CN103247493A - 用于电开关设备的辅助断开装置和电开关设备 - Google Patents
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Abstract
用于电开关设备的辅助断开装置,其中电开关设备用于当在后置的电路中出现低电压和/或电流脉冲时中断电流,它具有弹簧元件、能够在已被张紧的位置和松驰的位置之间移动的存储元件、用于断开所述电开关设备断开机构的断开元件及激活元件,其中,将存储元件在已被张紧的位置中构造成在通过激活元件激活时将存储的机械能输出到断开元件。特别是所述辅助断开装置的特征在于,设置能够移动地支承的闭锁元件,所述闭锁元件在第一位置中与存储元件的已被张紧的位置中的存储元件如此地作用连接,即存储元件通过闭锁元件支承;并且闭锁元件在第二位置中时释放所述存储元件,用以执行一种运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电开关设备的辅助断开装置和电开关设备。
背景技术
众所周知,辅助断开装置应用在电开关设备中、特别是在断路器中。在这种情况中,当断开装置本身不能施加用于断开、特别是用于断开断路器所需的能量时,所述辅助断开装置的任务是给电开关设备的断开装置提供支持。这特别是在具有低压断开装置和/或电压断开装置的断路器中是这种情况,在所述断路器中通常使用的是电磁断开装置。当低于一种电压或者完全没有电压时,这种类型的电磁断开装置能够断开所述断路器。因此,这涉及一种低压断开装置。附加地或者代替地,所述断开装置即使在电流脉冲时也能够断开所述断路器。那么这是一种所谓的电压断开装置。在这些断开装置中,借助于辅助断开装置来提供用于断开、特别是用于分开开关触点所需要的机械能。为此,特别必须使辅助断开装置断开用于输出能量、特别是机械能。通常这种机械能存储在辅助断开装置内部的弹簧存储器中。通常这种能量通过断路器的把手输送到辅助断开装置,并且存储在这个辅助断开装置中。在断开情况时,这种能量又被释放出来,并且用于分开断路器的开关触点。
将这种类型的辅助断开装置安装到电开关设备中是个问题。为了在安装之后能提供在已被张紧的位置中的、也就是具有在弹簧元件中存储的机械能的辅助断开装置,已经公开了在安装期间要张紧辅助断开装置的弹簧存储器。然而由此却使得所述安装变得困难,因为这在安装时特别是会随之出现空间需求增大的问题。另外一种办法是,将辅助断开装置安装到电开关设备中,而在这期间这个电开关设备又处于接通的状态之中。但是这种做法就此而言是有问题的,因为由此不能保证在安装这种类型的辅助断开装置时用户的安全。
发明内容
因此,本发明的任务是,至少部分地消除用于电开关设备的已公开的辅助断开装置的前述的缺点。本发明的任务特别是:提供一种用于电开关设备的辅助断开装置以及电开关设备,它们能够成本有利地并且简单地将处于已被张紧的位置中的辅助断开装置安装到电开关设备中。
前述任务通过根据本发明的具有权利要求1特征的辅助断开装置以及通过具有权利要求8特征的电开关设备得以完成。由从属权利要求、说明书和附图中得到本发明的其它特征和细节。在这种情况中,涉及根据本发明的辅助断开装置所描述的特征和细节当然也适合于根据本发明的电开关设备,并且分别反之亦然,因此有关单个发明内容方面的公开内容总是相互关联的,或者是能够关联的。
根据本发明的第一个方面的内容,这个任务通过用于电动开关、特别是用于断路器的辅助断开装置得以完成,其中,将电开关设备构造成为当在后置的电路中有低电压和/或电流脉冲时使得电流得以中断,它具有弹簧元件、能够在已被张紧的位置和松驰的位置之间移动的存储元件、用于断开电开关设备断开机构的断开元件以及激活元件,其中,将存储元件构造成在已被张紧的位置中用于存储所述弹簧元件的机械能,并且其中,将存储元件构造成在已被张紧的位置中在通过激活元件激活时用于将存储的机械能输出到断开元件。特别是如此地构造根据本发明的辅助断开装置,即设置一种移动地支承的闭锁元件,所述闭锁元件在第一位置中与存储元件在该存储元件的已被张紧的位置中如此地作用连接,即存储元件通过闭锁元件得以支承;并且闭锁元件在第二位置中释放所述存储元件,用以执行一种运动。
通过根据本发明的辅助断开装置的存储元件,在它的已被张紧的位置中存储所述弹簧元件的机械能。存储元件能够通过特别是与电开关设备作用连接的激活元件来激活,其中,在激活时所述存储元件将存储的机械能输出到断开元件。该断开元件能够如此地与电开关设备作用连接,即特别是通过连接在后面的机构能够将电开关设备的开关触点分开,并且因此中断所述电流。因此通过根据本发明的辅助断开装置,能够提供用于断开所述电开关设备的开关触点所需要的能量。通过根据本发明设置的闭锁元件,特别是与通过激活元件对于存储元件的可能的激活无关地能将存储元件保持在它的已被张紧的位置中。因此能够在制造辅助断开装置时或者在安装辅助断开装置之前就已能张紧所述存储元件,并且将其固定在这个已被张紧的位置之中。因此能够提供在已被张紧的状态中的辅助断开装置。此外,也能够将根据本发明的辅助断开装置、特别是根据本发明的辅助断开装置的存储元件在安装到电开关设备中之前通过使用者将其张紧,并且通过闭锁元件将其支承在它的已被张紧的位置之中。在安装如此预紧的辅助断开装置以后,闭锁元件能够进入到它的第二位置中,在这个第二位置中闭锁元件释放所述存储元件,以执行一种运动。因此存储元件不再由闭锁元件支承在它的已被张紧的位置中,也就是说所述闭锁元件不再阻止存储元件为了输出存储的能量所进行的移动。通过在这一时刻辅助断开装置安装的结束,激活元件能够将存储元件支承在已被张紧的位置中。激活元件是在这样的状况中释放所述存储元件的:其中在电开关设备上在后置的电路中施加低电压或者完全没有电压,或者如在短路时出现的那样施加大的电流脉冲。在这种情况时为了保证后置电路的安全,并且特别是为了保证后置的电路的用户的安全,将所述电开关设备的开关触点分开来是必要的。在这种情况中,通过激活元件来激活所述存储元件,通过断开元件就能够使存储元件引起所述电开关设备的开关触点的分开。
因此,在根据本发明的辅助断开装置中设置闭锁元件是一种特别简单的可行方案:在将所述辅助断开装置安装到电开关设备中之前预紧该辅助断开装置、并且特别是该辅助断开装置的存储元件,或者将存储元件保持在已被张紧的位置中。在根据本发明的辅助断开装置中,在安装期间或者说在将辅助断开装置安装到已被接通的电开关设备中时,不需要费事地张紧所述辅助断开装置。
此外,在根据本发明的辅助断开装置中可以规定,将存储元件构造为旋转轮。旋转轮特别地与螺旋弹簧相结合,是一种提供存储元件的特别节省空间的方式和方法。特别是通过旋转轮、主要是与移动的杠杆相比较,能够保证通过进入到辅助断开装置中的并且阻碍存储元件运动的异物闭锁所述存储元件。
在根据本发明的辅助断开装置中也可以规定,闭锁元件具有第一接触表面和第二接触表面,其中,通过所述接触表面能够在存储元件和闭锁元件之间产生作用连接,其中,当闭锁元件从第二位置运动到第一位置时,通过第一接触表面能够将存储元件带入到已被张紧位置中,并且通过第二接触表面在闭锁元件的第一位置中将存储元件支承在已被张紧的位置中。通过为了在存储元件和闭锁元件之间产生作用连接而具有两个接触表面,既能够使闭锁元件用于将存储元件支承在它的已被张紧的位置中,而且也能够用于张紧所述存储元件。因此,为了张紧所述存储元件,不需要其它的结构部件。为此,当闭锁元件从它的第二位置运动到它的第一位置时,通过第一接触表面能够形状配合地带动所述存储元件。通过这一措施,所述存储元件从它的松驰的位置进入到它的已被张紧的位置中,并且因此与存储元件连接的弹簧元件也被张紧,并且存储机械能。在闭锁元件的第一位置中,特别是第二接触表面与存储元件形状配合地作用连接。通过第二接触表面形状配合地闭锁所述存储元件。通过这一措施,即通过闭锁元件既张紧存储元件又闭锁存储元件,利用少量的附加的结构部件就能够就实现所述辅助断开装置的特别简单的结构。通过这一措施,既能够节省安装时间也能够节省成本。
根据按照本发明的辅助断开装置的一种优选的改进方案可以规定,第一和第二接触表面倾斜地、特别是彼此垂直地或者接近彼此垂直地设置。特别是例如构造为旋转轮的存储元件能够具有连接元件,所述连接元件用于与闭锁元件形成作用连接。这种连接元件特别是能够构造为凸台。这种凸台能够通过第一接触表面带动,并且构造为旋转轮的存储元件能够旋转到它的已被张紧的位置中。当闭锁元件以一种特别的线性运动从存储元件旁边移动时,首先它的第一接触表面与存储元件的示范性的凸台相接触。然后,从某个点开始,存储元件就与特别是垂直或者接近垂直于第一接触表面地倾斜地设置的第二接触表面相接触。在第二接触表面上,存储元件不再进一步地张紧,而是只仍然保持在它的已被张紧的位置中。因此,通过第一和第二接触表面的倾斜设置、特别是彼此垂直或者接近彼此垂直地倾斜设置,能够实现闭锁元件特别简单的构造,使用这种闭锁元件既能够张紧存储元件,也能够使其保持在已被张紧的位置之中。
在根据本发明的辅助断开装置的一种特别优选的实施形式中可以规定,闭锁元件具有用于与电开关设备、特别是与电开关设备的把手产生作用连接的接触元件。通过这种类型的接触元件,能够通过电开关设备的把手来操作所述闭锁元件。这种类型的把手设置在通常的电开关设备上。在通过开关设备的把手来操作所述闭锁元件时,特别产生两种主要的优点。其一是在安装好辅助断开装置之后,电开关设备处于它的关断位置中。通过与电开关设备的把手进行作用连接的接触元件,在接通电开关设备时,闭锁元件从它的第一位置进入到它的释放所述存储元件的第二位置中。因此在接通电开关设备时能够通过激活元件来激活所述存储元件。在低电压或者电流脉冲的情况下断开所述电开关设备之后,可以通过与电开关设备、特别是与电开关设备的把手的作用连接,通过所述接触元件将闭锁元件用于重新张紧所述存储元件。为此,通过电开关设备的把手使得闭锁元件从它的释放的第二位置带入到它的闭锁的第一位置中。在这个过程之后,所述存储元件又位于它的被张紧的位置之中。在接通电动开关时,通过由在闭锁元件和电开关设备把手之间的接触元件所产生的作用连接使闭锁元件重新从它的闭锁第一位置进入到它的释放第二位置中。然后存储在存储元件中的机械能又提供给重新断开所述电开关设备使用。
此外,在根据本发明的辅助断开装置中可以规定如此地构造所述激活元件,即该激活元件能够与电开关设备进行作用连接,这样,当设置在电开关设备后面的电路中存在低电压和/或电流脉冲时,所述激活元件就激活所述存储元件。通过电开关设备能够如此地监控所述后置的电路,即在低电压和/或电流脉冲的情况下,电开关设备使得开关触点分开,并且由此中断所述电流。因此根据本发明的辅助断开装置能够用于给开关触点的这种分离提供必需的能量。通过激活元件和电开关设备之间的作用连接可以保证,当电开关设备断开时,辅助断开装置的存储元件的能量也能够用于使得开关触点得以分开。在这种情况中,特别是如此地构造这种作用连接,使得它对后置的电路中的低电压和/或电流脉冲很敏感。这特别地可以通过使用电磁铁而达到。
此外,以优选的方式在根据本发明的辅助断开装置中规定如此地构造所述断开元件,即断开元件能够与电开关设备作用连接,这样,在激活所述存储元件时能够通过断开元件在电开关设备中引起所述电流的中断。通过辅助断开装置的附加的能量,可以保证,在电开关设备中能够安全地分开所述开关触点。在这种情况中,从存储元件将机械能输送到根据本发明的辅助断开装置的断开元件上。这个断开元件特别是能够与电开关设备作用连接,特别是能够与电开关设备的开关机构作用连接。将这个开关机构构造成能够使得电开关设备中的开关触点彼此分开。通过在辅助断开装置与电开关设备之间的、特别是在根据本发明的辅助断开装置的断开元件与电开关设备的开关机构之间的作用连接可以保证,通过能够由根据本发明的辅助断开装置所提供的附加的机械能也能够安全地将电开关设备的开关触点彼此分开。
根据本发明的第二方面,这个任务通过一种用于在后置的电路中有低电压和/或电流脉冲的情况时用于使得电流中断的电开关设备得以完成,所述电开关设备具有至少两个开关触点,电流能够通过该开关触点流动,并且在低电压和/或有电流脉冲时该开关触点能够分开;具有辅助断开装置和用于分开所述开关触点的开关机构,其中,当后置的电路中有低电压和/或有电流脉冲时,能够通过辅助断开装置操作所述开关机构。特别是如此地构造根据本发明的电开关设备,即按照本发明的第一方面来构造所述辅助断开装置。因此,在涉及根据本发明的第一方面的根据本发明的辅助断开装置时所述的所有优点当然也适用于具有这种类型的辅助断开装置的根据本发明的电开关设备。
此外,在根据本发明的电开关设备中也可以规定,电开关设备具有至少一个电磁铁,至少部分电流能够流过所述电磁铁,其中,辅助断开装置的激活元件如此地与电磁铁作用连接,即当设置在电开关设备后面的电路中有低电压和/或有电流脉冲时,激活元件激活所述存储元件。电磁铁对后置的电路中的变化、特别是电流变化有感应。这些变化在有电压波动时会出现,正如该电压波动在低电压或者完全没有电压时会出现那样。还有例如在短路时可能出现的电流脉冲也是这种类型的变化。通过电路中的这些变化会引起通过电磁铁所产生的磁场的变化。通过在磁场中的这些变化或者由此产生的磁力的变化,能够通过存在的作用连接对于所述辅助断开装置的激活元件进行控制。通过这一措施,当在电路中有这类变化时—正如特别是在低电压、完全没有电压或者有电流脉冲时会出现的那种变化—能够如此地控制所述辅助断开装置的激活元件,使得激活元件释放所述辅助断开装置的存储元件。然后在辅助断开装置的存储元件中所存储的弹簧元件的机械能就会被输出到辅助断开装置的断开元件。然后通过由辅助断开装置所提供的能量的驱动,所述电开关设备的与辅助断开装置的断开元件相连接的、且连接在后面的开关单元能够分开所述电开关设备的开关触点。在这种情况中,电磁铁是一种在电开关设备和可能设置在电开关设备上的辅助断开装置之间提供作用连接的、特别常用的和有效的可行方案。
此外,在根据本发明的电开关设备中还可以规定,所述电开关设备具有把手,其中,所述把手与辅助断开装置的闭锁元件如此地作用连接,即在操作把手时闭锁元件能够有选择地进入到第一位置中或者第二位置中。通过这一措施,特别是通过所述电开关设备的把手能够操作所述闭锁元件。所述闭锁元件能够从它的第一位置进入到它的第二位置中。通过这一措施能够释放所述电辅助断开装置的存储元件。相反地,闭锁元件也能够从它的第二位置进入到它的第一位置中。这样就能够使辅助断开装置的存储元件进入到它的已被张紧的位置中,并且被闭锁在那里。这样,通过电开关设备的把手能够操作所述闭锁元件的所有功能。在这种情况中,为了操作所述辅助断开装置的闭锁元件而使用电开关设备的把手对于用户来说是一种操作所述辅助断开装置的闭锁元件的特别舒适的方式。为了操作所述辅助断开装置、特别是辅助断开装置的闭锁元件,尤其不需要其它的开关或者操作元件。
此外,在电开关设备中还可以规定,该电开关设备是一种过载断路器、特别是一种紧凑型断路器(Kompaktleistungsschalter)。断路器特别是一种电磁的自动开关。这种自动开关能够用作用来保护电路免受短路和/或过载和/或电压波动的断路器(Leistungsschalter)。也广泛地用作电动机保护开关。通过将所述电开关设备构造为断路器、特别是紧凑型断路器,能够使电开关设备广泛地用于电气应用领域。
附图说明
下面借助于附图对本发明进行更加详细的说明。附图简要地示出:
图1:具有根据本发明的辅助断开装置的电开关设备的部分透视图;
图2:具有根据本发明的辅助断开装置的电开关设备的另一部分视图。
在图1和图2中具有相同功能和工作方式的元件分别设有相同的附图标记。
附图标记列表:
1 辅助断开装置;
10 存储元件;
11 存储元件的已被张紧的位置;
12 存储元件的运动;
13 断开元件;
14 激活元件;
15 存储元件上的凸台;
16 断开元件的运动;
20 闭锁元件;
21 闭锁元件的第一位置;
22 闭锁元件的运动;
23 第一接触表面;
24 第二接触表面;
25 接触元件;
100 电开关设备;
110 把手;
111 电磁铁。
具体实施方式
图1示出了一种电开关设备100的部分透视图。在这个开关设备100中安装着辅助断开装置1。根据本发明的辅助断开装置1的中心结构部件就是存储元件10,所述存储元件10在图示的状态中位于它的已被张紧的位置11中。存储元件10通过连杆导向装置与断开元件13连接。此外,存储元件10通过激活元件14进行控制。当通过激活元件14激活处于其已被张紧的位置11中的存储元件10时,存储元件10进行按照顺时针方向走向的运动12。通过这一措施使断开元件13按线性运动16进行运动,其中,电开关设备100的未示出的后置的开关机构将电开关设备的同样不能看到的开关触点分开。在这种情况中,激活元件14与电开关设备100的电磁铁111作用连接。使用电磁铁111能够记录在设置在电开关设备100后面的电路中的电压波动和/或电流脉冲。特别是通过电磁铁111的磁力能够如此地影响所述激活元件14,即当设置在电开关设备100后面的电路处于临界状态时,所述激活元件激活存储元件10。
此外,在存储元件10上还整件地设置凸台15。这个凸台15能够与闭锁元件20作用连接。在电开关设备100的所示出的状态中,闭锁元件20位于它的第一位置21中。在闭锁元件20上设置有第一接触表面23和第二接触表面24。在所示的状态中,存储元件10的凸台15紧靠在闭锁元件20的第二接触表面24上。通过这个第二接触表面24,将存储元件10闭锁在它的旋转运动12之中。因此,根据本发明的辅助断开装置的图中所示出的状态相应于该辅助断开装置1位于存储元件10的已被张紧的状态11中时的状态,其中,既能够提供在这种状态中的辅助断开装置1,也能够将它安装到电开关设备100中。闭锁元件20能够进行线性运动22。当在所示出的状态中闭锁元件20实施朝电磁铁111的方向的这种线性运动22时,则重新释放存储元件10、特别是存储元件10的凸台15。然后这个存储元件10仍然还是被激活元件14支承在它的已被张紧的位置11中。当有电压波动和/或电流脉冲时,激活元件14通过激活而释放所述存储元件10,并且通过与断开元件13的作用连接而在电开关设备中分开所述开关触点。当在存储元件10的这种松驰的位置中然后处于它的第二位置中的闭锁元件20又返回运动到它的第一位置21中时,存储元件10的凸台15形状配合地被闭锁元件20的第一接触表面23带动,并且因此这个存储元件10又进入到它的已被张紧的位置11中。为了这种运动22,特别是在闭锁元件20上设置了用于操作所述闭锁元件20的接触元件25。
这在图2中能够特别清楚地看到,在这个附图中除了在图1中已经描述的电开关设备100和辅助断开装置1的结构部件之外还简图示出设置的电开关设备的把手110。这个把手110与闭锁元件20的接触元件25作用连接。当把手110运动时,辅助断开装置1的闭锁元件20也运动。在所示出的状态中,电开关设备100位于它的断开位置中。当把手110运动到电开关设备的接通位置中时,也就是说,在这种情况中朝电磁铁111的方向移动,这时由通过接触元件25所产生的作用连接也使闭锁元件20从它的所示出的第一位置21移动到它的第二位置中。然后所述存储元件10不再通过闭锁元件20被闭锁在它的已被张紧的位置11中。因此,辅助断开装置1、特别是辅助断开装置1的存储元件10又准备在后置的电路中出现波动时通过激活元件14被激活,并且又通过断开元件13输出它的存储的机械能。
前面对一些实施例的说明只是在这些实施例的框架内对本发明进行了说明。当然这些实施形式的单个特征只要在技术上合理也能够在不脱离本发明的框架的情况下彼此自由组合。
Claims (11)
1. 用于电开关设备(100)、特别是用于断路器的辅助断开装置(1),其中,将电开关设备(100)构造成用于当在后置的电路中出现低电压和/或电流脉冲时中断电流,具有弹簧元件、能够在已被张紧的位置(11)和松驰的位置之间移动的存储元件(10)、用于断开所述电开关设备(100)断开机构的断开元件(13)及激活元件(14),其中,将存储元件(10)构造成在已被张紧的位置(11)中用于存储弹簧元件的机械能,并且其中,将存储元件(10)构造成在已被张紧的位置(11)中在通过激活元件(14)激活时用于将存储的机械能输出到断开元件(13),其特征在于,设置一种移动地支承的闭锁元件(20),所述闭锁元件在第一位置(21)中与存储元件(10)在该存储元件(10)的已被张紧的位置(11)中如此地作用连接,即存储元件(10)通过闭锁元件(20)得以支承;并且闭锁元件(20)在第二位置中释放所述存储元件(10),用以执行一种运动(12)。
2. 按照权利要求1所述的辅助断开装置(1),其特征在于,所述存储元件(10)构成为旋转轮。
3. 按照前述权利要求中的至少任一项所述的辅助断开装置(1),其特征在于,闭锁元件(20)具有第一接触表面(23)和第二接触表面(24),其中,通过所述接触表面(23、24)能够在存储元件(10)和闭锁元件(20)之间产生作用连接,其中,当闭锁元件(20)从第二位置运动到第一位置(11)中时,通过第一接触表面(23)能够将存储元件(10)带入到已被张紧的位置(11)中,并且通过第二接触表面(24)在闭锁元件(20)的第一位置(21)中将存储元件(10)支承在已被张紧的位置(11)中。
4. 按照至少权利要求3所述的辅助断开装置(1),其特征在于,第一(23)和第二(24)接触表面倾斜地、特别是彼此垂直地或者近似彼此垂直地设置。
5. 按照前述权利要求中的至少任一项所述的辅助断开装置(1),其特征在于,闭锁元件(20)具有用于与电开关设备(100)、特别是与电开关设备(100)的把手(110)产生作用连接的接触元件(25)。
6. 按照前述权利要求中的至少任一项所述的辅助断开装置(1),其特征在于,激活元件(14)是如此构造的,即该激活元件(14)能够与电开关设备(100)进行作用连接,这样,当设置在电开关设备(100)后面的电路中存在低电压和/或电流脉冲时,激活元件(14)激活所述存储元件(10)。
7. 按照前述权利要求中的至少任一项所述的辅助断开装置(1),其特征在于,如此地构造所述断开元件(13),即断开元件(13)能够与电开关设备(100)作用连接,这样,在激活所述存储元件(10)时能够通过断开元件(13)在电开关设备(100)中引起电流中断。
8. 当在后置的电路中有低电压和/或电流脉冲时用于使电流中断的电开关设备(100),具有至少两个开关触点,电流能够通过该开关触点流动,并且在低电压和/或电流脉冲时该开关触点能够分开;具有辅助断开装置(1)和用于分开所述开关触点的开关机构,其中,当在后置的电路中有低电压和/或电流脉冲时,通过辅助断开装置(1)能够操作开关机构,其特征在于,按照前述权利要求中的至少任一项来构造所述辅助断开装置(1)。
9. 按照权利要求8所述的电开关设备(100),其特征在于,电开关设备(100)具有至少一个电磁铁(111),至少部分电流能够流过所述电磁铁,其中,辅助断开装置(1)的激活元件(14)与电磁铁(111)如此地作用接触,即当设置在电开关设备(10)后面的电路中有低电压和/或电流脉冲时,激活元件(14)激活所述存储元件(10)。
10. 按照前述权利要求8或9中的至少任一项所述的电开关设备(100),其特征在于,电开关设备(100)具有把手(110),其中,所述把手(110)与辅助断开装置(1)的闭锁元件(20)如此地作用连接,即在操作把手(110)时闭锁元件(20)能够有选择地进入第一位置(21)或者进入第二位置中。
11. 按照权利要求8至10中的至少任一项所述的电开关设备(100),其特征在于,电开关设备(100)是断路器、特别是紧凑断路器。
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