DE19706863A1 - Inductive ignition or firing system, esp. for infantry weapons - Google Patents

Inductive ignition or firing system, esp. for infantry weapons

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Abstract

The system has a primary coil (2) which interacts inductively with a secondary coil (3) in the ignition system of a cartridge and transfers the required energy for ignition. The weapon housing contains a weapon closure body (5) which can be moved from a clamp position into a firing position and which contains the primary coil. An inductive pulse generator is used to generate the firing energy with a coil system in the closure body and a magnet system in the weapon housing. When the closure body is moved into the firing position the coil system (7) passes by the magnetic system (8), thereby inducing the required ignition energy in the coil system.

Description

Die Erfindung betrifft ein induktives Zündsystem, insbesondere für Infanteriewaffen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an inductive ignition system, in particular for infantry weapons, according to the preamble of claim 1.

Die induktive Anzündung wird vorzugsweise eingesetzt für Maschinenwaffen im Mittelkaliberbereich. Hierzu ist im Waffengehäuse eine Primärspule angeordnet, die induktiv mit einer Sekundärspule im Anzündsystem der Patrone zusammenwirkt und die zur Anzündung erforderliche Zündenergie überträgt. Die Zündenergie wird durch eine externe Versorgung (Batterie, Bordnetz, etc.) bereitgestellt. Hierzu müssen Kabel verlegt werden. In der DE 32 31 369 C1 ist eine beispielhafte Sekundärspule für die Patrone beschrieben.Inductive ignition is preferably used for machine guns in the Medium caliber range. For this purpose, a primary coil is arranged in the weapon housing cooperates inductively with a secondary coil in the ignition system of the cartridge and transfers the ignition energy required for ignition. The ignition energy is through an external supply (battery, vehicle electrical system, etc.) is provided. This requires cables be relocated. DE 32 31 369 C1 is an exemplary secondary coil for the Cartridge described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein induktives Zündsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß die erforderliche Zündenergie intern also ohne extra Versorgung erzeugt und bereitgestellt wird.The invention has for its object an inductive ignition system according to the Preamble of claim 1 so that the required ignition energy internally generated and provided without any extra supply.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Waffengehäuse ein von einer Spannstellung in eine Abschußstellung verschiebbarer Waffenverschlußkörper angeordnet ist, in dem sich die Primärspule befindet und daß zur Erzeugung der Zündenergie ein induktiver Stoßgenerator vorgesehen ist, dessen Spulensystem im Waffenverschlußkörper und dessen Magnetsystem im Waffengehäuse angeordnet ist wobei beim Verschieben des Waffenverschlußkörpers von der Spannstellung in die Abschußstellung das Spulensystem am Magnetsystem vorbeigleitet und im Spulen­ system die erforderliche Zündenergie induziert.According to the invention the object is achieved in that one of a cocking position in a firing position movable weapon breech body is arranged in which the primary coil is located and that for generating the Ignition energy an inductive shock generator is provided, the coil system in Gun breech body and its magnet system is arranged in the gun housing when moving the weapon breech body from the cocking position in the Firing position the coil system slides past the magnet system and in the coil system induces the required ignition energy.

Vorteilhafterweise ist im Waffenverschlußkörper eine elektronische Schaltung zur Zwischenspeicherung und/oder Aufbereitung der im Spulensystem des Stoßgenerators erzeugten Zündenergie und zur zeitgerechten Weitergabe an die Primärspule vorgesehen. Zur Zwischenspeicherung wird zweckmäßigerweise ein Kondensator eingesetzt und zur Aufbereitung ein Gleichrichter. An electronic circuit for advantageously is in the weapon breech body Temporary storage and / or preparation of the in the coil system of Shock generator generated ignition energy and for timely transmission to the Primary coil provided. A is expediently used for the intermediate storage Capacitor used and a rectifier for processing.  

Der Waffenverschlußkörper ist bevorzugt entgegen der Kraft einer Feder von der Abschußstellung in die Spannstellung verschiebbar und wird zum Spannen über einen Ladehebel verschoben.The weapon breech body is preferably against the force of a spring from the The firing position can be moved into the cocking position and is used for cocking Loading lever moved.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
The achievement of the object according to the invention is characterized by the following features:

  • a) Die Erzeugung der Zündenergie erfolgt durch einen induktiven Stoßgenerator. Ein Spulensystem erfährt durch ein "Vorbeifahren" an Permanentmagneten eine Durchflutung von wechselnden Magnetfeldern, wobei eine Induktionsspannung an den Klemmen des Spulensystems abgegriffen wird.a) The ignition energy is generated by an inductive shock generator. A Coil system experiences one by "driving past" permanent magnets Flooding of changing magnetic fields, with an induction voltage on the terminals of the coil system is tapped.
  • b) Die notwendige Bewegung zur Generierung der Induktionsspannung wird durch die interne Waffenkinematik (Relativbewegung des Waffenverschlußkörpers zum feststehenden Gehäuse) erreicht.b) The movement required to generate the induction voltage is determined by the internal weapon kinematics (relative movement of the weapon breech body to stationary housing).
  • c) Die Zwischenspeicherung der Energie zur Zündung der Patrone erfolgt in einem Energiekreis (Kondensator) und wird zum Zweck der Zündung der Patrone durch eine geeignete, nicht näher beschriebene Elektronik über ein induktives Übertragungssystem (Primärspule im Waffenverschlußkörper, Sekundärspule in der Patrone) in den induktiven Anzünder der Patrone eingekoppelt. Die Zündung der Patrone wird eingeleitet.c) The energy for the ignition of the cartridge is stored in one Energy circuit (capacitor) and is used for the purpose of igniting the cartridge suitable, not described electronics via an inductive Transmission system (primary coil in the weapon breech body, secondary coil in the cartridge) is coupled into the inductive igniter of the cartridge. The ignition the cartridge is introduced.

Besondere Merkmale sind:
Special features are:

  • - Der induktive Stoßgenerator ist Bestandteil des feststehenden Waffengehäuses sowie des beweglichen Waffenverschlußkörpers.- The inductive shock generator is part of the fixed weapon housing and the movable weapon breech body.
  • - Die Zündenergiespeicherung bzw. Zwischenspeicherung im Kondensator und der funktionsgerechte Energietransfer in die Patrone über eine geeignete Steuerelektronik ist im beweglichen Waffenverschlußkörper integriert.- The ignition energy storage or intermediate storage in the capacitor and the functional transfer of energy into the cartridge via a suitable one Control electronics are integrated in the movable weapon breech body.

Die Erfindung hat daher folgende Vorteile:
The invention therefore has the following advantages:

  • - Externe Energieversorgung entfällt.- There is no external energy supply.
  • - Bedingt durch den Funktionsablauf in der Waffe ist keine zusätzliche Sicherheits­ einrichtung für die Funktionselektronik gegen unbeabsichtigte Schußauslösung notwendig.- Due to the functional sequence in the weapon, there is no additional security Device for the functional electronics against unintentional firing necessary.
  • - Elektrische Verbindungen zwischen Energiegenerierung, Energiespeicher und Induktionskreis sind unkritisch.- Electrical connections between energy generation, energy storage and Induction circuits are not critical.
  • - Sämtliche elektrischen Funktionskomponenten sind integraler Bestandteil des Waffenverschlußkörpers, eine problemlose schnelle Austauschbarkeit durch ein Ersatzteil (Waffenverschlußkörper) ist gegeben.- All electrical functional components are an integral part of the Gun breech body, easy quick interchangeability by one Spare part (weapon breech body) is given.

Im Waffenverschlußkörper (beweglich) - nachfolgend auch Verschluß genannt - be­ finden sich die Primärspule, eine nicht näher bezeichnete Steuerelektronik, die die im Kondensator gespeicherte Energie (erzeugt mittels induktivem Stoßgenerator) auf die Primärspule dann freigibt, wenn sich die Patrone im Patronenlager befindet und der Verschluß sicher geschlossen ist (Eventuell erfolgt vorher eine Abfrage über einen Sensor oder es ist eine elektronische Zeitverzögerung vorgesehen. Es muß sichergestellt sein, daß der Verschluß auch wirklich zu ist). Der Stoßgenerator ist "quasi" zweigeteilt.In the weapon breech body (movable) - hereinafter also called the breech - be there are the primary coil, an unspecified control electronics, the the energy stored in the capacitor (generated by inductive Shock generator) releases on the primary coil when the cartridge in the Cartridge is located and the breech is securely closed (possibly beforehand a query via a sensor or it is an electronic time delay intended. It must be ensured that the closure is really closed). Of the Shock generator is "quasi" divided into two.

Im Waffenverschlußkörper befinden sich Spulen, über ein weichmagnetisches Joch gewickelt. Permanentmagnete befinden sich im feststehenden Waffengehäuse. Die beiden Teile sind so angeordnet, daß, wenn aufgrund des "Schußbefehls" der Waffenverschlußkörper von der Spannstellung in Abschußstellung fährt (während dieses Vorgangs wird gleichzeitig die Patrone ins Patronenlager geschoben), das weichmagnetische Joch und die Magnete in Deckung kommen, wodurch im weichmagnetischen Joch eine Magnetflußänderung erfolgt, die eine Spannung in den Spulen induziert. Dieser Spannungsimpuls (eine gedämpfte Schwingung), wird über eine Gleichrichterschaltung dem Kondensator zugeführt und lädt diesen auf. Die im Kondensator gespeicherte Energie wird zum Zwecke der Zündung über einen elektronischen Schalter auf die Primärspule entladen. Hierbei entsteht wiederum ein wechselndes Magnetfeld, welches in den induktiven Anzünder der Patrone eingekoppelt wird; der Zündvorgang der Patrone wird eingeleitet. Der Waffenverschlußkörper fährt wieder zurück. Der Vorgang beginnt von Neuem (z. B. bei Dauerfeuer oder Feuerstoß).There are coils in the weapon breech body, via a soft magnetic yoke wrapped. Permanent magnets are located in the fixed weapon housing. The both parts are arranged so that when due to the "firing order" the Gun lock body moves from the cocking position to the firing position (while this process, the cartridge is pushed into the chamber at the same time) soft magnetic yoke and the magnets come into congruence, which in the soft magnetic yoke a change in magnetic flux occurs which creates a voltage in the Coils induced. This voltage pulse (a damped oscillation) is over a rectifier circuit is supplied to the capacitor and charges it. The in The energy stored in the capacitor is used for ignition purposes Discharge electronic switch on the primary coil. This in turn creates a  changing magnetic field, which is in the inductive igniter of the cartridge is coupled; the cartridge fires. Of the Gun breech body moves back again. The process starts again (e.g. in case of continuous fire or burst of fire).

Soll die Waffe zur ersten Schußabgabe aktiviert werden, muß der Waffenverschlußkörper mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung (z. B. Ladehebel) in Ausgangsposition gebracht werden (er befindet sich dann in Spannstellung). Soll ein Schuß abgefeuert werden, wird der Waffenverschlußkörper über den Abzug und eine entsprechende Mechanik nach vorne bewegt, der Funktionsablauf ist entsprechend dem beschriebenen Vorgang.If the weapon is to be activated for the first shot, the Gun breech body with the help of a suitable device (e.g. loading lever) in Be brought to the starting position (it is then in the clamping position). Should a The weapon breech body is fired over the trigger and a shot appropriate mechanics moved forward, the functional sequence is corresponding the process described.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind.Further features result from the figures, which are described below.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 schematisch die Funktionsweise des erfindungsgemäßen induktiven Zündsystems, Fig. 1 shows schematically the operation of the inductive ignition system according to the invention,

Fig. 2 in Schnitten durch ein Waffengehäuse mit beweglichem Verschluß die Funktionsweise der Erfindung und Fig. 2 in sections through a weapon housing with a movable breech the operation of the invention and

Fig. 3 den induktiven Stoßgenerator bzw. die Anordnung des Spulensystems im Verschluß und des Magnetsystems im Waffengehäuse. Fig. 3 shows the inductive shock generator or the arrangement of the coil system in the breech and the magnet system in the weapon housing.

Fig. 1 zeigt schematisch die Funktionsweise eines induktiven Anzündsystems für Infanteriewaffen. In einem Waffengehäuse 1 ist ein verschiebbarer Waffenverschluß­ körper 5, auch einfach Verschluß genannt, angeordnet. Angrenzend an den Waffen­ verschlußkörper 5 befindet sich ein Waffenrohr 13 in dem gerade eine Patrone 4 eingeführt ist. Die Patronenzuführung ist nicht gezeigt. Fig. 1 shows schematically the operation of an inductive ignition system for infantry weapons. In a weapon housing 1 , a movable weapon breech body 5 , also called a breech, is arranged. Adjacent to the weapon breech 5 there is a weapon barrel 13 in which a cartridge 4 has just been inserted. The cartridge feed is not shown.

Im Waffenverschlußkörper 5 ist ein Spulensystem 7 angeordnet, welches zusammen mit einem im Waffengehäuse 1 angeordneten Magnetsystem einen Stoßgenerator 6 bildet. Außerdem befindet sich im Waffenverschlußkörper 5 eine elektronische Schaltung 9 mit beispielhaft einem Gleichrichter 14, einem Kondensator 15 und einem elektronischen Schalter 16. An dem der Patrone 4 zugewandten Ende ist eine Primärspule 2 angeordnet, die bei der Anzündung Energie auf eine in der Patrone 4 angeordnete Sekundärspule 3 überträgt.Arranged in the weapon breech body 5 is a coil system 7 which, together with a magnet system arranged in the weapon housing 1 , forms a shock generator 6 . There is also an electronic circuit 9 in the weapon breech body 5 with, for example, a rectifier 14 , a capacitor 15 and an electronic switch 16 . At the end facing the cartridge 4 , a primary coil 2 is arranged, which transmits energy to a secondary coil 3 arranged in the cartridge 4 upon ignition.

Wird die Waffe geladen, dann wird mit dem Ladehebel 11 (nur schematisch angedeutet) der Waffenverschlußkörper 5 gegen die Kraft einer Feder 10 in eine Spannstellung gebracht. Diese Spannstellung ist gestrichelt eingezeichnet. Die Feder 10 ist gespannt und will den Waffenverschlußkörper in die Abschußstellung (vorher beschrieben) zurückdrücken. Beim Schuß wird ein Trigger 12 (Abschußhebel etc.) betätigt und der Waffenverschlußkörper 5 bewegt sich von der Spannstellung in die Abschußstellung. Dabei gleitet das Spulensystem 7 im Waffenverschlußkörper 5 am Magnetsystem 8 im Waffengehäuse 1 vorbei. Hierbei wird eine Zündspannung im Spulensystem 7 erzeugt und an eine elektronische Schaltung 9 geleitet. Die Verbindungsdrähte oder Leiterbahnen sind nicht gezeigt. Diese elektronische Schaltung 9 enthält zumindest einen Kondensator 15, einen Gleichrichter 14 und einen elektronischen Schalter 16. Außerdem sollte noch ein Zeitglied bzw. eine Verzögerungsschaltung enthalten sein, die erst wenn sich der Waffenverschlußkörper 5 in Abschußstellung befindet, die Zündspannung an die Primärspule 2 anlegt. Vorher muß sichergestellt sein, daß sich der Waffenverschlußkörper 5 auch wirklich in der Abschußstellung befindet. Dies könnte z. B. über ein Sensorelement geschehen.When the weapon is loaded, the weapon locking body 5 is brought into a cocking position against the force of a spring 10 using the loading lever 11 (only indicated schematically). This clamping position is shown in dashed lines. The spring 10 is tensioned and wants to push the weapon breech body back into the firing position (previously described). When firing, a trigger 12 (firing lever etc.) is actuated and the weapon breech body 5 moves from the cocking position to the firing position. The coil system 7 slides in the weapon breech body 5 past the magnet system 8 in the weapon housing 1 . In this case, an ignition voltage is generated in the coil system 7 and passed to an electronic circuit 9 . The connecting wires or conductor tracks are not shown. This electronic circuit 9 contains at least one capacitor 15 , a rectifier 14 and an electronic switch 16 . In addition, a timer or a delay circuit should also be included, which only applies the ignition voltage to the primary coil 2 when the weapon breech body 5 is in the firing position. Before that, it must be ensured that the weapon breech 5 is really in the firing position. This could e.g. B. happen via a sensor element.

Liegt die Zündspannung an der Primärspule 2 an, wird in der Sekundärspule 3 in der Patrone 4 eine Spannung induziert, die zu einer Anzündung der Patrone 4 führt.If the ignition voltage is applied to the primary coil 2 , a voltage is induced in the secondary coil 3 in the cartridge 4 , which leads to an ignition of the cartridge 4 .

Fig. 2 zeigt in einzelnen Schnitten die Funktionsweise des induktiven Zündsystems. Fig. 2a zeigt im Schnitt ein Waffengehäuse 1 in dem ein verschiebbarer Waffenverschlußkörper 5 angeordnet ist. Eine Patrone 4 befindet sich in der Zuführung, jedoch noch nicht im Waffenrohr 13. Im Waffenverschlußkörper 5 ist, wie schon beschrieben, ein Spulensystem 7 angeordnet und im Waffengehäuse 1 ein Magnetsystem 8. Beide bilden zusammen einen Stoßgenerator. Fig. 2 shows in individual sections the operation of the inductive ignition system. Fig. 2a shows in section a weapon housing 1 in which a displaceable closing body arms 5 is arranged. A cartridge 4 is in the feeder, but not yet in the gun barrel 13 . , A coil system 7 is in the weapon breech body 5 as already described, and arranged in the weapon housing 1, a magnetic system. 8 Both together form a shock generator.

Nicht gezeigt ist, daß sich im Waffenverschlußkörper 5 noch eine elektronische Schaltung und eine Primärspule befinden (siehe Fig. 1). Fig. 2a zeigt den Waffenverschlußkörper 5 in seiner Abschußstellung. Die Feder 10 ist entspannt.It is not shown that there is still an electronic circuit and a primary coil in the weapon breech body 5 (see FIG. 1). Fig. 2a shows the weapon breech 5 in its firing position. The spring 10 is relaxed.

Fig. 2b zeigt denselben Gegenstand wie Fig. 1a, nur ist der obere Teil abgeschnitten. Denselben Schnitt zeigen auch die Fig. 2c, d, e. Fig. 2b shows the same object as Fig. 1a, only the upper part is cut off. The same section showing the Fig. 2c, d, e.

In Fig. 2c befindet sich der Waffenverschlußkörper 5 in seiner Spannstellung. Die Feder 10 ist gespannt und will den Waffenverschlußkörper 5 in seine Abschußstellung bewegen. Eine Patrone 4 befindet sich vor dem Waffenrohr 13.In Fig. 2c, the weapon breech 5 is in its cocked position. The spring 10 is tensioned and wants to move the weapon breech body 5 into its firing position. A cartridge 4 is located in front of the gun barrel 13 .

Wird der Schuß eingeleitet, dann bewegt sich der Waffenverschlußkörper 5 in Richtung Abschußstellung. Dies zeigt Fig. 2d. Hierbei gleitet das Spulensystem 7 am Magnetsystem 8 vorbei und im Spulensystem 7 wird eine Spannung induziert. Diese wird in der nicht gezeigten elektronischen Schaltung bzw. dem Kondensator gespeichert.If the shot is initiated, the weapon breech body 5 moves in the direction of the firing position. This is shown in Fig. 2d. Here, the coil system 7 slides past the magnet system 8 and a voltage is induced in the coil system 7 . This is stored in the electronic circuit or the capacitor, not shown.

Fig. 2e zeigt den Waffenverschlußkörper 5 in seiner Abschußstellung. Die elektronische Schaltung bzw. der Kondensator geben ihre gespeicherte Energie an die nicht gezeigte Primärspule (siehe Fig. 1) ab und diese induziert in der Sekundärspule in der Patrone 4 eine Spannung, welche die Patrone 4 anzündet. Vorher hat der Waffenverschlußkörper 5 die Patrone 4 noch in das Waffenrohr 13 geschoben. Fig. 2e shows the weapon breech body 5 in its firing position. The electronic circuit or the capacitor deliver their stored energy to the primary coil (not shown) (see FIG. 1) and this induces a voltage in the secondary coil in the cartridge 4 , which ignites the cartridge 4 . Before the weapon breech body 5 has pushed the cartridge 4 into the gun barrel 13 .

Fig. 3 zeigt den induktiven Stoßgenerator, der aus einem Spulensystem 7 im Waffenverschlußkörper 5 und einem Magnetsystem 8 im Waffengehäuse 1 besteht. Das Spulensystem 7 besteht aus einem weichmagnetischen Joch 17 auf dem Spulen aufgewickelt sind. Bevorzugt werden im Waffenverschlußkörper 5 zwei oder mehrere Stoßgeneratoren angeordnet. Fig. 3 shows the inductive kick generator which consists of a coil system 7 in the weapon breech body 5, and a magnet system 8 in the weapon housing 1 is made. The coil system 7 consists of a soft magnetic yoke 17 on which coils are wound. Two or more shock generators are preferably arranged in the weapon breech body 5 .

Claims (4)

1. Induktives Zündsystem, insbesondere für Infanteriewaffen, mit einer Primärspule (2), die induktiv mit einer Sekundärspule (3) im Anzündsystem der Patrone (4) zusammenwirkt und die zur Anzündung erforderliche Zündenergie überträgt, dadurch gekennzeichnet
  • - daß im Waffengehäuse (1) ein von einer Spannstellung in eine Abschußstellung verschiebbarer Waffenverschlußkörper (5) angeordnet ist, in dem sich die Primärspule (2) befindet und
  • - daß zur Erzeugung der Zündenergie ein induktiver Stoßgenerator (6) vorgesehen ist, dessen Spulensystem (7) im Waffenverschlußkörper (5) und dessen Magnetsystem (8) im Waffengehäuse (1) angeordnet ist, wobei beim Verschieben des Waffenverschlußkörpers (5) von der Spannstellung in die Abschußstellung das Spulensystem (7) am Magnetsystem (8) vorbeigleitet und im Spulensystem (7) die erforderliche Zündenergie induziert.
1. Inductive ignition system, in particular for infantry weapons, with a primary coil ( 2 ) which interacts inductively with a secondary coil ( 3 ) in the ignition system of the cartridge ( 4 ) and transmits the ignition energy required for ignition, characterized
  • - That in the weapon housing ( 1 ) from a cocking position in a firing position movable weapon breech body ( 5 ) is arranged, in which the primary coil ( 2 ) is located and
  • - That an inductive shock generator ( 6 ) is provided to generate the ignition energy, the coil system ( 7 ) in the weapon breech block ( 5 ) and the magnet system ( 8 ) in the weapon housing ( 1 ) is arranged, when moving the weapon breech block ( 5 ) from the clamping position in the firing position, the coil system ( 7 ) glides past the magnet system ( 8 ) and induces the required ignition energy in the coil system ( 7 ).
2. Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Waffenverschlußkörper (5) eine elektronische Schaltung (9) zur Zwischenspeicherung und/oder Aufbereitung der im Spulensystem (7) des Stoßgenerators (6) induzierten Zündenergie und zur zeitgerechten Weitergabe an die Primärspule (2) vorgesehen ist.2. Ignition system according to claim 1, characterized in that in the weapon breech body ( 5 ) an electronic circuit ( 9 ) for intermediate storage and / or processing of the ignition energy induced in the coil system ( 7 ) of the shock generator ( 6 ) and for timely transmission to the primary coil ( 2 ) is provided. 3. Zündsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Waffenverschlußkörper (5) entgegen der Kraft einer Feder (10) von der Abschußstellung in die Spannstellung verschiebbar ist.3. Ignition system according to claim 1 or 2, characterized in that the weapon breech body ( 5 ) against the force of a spring ( 10 ) is displaceable from the firing position to the cocking position. 4. Zündsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Waffenverschlußkörper (5) über einen Ladehebel (11) von der Abschußstellung in die Spannstellung verschiebbar ist.4. Ignition system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the weapon breech body ( 5 ) via a loading lever ( 11 ) is displaceable from the firing position to the cocking position.
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