JP5600164B2 - 電気装置のための操作ユニット - Google Patents

Description

本発明は、電気器具（例えば排気フード及び調理器具、または「白もの」として知られているものの郡中からの別の大きな器具）のためのオペレータ制御装置に関し、このオペレータ制御装置は、請求項１の前提文に記載されているように形成されている。

ステンレス鋼排気フードの場合では、例えば特にＤＥ１０２００８０３３３６９Ａから、オペレータ制御パネルの背後に、例えばピエゾセンサー素子を持つ感圧式タッチスイッチを配置することは知られている。

ガラスセラミックホブの下に照明された表示器及び容量性タッチスイッチを形成することもまた知られている。例えばＤＥ１９９０７２２６Ａ１参照。この場合、ガラスセラミックホブ板は、その下に配置されている照明された表示器に対して透明であるということが利用されている。

本発明は、冒頭で列挙された種類のオペレータ制御装置、及び前記オペレータ制御装置を備えている電気器具を提供する問題に基づいており、このオペレータ制御装置及び電気器具により従来技術の問題が避けられることができ、特に、照明された表示器及び感圧式センサー素子が結合して使用されることができる。

この問題は、請求項１の特徴を持つオペレータ制御装置により解決される。本発明の有利な好ましい改良はさらなる請求項の主題であり、以下の明細書中においてより詳細に説明されるであろう。請求項の用語は表現参照により説明の内容に含まれる。

オペレータ制御装置はまた、前記照明された表示器及び感圧式接触スイッチを持ち、この接触スイッチは平坦な感圧式センサー素子を持つ。本発明によれば、オペレータ制御パネルは、透明な窓により閉じられる少なくとも一つの開口を持つ。平坦な要素支持体がオペレータ制御パネルの後面上に配置されており、前記要素支持体は、オペレータ制御パネルに面する前面上に照明手段を持つ。前記要素支持体は、その他方の後面上に、特に少なくとも一つの開口の領域内にまたはそれが前記開口に対向して位置されるように、少なくとも平坦な感圧式センサー素子を持つ。それゆえ、要素支持体の照明手段は、開口または透明窓を通して光を発することが可能であり、従ってたとえオペレータ制御パネルがそうではなくて不透明であっても、特に照明された表示器の形であっても識別されることができる。開口の領域内の、すなわち照明された表示器の領域内のセンサー素子は、識別されるタッチの結果としてスイッチ工程を起動するために指を使用して照明された表示器にある量の圧力をオペレータが付与することを可能にするために使用されることができる。従って、結果として、照明された表示器が対応するオペレータ制御機能をオペレータに表示することが可能であり、それは次いでこのオペレータ制御機能が、付与される指により直観的に起動されることが可能である。代替例として、第一に照明された表示器及び第二にタッチスイッチのような比較的多数の機能が、オペレータ制御装置が電気器具上の過剰量の空間をとらないように、一体化されることができる。

本発明の展開において、複数の開口がオペレータ制御パネル内に設けられ、前記開口は特に、単一のタッチスイッチまたは単一の照明された表示器に属している。これらの開口は、互いから薄いウエブにより、特にオペレータ制御パネルの材料ウエブにより分離されることができる。結果として、それらは個々の数字を表示するための、例えば出力レベルを表示するための７セグメント表示器を形成することができる。

光の前記開口中への及び前記開口を通してのより良い透過の目的のためにオペレータ制御パネルの開口の背後に直接配置される照明手段を与えることができる。ある状況下で、前記照明手段は開口中へ幾らか突出することさえでき、これは照明効果を改善するのみならず、照明手段と共に取り付けられる要素支持体のオペレータ制御パネルの後面への比較的平坦な適用を可能にする。さらに、これは、一つの照明手段から一つの開口中への、または別の開口へのまたは別の開口中へ放射される一つの開口の背後への光を防止する簡単な方法を提供する。

照明された表示器を持つ近接センサーの場合に、平坦センサー素子が少なくとも一つまたは二つの関連開口をオペレータ制御パネル内に持つことまたは前記開口に対向して位置されることが有利である。従って、これは言ってみれば、たとえ二つが一方を他方の上に直接位置しないが少なくとも要素支持体により互いに分離されているとしても、センサー素子の表面がこれらの開口を覆うことを意味する。これは、干渉性記号または干渉性の照明された表示器、例えば前記７セグメント表示器内の全ての開口に有利に適用される。

本発明の改善において、センサー素子を平坦であるように形成すること、及び前記センサー素子をピエゾセラミックまたはピエゾ感応被膜として要素支持体に付与することも可能である。この種類の被膜は適切なピエゾセラミック材料から構成されることができる。

本発明の代替改善において、平坦なセンサー素子が別個の要素の形で、有利にはセンサー支持体と共に、要素支持体に付与されることができる。前記センサー素子は、例えば薄いピエゾセラミック、有利にはプレートの形であることができ、それは要素支持体に接着剤で結合されるか、またはある他の方法で、特にセンサー支持体と一緒に前記要素支持体に機械的に固定されることができる。この点に関して、冒頭部分で引用されたＤＥ１０２００８０３３３６９Ａ１を明白に参照されたい。このようにして述べられたセンサー素子への電気連結は、当業者により容易に実施されることができる。

本発明の改善において、オペレータ制御パネルの各開口のための透明窓が各場合において透明部品により形成される。従って、これらの透明部品はオペレータ制御パネルの各開口中に個々に挿入され、かつ前記オペレータ制御パネルにまたはその中に、例えば永久接着結合またはクリップ等による機械的連結により固定される。この場合、前記透明部品は有利にはオペレータ制御パネルの表面と同一平面である。照明手段をオペレータ制御パネルの開口中に窓のちょうど前面のまたは前記窓の真向かいのまたは前記窓と直接接触している点まで突出させることも可能である。この場合、透明部品を照明手段にまたは要素支持体に固定すること、次いでそれらを前記照明手段または要素支持体と一緒にオペレータ制御パネルの開口中に挿入することも可能である。

本発明の代替改善において、複数の開口が複数の窓に対して干渉態様で形成されることができる。前記窓は、そのとき、例えば導光手段を持つ導光要素または導光器、またはたとえ原理的に可能であるとしても、有利にはしかし必然的ではなく複数の窓間に設けられている導光連結であることができる。例えば、オペレータ制御パネルに干渉照明された表示器、すなわち例えば上述の７セグメント表示器を、または前記照明表示器内に開口を設けるために単一のかかる導光要素を与えることができる。これは、前述したような多数の個々の窓を持つものより迅速なオペレータ制御装置の組み立てを可能にする。

干渉窓は、有利には、オペレータ制御パネルの後面から挿入され、かつ前記オペレータ制御パネルに固定され、かつ窓の形の開口中に延びる突起を持つかまたは突起を形成する。これらの干渉窓はまた、開口を閉じるべきであり、有利には前面上の表面と同一平面であるべきである。干渉要素または導光要素はその後面で要素支持体に連結されることができる。前記要素支持体は有利には導光要素に永久的に接着剤で結合されることができる。導光要素はまた、例えばオペレータ制御パネルの後面の大きな表面積に渡って窓または開口間の領域により支えることにより固定されるために永久的に接着剤でパネルの後面に結合されることができる。接着剤結合は例えば両面接着フィルムを用いて実施されることができる。

一方では、まず、窓に対し、特にそれらが別個に開口中に挿入されることを意図されているときに、平坦であるようにかつ照明手段からある距離に配置されることができる。代替例として、特に上述の複数の干渉窓のための干渉導光要素の場合に、後に面する凹所が窓内に、特に導光要素の突起の下に設けられることができ、これらの突起は、照明手段が係合するかまたは突出する窓の形の開口中に延びる。結果として、目標に向けた光の放射が可能である。さらに、要素支持体が、導光要素の後面にその前面によりもたれかかることができ、かつ接着剤結合等により固定されることができる。結果として、照明手段の光路を互いに境界付けまたは分離することも有利に可能である。これは、例えば、特に照明手段を覆う上述の窓の形の透明材料、及び照明手段の周りの不透明材料、特に隣接窓からの遮蔽を提供するためのもの、を用いる多成分射出成形工程により製造される導光要素によりなされることができる。

本発明の改善において、オペレータ制御パネルに直接向かない照明方向を持つ照明手段を要素支持体の後面上に同様に配置することも可能である。この場合、照明手段は光の方向を少なくとも一回オペレータ制御パネルの開口に向けて屈折する上述の導光要素中に光を放射することができる。従って、印刷回路板は、より容易に設計かつ密集させることが可能であり、かつ全体的により緻密な構造が可能である。

この場合、導光要素は、特に横方向（ｌａｔｅｒａｌｌｙ ＬＥＤ）照明ＬＥＤの形のものであるか、または要素支持体の表面にほぼ平行な照明方向を持つサイドＬＥＤ（ｓｉｄｅ ＬＥＤ）として知られているものである照明手段から光を、一度約９０°屈折させてオペレータ制御パネルの開口に向けることができる。標準ＬＥＤが使用されるとき、光はオペレータ制御パネルの開口に向けて再度進行するような方法で二度屈折されることができる。導光要素は、この場合、開口中に延びかつ上述の窓を形成する突起を持つことができる。

オペレータ制御装置は、有利には、後方をハウジングにより閉じられる。上述の導光要素はハウジングに固定され、例えばハウジング上に射出成形されることができる。従って、取り付けられなければならない個々の要素は少ない。また、多成分射出成形が適している。

導光要素は複数の照明手段のために設計されることができ、この場合、各照明手段のために専用の反射表面を持つことができる。一つの照明手段から隣接照明手段への交差放射する光を防ぐために、または少なくとも減少した交差放射のための、隣接照明手段間の光学的分離は、反射表面の造形により達成されることができる。従って、種々の照明手段間の光学的分離は、これが有利であるが、例えばＤＥ１０２００４０４４３５５Ａ１から知られているように、バータイプの表示器または照明されたストリップの場合に達成されることができる。代替例として、わずかな交差照明もまたいわばソフトライティングを持つ表示器のために望ましいかもしれない。

本発明のさらなる改善において、窓または全導光要素は、おそらくその表面上にのみ、少なくとも部分的に拡散体及び／またはカラーフィルターの形であることが可能である。従って、これは、より均一な照明手段または照明された表示器が提供されることができることを意味する。さらに、着色された設計が可能である。もし干渉導光要素が提供されるなら、これらの性質は、ある環境下で、オペレータ制御パネルの開口内に係合する突起または窓にのみ与えられることができる。これは、例えば窓の表面または光出口側が粗面化により拡散体として形成されるときに当てはまる。代替例として、特に導光要素のための多成分射出成形工程の場合に、簡素化のために、各場合においてできる限り同じ材料が使用される。

照明手段は、有利にはＬＥＤまたはＳＭＤ ＬＥＤ、例えば上述の横方向放射サイドＬＥＤであることができる。前記照明手段は、それらの小さな全体寸法のために緻密な装置を可能にする。

これらのかつさらなる特徴は、請求項からだけでなく、明細書及び図面からも集められることができ、そこでは個々の特徴は、各場合において、それら自身でまたは本発明の実施態様及び他の分野の副組み合わせの形の複数として実現されることができ、ここに保護が請求されている有利なかつ本質的に保護可能な実施態様を構成することができる。出願の個々の節及び副題への分割は、以下になされる説明の有効性を制限しない。

本発明の例示的実施態様は、図面中に概略的に示されており、かつ以下の明細書においてより詳細に説明されるであろう。
図１は、本発明によるオペレータ制御装置の第一実施態様の分解図を示す。図２は、断面図で組み立てられた状態及び正面の平面図の図１からのオペレータ制御装置を示す。 図３は、同様な図を使用して図１からの装置と同様の修正されたオペレータ制御装置を示す。 図４は、図３と同様の図を使用してさらに修正されたオペレータ制御装置を示す。

図１は、本発明によるオペレータ制御装置１１の第一実施態様の分解図を示す。オペレータ制御装置１１はオペレータ制御パネル１３を持ち、それは排気フードの正面または「白もの」として知られているものの群中からの別の器具の正面にあることができる。これは、ほぼ図示された寸法または高さのオペレータ制御パネル１３が電気器具のハウジング中に挿入されることができることを意味する。代替例として、それは電気器具の全ハウジング領域であることができる。

オペレータ制御パネル１３は前面１４及び後面１５を持つ。複数の開口１７が設けられており、窓１９が前記開口中に挿入されている。

両面に接着剤がありかつ開口１７に相当する凹所を持つ接着フィルム２１が、オペレータ制御パネル１３の後面１５に付与される。上述の要素支持体の形の印刷回路板２３が、その前面２４により、それが接着フィルム２１に、従ってオペレータ制御パネル１３の後面１５にもたれかかるような方法で前記接着剤フィルム上に取り付けられる。

印刷回路板２３は、有利にはＳＭＤ ＬＥＤであるＬＥＤ２７を持つ。前記ＬＥＤは、組み立てられた状態の図２から明らかであるように、オペレータ制御パネル１３の開口１７中に、しかし、窓１９のちょうど前方の点にまでのみ延びる。この場合、窓１９はオペレータ制御パネル１３の前面１４の表面と同一平面にある。この場合、窓１９は、例えば接着剤等を使用したそれ自身知られている態様で固定されるために接着剤で開口１７中に結合されることができる。

センサー素子３０を持つセンサー支持体２９は、印刷回路板２３の後面２５上に取り付けられ、有利には再び接着剤で結合される。センサー素子３０は、原理的に知られているピエゾセンサー素子の形のものであり、例えば前記ピエゾセンサー素子の正確な設計のために同じ出願人によるＤＥ１０２００８０３３３６９Ａ１を参照されたい。センサー素子３０への電気的接触連結は示されていないが、当業者により容易に実施されることができる。

図２は、どのようにオペレータがオペレータ制御パネル１３の前面１４に指３２を適用することができ、そして工程中にわずかな圧力を及ぼすことができるかを示す。この圧力は、オペレータ制御パネル１３とそれに永久的に接着剤で結合されている印刷回路板２３の両方を変形し、従ってセンサー素子３０と一緒のセンサー支持体２９も変形する。これはまた、オペレータ制御操作として、例えば上述の文献ＤＥ１０２００８０３３３６９Ａ１に従って確立されかつ評価されることができる。

図２の右手側のオペレータ制御装置１１の平面図は、７セグメント表示器である照明された表示器２８のオペレータ制御パネル１３の全ての開口１７及び窓１９がセンサー支持体２９の領域内に位置することを示す。これは、指３２及び対応する変形により付与された圧力を記録するための非常に適した配置である。

この方法では、同時にタッチスイッチとしてかつ前記タッチスイッチの後ろの対応するセンサー素子３０としての役目をする照明された表示器２８を持つオペレータ制御装置１１が提供されることができる。非常に簡単なオペレータ制御が、オペレータが指３２を使用して記号または照明された表示器２８を押圧することにより可能である。図示されていないが当業者により容易に想像されることができる態様では、さらなる照明された表示器またはオペレータ制御素子が、照明された表示器２８に比較的接近して、有利には基本的に同じ構造を持って、例えば照明された表示器自身の直径にほぼ相当する距離、おそらくかなり小さい距離に設けられることができる。

図３は、具体的には左手側の組み立てられた状態、右手側に分解された図の形のオペレータ制御装置１１１への修正を示す。オペレータ制御装置１１１は、図１及び２と同一のオペレータ制御パネル１１３を持ち、かつ前面１１４、後面１１５及びその中の開口１１７を持つ。全ての窓１１９を互いに連結するかまたは全ての前記窓を持つ導光要素１２０の突起として窓１１９が形成されている。図１及び２と同一でありかつ前面１２４上にＬＥＤ１２７を持つ印刷回路板１２３が、さらなる両面接着フィルム１２２により導光要素１２０の後面にもたれかかる。この場合、ＬＥＤ１２７は導光要素１２０の後面上の対応する凹所内に、具体的には窓１１９とは反対に係合する。

導光要素１２０は個々の窓１１９間に分離領域１３４を持つ。前記分離領域は不透明であるか、または多成分射出成形工程で、他の導光要素１２０の透明材料（特に窓１１９）と共に一作業工程で製造される不透明材料から構成される。分離領域１３４は、ＬＥＤ１２７が真下の一つの窓１１９からの光を別の窓１１９に交差放射し、従ってこの領域を照明するのを防ぐ。この光の交差放射の防止は、図２では、開口１７中にある程度突出し、従ってオペレータ制御パネル１３及び接着フィルム２１の両方により取り囲まれているＬＥＤ２７により達成される。

印刷回路板１２３の後面１２５上のセンサー素子１３０を持つセンサー支持体１２９は、図１及び２と同じ方法で再び形成されており、従ってさらに詳細に説明される必要はない。

従って、図３の唯一の差は干渉要素、特に導光要素１２０上の窓１１９の設計である。これは、オペレータ制御装置１１１のより簡単な組み立てを可能にする。なぜなら図２でそうであるように、開口１７中に挿入されなければならないものは七つの窓１９よりむしろ単一部品にすぎないからである。しかし、導光要素１２０の干渉設計はまた、第一に、開口１１７内の窓１１９の正確に規定された位置を、接着フィルム１２１と一緒にオペレータ制御パネル１１３の後面１１５に接触させることにより提供する。

図４によるオペレータ制御装置２１１のさらなる修正において、オペレータ制御パネル２１３は再度提供され、それはまた、例えば前記オペレータ制御パネルが、この場合、金属またはステンレス鋼から構成されることが可能である。図の左手側は、どのように指２３２が接触スイッチのためのオペレータ制御パネル２１３の前面２１４に付与されるかを示す。以下に説明される機能ユニットは後面２１５上に設けられる。

印刷回路板２２３は、具体的にはその前面２２４を接着フィルム２２１により接着剤結合される。印刷回路板は、その後面２２５上に複数のＬＥＤ２２７を取り付けられている。前記ＬＥＤは、矢印により示されるように、サイドＬＥＤとして知られているものの形であり、すなわちそれらは横方向にかつ印刷回路板２２３の固定面から垂直でなく光を放射する。ＬＥＤ２２７は光を上向きに放射する。これは以下にさらにより詳細に説明されるであろう。

センサー素子２３０を持つセンサー支持体２２９は、具体的にはピエゾセンサー素子の形で、上で説明されたのと同様に後面２２５上に固定される。ハウジング２３８は、例えば印刷回路板２２３の穴２２６内に係合しかつこの場所で通例の態様で掛け金締めまたはクランプするハウジング２３８のピン２３９により最終的に取り付けられかつ固定される。

オペレータ制御パネル２１３の開口２１７は、上述された態様と同様に、特に図３のように、窓２１９により閉じられる。しかし、窓２１９は個々の部品ではなく、むしろ一種の導光要素上に、この場合ハウジング２３８上に掛かるか、または前記ハウジングと共に一体的に製造される。窓２１９は後部反射表面２３６を持ち、それは横向きにまたは上向きにＬＥＤ２２７により放射される光を約９０°反射させ、従ってオペレータ制御パネル２１３の前面２１４に対してほぼ垂直な方向にオペレータ制御パネル２１３から出力させる。この場合、全ハウジング２３８は導光材料から形成されることができ、従ってそれは簡単な態様で製造されることができる。代替例として、対応するプラスチックを含む導光要素２２０の形の窓２１９は、不透明プラスチックから構成されているハウジング２３８上に射出成形されることができる。

図４による設計についての巨大な利点は、上述したように、複数のセンサー素子２３０が比較的大きなオペレータ制御パネル上に、互いに隣り合って、有利には一列に、設けられるときに達成される。この場合、窓２１９は各センサー素子の上に設けられ、かつ光学信号操作、例えばセンサー素子２３０の付与される指２３２による操作により表示を提供することができる。この方法では、タッチスイッチを持つ細長いオペレータ制御装置は、対応する光学表示器と、例えば金属製オペレータ制御パネルであっても、効果的にかつ有利に組み合わされることができる。

従って、例えば印刷回路板２２３のセンサー素子と同じ側にＬＥＤ２２７を配置することも可能である。これは、改善されかつより簡単な構成を可能にする。隣接照明素子間の光学的分離は、いわば図４の場合の図面の面内に多数の窓２１９が一体的に互いに隣り合って吊り下げられるときに反射表面２３６の造形により提供されることができる。ハウジング２３８は、一般的に同時に、印刷回路板のための取り付け台として、導光器としてかつまた取り付け時または組み立て時に、印刷回路板２２３上にさらに設けられることができる電子素子のための接触防止手段としての役目をすることができる。

Claims (18)

1. 電気器具のためのオペレータ制御装置であって、このオペレータ制御装置がオペレータ制御パネル、照明された表示器、及び平坦な感圧性センサー素子と一緒に接触スイッチを持つものにおいて、平坦な要素支持体がオペレータ制御パネルの後面上に配置され、前記要素支持体が一面にかつ透明な窓により閉じられる少なくとも一つの開口の領域内にまたはその付近に照明手段を持ち、後面上に少なくとも平坦なセンサー素子を持ち、後面がオペレータ制御パネルとは反対の面であること、前記少なくとも一つの開口がオペレータ制御パネル内に設けられていること、前記平坦なセンサー素子が全体として、センサー支持体上の薄いピエゾ板からなること、前記照明手段が前記要素支持体の前面上に設けられ、かつ前記要素支持体の前面に電気的に連結されていること、及び前記平坦なセンサー素子が前記要素支持体の後面上に設けられ、かつ前記要素支持体の後面に電気的に連結されていることを特徴とするオペレータ制御装置。
2. 複数の開口がオペレータ制御パネル内に設けられ、前記開口が記号を形成することを特徴とする請求項１に記載のオペレータ制御装置。
3. 記号が７セグメント表示であり、開口が互いから薄いウエブにより分離されることを特徴とする請求項２に記載のオペレータ制御装置。
4. 複数の開口がオペレータ制御パネル内に設けられ、照明手段が、オペレータ制御パネル内の開口の背後に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のオペレータ制御装置。
5. 照明手段が、開口中に幾らか突出するように配置されることを特徴とする請求項４に記載のオペレータ制御装置。
6. オペレータ制御パネル内の少なくとも一つまたは二つの開口が平坦なセンサー素子に対向して位置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のオペレータ制御装置。
7. 照明された表示器の干渉記号の全ての開口がセンサー素子の表面に対向して位置されていることを特徴とする請求項６に記載のオペレータ制御装置。
8. 薄いピエゾ板が支持体に接着剤で結合されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のオペレータ制御装置。
9. 少なくとも一つの開口がオペレータ制御パネル内に設けられ、オペレータ制御パネルの各開口のための透明窓が、オペレータ制御パネルの各開口中に個々に挿入されている透明部品により形成され、かつ前記オペレータ制御パネルに固定されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のオペレータ制御装置。
10. 照明手段がオペレータ制御パネルの開口中に窓のちょうど前面のまたは前記窓の真向かいの点まで突出することを特徴とする請求項９に記載のオペレータ制御装置。
11. 複数の窓が、複数の開口に対し干渉態様で形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のオペレータ制御装置。
12. 複数の窓が導光要素として形成され、導光要素が前記オペレータ制御パネルの後面から前記オペレータ制御パネルに固定され、導光要素の突起が窓としての開口中に延び、導光要素支持体が導光要素の後面に与えられているか、または導光要素と導光要素支持体が互いに接続されていることを特徴とする請求項１１に記載のオペレータ制御装置。
13. 導光要素が、オペレータ制御パネルの後面に取り付けられ、かつ要素支持体の導光要素の後面に固定されることを特徴とする請求項１１または１２に記載のオペレータ制御装置。
14. 導光要素が、オペレータ制御パネルの後面に接着剤結合により取り付けられ、かつ要素支持体の導光要素の後面に接着剤結合により固定されることを特徴とする請求項１３に記載のオペレータ制御装置。
15. 要素支持体上に配置されている照明手段が、窓内のまたは導光要素内の対応する凹所内に係合するかまたは延びることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載のオペレータ制御装置。
16. 要素支持体上に配置されている照明手段が、オペレータ制御パネルの開口中に延びる窓の下で、係合するかまたは延びることを特徴とする請求項１５に記載のオペレータ制御装置。
17. 窓が、少なくとも部分的に拡散体及び／またはカラーフィルターの形態であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つに記載のオペレータ制御装置。
18. 窓が、請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の導光要素の場合にオペレータ制御パネルの開口内に係合するそれらの突起の領域内で、少なくとも部分的に拡散体及び／またはカラーフィルターの形態であることを特徴とする請求項１７に記載のオペレータ制御装置。

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