CN1116717C - 无螺纹的插塞式连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可与导线或电缆(40)相连的插塞式连接器，所述电缆(40)具有一个带有可自由移动的导线(43)和自由导线端部(41)的连接端部。一个由绝缘塑料构成的基本上呈管状的第一外壳部分(1)包着一个基本上呈圆筒形的内部接触载体(4)。一个由绝缘塑料构成的基本上呈管状的第二外壳部分(2)可以与第一外壳部分(1)相连，并且包围着具有可自由移动的导线(43)的连接端部以及一个应变消除装置(50)。接触元件(5)具有用于导线端部(41)的夹紧装置(7，8)，并且由一块夹板(15)夹住。所述夹板(15)具有一个倾斜表面边缘(52)。该应变消除装置(50)包括一个笼形夹头(51)，在该夹头上安装有用于与夹板(15)的倾斜表面(52)相互作用的倾斜表面，以便对一组在其沿径向最靠内的位置处具有齿或爪(58)的夹臂(56)加压，以夹住电缆(40)的连接端部，从而使它紧固。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接器，该连接器能够与挠性导线或电缆相连。该连接器能够与对接的连接器连在一起，并且ICE 309-1、ICE 309-2以及EN 60 309 1+2标准描述了对这种设计成用于动力电流的连接器装置的要求。
背景技术
这种类型的连接器由德国实用新型297 07 710.4和297 07 711.2所公开。这些专利提供了基本上能确保正确装配而不用螺纹的连接器。然而，应变消除装置设计有一个夹紧螺母，并因此具有螺纹面。
美国专利No.4,310,213中公开了一种适于连接在挠性导线或电缆上的连接器，该电缆具有一个带有可自由移动的导线和自由导线端部的连接端部，包括：一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第一外壳部分，该外壳部分包着一个基本上呈圆筒形的内部接触载体；一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第二外壳部分，该外壳部分可与所述第一外壳部分相配合，并且包括一个内侧或内部，从而包围着具有可自由移动的导线的连接端部；一个闩锁装置，用来将第一和第二外壳部分连接起来，并且通过将这些外壳部分沿轴向插接在一起并使其彼此相对转动而使该装置起作用；一个应变消除装置，该装置用来夹住电缆的连接端部，并且其具有一个笼形夹头以及一排夹臂，这些夹臂在沿径向最靠内的位置处具有齿或爪；电缆的连接端部适于轴向地插进第二外壳部分的内部，夹头的夹臂包围着连接端部；接触元件，每个接触元件具有一个外部前端和一个内部后端，后端包括一个用于导线端部的无螺纹夹紧装置，这些导线端部可插入进该夹紧装置中。该连接器无需螺纹，而且在将导线端部与终端部件连接的时候也不需要螺纹。这些终端部件包括可配合的外部和内部套筒形部件，内部部件在其后面部分通过压接在导线端部上而固定，而外部部件具有用于紧固在接触载体中的闩锁弹簧。这些终端部件用作无螺纹的夹紧装置，然而其生产成本高，并且需要特定的工具来装配，这样会比较复杂。已知的连接器包括一个第二外壳部件，该部件是一个电缆保护件，在将第一和第二外壳部件锁在一起之前，在其中夹着一个截头圆锥体形夹头，以作为电缆应变消除装置。在第一和第二外壳部分之间的闩锁装置包括由槽形成的悬臂的保护壁部分，这样，水就能进入这些地方，并且这种连接器没有满足上述标准的要求。
一种水密封连接器由美国专利No.4,304,455中公开，导线是通过螺纹固定的，并且那些外壳部分也通过螺纹连接。没有安装单独的应变消除装置。
美国专利No.4,556,273给出了一种由一对指状元件构成的应变消除装置，这对指状元件通过挠性连接与第一外壳部件相连，并且在用螺纹把第一和第二外壳部件装配在一起的时候起作用。
发明内容
本发明是基于提供一种完全无螺纹的插塞式连接器的目的，该连接器能够符合标准并且容易装配。
为了实现上述目的，本发明提供了一种适于连接在挠性导线或电缆上的连接器，该电缆具有一个带有可自由移动的导线和自由导线端部的连接端部，包括：一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第一外壳部分，该外壳部分包着一个基本上呈圆筒形的内部接触载体；一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第二外壳部分，该外壳部分可与所述第一外壳部分相配合，并且包括一个内侧或内部，从而包围着具有可自由移动的导线的连接端部；一个闩锁装置，用来将第一和第二外壳部分连接起来，并且通过将这些外壳部分沿轴向插接在一起并使其彼此相对转动而使该装置起作用；一个应变消除装置，该装置用来夹住电缆的连接端部，并且其具有一个笼形夹头以及一排夹臂，这些夹臂在沿径向最靠内的位置处具有齿或爪；电缆的连接端部适于轴向地插进第二外壳部分的内部，夹头的夹臂包围着连接端部；接触元件，每个接触元件具有一个外部前端和一个内部后端，后端包括一个用于导线端部的无螺纹夹紧装置，这些导线端部可插入进该夹紧装置中；其特征在于：设有一块安装在接触载体上的夹板，以便将接触元件夹在接触载体中；夹板或与之相连的一个部件具有一圈倾斜面，该倾斜面在离第二外壳部分内侧一个较短距离处延伸，并且与应变消除装置相配合；应变消除装置适于在把第一和第二外壳部分锁在一起的时候起作用，并且其包括一个工作环，该工作环与所述的一圈倾斜面相配合，把夹头压在第二外壳部分的一个支承面上并同时挤压它，从而让齿或爪嵌在电缆的护套中。
本发明还提供了一种适于与挠性导线或电缆连接的连接器，该电缆具有一个带有可自由移动的导线和自由导线端部的连接端部，包括：一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第一外壳部分，该外壳部分包着一个基本上呈圆筒形的内部接触载体；一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第二外壳部分，该外壳部分可与所述第一外壳部分相配合，并且包括一个内侧或内部，从而包围着具有可自由移动的导线的连接端部；一个闩锁装置，用来将第一和第二外壳部分连接起来，并且通过将这些外壳部分沿轴向插接在一起并使其彼此相对转动而使该装置起作用；一个应变消除装置，该装置用来夹住电缆的连接端部，并且其具有一个笼形夹头以及一排夹臂，这些夹臂在沿径向最靠内的位置处具有齿或爪；电缆的连接端部适于轴向地插进第二外壳部分的内部，夹头的夹臂包围着连接端部；接触元件，每个接触元件具有一个外部前端和一个内部后端，后端包括一个用于导线端部的无螺纹夹紧装置，这些导线端部可插入进该夹紧装置中；还包括：一块夹板，其安装到接触载体上，以便将接触元件夹在接触载体中；每个用于导线端部的夹紧装置都包括一个夹箍弹簧，该夹箍弹簧夹在接触元件的一个相应的内部后端，并且具有一个包含有一窗口的夹板，该窗口带有一个工作边和一个自由边，该夹箍弹簧在夹板上作为一个拉簧，并且沿接触元件的内部后端的一个接触表面的方向拉住工作边；多个闩锁滑板，其中，每一个闩锁滑板在夹板中被可移动地引导，并且具有一个用于把一预定的夹箍弹簧压在一起的位置以及一个用于使该预定的夹箍弹簧松开的位置；夹板还包括接触孔，当闩锁滑板位于其第一位置的时候，窗口对齐该孔，而在相应的闩锁滑板的第二位置中，当属于其的导线端部被插入的时候，相应的导线端部就压靠在相应接触元件的内部后端的接触表面上。
根据本发明，可以构造成一种插头或联接座(容器)的电插接件具有一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第一外壳部分，该第一外壳部分包着一个基本上呈圆筒形的内部接触载体。在电缆的连接端部，电缆护套已经被部分除去，以便使绝缘导线可自由移动，该连接端部可以与这些其端部已经暴露的导线一起穿过一个由绝缘材料制成的基本上呈管状的第二外壳部分，该第二外壳部件可以与第一外壳部分相连接。所述第二外壳部分具有一个夹板，该夹板安装在第一外壳部分上，以便在第一外壳部分中将接触元件固定在一个接触载体中。自由导线端部插入在接触元件中，这些接触元件具有用于这些导线端部的无螺纹夹紧连接件，并且牢牢地将导线端部夹住，之后，第一和第二外壳部分通过插在一起并以一种卡口连接的方式转动从而相互连接，应变消除装置开始起作用并且牢牢地夹住电缆的护套。为此，夹板或与之相连的一个部件具有在凸轮上的一圈倾斜面，该倾斜面在离第二外壳部分内侧的一个短距离处并沿着该侧面延伸。该应变消除装置包括一个笼形夹头，该夹头具有一个工作环，该工作环具有与其相连的位于凸轮上的倾斜表面，在第一和第二外壳部分插接在一起并且彼此相对转动的时候，该倾斜表面与夹板上的那圈倾斜表面相互作用。夹头包括夹臂，这些夹臂分布在电缆的连接端部的周围，并且具有一个朝着连接端部并与其隔开的弓形曲线，在任何情况下都形成有一个径向内部顶点，在该顶点处装有能稳固地咬入电缆护套中的齿或爪。夹臂具有自由端部，当第一和第二外壳部分插在一起并锁住的时候，该自由端部支承在第二外壳部分的支承表面上。因此，笼形夹头在两个外壳部分之间受到挤压，通过这种方法，夹臂的径向内部顶点沿径向向内移动，直到在夹臂的齿或爪已经夹紧之后，由电缆使这个移动结束。根据电缆的厚度，夹臂的自由端部可以径向向外经过一个更大或更小的范围而到第二外壳部分的支承表面上，并且，与工作环相邻的夹臂能够弯曲到更大或更小的程度，这样可以自动地适应电缆的尺寸关系。
每一个要与导线端部相连的接触元件的无螺纹夹紧装置都具有一个带有一个支承腿和一个夹紧板的镫形弹簧。这些接触元件形成有一块接触板，在该接触板上支承着相应的镫形弹簧的支承腿。夹紧板通过一个窗口接合在接触板周围，该窗口具有一个工作边(在接触板上)以及一个自由边(在镫形弹簧上)。镫形弹簧在夹紧板上起到类似于拉簧的作用，并且把工作边拉向接触板。每一个镫形弹簧分配有一个闩锁滑板，该滑板能够移动到一个用于将镫形弹簧压在一起的位置中，并且能移动到一个用于松开镫形弹簧的位置中。当镫形弹簧被压在一起的时候，该镫形弹簧中的窗口打开，并且相关的自由导线端部能够被按进该窗口中。通过将闩锁滑板移到镫形弹簧的松开位置中，使镫形弹簧将窗口的工作边拉向所插入的导线端部，并且将其压在相应的接触元件的接触板上。
该新颖的无螺纹的电插接件具有不用任何工具就能装配的优点。由于导线端部以及电缆的夹紧原理，能自动适应相应的断面。这就使得对于不同尺寸的挠性导线或电缆可以使用一个或同样的插塞式连接器。
附图说明
利用附图对本发明进行说明，其中：
图1所示为穿过联接座的纵向剖视图，
图2所示为具有作为夹具的镫形弹簧的接触元件，
图3所示为图1的放大的详图，但是其具有更细的电缆，
图4所示为一个夹头的剖视图，以及
图5所示为从下方时看该夹头的视图。
具体实施方式
图1所示为一个具体依照国际标准ICE 309-1、ICE 309-2和EN 60309 1+2的规定的与一根挠性导线或电缆40连接的联接座或容器。该联接器具有一个由两部分组成的封闭外壳，包括一个第一管状外壳部分1，即接头，以及一个第二管状外壳部分2，即罩子。该第一外壳部分1构成一个前部外壳部分，并且具有一个连接端1a以及一个用于与辅助插入单元联结的插入端部1b。该第二外壳部分2构成一个保护性部分和电缆夹紧部分，并且具有一个连接端部2a以及一个用于插入挠性引线或电缆40的引线插入端部2b。一个可转动的盖3安装在该第一外壳部分1上，该盖覆盖着插入端部1b，并且在该联接座或容器与插头脱离的时候保护它不让喷水淋着。
该第一外壳部分1包括一个圆筒形接触载体4，该载体与外部的管状外壳部分1一起形成一个整体，并且设计有单独的容纳腔室6来容纳接触元件5(在这里是接触座)。容纳腔室和接触座的数量取决于预期的目的，并且可以具有三个容纳腔室(两相接触和一个保护性导线接触(conductor contact))、四个容纳腔室(三相接触和一个保护性导线接触)或五个容纳腔室(三相接触、一个中性导线接触以及一个保护性导线接触)。另外，该接触载体4可以设计成用来容纳一个导向接触。用于保护性导线接触的接触座会进一步向后有些突出，这样，该保护性导线连接在任何情况下是最后一个被保留的，甚至在以这样一种方式拉电缆即导线端部被从夹紧点拔出的时候(图2)也是这样的。
在一个插头的情况中，将接触载体4设计成用来容纳接触头。术语接触元件5用于接触座和接触头。
为了连接电缆40中的一根暴露的导线41，接触元件5具有一块接触板7(图2)，该接触板和一个支承腿18一起与接触元件5的本体成一个整体。一个呈镫形的环状夹箍弹簧8具有两个相互交叉的腿9和10，腿10具有用于使腿9穿过的窗口11。该窗口包围着一个工作边12和一个自由边13。通过沿自由边的方向把镫形弹簧8压在一起，从而使接触板7可以被推动穿过窗口，并且通过在工作边12处松开，可使接触板7被牢固地夹紧，以这种方式，镫形弹簧是由接触元件5支承的。
如从图3中可以看出，每个接触板7和每个镫形弹簧8都突入进夹板15中的一个相应的单独腔室14中，该夹板由绝缘材料构成，并且可以被锁住或者相反被连接到接触载体4上。该夹板15设有第一孔16，一个闩锁滑板36穿过每个孔而延伸为一个接触开启件。第二孔17在窗口11的区域中朝着接触元件的方向开口。该闩锁滑板36具有一个切口37，当该插塞式连接器最终装配好的时候，镫形弹簧8的连接部分8a(具有凸出形结构)位于该切口中。闩锁滑板36具有能够呈现两个位置的压下工具的作用，即，一个所示的松开位置以及一个压下位置，在压下位置中，切口37的倾斜表面将连接腿8a的弯曲部分压下并且打开窗口11，这样自由导线端部41就能够被推入进窗口11中。闩锁滑板36的两个上述位置是由止动块38和39所决定的，这两个止动块支承在夹板15的相应的肩上。为了能够使闩锁滑板36在其两个开口之间容易移动，设有一个工作开口36a，在该开口处，闩锁滑板能够通过例如一个螺丝刀而被向前和向后推进。
为了使外壳部分1和2相互连接，设有一个能够通过推入和转动来工作的无螺纹闩锁系统20，为此，该系统具有四对锁21，这四对锁以卡口方式相互啮合，并且将外壳部分1和2牢固地相互压在一起，这样就以一种相互水密封的方式将这些部分封闭。在旋转运动期间，也启动了一个应变消除装置50，这在下面进行描述。
该应变消除装置50包括一个笼形夹头51，该夹头夹在倾斜面52和弯曲支承面53之间。倾斜面52是由一个例如四个凸轮的圆环形成的，该圆环安装在夹板15上，并且在离第二外壳部分2内侧一个短距离处并沿着该侧面延伸。支承面53是环形的，并且在横断面中构成一个圆顶。
笼形夹头51具有一个工作环54，在该工作环上设有凸轮，以形成倾斜面，这些倾斜面与倾斜面52相互作用。外壳部分2上的一个或多个肋55嵌入在工作环54中相应凹槽中，从而使工作环54不会转动。因此，如果外壳部分1和2通过相互压在一起并转动从而互相锁住的话，那么工作环54的倾斜表面就接合在夹板15的倾斜表面52中，结果，将工作环54沿轴向方向从外壳部分1中推离。
笼形夹头51具有四个夹臂56，这些夹臂围绕着电缆40相互成90度间隔分布，并且这些夹臂全部都弯曲成S形。这就形成了一个径向的内部顶点57，在该顶点上有齿或爪58。臂56具有支承在圆顶表面53上的自由端部59。
在第二外壳部分2上整体模铸有一个保护套60，该套由一种挠性材料构成，并且具有密封唇61，该密封唇压在电缆40上，以防止水分和灰尘进入到该装置的内部。该保护套也用来防止电缆扭结。
如下进行将电缆装配到该插塞式连接器的操作：首先，除去电缆40的一块护套42，以获得单独绝缘的导线43。将这些可自由移动的绝缘导线43的前端的皮剥去，以获得裸露的导线端部41，如果合适的话，也可将导线端部套子推压在其上面。把以这种方式制成的电缆的连接端穿过形成于唇61处的开口而按入到外壳部分2的内部，直到自由导线端部41进入到镫形弹簧8的范围内。如果还没有到达打开窗口11的位置的话，则将闩锁滑片36移到用于将镫形弹簧8压在一起的位置中。因此，导线端部41可以被按入该开口的窗口11中，然后靠在接触板7和接触元件5的支承腿18之间。通过将滑板36滑到所示的松开位置中，从而取消了镫形弹簧8的压紧力，并且该弹簧把所夹住的导线端部41牢牢地拉压在板7上。
然后把外壳部分2锁到外壳部分1上，这是通过将它们沿轴向相互插接在一起并转动它们来进行的。在该过程中，工作环54的倾斜表面和夹板15的倾斜表面52开始起作用，也就是说，夹头51相对于外壳1和2而沿轴向方向受力，在图中是向上。然而，靠在支承面53上的自由端部59不会让夹头51单纯移动。而是使夹头51受到挤压，夹臂56的顶点57沿径向朝内移动。在这个运动期间，齿或爪58钻进电缆的护套42中，然后其抵抗一个阻止夹臂56进一步运动的阻力，这样，夹头51的进一步压缩导致在顶点57和工作环54之间的区域中夹臂的向外弯曲。如图1和图3之同的比较所示，电缆40越厚，该径向向外的弯曲就越明显。
如果拉电缆40的话，齿58就会试图更进一步穿进电缆护套42中，这样就增加了电缆40的夹紧。如果在电缆40上沿外壳内部方向推进，则移动的阻力由夹臂56的弯曲所提供，也就是说，电缆仍被牢牢地保持在按入方向中。
通过将外壳部分1和2沿与它们装配的方向相反的方向转动，可以把该装置打开，从而使其解锁。同时，通过将外壳部分1往回拉，以消除应变消除装置50的应力，从而就能方便地获得通往外壳内部的通道。
Claims (10)
1.适于连接在挠性导线或电缆(40)上的连接器，该电缆(40)具有一个带有可自由移动的导线(43)和自由导线端部(41)的连接端部，包括：
一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第一外壳部分(1)，该外壳部分包着一个基本上呈圆筒形的内部接触载体(4)；
一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第二外壳部分(2)，该外壳部分可与所述第一外壳部分(1)相配合，并且包括一个内侧或内部，从而包围着具有可自由移动的导线(43)的连接端部；
一个闩锁装置(20)，用来将第一和第二外壳部分连接起来，并且通过将这些外壳部分沿轴向插接在一起并使其彼此相对转动而使该装置起作用；
一个应变消除装置(50)，该装置用来夹住电缆(40)的连接端部，并且其具有一个笼形夹头(51)以及一排夹臂(56)，这些夹臂在沿径向最靠内的位置处具有齿或爪(58)；
电缆(40)的连接端部适于轴向地插进第二外壳部分(2)的内部，夹头(51)的夹臂(56)包围着连接端部；
接触元件(5)，每个接触元件具有一个外部前端和一个内部后端(7)，后端(7)包括一个用于导线端部(41)的无螺纹夹紧装置，这些导线端部(41)可插入进该夹紧装置中；
其特征在于：
设有一块安装在接触载体(4)上的夹板(15)，以便将接触元件(5)夹在接触载体(4)中；
夹板(15)或与之相连的一个部件具有一圈倾斜面(52)，该倾斜面在离第二外壳部分(2)内侧一个较短距离处延伸，并且与应变消除装置(50)相配合；
应变消除装置(50)适于在把第一和第二外壳部分锁在一起的时候起作用，并且其包括一个工作环(54)，该工作环与所述的一圈倾斜面(52)相配合，把夹头(5 1)压在第二外壳部分(2)的一个支承面(53)上并同时挤压它，从而让齿或爪(58)嵌在电缆(40)的护套(42)中。
2.如权利要求1所述的连接器，其特征在于：夹臂(56)基本上弯曲成S形，并且具有一个用于固定爪或齿(58)的径向内部顶点(57)。
3.如权利要求1或2所述的连接器，其特征在于：设有四个夹臂(56)，这些夹臂形成钟形的外轮廓。
4.如权利要求1所述的连接器，其特征在于：夹头(51)和第二外壳部分(2)具有相互啮合的延伸部分(55)，这些延伸部分允许在轴向方向上进行移动，但阻止彼此相对转动。
5.如权利要求1所述的连接器，其特征在于：在第二外壳部分(2)的电缆插入端部处，整体模铸有一个防扭结的电缆护套(60)，该护套由比第二外壳部分(2)的塑料材料更柔软的塑料材料构成。
6.适于与挠性导线或电缆(40)连接的连接器，该电缆(40)具有一个带有可自由移动的导线(43)和自由导线端部(41)的连接端部，包括：
一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第一外壳部分(1)，该外壳部分包着一个基本上呈圆筒形的内部接触载体(4)；
一个由绝缘塑料制成的基本上呈管状的第二外壳部分(2)，该外壳部分可与所述第一外壳部分(1)相配合，并且包括一个内侧或内部，从而包围着具有可自由移动的导线(43)的连接端部；
一个闩锁装置(20)，用来将第一和第二外壳部分连接起来，并且通过将这些外壳部分沿轴向插接在一起并使其彼此相对转动而使该装置起作用；
一个应变消除装置(50)，该装置用来夹住电缆(40)的连接端部，并且其具有一个笼形夹头(51)以及一排夹臂(56)，这些夹臂在沿径向最靠内的位置处具有齿或爪(58)；
电缆(40)的连接端部适于轴向地插进第二外壳部分(2)的内部，夹头(51)的夹臂(56)包围着连接端部；
接触元件(5)，每个接触元件具有一个外部前端和一个内部后端(7)，后端(7)包括一个用于导线端部(41)的无螺纹夹紧装置，这些导线端部(41)可插入进该夹紧装置中；
还包括：
一块夹板(15)，其安装到接触载体(4)上，以便将接触元件(5)夹在接触载体(4)中；
每个用于导线端部(41)的夹紧装置都包括一个夹箍弹簧(8)，该夹箍弹簧夹在接触元件(5)的一个相应的内部后端，并且具有一个包含有一窗口的夹板(10)，该窗口带有一个工作边(12)和一个自由边(13)，该夹箍弹簧(8)在夹板(10)上作为一个拉簧，并且沿接触元件(5)的内部后端(7)的一个接触表面的方向拉住工作边(12)；
多个闩锁滑板(36)，其中，每一个闩锁滑板在夹板(15)中被可移动地引导，并且具有一个用于把一预定的夹箍弹簧(8)压在一起的位置以及一个用于使该预定的夹箍弹簧(8)松开的位置；
夹板(15)还包括接触孔(17)，当闩锁滑板(36)位于其第一位置的时候，窗口(11)对齐该孔，而在相应的闩锁滑板(36)的第二位置中，当属于其的导线端部(41)被插入的时候，相应的导线端部(41)就压靠在相应接触元件(5)的内部后端(7)的接触表面上。
7.如权利要求6所述的连接器，其特征在于，闩锁滑板(36)具有一个切口(37)，当采取用于松开夹箍弹簧的位置的时候，在该切口中有一个用于夹箍弹簧(8)的一个连接腿(8a)的空间。
8.如权利要求6或7所述的连接器，其特征在于，闩锁滑板(36)具有止动块(38，39)，以便分别限定其被压在一起的第一弹簧位置以及其松开夹箍弹簧(8)的第二弹簧位置。
9.如权利要求6所述的连接器，其特征在于，在相应的接触元件(5)的内部后端(7)上设置有一个支承装置(18)，该支承装置在夹箍弹簧(8)的对侧上在连接器的径向-轴向平面内延伸。
10.如权利要求6所述的连接器，其特征在于，夹板(15)适于锁在接触载体(4)上。
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