EP1767249B1 - Trainingsmaschine - Google Patents
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- EP1767249B1 EP1767249B1 EP06020002A EP06020002A EP1767249B1 EP 1767249 B1 EP1767249 B1 EP 1767249B1 EP 06020002 A EP06020002 A EP 06020002A EP 06020002 A EP06020002 A EP 06020002A EP 1767249 B1 EP1767249 B1 EP 1767249B1
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- A63B2225/00—Miscellaneous features of sport apparatus, devices or equipment
- A63B2225/09—Adjustable dimensions
Definitions
- the present invention relates to a training machine, in particular for strength training, coordination training and / or endurance training, preferably for training or for strengthening the skeletal muscle, according to the preamble of claim 1.
- Apparative muscle training has become established in both exercise therapy in the prevention and rehabilitation of injuries, as well as in top and grassroots sports to increase performance and well-being. It is known that with increased muscle power and improved neuromuscular control, the stabilization of increasingly stressed joints can be improved.
- exercise machines the function of which takes into account the mechanical properties of the respective joint and the musculature to be trained, makes sense.
- Today's training machines have motion axes that correspond to the so-called cardinal axes of the anatomy books, so starting from the upright person only in one of the following three directions: vertically, in the direction (horizontal) or transverse to the direction (horizontal)
- the US 4,650,183 A describes a training machine according to the preamble of claim 1, which is designed for measuring and / or training the pronation and Supinationsfaren of the ankle about a movement axis that corresponds to the anatomical / functional hinge axis of the ankle at least substantially.
- the present invention has for its object to provide a training machine for training the ankle, which allows a more optimal training.
- the above invention is solved by a training machine according to claim 1.
- Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
- the foot receptacle is height adjustable. This allows for optimal training.
- a basic idea of the present invention is not to align at least one movement axis of the exercise machine on one of the cardinal axes, but to adapt to at least one anatomically-functional joint axis.
- the present invention relates to the training of the foot or ankle, namely the complex of the ankle, hereafter called ankle for short.
- the upper and lower ankle act as a coupled system, such as a slanted hinge joint, to follow the pronation and supination movements of the foot.
- the proposed training machine preferably at least one movement axis is provided according to claim 4.
- the exercise machine is designed such that the movement axis is individually adaptable to the anatomy of the exerciser. For this purpose, the movement axis is adjusted accordingly.
- a training machine based on anatomically functional and biomechanical knowledge has great advantages over conventional exercise machines. Any muscle that binds two bones together can move or stabilize a joint together with its antagonist. The muscle controls the joint movement around the anatomical-functional joint axis. The consequence of this is that a training of this muscle with the aim of increasing performance as possible should take place in its functional level, which dictates the axis of the joint. Only in this way can the mechanical properties of the muscle and the biomechanics of the corresponding joint be taken into account during its training. With regard to the prophylaxis of sports injuries, the proposed training machine represents a significant step forward.
- the present invention not only benefits patients for the rehabilitation of injuries, but also athletes in general for prophylactic training of the muscles and joints.
- the invention can basically be used for all types of exercise machines, in particular for strength training machines.
- exercise machine is to be understood in a broad sense as embracing any type of exerciser.
- Fig. 1 shows a schematic representation of a proposed training machine 1 in the context of the present invention.
- the exercise machine 1 is designed to train the ankle 2 of a foot 3.
- the training machine 1 has at least one movement axis 4, which at least substantially corresponds to the anatomical or functional joint axis of a human joint-in this case the ankle 2 -and / or deviates from the coordinate axes mentioned at the outset.
- the movement axis 4 is in Fig. 1 indicated by dash-dotted lines.
- the plan view and the substantially horizontal section according to Fig. 2 shows the movement axis 4 also.
- the movement axis 4 in the training machine 1 runs in the illustrated embodiment preferably at least substantially at an angle ⁇ of about 42 ° +/- 9 ° to the sole 5 inclined, particularly preferably in the direction of upward, as in Fig. 1 indicated.
- the movement axis 4 is alternatively or in addition to the main plane H of the foot 3 in the direction of at least substantially ⁇ by the angle ⁇ of about 23 ° +/- 10 ° inclined inwards, the main plane H of the foot 3 vertically or perpendicular to the sole of the foot 5 and in running direction ( Fig. 2 ).
- the exercise machine 1 has a foot receptacle 6 for receiving the foot 3, in particular the sole of the foot 5.
- the foot receptacle 6 is in particular plate-like, rigid, sole-like and / or formed like a shoe.
- the foot receptacle 6 has a heel receiver 7 and a holder 8 for the forefoot region, in particular in the area of the toe ankle, for example a preferably adjustable band.
- the exercise machine 1 preferably has a hinge 9 which supports the foot receptacle 6 so as to be rotatable or pivotable about the movement axis 4, in particular on a frame G.
- the movement axis 4 is preferably defined by the hinge 9.
- the movement axis 4 preferably runs through the ankle joint 2.
- the exercise machine 1 preferably has suitable adjustment devices on.
- the heel holder 7 and / or holder 8 may be adjustable so that the foot 3 in the longitudinal direction (running direction) is displaceable or adjustable.
- the already mentioned inclination of the movement axis 4 can be adjustable, for example, by means of corresponding transverse joints between the joint 9 and the foot receptacle 6 or in another suitable manner.
- the exercise machine 1 preferably has a receptacle or holder 10 for the foot 3 associated lower leg 11.
- the receptacle 10 may, for example, a pad 12 and an associated band 13, such as a Velcro, or the like, to allow a secure fixation of the lower leg 11.
- the receptacle 10 is formed such that the lower leg 11 in the region of the knee 14 or immediately below it is fixable.
- the receptacle 10 is then adjustable, in particular in height or relative to the foot receptacle 6 or on the frame G.
- the respective movement about the movement axis 4 can take place against a particularly static, dynamic and / or adjustable force.
- the force acts in the return direction.
- a force only when moving - for example, in the manner of a frictional force - occur.
- the force can also vary in terms of distance or angle and / or vary depending on the direction of movement.
- the exercise machine 1 has a device 15 for generating a corresponding force, in particular a restoring force.
- the device 15 causes a provision of the foot 6 in a neutral, for example, at least substantially horizontal position.
- the device 15 in the illustration example, has a pivoting lever 16, which acts on the joint 9 or on the foot receptacle 6, with an associated spring 17.
- a pivoting lever 16 which acts on the joint 9 or on the foot receptacle 6, with an associated spring 17.
- the training machine 1 has in particular only one movement axis 4, however, it is also possible to superimpose several movement axes and / or to enable more complex movements.
- the proposed training machine 1 allows a particularly effective and anatomically correct training of the ankle 2.
- FIGS. 3 to 5 show a second embodiment of the proposed training machine 1.
- the second embodiment corresponds in function to at least substantially the first embodiment.
- the same or similar parts are provided with the same reference numerals, the previous versions and explanations apply correspondingly or in addition.
- FIG. 3 shows the exercise machine 1 according to the second embodiment without foot or leg.
- the heel holder or cap 7 is here preferably both forward and backward and right and left adjustable.
- the device 15 is designed differently in the second embodiment.
- an elastic element 18 is provided, which preferably engages in the region of the front foot on the foot receptacle 6 and in particular is mounted against the frame G.
- FIG. 4 shows the exercise machine 1 with recorded foot 3 and fixed lower leg eleventh
- the lower leg receptacle 10 and / or the foot receptacle 6 is height adjustable.
- FIG. 5 shows the exercise machine with recorded foot 3 from behind.
- FIG. 6 shows in a fragmentary schematic representation of the foot 3 in a neutral position of the ankle 2.
- FIG. 7 shows in one too FIG. 6 Corresponding representation of the pron elected, externally raised foot 3. The foot 3 is thus raised about the axis of movement 4 in the ankle 2 upwards.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trainingsmaschine, insbesondere zum Krafttraining, Koordinationstraining und/oder Ausdauertraining, vorzugsweise zum Training bzw. zur Stärkung der Skelettmuskulatur, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Apparatives Muskeltraining hat sich sowohl in der Bewegungstherapie hinsichtlich der Prävention und Rehabilitation von Verletzungen, wie auch im Spitzen- und Breitensport zur Steigerung der Leistung und des Wohlbefindens etabliert. Es ist bekannt, daß mit gesteigerter Muskelkraft und verbesserter neuromuskulärer Kontrolle die Stabilisation von vermehrt beanspruchten Gelenken verbessert werden kann. Um ein Muskeltraining zu optimieren, ist der Einsatz von Trainingsmaschinen, deren Funktion die mechanischen Eigenschaften des betreffenden Gelenks und der zu trainierenden Muskulatur berücksichtigt, sinnvoll. Heutige Trainingsmaschinen weisen Bewegungsachsen auf, die den sogenannten Kardinalachsen der Anatomiebücher entsprechen, also ausgehend vom aufrecht stehenden Menschen nur in eine der drei folgenden Richtungen verlaufen: vertikal, in die Laufrichtung (horizontal) oder quer zur Laufrichtung (horizontal)
- Die
US 4,650,183 A beschreibt eine Trainingsmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die zum Messen und/oder Trainieren der Pronations- und Supinationsbewegungen des Sprunggelenkes um eine Bewegungsachse ausgebildet ist, die der anatomisch/funktionellen Gelenkachse des Sprunggelenks zumindest im wesentlichen entspricht. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trainingsmaschine zum Training des Sprunggelenks anzugeben, die ein optimaleres Training ermöglicht.
- Die obige Erfindung wird durch eine Trainingsmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Vorschlagsgemäß ist die Fußaufnahme höhenverstellbar. Dies ermöglicht ein optimales Training.
- Eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, mindestens eine Bewegungsachse der Trainingsmaschine nicht auf eine der Kardinalachsen auszurichten, sondern an mindestens eine anatomisch-funktionelle Gelenkachse anzupassen.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Training des Fußes bzw. eines Fußgelenks, nämlich des Komplexes des Sprunggelenks, nachfolgend kurz Sprunggelenk genannt. Bei mechanischen Belastungen wirken das obere und untere Sprunggelenk als gekoppeltes System, wie ein schräges Scharniergelenk, um den Pronations- und Supinationsbewegungen des Fußes zu folgen. Bei der vorschlagsgemäßen Trainingsmaschine ist vorzugsweise mindestens eine Bewegungsachse gemäß Anspruch 4 vorgesehen.
- Ein weiterer Aspekt besteht darin, daß die Trainingsmaschine derart ausgebildet ist, daß die Bewegungsachse individuell an die Anatomie des Trainierenden anpaßbar ist. Hierzu ist die Bewegungsachse entsprechend einstellbar.
- Aus sportmedizinischer Perspektive besitzt eine Trainingsmaschine, die auf anatomisch funktionellen und biomechanischen Kenntnissen beruht, große Vorteile gegenüber herkömmlichen Trainingsmaschinen. Jeder Muskel, der zwei Knochen miteinander verbindet, kann ein Gelenk bewegen oder dieses zusammen mit seinem Antagonisten stabilisieren, Dabei kontrolliert der Muskel die Gelenkbewegung um die anatomisch-funktionelle Gelenkachse. Die Konsequenz daraus ist, daß ein Training dieses Muskels mit dem Ziel der Leistungssteigerung möglichst in seiner Funktionsebene, die ihm die Gelenkachse vorgibt, stattfinden sollte. Nur so können die mechanischen Eigenschaften des Muskels und die Biomechanik des entsprechenden Gelenks bei dessen Training berücksichtigt werden. Hinsichtlich der Prophylaxe von Sportverletzungen stellt die vorschlagsgemäße Trainingsmaschine also einen deutlichen Fortschritt dar.
- Des weiteren wird durch die Erfindung die Effizienz des Trainings wesentlich verbessert.
- Von der vorliegenden Erfindung können nicht nur Patienten zur Rehabilitation von Verletzungen, sondern generell auch Sportler zum prophylaktischen Training der Muskulatur und Gelenke, profitieren.
- Die Erfindung ist grundsätzlich für alle Arten von Trainingsmaschinen einsetzbar, insbesondere für Krafttrainingsmaschinen.
- Der Begriff "Trainingsmaschine" ist in einem weiten Sinn dahingehend zu verstehen, daß er jede Art von Trainingsgerät umfaßt.
- Weitere Vorteile, Aspekte, Eigenschaften und Merkmale der vorliegen Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer vorschlagsgemäßen Trai- ningsmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform;
- Fig. 2
- eine schematische Draufsicht der Trainingsmaschine gemäß
Fig. 1 ; - Fig. 3
- eine Vorderansicht einer vorschlagsgemäßen Trainingsmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- Fig. 4
- eine Vorderansicht der Trainingsmaschine gemäß
Fig. 3 mit einem Unterschenkel und Fuß eines Benutzers; - Fig. 5
- eine Rückansicht der Trainingsmaschine gemäß
Fig. 4 ; - Fig. 6
- eine schematische Darstellung des Fußes in einer neutralen Stel- lung; und
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung des Fußes bei angehobenem Sprung- gelenk.
-
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine vorschlagsgemäße Trainingsmaschine 1 im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Trainingsmaschine 1 ist zum Training des Sprunggelenks 2 eines Fußes 3 ausgebildet. - Die Trainingsmaschine 1 weist vorschlagsgemäß mindestens eine Bewegungsachse 4 auf, die der anatomischen bzw. funktionellen Gelenkachse eines menschlichen Gelenks - hier des Sprunggelenks 2 - zumindest im wesentlichen entspricht und/oder von den eingangs genannten Koordinatenachsen abweicht.
- Die Bewegungsachse 4 ist in
Fig. 1 strichpunktiert angedeutet. Die Draufsicht bzw. der im wesentlichen horizontale Schnitt gemäßFig. 2 zeigt die Bewegungsachse 4 ebenfalls. - Die Bewegungsachse 4 in der Trainingsmaschine 1 verläuft beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise zumindest im wesentlichen um den Winkel α von etwa 42° +/- 9° zur Fußsohle 5 geneigt, besonders bevorzugt in Laufrichtung nach oben, wie in
Fig. 1 angedeutet. - Die Bewegungsachse 4 ist alternativ oder zusätzlich zur Hauptebene H des Fußes 3 in Laufrichtung zumindest im wesentlichen um den Winkel β von etwa 23° +/-10° nach innen geneigt, wobei die Hauptebene H des Fußes 3 vertikal bzw, senkrecht zur Fußsohle 5 und in Laufrichtung verläuft (
Fig. 2 ). - Die Trainingsmaschine 1 weist eine Fußaufnahme 6 zur Aufnahme des Fußes 3, insbesondere der Fußsohle 5, auf. Die Fußaufnahme 6 ist insbesondere plattenartig, starr, sohlenartig und/oder schuhartig ausgebildet.
- Beim Darstellungsbeispiel weist die Fußaufnahme 6 eine Fersenaufnahme 7 und eine Halterung 8 für den Vorderfußbereich, insbesondere im Bereich der Zehenknöchel, beispielsweise ein vorzugsweise verstellbares Band, auf.
- Die Trainingsmaschine 1 weist vorzugsweise ein Gelenk 9 auf, das die Fußaufnahme 6 um die Bewegungsachse 4 drehbar bzw. schwenkbar, insbesondere an einem Gestell G, lagert. Die Bewegungsachse 4 ist vorzugsweise durch das Gelenk 9 festgelegt.
- Die Bewegungsachse 4 verläuft vorzugsweise durch das Sprunggelenk 2. Um dies anpassen zu können und/oder die Bewegungsachse 4 in ihrer Neigung zu verändern, weist die Trainingsmaschine 1 vorzugsweise geeignete Einstelleinrichtungen auf. Beispielsweise können die Fersenaufnahme 7 und/oder Halterung 8 derart verstellbar sein, daß der Fuß 3 in Längsrichtung (Laufrichtung) verschiebbar bzw. justierbar ist. Weiter kann die bereits genannte Neigung der Bewegungsachse 4 beispielsweise durch entsprechende Quergelenke zwischen dem Gelenk 9 und der Fußaufnahme 6 oder auf sonstige geeignete Weise einstellbar sein.
- Die Trainingsmaschine 1 weist vorzugsweise eine Aufnahme bzw. Halterung 10 für den dem Fuß 3 zugeordneten Unterschenkel 11 auf. Die Aufnahme 10 kann beispielsweise ein Polster 12 und ein zugeordnetes Band 13, beispielsweise ein Klettband, oder dergleichen aufweisen, um eine sichere Fixierung des Unterschenkels 11 zu ermöglichen. Besonders bevorzugt ist die Aufnahme 10 derart ausgebildet, daß der Unterschenkel 11 im Bereich des Knies 14 oder unmittelbar darunter fixierbar ist. Zur optimalen Anpaßbarkeit ist die Aufnahme 10 dann insbesondere in der Höhe bzw. relativ zur Fußaufnahme 6 bzw. am Gestell G verstellbar.
- Vorzugsweise kann die jeweilige Bewegung um die Bewegungsachse 4 gegen eine insbesondere statische, dynamische und/oder einstellbare Kraft erfolgen. Besonders bevorzugt wirkt die Kraft in Rückstellrichtung. Jedoch kann grundsätzlich auch eine Kraft nur bei Bewegung - beispielsweise in der Art einer Reibungskraft - auftreten. Des weiteren kann die Kraft auch weg- bzw. winkelabhängig variieren und/oder in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung variieren.
- Beim Darstellungsbeispiel weist die Trainingsmaschine 1 eine Einrichtung 15 zur Erzeugung einer entsprechenden Kraft, insbesondere einer Rückstellkraft, auf. Insbesondere bewirkt die Einrichtung 15 eine Rückstellung der Fußaufnahme 6 in eine neutrale, beispielsweise zumindest im wesentlichen horizontale Stellung.
- Die Einrichtung 15 weist beim Darstellungsbeispiel einen am Gelenk 9 bzw. an der Fußaufnahme 6 angreifenden Schwenkhebel 16 mit einer zugeordneten Feder 17 auf. Jedoch sind hier auch andere konstruktive Lösungen möglich.
- Beim Darstellungsbeispiel weist die Trainingsmaschine 1 insbesondere nur eine Bewegungsachse 4 auf, Jedoch ist es auch möglich, mehrere Bewegungsachsen zu überlagern und/oder komplexere Bewegungen zu ermöglichen.
- Die vorschlagsgemäße Trainingsmaschine 1 gestattet ein besonders effektives und anatomisch richtiges Trainieren des Sprunggelenks 2.
- Die
Figuren 3 bis 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorschlagsgemäßen Trainingsmaschine 1. Die zweite Ausführungsform entspricht in der Funktionsweise zumindest im wesentlichen der ersten Ausführungsform. Gleiche oder ähnliche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei die bisherigen Ausführungen und Erläuterungen entsprechend oder ergänzend gelten. -
Figur 3 zeigt die Trainingsmaschine 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ohne Fuß bzw. Bein. Die Fersenaufnahme bzw. Kappe 7 ist hier vorzugsweise sowohl nach vorne und hinten als auch rechts und links verstellbar. - Die Einrichtung 15 ist bei der zweiten Ausführungsform anders ausgebildet. Insbesondere ist ein elastisches Element 18 vorgesehen, das vorzugsweise im Bereich des vorderen Fußes an der Fußaufnahme 6 angreift und insbesondere am Gestell G widergelagert ist.
-
Figur 4 zeigt die Trainingsmaschine 1 mit aufgenommenen Fuß 3 und fixiertem Unterschenkel 11. - Bei der zweiten Ausführungsform ist die Unterschenkelaufnahme 10 und/oder die Fußaufnahme 6 höhenverstellbar.
-
Figur 5 zeigt die Trainingsmaschine mit aufgenommenen Fuß 3 von hinten. -
Figur 6 zeigt in einer ausschnittsweisen schematischen Darstellung den Fuß 3 in einer neutralen Stellung des Sprunggelenks 2.Figur 7 zeigt in einer zuFigur 6 korrespondierenden Darstellung den pronierten, außen angehobenen Fuß 3. Der Fuß 3 ist also um die Bewegungsachse 4 im Sprunggelenk 2 nach oben angehoben. - Einzelne Merkmale und Aspekte der Ausführungsform können auch beliebig miteinander kombiniert und/oder bei sonstigen Trainingsmaschinen eingesetzt werden.
Claims (11)
- Trainingsmaschine (1), insbesondere zum Krafttraining, Koordinierungstraining und/oder Konditionstraining, wobei die Trainingsmaschine (1) mindestens eine Bewegungsachse (4), die der anatomisch/funktionellen Gelenkachse eines menschlichen Gelenks, nämlich des Sprunggelenks (2), zumindest im wesentlichen entspricht, und eine Fußaufnahme (6) für einen Fuß (3), die um die Bewegungsachse (4) schwenkbar ist, aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fußaufnahme (6) höhenverstellbar ist. - Trainingsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsachse (4) einstellbar, insbesondere an den jeweiligen Benutzer anpaßbar ist.
- Trainingsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trainingsmaschine (1) zum Training der Skelettmuskulatur ausgebildet ist.
- Trainingsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsachse (4) der Trainingsmaschine (1) um 42° +/- 9° zur Fußsohle (5) und/oder um 23° +/- 10° zur Hauptebene (H) des Fußes (3) in Laufrichtung nach innen geneigt ist, wobei die Hauptebene (H) des Fußes (3) vertikal zur Fußsohle (5) und in Laufrichtung verläuft.
- Trainingsmaschine einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsachse (4) durch das Sprunggelenk (11) verläuft.
- Trainingsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Bewegungsachse (4) - insbesondere die Neigung zur Fußsohle (5) und/oder zur Hauptebene des Fußes (3) - einstellbar ist,
- Trainingsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußaufnahme (6) eine Fersenhalterung (7) und/oder Halterung (8) des Vorfußes aufweist.
- Trainingsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fersenaufnahme bzw. -kappe (7) nach vorne und hinten verstellbar ist.
- Trainingmaschine einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußaufuahme (6) zumindest im wesentlichen starr und/oder plattenartig und/oder fußsohlenartig und/oder schuhartig ausgebildet ist.
- Trainingsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trainingsmaschine (1) eine Halterung bzw. Befestigung (10) für einen Unterschenkel (11), insbesondere im Bereich des Knies (14) oder benachbart zu dem Knie (14), aufweist.
- Trainingsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegen, insbesondere Schwenken, um die Bewegungsachse (4) gegen eine statische, dynamische und/oder einstellbare Kraft, insbesondere Federkraft, Gewichtskraft oder hydraulische Kraft, erfolgt.
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2006
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