DE7405827U - Schaustellungsgerät - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE ^S

DR. ING. C. HANDZIK DR. PAUL STREBEL

Schwabenerweg 4

8011 Neukelerlüh bei München

Telefon (0 89) 4 601929

21.6.1976 l/Ld

Theodore Gottlieb 200 West iO6th Street, New York, USA

Schaustellungsgerät

Die Neuerung betrifft ein Schaustellungsgerät, bestehend aus einem im Querschnitt dreieckigen Prisma, einer Drehvorrichtung für das Prisma, um eine Achse, die parallel zu ihrer geometrischen Achse liegt, ein Paar Zeicnenblätter mit darauf gedruckten Zeichen, das zwei der drei Prismenflächen bedeckt, wobei die dritte Seite unbedeckt ist und eine Sichtfläche bildet, durch welche die Zeichenblätter sichtbar sind.

Hierdurch entsteht eine ganz neuartige Wirkung auf den Betrachter des Gerätes. Weitere Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

In der Zeichnung ist das Wesen der Neuerung beispielsweise und schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen:

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Fig. 1 eine Vorderansicht des Schaustellungsgerätes, Fig· 2 einen vergrößerten Querschnitt in der Ebene II-II der Fig. 1,

Figi 5 einer. Schnitt If «*«*" Ebene ΙΙΙ-ΙΙΪ der Fig. 2, wobei Teile in der Vorderansicht verbleiben,

Fig. k einen teilweisen Schnitt in der Ebene IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 ®in optisches Schema, welches die Stellung des betrachtenden Auges in bezug zum Prismazeichen bei der Bewegung des ersten Bildes erhält und das erste Bild ausgeblendet wird und das zweite Bild in Erscheinung tritt,

Fig* 6 das gleiche j wobei das erste Bild vollständig

ausgeblendet ist and das zweite Bild vollständig erscheint,

Fig. 7 eine in einer Ebene gedachte Beschriftung.

Das Schaustellungsgerät, das den Gegenstand der Neuerung bildet, besteht aus einem Untergestell 2, das eine Trommel k drehbar trägt, und einer Beleuchtung 6, die von dem Untergestell getragen wird und derart angeordnet ist, daß es die Trommel anstrahlt. Die zylindrische Trommel 4 ist waagerecht angeordnet und enthält ein Paar zylindrische Reifen 8„ 10, die an je einem Ende der Trommel angebracht sind. Dazwischen erstreckt sich eine Mehrzahl von Prismen 12 (in der Zeichnung sind sechs gezeigt), die mit den Reifen verbunden sind. Jedes der Prismen hat eine parallele

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Längsachse zu der Trommelachse und 1st von gleichartigem, dreieckigem Querschnitt. Sie sind gleichmäßig um die Trommelachse verteilt, wobei ein Prismaende durch eine Sphrsube H as Reifen 8 und das andere Ende durch eine Schraube 16 an dem Reifen IO befestigt ist, wodurch die Prismen zu einem starren Aggregat zusammengehalten werden. Die Trommel 4 dreht sich um ihre Achse in Pfeilrichtung gemäß Fig. 2, was noch näher beschrieben wird. Die auswärts zeigende Stirnfläche 20 jedes Prismas ist senkrecht zu einer radialen Ebene der Trommel angeordnet, welche die horizontale Mittellinie der erwähnten Vorderfläche enthält. Der führende Winkel X eines jeden Prismas in Drehrichtung beträgt 42 , so daß die Fläche 22 zur Fläche 20 42° beträgt^ Der nachschleppende Winkel Y jedes Prismas beträgt 78°, so daß die Fläche 24 mit der Fläche 20 einen Winkel von 78° bildet. Der innere Winkel Z eines jedeü Prismas beträgt daher 60° und wird gebildet durch die Flächen 20 und 24. Die Prismen sind dicht aneinandergesetzt und bilden im wesentlichen eine hexagonale Trommel, wie dies aus der Fig. 2 ersichtlich ist. Die einander gegenüberliegenden Flächen 22 und 24 der aneinanderliegenden Prismen weisen kaum einen Abstand auf. Jedes Prisma erhält eine rechteckige Karte, wie sie Fig. 7 zeigt. Diese ist aus Papier, Karton oder anderem faltbaren Material undweist eine Knifflinie 28 auf, wodurch ein erstes Blatt 30 vorzugsweise die Fläche 24 des Prismas bedeckt und auf welcher die Druckanordizung 32 in Spiegelschrift aufge-

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bracht ist. Das zweite Blatt 34 überdeckt die Fläche 22 des Prismas, auf welcher die Druckanordnung 36 in aufrechter Schrift aufgebracht ist. Die Knifflinie 28 der Karte fällt mit der Winkelspitze Z des Prismas zusammen. Die Karten können, falls gewünscht, angeklebt werden, aber nan kann sie auch infolge ihrer eigenen Steifheit einfach liegen lassen, um sie leicht zu entfernen und durch andere zu ersetzen. Die Trommelenden sind durch ein Paar zylindrische Deckel 38 mit Umrandung 40 abgeschlossen, die mit Heibungsschluß auf den Reifen 8 und 10 sitzen, um einen leichten Zutritt zu den Karten zu gewährleisten.

Die hohlen Prismen 12 werden aus wirtschaftlichen Gründen aus nicht durchlässigem Werkstoff wie Glas gebildet, son

dern bestehen aus hohlen Behältern, die mit Wasser gefüllt werden. Die Behälterwände, die die Flächen 20, 22 und 24 des Prismas bilden, sind planeben und bestehen aus transparentem, klar durchsichtigem Kunststoff. Jeder P>'ismabehälter weist noch Stirnwände 42 und 44 auf (Fig. 3), welche aus nicht transparentem Material bestehen können und in welche die Halteschrauben 14 und l6 eingeschraubt sind. Die Endstirnwand 42 eines jeden Prismas ist mit einer Einfüllöffnung versehen, die gewöhnlich durch einen mit Schraubengewinde versehenen Verschluß 4ί> verschließbar ist, um Wasser in die Prismenbehälter einfüllen zu können. Wenn man die optischen Eigenschaften des Prismas in Betracht zieht, dann ist zu berücksichtigen, daß die Wasser-

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prismen den Lichtbrechungsindex des Wassers besitzen, während die Kunststoffwände der Behälter natürlich einen Lichtbrechungsindex aufweisen, der sich von dem des Wassers unterscheidet. Jeder einfallende Lichtstrahl, der auf eine der Behälteroberflächen auftrifft, wird in gleicher Weise, aber entgegengesetzt zu den zwei Oberflächen, zurückgeworfen und tritt daher in eine Richtung parallel zu dem einfallenden Lichtstrahl aus.

Das Untergestell 2 besteht aus einem rechteckigen Metallbehälter mit einer Vorderhand 48 und einer Rückwand 50» welche zueinander geneigt sind, sowie senkrechten Wänden 52 und 5^ und einer Bodenwand 56. Der Behälter ist oben offen. Zwischen den Stirnwänden 52 und 54 und von diesen im oberen Teil des Behälters gehalten, sind ein Paar Stäbe 58 und 60 mit Abstand parallel zueinander gelagert. Angrenzend an die Wand 54 ist eine Rolle 62 drehbar auf jedem der beiden Stäbe befestigt. Die Rollen tragen das eine Ende der Trommel 4 durch Eingriff mit den Rej fen 10 der Tromael. Angrenzend an die Wand 52 ist ein Treibrad 64 auf einem jeden der Stäbe 58 und 60 befestigt. Ein Treibriemen 66 ist um die Treibräder gelegt und um ein drittes Treibrad 68, das unter und zwischen den Treibrädern 64 angeordnet ist. Das Treibrad 68 ist an einem Achsstummel 70 eines Motorgetriebes 72 befestigt, das von einer Platte 74 getragen wird, die im rechten Winkel zu den Stäben 58 und 60 angeordnet ist. Die Reifen 8 der

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Trommel 4 ruhen auf dem Treibriemen 66 zwischen den Treibrädern 64, wobei die Reifen hinreichend schlaff sind, um ein wiegenartiges Auflagern der Reifen 8 zwischen den Treibrädern zu gestatten. Wenn daher die Motoreinheit 72 in Tätigkeit gesetzt wird, treibt es den Treibriemen 66 durch das Treibrad 68 an und verursacht hierdurch die Drehung der Trommel h um ihre geometrische Achse in Pfeilrichtung 18 (Fig. 2). Der Motor besitzt vorzugsweise ein Untersetzungsgetriebe, um eine TrommelUmdrehung in etwa 30 bis 60 Sekunden herbeizuführen.

Eine zweite Platte 76 parallel zur Platte 74 und benachbart den Rollen 62 erstreckt sich zwischen den Stäben 58 und 60 und ist an diesen befestigt (Fig. 3 und k). Die äußeren oberen Kanten der Platten Ik und 76 erstrecken sich aufwärts bis zu den gegenüberliegenden Reifen 8 und iO (Fig. 3)* Diese Platten dienen als Sperren, um jede merkliche Trommelbewegung parallel zu ihrer Achse zu verhindern und um die Reifen 8 und 10 in Eingriff mit dem Treibriemen 66 und den Rollen 62 zu halten.

Die Vorderseite der Trommel k, d.h. der Teil, der über der Grundplatte kS liegt, wird durch eine waagerecht angeordnete, rohrfb'rmige Beleuchtung 78 angestrahlt. Die Beleuchtung ist in einem Reflektor 80 angeordnet, der mit Abstand von der Trommel angeordnet ist und von einem Armpaar 82, das an der Grundplatte 2 befestigt ist, getragen

wird. Die Lampe 78 ist vorzugsweise ein "schwarzes" Licht, welches ultraviolettes Licht ausstrahlt. Die Plakate 26 sind mit fluoreszierenden Farbstoffen bedeckt und Tinten, welche fluoreszieren und glühen, wenn fluoreszierendes Licht auf sie trifft. Ein elektrisches Zuführkabel 64 durchdringt die Platte 2 durch eine Ringschlaufe 86 in der Hinterwand 50 und endet in einem handbetätigten Kippschalter 88, der auf der erwähnten Wand befestigt ist und durch einen Hebelarm 90 steuerbar ist. Ein Kabel 92 erstreckt sich von dem Kippschalter 88 zu dem Motorgetriebeaggregat 72, und ein Kabel 94 erstreckt sich vom Schalter 88 zu der Beleuchtung 78. Es versteht sich, daß das Motoraggregat und die Lampe unter Strom gesetzt werden, wenn der Schalter 88 geschlossen wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 ist folgendes zu bemerken:

Der Brechungsindex für Wasser ist bekanntlich etwa 1,33 und der kritsche Winkel beträgt ungefähr 48 . Dementsprechend sind die schematischen Zeichnungen der Fig. 5 und 6 gezeichnet. In diesen sind die Punkte D, E_s pjiben. in der Mitte und auf dem Grunde des Plakatbildes 30 gezeigt und L, M, N entsprechend oben, in der Mitte und auf dem Grunde des Zeichenblattes 34; A und B stellen zwei Punkte dar, von welchen das Auge des Betrachters das Prisma zu verschiedenen nachfolgenden Zeiten sieht, wenn das Prisma in Pfeilrichtung 18 gedreht wird. Vom Punkt A und von den

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Punkten unterhalb A im Sinne der Zeichnung sieht der Betrachter das Zeichenblatt 30, nicht aber v~ ip Zei benbiatt 34. Das Blatt 30 ist deshalb sichtbar, weil Licht von einem beliebigen Teil der unteren Fläche 22 des Prismas in einem Winkel auftreffen kann, der von dem normalen größer ist als der kritische Winkel und daher von da reflektiert wird und dann durch die Prismenfläche 20 gebrochen wird. Die letztgenannte ist als die Sichtfläche anzusehen.

Daraufhin kommt das Licht zu dem Punkt Λ oder den darunter liegenden Punkten, wie durch die Strahlen 96, 98 und 100 dargestellt ist. Das Bild des Zeichenblattes 30 wird naturgemäß durch die Reflektion umgekehrt, aber da dieses Blatt in umgekehrter Form beschriftet ist (Fi&. 7), erscheint es dem Betrachter aufrecht. Andererseits müßte Licht von dem Blatt 34, um zum Punkt A oder irgendeinem darunter befindlichen Punkt zu gelangen, in die Fläche 22 des Prismas unter einem Winkel eintreten, der von dem normalen abweicht um einen Betrag, der größer ist als der kritische Winkel. Das kann er natürlich nicht; stattdessen wird er von der Fläche 22 außen reflektiert, so daß das Blatt 34 nicht zu sehen ist.

Wenn das Prisma gedreht wird, bis das Auge des Betrachters den Punkt A sieht, muß Licht vom Boden F des Blattes 30« wie durch Strahl lOO angedeutet ist, auf die Prismen-

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fläche 22 genau im kritischen Winkel auftreffen. Jede weitere Drehung des Prismas hat eine weitere Verringerung des Einfallwinkels des Strahles 100 auf die Fläche 22 zur Folge, woraufhin dieser Strahl leichter durch die Fläche hinaustritt, als daß er nach innen reflektiert wird. Demzufolge kann der Beobachter den Punkt F des Blattes 30 von einem beliebigen, oberhalb A gelegenen Punkt nicht zu sehen bekommen. Wenn das Auge des Beobachters Punkt B erreicht (Fig. 6), fällt Licht von dem oben befindlichen Punkt D des Blattes 30 im kritischen Winkel zur Fläche 22. Daher kann man vom Punkt B oder einem Punkt darüber das Blatt 30 nicht sehen. Zwischen den Punkten A und B sind abgeschwächte Teile des oberen Teiles des Blattes 30 sichtbar.

Bei einer Augenstellung, die dem Punkt A entspricht, kann

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von dem untersten Punkt 'des Blattes 30 kommendes licht die Fläche 22 unter einen Winkel eintreten, der geringer ist als der kritische Winkel und auf Richtung Punkt A und höher gelegener Punkte hin gebrochen werden. Bei Erreichen des Betrachterauges des Punktes B kann Licht von dem Oberst gelegenen Punkt L des Blattes 34 die Fläche 22 unter einem Winkel durchdringen, der weniger beträgt als der kritische Winkel und auf Richtung Punkt B und darüber gelegener Punkte hin gebrochen werden. Die von den oberen Mittel- und Unterteilen des Blattes 34 ausgehenden Sichtlinien sind dann durch Strahlen 102, 104, 106 dargestellt. Demzufolge bei Punkt B und darüber ist das Auge des Betrachters

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imstande, das Blatt 34 zur Gänze zu sehen, aber - wie oben angedeutet - nicht das Blatt 3O.

Der Übergang der Bilder« der zwischen den Punkten A und stattfindet, geschieht durch Ein- oder Ausblenden, wobei jeder Teil des Blattes 34 in demselben Moment erscheint, in welchen der entsprechende Teil des Blattes 30 verschwindet. Dies genügt völlig, aber in der Praxis tritt noch ein weiterer interessanter Effekt in Erscheinung. Da der Abstamd der Punkte A und B völlig unabhängig von dem Abstand des Betrachterauges vom Prisma ist und da das Prisma normalerweise von erheblich größeren Entfernungen als diejenigen, die auf der Zeichnung angedeutet sind, betrachtet wird, kommt der Übergang oft unter einem äußerst kleinen Drehwinkel der Trommel zustande, derart, daß dieser Übergang fast augenblicklich in Erscheinung tritt. Des weiteren kann infolge der Unregelmäßigkeiten der Prismen flächen der Übergang unregelmäßig, wie klecksartig oder "musterlos" erscheinen, was von hohem Grade interessant ist.

Die spezifischen Prismenwinkel, obwohl sie nicht vom optischen Standpunkt besonders kritisch zu betrachten sind, werden dennoch festgesetzt als Folge einer Serie von wirkungsbedingten Vorteilen. Der zwischen den Flächen 20 und 22 !liegende Winkel X sollte praktisch weitestgehend dem entsprechenden kritischen Winkel des Prismenmaterials

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(48° bei Wasser) entsprechen, damit ier Bildiibergang zwischen den Punkten A und B erfolgt, wenn das Auge des Befrachters weitestgehend unter 90 die Bildfläche sieht, wobei die Bilder der beiden Blätter 30 und 34 das Maximum ihrer Größe und Klarheit in diesem Zeitpunkt einnehmen. Jedoch durch eine geringfügige Verminderung dieses Winkels ist es möglich, den Anteil der aufrechten Höhe der Sichtfläche 20, der anscheinend durctidas sichtbare Bild von der Fläche 22 aufgenommen wird, zu vergrößern und] den Anteil, der aufgenommen durch das sichtbare Bild, von der Fläche zu reduzieren. Dies ist wichtig, da das von der Fläche 24 kommende Bild immer umgekehrt erscheint und auf den Betrachter ablehnend wirken könnte, weran es einen größeren Anteil des Gesichtsfeldes beansprucht. Obwohl das Fiächenbild 24 mit Bezug auf das Gesaartgesiehtsfeld reduziert wird und noch durch die umgekehrte Stellung schwieriger zu entziffern ist, wird dies nicht als störend empfunden. Der Winkel Z zwischen den Flächen 22 und 24 sollte niemals kleiner als der Ergänzungswinkel vomi Winkel X sein, weil dann die Fläche 24 unmittelbar die Sichtlinie zu dem oberen Teil des Blattes 34 unterbrechen würde. Wenn der Winkel X 48° beträgt, sollte daher der Winkel Z nicht kleiner als 42° sein, was einem Winkel Y von maximal 90° entspricht-, Eine weitere Vergrößerung des Winkels Z derart, daß der Winkel Y weniger als 90 beträgt, hat zur Folge, daß der Drehwinkel der Trommel, innerhalb dessen die Fläche 22 effektiv gesehen werden kann,, weiterhin steigt,

was natürlich wünschenswert ist. Andererseits sollte der Winkel Z auf keinen Fall größer sein als das Doppelte des kritischen Winkels des Prismenmaterials (96 beim Wasserprisma) , da das reflektierte Bild des Blattes 30 verschwinden würde wegen der Unfähigkeit des Lichtes, die Fläche 2k bei einem größeren als dem kritischen Winkel zu durchdringen, bevor das direkte Bild des Blattes 3h erscheinen könnte. Schließlich ist es wünschenswert, daß die Prismenwinkel so bemessen sein sollten, daß eine ganze Zahl von Prismen in einer Trommel gruppiert werden könnte, derart, daß deren Sichtflächen im wesentlichen die ganze Umfangfläche der Trommel bilden und daß die anliegenden Flächen der nachfolgenden Prismen parallel sind, um die Zeichenkartons 26 an Ort und Stelle festzuhalten. Dies hat zur Folge, daß die Summe aus den inneren Winkeln Z aller Prismen 36O betragen sollte. Unter Berücksichtigung all dieser Gesichtspunkte hat die abgebildete Konstruktion sich entwickelt, worin die Winkel X, Y, .*· 42°, 78° und 60° betragen, obschon gewisse Änderungen ohne weiteres möglich sind.

Man k nnte selbstverständlich die Trommel auch in umgekehrter Richtung drehen, wobei die Wirkung die gleiche wäre mit der Ausnahme, daß die Zeichenblätter 30, 34 dann in umgekehrter Reihenfolge erscheinen wurden und der Aufdruck der Tafel eine entsprechende Änderung erfahren müßte. Dieselbe Umkehrung in der Reihenfolge wäre auch zu

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bewirken, wenn mar. die Trommelenden auf der Grundplatte 2 umdreht, auch ohne Umkehrung des Trommelantriebs. In beiden Fällen müßte das Zeichenblatt 3O zwangsläufig in der umgekehrten Stellung bedruckt werden. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß das Zeichenblatt, das die Fläche des Prismas überdeckt, welche von dem Winkel abgewandt ist, das am nächsten dem Prismenmaterial entspricht, immer in umgekehrter Lage aufgedruckt sein sollte, um eine möglichst wirksame Besichtigung zu erzielen.

Im Hinblick auf die Benutzung des ultravioletten Lichtes und der fluoreszierenden Farbstoffe bzw. Tinten auf den Zeichenblättern hat man festgestellt, daß dieses einen besonderen Vorteil bei der abgebildeten Konstruktion bietet, um hierdurch geisterhaft schöne Lichteffekte zu erzielen, wie diese allgemein bekannt sind. Ferner ist bekannt, daß die Reflektion des sichtbaren Lichtes von den Blättern, wie sie hier angewandt wird, gerichtet ist, was von dem Einfallwinkel abhängt. '.Venn bei dem vorliegenden Gerät das einzige Licht, das von den Flächen ausgeht, reflektiertes Licht wäre, könnte zuweilen dieses Licht die Blätter unter einem Winkel erreichen, der für die Augen, des Betrachters ungünstig ist, mit der Folge, daß Blatteile dunkel oder schwach beleuchtet erscheinen. Bei ultraviolettem Licht und fluoreszierenden Pigmenten strahlen die Pigmente selber sichtbares Licht aus in Wechselwirkung auf das

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unsichtbare ultraviolette Licht, wobei sichtbares Licht in allen Richtungen von jedem Punkt des Blattes ausgestrahlt wird. Die Beleuchtung und die Sichtbarmachung
aller Teile der Beschriftung wird unter Ausschaltung
aller dunklen Stellen gleichartiger. Dieses Merkmal erfordert Prismen, welche aus einem Material hergestellt wer den, welches fähig ist, ultraviolettes Licht frei durchscheinen zu lassen. Mit Vorteil werden die Prismenwände aus durchsichtigen Acrylharzen hergestellt.

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Claims (3)

PATENTANWÄLTE ^J DR. ING. C. HANDZIK DR. PAUL STREBEL Schwabenerweg 4 8011 Neukeferloh bei München Telefon (0 89) 4 6019 29 10.6.1976 l/Ld G Ik 05 827.8 Schutzansprüche

1. Schaustellungsgerät, bestehend aus einem Untergestell mit Motoruntersetzungsgetriebe, das mittels Treibriemen zwei mit Abstand in gleicher Ebene angeordnete Treibräder t^itreibt, denen zwei Tragrollen gegenüberliegen,

dadurch gekennzeichnet, daß auf den Treibrädern (6k) und Tragrollen (62) zylindrische Reifen (8, 10) gelagert sind, die mit vorzugsweise sechs hohlen, mit Verschluß-Öffnung (46) versehenen Prismen (12) gleichen dreieckigen Querschnitts fest verbunden sind, so daß eine hexagonaIe Trommel (k) gebildet ist, daß die vorderen Flächen (20) und die Seitenflächen (22, 2k) der Prismen planeben sind und aus durchsichtigem Werkstoff bestehen, wobei auf den beiden letztgenannten Flächen Schriftzeichen aufbringbar sind, und daß das Untergebteil (2) eine die Vorderansicht der Trommel (k) anstrahlende Lichtquelle (78) trägt.

2. Schaustellungsgerät nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Fläche (20) eines jeden Prisma (12) mit der unten angrenzenden Fläche (22)

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einen Winkel von k2 und mit der oben anliegenden Seite (2k) einen Winkel von 78 bildet.

3. Schaustellungsgerät nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen (12) einen gegenseitigen Abstand aufweisen.

Patentanwalt .

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