FR3074401A1 - FAN HOLDING DEVICE - Google Patents
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Abstract
Ensemble comprenant un boîtier d'appareil électronique (4), un logement (3) agencé de manière adjacente à une paroi extérieure du boîtier, un ventilateur (2) avec une structure stator (8), un moteur et un rotor (7) avec des pales, caractérisé en ce qu'il comprend un cadre de maintien (1) résilient, interposé avec contrainte entre la structure stator du ventilateur et le logement.An assembly comprising an electronic apparatus housing (4), a housing (3) arranged adjacent to an outer wall of the housing, a fan (2) with a stator structure (8), a motor and a rotor (7) with blades, characterized in that it comprises a resilient holding frame (1) interposed with stress between the stator structure of the fan and the housing.
Description
La présente invention concerne les ventilateurs agencés dans des appareillages électroniques nécessitant une convection forcée d'air. Plus particulièrement on s'intéresse au dispositif de maintien d'un ventilateur dans un boîtier d'appareil électronique.The present invention relates to fans arranged in electronic equipment requiring forced air convection. More particularly, we are interested in the device for holding a fan in an electronic device housing.
On s’intéresse en particulier aux ventilateurs agencés dans des unités électroniques embarquées à bord de véhicules, comme les unités autoradio, navigation, info-divertissement, écrans multifonctions, etc.We are particularly interested in the fans arranged in electronic units on board vehicles, such as car radio, navigation, infotainment, multifunction screens, etc.
Dans ces unités, certains composants électroniques sont équipés de radiateurs à ailettes qui doivent être ventilés par un flux d’air. Ceci est réalisé grâce à un ventilateur agencé à l’intérieur du boîtier de l'appareil électronique.In these units, some electronic components are equipped with finned radiators which must be ventilated by an air flow. This is achieved by a fan arranged inside the housing of the electronic device.
On connaît des montages de ventilateur à l’intérieur du boîtier de l'appareil électronique, lesquels font appels à des tétons solidaires de l’armature de ventilateur et reçus dans des trous. Une fois y insérés, les tétons sont déformés et la partie qui dépasse est sectionnée. Ce montage de type sertissage / bouterollage nécessite l’utilisation d’un outil, voire d’un outillage spécifique. De plus, ce type de montage ne permet pas un remplacement facile du ventilateur.Fan assemblies are known inside the casing of the electronic device, which use nipples integral with the fan frame and received in holes. Once inserted, the nipples are deformed and the protruding part is cut. This crimp / bolt-on type assembly requires the use of a tool, or even specific tools. In addition, this type of mounting does not allow easy replacement of the fan.
L’inventeur a identifié un besoin de proposer une solution optimisée pour rendre possible un remplacement facile du ventilateur.The inventor has identified a need to propose an optimized solution to make it easy to replace the fan.
À cet effet, il est proposé, selon un aspect de la présente invention, un ensemble comprenant :To this end, it is proposed, according to one aspect of the present invention, an assembly comprising:
• un boîtier d’appareil électronique, • un logement agencé de manière adjacente à une paroi extérieure du boîtier, • un ventilateur avec une structure stator, un moteur et un rotor avec des pales, • un cadre de maintien résilient, interposé avec contrainte entre la structure stator du ventilateur et le logement.• an electronic device box, • a housing arranged adjacent to an external wall of the box, • a fan with a stator structure, a motor and a rotor with blades, • a resilient holding frame, interposed with stress between the fan stator structure and the housing.
Par « résilient » il faut comprendre au moins une propriété d’élasticité.By "resilient" it is necessary to understand at least one property of elasticity.
Grâce aux dispositions énoncées ci-dessus, le cadre de maintien empêche la structure stator du ventilateur de sortir du logement et en même temps présente une élasticité qui filtre les vibrations éventuelles que la rotation du rotor pourrait transmettre au logement puis au boîtier d’appareil électronique.Thanks to the provisions set out above, the retaining frame prevents the stator structure of the fan from coming out of the housing and at the same time has an elasticity which filters out any vibrations that the rotation of the rotor could transmit to the housing and then to the electronic device housing. .
Autrement dit, de petits mouvements relatifs sont autorisés entre la structure stator du ventilateur et le logement (fonction filtrage) mais un mouvement relatif substantiel est empêché (fonction rétention dans le logement).In other words, small relative movements are authorized between the stator structure of the fan and the housing (filtering function) but a substantial relative movement is prevented (retention function in the housing).
On note que l’interposition avec contrainte résulte d’une insertion en force dans le logement, la ou les cotes au repos de la structure stator équipée du cadre de maintien étant légèrement supérieures aux cotes intérieures correspondantes du logement. L’insertion provoque alors une compression d’au moins certaines portions du cadre de maintien. Du fait de la résilience du matériau, cette compression étant réversible, on observe une contrainte résiduelle qui ne diminue pas substantiellement avec le temps, ce qui procure l’effet de rétention recherché, à court terme et à long terme.Note that the interposition with constraint results from a forceful insertion into the housing, the dimension or dimensions at rest of the stator structure equipped with the support frame being slightly greater than the corresponding interior dimensions of the housing. The insertion then causes compression of at least certain portions of the retaining frame. Due to the resilience of the material, this compression being reversible, a residual stress is observed which does not decrease substantially over time, which gives the desired retention effect, in the short term and in the long term.
On note que l’appareil électronique dont il est question plus haut peut être un appareil électronique embarqué à bord de véhicule comme déjà mentionné, mais peut aussi être un appareil électronique domestique professionnel de type ordinateur de bureau, équipement audio, équipement vidéo, équipement d'affichage digital, etc.It is noted that the electronic device referred to above may be an electronic device on board a vehicle as already mentioned, but may also be a professional household electronic device such as a desktop computer, audio equipment, video equipment, digital display, etc.
Dans divers modes de réalisation de l’invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l’une et/ou à l’autre des dispositions suivantes, prises isolément ou en combinaison.In various embodiments of the invention, it is possible optionally to have recourse to one and / or the other of the following arrangements, taken individually or in combination.
Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien est formé en matériau élastomère, de préférence en caoutchouc. Selon une alternative, le cadre de maintien peut être formé en matériau à base de silicone. Avantageusement, cela confère au cadre de maintien de bonnes propriétés élastiques dans plusieurs directions, et une bonne durabilité.According to one embodiment, the retaining frame is formed from an elastomeric material, preferably rubber. According to an alternative, the retaining frame can be formed from a silicone-based material. Advantageously, this gives the retaining frame good elastic properties in several directions, and good durability.
Selon un mode de réalisation, l’appareil électronique est une unité d’autoradio de véhicule. Pour ce type d'appareils, on obtient ainsi une bonne compacité, et une bonne furtivité sonore. Par « furtivité sonore » on entend un mutisme sonore.According to one embodiment, the electronic device is a car radio unit. For this type of device, we thus obtain a good compactness, and a good sound stealth. By “sound stealth” we mean a sound mutism.
Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien est formé comme une chemise. On obtient ainsi une fonction « chaussette », autrement dit une fonction enveloppante, avec des points de compression multiples bien répartis ; il en résulte une fiabilité et une qualité du montage sans effort de flexion substantiel sur la structure stator.According to one embodiment, the retaining frame is formed like a shirt. This gives a “sock” function, in other words an enveloping function, with well distributed multiple compression points; this results in reliability and quality of mounting without substantial bending effort on the stator structure.
Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien enveloppe la structure stator du ventilateur, sans empiéter sur le chemin de flux d’air. Ainsi, la présence du cadre de maintien ne dégrade pas les performances aérauliques générales du ventilateur. Selon cette fonction enveloppante, le cadre de maintien épouse bien l’armature stator mais ne mord pas sur le cylindre balayé par le flux d’air.According to one embodiment, the retaining frame envelops the stator structure of the fan, without encroaching on the air flow path. Thus, the presence of the retaining frame does not degrade the general aeraulic performance of the fan. According to this enveloping function, the retaining frame conforms well to the stator frame but does not bite on the cylinder swept by the air flow.
Selon un mode de réalisation, le ventilateur équipé de son cadre de maintien est inséré dans le logement selon une direction perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor du ventilateur. Il en résulte une contrainte principale selon la direction de l’axe de rotation du rotor du ventilateur et en conséquence le retrait selon la direction perpendiculaire à l’axe de rotation du rotor du ventilateur est possible mais nécessite une force de retrait aussi grande que la force d’insertion.According to one embodiment, the fan fitted with its holding frame is inserted into the housing in a direction perpendicular to the axis of rotation of the fan rotor. This results in a main stress along the direction of the axis of rotation of the fan rotor and consequently removal in the direction perpendicular to the axis of rotation of the fan rotor is possible but requires a withdrawal force as large as the insertion force.
Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien présente une épaisseur de matière comprise entre 0,5 mm et 3 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm.According to one embodiment, the retaining frame has a material thickness between 0.5 mm and 3 mm, preferably between 1 mm and 2 mm.
Cette solution s'avère peu encombrante, et favorise une intégration de la solution dans un petit volume.This solution is compact, and promotes integration of the solution in a small volume.
Selon un mode de réalisation, le logement est agencé à l’intérieur d’un volume enveloppe défini par le boîtier d’appareil électronique. Le boîtier d’appareil électronique présente un volume parallélépipédique classique, par exemple un volume de type « DIN autoradio ».According to one embodiment, the housing is arranged inside an envelope volume defined by the electronic device housing. The electronic device housing has a conventional parallelepiped volume, for example a volume of the "DIN car radio" type.
Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien possède des formes de lèvres anti retour. Ceci forme une fonction « harpon », avec une force de retrait supérieure à la force d’insertion. Les lèvres peuvent être inclinées vers l'arrière par rapport au mouvement d'insertion ; en alternative on peut prévoir des godrons comme points d’appui discontinus, avec optionnellement une orientation comme les lèvres mentionnées ci-dessus.According to one embodiment, the retaining frame has forms of non-return lips. This forms a "harpoon" function, with a withdrawal force greater than the insertion force. The lips can be tilted back with respect to the insertion movement; alternatively we can provide gadroons as discontinuous support points, optionally with an orientation like the lips mentioned above.
Selon un mode de réalisation, le cadre de maintien peut comprendre en outre une prolongation formant déflecteur pour dévier une portion du flux d’air brassé par le ventilateur. On peut ainsi maximiser l’efficacité du flux d’air sans ajouter de pièce spécifique.According to one embodiment, the retaining frame may further comprise an extension forming a deflector for deflecting a portion of the air flow circulated by the fan. This can maximize the efficiency of the air flow without adding a specific part.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear during the following description given by way of nonlimiting example, with reference to the attached drawings, in which:
- la figure 1 représente schématiquement en perspective un boîtier d’appareil électronique d’une unité embarquée à bord d’un véhicule- Figure 1 shows schematically in perspective an electronic device housing of a unit on board a vehicle
- la figure 2A représente une vue en plan et de dessus de l’appareil de la figure 1,FIG. 2A represents a plan and top view of the apparatus of FIG. 1,
- la figure 2B représente une vue détaillée en coupe de l’assemblage permettant la rétention avec filtrage du ventilateur dans le logement,FIG. 2B represents a detailed view in section of the assembly allowing retention with filtering of the fan in the housing,
- la figure 3 représente une vue éclatée en perspective du ventilateur et de son cadre de maintien,FIG. 3 represents an exploded perspective view of the fan and its holding frame,
- la figure 4 représente une vue détaillée du ventilateur assemblé dans le logement,FIG. 4 represents a detailed view of the fan assembled in the housing,
- la figure 5 représente schématiquement la fonction détrompage de sens de montage.- Figure 5 shows schematically the keying function of mounting direction.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Pour des raisons de clarté de l'exposé, certains détails ne sont pas représentés à l'échelle.In the different figures, the same references designate identical or similar elements. For reasons of clarity of the presentation, certain details are not shown to scale.
La figure 1 représente un boîtier d’appareil électronique 4. Le boîtier d’appareil électronique 4 peut être un boîtier d’une unité autoradio par exemple. L'appareil électronique 4 d'intérêt peut être généralement une unité électronique embarquée à bord d’un véhicule, comme une unité de navigation, une unité d’info-divertissement, un écran multifonctions, etc.FIG. 1 shows an electronic device box 4. The electronic device box 4 can be a box of a car radio unit for example. The electronic device 4 of interest can generally be an electronic unit on board a vehicle, such as a navigation unit, an infotainment unit, a multifunction screen, etc.
En outre, l’appareil électronique 4 d'intérêt peut être un appareil électronique domestique / professionnel de type ordinateur de bureau, équipement audio, équipement vidéo, équipement d'affichage digital, télévision, projecteur, etc.In addition, the electronic device 4 of interest can be a home / professional electronic device such as a desktop computer, audio equipment, video equipment, digital display equipment, television, projector, etc.
Dans le cas illustré, il est nécessaire d'avoir un flux d'air forcé à l'intérieur de l'appareil électronique 4 pour favoriser le refroidissement de certains composants électroniques. Parmi les composants électroniques en question certains peuvent être équipé de radiateurs à ailettes, d'autres peuvent ne pas en être équipés.In the illustrated case, it is necessary to have a forced air flow inside the electronic device 4 to promote the cooling of certain electronic components. Among the electronic components in question, some may be equipped with finned radiators, others may not be equipped with them.
Pour générer le flux d'air forcé, il est prévu un ventilateur 2. Le ventilateur 2 comprend une structure stator 8, un moteur et un rotor 7 avec des pales (cf. figure 3). Les pales peuvent être apparentes comme dans les solutions classiques, mais il n'est pas exclu d'avoir des pales cachées dans une structure annulaire.To generate the forced air flow, a fan 2 is provided. The fan 2 comprises a stator structure 8, a motor and a rotor 7 with blades (cf. FIG. 3). The blades may be visible as in conventional solutions, but it is not excluded to have blades hidden in an annular structure.
Le boîtier d’appareil électronique 4, lorsqu'il s'agit d'une unité autoradio comme celle illustrée à la figure 1, comprend une façade 40 avec des boutons ou plus généralement une interface utilisateur qui comprend le cas échéant un affichage lumineux.The electronic device box 4, when it is a car radio unit like that illustrated in FIG. 1, comprises a front panel 40 with buttons or more generally a user interface which includes, where appropriate, a light display.
La façade 40 s'étend dans un plan XZ ; la direction Y représente la profondeur de l'appareil à partir de la façade.The facade 40 extends in an XZ plane; direction Y represents the depth of the device from the front.
Dans l'exemple illustré, l'axe X1 du rotor 7 du ventilateur 2 s'étend parallèlement à l'axe X, selon lequel s'étend le grand côté de la façade, le petit côté s'étendant selon la direction Z.In the example illustrated, the axis X1 of the rotor 7 of the fan 2 extends parallel to the axis X, along which extends the long side of the facade, the short side extending in the direction Z.
Avantageusement selon la présente invention, le ventilateur 2 (cf. figures 2A et 2B) est monté à l'intérieur d'un logement 3 agencé dans le boîtier de l'appareil électronique 4, à l'aide d'un cadre de maintien 1, interposé entre la structure stator 8 du ventilateur 2 et le logement 3.Advantageously according to the present invention, the fan 2 (cf. FIGS. 2A and 2B) is mounted inside a housing 3 arranged in the casing of the electronic device 4, using a holding frame 1 , interposed between the stator structure 8 of the fan 2 and the housing 3.
Le cadre de maintien 1 est résilient, c'est-à-dire il est doté d’au moins une propriété d’élasticité dans une de ses directions, l'élasticité n'étant pas nécessairement isotrope.The holding frame 1 is resilient, that is to say it has at least one property of elasticity in one of its directions, the elasticity not necessarily being isotropic.
Grâce à ses propriétés élastiques, le cadre de maintien 1 est monté avec contrainte entre la structure stator 8 du ventilateur 2 et le logement 3.Thanks to its elastic properties, the retaining frame 1 is mounted with stress between the stator structure 8 of the fan 2 and the housing 3.
Selon un exemple, le cadre de maintien 1 est formé en matériau élastomère, de préférence en caoutchouc. Selon un autre exemple, le cadre de maintien 1 peut être formé en matériau à base de silicone.According to one example, the retaining frame 1 is formed from an elastomeric material, preferably rubber. According to another example, the retaining frame 1 can be formed from a silicone-based material.
Dans l'exemple illustré, le ventilateur 2 équipé de son cadre de maintien 1 est inséré dans le logement selon une direction Z perpendiculaire à l'axe de rotation X du rotor 7 du ventilateur 2 (cf. figure 1).In the example illustrated, the fan 2 equipped with its holding frame 1 is inserted into the housing in a direction Z perpendicular to the axis of rotation X of the rotor 7 of the fan 2 (cf. FIG. 1).
Dans l'exemple illustré, le cadre de maintien 1 présente une épaisseur de matière (notée e1) comprise entre 0,5 mm et 3 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm.In the example illustrated, the retaining frame 1 has a material thickness (denoted e1) of between 0.5 mm and 3 mm, preferably between 1 mm and 2 mm.
Ceci favorise une intégration de la solution dans un volume avantageux.This promotes integration of the solution into an advantageous volume.
Le cadre de maintien 1 est formé comme une chemise et enveloppe la structure stator 8 du ventilateur 2.The retaining frame 1 is formed like a jacket and envelops the stator structure 8 of the fan 2.
La structure stator 8 se présente comme une armature de forme générale parallélépipédique rectangulaire, avec deux faces principales, frontale et arrière, opposées et parallèle et une bordure périphérique 80 ajourée dans l'exemple illustré (cf. figure 3).The stator structure 8 is presented as an armature of generally rectangular parallelepiped shape, with two main faces, front and rear, opposite and parallel and a peripheral edge 80 perforated in the example illustrated (cf. FIG. 3).
Dans l'exemple illustré, le cadre de maintien 1 présente une paroi d’entourage 10 prévu pour épouser la bordure périphérique 80 et des nervures de liaison 20 qui donne une certaine tenue générale à la pièce bien que réalisé en matériau élastomère.In the example illustrated, the retaining frame 1 has a surrounding wall 10 provided to match the peripheral edge 80 and connecting ribs 20 which gives a certain general resistance to the part although made of elastomeric material.
Dans l'exemple illustré, les nervures de liaison 20 vont être comprimées après montage et fournir l'essentiel de l'effort de rétention.In the example illustrated, the connecting ribs 20 will be compressed after assembly and provide most of the retention force.
Par exemple l'épaisseur e1 peut être après montage réduite de l'ordre de 20% à 30% par rapport à son épaisseur à l'état libre sans contrainte.For example, the thickness e1 can be reduced after mounting on the order of 20% to 30% compared to its thickness in the free state without constraint.
La structure stator 8 présente une épaisseur de matière (notée e20, figure 2B) comprise entre 0,5 mm et 3 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm.The stator structure 8 has a material thickness (denoted e20, FIG. 2B) of between 0.5 mm and 3 mm, preferably between 1 mm and 2 mm.
Le logement 3 peut comprendre une portion spécifique et portion confondue avec le boîtier principal de l'appareil électronique et présente une épaisseur de matière (notée e3) comprise entre 0,5 mm et 3 mm, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm.The housing 3 may comprise a specific portion and portion merged with the main housing of the electronic device and has a material thickness (denoted e3) of between 0.5 mm and 3 mm, preferably between 1 mm and 2 mm.
Le flux d'air mis en mouvement par les pales du ventilateur 2 peut être un flux entrant, autrement dit l'air est poussé vers l'intérieur du boîtier ; selon une alternative, le flux d'air peut être un flux sortant, autrement dit l'air est tiré vers l'extérieur du boîtier, i.e. les deux directions de flux d’air sont possibles.The air flow set in motion by the blades of the fan 2 can be an incoming flow, in other words the air is pushed towards the interior of the housing; according to an alternative, the air flow can be an outgoing flow, in other words the air is drawn towards the outside of the housing, i.e. the two directions of air flow are possible.
Optionnellement, il est prévu un système de détrompage, comme illustré à la figure 5, avec une rainure 31 prévue dans le logement 3 spécialement configurée pour recevoir une nervure 11 prévue en correspondance dans le cadre de maintien 1 et une nervure correspondante 21 le cas échéant dans la structure stator 8 du ventilateur 2. Il s'agit dans ce cas particulier d'un système de codage mécanique.Optionally, a keying system is provided, as illustrated in FIG. 5, with a groove 31 provided in the housing 3 specially configured to receive a rib 11 provided in correspondence in the retaining frame 1 and a corresponding rib 21 if necessary. in the stator structure 8 of the fan 2. In this particular case, it is a mechanical coding system.
Le détrompage en question peut servir d'une part à éviter que le ventilateur 2 soit monté à l'envers du point de vue de la direction du flux d'air, et d'autre part à garantir le bon positionnement du ventilateur 2 autour de son axe X1 de manière à ce que les fils électriques de raccordement soient dans la position prescrite.The coding in question can serve on the one hand to prevent the fan 2 from being mounted upside down from the point of view of the direction of the air flow, and on the other hand to guarantee the correct positioning of the fan 2 around its axis X1 so that the electrical connection wires are in the prescribed position.
Outre la rainure 31 et les nervures 11,21 mentionnées ci-dessus, il peut être prévu des formes supplémentaires pour garantir un détrompage complet.In addition to the groove 31 and the ribs 11, 21 mentioned above, additional shapes can be provided to guarantee complete coding.
Optionnellement, il est prévu un système de déflecteur, comme illustré à la figure 2, avec une casquette ou visière 13 qui est formée directement dans la matière du 5 cadre de maintien 1 élastique. On peut ainsi diriger le flux d’air de façon optimale sans ajouter de pièce spécifique. La casquette ou visière 13 peut être dirigée vers l'intérieur ou vers l'extérieur du boîtier 4.Optionally, a deflector system is provided, as illustrated in FIG. 2, with a cap or visor 13 which is formed directly in the material of the elastic retaining frame 1. We can thus direct the air flow optimally without adding a specific part. The cap or visor 13 can be directed inwards or outwards from the housing 4.
Optionnellement, il peut être prévu une ou plusieurs lèvres (non représentées aux figures) agencées avec une inclinaison par rapport à la direction d'insertion W qui 10 rendent le démontage plus difficile que le montage.Optionally, one or more lips can be provided (not shown in the figures) arranged with an inclination relative to the direction of insertion W which make disassembly more difficult than assembly.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR1853344A FR3074401A1 (en) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | FAN HOLDING DEVICE |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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| FR3074401A1 true FR3074401A1 (en) | 2019-05-31 |
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ID=63143232
Family Applications (1)
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| FR1853344A Pending FR3074401A1 (en) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | FAN HOLDING DEVICE |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111654982A (en) * | 2020-05-29 | 2020-09-11 | 安徽文香信息技术有限公司 | Virtual studio machine case |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050063155A1 (en) * | 2003-09-19 | 2005-03-24 | Ryoichi Endo | Electronic apparatus |
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2018
- 2018-04-17 FR FR1853344A patent/FR3074401A1/en active Pending
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