B1 - MODULAR ELECTRICAL APPLIANCE PERFORMING AT LEAST TWO ELECTRICAL FUNCTIONS AS A DIFFERENTIAL CIRCUIT BREAKER - Google Patents
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Abstract
Description
Antecedentes da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um aparelho elétrico modular que realiza no mínimo duas funções elétricas, o dito aparelho compreendendo no mínimo um terminal do lado de linha e no mínimo um terminal do lado de carga e sendo composto de no mínimo dois módulos, cada um dos módulos realizando no mínimo uma função elétrica.Background of the Invention [001] The present invention relates to a modular electrical appliance that performs at least two electrical functions, said appliance comprising at least one terminal on the line side and at least one terminal on the load side and being composed of at least two modules, each module performing at least one electrical function.
[002] O documento FR 2777110 é conhecido descrevendo um disjuntor diferencial modular monobloco em quatro módulos. Neste documento a montagem do aparelho é realizada empilhando pedaços do aparelho, cada pedaço correspondendo a um módulo. São requeridas fases de soldagem em cada etapa, e os condutores atravessam as paredes para irem de um módulo para o outro, o que resulta em uma grande complexidade industrial ao montar. Além disto , ajustamento de cada módulo é realizado depois da montagem final, com o risco de ter que sucatear o aparelho completo quando a verificação final é realizada.[002] The document FR 2777110 is known describing a modular monoblock differential circuit breaker in four modules. In this document, the device is assembled by stacking pieces of the device, each piece corresponding to a module. Welding phases are required at each stage, and the conductors go through the walls to go from one module to the other, which results in great industrial complexity when assembling. In addition, adjustment of each module is carried out after the final assembly, with the risk of having to scrap the complete device when the final check is carried out.
[003] A Patente WO 03012814 é também conhecida, também descrevendo um disjuntor diferencial. Neste aparelho o módulo de proteção diferencial é montado separadamente das unidades pólo de ruptura magnético-térmicas, e é ajustado depois que tenha sido montado nas unidades pólo de ruptura, o que resulta num mesmo risco de ter que sucatear o aparelho completo quando a verificação final é realizada. Além disto neste aparelho o compartimento diferencial é colocado lateralmente, resultando em aumentos de temperatura que não são capazes de serem otimizados.[003] WO 03012814 is also known, also describing a circuit breaker. In this device, the differential protection module is mounted separately from the magnetic-thermal break pole units, and is adjusted after it has been installed in the break pole units, which results in the same risk of having to scrap the complete device when the final check is made. is realized. In addition to this device, the differential compartment is placed laterally, resulting in temperature increases that are not capable of being optimized.
Sumário da InvençãoSummary of the Invention
Petição 870190057067, de 19/06/2019, pág. 5/20Petition 870190057067, of 19/06/2019, p. 5/20
2/8 [004] A presente invenção supera estas desvantagens e propõe um aparelho elétrico modular que realiza no mínimo duas funções elétricas, no qual os módulos diferentes podem ser montados e ajustados separadamente em diferentes linhas de produção , resultando em montagem simplificada, confiabilidade aumentada dos produtos acabados e um custo de fabricação do produto global particularmente reduzido.2/8 [004] The present invention overcomes these disadvantages and proposes a modular electrical appliance that performs at least two electrical functions, in which different modules can be assembled and adjusted separately on different production lines, resulting in simplified assembly, increased reliability finished products and a particularly low overall product manufacturing cost.
[005] O objetivo da presente invenção é fornecer um aparelho elétrico do tipo mencionado acima, este dispositivo sendo caracterizado pelo fato de no mínimo um dos módulos suportar os terminais do lado de linha, ou do lado de carga, do aparelho ao qual o dito módulo está conectado eletricamente, enquanto no mínimo um outro dos módulos suporta os terminais do lado de carga, ou lado de linha, do aparelho ao qual o dito módulo está eletricamente conectado, os ditos módulos sendo conectados eletricamente um ao outro no momento em que a montagem final do aparelho é realizada.[005] The purpose of the present invention is to provide an electrical device of the type mentioned above, this device being characterized by the fact that at least one of the modules support the terminals on the line side, or on the load side, of the device to which said module is electrically connected, while at least one of the modules supports the terminals on the load side, or line side, of the device to which the said module is electrically connected, said modules being electrically connected to each other at the moment when the final assembly of the device is carried out.
[006] De acordo com uma modalidade particular da invenção, este aparelho compreende no mínimo um módulo de ruptura elétrica e um módulo de proteção diferencial, o dito no mínimo um modo de ruptura elétrica suportando os terminais do lado de linha, ou lado de carga, do aparelho e o dito módulo de proteção diferencial suportando os terminais do lado de carga, ou o lado de linha, do aparelho.[006] According to a particular embodiment of the invention, this device comprises at least one electrical break module and a differential protection module, said at least one electrical break mode supporting the terminals on the line side, or load side , of the device and said differential protection module supporting the terminals on the load side, or the line side, of the device.
[007] De acordo com um aspecto particular da invenção, o módulo de proteção diferencial compreende um suporte no qual terminais do lado de carga, ou respectivamente o lado de linha, são projetados para serem fixados, o dito suporte compreendendo tiras de contato chamadas primeiras tiras de contato projetadas para serem conectadas eletricamente, respectivamente, por um lado aos ditos terminais e, por outro lado, a uma das extremidades dos condutores primários.[007] According to a particular aspect of the invention, the differential protection module comprises a support on which terminals on the load side, or respectively the line side, are designed to be fixed, said support comprising contact strips called first contact strips designed to be electrically connected, respectively, on the one hand to said terminals and, on the other hand, to one of the ends of the primary conductors.
[008] De acordo com um outro aspecto, o suporte compreende tiras de contatos, chamadas segundas tiras de contato , projetadas pa[008] According to another aspect, the support comprises contact strips, called second contact strips, designed for
Petição 870190057067, de 19/06/2019, pág. 6/20Petition 870190057067, of 19/06/2019, p. 6/20
3/8 ra serem conectadas eletricamente, respectivamente, por um lado a uma extremidade dos condutores primários e, por outro lado, às tiras de contato dos módulo de ruptura elétrica.3/8 to be electrically connected, respectively, on the one hand to one end of the primary conductors and, on the other hand, to the contact strips of the electrical breaker modules.
[009] De acordo com um outro aspecto, os módulos de ruptura elétrica compreendem por um lado recessos projetados para acomodar o suporte equipado com o lado dos terminais do lado de carga, ou do lado de linha, e, por outro lado, elementos de contato que se estendem para dentro de ditos recessos, salientes a partir de um painel lateral de dito aparelho de ruptura, de maneira substancialmente perpendicular a este último.[009] According to another aspect, the electrical break modules comprise, on the one hand, recesses designed to accommodate the support equipped with the terminal side of the load side, or of the line side, and, on the other hand, elements of contact extending into said recesses, protruding from a side panel of said rupture apparatus, substantially perpendicular to the latter.
[0010] De forma vantajosa, os módulos de ruptura elétrica são dois em número, os ditos módulos sendo colocados de cada lado de um módulo de proteção diferencial.[0010] Advantageously, the electrical break modules are two in number, said modules being placed on each side of a differential protection module.
[0011] De acordo com um outro aspecto particular, as tiras de contato do suporte, chamadas primeiras tiras de contato, são conectadas eletricamente aos condutores primários do toro por meio de soldagem.[0011] According to another particular aspect, the contact strips of the support, called first contact strips, are electrically connected to the primary conductors of the torus by means of welding.
[0012] De acordo com um outro aspecto, as tiras de contato do suporte, chamadas segundas tiras de contato, são conectadas eletricamente às tiras de contato das unidades de pólo de ruptura e aos condutores primários por meio de soldagem.[0012] According to another aspect, the contact strips of the support, called second contact strips, are electrically connected to the contact strips of the rupture pole units and to the primary conductors by means of welding.
[0013] De acordo com um outro aspecto, o módulo de proteção diferencial que compreende um mecanismo, um relé, um pólo e condutores primários, o mecanismo e o relé são fixados sobre o conjunto formado pelo toro e os condutores.[0013] According to another aspect, the differential protection module comprising a mechanism, a relay, a pole and primary conductors, the mechanism and the relay are fixed on the set formed by the torus and the conductors.
[0014] De acordo com um aspecto particular, o aparelho é um disjuntor diferencial.[0014] According to a particular aspect, the device is a differential circuit breaker.
Breve Descrição dos Desenhos [0015] Porém, outras vantagens e aspectos da invenção se tornarão mais claramente evidentes a partir da descrição a seguir, que se refere aos desenhos que acompanham, nos quais:Brief Description of the Drawings [0015] However, other advantages and aspects of the invention will become more clearly evident from the following description, which refers to the accompanying drawings, in which:
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4/8 [0016] a figura 1 é uma vista em perspectiva de um disjuntor diferencial multipólo de acordo com a invenção, [0017] as figuras 2 até 8 ilustram as diferentes etapas de montagem do aparelho, [0018] a figura 2 é uma vista em perspectiva explodida que ilustra a montagem dos módulos, [0019] a figura 3 é uma vista em perspectiva do suporte terminal de contato;4/8 [0016] figure 1 is a perspective view of a multi-pole differential circuit breaker according to the invention, [0017] figures 2 to 8 illustrate the different assembly steps of the apparatus, [0018] figure 2 is a exploded perspective view illustrating the assembly of the modules, [0019] figure 3 is a perspective view of the contact terminal support;
[0020] a figura 4 é uma vista em perspectiva do mesmo suporte e do conjunto formado pelo toro e os condutores primários antes da fixação dos ditos condutores no suporte, [0021] a figura 5 é uma vista idêntica à vista precedente depois que os condutores primários tenham sido fixados ao toro, e [0022] as figuras 6, 7 e 8 são vistas em perspectiva parcial que ilustram, respectivamente, a soldagem das tiras de contato dos módulos de ruptura elétrica às tiras de contato do suporte, ajustamento dos terminais do lado de carga e ajustamento de uma cobertura.[0020] figure 4 is a perspective view of the same support and of the set formed by the torus and the primary conductors before fixing said conductors on the support, [0021] figure 5 is a view identical to the previous view after the conductors primary elements have been fixed to the torus, and [0022] figures 6, 7 and 8 are seen in partial perspective that illustrate, respectively, the welding of the contact strips of the electrical break modules to the contact strips of the support, adjustment of the terminals of the loading side and adjusting a cover.
Descrição Detalhada de Uma Modalidade Preferencial [0023] Um disjuntor diferencial de quatro pólos modular monoblocoDetailed Description of a Preferred Mode [0023] A monoblock modular four-pole differential circuit breaker
D de acordo com a invenção foi representado na figura 1, projetado para ser ajustado sobre um trilho de montagem para realizar a proteção de uma instalação elétrica.D according to the invention was represented in figure 1, designed to be fitted on a mounting rail to protect an electrical installation.
[0024] Este aparelho é alojado em um estojo de forma substancialmente paralelepipédica, e compreende um módulo de proteção diferencial 1 e dois módulos de ruptura de dois pólos 2, 3, isto é, um módulo de ruptura 2 situado de um lado do módulo de proteção diferencial 1 e um módulo de ruptura 3 situado no outro lado do módulo de proteção diferencial 1. Este aparelho D apresenta quatro terminais do lado de linha 4, 5, 6 e 7 em um 8 dos painéis laterais 8, 9 do mesmo chamado o painel de topo e quatro terminais do lado de carga, 10, 11, 12,[0024] This device is housed in a case that is substantially parallelepiped, and comprises a differential protection module 1 and two two-pole rupture modules 2, 3, that is, a rupture module 2 located on one side of the differential protection 1 and a rupture module 3 located on the other side of the differential protection module 1. This device D has four line side terminals 4, 5, 6 and 7 in one 8 of the side panels 8, 9 of the same called o top panel and four cargo side terminals, 10, 11, 12,
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13, no painel do lado oposto 9 do mesmo, chamado o painel de fundo, os ditos terminais possibilitando ao aparelho ser conectado a um dispositivo de suprimento de energia, ou a outros aparelhos.13, on the panel on the opposite side 9 of it, called the bottom panel, said terminals enabling the device to be connected to a power supply device, or to other devices.
[0025] Como está particularmente representado na figura 2, o módulo de proteção diferencial 1 suporta os terminais do lado de carga 10, 11, 12, 13 do aparelho D por meio de um suporte 14 sobre o qual os ditos terminais 10, 11, 12, 13 são fixados, cujos terminais são projetados para serem conectados aos condutores primários 15, 16, 17, 18 (figuras 4, 5) do módulo de proteção diferencial 1 por meio de tiras de contato 19, 20, 21, 22, chamadas primeiras tiras de contato, do suporte 14, como será explicado mais adiante. O mecanismo 23 e o relé 24 do módulo de proteção diferencial 1 são fixados sobre o conjunto formado pelo toro 25 e os condutores primários 15, 16, 17, 18. As unidades pólo de ruptura 34, 35, 36, 37 compreendem, no painel de fundo 26, 27, 28, 29 dos mesmos por um lado recessos 52 projetados para acomodar o suporte 14 e os terminais do lado de carga 10, 11, 12, 13 e, por outro lado, tiras de contato ou elementos 30, 31, 32, 33, que se estendem salientes a partir dos painéis do lado de fundo 26, 27, 28, 29 das unidades pólo de ruptura 34, 35, 36, 37, de maneira substancialmente perpendicular a estas últimas e projetadas para conectar eletricamente as unidades pólo de ruptura 34, 35, 36, 37 dos módulos 2, 3 aos condutores primários 15, 16, 17, 18 do módulo de proteção diferencial 1. Para esta finalidade o suporte compreende tiras de contato , chamadas segundas tiras de contato, 38, 39, 40, 41, que são vantajosamente conectadas por meio de soldagem por um lado aos ditos elementos 30, 31, 32, 33 e, por outro lado, aos condutores primários 15, 16, 17, 18 do toro 25, como será explicado mais adiante.[0025] As shown in Figure 2, the differential protection module 1 supports the terminals on the load side 10, 11, 12, 13 of the device D by means of a support 14 on which said terminals 10, 11, 12, 13 are fixed, whose terminals are designed to be connected to the primary conductors 15, 16, 17, 18 (figures 4, 5) of the differential protection module 1 by means of contact strips 19, 20, 21, 22, called first contact strips, of support 14, as will be explained later. The mechanism 23 and the relay 24 of the differential protection module 1 are fixed on the set formed by the torus 25 and the primary conductors 15, 16, 17, 18. The rupture pole units 34, 35, 36, 37 comprise, on the panel bottom 26, 27, 28, 29 of them on the one hand recesses 52 designed to accommodate the support 14 and the load side terminals 10, 11, 12, 13 and, on the other hand, contact strips or elements 30, 31 , 32, 33, which protrude from the bottom side panels 26, 27, 28, 29 of the break pole units 34, 35, 36, 37, substantially perpendicular to the latter and designed to electrically connect the rupture pole units 34, 35, 36, 37 from modules 2, 3 to primary conductors 15, 16, 17, 18 of the differential protection module 1. For this purpose the support comprises contact strips, called second contact strips, 38 , 39, 40, 41, which are advantageously connected by means of welding on the one hand to said ele ments 30, 31, 32, 33 and, on the other hand, to primary conductors 15, 16, 17, 18 of torus 25, as will be explained later.
[0026] O ajuste do aparelho será descrito no que segue co m referência às figuras 2 até 5. Primeiramente, que tudo os dois módulos disjuntores de dois pólos 2, 3 são montados, fechados, ajustados e verifi[0026] The adjustment of the device will be described in the following with reference to figures 2 to 5. First, that all two circuit breaker modules of two poles 2, 3 are assembled, closed, adjusted and checked.
Petição 870190057067, de 19/06/2019, pág. 9/20Petition 870190057067, of 19/06/2019, p. 9/20
6/8 cados separadamente. A montagem é simplificada, uma vez que existem menos peças a serem empilhadas em comparação com dispositivos da técnica precedente. Não há condutores a serem passados do lado de fora ou nas unidades pólo de ruptura. Depois de verificação, somente um módulo de ruptura de dois pólos será sucateado se estiver defeituoso, ao invés de todo o aparelho como é o caso na técnica precedente. A oficina de montagem pode ser geograficamente independente daquela do módulo de proteção diferencial.6/8 separately. Assembly is simplified, since there are fewer parts to be stacked compared to devices of the prior art. There are no conductors to be passed outside or at the rupture pole units. After verification, only a two-pole rupture module will be scrapped if it is defective, instead of the entire device as is the case in the previous technique. The assembly shop can be geographically independent from that of the differential protection module.
[0027] Em paralelo, o módulo de proteção diferencial 1 é montado, ajustado e verificado por si próprio. Quando ele é montado os condutores primários 15, 16, 17, 18 são fixados por meio de soldagem através de uma das extremidades 42, 43 dos mesmos às tiras de contatos chamadas primeiras tiras de contato 19, 20, 21, 22 dos terminais do lado de carga 10, 11, 12, 13 suportados pelo suporte 14 (Figura 5). Da mesma maneira, a outra extremidade 46, 47, 48, 49 dos condutores primários 15, 16, 17, 18 são soldadas sobre as tiras de contato chamadas segundas tiras de contato 38, 39, 40, 41, localizadas na parte de topo do suporte 14 para conexão com as unidades pólo de ruptura 34, 35, 36, 37 (Figura 5).[0027] In parallel, the differential protection module 1 is assembled, adjusted and checked by itself. When it is assembled, the primary conductors 15, 16, 17, 18 are fixed by welding through one of the ends 42, 43 of them to the contact strips called first contact strips 19, 20, 21, 22 of the terminals on the side load 10, 11, 12, 13 supported by support 14 (Figure 5). Likewise, the other end 46, 47, 48, 49 of the primary conductors 15, 16, 17, 18 are welded on the contact strips called second contact strips 38, 39, 40, 41, located at the top of the bracket 14 for connection to the rupture pole units 34, 35, 36, 37 (Figure 5).
[0028] O método de montagem dos condutores não é impedido pelo empilhamento das unidades pólo de ruptura como era o caso na técnica precedente. Da mesma maneira como as unidades pólo de ruptura, somente um módulo de proteção diferencial será sucateado se ele estiver defeituoso , ao invés de todo o aparelho, e a oficina de montagem pode ser geograficamente independente daquela dos módulos de ruptura. Os dois módulos disjuntores 2, 3 são então fixados de cada lado do módulo de proteção diferencial por meio de peças de encaixe 50 (Figura 2). A dificuldade de correr os condutores a partir das unidades pólo de ruptura até os terminais é eliminada.[0028] The method of assembling the conductors is not impeded by the stacking of the rupture pole units as was the case in the previous technique. As with the rupture pole units, only one differential protection module will be scrapped if it is defective, instead of the entire device, and the assembly shop can be geographically independent from that of the rupture modules. The two circuit-breaker modules 2, 3 are then fixed on each side of the differential protection module by means of inserts 50 (Figure 2). The difficulty of running the conductors from the breaking pole units to the terminals is eliminated.
[0029] Então as tiras ou elementos 30, 31, 32, 33, que se salien[0029] Then the strips or elements 30, 31, 32, 33, which protrude
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7/8 tam a partir de cada unidade pólo e das tiras de contato do suporte 14 chamadas segundas tiras de contato 38 a 41, são soldadas em pares por meio de soldagem elétrica ou soldagem a laser (figura 6). Esta manipulação é tornada mais fácil pela grande acessibilidade destas tiras de contato para ferramental industrial. Esta operação é conseqüentemente mais confiável. Os terminais do lado de carga 10, 11, 12, 13 são então ajustados no suporte 14 do módulo de proteção diferencial (figura 7) e uma cobertura 51 é ajustada sobre o bloco terminal (figura 8).7/8 size from each pole unit and the contact strips of the support 14 called second contact strips 38 to 41, are welded in pairs by means of electric welding or laser welding (figure 6). This handling is made easier by the great accessibility of these contact strips for industrial tooling. This operation is therefore more reliable. The load side terminals 10, 11, 12, 13 are then fitted to the bracket 14 of the differential protection module (figure 7) and a cover 51 is fitted over the terminal block (figure 8).
[0030] Um aparelho elétrico multifunção foi portanto conseguido de acordo com a invenção, na qual as funções do aparelho são projetadas na forma de módulos independentes que são montados, ajustados e verificados separadamente, e então associados. A associação final destas diferentes funções é mais fácil do que com o método de empilhamento. As restrições para correr os condutores entre as unidades pólo de ruptura e o compartimento diferencial são de fato reduzidas, resultando em montagem e conexão sendo mais fáceis de realizar e, portanto, mais confiáveis.[0030] A multifunction electrical device was therefore achieved according to the invention, in which the functions of the device are designed in the form of independent modules that are assembled, adjusted and verified separately, and then associated. The final association of these different functions is easier than with the stacking method. The restrictions for running the conductors between the rupture pole units and the differential compartment are in fact reduced, resulting in assembly and connection being easier to perform and therefore more reliable.
[0031] O sucateamento de produtos completos por conta de ajustamentos que são realizados depois da montagem está eliminado. Ajustamentos conduzem a módulos serem sucateados ao invés de todo o produto. Para conseguir isto uma ou mais das funções, isto é, a função diferencial, suporta os terminais do lado de carga, respectivamente do lado de linha, ao qual ela está eletricamente conectada, enquanto uma ou mais das outras funções, isto é, as unidades pólo de ruptura, suportam os terminais do lado de linha, respectivamente lado de carga, ao qual elas estão eletricamente conectadas.[0031] Scrapping of complete products due to adjustments that are made after assembly is eliminated. Adjustments lead to modules being scrapped instead of the entire product. To achieve this one or more of the functions, that is, the differential function, supports the terminals on the load side, respectively on the line side, to which it is electrically connected, while one or more of the other functions, that is, the units rupture pole, support the terminals on the line side, respectively the load side, to which they are electrically connected.
[0032] É então possível devido à invenção realizar montagem industrial dos condutores a partir das unidades pólo de ruptura para os terminais do lado de carga, ou lado de linha, depois que elas tenham[0032] It is then possible due to the invention to carry out industrial assembly of the conductors from the breaking pole units to the terminals on the load side, or line side, after they have
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8/8 sido feitas passar através do toro. Este não era o caso em dispositivos da técnica precedente nos quais a montagem industrial dos aparelhos era muito restritiva.8/8 been passed through the torus. This was not the case in devices of the prior art where the industrial assembly of the devices was very restrictive.
[0033] A invenção se aplica a qualquer aparelho elétrico modular que compreenda diversas funções em série ou em paralelo, ditas funções requerendo verificações e ajustamentos.[0033] The invention applies to any modular electrical appliance that comprises several functions in series or in parallel, said functions requiring checks and adjustments.
[0034] A invenção possibilita que os custos devido a sucateamento de aparelhos completos sejam reduzidos e que os custos industriais de montar e associar os módulo sejam reduzidos por meio de maior simplicidade de montagem e associação, e maior acessibilidade das peças a serem conectadas. Ela também possibilita que os custos devidos à uma falta de qualidade na montagem e ao realizar associação dos módulos sejam reduzidos devido à confiabilidade aprimorada do produto acabado.[0034] The invention allows the costs due to scrapping of complete devices to be reduced and the industrial costs of assembling and associating the modules to be reduced by means of greater simplicity of assembly and association, and greater accessibility of the parts to be connected. It also allows the costs due to a lack of quality in the assembly and when associating the modules to be reduced due to the improved reliability of the finished product.
[0035] A invenção naturalmente não está limitada às modalidades descritas e ilustradas, as quais foram fornecidas somente para finalidades de exemplo.[0035] The invention is of course not limited to the described and illustrated modalities, which were provided for example purposes only.
[0036] Assim, por exemplo, o módulo de proteção diferencial poderia suportar os terminais do lado de linha e não os terminais do lado de carga, e os módulos de ruptura elétrica os terminais do lado de carga e não os terminais do lado de linha.[0036] Thus, for example, the differential protection module could support the terminals on the line side and not the terminals on the load side, and the electrical break modules on the terminals on the load side and not the terminals on the line side .
[0037] Ao contrário, a invenção se estende para abranger todos os equivalentes técnicos do dispositivo descrito, bem como combinações dos mesmos, desde que estas últimas sejam realizadas de acordo com o espírito da invenção.[0037] On the contrary, the invention extends to cover all technical equivalents of the described device, as well as combinations thereof, provided that the latter are carried out in accordance with the spirit of the invention.
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