KR100976699B1 - 과속방지기능을 갖는 경첩 - Google Patents

과속방지기능을 갖는 경첩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 과속방지기능을 갖는 경첩에 관한 것으로, 그 목적은 종래에 일반적으로 사용되는 경첩과 동일한 크기를 유지하면서 도어의 급격한 개폐를 방지할 수 있도록 한 과속방지기능을 갖는 경첩을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 문틀에 고정되며 일측 상단부와 하단부에 제1 관체 및 제2 관체를 구비하는 고정 브라켓; 상기 문틀에 결합될 도어에 고정되며 일측 중앙부에 제1,2 관체의 사이로 삽입되는 제3 관체를 구비하는 회전 브라켓; 및 상기 제1,2,3 관체에 삽입되어 고정 브라켓과 회전 브라켓을 결속하되, 중앙부가 제3 관체에 결합되어 회전 브라켓과 함께 회전하고, 하단부가 제2 관체에 나사결합되어 회전 브라켓에 의한 회전시 상하방향으로 이동하며, 상단부에는 급격한 도어의 개방시 발생되는 원심력에 의해 제1 관체의 내면을 향해 돌출되어 제1 관체의 내부에 구속됨으로써 도어의 회전을 구속하는 스토퍼가 구비된 과속방지축으로 구성된 과속방지기능을 갖는 경첩에 관한 것을 기술적 요지로 한다.

Description

과속방지기능을 갖는 경첩{Hinge}
본 발명은 각종 구조물이나 건축물에 구비되는 도어를 여닫이식으로 개폐할 수 있도록 지지하는 경첩에 관한 것으로, 특히 바람이나 외력에 의하여 도어가 급격하게 개폐되려 할 경우, 이를 제지하여 줌으로써 도어의 파손이나 사고의 발생을 예방할 수 있는 과속방지기능을 갖는 경첩에 관한 것이다.
일반적으로 경첩이라 함은 여닫이문에 사용되어 한쪽은 문틀에 고정되고 다른 한쪽은 도어에 고정되어 도어를 회전 가능하게 지지하는 것이다.
한편 일반적인 경첩이 적용된 여닫이문의 경우, 도어에 작용하는 외력에 비례하여 도어의 개폐 속도가 결정되므로, 도어에 강풍이나 순간적으로 큰 힘이 작용하게 될 경우, 도어가 급격한 속도가 회전하면서 개폐됨으로써, 도어와 문틀의 충돌에 의해 매우 큰 소음이 발생되는 것은 물론이고, 도어 또는 문틀이 파손될 수도 있으며, 주변에 사람이 있을 경우 사고로 이어지는 문제점을 가지고 있다.
따라서 바람의 영향을 많이 받아 급격한 도어의 개폐가 예상되는 장소에 설치되거나, 사람들의 빈번한 유출입으로 인하여 사고 발생이 잦은 곳에는 별도의 도어클로저(door closer)를 설치하여 도어의 급격한 개폐를 방지하고 있다.
그러나 상기 도어클로저는 아래와 같은 문제점을 가지고 있다.
첫 번째, 안정적인 설치를 위하여 별도의 보강판을 도어에 설치해주어야만 하며, 도어의 외부로 노출되어지므로 도어의 미관이 저하된다.
두 번째, 유압식 도어클로저가 일반적으로 많이 사용되고 있으나, 잦은 고장으로 인해 도어의 유지보수비용이 증가된다.
세 번째, 강재로 이루어진 도어에는 설치가 가능하지만, 목재로 이루어진 도어에는 설치가 불가능하다.
한편, 경첩 자체에 완충을 위한 유압회로를 마련하거나, 스프링의 탄력을 이용하여 도어의 급격한 개폐를 방지하는 경첩이 사용되고 있으나, 이러한 경첩들은 구조가 복잡하여 유지보수가 어려운 것은 물론이고, 단가가 높아 도어의 유지비용을 증가시키게 되며, 내부에 설치되는 많은 부품들로 인해 일반적인 경첩에 비해 부피가 커 경첩이 설치된 장소의 구조를 변경하지 않고서는 일반적인 경첩을 대신하여 사용할 수 없는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 종래에 일반적으로 사용되는 경첩과 동일한 크기를 유지하면서 도어의 급격한 개폐를 방지할 수 있도록 한 과속방지기능을 갖는 경첩을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 과속방지기능을 갖는 경첩은 문틀에 고정되며 일측 상단부와 하단부에 제1 관체 및 제2 관체를 구비하는 고정 브라켓; 상기 문틀에 결합될 도어에 고정되며 일측 중앙부에 제1,2 관체의 사이로 삽입되는 제3 관체를 구비하는 회전 브라켓; 및 상기 제1,2,3 관체에 삽입되어 고정 브라켓과 회전 브라켓을 결속하되, 중앙부가 제3 관체에 결합되어 회전 브라켓과 함께 회전하고, 하단부가 제2 관체에 나사결합되어 회전 브라켓에 의한 회전시 상하방향으로 이동하며, 상단부에는 급격한 도어의 개방시 발생되는 원심력에 의해 제1 관체의 내면을 향해 돌출되어 제1 관체의 내부에 구속됨으로써 도어의 회전을 구속하는 스토퍼가 구비된 과속방지축으로 구성되며,
상기 스토퍼는 과속방지축의 상단부를 수평방향으로 관통하도록 형성된 홀에 삽입되어 과속방지축의 회전시 발생되는 원심력에 의해 돌출되는 스토퍼핀과, 상기 스토퍼핀의 내측단과 와이어에 의해 연결되며 과속방지축의 내부에서 상하방향으로 이동하도록 설치되어 스토퍼핀을 원위치로 복원시키는 웨이트로 구성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 관체의 내부에는 과속방지축으로부터 돌출되는 스토퍼가 구속되는 다수개의 걸림턱이 상호 일정한 간격을 두고 다단으로 형성된다.
한편, 상기 과속방지축과 제3 관체는 일체형으로 결합되어 과속방지축과 회전 브라켓이 함께 거동하도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 과속방지축은 제3 관체와 과속방지축을 수평방향으로 관통하는 고정핀에 의해 결합되고, 상기 제3 관체에는 과속방지축의 이동시 고정핀을 안내하는 가이드공이 형성되어 과속방지축만이 상하방향으로 이동하도록 구성될 수도 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 도어의 급격한 개방이나 폐쇄시 도어의 회전을 강제적으로 구속해주어 도어와 사람 또는 도어와 물체의 충돌에 의한 사고의 발생을 예방하고, 도어 및 문틀의 손상을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 일반적으로 사용되고 있는 경첩과 동일한 외관 및 크기로 제작이 가능하므로, 기존 경첩이 사용되는 곳에는 특별한 구조변경 없이도 설치가 가능한 이점을 가지고 있다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 경첩의 단면도,
도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경첩의 분해도,
도 3 은 도 2의 'A'부 상세도,
도 4 는 본 발명의 웨이트가 설치된 상태를 나타낸 측면도,
도 5 는 문이 닫힌 상태일 때의 스토퍼핀 상태를 나타낸 평면도,
도 6 은 문이 급격하게 개방될 때의 스토퍼핀의 상태를 나타낸 평면도,
도 7 은 문이 급격하게 개방될 때의 스토퍼핀 및 과속방지축의 상태를 나타낸 정면도,
도 8 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 경첩의 단면도,
도 9 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 경첩의 분해도,
도 10 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 과속방지축과 제3 관체의 연결상태를 나타낸 단면도.
본 발명의 과속방지기능을 갖는 경첩은 바람이나 외력에 의하여 도어가 급격하게 개폐되려 할 경우, 도어의 회전을 순간적으로 억제하여 줌으로써, 도어나 문틀의 파손을 예방하고, 또 예기치 못한 도어의 급격한 회전에 의해 발생되는 인사사고를 감소시킬 수 있도록 한 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 경첩의 단면도를, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경첩의 분해도를, 도 3은 도 2의 'A'부 상세도를, 도 4는 본 발명의 웨이트가 설치된 상태를 나타낸 측면도를 도시하고 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 경첩은 고정 브라켓(110)과 회전 브라켓(120) 및 과속방지축(130)으로 구성되어 도어를 지지하되, 도어와 회전 브라켓(120) 및 과속방지축(130)이 함께 거동하도록 회전 브라켓(120)과 과속방지축(130)이 일체형의 구조로 결합되어 있다.
상기 고정 브라켓(110)은 문틀에 고정되게 설치되는 것으로, 일측 상단부와 하단부에는 과속방지축(130)이 삽입되는 제1 관체(111)와 제2 관체(112)가 구비되어 있다. 물론 제1 관체(111)와 제2 관체(112)는 일정거리 이격되어 제3 관체(121)가 삽입될 수 있는 공간을 형성하게 된다.
한편 상기 제1 관체(111)의 내면에는 과속방지축(130)에 구비되는 스토퍼(140)를 안정적으로 구속하기 위한 다수개의 걸림턱(111a)이 상호 일정한 간격을 두고 다단으로 형성되어 있으며, 상기 제2 관체(112)의 내면에는 과속방지축(130)과의 나사결합을 위한 암나사부(112a)가 형성되어 있다.
상기 회전 브라켓(120)은 도어에 고정되게 설치되어 도어와 함께 회전하는 것으로, 제1 관체(111)와 제2 관체(112)의 사이로 삽입되는 제3 관체(121)가 일측 중앙에 구비되어 있다.
상기 과속방지축(130)은 제1,2,3 관체(111,112,121)로 삽입되어 고정 브라켓(110)과 회전 브라켓(120)을 결속하는 것과 함께 급격한 도어의 회전시 도어의 회전을 구속하는 과속방지기능을 제공하는 것이다. 이러한 과속방지축(130)은 제3 관체(121)에 중앙부가 고정된 구조로 결합되어 도어가 개방되거나 폐쇄될 때 회전 브라켓(120)과 함께 회전하도록 설치되고, 하단부는 제2 관체(112)와 나사결합되어 회전 브라켓(120)에 의한 회전시 상하방향으로 이동하도록 설치되며, 상단부에는 도어의 개폐시 회전하는 과속방지축(130)에 의해 발생되는 원심력이 후술될 웨이트(143)의 중량 보다 커질 경우, 과속방지축(130)으로부터 돌출되어 과속방지축(130)의 상하이동을 구속함으로써, 결과적으로 회전 브라켓(120) 및 도어의 회전을 억제하는 스토퍼(140)가 상단부에 구비된 것으로 구성되어 있다.
여기서 상기 스토퍼(140)는 과속방지축(130)으로부터 돌출되는 한쌍의 스토퍼핀(141,142)과, 상기 스토퍼핀(141,142)과 와이어(144)에 의해 연결되며 과속방지축(130)의 내부에서 스토퍼핀(141,142)과 연동하여 수직방향으로 이동하는 웨이트(143)로 구성되어 있다.
한편 상기 한쌍의 스토퍼핀(141,142)은 과속방지축(130)의 상단부를 수평방향으로 관통하도록 형성된 홀(131)에 삽입되어 과속방지축(130)의 회전시 발생되는 원심력에 의하여 과속방지축(130)의 외부로 돌출되도록 설치된다. 이때 두 스토퍼핀(141,142)은 서로 다른 방향에서 홀(131)에 삽입되며, 상호 대향하는 방향으로 이동하게 된다.
상기 웨이트(143)는 홀(131)에 삽입된 두 스토퍼핀(141,142)과 와이어(144)를 통해 연결되며, 과속방지축(130)의 내부에서 두 스토퍼핀(141,142)과 연동하여 수직방향으로 이동하도록 설치된다.
한편 상기 웨이트(143)는 상기 홀(130)의 하부에 홀(130)과 직교하는 방향으로 과속방지축(130)을 관통하는 공간(S)을 형성하되, 상기 공간(S)의 하부에 웨이트(143) 보다 두꺼운 두께(t)를 갖는 체결부(132)를 형성한다.
위와 같이 과속방지축(130)에 마련된 공간(S)을 이용하여 웨이트(143)를 설치할 수 있으며, 웨이트(143)의 설치가 완료되면, 공간의 양측으로부터 캡(133,134)을 삽입하고, 볼트(135)를 이용하여 두 캡(133,134)과 체결부(132)를 체결시킴으로써 공간(S)을 폐쇄하게 된다.
상기와 같은 웨이트(143)의 설치구조는 다양한 설치구조 중 하나의 예를 든 것으로, 본 발명이 이러한 설치구조에 국한되어 적용되는 것은 아니다.
상기와 같은 구조의 스토퍼(140)에 의하면, 도어의 개폐시 과속방지축(130)의 회전에 의하여 두 스토퍼핀(141,142)에 작용하는 원심력이 웨이트(143)의 중량 보다 클 경우, 두 스토퍼핀(141,142)은 과속방지축(130)의 외부로 돌출되며, 이러한 상태에서 과속방지축(130)이 상하방향으로 이동함에 따라 두 스토퍼핀(141,142)은 제1 관체(111) 내에 형성된 걸림턱(111a)에 구속되며, 이때 두 스토퍼핀(141,142)과 와이어(144)를 통해 연결된 웨이트(143)는 상승하게 된다.
한편 두 스토퍼핀(141,142)에 작용하는 원심력이 웨이트(143)의 중량 보다 작아질 경우, 웨이트(143)가 하강하면서 두 스토퍼핀(141,142)을 잡아당기게 됨으로써, 두 스토퍼핀(141,142)은 원위치로 복귀하게 된다.
도 5는 문이 닫힌 상태일 때의 스토퍼핀 상태를 나타낸 평면도를, 도 6은 문이 급격하게 개방될 때의 스토퍼핀의 상태를 나타낸 평면도를, 도 7은 문이 급격하게 개방될 때의 스토퍼핀 및 과속방지축의 상태를 나타낸 정면도를 도시하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 과속방지기능을 갖는 경첩은 도어의 개방이나 폐쇄시 회전 브라켓(120)이 회전하게 되고, 회전 브라켓(120)의 제3 관체(121)에 일체형의 구조로 결합된 과속방지축(130)이 도어의 회전속도에 비례하여 회전하게 되며, 과속방지축(130)은 고정 브라켓(110)의 제2 관체(112)와 나사결합되어 있으므로 회전하는 과속방지축(130)은 수직방향으로 이동하게 된다. 이때 과속방지축(130)의 이동방향은 도어의 개방과 폐쇄시 서로 반대가 되며, 일예로 도어가 개방될 때 과속방지축(130)이 상부로 이동할 경우, 도어가 폐쇄될 때는 과속방지축(130)이 하부로 이동하게 된다.
상기와 같이 과속방지축(130)이 상부 또는 하부로 이동할 때, 과속방지축(130)과 일체형의 구조로 결합된 회전 브라켓(120) 또한 상부 또는 하부로 이동하게 되며, 회전 브라켓(120)과 결합된 도어 또한 상부 또는 하부로 이동하게 된다. 이러한 회전 브라켓(120)의 상하이동을 위하여 제1,2 관체(111,112)와 제3 관체(121)의 사이에는 충분한 공간이 마련되어야 한다.
한편 과속방지축(130)의 회전에 의하여 스토퍼핀(141,142)에 작용하는 원심력이 웨이트(143)의 중량 보다 클 경우, 스토퍼핀(141,142)이 과속방지축(130)의 외부로 돌출된다.
상기와 같이 스토퍼핀(141,142)이 돌출된 상태에서 과속방지축(130)이 수직방향으로 이동할 경우, 스토퍼핀(141,142)이 제1 관체(111) 내에 형성된 걸림턱(111a)에 의해 구속되어 과속방지축(130)의 이동이 구속되며, 과속방지축(130)의 이동이 구속됨에 따라 과속방지축(130)의 회전도 구속되어 회전 브라켓(120) 및 도어의 회전을 정지시키게 된다.
상기와 같이 과속방지축(130)의 회전이 멈추어지면, 스토퍼핀(141,142)에는 더 이상 원심력이 작용하지 않으므로, 스토퍼핀(141,142)은 웨이트(143)에 의하여 원위치로 복귀하면서 과속방지축(130)의 구속을 풀어주게 되며, 과속방지축(130)의 회전이 자유로워짐에 따라 도어가 다시 회전하여 개폐가 이루어지게 된다.
한편 상기와 같은 과속방지기능을 갖는 경첩은 건축물의 도어에만 제한되어 사용되는 것은 아니며, 상호 회전하는 기계 부품간의 연결을 위해 사용될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 경첩의 단면도를, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 경첩의 분해도를, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 과속방지축과 제3 관체의 연결상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 경첩은 고정 브라켓(110)과 회전 브라켓(120) 및 과속방지축(130)으로 구성되어 도어를 지지하는 점에 있어서는 제1 실시예와 동일하다. 다만 제2 실시예에 따른 경첩은 도어의 개폐시 도어와 회전 브라켓(120)은 상하방향으로 이동하지 않고 과속방지축(130)만이 상하방향으로 이동하도록 구성된 점에 있어서 차이를 갖는다.
상기 고정 브라켓(110)은 제1 실시예의 고정 브라켓과 동일한 구조로 이루어지는 바, 고정 브라켓(110)에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 회전 브라켓(120)은 도어에 고정되게 설치되어 도어와 함께 회전하는 것으로, 고정 브라켓(110)에 구비된 제1 관체(111)와 제2 관체(112)의 사이로 삽입되는 제3 관체(121)가 일측 중앙에 구비되어 있으며, 제3 관체(121)의 측면부에는 과속방지축(130)과의 결속을 위한 고정핀(136)이 삽입되는 가이드공(122)이 수직방향으로 길게 형성되어 있다.
상기 과속방지축(130)은 제3 관체(121)의 가이드공(122)을 통해 삽입되어 과속방지축(130)을 관통한 후 제3 관체(121)의 반대쪽에 형성된 가이드공(122)으로 삽입되는 고정핀(136)에 의해 제3 관체(121)에 결합되며, 하단부는 제2 관체(112)와 나사결합되어 회전시 상하방향으로 이동할 수 있도록 구성되고, 상단부에는 원심력에 의해 과속방지축(130)으로부터 돌출되어 제1 관체(111)의 걸림턱(111a)에 구속되는 스토퍼(140)가 구비된 것으로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 제2 실시예의 경첩은 도어의 개방이나 폐쇄시 회전 브라켓(120)이 회전하게 되고, 회전 브라켓(120)과 고정핀(136)에 의해 결합된 과속방지축(130)이 도어의 회전속도에 비례하여 회전하게 된다.
한편 상기 과속방지축(130)은 고정 브라켓(110)의 제2 관체(112)와 나사결합되어 있으므로, 회전하는 과속방지축(130)은 제1 실시예와 마찬가지로 수직방향으로 이동하게 된다. 다만 제2 실시예의 과속방지축(130)은 고정핀(136)에 의하여 회전 브라켓(120)과 결합되어 있으며, 제3 관체(121)에는 고정핀(136)의 수직방향 이동을 안내하는 가이드공(122)이 형성되어 있으므로, 과속방지축(130)과 회전 브라켓(120)이 함께 이동하지 않고 과속방지축(130)만이 상하방향으로 이동하게 된다.
한편 과속방지축(130)의 회전에 의하여 스토퍼핀(141,142)에 작용하는 원심력이 웨이트(143)의 중량 보다 클 경우, 스토퍼핀(141,142)이 과속방지축(130)의 외부로 돌출되어 제1 관체(111)에 형성된 걸림턱(111a)에 구속되며, 이로 인하여 과속방지축(130)의 이동과 회전이 구속되어 도어의 회전을 정지시키게 된다.
상기와 같이 과속방지축(130)의 회전이 멈추어지면, 스토퍼핀(141,142)에는 더 이상 원심력이 작용하지 않으므로, 스토퍼핀(141,142)은 웨이트(143)에 의하여 원위치로 복귀하면서 과속방지축(130)의 회전이 자유롭도록 구속을 풀어주게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(110) : 고정 브라켓 (111) : 제1 관체
(111a) : 걸림턱 (112) : 제2 관체
(120) : 회전 브라켓 (121) : 제3 관체
(122) : 가이드공 (130) : 과속방지축
(131) : 홀 (136) : 고정핀
(140) : 스토퍼 (141),(142) : 스토퍼핀
(143) : 웨이트 (144) : 와이어

Claims (5)

  1. 문틀에 고정되며 일측 상단부와 하단부에 제1 관체(111) 및 제2 관체(112)를 구비하는 고정 브라켓(110);
    상기 문틀에 결합될 도어에 고정되며 일측 중앙부에 제1,2 관체(111,112)의 사이로 삽입되는 제3 관체(121)를 구비하는 회전 브라켓(120); 및
    상기 제1,2,3 관체(111,112,121)에 삽입되어 고정 브라켓(110)과 회전 브라켓(120)을 결속하되, 중앙부가 제3 관체(121)에 결합되어 회전 브라켓(120)과 함께 회전하고, 하단부가 제2 관체(112)에 나사결합되어 회전 브라켓(120)에 의한 회전시 상하방향으로 이동하며, 상단부에는 급격한 도어의 개방시 발생되는 원심력에 의해 제1 관체(111)의 내면을 향해 돌출되어 제1 관체(111)의 내부에 구속됨으로써 도어의 회전을 구속하는 스토퍼(140)가 구비된 과속방지축(130)으로 구성되며,
    상기 스토퍼(140)는 과속방지축(130)의 상단부를 수평방향으로 관통하도록 형성된 홀(131)에 삽입되어 과속방지축(130)의 회전시 발생되는 원심력에 의해 돌출되는 스토퍼핀(141,142)과, 상기 스토퍼핀(141,142)의 내측단과 와이어(144)에 의해 연결되며 과속방지축(130)의 내부에서 상하방향으로 이동하도록 설치되어 스토퍼핀(141,142)을 원위치로 복원시키는 웨이트(143)로 구성된 것을 특징으로 하는 과속방지기능을 갖는 경첩.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 관체(111)의 내부에는 과속방지축(130)으로부터 돌출되는 스토퍼(140)가 구속되는 다수개의 걸림턱(111a)이 상호 일정한 간격을 두고 다단으로 형성된 것을 특징으로 하는 과속방지기능을 갖는 경첩.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 과속방지축(130)과 제3 관체(121)는 일체형으로 결합되어 과속방지축(130)과 회전 브라켓(120)이 함께 거동하는 것을 특징으로 하는 과속방지기능을 갖는 경첩.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 과속방지축(130)은 제3 관체(121)와 과속방지축(130)을 수평방향으로 관통하는 고정핀(136)에 의해 결합되고, 상기 제3 관체(121)에는 과속방지축(130)의 이동시 고정핀(136)을 안내하는 가이드공(122)이 형성되어 과속방지축(130)만이 상하방향으로 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 과속방지기능을 갖는 경첩.

















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