ES2393495A1 - Aparato de cocina que comprende al menos un calefactor radiante adaptado a una encimera de cocción principalmente vitrocerámica, y método de funcionamiento de dicho aparato de cocina. - Google Patents

Aparato de cocina que comprende al menos un calefactor radiante adaptado a una encimera de cocción principalmente vitrocerámica, y método de funcionamiento de dicho aparato de cocina. Download PDF

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    • H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
    • H05B6/1218—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with arrangements using lights for heating zone state indication

Abstract

Aparato de cocina y método de funcionamiento de dicho aparato de cocina que comprende una encimera de cocción (15), y al menos un calefactor radiante (10), dispuesto bajo la encimera de cocción (15), comprendiendo dicho calefactor radiante (2) al menos una resistencia (2) adaptada para liberar durante el funcionamiento de dicho calefactor radiante (10) una potencia de consigna determinada, pudiéndose desconectar dicho calefactor radiante (2) durante dicho funcionamiento durante al menos un tiempo de desconexión. El aparato de cocina comprende unos medios de seguridad (11) dispuestos conectados a la resistencia (2), adaptados para mantener dicha resistencia (2) eléctricamente alimentada durante al menos una parte del tiempo de desconexión, siendo la potencia liberada por dicha resistencia (2), en dicho caso, inferior a la potencia de consigna establecida.

Description

Aparato de cocina que comprende al menos un calefactor radiante adaptado a una encimera de cocción principalmente vitrocerámica, y método de funcionamiento de dicho aparato de cocina
5
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se refiere a un aparato de cocina que comprende al menos un calefactor radiante adaptado a una encimera de cocción en particular vitrocerámica y a un método de funcionamiento de dicho aparato de cocina.
ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA
1 O 15
En el estado de la técnica son conocidos calefactores radiantes adaptados a encimeras de cocción vitrocerámicas que comprenden una base aislante en donde se dispone insertada al menos una resistencia eléctrica, y un dispositivo !imitador de temperatura que incluye un sensor que se dispone sobre dicha resistencia eléctrica, siendo activado el dispositivo !imitador cuando el sensor detecta en el interior de dicho calefactor radiante una temperatura límite prefijada, de modo que el calefactor radiante es desactivado hasta que el sensor del dispositivo !imitador de temperatura detecte en el interior del calefactor radiante una temperatura inferior a la temperatura de rearme del interruptor automático, momento a partir del cual el calefactor radiante vuelve a ser alimentado para proporcionar la potencia deseada.
20 25 30
Uno de los problemas asociados a este tipo de calefactores radiantes es que al activarse el dispositivo !imitador de temperatura, dicho calefactor radiante se apaga, proporcionando al usuario una sensación de funcionamiento defectuoso, al encenderse y apagarse cíclicamente comandado bajo un control de tipo ON/OFF para la obtención de la potencia deseada, y por otro lado, una falsa imagen de que dicho calefactor radiante está frío. Para solucionar este último problema, algunos calefactores radiantes, como el descrito en US 7,268,324 B2 incluyen unos medios de monitorización electrónicos que incluyen un interruptor, estando adaptados para activar un dispositivo luminoso a través de dicho interruptor. El dispositivo luminoso se mantiene activado durante un tiempo después de que el calefactor radiante haya sido desconectado, de modo que la temperatura de la encimera vitrocerámica disminuye hasta una temperatura en la cual el usuario puede tocarla sin peligro a
quemarse.
En US 6,057,529, el calefactor radiante comprende un dispositivo !imitador de temperatura que incluye una varilla o tubo dilatable a modo de elemento sensor, y un dispositivo interruptor que incluye cinco terminales de contacto con la varilla o tubo dilatable. Inicialmente, la varilla conecta el primer y el segundo terminal, y el tercer y cuarto terminales entre sí respectivamente de modo que al conectarse el calefactor radiante se ilumina un dispositivo luminoso para indicar que dicho calefactor radiante está encendido. Cuando el dispositivo !imitador de temperatura se activa, la varilla al expandirse desconecta el tercer y cuarto terminales entre sí, conectándose el cuarto y el quinto terminal entre sí. La conexión entre el cuarto y quinto terminal se mantiene durante los ciclos de conexión/desconexión del dispositivo !imitador de temperatura, desconectándose cuando la varilla se contrae al bajar la temperatura medida hasta una temperatura que no representa peligro para el usuario.
EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la presente invención es el de proporcionar un aparato de cocina que comprende un calefactor radiante adaptado a una encimera de cocción principalmente vitrocerámica y un método de funcionamiento de dicho aparato de cocina según las reivindicaciones.
El aparato de cocina comprende una encimera de cocción, al menos un calefactor radiante dispuesto bajo la encimera de cocción, que comprende al menos una resistencia adaptada para liberar, durante el funcionamiento de dicho calefactor radiante, una potencia de consigna determinada, pudiéndose desconectarse dicho calefactor radiante, durante dicho funcionamiento, durante al menos un tiempo de desconexión.
El aparato de cocina comprende unos medios de seguridad dispuestos conectados a la resistencia, adaptados para mantener dicha resistencia eléctricamente alimentada durante al menos una parte del tiempo de desconexión, siendo la potencia liberada por dicha resistencia, en dicho caso inferior a la potencia de consigna establecida.

Así pues, el calefactor radiante, durante su funcionamiento, libera una potencia de consigna establecida, mientras que durante al menos una parte del tiempo de desconexión que se produce durante dicho funcionamiento, la resistencia es
5 1 O
alimentada a través de los medios de seguridad, liberando una potencia inferior a la de consigna. De este modo, el calefactor radiante disminuye su nivel de luminosidad pero no se apaga totalmente, indicando al usuario que dicho calefactor radiante está caliente y por otra parte, al emitir luz dicho calefactor radiante de modo continuo, el usuario no tiene la sensación de que dicho calefactor radiante funciona de modo defectuoso. Además, permite una mayor homogeneidad de temperatura en el calefactor radiante. Por último, facilita también la integración del calefactor en sistemas de redes inteligentes ya que permite la elección por parte de los suministradores en momentos puntuales, de suministrar niveles de potencia inferiores a los nominales.
Esta y otras características y ventajas de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
15
La FIG. 1 muestra una vista en planta de un aparato de cocina que comprende un calefactor radiante según la invención.
La FIG. 2 muestra una sección transversal del aparato de cocina de la FIG. 1 según la línea de corte 11-11.
La FIG. 3 muestra un esquema eléctrico de las conexiones de una primera realización del aparato de cocina mostrado en la FIG.1.
20
La FIG. 4 muestra un esquema eléctrico de las conexiones realización del aparato de cocina mostrado en la FIG.1. de una segunda
La FIG. 5 muestra un esquema eléctrico de las conexiones realización del aparato de cocina mostrado en la FIG.1.
de una tercera
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
25
En las figuras 1 y 2 se muestra una realización de un aparato de cocina 1 según la invención que comprende una encimera de cocción 15, en particular vitrocerámica, al menos un calefactor radiante 1 O, dispuesto bajo la encimera de cocción 15, y un dispositivo de control 18. El calefactor radiante 1 O, mostrado en detalle en la figura 2, comprende una cubierta 3 metálica con la forma de un recipiente circular con una
pared 3b sustancialmente vertical de una altura determinada, una base aislante 4
sustancialmente cilíndrica hecha de un material aislante térmico y eléctrico
dispuesta alojada en el interior de la cubierta 3, apoyada en un fondo 3c de dicha
cubierta 3, y una resistencia 2 insertada en la base aislante 4.
5
El calefactor radiante 1 O comprende además un aro aislante 5, sustancialmente
apoyado sobre la base aislante 4 y que contacta con la superficie interior de la
encimera de cocción 15, y un dispositivo !imitador de temperatura 6 conectado a la
resistencia 2 y al dispositivo de control 18 del aparato de cocina 1. En otros
ejemplos de realización no representados, el aro aislante 5 y la base aislante 4
1 O
pueden conformar una única pieza.
El dispositivo !imitador de temperatura 6 comprende un elemento sensor 7 por
ejemplo, de tipo varilla o tubo dilatable, que atraviesa el aro aislante 5 y se extiende
diametralmente sobre toda la base aislante 4 por encima de la resistencia 2, un
soporte 9 aislante que se fija al exterior de la pared 3b de la cubierta 3 por medios
15
de fijación conocidos, y unos medios de desconexión 8 dispuestos alojados en el
interior del soporte 9 y conectados al elemento sensor 7. Dicho elemento sensor 7
se dispone entre la resistencia 2 y la encimera de cocción 15, pudiendo estar en
contacto con dicha encimera de cocción 15. Los medios de desconexión 8
comprenden un interruptor automático, representado esquemáticamente en la figura
20
1, que incluye unos terminales 8a,8b respectivos dispuestos en el interior del
soporte 9, sobresaliendo exteriormente con respecto a dicho soporte 9.
Cada calefactor radiante 1 O tiene establecido una temperatura máxima que no
puede superar durante su funcionamiento para evitar daños potenciales en la
encimera de cocción 15, y además para alargar su vida útil, siendo el objetivo del
25
dispositivo !imitador de temperatura 6 limitar la temperatura máxima o límite
alcanzable por dicho calefactor radiante 1 O cuando lleva un tiempo en
funcionamiento. Además, el dispositivo !imitador de temperatura 6 tiene establecido
una temperatura de rearme, siendo la temperatura de rearme una temperatura
previamente establecida que permite el rearme de los medios de desconexión 8, a
30
partir de la cual dicho dispositivo !imitador de temperatura 6 se desactiva.
El aparato de cocina 1 comprende unos medios de entrada de datos 17, que
alimentan el dispositivo de control 18, a través de los cuales el usuario enciende o
apaga dicho calefactor radiante 1 O e introduce nivel de potencia correspondiente a
una potencia de consigna a la que debe trabajar dicho calefactor radiante 1 O. El dispositivo de control 18 controla la potencia que debe liberar la resistencia 2 para trabajar a dicha potencia de consigna previamente establecida por el usuario, en función de un ciclo ON/OFF previamente establecido para cada nivel de potencia seleccionado.
El calefactor radiante 1 O se desconecta, durante su funcionamiento a la potencia de consigna, durante al menos un tiempo de desconexión. Por un lado, dicho calefactor radiante 1 O se desconecta cuando se activa el dispositivo !imitador de temperatura 6 al alcanzarse en el calefactor radiante 1 O la temperatura límite, siendo el tiempo de desconexión, en dicho caso, el tiempo desde que dicho dispositivo !imitador de temperatura 6 se activa al detectarse la temperatura límite hasta que se desactiva al disminuir la temperatura en el calefactor radiante 1 O hasta al menos la temperatura de rearme. Por otro lado, el calefactor radiante 1 O también se desconecta cíclicamente al ser desconectado un interruptor 19, durante los ciclos OFF o de apagado, por el dispositivo de control 18, siendo el tiempo de desconexión del calefactor radiante 1O, en dicho caso, el tiempo de desconexión del ciclo. El interruptor 19 se dispone conectado al dispositivo de control 18 y al dispositivo !imitador de temperatura 6, comandado por dicho dispositivo de control 18.
Por otro lado, el aparato de cocina 1 comprende unos medios de seguridad 11 dispuestos conectados a la resistencia 2, adaptados para mantener dicha resistencia 2 eléctricamente alimentada durante al menos una parte del tiempo de desconexión del calefactor radiante 1O, siendo la potencia liberada por dicha resistencia 2, en dicho caso, inferior a la potencia de consigna correspondiente al nivel de potencia establecido.

En la figura 3, se muestra esquemáticamente las conexiones eléctricas de una primera realización del aparato de cocina 1. Los medios de seguridad 11 comprenden un diodo de potencia 12, que se dispone conectado al interruptor 19, en paralelo al dispositivo !imitador de temperatura 6, en particular dicho diodo de potencia 12 se dispone conectado a los terminales 8a,8b respectivos de los medios de desconexión 8 del dispositivo !imitador de temperatura 6. El diodo de potencia 12 puede disponerse integrado en el dispositivo !imitador de temperatura 6, conectado a los medios de desconexión 8, tal y como se muestra en la figura 1. De este modo se obtiene un calefactor radiante 1 O seguro y compacto dado que integra en el propio calefactor radiante 1 O los medios de seguridad.
De modo general, inicialmente el usuario acciona los medios de entrada de datos
17, encendiendo el calefactor radiante 10 correspondiente e indicando el nivel de
potencia correspondiente a la potencia de consigna a la que debe trabajar o liberar
dicho calefactor radiante 1 O, de modo que el dispositivo de control 18 del calefactor
5
radiante 1 O adecua la alimentación de la resistencia 2, en función del ciclo ON/OFF
previamente establecido, para alcanzar dicha potencia de consigna. Después de un
tiempo en funcionamiento, el calor generado por la resistencia 2 eleva la
temperatura en el interior del calefactor radiante 1O, activándose el dispositivo
!imitador de temperatura 6 en el caso de que el elemento sensor 7 haya detectado la
1 O
temperatura máxima prefijada. En ese momento, el calefactor radiante 1 O no se
apaga totalmente sino que baja el nivel de luminosidad, dado que entran en
funcionamiento los medios de seguridad 11. La potencia liberada por la resistencia
2, cuando el dispositivo !imitador de temperatura 6 está desactivado, genera en el
interior del calefactor radiante 1 O una temperatura inferior a la temperatura de
15
rearme del dispositivo !imitador de temperatura 6, permitiendo el enfriamiento del
calefactor radiante 1 O desde la temperatura límite hasta como mínimo la
temperatura de rearme.
Los medios de seguridad 11 están adaptados para que la resistencia 2 libere,
durante el tiempo de desconexión del dispositivo !imitador de temperatura 6, una
20
potencia de, aproximadamente, el 50% de la potencia de consigna establecida. Una
vez que el elemento sensor 7 detecta la temperatura de rearme, los medios de
conexión 8 se rearman, siendo alimentada la resistencia 2 con la energía necesaria
para alcanzar la potencia de consigna correspondiente al nivel de potencia
inicialmente establecido por el usuario.
25
Por otro lado, en la figura 4 se muestra un esquema de las conexiones eléctricas de
una segunda realización del aparato de cocina 1, en donde los medios de seguridad
11 se disponen conectados directamente al dispositivo de control 18,
independientes del interruptor 19, con ello se consigue que los medios de seguridad
11 actúen durante al menos una parte del tiempo de desconexión de los ciclos
30
ON/OFF del calefactor radiante 1O. Durante este tiempo de desconexión, el
dispositivo de control 18 activa los medios de seguridad 11 de modo que la
resistencia 2 no se apaga durante dichos tiempos de desconexión de los ciclos
ON/OFF sino que disminuye su luminosidad liberando una potencia residual que
corresponde aproximadamente al 50% de la potencia de consigna correspondiente
al nivel de potencia de consigna establecido. En esta realización, los medios de
seguridad 11 no son activados cuando se activa el dispositivo !imitador de
temperatura 6.
En esta segunda realización, el diodo de potencia 12 se dispone no integrado en el
5
dispositivo !imitador de temperatura 6, pudiendo disponerse por ejemplo en los
mandos de control.
Por otro lado, en la figura 5 se muestra un esquema de las conexiones eléctricas de
una tercera realización del aparato de cocina 1, en donde los medios de seguridad
11 se disponen conectados directamente al dispositivo de control 18, en paralelo
1 O
con el interruptor 19 y con el dispositivo !imitador de temperatura 6, con ello se
consigue que los medios de seguridad 11 no sólo actúen durante al menos una
parte del tiempo de desconexión de los ciclos ON/OFF del calefactor radiante 1 O
sino también durante los tiempos de desconexión del dispositivo !imitador de
temperatura 6. Durante ambos tiempos de desconexión, el dispositivo de control 18
15
activa los medios de seguridad 11 de modo que la resistencia 2 no se apaga
durante dichos tiempos de desconexión sino que disminuye su luminosidad
liberando una potencia residual que corresponde aproximadamente al 50% de la
potencia de consigna correspondiente al nivel de potencia introducido.
Al igual que en la segunda realización, en esta tercera realización, el diodo de
20
potencia 12 se dispone no integrado en el dispositivo !imitador de temperatura 6,
pudiendo disponerse por ejemplo en los mandos de control.
Además, tanto en la segunda como en la tercera realización, los medios de
seguridad 11 comprenden un interruptor de seguridad 16, tal y como se muestra en
las figuras 4 y 5, que posibilita la actuación de dichos medios de seguridad 11
25
durante la totalidad del tiempo de desconexión del ciclo ON/OFF o durante una
parte de dicho tiempo de desconexión, teniendo en cuenta que la resistencia 2 tiene
que liberar la potencia de consigna correspondiente al nivel de consigna
preestablecido y que el tiempo durante el cual el calefactor radiante 1 O se mantiene
iluminado debe ser el máximo posible. Posteriormente, una vez que finaliza el
30
tiempo de desconexión, el dispositivo de control 18 conecta el interruptor 19 a la vez
que desconecta el interruptor de seguridad 16, en el caso de que dicho interruptor
de seguridad 16 hubiera sido desactivado antes de finalizar el tiempo de
desconexión, siendo liberada la totalidad de la potencia de consigna en la
resistencia 2.
En
la tercera realización mostrada en la figura 5, después de un tiempo en
funcionamiento,
en el caso de que el calor generado por la resistencia 2 eleve la
temperatura en el interior del calefactor radiante 1 O hasta la temperatura límite, se
5
activa el dispositivo !imitador de temperatura 6. En ese momento, el calefactor
radiante 1 O no se apaga totalmente sino que baja el nivel de luminosidad, dado que
entran
en funcionamiento los medios de seguridad 11, liberando el calefactor
radiante 1 O la potencia residual, permitiendo el enfriamiento del calefactor radiante
1 O desde la temperatura límite de desconexión hasta como mínimo la temperatura
1 O
de rearme. Una vez que el elemento sensor 7 detecta la temperatura de rearme, los
medios de conexión 8 se rearman, siendo alimentada la resistencia 2 con la energía
necesaria para alcanzar el nivel de potencia de consigna inicialmente establecido
por el usuario. En particular, cuando el usuario establece como nivel de potencia la
correspondiente
a la potencia nominal o máxima del calefactor radiante 1O, el
15
dispositivo de control 18 activa permanentemente el interruptor de seguridad 16.
En otras configuraciones, no representadas, en las cuales el calefactor radiante
comprende además una resistencia auxiliar que posibilita un calentamiento rápido, y
un dispositivo !imitador de temperatura auxiliar asociado a la resistencia auxiliar, los
medios de seguridad
se disponen fijados al dispositivo !imitador de temperatura
20
principal.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Aparato de cocina que comprende una encimera de cocción (15), al menos un calefactor radiante (1 0), dispuesto bajo la encimera de cocción (15), que comprende al menos una resistencia (2) adaptada para liberar, durante el
    5 funcionamiento de dicho calefactor radiante (1 0), una potencia de consigna determinada, pudiéndose desconectar dicho calefactor radiante (1 O) durante dicho funcionamiento durante al menos un tiempo de desconexión, caracterizado porque comprende unos medios de seguridad (11) dispuestos conectados a la resistencia (2), adaptados para mantener dicha resistencia (2)
    1 O eléctricamente alimentada durante al menos una parte del tiempo de desconexión, siendo la potencia liberada por dicha resistencia (2), en dicho caso, inferior a la potencia de consigna establecida.
  2. 2. Aparato de cocina según la reivindicación anterior, en donde el calefactor radiante (1 O) comprende un dispositivo !imitador de temperatura (6) conectado a
    15 la resistencia (2) y adaptado para desconectar el calefactor radiante (1 0), siendo el tiempo de desconexión el tiempo desde que el dispositivo !imitador de temperatura (6) detecta una temperatura límite en dicho calefactor radiante (1 O) hasta que la temperatura en dicho calefactor radiante (1 O) disminuye al menos hasta una temperatura de rearme del dispositivo !imitador de temperatura (6).
    20 3. Aparato de cocina según la reivindicación anterior, en donde los medios de seguridad (11) están adaptados para liberar en la resistencia (2), durante el tiempo de desconexión, una potencia que permita rearmar el dispositivo !imitador de temperatura (6).
  3. 4. Aparato de cocina según cualquiera de las reivindicaciones 2 ó 3, en donde los
    25 medios de seguridad (11) están adaptados para que la resistencia (2) libere, durante el tiempo de desconexión, una potencia de, aproximadamente, el 50% de la potencia de consigna establecida.
  4. 5. Aparato de cocina según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde el dispositivo !imitador de temperatura (6) comprende un soporte (9) que se
    30 dispone fijado en el exterior de una cubierta (3) del calefactor radiante (1 0), un elemento sensor (7) que se dispone sobre la resistencia (2) y unos medios de desconexión (8) dispuestos conectados a la resistencia (2) y alojados en dicho soporte (9), disponiéndose los medios de seguridad (11) conectados a los medios de desconexión (8) e integrados en el dispositivo !imitador de temperatura (6).
    5 6. Aparato de cocina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de seguridad (11) comprenden un diodo de potencia (12).
  5. 7. Aparato de cocina según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de control (18) adaptado para liberar la potencia de consigna en la resistencia (2) en función de un ciclo ON/OFF, siendo el tiempo
    1O de desconexión del calefactor radiante (1 O) durante su funcionamiento, el tiempo de desconexión del ciclo.
  6. 8. Aparato de cocina según la reivindicación anterior, en donde el calefactor radiante (1 O) se dispone conectado al dispositivo de control (18) a través de un interruptor (19), disponiéndose los medios de seguridad (11) conectados a dicho
    15 interruptor (19).
  7. 9. Aparato de cocina según la reivindicación 7, en donde el calefactor radiante (10) se dispone conectado al dispositivo de control (18) a través de un interruptor (19), disponiéndose los medios de seguridad (11) conectados al dispositivo de control (18), independientes del interruptor (19).
    20 1O. Aparato de cocina según la reivindicación 9, en donde los medios de seguridad
    (11) se disponen conectados en paralelo al interruptor (19) y al dispositivo !imitador de temperatura (6).
  8. 11. Aparato de cocina según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 1 O, en donde los
    medios de seguridad (11) comprenden un interruptor de seguridad (16) adaptado 25 para mantener conectados los medios de seguridad (11)
  9. 12. Método de funcionamiento de un aparato de cocina (1) que comprende al menos un calefactor radiante (1 0), comprendiendo dicho calefactor radiante (1 O) al menos una resistencia (2) y un dispositivo !imitador de temperatura adaptado para desconectar el calefactor radiante (1 O) cuando se alcanza una temperatura

    30 límite en dicho calefactor radiante (10), caracterizado porque durante el funcionamiento del calefactor radiante (1 0), la resistencia (2) libera una potencia
    5
    de consigna determinada, y cuando, durante dicho funcionamiento, el calefactor radiante (10) es desconectado durante un tiempo de desconexión, la resistencia (2) es alimentada durante al menos una parte de dicho tiempo de desconexión a través de unos medios de seguridad (11 ), liberando dicha resistencia (2), en dicho caso, una potencia inferior a la potencia de consigna establecida.
  10. 13. Método de funcionamiento según la reivindicación anterior, en donde la resistencia (2) libera una potencia de, aproximadamente, el 50% de la potencia de consigna del calefactor radiante (1 0), durante al menos dicha parte del tiempo de desconexión.
    1 O
    14. Método de funcionamiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13, en donde la resistencia (2) libera una potencia inferior a la potencia de consigna mientras el dispositivo !imitador de temperatura (6) está activado, al alcanzarse la temperatura límite en el calefactor radiante (1 0).
    15
    15. Método de funcionamiento según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en donde la resistencia (2) libera una potencia inferior a la potencia de consigna, durante al menos parte del tiempo de un ciclo ON/OFF durante el cual el calefactor radiante (1 O) es desconectado, siendo el ciclo ON/OFF un ciclo de control a través del cual un dispositivo de control (18) comprendido en el aparato de cocina (1) comanda el calefactor radiante (1 0).
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