CN112740115B - 用于将时计部件固定在支撑元件上的弹性保持构件 - Google Patents

Abstract

用于将时计部件固定在支撑元件上的弹性保持构件。本发明涉及用于将时计部件（2）固定在支撑元件（3）上的弹性保持构件（1），其包括开口（5），所述支撑元件（3）可***到该开口（5）中，保持构件（1）包括限定在连接区域（9）之间的刚性臂（6）和弹性臂（7），该刚性臂（6）和弹性臂（7）有助于确保支撑元件（3）在开口（5）中的弹性夹持，每个刚性臂（6）提供有保持构件（1）的平坦的两个接触区域（8），该两个接触区域（8）能够与支撑元件（3）的对应凸起接触部分（10）配合。

Description

用于将时计部件固定在支撑元件上的弹性保持构件

技术领域

本发明涉及用于将时计部件固定在支撑元件上的弹性保持构件。

本发明还涉及弹性保持构件-时计部件组件以及这样的组件与支撑元件的组装。

本发明还涉及用于实现这样组装的方法。

此外，本发明涉及包括至少一个这样的组装的钟表机芯。

最后，本发明涉及包括这样的机芯的时计。

背景技术

在现有技术中，诸如时计内桩的弹性保持构件是已知的，其凭借弹性夹持参与在钟表机芯中将摆轮游丝组装在摆轮轴上。

然而，在进行这样的组装的情形中，这样的弹性保持构件具有的主要缺点在于要求复杂、漫长而昂贵的安装操作，这是由于这些构件在这些摆轮轴上具有的维持扭矩较低并且有限的事实。

发明内容

本发明的目的是克服上面提到的缺点的全部或部分，这是通过提出了具有高维持扭矩的弹性保持构件，特别是以便于/简化弹性保持构件-时计部件组件与支撑元件的组装的安装操作，并且以确保足够的维持以确保其在平面中保持就位，并且以在部件的寿命期间保证其角位置。

为此，本发明涉及用于将时计部件固定在支撑元件上的弹性保持构件，包括开口，所述支撑元件能够***到开口中，保持构件包括限定在连接区域之间的刚性臂和弹性臂，该刚性臂和弹性臂有助于确保支撑元件在开口中的弹性夹持，每个刚性臂提供有保持构件的平坦的两个接触区域，该两个接触区域能够与支撑元件的对应凸起接触部分配合。

在其他实施例中：

-两个接触区域在所述保持构件的每个刚性臂的内面上不相交地分布，并且彼此间隔开；

-每个接触区域限定在保持构件的每个刚性臂的内面上，在该保持构件的厚度的全部或部分上延伸；

-每个接触区域能够通过平面-凸起型接触构造与支撑元件的对应接触部分配合。

-弹性保持构件包括与接触部分同样数量的接触区域；

-每个刚性臂的两个接触区域分别包括在不同平面中，该不同平面一起形成钝角；

-弹性保持构件包括与弹性臂同样数量的刚性臂；

-刚性臂和弹性臂在保持构件中接续地且交替地布置；

-每个刚性臂在其两个相反端部处连接到两个不同的弹性臂；

-每个刚性臂具有的材料体积大于构成每个弹性臂的材料体积；

-每个弹性臂具有的横截面小于每个刚性臂的横截面；

-每个弹性臂具有的横截面在该弹性臂的本体各处是一致的；

-弹性保持构件包括与时计部件的附接点；

-弹性保持构件是用于将时计部件固定到支撑元件的内桩，时计部件诸如摆轮游丝，支撑元件诸如摆轮轴，以及

-弹性保持构件是由硅基材料制成的。

本发明还涉及用于时计的钟表机芯的弹性保持构件-时计部件组件，该组件包括这样的保持构件。

特别地，该组件制成为一件。

本发明还涉及用于时计的钟表机芯的组装件，该组装件包括弹性保持构件-时计部件组件，所述组件固定到支撑元件。

本发明还涉及包括至少一个这样的组装件的钟表机芯。

本发明还涉及包括这样的钟表机芯的时计。

本发明还涉及用于实现弹性保持构件-时计部件组件与支撑元件的组装件的方法，包括：

-将支撑元件***到所述组件的弹性保持构件的开口中的步骤，所述步骤包括使弹性保持构件弹性变形的子步骤，该子步骤提供有弹性保持构件的刚性臂移位的阶段，从而引起该弹性保持构件的弹性臂的双重弹性变形，以及

-将保持构件固定在支撑元件上的步骤，该步骤包括进行保持构件在支撑元件上的径向弹性夹持的子步骤。

因此，由于这些特征，弹性保持构件于是能够承受显著的弹性夹持，并且因此当其受到约束时能够存储大量的弹性能以便恢复较大维持扭矩，特别是由于该弹性保持构件的高刚性，这特别是由构成其刚性臂的材料的显著体积（或量）引起的，该刚性臂包括内结构和外结构。应注意的是，这些大体积的材料更精确地包括在接触区域8中，在将支撑元件***该保持构件期间，该接触区域8置于载荷下（或处于应力下）。

此外，应注意的是，该弹性保持构件构造为使得该弹性能的储存带来应力，该应力相对于构成这样的保持构件的材料（诸如硅）仍是可容许的应力。实际上，接触区域8具有平坦表面，这因此允许其实现与接触部分的平面-凸起型接触构造，因此有助于避免/防止由于出现断裂或者裂缝而对保持构件1造成的任何损坏。

本发明还涉及用于时计的钟表机芯的弹性保持构件-时计部件组件，其包括这样的弹性保持构件。

有利地，该组件制成为一件。

本发明还涉及用于时计的钟表机芯的组装，其包括固定到支撑元件的这样的弹性保持构件-时计部件组件。

本发明还涉及包括至少一个这样的组装的钟表机芯。

本发明还涉及包括这样的钟表机芯的时计。

最后，本发明还涉及用于实现这样的组装的方法。

附图说明

参考所附附图，从以指示性而非限制性的方式给出的以下描述中，其他特征和优点将变得显而易见，其中：

-图1是根据本发明的一个实施例的，用于将时计部件固定在支撑元件上的弹性保持构件的前视图，其在此处于约束状态；

-图2是根据本发明的实施例的，用于将时计部件固定在支撑元件上的弹性保持构件的透视图，其在此处于放松状态；

-图3是沿图2的III-III的截面图；

-图4是图2的部分A的放大图；

-图5示出了根据本发明的一个实施例的，包括钟表机芯的时计，该钟表机芯提供有至少一个包括固定到支撑元件的弹性保持构件-时计部件组件的组装件；

-图6示出了用于实现这样的弹性保持构件-时计部件组件与支撑元件的组装件的方法，以及

-图7是图1的部分D的放大图。

具体实施方式

图1至图4示出了用于将时计部件2固定在支撑元件3上的弹性保持构件1的实施例。以示例的方式，弹性保持构件1可是用于将时计部件2（诸如摆轮游丝）固定到支撑元件3（诸如摆轮轴）的内桩。

在这些实施例中，该保持构件1可包括在弹性保持构件-时计部件组件120中，该组件120在图5中可见并且其提供为布置在时计100的钟表机芯110中。这样的组件120可是由称为“易碎”材料的材料制成的单件，该材料优选地是可微加工的材料。这样的材料可包括硅、石英、刚玉或陶瓷。

应注意的是，在该组件的变型中，仅弹性保持构件1可由这样的称为“易碎”材料的材料制成，时计部件2则由另外到材料制成。

通过固定到支撑元件3（例如通过弹性夹持），该组件120可属于用于钟表机芯110的组装件130。应注意的是，该组装件130是为在制表领域中的应用而设计的。然而，本发明可完美地在其他领域中实施，诸如航空、珠宝、或汽车。

这样的保持构件1包括优选平坦的上面和下面12，其分别包括在第一平面P1和第二平面P2中（在图2中可见），以及外结构4a和内结构4b。这些外结构4a和内结构4b分别包括该保持构件1的外周壁和内周壁并且具有不同的形状。更具体地，关于外结构4a，其可具有大体上六边形的形状，特别是包括具有凸起形状的部分。这些部分中的每个都包括在将弹性臂7连接到刚性臂6的连接区域9中。弹性臂7和刚性臂6每个是将保持构件1的部分彼此连接的长形部分。换句话说，刚性臂或弹性臂在两个连接区域9之间纵向地延伸。在该情形中，当考虑弹性臂7时，彼此连接的机构1的部分是刚性臂6，该连接在连接区域9处进行。类似地，当考虑刚性臂6时，彼此连接的构件1的部分是弹性臂7，该连接显然发生在连接区域9处。该外结构4a特别是旨在连接到时计部件2，这是凭借布置在保持构件1的外周壁中的至少一个附接点11。关于内结构4b，其具有非三角形的形状。包括该保持构件1的内周壁的该内结构4b参与限定这样的保持构件1的开口5，支撑元件3旨在***该开口5中。该开口5限定了在保持构件1中的体积，该体积小于旨在布置在该开口5中的支撑元件3的一个端部的连接部分的体积。应注意的是，该连接部分具有圆形横截面并且包括限定在支撑元件3的周壁13上的凸起接触部分10的全部或部分。应注意的是，该支撑元件3具有曲率半径R1（在图1中可见）。

该保持构件1包括将外结构4a和内结构4b彼此连接的刚性臂6和弹性臂7。应注意的是，该保持构件1包括与弹性臂7同样数量的刚性臂6。刚性臂6在此是不可变形的或几乎不可变形的，并且用作用于使保持构件1加强的元件。关于弹性臂7，其能够主要在张力下变形，但也可在扭转中变形。这些刚性臂6和这些弹性臂7在该保持构件1中接续地或交替地限定或分布。换句话说，这些刚性臂6由所述弹性臂7彼此连接。更具体地，每个弹性臂7在其两个相反端部处在连接区域9处连接到两个不同的刚性臂6。以非限制性且非穷尽的方式，这样的刚性臂6和弹性臂7包括：

-包括在内结构4b中的内面，并且这些内面一起参与限定保持构件1的内周壁，并因此还限定该保持构件1的开口5；以及

-包括在外结构4a中的外面，并且这些外面一起限定该保持构件1的外周壁。

应注意的是，弹性臂7的内面是实质上上平坦的，并且刚性臂6的内面是非平坦的，例如全部或部分地是基本上波状的。在本实施例中，每个刚性臂6的内面包括基本上中空或基本凹入的部分，其中包括两个接触区域8。这两个接触区域8能够与支撑元件3的对应接触部分10配合。通过基本上在保持构件1的厚度的全部或部分上延伸，这样的接触区域8限定在内面中，特别是在该内面的凹入部分中。此外，这些接触区域8是平坦的，每个包括完全或部分平坦的表面。在内面中，每个刚性臂8的两个接触区域8（也称为平坦接触区域8），分别包括在一起形成钝角的不同平面中。每个刚性臂的这两个接触区域8通过彼此间隔开而不相交。换句话说，内面包括用于将每个刚性臂6的两个接触区域8分开的区域18（在图4和图7中可见）。该连接区域18包括两个端部，该两个端部与中心轴线C限定角α，该角α介于约1度和9度之间，并且可优选地为2度。关于接触区域8，其每个包括两个端部，该两个端部与中心轴线C限定角β，该角β介于约1度和15度之间，并且可优选地为10度。

特别是，刚性臂6的接触区域8提供为根据平面-凸起型接触构造与接触部分10配合，在该构造中每个接触区域8的平坦表面与支撑元件3的突起形状的接触部分10配合。在此应注意的是，每个接触部分10的该凸起形状是相对于每个对应的接触区域8的平坦表面评定的，该部分10与该接触区域8相对布置。应注意的是，每个接触区域8的该平坦表面形成与支撑元件的直径相切的平面。换句话说，平坦表面垂直于支撑元件的直径并且因此垂直于半径R1。

在该构造中，在每个刚性臂6的内面中存在两个平坦接触区域8允许，在保持元件1和支撑元件3之间产生机械连接期间，在保持元件1和支撑元件3之间发生接触压力，并且在将该保持元件1与支撑元件3组装和/或固定期间，显着降低在这些接触区域8和支撑元件3的对应接触部分10处的应力强度，该应力导致出现断裂/破裂或裂缝而损坏保持构件1。

在现有技术中，该接触压力通常通过赫兹（Hertz）压力公式估算，但该公式并非专门用于确定具有不同直径或曲率半径的圆柱或球形部分之间的接触压力。在此情况下，该赫兹压力是根据以下公式定义的：

其中：

-E^*是等效弹性模量；

-F是径向力，也称为挤压力或径向载荷，或者甚至接触区域8承受的接触力；

-L是对应于每个接触区域8的长度的引导长度，也就是说，保持构件1的厚度；

-R是由以下公式定义的相对曲率半径：

•当接触区域8和支撑元件3的对应接触部分10具有不同的曲率半径R₂和R₁并且处于凸起-凸起型的接触构造时，

。

在本实施例中，每个刚性臂6的两个接触区域8是平坦的，并且因此不具有曲率半径R₂。这样的接触区域8能够以平面-凸起型接触构造与支撑元件3的对应接触部分10配合。

因此，在这样的接触构造中，由赫兹压力公式定义的接触压力小于与凸起-凸起型接触构造相关的接触压力，在凸起-凸起型接触构造中则具有曲率半径R₂的接触区域8能够与支撑元件3的对应接触部分10配合。在平面-凸起型接触构造期间出现的该接触压力小于在上述其他构造期间实施的接触压力，这特别是因为，由于对于本实施例的保持构件1的每个平坦接触区域8来说没有曲率半径，相对曲率半径R在此情形中较高的值。

在平面-凸起型接触构造中，其中每个刚性臂6的两个接触区域8能够与支撑元件3的对应接触部分10配合，接触压力比这些其他接触构造的接触压力小至少40％。

在该实施例中，刚性臂6和弹性臂7将外结构4a和内结构4b彼此连接，每个还包括这些外结构4a和内结构4b的部分。在该保持构件1中，这些刚性臂6和弹性臂7实质上允许实现支撑元件3在制成在该保持构件1中的开口5中的弹性夹持型固定，该开口5由内结构4b限定并且特别是由该保持构件1的内周壁限定。

如上所见，这些刚性臂6因此包括保持构件1与支撑元件3的仅有接触区域8，该接触区域8可限定在这些刚性臂6的内面的全部或部分中。每个刚性臂6的两个接触区域8（也称为“接触界面”），每个提供为与支撑元件3的连接部分的周壁13配合，特别是与限定在支撑元件3的该周壁13中的对应接触部10配合。在该情形中，保持构件1则包括六个接触区域8，该六个接触区域8参与实现在钟表机芯110中时计部件2（例如摆轮游丝）的精确居中。

参考图3，在该保持构件1中，每个刚性臂6的材料体积基本上大于或严格大于构成每个弹性臂7的材料体积。应理解的是，材料越多，臂越刚性。另外，应注意的是，在该保持构件1中的臂的弹性或刚性是相对于该构件1的接触区域8定义的，更具体地是相对于当在这些接触区域8上施加力时这些刚性臂或弹性臂的变形强度定义的。实际上，应注意的是，外结构4a和内结构4b，并且特别是内周壁和外部周壁，在该保持构件1中彼此分开达可变距离E，然后该可变距离E根据这些结构是否包括在例如刚性臂6或者弹性臂7中而改变。实际上，当距离E限定在所包括在每个刚性臂6中的内周壁和外周壁的部分之间时，该距离E是最大距离E1；也就是说，最大距离E1出现在该刚性臂6的内面和外面之间。特别是，对于每个刚性臂6，该最大距离E1限定在邻接基本上中空的部分的内面的部分之间，其中包括每个刚性臂6的两个接触区域8和该刚性臂6的外周壁的相反部分。此外，当距离E限定在包括在弹性臂7中的外周壁和内周壁的部分之间时，该距离E是最小距离E2；也就是说，最小距离E2出现在该弹性臂7的内面和外面之间。

因此，在此应理解的是，每个弹性臂7具有的横截面小于每个刚性臂6具有的横截面。换句话说，每个弹性臂7的横截面具有的面积小于每个刚性臂6的横截面具有的面积。应注意的是，弹性臂7的横截面在该弹性臂7的本体各处是一致的或基本上一致的，而刚性臂6的横截面在该刚性臂6的本体各处是不一致的/可变的。此外，应注意的是：

-每个刚性臂6的横截面优选是实心或部分实心部段，该部段垂直于该刚性臂6的本体在其中延伸的纵向方向，并且

-每个弹性臂7的横截面优选是实心或部分实心部段，该部段垂直于该弹性臂7的本体在其中延伸的纵向方向。

与现有技术的保持构件相比，这样的刚性臂6和弹性臂7的构造允许保持构件1在相同的夹持下储存更大的弹性能的量。储存在保持构件1中的这样的弹性能的量则允许在保持构件-时计部件组件120与该支撑元件3的组装件130中获得保持构件在支撑构件3上的更大的维持扭矩。此外，应注意的是，这样的保持构件1的构造允许储存的弹性能比是现有技术的保持构件的弹性能比的6至8倍。

应注意的是，在保持构件1中的刚性臂6和弹性臂7的布置，在通过夹持***期间，允许每个弹性臂7的变形，从而允许容纳具有支撑元件3的连接部分的几何形状的整个保持构件1的变形，该保持构件1组装在该支撑元件3上。另外，每个弹性臂所经历的变形的模式是与径向膨胀结合的环状扭转。

参考图5，本发明还涉及用于实现弹性保持构件-时计部件组件120与支撑元件3的组装件130的方法。该方法包括将支撑元件3***到保持构件1的开口5中中的步骤13。在该步骤13期间，当预期将该支撑元件3的连接部分引入到在该开口5中限定的空间中，支撑元件的端部出现在限定在保持构件1的下面12中的开口5的入口处。该步骤13包括使保持构件1特别是该保持构件1的包括所述开口5的中心区域弹性变形的子步骤14，这是由于通过支撑元件3的连接部分的周壁13的接触部分10在刚性臂6的接触区域8上施加接触力引起的。该中心区域的弹性变形实际上产生了保持构件1的下面12的变形，然后下面12具有实质上凹入的形状，特别是在包括在保持构件1的中心区域中的该面12的部分处。换句话说，当保持构件1的中心区域变形，该下面12不再是平坦的，并且然后不再完全包括在第二平面P2中。

如前所述，保持构件1的该弹性变形是由于支撑元件3的周壁13的接触部分10在刚性臂6的接触区域8上施加接触力而导致的。这样的变形子步骤14包括在施加在刚性臂6上的接触力的作用下使刚性臂6移位的阶段15。这样的刚性臂6的移位是在相对于支撑元件3和保持构件1共同的中心轴线C的径向方向B1和与该中心轴线C重合的方向B2之间的方向上进行的。应注意的是，该方向B2垂直于方向B1，并且定向在从下面12朝向上面限定的方向上。接触力优选地垂直于或基本上垂直于所述接触区域8。在该阶段12的过程期间，在该接触力的作用下因此移位的刚性臂6产生弹性臂7的双重弹性变形。

这些第一变形也称为弹性臂7的“扭转弹性变形”。在该扭转变形期间，每个弹性臂7在其两个端部处由移位的刚性臂6在相同的旋转方向B4上驱动，这样的端部连接到该臂6。应注意的是，这些弹性臂7的本体的仅部分是可扭转变形的，在此是这些臂7的端部。这样的第一变形特别是有助于改善支撑元件3***到保持构件1的开口5中，这是通过当与支撑元件3组装时，参与防止保持构件1的任何断裂和/或在该构件1中的任何裂缝的出现。

第二变形也称为弹性臂7的“拉伸变形”或者“延伸弹性变形”。在该延伸变形期间，每个弹性臂7在其两个端部处由移位的刚性臂6在纵向方向B3上在相反的方向上拉动，这样的端部连接到该臂6。这样的第二变形特别是有助于确保保持构件1储存大量的弹性能。

弹性臂7的该双重弹性变形可同时地或基本上同时地执行，或者相继地或基本上相继地执行。应注意到的是，在变形阶段的实施的情形中，当该双重弹性变形相继地或基本上相继地执行时，则第一变形可在第二变形之前执行。

然后，该方法包括将保持构件1固定在增强元件3上的步骤16。这样的固定步骤16包括将保持构件1在支撑元件3上进行径向弹性夹持的子步骤17。因此，应理解的是，在这样的约束状态下，保持构件1储存大量的弹性能，这有助于赋予其相当大的维持扭矩，从而允许特别是通过弹性夹持的优化扭转。

Claims (20)

1.用于将时计部件（2）固定在支撑元件（3）上的弹性保持构件（1），包括开口（5），所述支撑元件（3）能够***到所述开口（5）中，所述保持构件（1）包括限定在连接区域（9）之间的刚性臂（6）和弹性臂（7），所述刚性臂（6）和所述弹性臂（7）有助于确保所述支撑元件（3）在所述开口（5）中的弹性夹持，每个刚性臂（6）提供有所述保持构件（1）的平坦的两个接触区域（8），所述两个接触区域（8）能够与所述支撑元件（3）的对应凸起接触部分（10）配合；并且其中，所述刚性臂（6）或所述弹性臂（7）各自在连接区域（9）之间纵向地延伸，所述刚性臂（6）和所述弹性臂（7）在所述保持构件（1）中接续地且交替地布置，并且每个刚性臂（6）具有的材料体积大于构成每个弹性臂（7）的材料体积。

2.根据权利要求1所述的弹性保持构件（1），其中，所述两个接触区域（8）在所述保持构件（1）的每个刚性臂（6）的内面上不相交地分布，并且彼此间隔开。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，每个接触区域（8）限定在所述保持构件（1）的每个刚性臂（6）的内面上，在该保持构件（1）的厚度的全部或部分上延伸。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，每个接触区域（8）能够以平面-凸起型接触构造与所述支撑元件（3）的对应接触部分（10）配合。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，所述弹性保持构件（1）包括与接触部分（10）同样数量的接触区域（8）。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，每个刚性臂（6）的所述两个接触区域（8）分别包括在不同平面中，所述不同平面一起形成钝角。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，所述弹性保持构件（1）包括与弹性臂（7）同样数量的刚性臂（6）。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，每个刚性臂（6）在其两个相反端部处连接到两个不同的弹性臂（7）。

9.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，每个弹性臂（7）具有的横截面小于每个刚性臂（6）的横截面。

10.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，每个弹性臂（7）具有的横截面在所述弹性臂（7）的本体各处是一致的。

11.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，所述弹性保持构件（1）包括与所述时计部件（2）的附接点（11）。

12.根据权利要求1-2中任一项所述的弹性保持构件（1），其中，所述弹性保持构件（1）是用于将所述时计部件（2）固定到支撑元件（3）的内桩。

13.根据权利要求12所述的弹性保持构件（1），所述时计部件（2）是摆轮游丝，所述支撑元件（3）是摆轮轴。

14.根据权利要求1-2中的任一项所述的弹性保持构件（1），其中，所述弹性保持构件（1）是由硅基材料制成的。

15.用于时计（100）的钟表机芯（110）的弹性保持构件-时计部件组件（120），包括根据权利要求1-14中任一项所述的弹性保持构件（1）。

16.根据权利要求15所述的组件（120），其中，所述组件（120）制成为一件。

17.用于时计（100）的钟表机芯（110）的组装件（130），所述组装件（130）包括根据权利要求15和16中任一项所述的弹性保持构件-时计部件组件（120），所述组件（120）固定到支撑元件（3）。

18.钟表机芯（110），包括至少一个根据权利要求17所述的组装件（130）。

19.时计（100），包括根据权利要求18所述的钟表机芯（110）。

20.用于实现弹性保持构件-时计部件组件（120）与支撑元件（3）的根据权利要求17所述的组装件（130）的方法，包括：

-将所述支撑元件（3）***到所述组件（120）的所述弹性保持构件（1）的所述开口（5）中的步骤（13），所述步骤（13）包括使所述弹性保持构件（1）弹性变形的子步骤（14），所述子步骤（14）提供有所述弹性保持构件的所述刚性臂（6）移位的阶段（15），从而引起所述弹性保持构件（1）的所述弹性臂（7）的双重弹性变形，以及

-将所述保持构件（1）固定在所述支撑元件（3）上的步骤（16），所述步骤（16）包括进行所述保持构件（1）在所述支撑元件（3）上的径向弹性夹持的子步骤（17）。

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