DE3233412A1 - Spring force drive for an electrical switch - Google Patents
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Abstract
Description
Federkraftantrieb für einen elektrischen Schalter Spring force drive for an electrical switch
Die Erfindung betrifft einen Federkraftantrieb für einen elektrischen Hochspannungsschalter, mit einer Einschaltfeder, die die Schalterwlle und damit die Schaltkontakte des Hochspannungsschalters beim Einschalten antreibt, mit einer Aussschaltfeder, die die- Schalterwelle beim Ausschaltvorgang antreibt, und mit einer ersten, der Einschaltfeder zugeordneten und einer zweiten, der Ausschaltfeder zugeordneten Verriegelung, welche die beiden Federn jeweils im gespannten Zustand festhalten und dle beim Ein- bzw. beim Ausschaltvorgang freigegeben werden.The invention relates to a spring force drive for an electric one High-voltage switch, with a closing spring, which the switchwlle and thus drives the switching contacts of the high-voltage switch when it is switched on, with a Switch-off spring that drives the switch shaft during the switch-off process, and with a first, associated with the closing spring and a second, the opening spring associated lock, which the two springs in each case in the tensioned state hold and dle are released when switching on or off.
Federkraftantriebe der eingangs genannten Art sind an sich bekannt. So ist zum Beispiel aus der CH-PS 220 843 ein Federspeicherantrieb bekanntgeworden, der zwei Federn aufweist, die als Spiralfedern ausgebildet sind; von diesen beiden Federn dient die eine zur Einschaltung (als Einschaltfeder) und die andere zur Ausschaltung (als Ausschaltfeder) der Schaltkontakte. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Einschaltfeder die Ausschaltfeder betätigt bzw. umgekehrt.Spring-force drives of the type mentioned are known per se. For example, a spring-loaded drive has become known from CH-PS 220 843, which has two springs which are designed as spiral springs; of these two One of the springs is used for switching on (as closing spring) and the other for switching off (as switch-off spring) of the switch contacts. Here is the arrangement taken so that the closing spring actuates the opening spring or vice versa.
Eine ähnlich Konstruktion ist auch aus der DE-OS 26 41 885 bekanntgeworden.A similar construction is also known from DE-OS 26 41 885.
Alle diese Federantriebe sind vergleichsweise kompliziert und besitzen viele bewegliche Teile, wobei der Platzbedarf groß ist. Darüber hinaus ist eine Abhängigkeit zwischen der Ein- und Ausschaltgeschwindigkeit gegeben.All of these spring drives are comparatively complicated and have many moving parts, whereby the space requirement is large. In addition, is a There is a dependency between the switch-on and switch-off speed.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Federspeicher, also die Ein- oder Ausschaltfeder voneinander unabhängig sind, wenig bewegliche Teile aufweisen und einen geringen Platzbedarf erfordern.The object of the invention is to provide a drive of the type mentioned at the beginning Art to create in which the spring accumulator, so the on or off spring from each other are independent, have few moving parts and require little space require.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Schalterwelle zwei Hebel drehbar bezogen auf die Welle und zueinander gelagert sind, von denen der eine mit der Einschaltfeder und der andere mit der Ausschaltfeder verbunden ist, daß ein Mitnehmer mit der Schalterwelle starr gekuppelt ist, und daß die Hebel mit dem Mitnehmer bei einem jeweiligen Schaltvorgang in Eingriff gelangen, derart, daß beim Einschalten nach Entriegelung die erste Verriegelung der Einschaltfeder die gespannte Einschaltfeder freigegeben wird, so daß der Hebel über den Mitnehmer die Schalterwelle betätigt, und daß beim Ausschalten nach Entriegeln der Verriegelung der Ausschalt feder die gespannte Ausschaltfeder freigegeben wird, so daß der Hebel über den Mitnehmer die Schalterwelle ebenfalls in Ausschaltrichtung tätigt.1.According to the invention, this object is achieved in that on the switch shaft two levers are rotatably mounted with respect to the shaft and to each other, of which one connected to the closing spring and the other to the opening spring is that a driver is rigidly coupled to the switch shaft, and that the lever come into engagement with the driver during a respective switching process, in such a way that that when switching on after unlocking the first locking of the closing spring the tensioned closing spring is released so that the lever over the driver the switch shaft actuated, and that when switching off after unlocking the lock the switch-off spring the tensioned switch-off spring is released, so that the lever The switch shaft also operates in the disconnection direction via the driver. 1.
Der erfindungsgemäße Federantrieb wird gebildet an zwei, beim Schalten, unabhängig voneinander wirkenden Federn, wobei die eine Feder insoweit geringfügig bei der Federarbeit der anderen mitwirkt, als sie die Aus- bzw. Einschaltbewegung dämpft. Die einzelnen Komponenten für die Ausschalt- und Einschaltbewegung sind im wesentlichen gleich ausgebildet, so daß der Fertigungsaufwand relativ gering bleibt.The spring drive according to the invention is formed on two, at the Switching, independently acting springs, with the one spring insofar contributes slightly to the spring work of the others than it does the switch-off or switch-on movement dampens. The individual components for the switch-off and switch-on movements are essentially the same, so that the manufacturing cost is relatively low remain.
Aus der DE-PS 30 36 670 ist ein Antrieb mit zwei Hebeln und zwei Federn bekannt. Während bei der erfindungsgemäßen Anordnung beide Federn mit ihrem einem Ende an einer orstfesten Abstützung anlegen, befindet sich bei der bekannten Anordnung eine Feder zwischen den beiden Hebeln. Damit ist eine im wesentlichen vollständige Unabhängigkeit der beiden Federn voneinander nicht gegeben.From DE-PS 30 36 670 is a drive with two levers and two springs known. While in the arrangement according to the invention, both springs with their one Place the end on a stationary support, is located in the known arrangement a spring between the two levers. This is an essentially complete one The two springs are not independent of each other.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahingehen, daß die erste und zweite Verriegelung durch je einen Kniegelenkhebelmechanismus gebildet sind, der zusammen mit der zugehörigen Feder verriegelt ist, über eine Totpunktlage in eine zweite stabile Lage, in der die Federkraft der zugehörigen Feder freigegeben ist, verbracht wird. Diese beiden Kniegelenkhebelmechanismen können gleich ausgebildet sein, weswegen sich der Fertigungsaufwand verringert.An advantageous embodiment of the invention can be that the first and second locking are each formed by a toggle lever mechanism are locked together with the associated spring, over a dead center position into a second stable position in which the spring force of the associated spring is released is spent. These two toggle lever mechanisms can be designed in the same way be, which is why the manufacturing effort is reduced.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements of the invention are set out in the subclaims refer to.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen näher erläutert und beschrieben werden.Based on the drawing, in which an embodiment of the invention is shown, the invention and other advantageous embodiments and improvements are explained and described in more detail.
Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ein- Ausschaltfederkombination gemäß der Erfindung, teilweise geschnitten, Fig. 2 eine Aufsicht auf die Anordnung gemäß der Fig.It shows: FIG. 1 a side view of an on / off spring combination according to the invention, partially in section, Fig. 2 is a plan view of the arrangement according to Fig.
2 und Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Linie A-A der Fig. 2. 2 and 3 show a sectional view along the line A-A of FIG. 2.
Der Antrieb gemäß den Figuren 1 bis 3, der als Federspeicherantrieb für Schalter,insbesondere für Lastschalter (gedacht ist), wirkt auf eine Schalterwelle 10. Mit dieser Schalterwelle 10 wird ein in der Zeichnung nicht näher dargestellter beweglicher Schaltkontakt betätigt.The drive according to Figures 1 to 3, as a spring-loaded drive for switches, especially for load switches (is intended), acts on a switch shaft 10. With this switch shaft 10 is a not shown in the drawing movable switching contact actuated.
Mit der Schalterwelle verbunden über eine Kerb- oder Keilverzahnung 12 ist ein Mitnehmer 14, der scheibenartig ausgebildet ist und an einer Stelle an seinem Umfang einen radial vorspringenden Mitnehmerhaken 16 aufweist, der, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, L-förmig ausgeformt ist, wobei der Haken selbst parallel zur Schaltwellenachse verläuft. Auf einem Zapfen 18, der an der Schalterwelle 10 angeformt ist und in Verlängerung der Keilverzahnung 12 verläuft, sind zwei Scheiben 20 und 22 drehbar gelagert und mit einem Sicherungsring 24, z.B. Seeger-Ring, am Zapfen 18 gegen axiales Verschieben gehalten. Der Außendurchmesser des Zapfens 18 ist kleiner als der AuRendurchmesser der Keilverzahnung 12, so daß am Übergang eine Stufung 26 gebildet ist; die beiden Scheiben 20 und 22 liegen dann zwischen dem Sicherungsring 24 und der Stufung 26 fest. Beide Scheiben sind auch gegeneinander verdrehbar.Connected to the switch shaft via a serration or spline 12 is a driver 14, which is disk-like and at one point its circumference has a radially projecting driver hook 16 which, as from Fig. 1 can be seen, is L-shaped, with the hook itself parallel runs to the shaft axis. On a pin 18 on the switch shaft 10 is formed and runs in extension of the spline 12, are two disks 20 and 22 rotatably mounted and fitted with a locking ring 24, e.g. Seeger ring, on the Pin 18 held against axial displacement. The outside diameter of the pin 18 is smaller than the outer diameter of the spline 12, so that at the transition a Gradation 26 is formed; the two disks 20 and 22 are then between the Circlip 24 and the step 26 fixed. Both discs are also against each other rotatable.
Wie in Fig. 2 ersichtlich, ist an jeder Scheibe 20 bzw.As can be seen in FIG. 2, 20 or
22 ein Hebel 28 bzw. 30 angeformt, wobei der Hebel 28 als erster Hebel und der Hebel 30 als zweiter Hebel bezeichnet wird. Mittels einer Achse 32 ist an dem ersten Hebel 28 eine Stange 34 angelenkt, an deren anderem Ende eine Auflagerung 36 für eine oder mehrere Druckfedern (nur eine ist gezeichnet) 38 angebracht ist.22 a lever 28 or 30 is integrally formed, the lever 28 being the first lever and the lever 30 is referred to as the second lever. An axis 32 is on the first lever 28 articulated a rod 34, at the other end of which a support 36 for one or more compression springs (only one is drawn) 38 is attached.
In Abstand zudem Auflageelement 36 befindet sich ein ortsfestes Puflageelement 40, gegen das sich das andere Ende der Druckfeder 38 bzw. die anderen Enden der Druckfedern 38 abstützen. Zur Führung jeder Druckfeder ist eine Führungsstange 42 vorgesehen, die die Druckfeder, die als Schraubenfeder ausgebildet ist, im Inneren durchdringt. Wie im übrigen die Druckfedern geführt sind und an den Auflageelementen aufgelagert sind, ist für die Erfindung nicht von Bedeutung.A stationary cushion element is located at a distance from the support element 36 40, against which the other end of the compression spring 38 or the other ends of the Support compression springs 38. A guide rod 42 is used to guide each compression spring provided that the compression spring, which is designed as a helical spring, inside penetrates. As for the rest, the compression springs are guided and on the support elements are deposited is not relevant to the invention.
An dem zweiten Hebel 30 ist eine we-itere Stange 44 mittels einer Achse 46 angelenkt, an deren freiem Ende in gleicher Weise wie bei der Stange 34 eine Druckfeder oder mehrere Druckfedern 48 und mittels je einer Führungsstange 52 geführt ist bzw. sind. Die Führungsstangen 42 und 50 sind teleskopartig aus einem Zylinderteilstück 41 bzw. 51 und einem ins Innere dieses Zylinderteilstückes einfahrbaren Stangenelement 43 bzw. 54 gebildet, wobei das Zylinderteilstück 51 an einem Aufleger 50 angebracht ist, an dem sich auch die Feder 48 abstützt. In gleicher Weise ist das Zylinderteilstück 41 am Auflager 40 angebracht. Beide Auflager 40 und 50 sind mittels einer Achse 45 bzw. 55 drehbar an einer Gehäuseplatte 70 angelenkt (siehe auch weiter unten).A further rod 44 is attached to the second lever 30 by means of a Axle 46 is articulated, at its free end in the same way as for rod 34 a compression spring or several compression springs 48 and each by means of a guide rod 52 is performed or are. The guide rods 42 and 50 are telescopic from one Cylinder section 41 or 51 and a retractable into the interior of this cylinder section Rod element 43 or 54 formed, the cylinder section 51 on a trailer 50 is attached, on which the spring 48 is supported. In the same way is the cylinder section 41 is attached to the support 40. Both supports 40 and 50 are rotatably articulated to a housing plate 70 by means of an axle 45 or 55 (see also below).
An dem der Feder 38 benachbartem Ende der Stange 34 ist ein Zapfen 56 vorgesehen, an dem eine Lasche 58 einer ersten Kniegelenkhebelverriegelung 60 angelenkt ist. Das andere Ende der Lasche 58 ist mittels einer weiteren Achse 62 mit einer zweiten Lasche 64 verbunden, welche an ihrem freien Ende mittels einer weiteren Achse 66 ortsfest an einer Gehäuseplatte 70 angebracht ist.At the end of the rod 34 adjacent the spring 38 is a pin 56 provided on which a tab 58 a first toggle lever lock 60 is hinged. The other end of the tab 58 is by means of another axis 62 connected to a second tab 64, which at its free end by means of a further axis 66 is fixedly attached to a housing plate 70.
Eine ähnliche Verriegelung ist auch der Feder 48 bzw.A similar lock is also the spring 48 resp.
der Stange 44 zugeordnet: die zweite Verriegelung 76 ist aus zwei Laschen 74 und 78 gebildet, welche beiden Laschen mittels einer Achse 80 gelenkig miteinander und mittels einer weiteren Achse 72 an der Stange 44 und einer weiteren Achse 82 an der Gehäuseplatte 70 angelenkt sind.associated with the rod 44: the second lock 76 is made up of two Tabs 74 and 78 formed, which two tabs are articulated by means of an axis 80 with each other and by means of a further axis 72 on the rod 44 and another Axis 82 are articulated on the housing plate 70.
Die Antriebsvorrichtung bzw. der Antrieb besitzt ferner eine schräg zu den Stangen 34 und 44 verlaufende Steuerstange 84, die an ihren freien Enden zwei in Richtung der Steuerstange verlaufende Langlöcher 86 bzw. 88 aufweist, in denen die Achsen 62 bzw. 80 geführt sind.The drive device or the drive also has an inclined to the rods 34 and 44 extending control rod 84, which at their free ends has two elongated holes 86 and 88 running in the direction of the control rod, in which the axes 62 and 80 are guided.
Zwischen den Langlöchern 86 und 88 und quer dazu verlaufend, besitzt die Stange ein weiteres Langloch 90, in das ein Zapfen 92 eines Exzentergliedes 94 eingreift, welches Exzenterglied von einer Getriebeanordnung 96, die lediglich als Kasten dargestellt ist, angetrieben wird, und zwar derart, daß der Zapfen 92 aus der in der Fig. 2 dargestellten Stellung über 1500 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Die Begrenzung der Bewegung des Exzentergliedes 94 ist durch im Getriebe 96 vorgesehene Anschläge gebildet (Anschlag ist im Getriebe).Between the slots 86 and 88 and running transversely thereto, has the rod has a further elongated hole 90 into which a pin 92 of an eccentric member 94 engages, which eccentric member of a gear assembly 96, which only is shown as a box, is driven in such a way that the pin 92 pivoted clockwise from the position shown in FIG. 2 through 1500 will. The movement of the eccentric element 94 is limited by the transmission 96 provided stops are formed (stop is in the gear).
Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun wie folgt: Die Fig. 2 zeigt die Anordnung in der Einschaltstellung.The mode of operation of the arrangement is as follows: FIG. 2 shows the arrangement in the switch-on position.
Hierbei ist die als Einschaltfeder dienende Druckfeder 38 gespannt und die beiden Laschen 58 und 64 sind so einander zugeordnet, daß sie einen stumpfen Winkel miteinander bilden, der hin zur gegenüberliegenden Stange 44 geöffnet ist. Die erste Verriegelung 60 befindet sich in einer die Einschaltstellung bzw. die Spannung der Feder 38 haltenden und verriegelnden Lage. Die Verriegelung 60 bildet zusammen mit der Feder 38 eine erste stabile Lage.In this case, the compression spring 38 serving as the closing spring is tensioned and the two tabs 58 and 64 are assigned to one another so that they are blunt angle form with each other, towards the opposite rod 44 is open. The first lock 60 is in a switched-on position or the tension of the spring 38 holding and locking position. The lock 60 together with the spring 38 forms a first stable position.
Die zweite Verriegelung 76 ist entriegelt, wpbei die beiden Laschen 74 und 78 einen spitzen Winkel zueinander einnehmen, dessen Spitze zu der gegenüberliegenden Stange 3h hin gerichtet ist. Zusammen mit der Feder 48 befindet sich die zweite Verriegelungseinrichtung oder zweite Verriegelung 76 ebenfalls in einer stabilen Lage.The second lock 76 is unlocked, including the two tabs 74 and 78 assume an acute angle to one another, the apex of which to the opposite Rod is directed towards 3h. The second is located together with the spring 48 Locking device or second lock 76 also in a stable Location.
Wenn das Getriebe 96 betätigt wird, wird der in dem Langloch 90 gleitende Zapfen 92 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß die Stange bzw. Steuerstange 84 in Pfeilrichtung F1 bewegt wird. Dabei drückt das Ende des Langloches 88, also das innen gelegene Ende gegen den Zapfen 80; die Achse 82 verbleibt ortsfest und dadurch bewegt sich die Achse 72 in Pfeilrichtung F2.When the gear 96 is actuated, the one sliding in the elongated hole 90 Pin 92 pivoted clockwise so that the rod or control rod 84 in Arrow direction F1 is moved. The end of the elongated hole 88 presses, that is inboard end against pin 80; the axis 82 remains stationary and thereby the axis 72 moves in the direction of arrow F2.
Die Führung dieser Bewegung der Achse 72 wird durch die Stange 44, die Teleskopanordnung 54 und 52 und das Auflager 50 bewirkt, wobei sich diese letztgenannten Teile bei Verdrehung des Hebels 30 um die Achse 55 entsprechend der kreisförmigen Bewegungsbahn der Achse 46 verdrehen können. Damit der Kniehebelmechanismus nicht über seine Totpunktlage nach auRen schnappt, ist ein ortsfestes Gleitstück 100 vorgesehen, gegen das sich der Kniehebelmechanismus anlegt. Dadurch bewegt sich die Stange 44 in Pfeilrichtung F2 nach rechts, der Hebel 30 wird entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und die Feder 48 gespannt. Dabei verbleibt die Achse 62 immer noch in der Fig. 2 dargestellten stabilen Lage. Bei weiterem Bewegen der Steuerstange in Pfeilrichtung F1 gelangt das Ende des Langloches 86 gegen den Zapfen 62, so daß der Zapfen 62 aus der in Fig. 2 daYbgessellten Lage mit seiner Mittelachse die Verbindungslinie zwischen der Mittelachse der Achsen 66 und 56 erreicht und über schreitet; sowie das letztere der Fall ist, wird die Verriegelung entriegelt und - da das Langloch 86 eine freie Bewegung der Achse 62 zuläßt - die Verriegelung in ihre zweite stabile Lage verbracht, wobei der Hebel 28 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird, gegen den Mitnehmerzapfen oder Haken 16 anschlägt und auf diese Weise die Schalterwelle 10 in die Einschaltstellung verbringt.This movement of the axis 72 is guided by the rod 44, causes the telescopic assembly 54 and 52 and the support 50, these latter being When the lever 30 is rotated about the axis 55, parts correspond to the circular Can rotate the trajectory of the axis 46. So that the toggle mechanism does not snaps outwards beyond its dead center position, a stationary slider 100 is provided, against which the toggle mechanism is applied. This causes the rod 44 to move in the direction of arrow F2 to the right, the lever 30 is rotated counterclockwise and the spring 48 is stretched. The axis 62 still remains in FIG. 2 shown stable position. When moving the control rod further in the direction of the arrow F1 reaches the end of the elongated hole 86 against the pin 62 so that the Cones 62 from the position shown in FIG. 2 with its central axis the connecting line between the central axis of the axes 66 and 56 reached and over; as the latter is the case, the lock is unlocked and - since the elongated hole 86 allows free movement of the axis 62 - the lock in its second stable Spent position, the lever 28 is rotated counterclockwise, against the driver pin or hook 16 strikes and in this way the switch shaft 10 spends in the on position.
Die Feder 38 hat sich dabei entspannt, wogegen die Feder 48 gespannt wird.The spring 38 has relaxed while the spring 48 is tensioned will.
Die Bewegung des Mitnehmers 14 dauert so lange, bis der Haken 16 gegen den Hebel 30 anschlägt. Bei weiterer Bewegung der Steuerstange in Pfeilrichtung F1 wird die zweite Verriegelung in eine Lage gebracht, die der Lage der ersten Verriegelung, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist, entspricht: die zweite Verriegelung ist so angeordnet, daß die beiden Laschen einen stumpfen Winkel miteinander bilden, der hin zu der gegenüberliegenden ersten Verriegelungseinrichtung geöffnet ist.The movement of the driver 14 lasts until the hook 16 against the lever 30 strikes. If the control rod continues to move in the direction of the arrow F1 the second interlock is brought into a position that corresponds to the position of the first interlock, as shown in Fig. 2 corresponds to: the second locking is like this arranged that the two tabs form an obtuse angle with each other, the is open towards the opposite first locking device.
Die Ausschaltbewegung erfolgt umgekehrt: die Steuerstange 84 wird entgegen der Richtung F1 bewegt, wobei die erste Verriegelung 60, d.h. die jetzt geknickten bzw. abgeknickten Laschen wieder in Flucht verbracht werden. Sobald das in der Zeichnung untere Ende des Langloches gegen die Achse 88 zum Anliegen kommt und die Steuerstange weiterbewegt wird, wird die zweite Verriegelung aus ihrer ersten stabilen Lage über die Totpunktlage, die wieder durch die Verbindungslinie der beiden Mittellinien der Achsen 82 und 72 gebildet ist, gedrückt bzw. bewegt, wodurch die Energie der Feder 48 freigegeben und die Federstange 44 nach links, also entgegen der Pfeilrichtung F2; bewegt wird der Hebel 30 bewegt sich in Uhrzeigerrichtung, schlägt auf den Mitnehmerhaken 16 auf und verdreht damit den Mitnehmer 14 so lange, bis- der Mitnehmerhaken 16 gegen den Hebel 28 anschlägt. Je nach Bemessung besteht dabei die Möglichkeit, daR die Ausschaltfeder die Einschaltbewegung noch geringfügig mit dämpft; natürlich kann auch die Einschaltfeder zusätzlich zur Dämpfung der Ausschaltbewegung benutzt werden.The switch-off movement is reversed: the control rod 84 is moved against the direction F1, the first lock 60, i.e. the now kinked or kinked flaps are brought into alignment again. As soon as that in the drawing, the lower end of the elongated hole comes to rest against the axis 88 and the control rod is moved further, the second lock is released from its first stable position above the dead center, which is again by the line connecting the two Center lines of the axes 82 and 72 is formed, pressed and moved, respectively, whereby the Energy of the spring 48 released and the spring rod 44 to the left, that is, against it the direction of the arrow F2; moved the lever 30 is moved clockwise, hits the driver hook 16 and thus rotates the driver 14 for so long until the driver hook 16 strikes against the lever 28. Depending on the design, there is there is also the possibility that the switch-off spring slightly changes the switch-on movement with steams; Of course, the switch-on spring can also be used in addition to dampening the switch-off movement to be used.
Claims (6)
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Also Published As
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