CN109073007A - 通风制动带，通风制动盘和通风方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于通风制动盘(1)的通风制动带(100)包括第一板(2)和第二板(3)，所述第一板(2)和所述第二板(3)在轴向方向上相互间隔开，以便在它们之间界定间隙，所述第一板(2)包括面对所述第二板(3)的至少第一内表面(7)，并且其中所述第一内表面基本上与所述第一制动表面(5)平行，所述第二板(3)包括面对所述第一板(2)的第二内表面(8)，并且其中所述第二内表面与所述第二制动表面(6)基本上平行，所述通风制动带(100)包括连接元件(9)，所述连接元件在轴向方向上在所述第一内表面与所述第二内表面(7、8)之间延伸，将所述第一板(2)和所述第二板(3)连接在一起，所述通风制动带(100)包括突出部(10)，所述突出部在所述间隙中从板(2、3)突起而不到达面对的板(3、2)，所述突出部(10)中的每个将至少两个单独的连接元件(9)连接在一起，从所述第一或第二板(2、3)中的一个突起的所述突出部(10)中的一些形成突出部组(103)；所述突出部组(103)形成连续或中断的突出部组路径(106)，其从径向内边缘(104)的附近发展到所述板(2、3)的径向外边缘(105)的附近，所述突出部组(103)从板(2、3)二者突起，从而形成至少第一和第二突出部组路径(106、107)，所述第一和第二突出部组路径(106、107)的突起部在与所述第一或第二制动表面(5、6)平行的平面上彼此交叉。

Description

通风制动带，通风制动盘和通风方法
技术领域
本发明涉及一种用于通风制动盘的通风制动带，以及包括所述通风制动带的通风制动盘。
一般的制动盘通常限定圆柱形坐标系，其包括与制动盘的旋转轴线重合的轴向方向(A-A)，与轴向方向正交的径向方向(R-R)，以及与轴向方向(A-A)和径向方向(R-R)二者均正交的切向或周向方向(C-C)。
背景技术
通风型的制动盘通常是已知的，即包括通风制动带，其包括两个板，在这两个板上获得相反的制动表面，其适于与制动卡钳的相对的制动衬垫联合作用，该制动卡钳可以与制动盘相关联以发挥制动作用，其中所述两个板在轴向方向上间隔开，从而界定间隙。
通风制动盘设置有多个轴向连接元件，诸如翅片(肋片)或销钉(桩，栓)，其在结构上将所述两个板彼此连接，从而与两个板联合形成所述间隙。
例如，这种类型的制动盘从同一申请人的国际专利申请号WO2011058594和WO2012164465中获知。其他实例从GB2286438和GB2060796、GB2116654、DE102012024298、DE4332693、WO2008078352、EP2192321、DE202006017092、DE102004056645、DE19925003和US5526905中获知。
这种类型的制动盘具有以下优点：制动带的各种形状的连接元件在板之间的间隙中界定多个通风通道，这适于在制动盘旋转时输送流体流，用于冷却制动盘。翅片和销钉与突出部交替，主要是为了提供改进的冷却效率。
强烈感到快速并且有效地冷却制动盘需求，并且同时感到使制动盘变轻的对立需求，考虑到该盘是非悬挂质量，以及保持足够的结构抗性的对立需求，该结构抗性避免了由几次热瞬变和由制动作用二者所引起的疲劳裂纹的发生。
特别地，在湍流操作期间流体流在间隙内是重要的，以便最大化冷却。
而且，特别地，制动盘的温度过高会导致制动作用的效率降低，并且同时可导致制动盘本身的本体中发生热裂纹。
已知的解决方案已试图解决这些对立需求。例如，同一申请人的国际专利申请号WO2015092671示出了一种通风制动盘，其包括在两个板之间的连接元件，连接突出部或配合部毛刺与其相关联，其从连接元件延伸从而将它们连接到板。
其他解决方案从WO2008136032、DE102013210700、GB2282197、DE4332693、DE19925003、DE4040423、DE7603818U1、DE10157284和DE2637493中获知。
尽管它们在减少制动盘的本体中热裂纹的发生方面是部分有利的，但是这种解决方案在任何情况下都具有某些缺点。
实际上，尽管所述连接毛刺的设置增加了冷却流体流的湍流度和连接元件的热交换表面，其不一定增加连接元件本身和整个制动盘的体积，并因此增加重量。因此，为了确保制动盘在其处于操作状态时的结构完整性，上述重量的增加迫使连接元件(诸如翅片或销钉)制成具有特别厚的截面，例如菱形形状，例如从文献号WO2015092671的图2、图4、图5和图6中所示的翅片截面清晰地示出。另外，众所周知，制动期间制动盘的重量与制动盘的惯性直接成比例。
因此强烈地感到消除本文提到的已知技术的缺点的需求。
因此，需要提供一种结构上耐受的通风制动盘，同时允许可以制成轻质和薄的连接元件，从而同时促进热交换和湍流流动的形成。
发明内容
本发明的一目的是消除本文提到的现有技术的缺点。
本发明的另一目的是提供一种通风制动带以及通风制动盘的解决方案，其适于在所述制动盘旋转时在板之间的间隙中产生湍流流体流，用于处理来自制动盘的热量。
本发明的另一目的是提供一种通风制动带以及一种通风制动盘，其相对于已知的解决方案具有增加的热交换表面，质量相等；或具有减小的重量，热交换表面相等。
本发明的另一目的是提供一种通风制动带以及一种通风制动盘，虽然其在结构上是耐用的，但允许制造连接元件，诸如轻质翅片或销钉，并且可以允许制造薄板。
本发明的另一目的是提供一种通风制动带以及通风型的通风制动盘，其适于在被在制动卡钳的制动衬垫之间夹紧时发挥迅速制动。
这些和其他目的通过根据权利要求1的通风制动带以及通过根据权利要求10的通风制动盘来实现。
某些有利的实施方式是从属权利要求的目的。
由于所提出的解决方案，并且特别是由于所提出的突出部(凸起)，获得了以下功能：在间隙的通风管道中打开窗口，并且同时产生粗糙，以将空气流动改变，为流线型，以湍流，随后增加热交换系数，而不影响流动率(流量)，从而允许大幅降低制动盘的操作温度。
这种突出部还用于阻止/延迟裂纹在通风通道内的增殖传播，裂纹不仅由周期性制动应力引起，而且还由周期性热应力引起。这允许以下结果：相对于相等重量的已知盘用甚至更小的板厚度来实现裂纹抗性，或因此热效率相等，而制动盘的重量小于已知盘。
附图说明
参考所附附图，根据本发明的组件的其他特征和优点将显现在其优选的非限制性示例实施方式的以下描述中，在附图中：
-图1描绘了通风盘的轴测图；
-图2描绘了通风制动带的轴测图；
-图3描绘了根据第一实施方式的图1中的盘的轴测图，其沿着与制动表面平行的平面被部分地横剖，布置在间隙内并且基本上略微地从剖开的板的内表面移位；
-图4描绘了图3中的盘的轴向视图，其在与间隙中间平面重合的平面上被部分地横剖；
-图5显示了图4中盘的局部剖面，根据图4中的线V-V；
-图6显示了图3中的盘的细节的部分横剖的轴测图；
-图7描绘了根据第二实施方式的通风盘的轴测图，其沿着与制动表面平行的平面被部分地横剖，布置在间隙内并且基本上略微地从剖开的板的内表面移位；
-图8描绘了图7中的盘的轴向视图，其在与间隙中间平面重合的平面上被部分地横剖；
-图9显示了图8中的盘的局部剖面，根据图8中的线IX-IX；
-图10显示了图7中盘的细节的部分横剖的轴测图；
-图11描绘了根据第三实施方式的通风盘的轴测图，其沿着与制动表面平行的平面被部分地横剖，布置在间隙内并且基本上略微地从剖开的板的内表面移位；
-图12描绘了图11中的盘的轴向视图，其在与间隙中间平面重合的平面上被部分地横剖；
-图13显示了图11中的盘的细节的部分横剖的轴测图；
-图14显示了图4中的细节；
-图15描绘了图14中的盘的局部剖面，根据图14中的线XV-XV；
-图16显示了图4中的细节；
-图17描绘了图16中的盘的局部剖面，根据图16中的线XVII-XVII。
具体实施方式
参考前述附图并且根据一般的实施方式，用于通风制动盘1的通风制动带100限定了与通风制动盘1的旋转轴线C重合的轴向方向A-A，与轴向方向A-A正交的径向方向R-R，以及与轴向方向A-A和径向方向R-R二者均正交的切向或周向方向C-C。
所述通风制动带100包括第一板2和第二板3，其并排放置并且与相同的轴向方向A-A同轴。
所述第一板2和所述第二板3在轴向方向A-A上相互间隔开，以便在它们之间界定间隙4。
所述第一板2包括第一制动表面5，其适于面对制动卡钳的至少第一制动衬垫101，其可与所述通风制动带100相关联。
所述第一板2包括面对所述第二板3的至少第一内表面7，并且其中所述第一内表面7基本上与所述第一制动表面5平行。
所述第二板3包括与所述第一制动表面5平行且相反的第二制动表面6，以便适于面对与所述制动卡钳的所述第一制动衬垫相对的至少第二制动衬垫102，其可与所述通风制动带100相关联。
所述第二板3包括面对所述第一板2的第二内表面8，并且其中所述第二内表面8基本上与所述第二制动表面6平行。
所述通风制动带100包括连接元件9，该连接元件在轴向方向A-A上在所述第一内表面7和所述第二内表面8之间延伸，从而将所述第一板2和所述第二板3连接在一起。
所述通风制动带100包括突出部10，该突出部在所述间隙4中从板2、3突起而不到达面对的板3、2。
所述突出部10中的每个将至少两个单独的连接元件9连接在一起。
在所述间隙中从所述第一或第二板2、3中的一个突起的所述突出部10中的一些形成突出部组103。
所述突出部组103对齐以形成连续或中断的突出部组路径106、107。
根据一个实施方式，不一定设置所述连续或中断的突出部组106、107，其从径向内边缘104的附近发展到板2、3的径向外边缘105的附近。
所述突出部组103从板2、3二者突起，从而形成至少第一和第二突出部组路径106、107。
有利地，所述第一和第二突出部组路径106、107的突起部在与第一或第二制动表面5、6平行的平面上彼此交叉。
根据一个实施方式，所述第一和第二突出部组路径106、107的突起部在与第一或第二制动表面5、6平行的平面上彼此交叉，以便避免彼此平行。
根据一个实施方式，所述连接元件9、所述第一内表面7和所述第二内表面8至少部分地界定所述间隙4内的通风通道15。
根据一个实施方式，所述通风通道15适于输送流体流的流动，用于冷却所述通风制动带100。
根据一个实施方式，所述流体流的流动的中间平面限定间隙中间平面11。
根据一个实施方式，所述连接元件9在所述间隙中间平面11中具有基本上圆形或椭圆形或长菱形(平行四边形，长斜方形)的截面，从而形成连接柱或销钉12。
根据一个实施方式，所述连接元件9在所述间隙中间平面11中具有基本上细长的截面，根据主延伸方向，从而形成翅片13。
根据一个实施方式，所述翅片13基本上沿着所述第一或第二突出部组路径延伸。
根据一个实施方式，所述突出部组103与连接到其的所述连接元件9一起形成在所述间隙4中重复的模块，这些模块在周向方向C-C上间隔开。
根据一个实施方式，所述突出部组103与连接到其的所述连接元件9一起形成在所述间隙4中重复的模块，这些模块在周向方向C-C上相等地间隔开。
根据一个实施方式，所述第一或第二突出部组路径106、107沿着曲线在所述间隙4中延伸。
根据一个实施方式，所述第一或第二突出部组路径106、107沿着直线在所述间隙4中延伸。
根据一个实施方式，所述第一或第二突出部组路径106、107沿着相对于径向方向R-R倾斜预定角度A的直线在所述间隙4中延伸。
根据一个实施方式，所述第一或第二突出部组路径106、107以连续的方式在所述间隙4中延伸，从而避免了中断或不连续，该中断或不连续将突出部组103的突出部10彼此分离，具有第一或第二内表面7、8的长度。
根据一个实施方式，所述第一或第二突出部组路径106、107以不连续的方式在所述间隙4中延伸，包括中断或不连续，该中断或不连续将突出部组103的突出部10中的至少一些分离，具有第一或第二内表面7、8的长度。
根据一个实施方式，连接元件9在其到板2、3的内表面7、8的连接部分中具有连接元件的连接支脚14。
根据一个实施方式，所述连接支脚14扩大了将连接元件与内表面7、8连接并使连接元件与内表面接触的区域。
根据一个实施方式，连接元件的所述连接支脚14通过支脚配合部17与所述连接元件和所述内表面7、8连接。
根据一个实施方式，所述连接元件9具有圆拱的连接元件外表面20。
根据一个实施方式，突出部10在其到板2、3的内表面7、8的连接部分中具有突出部连接支脚18。
根据一个实施方式，所述连接支脚18扩大了将突出部10与内表面7、8连接并使突出部与内表面接触的区域。
根据一个实施方式，所述突出部连接支脚18通过突出部支脚配合部19连接到所述内表面7、8。
根据一个实施方式，所述突出部10具有圆拱的突出部外表面16。
根据一个实施方式，至少一个突出部组路径106、107与数量范围为三到八个连接元件的连接元件9连接。
根据一个实施方式，至少一个突出部组路径106、107与多个连接元件9(例如从3到8个)连接。
根据一个实施方式，至少一个突出部组路径106、107与五个连接元件9连接。
根据一个实施方式，至少一个突出部组路径106或107与数量范围为从四到八个路径的单独的突出部组路径107或106相交。
根据一个实施方式，至少一个突出部组路径106或107与五个单独的突出部组路径107或106相交。
根据一个实施方式，至少一个突出部组路径106或107与至少一个单独的突出部组路径107或106相交。所述突出部组路径106或107以连续的方式在所述间隙4中延伸，从而避免了中断或不连续，该中断或不连续将突出部组103的突出部10彼此分离，具有第一或第二内表面7、8的长度，同时所述单独的突出部组路径107或106以不连续的方式在所述间隙4中延伸，包括中断或不连续，该中断或不连续将突出部组103的突出部10中的至少一些分离，具有第一或第二内表面7、8的长度。
根据一个实施方式，至少一个突出部组路径106或107与至少一个单独的突出部组路径107或106相交。所述突出部组路径106或107沿着直路径在所述间隙4中延伸，并且所述单独的突出部组路径107或106沿着弯曲路径在所述间隙4中延伸。
根据一个实施方式，所述第一板2通过布置在板径向内边缘104的附近的至少一个连接元件9与所述第二板3连接。
所述至少一个连接元件9与至少一个突出部10连接，其延伸而不与相邻的连接元件9连接。
本发明还涉及一种通风制动盘1，其包括如上述实施方式中的任何一个所限定的通风制动带100，以及用于将盘1与车辆的轮毂或轮毂支架连接的连接钟状物(罩)108。
为了满足可能的和特定的需求的目的，本领域技术人员可以对根据本发明的组件进行多种改变和变型，而且所有改变和变型都包含在由所附的权利要求限定的本发明的保护范围内。
由于所描述的实施方式，可以增加湍流冷却流动状态，从而允许例如冷却空气流过突出部，该突出部不阻挡间隙的整个轴向高度，从由一组连接元件界定的冷却通道流到相邻的一个，并且增加通路中的流动湍流度。
从相对的板延伸的至少两组突出部的相交在间隙中创建迷宫，但绝不会闭塞空气，空气在更曲折的路径中也保持自由循环。根据一个实施方式，连接元件是销钉，该销钉在排出中间平面或间隙中间平面11上具有圆形或椭圆形或菱形形状的剖面或截面，其能够使形成在间隙4中的通风通道15闭塞的体积最小化，并且同时，交叉的突出部对流动产生部分的障碍。
从板104的内边缘行进穿过间隙的空气流动遇到连续的障碍，但是销钉几乎不给予闭塞，特别是从相对的板延伸的突出部彼此交叉延伸，障碍在周向而且也在轴向方向上使空气流动偏离，从而形成中断流线型流动的曲折的路径，使其湍流并且甚至更有效地从制动盘提取热量。
参考标号
1 通风制动盘
2 第一板
3 第二板
4 间隙
5 第一制动表面
6 第二制动表面
7 第一内表面
8 第二内表面
9 连接元件
10 突出部
11 间隙中间平面
12 销钉
13 翅片
14 连接元件的连接支脚
15 通风通道
16 突出部表面
17 连接元件的支脚配合部
18 突出部连接支脚
19 突出部的支脚配合部
20 连接元件外表面
100 通风制动带
101 第一制动衬垫
102 第二制动衬垫
103 突出部组
104 板径向内边缘
105 板径向外边缘
106 第一突出部组路径
107 第二突出部组路径
108 连接钟状物
C-C 切向或周向方向
R-R 径向方向
A-A 轴向方向
C 制动盘的旋转轴线

Claims (10)

1.一种通风制动带(100)，用于通风制动盘(1)，限定了：轴向方向(A-A)，与所述通风制动盘(1)的旋转轴线(C)重合；径向方向(R-R)，与所述轴向方向(A-A)正交；以及切向或周向方向(C-C)，与所述轴向方向(A-A)和所述径向方向(R-R)二者均正交；
-所述通风制动带(100)包括与相同的轴向方向(A-A)同轴的第一板(2)和第二板(3)；
-所述第一板(2)和所述第二板(3)在所述轴向方向(A-A)上相互间隔开，以便在它们之间界定间隙(4)；其中
-所述第一板(2)包括第一制动表面(5)，所述第一制动表面适于面对制动卡钳的至少第一制动衬垫(101)，其能够与所述通风制动带(100)相关联；并且其中
-所述第一板(2)包括面对所述第二板(3)的至少第一内表面(7)，并且其中所述第一内表面(7)与所述第一制动表面(5)基本上平行；并且其中
-所述第二板(3)包括与所述第一制动表面(5)平行且相反的第二制动表面(6)，以便适于面对至少第二制动衬垫(102)，所述第二制动衬垫与所述制动卡钳的所述第一制动衬垫相对，其能够与所述通风制动带(100)相关联；并且其中
-所述第二板(3)包括面对所述第一板(2)的第二内表面(8)，并且其中所述第二内表面(8)与所述第二制动表面(6)基本上平行，并且其中
-所述通风制动带(100)包括连接元件(9)，所述连接元件在所述第一内表面(7)与所述第二内表面(8)之间在轴向方向(A-A)上延伸，将所述第一板(2)与所述第二板(3)连接在一起；并且其中
-所述通风制动带(100)包括突出部(10)，所述突出部在所述间隙(4)中从板(2、3)突起，而不到达面对的板(3、2)；并且其中
-所述突出部(10)中的每个将至少两个单独的连接元件(9)连接在一起；并且其中
-所述突出部(10)中的一些，在所述间隙(4)中从所述第一板或第二板(2、3)中的一个突起，形成突出部组(103)；并且其中
-所述突出部组(103)形成连续或中断的突出部组路径(106)，从径向内边缘(104)的附近发展到板(2、3)的径向外边缘(105)的附近；并且其中
-所述突出部组(103)从板(2、3)二者突起，形成至少第一突出部组路径和第二突出部组路径(106、107)；
其特征在于
所述第一突出部组和第二突出部组(106、107)的突起部，在与所述第一制动表面或第二制动表面(5、6)平行的平面中，彼此交叉，创建用于通风空气的曲折的路径。
2.根据权利要求1所述的通风制动带(100)，其中，
-所述连接元件(9)、所述第一内表面(7)和所述第二内表面(8)至少部分地界定所述间隙(4)内的通风通道(15)，并且其中所述通风通道(15)适于输送流体流的流动，用于冷却所述通风制动带(100)；并且其中
所述流体流的流动的中间平面限定间隙中间平面(11)；并且其中
-所述连接元件(9)在所述间隙中间平面(11)中具有基本上圆形或椭圆形或长菱形的截面，形成连接柱或销钉(12)；和/或其中
-所述连接元件(9)在所述间隙中间平面(11)中具有基本上细长的截面，根据主延伸方向，形成翅片(13)；和/或其中
-所述翅片(13)基本上沿着所述第一突出部组路径或第二突出部组路径延伸。
3.根据权利要求1或2所述的通风制动带(100)，其中，
-所述突出部组(103)与连接到所述突出部组的所述连接元件(9)一起形成在所述间隙(4)中重复的模块，所述模块在周向方向(C-C)上间隔开；和/或其中
-所述突出部组(103)与连接到所述突出部组的所述连接元件(9)一起形成在所述间隙(4)中重复的模块，所述模块在周向方向(C-C)上相等地间隔开。
4.根据前述权利要求中任一项所述的通风制动带(100)，其中，
-所述第一突出部组路径或第二突出部组路径(106、107)沿着曲线在所述间隙(4)中延伸；和/或其中
-所述第一突出部组路径或第二突出部组路径(106、107)沿着直线在所述间隙(4)中延伸；和/或其中
-所述第一突出部组路径或第二突出部组路径(106、107)沿着相对于径向方向(R-R)倾斜预定角度(A)的直线在所述间隙(4)中延伸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的通风制动带(100)，其中，
-所述第一突出部组路径或第二突出部组路径(106、107)以连续的方式在所述间隙(4)中延伸，从而避免了中断或不连续，所述中断或不连续将所述突出部组(103)的所述突出部(10)彼此分离，具有第一内表面或第二内表面(7、8)的长度；或者其中
-所述第一突出部组路径或第二突出部组路径(106、107)以不连续的方式在所述间隙(4)中延伸，包括有中断或不连续，所述中断或不连续将所述突出部组(103)的所述突出部(10)中的至少一些分离，具有第一内表面或第二内表面(7、8)的长度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的通风制动带(100)，其中，
-所述连接元件(9)在其至板(2、3)的所述内表面(7、8)的连接部分中具有所述连接元件的连接支脚(14)；所述连接支脚(14)扩大了使所述连接元件与所述内表面(7、8)连接并使所述连接元件与所述内表面接触的区域；和/或其中
-所述连接元件的所述连接支脚(14)通过支脚配合部(17)与所述连接元件和所述内表面(7、8)连接；和/或其中
-所述连接元件(9)具有圆拱的连接元件外表面(20)；和/或其中
-所述突出部(10)在其至板(2、3)的所述内表面(7、8)的连接部分中具有突出部连接支脚(18)；所述连接支脚(18)扩大了使所述突出部(10)与所述内表面(7、8)连接并使所述突出部与所述内表面接触的区域；和/或其中
-所述突出部连接支脚(18)通过突出部支脚配合部(19)连接到所述内表面(7、8)；和/或其中
-所述突出部(10)具有圆拱的突出部外表面(16)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的通风制动带(100)，其中，
-至少突出部组路径(106、107)与数量范围为从三到八的连接元件(9)连接；和/或其中
-至少突出部组路径(106、107)与五个连接元件(9)连接；和/或其中
-至少一个突出部组路径(106或107)与数量范围为从三到八的单独的突出部组路径(107或106)相交；和/或其中
-至少一个突出部组路径(106或107)与五个单独的突出部组路径(107或106)相交。
8.根据前述权利要求中任一项所述的通风制动带(100)，其中，
-至少一个突出部组路径(106或107)与至少一个单独的突出部组路径(107或106)相交；并且其中
-所述突出部组路径(106或107)以连续的方式在所述间隙(4)中延伸，从而避免中断或不连续，所述中断或不连续将所述突出部组(103)的所述突出部(10)彼此分离，具有第一内表面或第二内表面(7、8)的长度；并且其中
-所述单独的突出部组路径(107或106)以不连续的方式在所述间隙(4)中延伸，包括中断或不连续，所述中断或不连续将所述突出部组(103)的所述突出部(10)中的至少一些分离，具有第一内表面或第二内表面(7、8)的长度；
和/或其中
-至少一个突出部组路径(106或107)与至少一个单独的突出部组路径(107或106)相交；并且其中
-所述突出部组路径(106或107)沿着直路径在所述间隙(4)中延伸；和/或其中
-所述单独的突出部组路径(107或106)沿着弯曲路径在所述间隙(4)中延伸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的通风制动带(100)，其中，
-所述第一板(2)通过布置在所述板的所述径向内边缘(104)附近的至少一个连接元件(9)与所述第二板(3)连接，并且其中
-所述至少一个连接元件(9)与至少一个突出部(10)连接，其延伸而不与相邻的连接元件(9)连接。
10.一种通风制动盘(1)，包括前述权利要求中任一项所限定的通风制动带(100)，以及用于将所述盘(1)与轮毂或车辆门连接的连接钟状物(108)。
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