WO2013045851A1 - Dispositif anti baillement prevu pour une zone de jonction de deux portions de coques adjacentes d'un boitier d'un appareil electrique modulaire. - Google Patents

Dispositif anti baillement prevu pour une zone de jonction de deux portions de coques adjacentes d'un boitier d'un appareil electrique modulaire. Download PDF

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housing
face
portions
edge
shell
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Claude Houde
Christian Benoit
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Hager-Electro Sas
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    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2408—Modular blocks

Definitions

  • Anti-yawning device provided for a junction zone of two portions of adjacent shells of a housing of a modular electrical appliance
  • the present invention relates to an anti-yawning device provided for a junction zone of two portions of adjacent shells of a housing of an electrical appliance for example modular type circuit breaker, switch or differential circuit breaker, etc.. It also relates to a modular device which is provided with such a device.
  • These two shells constitute a shell / cover type architecture forming the housing of such a device.
  • the two shells are usually assembled by riveting and / or snapping involving weld points at different locations distributed over the larger surface of the shells.
  • the devices concerned by this invention have at least one device for connection to a line that they protect, accessible via portions of said shells which form, when they are edge to edge, a flat-face connection face of the module housing.
  • This face comprises in practice at least one window giving access to a connection device for connecting at least one external conductor for its clamping against a conductive terminal connected to a functional block of the apparatus which performs the function for which it is provided.
  • It can be a simple connection providing a single window for the introduction of a conductor wire for example, or a double connection to two windows that are made in the same connection face of the module, thus allowing a double connection for direct feeding and bridging, for example.
  • the window (s) is (are) generally centered (s) in the width of the connection face of the module and is found (s) so at least partly located (s) in the junction zone between the two adjacent hull portions.
  • the connection device often consists of a terminal cage provided with a clamping screw accessible on the front of the product. The tightening of this screw by means of a screwdriver, since such a facade generally substantially perpendicular to the connection face, induces a tightening torque within the terminal cage. The latter then tends to deform and come to exert pressure on at least one of the two adjacent hull portions, thereby causing their spacing, referred to in practice as "yawn". This yawn is mainly visible in the connection face, since the stresses due to the torsion torque exerted at the moment of tightening are the strongest in the vicinity of this face.
  • Such yawning is obviously not desirable, both aesthetically and safely. Indeed, the inside of such a device, powered, must be protected against any introduction of foreign bodies, against splashing, etc., which could cause for example short circuit, or more generally defects on the line.
  • the housing acts as an electrically insulating protective cover of the device, and the appearance of a yawn alters this function, not to mention the risk of embrittlement that ensues.
  • the object of the present invention is therefore to prevent yawning in the junction zone between the two adjacent shell portions of a module of a housing, regardless of the tightening torque applied at the connecting device.
  • the space being relatively small within the housing, it is physically impossible to house at this precise location of the rivet / bonnet king closure means that would prevent such a yawn on the connecting face.
  • a solution involving a permanent fixation by welding or gluing the edges of said face is also unthinkable, especially for reasons of industrialization.
  • the anti-yawn device of the invention does not introduce additional parts into the housing, and the mounting of the latter remains simple, easy and fast.
  • the present invention is characterized, in principal, in that the conductive terminal connected to the functional block equipping the heart of the apparatus comprises a section developing parallel and in the vicinity of the connecting face and comprising at least one housing for receiving at the minus one lug protruding from each shell portion towards the interior of the housing. Each lug then fits into a housing so that in the inserted position, the surfaces of the lugs and the housing or in contact position on the one hand the edge-to-edge shell portions to form the plane-like face and oppose their separation.
  • each shell portion comprises a lug, the two lugs of the two shell portions cooperating with the same orifice of the conductive terminal.
  • each lug has a hemi-cylindrical face oriented towards the edge of the orifice of the conductive terminal, the orifice being of circular shape.
  • the lugs and the orifice may take various other forms.
  • the shape of the set of two contiguous lugs conforms to the shape of the orifice of the conductive terminal and adjusts to it.
  • the conductive terminal may be U-shaped whose base is parallel to the connecting face, a leg of said U forming the connection with the functional block and the other leg having a guide hole of the screw of the connection device.
  • the terminal is metal, copper type, relatively thick and rigid, so not deforming / not moving or little when tightening the conductor. Moreover, it is an excellent spatial reference since it is ideally placed inside the device, and more precisely centered between the two shell portions forming the housing and in the vicinity of the area at risk of yawning. In addition, its connection to the functional block gives it stability within the device. The terminal is therefore somehow the anchor point of anti-yawning device.
  • the lugs are located near the edges or edges of the two shell portions and are symmetrical with respect to the longitudinal plane of symmetry of the housing.
  • the lugs are preferably molded in one piece with the hull portions to which they belong.
  • FIG. 1 shows the phenomenon of yawning on a device
  • FIG. 2 is an exploded view of a module provided with an anti-yawning device according to a possible configuration of the invention
  • FIG. 3 is an enlarged view of the anti-yawn device according to FIG. 2, in exploded view;
  • FIG. 4 illustrates the assembly of the anti-yawn device according to the configurations of FIGS. 2 and 3;
  • FIG. 5 is a sectional view of the anti-yawning device assembled in the same configuration as for the previous figures.
  • FIG. 1 illustrates a trimodular electrical apparatus (1).
  • Each module (2a, 2b, 2c) comprises two adjacent portions of shells (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c) assembled by clipping and welding, and forming a housing.
  • each module (2a, 2b, 2c) comprises a connection device (5a, 5b, 5c) visible from a face connecting piece (6a, 6b, 6c).
  • the latter is composed of two portions of the adjacent shells (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c) and has a connecting window (7a, 7b, 7c) giving access to the connection device (5a, 5b, 5c).
  • the latter consists of a cage with terminal and traditional screw.
  • a supply conductor (8a, 8b, 8c) can be introduced into this window (7a, 7b, 7c) and then penetrates inside the cage.
  • the connection is made by tightening a screw (9a, 9b, 9c) from the face of the perpendicular product and adjacent to the connection face (6a, 6b, 6c), so as to press the conductor ( 8a, 8b, 8c) against a conductive terminal connected to a central functional block of the apparatus (not visible in the figures) which performs its function.
  • This tightening causes a tightening torque which can in turn cause a yawn (10a, 10b, 10c) between the two shell portions forming the connecting face (6a, 6b, 6c), as can be seen in FIG. makes constraints then exerted by the cage, which is likely to deform the shell portions (3a, 4a, 3b, 4b, 3c, 4c).
  • FIG. 2 shows an exploded view of one of the modules (2), with the two shells (3, 4) and the conductive terminal (1 1), the face in the foreground being that opposite to the connection face (6 ), the module (2) having been returned to 180 °.
  • the conductive terminal (1 1) has a U shape:
  • the base (12) of the U is parallel to the connecting face (6a, 6b, 6c) and comprises a central orifice (15) of circular shape;
  • the upper leg (13) of the U comprises a guide hole (16) of the screw (9) of the connection device;
  • This terminal (1 1) is better visible in Figure 3, and is surrounded by two shell portions (3, 4) forming the connecting face (6).
  • a lug (17) protrudes from each of these two shell portions (3, 4) towards the inside of the housing.
  • These lugs (17) are located in the vicinity of the edges (18) of the two shell portions and are symmetrical with respect to a longitudinal plane of symmetry of the housing.
  • These two lugs (17) are capable of being inserted inside the orifice (15) of the base (12) of the U forming the conductive terminal (1 1), as can be seen in FIG. 4, when the shells (3, 4) are brought together to form the module housing (2).
  • the lugs (17) have a complex shape, namely a beveled volume composed of:
  • the first face (19) of the lug (17) thus matches a portion of the circular shape of the orifice (15).
  • the invention has been described by means of a particular example of configuration, in particular as regards the shape of the lugs (17) and of the orifice (15) as well as their positioning within the module (2), which is not in no way limiting.
  • the invention encompasses all variants of shape and configuration that are within the reach of those skilled in the art.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)

Abstract

Dispositif anti bâillement prévu pour une zone de jonction de deux portions de coque (3a, 4a; 3b, 4b; 3c, 4c) adjacentes d'un boîtier d'appareil électrique modulaire (1 ) du type disjoncteur ou interrupteur, lesdites portions de coque (3a, 4a; 3b, 4b; 3c, 4c) formant lorsqu'elles sont bord à bord une face (6a, 6b, 6c) d'allure plane dudit boîtier comportant au moins une fenêtre (7a, 7b, 7c) donnant accès à un dispositif de connexion (5a, 5b, 5c) pour le raccordement d'au moins un conducteur externe (8a, 8b, 8c) en vue de son serrage contre une borne conductrice (1 1 ) reliée à un bloc fonctionnel de l'appareil (1 ). Ce dispositif est caractérisé en ce que ladite borne (1 1 ) comporte un tronçon se développant parallèlement et au voisinage de ladite face (6a, 6b, 6c) de raccordement et comprenant au moins un logement pour recevoir au moins un ergot (17) dépassant de chaque portion de coque (3a, 4a; 3b, 4b; 3c, 4c) vers l'intérieur du boîtier, chaque ergot (17) s'insérant dans un logement de sorte qu'en position insérée, les surfaces des ergots (17) et du ou des logements en contact positionnent les portions de coque (3a, 4a; 3b, 4b; 3c, 4c) en bord à bord pour constituer la face (6a, 6b, 6c) d'allure plane et s'opposent à leur séparation.

Description

Dispositif anti bâillement prévu pour une zone de jonction de deux portions de coques adjacentes d'un boîtier d'un appareil électrique modulaire
La présente invention concerne un dispositif anti bâillement prévu pour une zone de jonction de deux portions de coques adjacentes d'un boîtier d'un appareil électrique par exemple modulaire du type disjoncteur, interrupteur ou encore disjoncteur différentiel, etc. Elle concerne également un appareil modulaire qui est muni d'un tel dispositif.
Ces deux coques constituent une architecture du type coquille/couvercle formant le boîtier d'un tel appareil. Les deux coques sont généralement assemblées par rivetage et/ou par bouterollage impliquant des points de soudure à différents emplacements distribués sur la plus grande surface des coques.
Les appareils concernés par cette invention possèdent au moins un dispositif de raccordement à une ligne qu'ils protègent, accessible via des portions desdites coques qui forment, lorsqu'elles sont bord à bord, une face de raccordement d'allure plane du boîtier du module. Cette face comporte en pratique au moins une fenêtre donnant accès à un dispositif de connexion pour le raccordement d'au moins un conducteur externe en vue de son serrage contre une borne conductrice reliée à un bloc fonctionnel de l'appareil qui réalise la fonction pour laquelle il est prévu.
Il peut s'agir d'un raccordement simple prévoyant une seule fenêtre pour l'introduction d'un fil conducteur par exemple, ou d'un raccordement double à deux fenêtres qui sont pratiquées dans la même face de raccordement du module, permettant ainsi une double connexion pour une alimentation directe et un pontage par exemple.
La (les) fenêtre(s) est (sont) généralement centrée(s) dans la largeur de la face de raccordement du module et se retrouve(nt) donc au moins en partie localisée(s) dans la zone de jonction entre les deux portions de coque adjacentes. Le dispositif de connexion consiste fréquemment en une cage à borne dotée d'une vis de serrage accessible en façade du produit. Le serrage de cette vis au moyen d'un tournevis, depuis une telle façade généralement sensiblement perpendiculaire à la face de raccordement, induit un couple de serrage au sein de la cage à borne. Cette dernière a alors tendance à se déformer et à venir exercer une pression sur au moins l'une des deux portions de coque adjacentes, provoquant de ce fait leur écartement, dénommé en pratique « bâillement ». Ce bâillement est principalement visible dans la face de raccordement, étant donné que les contraintes dues au couple de torsion exercé au moment du serrage sont les plus fortes au voisinage de cette face.
Un tel bâillement n'est évidemment pas souhaitable, tant sur un plan esthétique que sur un plan sécuritaire. En effet, l'intérieur d'un tel appareil, mis sous tension, doit être protégé contre les éventuelles introductions de corps étrangers, contre les éclaboussures, etc, qui pourraient provoquer par exemple des courts-circuits, ou de manière plus générale des défauts sur la ligne. Le boîtier joue le rôle de capot protecteur électriquement isolant de l'appareil, et l'apparition d'un bâillement altère cette fonction, sans parler du risque de fragilisation qui s'ensuit.
L'objectif de la présente invention consiste donc à empêcher tout bâillement dans la zone de jonction entre les deux portions de coque adjacentes d'un module d'un boîtier, quel que soit le couple de serrage appliqué au niveau du dispositif de raccordement.
L'espace étant relativement réduit au sein du boîtier, il est physiquement impossible de loger à cet emplacement précis des moyens de fermeture de type rivet/boute roi le qui préviendraient un tel bâillement sur la face de raccordement. Une solution impliquant une fixation pérenne par soudage ou collage des chants de ladite face est également inenvisageable, en particulier pour des raisons d'industrialisation. De façon avantageuse, le dispositif anti-bâillement de l'invention n'introduit pas de pièce supplémentaire dans le boîtier, et le montage de ce dernier reste simple, aisé et rapide.
La présente invention se caractérise, à titre principal, en ce que la borne conductrice reliée au bloc fonctionnel équipant le cœur de l'appareil comporte un tronçon se développant parallèlement et au voisinage de la face de raccordement et comprenant au moins un logement pour recevoir au moins un ergot dépassant de chaque portion de coque vers l'intérieur du boîtier. Chaque ergot s'insère alors dans un logement de sorte qu'en position insérée, les surfaces des ergots et du ou des logements en contact positionnent d'une part les portions de coque en bord à bord pour constituer la face d'allure plane et s'opposent d'autre part à leur séparation.
Cela permet d'assurer la jointure des chants de manière localisée au niveau du dispositif de raccordement du boîtier, en sus de la fermeture globale réalisée par soudage ou rivetage en différents points de ce dernier.
En d'autres termes, il s'agit d'un ajustement du positionnement des portions de coque par rapport à la borne conductrice, cette dernière jouant au surplus le rôle de moyen de fixation local entre les deux portions de coque.
Selon une configuration possible, chaque portion de coque comporte un ergot, les deux ergots des deux portions de coque coopérant avec un même orifice de la borne conductrice.
Selon une hypothèse fonctionnelle, chaque ergot comporte une face de forme hémicylindrique orientée vers le bord de l'orifice de la borne conductrice, l'orifice étant d'allure circulaire.
Les ergots et l'orifice peuvent prendre diverses autres formes.
Avantageusement, lorsque les deux coques sont assemblées, la forme de l'ensemble des deux ergots accolés épouse la forme de l'orifice de la borne conductrice et s'y ajuste.
Selon l'invention, la borne conductrice peut être en forme de U dont la base est parallèle à la face de raccordement, un jambage dudit U formant la liaison avec le bloc fonctionnel et l'autre jambage comportant un orifice de guidage de la vis du dispositif de connexion.
La borne est en métal, du type cuivre, relativement épaisse et rigide, donc ne se déformant/déplaçant pas ou peu lors du serrage du conducteur. Par ailleurs, elle constitue un excellent repère spatial puisqu'elle est idéalement placée à l'intérieur de l'appareil, et plus précisément centrée entre les deux portions de coque formant le boîtier et au voisinage de la zone présentant des risques de bâillement. De plus, sa liaison au bloc fonctionnel lui confère une stabilité au sein de l'appareil. La borne constitue donc en quelque sorte le point d'ancrage du dispositif anti bâillement.
Plus précisément encore, les ergots sont localisés au voisinage des bords ou chants des deux portions de coque et sont symétriques par rapport au plan de symétrie longitudinal du boîtier.
Les ergots sont de préférence moulés d'une seule pièce avec les portions de coque auxquelles elles appartiennent.
L'invention va à présent être décrite plus en détails, en référence aux figures annexées, pour lesquelles :
- la figure 1 représente le phénomène de bâillement sur un appareil ;
- la figure 2 est une vue éclatée d'un module doté d'un dispositif anti bâillement selon une configuration possible de l'invention ;
- la figure 3 est une vue agrandie du dispositif anti bâillement selon la figure 2, en vue éclatée ;
- la figure 4 illustre l'assemblage du dispositif anti bâillement selon les configurations des figures 2 et 3 ;
- la figure 5 est une vue en coupe du dispositif anti bâillement assemblé selon la même configuration que pour les figures précédentes.
La figure 1 illustre un appareil électrique (1 ) trimodulaire. Chaque module (2a, 2b, 2c) comporte deux portions de coques (3a, 4a ; 3b, 4b ; 3c, 4c) adjacentes assemblées par clipsage et soudage, et formant un boîtier.
Dans le cas de l'appareil présenté en figure 1 , chaque module (2a, 2b, 2c) comporte un dispositif de connexion (5a, 5b, 5c) visible depuis une face de raccordement (6a, 6b, 6c). Cette dernière est composée de deux portions des coques adjacentes (3a, 4a ; 3b, 4b ; 3c, 4c) et présente une fenêtre de raccordement (7a, 7b, 7c) donnant accès au dispositif de connexion (5a, 5b, 5c). Ce dernier consiste en une cage à borne et vis traditionnelle.
Un conducteur d'alimentation (8a, 8b, 8c) peut être introduit dans cette fenêtre (7a, 7b, 7c) et pénètre alors à l'intérieur de la cage. Le raccordement s'effectue par le serrage d'une vis (9a, 9b, 9c) depuis la façade du produit d'allure perpendiculaire et adjacente à la face de raccordement (6a, 6b, 6c), de manière à plaquer le conducteur (8a, 8b, 8c) contre une borne conductrice reliée à un bloc fonctionnel central de l'appareil (non visible sur les figures) qui assure sa fonction.
Ce serrage provoque un couple de serrage qui peut entraîner à son tour un bâillement (10a, 10b, 10c) entre les deux portions de coque formant la face de raccordement (6a, 6b, 6c), comme cela est visible en figure 1 , du fait des contraintes alors exercées par la cage, qui est susceptible de venir déformer les portions de coque (3a, 4a ; 3b, 4b ; 3c, 4c).
La figure 2 montre une vue éclatée de l'un des modules (2), avec les deux coques (3, 4) et la borne conductrice (1 1 ), la face au premier plan étant celle opposée à la face de raccordement (6), le module (2) ayant été retourné à 180°.
La borne conductrice (1 1 ) a une forme en U :
- la base (12) du U est parallèle à la face de raccordement (6a, 6b, 6c) et comporte un orifice central (15) d'allure circulaire ;
- le jambage supérieur (13) du U comporte un orifice de guidage (16) de la vis (9) du dispositif de connexion ;
- le jambage inférieur (14) du U, plus long que le jambage supérieur (13), forme la liaison avec le bloc fonctionnel de l'appareil (1 ).
Cette borne (1 1 ) est mieux visible en figure 3, et est entourée des deux portions de coque (3, 4) formant la face de raccordement (6).
Un ergot (17) dépasse de chacune de ces deux portions de coque (3, 4) vers l'intérieur du boîtier. Ces ergots (17) sont situés au voisinage des bords (18) des deux portions de coque et sont symétriques par rapport à un plan de symétrie longitudinal du boîtier. Ces deux ergots (17) sont aptes à s'insérer à l'intérieur de l'orifice (15) de la base (12) du U formant la borne conductrice (1 1 ), comme cela est visible en figure 4, lorsque les coques (3, 4) sont rassemblées pour former le boîtier du module (2). Selon la configuration présentée sur ces figures, les ergots (17) ont une forme complexe, à savoir un volume biseauté composé :
- d'une première face (19) de forme hémicylindrique orientée vers le bord de l'orifice (15) de la borne conductrice (1 1 ) ;
- d'une seconde face (20) plane reliant la première face (19) au bord (18) de la coque ;
- d'une face supérieure (21 ) et d'une face inférieure (22), toutes deux en forme de cornet.
La première face (19) de l'ergot (17) épouse ainsi une portion de la forme circulaire de l'orifice (15).
En référence à la figure 5, lorsque les deux ergots (17) sont logés dans l'orifice (15), leurs premières faces (19) sont symétriquement en contact avec deux bords (23, 24) opposés de l'orifice (15) de la borne (1 1 ). Si les portions de coque (3, 4) venaient à se déformer suite à un couple de serrage trop important dans la cage à borne, les ergots (17) resteraient logés dans l'orifice (15) empêchant dès lors tout bâillement entre les portions de coques (3, 4) au niveau de la face de raccordement (6).
L'invention a été décrite au moyen d'un exemple particulier de configuration, notamment quant à la forme des ergots (17) et de l'orifice (15) ainsi que leur positionnement au sein du module (2), qui n'est nullement limitatif. L'invention englobe au contraire toutes les variantes de forme et de configuration qui sont à la portée de l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif anti bâillement prévu pour une zone de jonction de deux portions de coque (3a, 4a ; 3b, 4b ; 3c, 4c) adjacentes d'un boîtier d'appareil électrique modulaire (1 ) du type disjoncteur ou interrupteur, lesdites portions de coque (3a, 4a ; 3b, 4b ; 3c, 4c) formant lorsqu'elles sont bord à bord une face (6a, 6b, 6c) d'allure plane dudit boîtier comportant au moins une fenêtre (7a, 7b, 7c) donnant accès à un dispositif de connexion (5a, 5b, 5c) pour le raccordement d'au moins un conducteur externe (8a, 8b, 8c) en vue de son serrage contre une borne conductrice (1 1 ) reliée à un bloc fonctionnel de l'appareil (1 ),
caractérisé en ce que ladite borne (1 1 ) comporte un tronçon se développant parallèlement et au voisinage de ladite face (6a, 6b, 6c) de raccordement et comprenant au moins un logement pour recevoir au moins un ergot (17) dépassant de chaque portion de coque (3a, 4a ; 3b, 4b ; 3c, 4c) vers l'intérieur du boîtier, chaque ergot (17) s'insérant dans un logement de sorte qu'en position insérée, les surfaces des ergots (17) et du ou des logements en contact positionnent les portions de coque (3a, 4a ; 3b, 4b ; 3c, 4c) en bord à bord pour constituer la face (6a, 6b, 6c) d'allure plane et s'opposent à leur séparation.
2. Dispositif anti bâillement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque portion de coque (3a, 4a ; 3b, 4b ; 3c, 4c) comporte un ergot (17), les deux ergots (17) des deux portions de coque (3a, 4a ; 3b, 4b ; 3c, 4c) coopérant avec un même orifice (15) de la borne conductrice (1 1 ).
3. Dispositif anti bâillement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque ergot (17) comporte une face (19) de forme hémicylindrique orientée vers le bord (23, 24) de l'orifice (15) de la borne conductrice (1 1 ), l'orifice (15) étant d'allure circulaire.
4. Dispositif anti bâillement selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la borne conductrice (1 1 ) est en forme de U dont la base (12) est parallèle à la face de raccordement (6a, 6b, 6c), un jambage (14) dudit U formant la liaison avec le bloc fonctionnel et l'autre jambage (13) comportant un orifice de guidage (16) de la vis (9a, 9b, 9c) du dispositif de connexion (5a, 5b, 5c).
5. Dispositif anti bâillement selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les ergots (17) sont localisés au voisinage des bords (18) des deux portions de coque (3, 4) et sont symétriques par rapport à un plan de symétrie longitudinal du boîtier.
6. Dispositif anti bâillement selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les ergots (17) sont moulés d'une seule pièce avec les portions de coque (3, 4) auxquelles elles appartiennent.
7. Appareil modulaire (1 ) du type disjoncteur ou interrupteur muni d'un dispositif anti bâillement selon l'une des revendications précédentes.
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