DE2458418A1

DE2458418A1 - Miniaturrelais

Info

Publication number: DE2458418A1
Application number: DE19742458418
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing Wilder
Original assignee: SCHRACK ELEKTRIZITAETS AG E
Current assignee: SCHRACK ELEKTRIZITAETS AG E
Priority date: 1973-12-28
Filing date: 1974-12-10
Publication date: 1975-07-10
Also published as: AT328544B; FR2256524A1; BR7410918D0; ATA1087373A; CH582949A5; FR2256524B3

Description

Patentanwalt DipL-Ing, Otto Bermühler «,„«,„,»

München 40, Degeni^Östr. 10 2458418

E. SCHHAOK ELEKTRIZITÄTS-AKTIENGESELLSCHAFT in Wien, Pottendorf erstrasse 25-27 (Österreich.)

Miniaturrelai s

Die Erfindung betrifft ein Miniaturrelais mit einem die sich, parallel zur Längsrichtung des Spulenkörpers erstreckenden Kontaktfedern tragenden Kontaktträger, der als eigene Einheit mit den Kontaktfedern an dem die Wicklung tragenden Spulenkörper befestigt, vorzugsweise' mit diesem verschraubt ist, wobei die Kontaktfedern über einen mit dem Anker in Verbindung stehenden Kamm betätigbar sind, insbesondere zur Montage in gedruckten Schaltungen.

Gegenüber den üblichen Relais weisen Miniaturrelais das Merkmal einer möglichst geringen Bauhöhe und eines möglichst kleinen Einbauvolumens auf, wobei angestrebt wird, Justierarbeiten zur Einstellung der Kontakte möglichst zu vermeiden, weil solche Arbeiten im Hinblick auf die kleine Ausführung der Miniaturrelais äußerst schwierig und kostspjelig sind.

Um möglichst kleine Bauhöhen zu erzielen, werden die bekannten Miniaturrelais meist als Flachrelais ausgebildet, wobei der Anker den Spulenkörper U-förmig umfaßt und über einen sogenannten Kamm mit den Kontaktfedern in Verbindung steht.

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Um einen möglichst kostensparenden und einfachen Zusammenbau solcher Relais zu ermöglichen, ist es auch schon "bekannt geworden, die Kontakt federn mit einem eigenen Kontaktträger zu einer Einheit zusammenzubauen, die einfach an den Spulenflansch angeschraubt wird, wobei zur Verwendung ungeformter und unjustierter Kontaktfedern der Spulenflansch mit der Höhe nach gestaffelten Auflageflächen versehen wurde, auf denen die Enden der die festen Kontakte tragenden Kontaktfedern aufruhen, wobei darüber hinaus die die beweglichen Kontakte tragenden Kontaktfedern auf dem durch den Anker betätigbaren Kamm aufliegen. Hiebei bewirkt die sowohl 'im Ruhezustand der Kontakte als auch in deren Zustand bei angezogenem Anker herrschende Federspannung den gewünschten Kontaktdruck bei der betreffenden Durchbiegung der Kontaktfedern. Die Kontaktfedern sind in üblicher Weise übereinander angeordnet, indem bei Umschaltekontakten die den beweglichen Kontakt tragende Kontaktfeder zwischen zwei die festen Kontakte tragenden Kontaktfedern liegt. Da die Federspannungen erst beim Zusammenbau des Kontaktträgers mit dem Spulenkörper durch das Aufliegen der Enden der Kontaktfedern auf den Abstufungen des Spulenflansches erzielt werden, ist bei diesen bekannten Relais die genaue Einhaltung der Stufenhöhen von besonderer Bedeutung, da durch diese die genaue Justierung der vor dem Zusammenbau an sich unjustierten Kontaktfedern erreicht werden soll.

Das Ziel der Erfindung besteht vor allem darin, ein Miniaturrelais zu schaffen, bei dem sich an der Justierung der Kontaktfedern nach dem Zusammenbau des Kontaktträgers mit dem Spulenkörper nichts mehr ändert, dennoch aber besondere Justierungen der Kontaktfedern möglichst vermieden werden. Darüber hinaus soll auch die Bauhöhe gegenüber den bekannten Miniaturrelais weiter herabgesetzt werden.

Erfindungsgemäß ist bei einem Relais der eingangs

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genannten Art der Kontaktträger als Grundplatte des gesamten Relais ausgebildet, -an der alle festen Kontakte starr befestigt' sind und welche Auflager aufweist, auf denen aus den die beweglichen Kontakte tragenden Kontaktfedern herausgeschnittene Zungen gelagert und mittels einer quer zur Längserstreckung der Kontaktfedern angeordneten Brücke befestigt sind, wobei das eine Ende der Kontaktfeder über seitlich angeordnete Versteifungsrippen mit dem anderen Ende verbunden ist und die zwischen das Auflager und die Brücke geklemmte Zunge zwischen den zu beiden Seiten des Auflagers verlaufenden Versteifungsrippen liegt.

Die die Kontaktfedern und die festen Kontakte tragende Grundplatte bildet auf diese Weise eine Baueinheit für sich, an der in einfacher Weise der die Wicklung tragende Spulenkörper mit Kern und Anker befestigt werden kann, ohne daß sich dabei an der Justierung der Kontaktfedern etwas ändert. Die einwandfreie Funktion der Kontakte kann demnach getrennt von den übrigen Teilen bzw. Aufbauten des Relais Überprüft werden. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Lagerung bzw. Befestigung der Kontaktfedern erübrigt sich praktisch jede Justierarbeite,

Bei dem erfindungsgemäßen Miniaturrelais

können in besonders vorteilhafter Weise Umsehaltekontakte vorgesehen werden, indem an den beiden Enden der Kontaktfeder Kontakte angeordnet sind, die über die Kontaktfeder elektrisch miteinander verbunden sind und denen gegenüberliegend an der Grundplatte je ein. fester Kontakt angeordnet ist.

Durch, diese Maßnahme ergibt sich nicht nur eine erhebliche Materialersparnis an teurem Kontaktfedermaterial, da für einen Umschaltekontakt nur eine einzige Kontaktfeder erforderlich ist, während bei den bisher bekannten Relais drei Kontaktfedern vorgesehen werden mußten, sondern durch die Anordnung nur einer Kontaktfeder je Um-

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schaltekontakt gegenüber der bekannten Anordnung von drei übereinanderliegenden Kontaktfedern auch eine in den bei Miniaturrelais gegebenen Dimensionen erhebliche Verringerung der Bauhöhe.

Da ferner über den Kamm der Anker nur eine Kontaktfeder je Umschaltekontakt zu betätigen hat, sind beim erfindungsgemäßen Miniaturrelais wesentlich geringere Massen zu bewegen als dies bei den bekannten Relais der Fall ist, was besonders bei vielpoligen Relais von großer Bedeutung ist.

Darüber hinaus ist die Kapazität zwischen den die Kontakte tragenden Kontaktfedern bei den bekannten Relais von Nachteil, der durch die erfindungsgemäße Maßnahme zufolge der Anordnung von nur einer Kontaktfeder auch bei Umschaltekontakten vermieden ist, da diese Kapazität praktisch auf den Wert Null herabgesetzt ist.

Schließlich hat es sich auch gezeigt, daß das Prellen gegenüber den bekannten Relais ebenfalls reduziert ist.

Zweckmäßigerweise weist die der Iestklemmung der Zungen der Kontaktfedern dienende Brücke den Auflagern ge-, genüberliegende Klemmböcke auf, wobei die Breite der Klemmböcke angenähert gleich der Breite der Zungen ist, wodurch sich eine besonders einfache Befestigung und Montage der Kontaktfedern ergibt.

Vorteilhafterweise ist aus der Zunge eine Anschlußfahne herausgeschnitten, die mit einem Anschlußstift für den bzw. die beweglichen Kontakte elektrisch leitend verbunden ist. Auf diese Weise ist die Kontaktfeder in einfacher WeiB«.^ unmittelbar mit dem Anschlußstift verbunden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Klemmböcke der Brücke eine Ausnehmung auf, in die die Anschlußfahnen der Kontaktfedern eingelegt sind, wodurch der Zusammenbau bzw. die Montage der Kontaktfedern weiter vereinfacht wird.

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Vorteilhafterweise ist die von dem Klemmbock und dem Auflager gebildete Klemmfläehe gegen die Fläche der Kontaktfeder geneigt. Da in diesem Falle die der Befestigung dienende Zunge aus der Ebene der Kontaktfeder herausgebogen ist, ergibt sich eine definiertere Schwenkachse für die Kontaktfeder, wobei auch eine Justierung auf einen bestimmten Kontaktdruck für Ruhekontakte erzielt werden kann.

Die Montage der Kontaktfedern wird weiter erleichtert, wenn nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal die Grundplatte Längsrippen aufweist, auf denen die Brücke befestigt ist und deren Abstand voneinander größer ist als die Breite der Kontaktfedern, wobei zweckmäßigerweise die Brücke in Auskerbungen der Längsrippen eingesetzt ist.

Das erfindungsgemäße Kleinrelais eignet sich besonders vorteilhaft für Relais mit mehreren Kontaktfedern, die alle gemeinsam vom Anker über den Kamm betätigbar sind. Hiefür sind vorteilhafterweise die Kontaktfedern in einer gemeinsamen Ebene liegend nebeneinander angeordnet und jeweils zwischen zwei Längsrippen der Grundplatte eingelegt, wobei sich die die Kontaktfedern festhaltende Brücke quer über alle Kontaktfedern erstreckt.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Grundplatte ermöglicht die Anordnung absolut dichter Einspritzungen der Anschlußstifte, indem nach einer Weiterbildung der Erfindung die Anschlußstifte sämtlicher Kontakte und der Wicklung senkrecht durch die Grundplatte hindurchgeführt und in diese eingespritzt sind, was von besonderer Bedeutung ist, weil die Kontakte auf diese Weise nahe an den Herausführungen liegen. Außerdem wird jede Verschmutzung der Kontakte, die andernfalls beim Tauchlöten leicht eintreten kann, durch diese Maßnahme hintangehalten.

Um auch die Montage des Kammes bei zusammengebautem Relais zu ermöglichen bzw. möglichst einfach zu gestal-

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ten, weist die Grundplatte zweckmäßigerweise einen quer zu den Kontaktfedern verlaufenden, mit einem Plättchen abdeckbaren Schlitz auf, durch den der die Kontaktfedern mitnehmende U-förmig ausgebildete Kamm einfuhrbar ist, dessen Schenkel an ihren Enden hakenförmige Ansätze aufweisen, mit denen sie in Ausnehmungen des Ankers einrasten.

Vorteilhafterweise weist die Grundplatte eine wandförmige Umrandung auf, auf die eine das Innere des Relais umhüllende Kappe aufgesetzt ist.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der'ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Fig.1 zeigt einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Miniaturrelais nach der Linie I-I der Fig.3>

Fig.2 eine Draufsicht, in der zur Hälfte der Spulenkörper mit Kern und Anker auf die Grundplatte aufgesetzt, zur anderen Hälfte von dieser abgenommen dargestellt ist,

Fig.3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig.1, Fig.4 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäß vorgesehene Kontaktfeder,

Fig.5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig.4, Fig.6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig.4, Fig.7 eine Brücke von unten gesehen, Fig.8 von vorne,
Fig. 9 von oben ge sehen/ '. ,

Fig.10 einen Schnitt nach der Linie X-X der Fig.8, Fig.11 einen Schnitt nach der Linie XI-XI der Fig.12 und Fig.12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII der Fig.11.

Das in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Miniaturrelais ist ein Relais für gedruckte Schaltungen mit vier Umschaltekontakten und weist, wie aus den Figuren 1 bis ersichtlich ist, eine Grundplatte 1 auf, auf der vier Kontaktfedern 2 gelagert sind, die Zungen 3 besitzen, die zwischen Auflager 4 der Grundplatte 1 und einer Brücke 51 die durch

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Ultraschallschweißung mit der Grundplatte 1 verbunden ist, festgeklemmt sind. In der Grundplatte 1 sind außerdem noch die die festen Kontakte 6,7 tragenden Anschlußstifte 8,9» die Anachlußstifte 10 der Kontaktfedern 2 und die Anschlußstifte 11,12 für die Wicklung 13 angeordnet, so daß die Grundplatte 1 mit den Kontaktfedern 2, der Brücke 5 und den Anschlußstiften 8,9»10,11,12 eine für sich kompakte Baueinheit bildet. Die Kontaktfedern 2 tragen an ihren Enden die beweglichen Kontakte i4,15.

Eine weitere, für sich kompakte Baueinheit stellen der die Wicklung 13 tragende Spulenkörper 16, der Kern 17, der Anker 18 und der Ankerhalter 19 dar, wobei der den Spulenkörper 16 U-förmig umgreifende Anker 18 mit dem den Spulenkörper auf der dem Anker 18 abgewandten Seite gleichfalls U-förmig umgreifenden, federnden Ankerhalter 19 fest verbunden ist, der seinerseits zwischen dem Kern 17 und einem Ansatz 20 des Spulenkörpers 16 angeordnet ist. Diese zweite Baueinheit ist mittels Schrauben 21 an der Grundplatte 1 und damit mit der erstgenannten Baueinheit fest verbunden, wobei der Ankerhalter 19 zwischen dem Kern 17 und dem Ansatz 20 des Spulenkörpers 16 festgeklemmt ist.

Pur die Betätigung der Kontaktfedern 2 durch den Anker 18 dient ein durch einen Schlitz 22 der Grundplatte 1 von unten einführbarer Kamm 23, dessen Quersteg 24 die Kontaktfedern 2 untergreift und der hakenförmige Ansätze 25,26 aufweist, die oberhalb des Ankers 18 auf diesem einrasten.

An der Grundplatte sind alle festen Kontakte 6,7 mit ihren Anschlußstiften 8,9 starr befestigt.

Wie aus den Figuren 4 bis 6 ersichtlich, sind die beiden Enden 27,28 der Kontaktfedern 2 über seitlich angeordnete Versteifungsrippen 29,30 miteinander verbunden, wobei sich die Zunge 3 zwischen diesen Versteifungsrippen 29,30 befindet. Aus der Zunge 3 ist eine Anschlußfahne 31 , ' ausgeschnitten und herausgebogen, die, wie aus den Figuren

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1 und 11 ersichtlich ist, der Kontaktierung mit dem.Anschlußstift 10 dient.

Die Brücke 5 ist detailliert in den Figuren 7 bis 10 dargestellt. Wie ersichtlich, weist die Brücke 5 Klemmböcke 32 auf, die der Festklemmung der Zungen 3 der Kontaktfedern 2 dienen und die im zusammengebauten Zustand den Auflagern 4 gegenüberliegen, wie dies, besonders Fig.11 zeigt. Die Breite der Klemmböcke 32 ist dabei gleich der Breite der Zungen 3, so daß sich die Versteifungsrippen 29, 30 der Kontaktfedern'2 frei in vertikaler Richtung bewegen können.

Die Klemmböcke 32 weisen ferner eine Ausnehmung 33 auf, in die die Anschlußfahnen 31 der Kontaktfedern 2 eingelegt sind. Die von dem Klemmbock 32 und dem Auflager 4 gebildete Klemmfläche 34 ist gegen die Fläche der Kontaktfeder 2 geneigt (Fig.11).

Wie ferner aus den Figuren 1, 2, 11 und 12 ersichtlich ist, weist die Grundplatte 1 Längsrippen 35 auf, auf denen die Brücke 5 durch Ultraschallschweißung befestigt ist und deren Abstand voneinander größer ist als die Breite, der Kontaktfedern 2. Die Brücke 5 ist in Auskerbungen 36 der Längsrippen 35 eingesetzt.

Die Grundplatte 1 ist von einer Umrandung 37 umgeben, auf die eine das Innere des Relais umhüllende Kappe 38 aufgesetzt ist (Fig'. 1).

Bei der Montage des Relais wird zunächst die Grundplatte 1 mit eingespritzten Anschlußstiften 8,9»10,11,12 samt Befestigung der festen Kontakte 6,7 hergestellt, worauf die aus einem Federblech gestanzten Kontaktfedern 2 in die Nuten zwischen den Längsrippen 35 eingelegt und die Anschlußfahnen 31 der Zungen 3 mit dem oberen Ende des Anschlußstiftes 10 duroh Löten oder Schweißen elektrisch verbunden werden. Hierauf wird die Brücke 5 durch Einführung in die Auskerbungen 36 der Längsrippen 35 aufgesetzt und

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mit diesen durch Ultraschallschweißung fest verbunden. Nunmehr wird die aus dem Spulenkörper 16 mit Wicklung 13, dem Kern 17, dem Anker 18 und dem Ankerhalter 19 bestehende Einheit auf die Grundplatte 1 aufgesetzt und mit dieser mittels der Schrauben 21 verschraubt.

Nunmehr wird der Kamm 23 durch den in der Grundplatte 1 befindlichen Schlitz 22 eingeführt und seine Schenkel 39,40 (Pig.3) durch Ausnehmungen 41,42 des Ankers 18 soweit hindurchgesteckt, daß die hakenförmigen Ansätze 25,26 oberhalb des Ankers 18 einrasten. Der Schlitz 22 wird hierauf durch ein Plättchen 43 (Fig.1) abgedeckt.

In der Zeichnung sind die Kontaktanordnungen als Umschaltekontakte dargestellt. Obgleich dieselbe Anordnung auch für bloße Arbeits- oder Ruhekontakte geeignet ist, könnten für solche auch zwecks Materialersparnis kürzere Kontaktfedern herangezogen werden, die beispielsweise für Ruhekontakte unter Fortlassung der festen Kontakte 7 (Fig.1) nur bis zur Begrenzungslinie 44 (Fig.4) und beispielsweise für Arbeitskontakte unter Fortlassung der festen Kontakte 6 (Fig.1) nur bis zur Begrenzungslinie 45 (Fig.4) reichen.

Hinsichtlich der Größenordnung, die mit dem erfindungsgemäßen Miniaturrelais erreicht wird, sei darauf hingewiesen, daß ein solches Relais mit vier Umschaltekontakten für gedruckte Schaltungen mit den Abmessungen von etwa 22 χ 28 mm bei einer Gesamthöhe von 15 mm rasch und einfach hergestellt werden konnte, das keinerlei Nachjustierungen erforderte und absolut staubdicht verschlossen war.

Patentansprüche: 509828/0512

Claims

Patentansprüche

1.J Miniaturrelais mit einem die sich parallel zur längsrichtung des Spulenkörpers erstreckenden Kontaktfedern tragenden Kontaktträger, der als eigene Einheit mit den Kontaktfedern an dem die Wicklung tragenden Spulenkörper befestigt, vorzugsweise mit diesem verschraubt ist, wobei die Kontaktfedern über einen mit dem Anker in Verbindung stehenden Kamm betätigbar sind, insbesondere zur Montage in gedruckten Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger als Grundplatte (1) des gesamten Relais ausgebildet ist, an der alle festen Kontakte (6,7) starr befestigt sind und welche Auflager (4) aufweist, auf denen aus den die beweglichen Kontakte tragenden Kontaktfedern (2) herausgeschnittene Zungen (3) gelagert und mittels einer quer zur Längserstreckung der Kontaktfedern (2) angeordneten Brücke (5) befestigt sind, wobei das eine Ende der Kontaktfeder über seitlich angeordnete Versteifungsrippen (29,30) mit dem anderen Ende verbunden ist und die zwischen das Auflager (4) und die Brücke (5) geklemmte Zunge (3) zwischen den zu beiden Seiten des Auflagers (4) verlaufenden Versteifungsrippen (29,30) liegt.

2. Miniaturrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Umschaltekontaktes an den beiden Enden der Kontaktfeder (2) Kontakte (14,15) angeordnet sind, die über die Kontaktfeder (2) elektrisch miteinander verbunden sind und denen gegenüberliegend an der Grundplatte (1) je ein fester Kontakt (6,7) angeordnet ist.

3. Miniaturrelais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Festklemmung der Zungen (3) der Kontaktfedern (2) dienende Brücke (5) den Auflagern (4) gegenüberliegende Klemmböcke (32) aufweist, wobei die Breite

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der Klemmböcke (32) angenähert gleich der Breite der Zungen (3) ist.

4. Miniaturrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus'der Zunge (3) eine Anschlußfahne (31) herausgeschnitten ist, die mit einem Anschlußstift (10) für den bzw. die beweglichen Kontakte (14,15) elektrisch leitend verbunden ist-.

5. Miniaturrelais nach den Ansprüchen 3 und. 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmböcke (32) der Brücke (5) eine Ausnehmung (33)- aufweisen, in die die Anschlußfahnen (31) der Kontaktfedern (2) eingelegt sind.

6. Miniaturrelais nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Klemmbock (32) und dem Auflager.(4) gebildete Klemmfläche (34) gegen die Fläche der Kontaktfeder (2) geneigt ist.

7. · Miniaturrelais nach einem der Ansprüche 1

bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) längsrippen (35) aufweist, auf denen die Brücke (5) befestigt ist und deren Abstand voneinander größer ist als die Breite der Kontaktfedern (2).

8. Miniaturrelais nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (5) in Auskerbungen (36) der Längsrippen (35) eingesetzt ist.

9. Miniaturrelais nach einem der Ansprüche 1 bis By dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Koritaktfedern (2) in einer gemeinsamen Ebene liegend nebeneinander angeordnet und jeweils zwischen zwei längsrippen (35) der Grundplatte (1) eingelegt sind, wobei sich die die Kontaktfedern (2) festhaltende Brücke (5) quer über alle KQntak'tfedern (2) erstreckt.

10. Miniaturrelais nach einem der Ansprüche

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1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstifte (8,9,10,11,12) sämtlicher Kontakte (6,7,14,15) und der Wicklung (13) senkrecht durch die Grundplatte (1) hindurchgeführt und in diese eingespritzt sind.

11. Miniaturrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) einen quer zu den Kontaktfedern (2) verlaufenden, mit einem Plättchen (43) abdeckbaren Schlitz (22) aufweist, durch den der die Kontaktfedern (2) mitnehmende U-förmig ausgebildete Kamm (23) einführbar ist, dessen Schenkel (39,40) an ihren Enden hakenförmige Ansätze (25»26) aufweisen, mit denen sie in Ausnehmungen (41,42) des Ankers (18) einrasten.

12. Miniaturrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) eine wandförmige Umrandung (37) aufweist, auf die eine das Innere des Relais umhüllende Kappe (38) aufgesetzt ist.

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