DE29515173U1 - Elektronischer Heizkostenverteiler - Google Patents

Elektronischer Heizkostenverteiler

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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen elektronischen Heizkostenverteiler mit mindestens einem ersten Temperatursensor, insbesondere zur Ermittlung der Oberflächentemperatur eines Heizkörpers,und mit mindestens einem zweiten Temperatursensor, insbesondere zur Ermittlung der Raumtemperatur, sowie mit einer elektronischen Auswerteeinheit, die mit den Temperatursensoren elektrisch verbunden ist, wobei die Temperatursensoren und die elektronische Auswerteeinheit innerhalb eines offen- und schließbaren Gehäuses angeordnet sind.
Heizkostenverteiler der genannten Art werden an den einzelnen Heizkörpern einer Heizungsanlage angebracht, um die von dem jeweiligen Heizkörper in den Raum abgegebene Wärmemenge zu messen und zu erfassen. So kann der Wärmeverbrauch der einzelnen Räume einer Wohnung im Verhältnis zum Wärmeverbrauch der gesamten Heizungsanlage eirmitteit werden. Dies ermöglicht eine verbrauchsabhängige Umlage der Heizkosten einer Heizungsanlage mit mehreren Wohnungen.
Der besseren und genaueren Ablesung wegen werden neben den seit längerem bekannten Heizkostenverteilern mit Verdunstungsflüssigkeiten, bei denen eine Abhängigkeit der Verdunstungsmenge von der abgegebenen Wärmemenge eines Heizkörpers besteht, elektronische Heizkostenverteiler mit Temperatursensoren eingesetzt, die mittels einer elektronischen Schaltung aus der gemessenen Heizkörperoberflächentemperatur die abgegebene Wärmemenge des Heizkörpers ermitteln, einen Wert für die Berechnung des Heizkostenanteiis bilden und diesen speichern.
Ein elektronischer Heizkostenverteiler ist beispielsweise aus der DE 40 31 161 A1 bekannt. Der dort beschriebene Heizkostenverteiler weist ein Vorderteil mit einer daran angeordneten elektronischen Auswerteeinheit auf, sowie ein Rückenteil, das nach einem Ausführungsbeispiel die metallische Befestigungsplatte des Heizkostenverteilers ist. Zwischen der elektronischen Auswerteeinheit, die mit einem Temperaturfühler zur Erfassung der Heizkörperoberflächentemperatur verbunden ist, und dem Rückenteil befindet sich zusätzlich eine gering wärmeleitende Schicht, die die elektronische Auswerteeinheit von der Heizkörpertemperatur abschirmt. Diese gering wärmeleitende Schicht enthält eine DbiT-y-tfCfart/ng für qlen I?mpepa$urf.ühler, wodurch dieser in thermischen Kontakt mit d«n*Heizköisi3e&Sberffäcfoe gefengi.^
Bei eiektronischen Heizkostenverteilern mit zwei Temperatursensoren ist der Einbau der beiden Temperatursensoren und ihre genaue Positionierung im Gehäuse recht aufwendig, insbesondere auch weil die Temperatursensoren vor der Endmontage kalibriert werden müssen, um ein möglichst genaues Meßergebnis zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Heizkostenverteiler der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Temperatursensoren unaufwendig und kostengünstig, aber dennoch zuverlässig im Gehäuse des Heizkostenverteiiers positioniert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Heizkostenverteiler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 18.
Erfindungsgemäß sind beide Temperatursensoren auf einem einzigen biegeelastischen Leiterband angeordnet, welches mit der elektronischen Auswerteeinheit verbunden ist.
Im noch nicht fertig montierten Zustand hängt ein Ende des biegeelastischen Leiderbandes derart aus dem Heizkostenverteilergehäuse heraus, daß beide Temperatursensoren auf dem Leiterband zur Kalibrierung in Ternperaturbäder eingehängt werden können. Nach Abschluß der Kalibrierung wird das Leiterband einfach in das Gehäuse eingesteckt, wo beide Temperatursensoren ihre jeweilige Arbeitsposition einnehmen, Danach kann das Gehäuse des Heizkostenverteilers geschlossen und gegebenenfalls verplombt werden. Die Elastizität des Leiterbandes gewährleistet dabei, daß die Temperatursensoren beim Schließen des Gehäuses in ihrer Arbeitsposition gehalten werden.
Vorzugsweise ist ein Führungsteil im Heizkostenverteilergehäuse vorgesehen, in welches das biegeelastische Leiterband mit seinem Freien Ende so eingesteckt werden kann, daß der erste Temperatursensor zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur in den Bereich der Innenseite des Rückenteils des Gehäuses und der zweite Temperatursensor zur Ermittlung der Raumtemperatur in den Bereich der Innenseite des Vorderteils des Gehäuses zu liegen kommen. Durch dieses Führungsteil ist es möglich, die Temperaiursensoren nach der Kalibrierung auf einfachste Weise in ihre exakte Arbeitsposition innerhalb des Gehäuses zu bringen.
Zweckmäßigerweise ist das Führungsteil so ausgestaltet, daß der erste Temperatursensor zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur beim Einstecken des Leiterbandes in das Führungsteil einen wärmeleitenden Kontakt über das Gehäuse oder einem Teil davon mit der Heizkörperoberfläche erhält.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Leiterband im Bereich des Temperatursensors, der die Heizkörperoberflächentemperatur mißt, nach dem Einstecken so um das Führungsteil gebogen ist, daß dieser Temperatursensor aufgrund der Elastizität des Leiterbandes zumindest bei geschlossenem Gehäuse des Heizkostenverteilers eine Andruckkraft gegen ein wärmeleitendes Rückenteil des Gehäuses erfährt. Ein guter thermischer Kontakt zwischen Temperatursensor und Heizkörperoberfläche ist so sichergestellt, da das Rückenteil des Heizkostenverteilergehäuses selbst in thermischem Kontakt mit dem Heizkörper steht.
Eine gute thermische Kontaktierung des Temperatursensors zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur mit dem wärmeleitenden Rückenteil des Heizkostenverteilergehäuses ist auch dann gegeben, wenn das Führungsteii elastische Andruckelemente aufweist, die zumindest bei geschlossenem Gehäuse eine Andruckkraft für diesen Temperatursensor gegen das wärmeleitende Rückenteil erzeugen.
Das Führungsteil für das Leiterband kann auch auf der anderen Seite elastische Andruckelemente aufweisen, die zumindest bei geschlossenem Heizkostenverteilergehäuse eine Andruckkraft für den Raumtemperatursensor gegen das Vorderteil des Gehäuses erzeugen. So wird der Raumtemperatursensor möglichst weit vom Heizkörper entfernt positioniert.
Konstruktiv besonders einfach ist es, wenn der Temperatursensor für die Heizkörperoberflächentemperatur in seiner Arbeitsposition an einer Wärmebrücke des Gehäuserückenteils anliegt. Die Leiterplatte mit den elektronischen Bauteilen und der Raumtemperatursensor können so vorteilhaft weit von der Heizkörperoberfläche entfernt bleiben. Bevorzugterweise ist das Rückenteil des Heizkostenverteilergehäuses dabei ein Aluminiumprofilblech.
Zum Zweck einer exakten Positionierung der Temperatursensoren kann das biegeelastische Leiterband im Führungsteil durch Einrasten in Halteelemente fixierbar ausgebildet sein. Die Handhabung des erfindungsgemäßen Heizkostenverteilers wird dadurch nochmals wesentlich vereinfacht. Wenn das Führungsteil für das Leiterband elastische Andruckelemente aufweist, durch die der Raumtemperatursensor eine Andruckkraft gegen das Vorderteil des Heizkostenverteilergehäuses erfährt, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Vorderteil ein Halteelement aufweist, welches in eine Stanzung des Leiterbandes eingreift und das Leiterband mitsamt den beiden Temperatursensoren in der exakten Arbeitsposition fixiert.
Eine bevorzugte Ausführung nach der Erfindung besteht darin, daß die elektronische Auswerteeinheit auf einer Leiterplatte angeordnet ist, welche im Vorderteil des Gehäuses des Heizkostenverteilergehäuses befestigt ist. Dadurch ist der Heizkostenverteiler modular aufgebaut und einfach herzustellen. Außerdem ist durch die Anordnung der Leiterplatte im Vorderteil des Heizkostenverteilers die thermische Belastung der elektronischen Auswerteeinheit vorteilhaft gering gehalten.
Besondere Vorteile ergeben sich dabei, wenn das Führungsteil, in das das Leiterband mit den Temperatursensoren eingesteckt wird, an der Leiterplatte selbst angebracht ist. Das Leiterband kommt dann durch die Formung des Führungsteils nach dem Einstecken so zu liegen, daß der erste Temperatursensor zwischen dem Rückenteil des Gehäuses und der Leiterplatte, und der zweite Temperatursensor zwischen dem Vorderteil des Gehäuses und der Leiterplatte positioniert werden. Die Leiterplatte schirmt also den Temperatursensor für die Raumtemperatur von der Wärmeabstrahlung des Heizkörpers ab; der Temperatursensor für die Heizkörperoberflächentemperatur dagegen kann in thermischen Kontakt mit dem Heizkörper gebracht werden. Dennoch sind beide Temperatursensoren auf ein- und demselben Leiterband angeordnet. Zweckmäßigerweise befindet sich in der Leiterplatte ein Schlitz zum Durchführen des Leiterbandes, so daß die Leiterplatte den Innenraum des Vorderteils überdecken kann. Das Führungsteil kann dann direkt am oder in diesem Schlitz angebracht werden.
Zweckmäßigerweise ist im Vorderteil des Gehäuses des Heizkostenverteilergehäuses ein Display angebracht, das von der elektronischen Auswerteeinheit angesteuert wird und an dem von außen die gemessenen und ermittelten Werte für Temperatur und Heizkostenberechnung abgelesen werden können.
Um einer Manipulation der ermittelten Werte für die anteiligen Heizkosten vorzubeugen"·, kann das Heizkostenvertei lergehäuses mit einer Plombe verschließbar ausgebildet sein.
Die mäanderförmige Anordnung der Leiterbahnen auf der Leiterplatte hat den Vorteil, daß die Temperatursensoren von der elektronischen Auswerteeinheit thermisch entkoppelt werden. Die über den Heißtemperatursensor in die Leiterbahnen eingebrachte Wärmemenge kann auf den mäanderförmigen Leiterbahnen dissipiert werden.
Die Verwirklichung von Selbstrastungen machen die Verwendung von weiteren Verbindungsmitteln wie Steckverbindern überflüssig.
Weitere Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden näher beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.
Es zeigen:
Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines geöffneten Heizkostenvertei lers,
Fig. 2 den perspektivischen Teilschnitt eines geschlossenen Heizkostenverteilers,
Fig. 3 die Teilansicht eines Schnittes durch einen montierten Heizkostenverteiler.
In Figur 1 ist ein Heizkostenverteiler in perspektivischer Ansicht dargestellt, dessen Rückenteil 6 abgenommen wurde. Das biegeelastische Leiterband 7 hängt noch aus dem Gehäuse heraus. Deutlich zu erkennen sind die beiden Temperatursensoren 1 und 2, die mittig
auf das Leiterband 7 gelötet sind. Die elektrischen Leitungen, die von der elektronischen Auswerteeinheit 3 zu den jeweiligen Lötstellen der Temperatursensoren 1 und 2 führen, sind nicht dargestellt. Wie schon erwähnt, können diese Leiterbahnen zwecks thermischer Entkopplung der Temperatursensoren 1, 2 von der Auswerteeinheit 3 mäanderförmig auf dem Leiterband 7 angeordnet sein. Das freie Ende 8 des Leiterbandes 7 ist abgeschrägt, so daß es sich leichter in das Führungsteil 9 einfädeln und in die Arbeitspositon bringen läßt. In diesem freien Ende 8 befindet sich außerdem die Stanzung 16, die im fertig zusammengebauten Zustand in das Halteelement 10 des Vorderteils 5 eingreift, nachdem das freie Ende 8 des Leiterbandes 7 zunächst um die ersten elastischen Andruckelemente 12 des Führungsteiles 9, dann durch die Leiterplatte 11 und schließlich an der Umlenkrampe entlang geführt und mittels der zweiten elastischen Andruckelemente 13 des Führungsteiles 9 gegen das Vorderteil 5 des Heizkostenverteilergehäuses gedruckt wird.
Das Leiterband 7 und die elektronische Auswerteeinheit 3, sowie eine Batterie 18 zur Energieversorgung des Heizkostenverteüers sind auf einer Leiterplatte 11 angeordnet, die über Zapfen 20 mit dem Vorderteil 5 des Heizkostenverteilergehäuses verbunden wird. Das Display 14 zum Ablesen der gemessenen und ermittelten Werte für Temperatur und Heizkostenberechnung befindet sich im Vorderteil 5 des Heizkostenverteilergehäuses, wobei in der vorliegenden Darstellung nur die Rückseite des Displays zu sehen ist.
Figur 2 zeigt dasselbe Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Heizkostenverteilers wie Figur 1, jedoch im fertig montierten Zustand. Das Gehäuse 4 des Heizkostenverteilers ist durch Zusammenfügen des Vorderteiles 5 und des Rückenteiles 6 geschlossen; ein Teilschnitt zeigt, wie das biegeelastische Leiterband 7 mit den beiden Temperatursensoren 1 und 2 um das Führungsteil 9 herum geführt ist. Das Rükkenteii 6 des Heizkostenverteiiergehäuses ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Aiuminiumprofiiblech, das mittig eine Wärmebrücke 15 zur thermischen Kontaktierung des Temperatursensors 1 zur Ermittlung der Heizkörperoberfiächentemperatur mit dem Heizkörper aufweist, an welchem das Rückenteil 6 letztendlich anliegt. In dieser Darstellung des Heizkostenverteilers ist auch die Plombe 21 erkennbar, die ein unbemerktes Öffnen des Heizkostenverteiiergehäuses 4 verhindert.
Zusammen mit Figur 3, einer Detailvergrößerung aus Figur 2, wird verdeutlicht, daß das Führungsteil 9 in einem Schütz der Leiterplatte 11 sitzt, die über Zapfen 20 mit dem Vorderteil 5 des Heizkostenverteiiergehäuses 4 verbunden ist und die elektronische Auswerteeinheit 3, sowie eine Batterie 18 trägt. Das biegeelastische Leiterband 7 ist an seinem einen Ende an der Leiterplatte 11 befestigt und elektrisch mit der elektronischen Auswerteeinheit 3 verbunden. Es ist bereits in das Führungstei! 9 eingefädelt und so um die ersten elastischen Andruckelemente 12 des Führungsteils 9 geführt, daß der Temperatursensor 1 zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur, welcher mit seinen elektrischen Anschlüssen auf dem Leiterband 7 verlötet ist, einerseits durch die Elastizität des Leiterbandes 7, andererseits durch die Elastizität der Andruckelemente 12 gegen das Rückenteil 6 gedrückt wird und so einen guten thermischen Kontakt mit der Heizkörperoberfläche erhält. Das Leiterband 7 verläuft im weiteren durch die Führungsnasen 17 und, durch die Umlenkrampe 19 geführt, zwischen den elastischen Andruckelementen 13 und dem Vorderteil 5 entlang, wo eine Stanzung 16 im freien Ende 8 des Leiterbandes 7 in ein Halteelement 10 des Vorder-
teiles 5 eingreift und die Lage des Leiterbandes 7 fixiert. Der Temperatursensor 2 zur Ermittlung der Raumtemperatur wird auf diese Weise durch die Elastizität des Leiterbandes 7 selbst, sowie durch die Andruckelemente 13 gegen die Innenwandung des Vorderteils 5 gedrückt und dort ortsfest gehalten.
Wie die Figuren 2 und 3 verdeutlichen, sind die positionierten Temperatursensoren 1 und 2 im fertig montierten Zustand so weit wie möglich voneinander entfernt und durch die zwischenliegende Leiterplatte 11 weitgehend thermisch entkoppelt, wobei sie dennoch auf ein- und demselben Leiterband 7 angeordnet sind und dadurch vor dem Einfädeln des Leiterbandes 7 in das Führungsteil 9 ohne großen Aufwand kalibriert werden können.
Durch die erfindungsgemäße Art und Weise der Positionierung sowohl des Temperatursensors zur Ermittlung der Oberflächentemperatur eines Heizkörpers als auch des Temperatursensors zur Ermittlung der Raumtemperatur auf einem einzigen Leiterband ist es erstmals auf einfache Weise möglich, beide Temperatursensoren unaufwendig zu kalibrieren, wobei sie bereits mit der elektronischen Auswerteeinheit verschaltet sind, und anschließend durch einfaches Einfädeln in ein Führungsteil in ihre exakte Arbeitsposition zu bringen. Die Fixierung der Temperatursensoren in ihren jeweiligen Arbeitspositionen und die elektrische Kontaktierung der Temperatursensoren mit der elektronischen Auswerteeinheit werden im fertig montierten Zustand gleichzeitig durch das biegelastische Leiterband gewährleistet.
Bezugszeichen:
1 Temperatursensor zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur
2 Temperatursensor zur Ermittlung der Raumtemperatur
3 Elektronische Auswerteeinheit
4 Gehäuse des Heizkostenverteilers
5 Vorderteil von 4
6 Rückenteil von 4
7 Biegeelastisches Leiterband
8 Freies Ende von 7
9 Führungsteil
10 Halteelement
11 Leiterplatte
12 Elastische Andruckelemente
13 Elastische Andruckelemente
14 Display
15 Wärmebrücke
16 Stanzung
17 Führungsnasen
18 Batterie
19 Umlenkrampe
20 Zapfen
21 Plombe

Claims (18)

Ansprüche
1. Elektronischer Heizkostenverteiler, mit mindestens einem ersten Temperatursensor (1), insbesondere zur Ermittlung der Oberflächentemperatur eines Heizkörpers, und mindestens einem zweiten Temperatursensor (2), insbesondere zur Ermittlung der Raumtemperatur, sowie mit einer elektronischen Auswerteeinheit (3), die mit den Temperatursensoren (1,2) elektrisch verbunden ist, wobei die Temperatursensoren (1, 2) und die elektronische Auswerteeinheit (3) innerhalb eines offen- und schließbaren Gehäuses (4) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatursensoren (1,2) auf einem einzigen biegeelastischen Leiterband (7) angeordnet sind, welches mit der elektronischen Auswerteeinheit (3) verbunden ist. -.
2. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das biegeelastische Leiterband (7) mit einem freien Ende (8) in ein Führungsteil (9) so einsteckbar ist, daß der erste Tempertursensor (1) zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur innerhalb des Gehäuses (4) in dem der Heizkörperoberfläche zugewandten Bereich, sowie der zweite Temperatursensor (2) zur Ermittlung der Raumtemperatur innerhalb des Gehäuses in dem der Heizkörperoberfläche abgewandten Bereich zu liegen kommen.
3. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das biegeelastische Leiterband (7) mit seinem freien Ende (8) so in das Führungsteil (9) einsteckbar ist, daß der erste Temperatursensor (1) zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur einen wärmeleitenden Kontakt über das Gehäuse (4)
oder einem Teil davon mit der Heizkörperoberfläche erhält.
4. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Leiterband (7) im Bereich des ersten Temperatursensors (1) so um das Führungsteil (9) gebogen ist, daß der erste Temperatursensor (1) aufgrund der Elastizität des Leiterbandes (7) eine Andruckkraft gegen das Gehäuse (4) erfährt.
5. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsteil (9) erste elastische Andruckelemente (12) zur Erzeugung einer Andruckkraft für den ersten Temperatursensor (1) gegen das Gehäuse (4) aufweist.
6. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse an seiner der Heizkörperoberfläche zugewandten Innenseite eine Wärmebrücke (15) aufweist,an dem der erste Temperatursensor (1) zur Ermittlung der Heizkörperoberflächentemperatur bei eingestecktem Leiterband (7) anliegt.
7. Elektronischer Heizkostenverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (4) ein Vorderteil (5) und ein wärmeleitendes Rückenteil (6) aufweist.
8. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückenteil (6) ein Aluminiumprofilblech ist.
9. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (9) weitere elastische Andruckelemente (13) zur Erzeugung einer Andruckkraft für den zweiten Temperatursensor (2) gegen das Gehäuse (4) aufweist.
10. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das biegeelastische Leiterband (7) im Führungsteil (9) durch Einrasten in Halteelemente (10) fixierbar ist.
11. Elektronischer Heizkostenverteiler nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halteelement (10) an der Innenseite des Gehäuses (4) in dem von der Heizkörperoberfläche abgewandten Bereich in eine Stanzung (16) des Leiterbandes (7) eingreift.
12. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Auswerteeinheit (3) auf einer Leiterplatte (11) angeordnet ist, welche in einem vorderen Teil (5) des Gehäuses (4) befestigt ist.
13. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (9) so an der Leiterplatte (11) angeordnet ist, daß sich nach dem Einstecken des Leiterbandes (7) der erste Temperatursensor (1) innerhalb des Gehäuses zwischen dem der Heizkörperoberfläche zugewandten Teil des Gehäuses (4) und der Leiterplatte (11), sowie der zweite Temperatursensor (2) zwischen dem der Heizkörperoberfläche abgewandten Teil des Gehäuses (4) und der Leiterplatte (11) befindet.
14. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (11) einen Schlitz zum Durchführen des Leiterbandes (7) aufweist.
15. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) ein Display (14) enthält, das elektrisch mit der elektronischen Auswerteeinheit (3) verbunden ist.
16. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) mit einer Plombe verschließbar ist.
17. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Leiterband befindliche Leiterbahnen mäanderförmig angeordnet sind.
18. Elektronischer Heizkostenverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterband (7) und/oder das Führungsteil (9) und/oder die Auswerteeinheit durch Selbstrastung entsprechend konturierter Bereiche im Gehäuse (4) gehalten werden.
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