EP3701511B1 - Vorrichtung zur aufnahme von elektronischen baugruppen - Google Patents
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- EP3701511B1 EP3701511B1 EP18830132.9A EP18830132A EP3701511B1 EP 3701511 B1 EP3701511 B1 EP 3701511B1 EP 18830132 A EP18830132 A EP 18830132A EP 3701511 B1 EP3701511 B1 EP 3701511B1
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- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
- G08G1/095—Traffic lights
Definitions
- the invention relates to a device for accommodating electronic assemblies, comprising a housing with at least one opening that can be closed with a cover or a flap attached to the housing and a rotatably mounted holder arranged in the housing, the holder having at least two slots for at least one Has module and wherein for removing or inserting a module, the slots can be brought to cover by rotating the holder with the opening. Furthermore, the invention relates to a traffic light system containing such a device.
- Signaling systems are used in many areas, which display information, a warning or the like by means of one or more light signals, for example.
- a typical example of this is a traffic light system (light signal system).
- the area of application for such signaling systems is usually safety-related (avoidance of traffic-endangering signalling).
- the signaling system usually consists of several signaling chambers, which contain the corresponding illuminant, for example an LED, and its control and/or monitoring in the form of an (electronic) assembly.
- the signal chamber is basically a housing that has a holder for the lamp and the assembly inside. Older light sources with incandescent/halogen lamps usually do not require any control or monitoring assemblies in the signal chambers. In the event of a defect in the lamp and/or the assembly, the housing must be opened and the defective element replaced. The repair is therefore carried out by shutting down the entire system, which can lead to considerable interference with road traffic.
- WO2014/026118 A2 describes a signaling system for at least one LED.
- the signaling system includes a housing with a power supply compartment separated from the LED. This separate power supply compartment, containing the power supply for the LEDs, is accessed through a door. It is not necessary to replace the LED for maintenance work on the power supply.
- US5010336 refers to traffic signaling equipment where, in the event of a power failure, an auxiliary light is provided to disable the main light.
- the invention which is defined by a device according to claim 1 and by a signaling system according to claim 10, was therefore based on the object of providing a housing for accommodating modules in which redundant modules can be exchanged without switching off a system containing the housing and without impairment of road traffic is possible. In addition, it should be possible to replace assemblies easily and quickly.
- a device for accommodating electronic assemblies comprising a housing with at least one opening and a rotatably mounted holder arranged in the housing.
- the bracket has at least two slots for at least one assembly. To remove or insert (replace) a module, the slots can be aligned with the opening by rotating the bracket. The opening allows access to a slot without removing the case and exposing the bracket.
- the opening is preferably provided on one side of the housing so that a light signal that may be present is not covered during the exchange.
- the opening can be closed with a cover or a flap attached to the housing, in particular so that it is dustproof and/or watertight. Time-consuming dismantling of the housing is not required to replace a module. Rather, only the flap is to be opened and a slot to be brought into alignment with the opening by turning the holder, provided that a slot is not already in the desired position.
- the presence of at least two slots allows the arrangement of two redundant modules.
- a voltage and/or a current is switched to the assemblies and in the case of a traffic light system, the signal lights up (without voltage/current the signal is off/dark). If a defect occurs in one of the assemblies, it is not necessary to completely dismantle the housing.
- the exchange can take place with particular advantage during normal operation of a system comprising the device.
- the holder has three or four, in particular three, slots, with each slot preferably being provided for precisely one module.
- a bus for example (e.g. CAN bus, in contrast to single-wire control)
- there is a permanent voltage and a command to switch on/off must be sent.
- the traffic signal system would have to switch itself off, despite the redundancy.
- three redundant modules and one error however, a "two out of three" majority decision can be made.
- a fourth slot can be provided in particular for a non-redundant module that performs an additional function.
- the electronic assembly is in particular an LED assembly.
- modules that record the traffic e.g. pedestrian request buttons, detectors
- modules that provide additional information e.g. feedback to pedestrians, variable message signs.
- assemblies for controlling/monitoring tactile or acoustic signals for the visually impaired can be provided.
- the housing can also include illuminants and/or illuminant amplifiers.
- the holder and/or the housing includes latching means for locking the holder.
- the latching means preferably ensure that the holder ensures the correct position of the assemblies during operation.
- the bracket can also be fixed for access via the opening. A further rotation of the holder can then only take place against resistance, for example, or by manually releasing one of the locking means. The correct position and the replacement of the assemblies are made easier in this way.
- a plate or disc made of metal, in particular of copper or aluminum, is arranged on the bottom of the housing.
- Such a plate or disc can be provided in particular when the housing is formed from a plastic in order to spread and dissipate power losses.
- the holder is preferably provided with two specially shaped, elastic parts for fixing the holder in the z-axis for each slot.
- These hold-down devices can press the assemblies onto the bottom of the housing or the circular blank. This makes it possible, for example, to compensate for manufacturing tolerances, see above that the assembly can be prevented from wobbling. Furthermore, light can emerge (eg when using LED assemblies) in the intended direction without any deviations. Furthermore, the hold-down device can improve contact with the blank and thus heat dissipation.
- the housing comprises at least one fastener on an outside, with which it can be attached to a support element.
- the support element can then be fastened, for example, to a mast and/or a wall or the like.
- the fastening means can be, for example, a bore in the housing through which a screw can be guided.
- it is preferably a projection on the outside of the housing, the shape of which can be adapted in particular to the type of support element. The projection can be made in one piece with the housing.
- the housing is preferably formed from a UV-stable and weatherproof plastic, for example PVC (polyvinyl chloride), PE (polyethylene), PP (polypropylene) or PET (polyethylene terephthalate).
- the holder is also preferably made of such a plastic.
- the housing and/or the holder can be produced by injection molding.
- the fastening means can also be produced by injection molding.
- the housing and the fastening means form an injection molded part. Manufacturing the housing and/or holder by means of 3D printing is also conceivable.
- the device is preferably a signal chamber of a traffic signal system, in particular a traffic signal system.
- a further aspect of the invention relates to a signaling system, in particular a light signaling system, comprising at least one of the devices described above.
- they are signal chambers that form a motor vehicle signal generator (three devices) or a pedestrian signal generator (two devices).
- the device 1 shown is a signal chamber of a traffic signal system.
- the device 1 comprises a substantially cylindrical housing 2 made of a weatherproof plastic material and produced by means of injection moulding.
- the housing has an opening 3 on the side, which can be closed with a removable cover 4 .
- a round aluminum disc 6 is attached to an inside 5 of the housing 2 (housing base) in order to dissipate any heat that may be produced.
- a holder 7 Arranged inside the housing 2 is a holder 7 that can be rotated about its axis (z-axis) and has four slots 8 for one electronic assembly 9 each, with only two of the slots 8 being visible.
- the holder 7 is made of the same material as the housing 2 and is also made by injection molding.
- the mount 7 has a hollow frusto-conical portion 11 which minimizes reflection of incident light.
- the assembly 9 is an LED assembly provided with LEDs 10 aligned in the direction of the section 11 .
- the holder 7 is provided with an attachable eccentric ring 12, which fixes the holder 7 in the housing 2 in two directions (x and y axis) and at the same time enables the optical axis to be shifted.
- In the holder 7 there are specially shaped, elastic hold-down devices 13 for fixing in the z-axis.
- a Fresnel lens and a diffuser (neither shown) form the front end of the housing (light outlet).
- the cover 4 To replace one of the assemblies 9, the cover 4 simply has to be opened and the holder turned by hand in such a way that the slot 8, which contains the assembly 9 to be replaced, is accessible through the opening 3. If the modules 9 in the slots are redundant modules, it is not necessary to switch off the system comprising the signal chamber 1.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme von elektronischen Baugruppen, umfassend ein Gehäuse mit zumindest einer mit einem Deckel oder einer an dem Gehäuse angebrachten Klappe verschließbaren Öffnung und einer in dem Gehäuse angeordneten, drehbar gelagerten Halterung, wobei die Halterung mindestens zwei Steckplätze für jeweils mindestens eine Baugruppe aufweist und wobei zum Entnehmen oder Einfügen einer Baugruppe die Steckplätze durch Drehen der Halterung mit der Öffnung zur Deckung bringbar sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Lichtsignalanlage, enthaltend eine solche Vorrichtung.
- In vielen Bereichen werden Signalsysteme verwendet, die beispielsweise Informationen, eine Warnung oder dergleichen durch ein oder mehrere Leuchtsignale anzeigen. Ein typisches Beispiel hierfür ist eine Lichtsignalanlage (Lichtzeichenanlage). Der Einsatzbereich für derartige Signalsysteme ist üblicherweise sicherheitsrelevant (Vermeidung verkehrsgefährdender Signalisierung).
- Das Signalsystem besteht üblicherweise aus mehreren Signalkammern, welche das entsprechende Leuchtmittel, beispielsweise eine LED und dessen Ansteuerung und/oder Überwachung in Form einer (elektronischen) Baugruppe enthält. Bei der Signalkammer handelt es sich grundsätzlich um ein Gehäuse, das in seinem Inneren eine Halterung für das Leuchtmittel und die Baugruppe aufweist. Ältere Leuchtmittel mit Glüh-/Halogenlampen benötigen in der Regel keine Ansteuer- oder Überwachungsbaugruppen in den Signalkammern. Bei einem Defekt des Leuchtmittels und/oder der Baugruppe muss das Gehäuse geöffnet und das defekte Element ausgetauscht werden. Die Instandsetzung erfolgt also unter Abschaltung des gesamten Systems, was zu erheblichen Eingriffen in den Straßenverkehr führen kann. Insbesondere bei einem Signalsystem mit höchstem Verfügbarkeitsanspruch ist es wünschenswert, die Instandsetzung ohne Abschaltung des Systems zu bewerkstelligen oder die Instandsetzungszeit möglichst gering zu halten.
WO2014/026118 A2 beschreibt eine Signalanlage für mindestens eine LED. Die Signalanlage umfasst ein Gehäuse mit einem von der LED abgetrennten Stromversorgungsfach. Durch eine Tür kann auf dieses, die Stromversorgung für die LED enthaltende, separate Stromversorgungsfach zugegriffen werden. Für Wartungsarbeiten an der Stromversorgung ist es nicht erforderlich, die LED auszutauschen.US5010336 bezieht sich auf Verkehrssignaleinrichtungen, bei denen bei einem Stromausfall ein Hilfslicht bereitgestellt wird, das das Hauptlicht außer Betrieb setzt. - In diesem Zusammenhang ist es bekannt, Signalsysteme mit redundanten Signalen auszustatten. Bei einem Fehler, der als nicht verkehrsgefährdend eingestuft ist (beispielsweise ein Ausfall der Freigabe- oder Achtungssignale einer Lichtsignalanlage), kann die Lichtsignalanlage unter Umständen weiter den Verkehr steuern. Die Instandsetzung erfolgt aber in der Regel ebenfalls bei ausgeschalteter Anlage. Auch wenn keine Abschaltung der Anlage erfolgen muss, ist der Austausch eines redundanten Signals üblicherweise mit einer zumindest teilweisen Verdeckung des Lichtsignals verbunden (durch die erforderliche Öffnung des gesamten Gehäuses), woraus eine Beeinträchtigung des Straßenverkehrs resultiert.
- Der Erfindung,die durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und durch ein Signalanlage nach Anspruch 10 definiert ist, lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse zur Aufnahme von Baugruppen bereitzustellen, bei dem der Austausch redundanter Baugruppen ohne Abschaltung einer das Gehäuse enthaltenden Anlage und ohne Beeinträchtigung des Straßenverkehrs möglich ist. Darüber hinaus sollte der Austausch von Baugruppen einfach und schnell erfolgen können.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Aufnahme von elektronischen Baugruppen, umfassend ein Gehäuse mit zumindest einer Öffnung und einer in dem Gehäuse angeordneten, drehbar gelagerten Halterung. Die Halterung weist mindestens zwei Steckplätze für jeweils mindestens eine Baugruppe auf. Zum Entnehmen oder Einfügen (Austausch) einer Baugruppe können die Steckplätze durch Drehen der Halterung mit der Öffnung zur Deckung gebracht werden. Durch die Öffnung kann auf diese Weise auf einen Steckplatz zugegriffen werden, ohne dabei das Gehäuse zu entfernen und die Halterung freizulegen.
- Die Öffnung ist vorzugsweise an einer Seite des Gehäuses angebracht, so dass ein gegebenenfalls vorhandenes Lichtsignal während dem Austausch nicht verdeckt wird.
- Die Öffnung ist mit einem Deckel oder einer an dem Gehäuse angebrachten Klappe verschließbar, insbesondere staub- und/oder wasserdicht verschließbar. Für den Austausch einer Baugruppe ist eine zeitaufwändige Demontage des Gehäuses nicht erforderlich. Vielmehr ist lediglich die Klappe zu öffnen und durch Drehen der Halterung ein Steckplatz mit der Öffnung zur Deckung zu bringen, sofern sich nicht bereits ein Steckplatz in der gewünschten Position befindet.
- Das Vorhandensein von zumindest zwei Steckplätzen ermöglicht die Anordnung von zwei redundanten Baugruppen. Bei einer Einzelader-Ansteuerung der Baugruppen werden eine Spannung und/oder ein Strom zu den Baugruppen geschaltet und im Falle einer Lichtsignalanlage leuchtet das Signal (ohne Spannung/Strom ist das Signal aus/dunkel). Tritt ein Defekt bei einer der Baugruppen auf, ist eine komplette Demontage des Gehäuses nicht erforderlich. Der Austausch kann mit besonderem Vorteil während des Normalbetriebs einer die Vorrichtung umfassenden Anlage erfolgen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Halterung drei oder vier, insbesondere drei, Steckplätze auf, wobei vorzugsweise jeder Einschub für genau eine Baugruppe vorgesehen ist. Wenn die Ansteuerung der Baugruppen beispielsweise über einen Bus erfolgt (zum Bespiel CAN-Bus, im Gegensatz zur Einzelader-Ansteuerung), liegt eine Dauerspannung an und es muss ein Befehl zum Ein-/Ausschalten gesendet werden. Bei nur zwei redundanten Baugruppen und einem Fehler in der Befehlserkennung einer Baugruppe, kann nicht entschieden werden, welche Baugruppe fehlerhaft und welche korrekt arbeitet. Als Folge müsste die Lichtsignalanlage sich, trotz Redundanz, ausschalten. Bei drei redundanten Baugruppen und einem Fehler, kann jedoch eine "zwei aus drei"-Mehrheitsentscheidung getroffen werden.
- Ein vierter Steckplatz kann insbesondere für eine nicht redundante Baugruppe vorgesehen sein, die eine Zusatzfunktion ausübt.
- Bei der elektronischen Baugruppe handelt es sich insbesondere um eine LED-Baugruppe. Darüber hinaus kann es sich um Baugruppen handeln, die den Verkehr erfassen (z.B. Anforderungstaster von Fußgängern, Detektoren) oder um Baugruppen, die zusätzliche Information bereitstellen (z.B. Rückmeldung an Fußgänger, Wechselverkehrszeichen). Weiterhin können Baugruppen zur Ansteuerung/Überwachung von taktilen oder akustischen Signalen für Sehbehinderte vorgesehen sein.
- Das Gehäuse kann ferner Leuchtmittel und/oder Leuchtmittelverstärker umfassen.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Halterung und/oder das Gehäuse Rastmittel zur Arretierung der Halterung. Die Rastmittel bewirken vorzugsweise, dass die Halterung die korrekte Lage der Baugruppen im Betrieb gewährleistet. Während des Austauschs kann die Halterung für den Zugang über die Öffnung ebenfalls fixiert sein. Eine weitere Drehung der Halterung kann dann beispielsweise nur gegen einen Widerstand erfolgen oder durch manuelles Lösen eines der Rastmittel. Die korrekte Lage und der Austausch der Baugruppen werden auf diese Weise erleichtert.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist auf dem Boden des Gehäuses eine Platte oder Scheibe (Ronde) aus Metall, insbesondere aus Kupfer oder Aluminium, angeordnet. Eine solche Platte oder Scheibe kann insbesondere dann vorgesehen sein, wenn das Gehäuse aus einem Kunststoff geformt ist, um Verlustleistungen zu spreizen und abzuführen.
- Vorzugsweise ist die Halterung pro Steckplatz mit zwei speziell geformten, elastischen Teilen zur Fixierung der Halterung in der z-Achse versehen. Diese Niederhalter können die Baugruppen auf den Boden des Gehäuses oder die Ronde drücken. Dadurch lassen sich beispielsweise Fertigungstoleranzen ausgleichen, so dass ein Wackeln der Baugruppe verhindert werden kann. Ferner kann ein Lichtaustritt (z.B. bei Verwendung von LED-Baugruppen) in der vorgesehen Richtung ohne Abweichungen erfolgen. Ferner kann durch den Niederhalter der Kontakt zur Ronde und damit die Wärmeableitung verbessert werden.
- Ferner kann es bevorzugt sein, dass das Gehäuse an einer Außenseite wenigstens ein Befestigungsmittel umfasst, mit dem es an einem Tragelement angebracht werden kann. Das Tragelement kann dann beispielsweise an einem Mast und/oder einer Wand oder dergleichen befestigt werden. Bei dem Befestigungsmittel kann es sich im einfachsten Fall beispielsweise um eine Bohrung im Gehäuse handeln, durch welche eine Schraube geführt werden kann. Vorzugsweise handelt es sich allerdings um einen Vorsprung an der Außenseite des Gehäuses, dessen Form insbesondere an die Art des Tragelements angepasst sein kann. Der Vorsprung kann einteilig mit dem Gehäuse ausgeführt sein.
- Vorzugsweise ist das Gehäuse aus einem UV-stabilen und wetterfesten Kunststoff geformt, beispielsweise aus PVC (Polyvinylchlorid), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen) oder PET (Polyethylenterephthalat). Auch die Halterung besteht bevorzugt aus einem derartigen Kunststoff. Besonders bevorzugt ist/sind das Gehäuse und/oder die Halterung durch Spritzgussverfahren herstellbar. Ferner ist es bevorzugt, wenn auch das Befestigungsmittel durch Spritzguss herstellbar ist. Insbesondere bilden das Gehäuse und das Befestigungsmittel ein Spritzgussteil. Eine Herstellung von Gehäuse und/oder Halterung mittels 3D-Druck ist ebenfalls denkbar.
- Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorrichtung um eine Signalkammer einer Lichtsignalanlage, insbesondere Verkehrssignalanlage.
- Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Signalanlage, insbesondere Lichtsignalanlage, umfassend zumindest eine der vorstehend beschriebenen Vorrichtung. Vorzugsweise handelt es sich um Signalkammern, die einen Kraftfahrzeug-Signalgeber (drei Vorrichtungen) oder einen Fußgänger-Signalgeber (zwei Vorrichtungen) bilden.
-
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer Explosionsdarstellung. Bei gezeigter Vorrichtung 1 handelt es sich um eine Signalkammer einer Lichtsignalanlage. Die Vorrichtung 1 umfasst ein mittels Spritzguss hergestelltes im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 2 aus einem wetterfesten Kunststoff. Das Gehäuse weist seitlich eine Öffnung 3 auf, die mit einem abnehmbaren Deckel 4 verschlossen werden kann. Auf einer Innenseite 5 des Gehäuses 2 (Gehäuseboden) ist eine runde Aluminiumscheibe 6 angebracht, um gegebenenfalls entstehende Wärme abzuführen. Im Inneren des Gehäuses 2 ist eine um ihre Achse (z-Achse) drehbare Halterung 7 angeordnet, die vier Steckplätze 8 für jeweils eine elektronische Baugruppe 9 aufweist, wobei nur zwei der Steckplätze 8 sichtbar sind. Die Halterung 7 besteht aus demselben Material wie das Gehäuse 2 und ist ebenfalls mittels Spritzguss hergestellt. Die Halterung 7 weist einen hohlen Kegelstumpf-Abschnitt 11 auf, welcher die Reflexion einfallenden Lichts minimiert. Bei der Baugruppe 9 handelt es sich um eine LED-Baugruppe, die mit in Richtung des Abschnitts 11 ausgerichteten LEDs 10 versehen ist. Die Halterung 7 ist mit einem aufsteckbaren Exzenter-Ring 12 versehen, der die Halterung 7 im Gehäuse 2 in zwei Richtungen fixiert (x- und y-Achse) und gleichzeitig eine Verschiebung der optischen Achse ermöglicht. In der Halterung 7 sind für die Fixierung in der z-Achse speziell geformte, elastische Niederhalter 13 vorhanden. Den vorderen Abschluss des Gehäuses (Lichtaustritt) bilden eine Fresnel-Linse und eine Streuscheibe (beide nicht dargestellt). - Zum Austausch einer der Baugruppen 9 ist lediglich der Deckel 4 zu öffnen und die Halterung händisch so zu drehen, dass der Steckplatz 8, der die zu tauschende Baugruppe 9 enthält, durch die Öffnung 3 zugänglich ist. Handelt es sich bei den Baugruppen 9 in den Steckplätzen um redundante Baugruppen, ist ein Abschalten der die Signalkammer 1 umfassende Anlage nicht erforderlich.
Claims (11)
- Vorrichtung (1) zur Aufnahme von elektronischen Baugruppen, umfassend ein Gehäuse (2) mit zumindest einer mit einem Deckel (4) oder einer an dem Gehäuse (2) angebrachten Klappe verschließbaren Öffnung (3) und einer in dem Gehäuse (2) angeordneten Halterung (7), wobei die Halterung (7) mindestens zwei Steckplätze (8) für jeweils mindestens eine Baugruppe (9) aufweist, und wobei die Halterung drehbar gelagert ist und zum Entnehmen oder Einfügen einer Baugruppe (9) die Steckplätze (8) durch Drehen der Halterung (7) mit der Öffnung (3) zur Deckung bringbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Halterung (7) drei oder vier Steckplätze (8) aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steckplatz (8) für eine Baugruppe (9) vorgesehen ist.
- Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Halterung (7) und/oder das Gehäuse (2) Rastmittel zur Arretierung der Halterung (7) umfasst.
- Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Boden des Gehäuses (2) eine Platte oder Scheibe (6) aus Metall, insbesondere aus Kupfer oder Aluminium, eingelassen ist.
- Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Halterung (7) Niederhalter zur Fixierung von Baugruppen und Halterung umfasst.
- Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) an einer Außenseite ein Befestigungsmittel umfasst, mit dem es an einem Tragelement oder direkt an einem Mast, Baum und/oder Wand, anbringbar ist.
- Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der elektronischen Baugruppe (9) um eine LED-Baugruppe (10) handelt.
- Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Vorrichtung um eine Signalkammer einer Lichtsignalanlage handelt.
- Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse Leuchtmittel und/oder Leuchtmittelverstärker umfasst.
- Signalanlage, umfassend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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