DE102019111796A1 - Assembly with a steam generator and a water connection tank - Google Patents
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Abstract
Eine Baugruppe (10), insbesondere in einem Gargerät, umfasst einen Dampfgenerator (12) und einen vom Dampfgenerator (12) separaten Wasseranschlussbehälter (14), der strömungsmäßig mit dem Dampfgenerator (12) verbunden ist, wobei ein kapazitiver Füllstandsmesser (48) vorgesehen ist, über den ein Füllstand im Wasseranschlussbehälter (14) bestimmbar ist und der in einem Ablaufpfad des Wasseranschlussbehälters (14) angeordnet ist.An assembly (10), in particular in a cooking appliance, comprises a steam generator (12) and a water connection container (14) which is separate from the steam generator (12) and which is fluidly connected to the steam generator (12), a capacitive level meter (48) being provided , via which a fill level in the water connection container (14) can be determined and which is arranged in a drainage path of the water connection container (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe mit einem Dampfgenerator und einem vom Dampfgenerator separaten Wasseranschlussbehälter, wie sie insbesondere in einem Gargerät, das eine Dampfgarfunktion aufweist, eingesetzt werden kann.The invention relates to an assembly with a steam generator and a water connection container that is separate from the steam generator, as can be used in particular in a cooking appliance that has a steam cooking function.
Mittels des Dampfgenerators lässt sich Wasserdampf erzeugen, der im Gargerät für eine feuchte Garraumatmosphäre sorgt. Dieser steht zusätzlich zu heißer Luft zur Verfügung, sodass in Heißluft, Heißdampf und einer Mischatmosphäre gegart werden kann. Gargeräte, in denen mittels dieser unterschiedlichen Garraumatmosphären gegart werden kann, werden als Kombidämpfer bezeichnet, und sie werden häufig in Restaurants, Kantinen und der Großgastronomie verwendet.The steam generator can be used to generate water vapor, which ensures a moist cooking chamber atmosphere in the cooking appliance. This is available in addition to hot air so that you can cook in hot air, superheated steam and a mixed atmosphere. Cooking appliances that can be used to cook using these different cooking cabinet atmospheres are known as combi steamers, and they are often used in restaurants, canteens and large catering establishments.
Dem Dampfgenerator werden unterschiedliche Fluide zugeführt, darunter natürlich das für die Erzeugung des Wasserdampfs verwendete Frischwasser, gegebenenfalls mit Aromazusätzen, aber beispielsweise auch eine Reinigungs- und/oder Entkalkerlösung, die dem Dampfgenerator zugeführt wird und die nach erfolgter Reinigung und/oder Entkalkung des Dampfgenerators aus diesem auch wieder abgeleitet werden muss.Different fluids are fed to the steam generator, including, of course, the fresh water used to generate the steam, possibly with aromatic additives, but also, for example, a cleaning and / or decalcifying solution that is fed to the steam generator and which is removed after the steam generator has been cleaned and / or decalcified this must also be derived again.
Diese Funktionen können in einem Wasseranschlussbehälter zusammengefasst sein, der sowohl über einen Frischwasseranschluss als auch über einen Fluidablauf verfügt und in dem auch Fluidanschlüsse ausgebildet sind, über die dem Dampfgenerator das Frischwasser sowie andere Fluide zugeführt werden und über die das zu entsorgende Fluid aus dem Dampfgenerator abgeleitet wird.These functions can be combined in a water connection container, which has both a fresh water connection and a fluid outlet and in which fluid connections are also formed, via which the fresh water and other fluids are supplied to the steam generator and via which the fluid to be disposed of is discharged from the steam generator becomes.
Es ist nützlich, den Füllstand, also die im Dampfgenerator befindliche Fluidmenge, zu überwachen, sodass es beispielsweise einer Steuerung des Gargeräts möglich ist, einen optimalen Zeitpunkt zum Nachfüllen von Wasser in Abhängigkeit von anstehenden Prozessschritten eines gerade ablaufenden Garprogramms zu bestimmen oder ein Reinigungsprogramm kontrolliert ablaufen zu lassen.It is useful to monitor the fill level, i.e. the amount of fluid in the steam generator, so that it is possible, for example, for a control of the cooking appliance to determine an optimal point in time for topping up water depending on the pending process steps of a currently running cooking program or to run a cleaning program in a controlled manner allow.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Füllstandsmessung bei einem Dampfgenerator zu verbessern.The object of the invention is to improve level measurement in a steam generator.
Diese Aufgabe wird mit einer Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Baugruppe, insbesondere in einem Gargerät, mit einem Dampfgenerator und einem vom Dampfgenerator separaten Wasseranschlussbehälter, der strömungsmäßig mit dem Dampfgenerator verbunden ist, weist einen kapazitiven Füllstandsmesser auf, über den ein Füllstand im Wasseranschlussbehälter bestimmbar ist und der in einem Ablaufpfad des Wasseranschlussbehälters angeordnet ist. Der Ablaufpfad bildet dabei den Strömungsweg, auf dem Fluid den Dampfgenerator und anschließend den Wasseranschlussbehälter verlässt.This object is achieved with an assembly having the features of claim 1. The assembly, in particular in a cooking appliance, with a steam generator and a water connection container which is separate from the steam generator and which is connected to the steam generator in terms of flow, has a capacitive fill level meter via which a fill level in the water connection container can be determined and which is arranged in a drain path of the water connection container. The drainage path forms the flow path on which the fluid leaves the steam generator and then the water connection container.
Eine kapazitive Füllstandsmessung bietet den Vorteil, dass sie verschleißarm und flexibel in der Anordnung ist. Beispielsweise wird ein dreipoliger kapazitiver Füllstandsmesser verwendet, insbesondere ein kapazitiver Ableitwiderstands-Füllstandsmesser, der Anschlüsse für eine Massenverbindung, eine Versorgungsspannung sowie einen Spannungsabgriff aufweist.A capacitive level measurement offers the advantage that it is low-wear and flexible in its arrangement. For example, a three-pole capacitive fill level meter is used, in particular a capacitive leakage resistance fill level meter that has connections for a ground connection, a supply voltage and a voltage tap.
Bei einer Messung im Ablaufpfad treten geringere Füllstandsschwankungen auf als bei einer Messung im Zulauf, wo beispielsweise das Aufschäumen des einströmenden Frischwassers oder einer einströmenden Reinigungslösung die Genauigkeit der Füllstandsmessung beeinträchtigen kann.When measuring in the discharge path, the level fluctuations are less than when measuring in the inlet, where, for example, the foaming of the incoming fresh water or an incoming cleaning solution can impair the accuracy of the level measurement.
Vorteilhaft steht ein Fluid-Zufuhrpfad mit dem Dampfgenerator und dem Ablaufpfad nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren in Strömungsverbindung, sodass eine Füllstandsmessung im Ablaufpfad verlässlich Auskunft über den Füllstand im Dampfgenerator gibt.A fluid supply path is advantageously in flow connection with the steam generator and the drain path based on the principle of communicating tubes, so that a level measurement in the drain path provides reliable information about the level in the steam generator.
Der kapazitive Füllstandsmesser umfasst vorzugsweise ein Massenelement und ein Messelement, wobei das Massenelement am Wasseranschlussbehälter angeordnet ist und elektrisch so mit dem Messelement verbunden ist, dass das Massenelement ein Nullpotenzial in einem Messstromkreis des Füllstandsmessers vorgibt. Auf diese Weise lässt sich ein Messbereich einfach und mit hoher Genauigkeit einstellen.The capacitive level meter preferably comprises a mass element and a measuring element, the mass element being arranged on the water connection container and being electrically connected to the measuring element in such a way that the mass element specifies a zero potential in a measuring circuit of the level meter. In this way, a measuring range can be set easily and with high accuracy.
Das Messelement umfasst beispielsweise eine Elektronik, die außerhalb des Wasseranschlussbehälters angeordnet ist, und eine Messsonde, die in den Wasseranschlussbehälter hineinragt. Feuchtigkeitsempfindliche Bauteile der Elektronik lassen sich so außerhalb der fluidführenden Bereiche der Baugruppe anordnen, während über den Messfühler ein direkter Kontakt mit dem Fluid, dessen Füllstand zu messen ist, erzeugt wird.The measuring element includes, for example, electronics that are arranged outside of the water connection container, and a measuring probe that protrudes into the water connection container. Moisture-sensitive electronic components can thus be arranged outside the fluid-carrying areas of the assembly, while direct contact with the fluid, the level of which is to be measured, is created via the measuring sensor.
Das Massenelement kann außen am Wasseranschlussbehälter angeordnet sein, sodass auch das Massenelement vor direktem Kontakt mit dem Fluid geschützt ist.The mass element can be arranged on the outside of the water connection container, so that the mass element is also protected from direct contact with the fluid.
Das Massenelement sollte ein gut elektrisch leitfähiger Metallkörper sein, der im Normalfall nicht über eine eigene Elektronik verfügt. Das Massenelement ist in der Regel über eine elektrische Leitung mit dem Messelement verbunden.The mass element should be a metal body with good electrical conductivity, which normally does not have its own electronics. The mass element is usually connected to the measuring element via an electrical line.
Die Fluidanschlüsse lassen sich weitgehend oder vollständig im Wasseranschlussbehälter zusammenfassen. Beispielsweise weist der Wasseranschlussbehälter einen ersten Fluidanschluss auf, der direkt mit einem Ablauf des Dampfgenerators in Strömungsverbindung steht, sowie einen zweiten Fluidanschluss, der mit einer Frischwasserzufuhr verbindbar ist und einen dritten Fluidanschluss, der direkt mit einem Zulauf des Dampfgenerators in Strömungsverbindung steht. Auf diese Weise lassen sich die Fluidschnittstellen für den Dampfgenerator im Wasseranschlussbehälter zusammenfassen, sodass der Dampfgenerator nur über einen Zulauf und einen Ablauf verfügen muss. Sämtliche anderen Fluidanschlüsse sind im Wasseranschlussbehälter realisierbar.The fluid connections can largely or completely be combined in the water connection tank. For example, the water connection container has a first fluid connection that is directly in flow connection with an outlet of the steam generator, as well as a second fluid connection that can be connected to a fresh water supply and a third fluid connection that is directly in flow connection with an inlet of the steam generator. In this way, the fluid interfaces for the steam generator can be combined in the water connection tank so that the steam generator only needs to have one inlet and one outlet. All other fluid connections can be implemented in the water connection tank.
Der Wasseranschlussbehälter ist vorzugsweise ein Spritzgussteil oder ein Blasformteil aus einem geeigneten Kunststoff, wobei sämtliche Trennwände im Inneren des Wasseranschlussbehälters, die diesen in einzelne Kammern unterteilen, einstückig mit dem Außengehäuse ausgeführt sein können.The water connection container is preferably an injection-molded part or a blow-molded part made of a suitable plastic, with all partition walls in the interior of the water connection container, which divide it into individual chambers, can be made in one piece with the outer housing.
In der Regel wird der Wasseranschlussbehälter separat vom Dampfgenerator gefertigt.As a rule, the water connection tank is manufactured separately from the steam generator.
Der erste, zweite und dritte Fluidanschluss liegen in Einbaulage vorzugsweise an einem unteren, dampfgeneratorseitigen Ende des Wasseranschlussbehälters, um unter anderem die Länge der Fluidleitungen zwischen Wasseranschlussbehälter und Dampfgenerator kurz halten zu können.In the installed position, the first, second and third fluid connections are preferably at a lower end of the water connection container on the steam generator side, in order, among other things, to keep the length of the fluid lines between the water connection container and the steam generator short.
Die Fluidverbindung zwischen Wasseranschlussbehälter und Dampfgenerator lässt sich über geeignete Bauteile, beispielsweise flexible Fluidleitungen, herstellen.The fluid connection between the water connection container and the steam generator can be established using suitable components, for example flexible fluid lines.
Vorzugsweise weist der Wasseranschlussbehälter eine Füllstandsmesskammer auf, in der die Füllstandsmessung erfolgt. In einer möglichen Variante umfasst die Füllstandsmesskammer den ersten Fluidanschluss sowie einen vierten Fluidanschluss, wobei der vierte Fluidanschluss einen Ablauf aus dem Wasseranschlussbehälter bildet.The water connection container preferably has a level measuring chamber in which the level measurement takes place. In one possible variant, the fill level measuring chamber comprises the first fluid connection and a fourth fluid connection, the fourth fluid connection forming an outlet from the water connection container.
Der vierte Fluidanschluss ist vorzugsweise an einem oberen Ende der Füllstandsmesskammer angeordnet, sodass aus dem Dampfgenerator abströmendes Fluid die Füllstandsmesskammer vollständig passieren muss, bis es aus dem Wasseranschlussbehälter abgeleitet wird.The fourth fluid connection is preferably arranged at an upper end of the filling level measuring chamber, so that fluid flowing out of the steam generator has to pass through the filling level measuring chamber completely until it is diverted from the water connection container.
Der vierte Fluidanschluss kann der einzige Fluidablauf des regulären Ablaufpfades der Baugruppe sein. Der reguläre Ablaufpfad verläuft bevorzugt vom Ablauf des Dampfgenerators über den ersten Fluidanschluss in die Füllstandsmesskammer und aus dem vierten Fluidanschluss in eine mit diesem verbundene Ablaufleitung. Selbstverständlich ist es möglich, zusätzlich einen Notüberlauf im Wasseranschlussbehälter vorzusehen, der auch den Trinkwasserschutz sicherstellen kann.The fourth fluid connection can be the only fluid drain of the regular drain path of the assembly. The regular drainage path preferably runs from the drain of the steam generator via the first fluid connection into the filling level measuring chamber and from the fourth fluid connection into a drainage line connected to it. Of course, it is also possible to provide an emergency overflow in the water connection tank, which can also ensure drinking water protection.
Die Messsonde ragt in diesem Beispiel vorzugsweise in die Füllstandsmesskammer und kann gegebenenfalls bis zum ersten Fluidanschluss in die Füllstandsmesskammer eingeführt sein.In this example, the measuring probe preferably protrudes into the fill level measuring chamber and can optionally be inserted into the fill level measuring chamber up to the first fluid connection.
Der vierte Fluidanschluss liegt bevorzugt an einem oberen Ende der Füllstandsmesskammer.The fourth fluid connection is preferably located at an upper end of the filling level measuring chamber.
Das Massenelement kann an einem oberen Ende der Füllstandsmesskammer angeordnet sein.The mass element can be arranged at an upper end of the level measuring chamber.
Vorzugsweise weist der Wasseranschlussbehälter eine vorgegebene Positionierungsstruktur auf, die eine exakte Position für das Massenelement vorgibt und somit das korrekte Anbringen des Massenelements am Gehäuse des Wasseranschlussbehälters vereinfacht.The water connection container preferably has a predetermined positioning structure which specifies an exact position for the mass element and thus simplifies the correct attachment of the mass element to the housing of the water connection container.
Der Wasseranschlussbehälter kann mehrere Kammern aufweisen, wobei eine der Kammern die Füllstandsmesskammer bildet. Die Füllstandsmesskammer hat bevorzugt ausschließlich über den Dampfgenerator eine Strömungsverbindung mit dem dritten Fluidanschluss, sodass der Fluidzulauf des Dampfgenerators innerhalb des Wasseranschlussbehälters keine Strömungsverbindung mit der Füllstandsmesskammer hat und der gesamte Fluidaustausch zwischen dem Zulauf des Dampfgenerators und der Füllstandsmesskammer ausschließlich über den Dampfgenerator erfolgt. Auch eine direkte Strömungsverbindung zwischen einem Frischwasseranschluss und der Füllstandsmesskammer ist nicht vorgesehen.The water connection container can have several chambers, one of the chambers forming the level measuring chamber. The level measuring chamber preferably has a flow connection to the third fluid connection exclusively via the steam generator, so that the fluid inlet of the steam generator within the water connection container has no flow connection with the level measuring chamber and the entire fluid exchange between the inlet of the steam generator and the level measuring chamber takes place exclusively via the steam generator. A direct flow connection between a fresh water connection and the filling level measuring chamber is also not provided.
In einem möglichen Beispiel ist das Messelement in einer Zweigleitung der Ablaufleitung der Füllstandsmesskammer angeordnet. Dabei ist die Ablaufleitung insbesondere direkt an den vierten Fluidanschluss angeschlossen. Über die Ablaufleitung wird Fluid aus dem Dampfgenerator und aus dem Wasseranschlussbehälter abgeleitet. Die Zweigleitung kann hingegen ausschließlich dazu dienen, das Messelement am Wasseranschlussbehälter zu montieren.In one possible example, the measuring element is arranged in a branch line of the discharge line of the filling level measuring chamber. The drain line is in particular connected directly to the fourth fluid connection. Fluid is drained from the steam generator and from the water connection tank via the drain line. The branch line, on the other hand, can only be used to mount the measuring element on the water connection tank.
Eine Entlüftung der Füllstandsmesskammer ist über die Ablaufleitung möglich.The level measuring chamber can be vented via the drain line.
Beim Betrieb einer Pumpe, die mit der Ablaufleitung verbunden ist, kann deren Funktion mittels des Füllstandsmessers überprüft werden.When operating a pump that is connected to the drain line, its function can be checked by means of the level meter.
Selbstverständlich sollte das Messelement gedichtet in die Zweigleitung eingesetzt sein, wobei aber die Zweigleitung normalerweise trocken ist, sodass das Messelement und insbesondere dessen Elektronik im normalen Betrieb nicht in Kontakt mit Fluid kommt.Of course, the measuring element should be inserted into the branch pipe in a sealed manner, but the branch pipe is normally dry, so that the measuring element and in particular its electronics do not come into contact with fluid during normal operation.
Eine geeignete Dichtungskontur kann in der Wandung der Zweigleitung gebildet sein, sodass keine separaten Dichtungen benötigt werden.A suitable sealing contour can be formed in the wall of the branch line so that no separate seals are required.
Vorzugsweise ist der Wasseranschlussbehälter so gestaltet, dass die gesamte Fluidbefüllung und Fluidentleerung des Dampfgenerators über den Wasseranschlussbehälter erfolgen kann.The water connection container is preferably designed in such a way that the entire fluid filling and fluid emptying of the steam generator can take place via the water connection container.
Im laufenden Betrieb ist es nicht erforderlich, den Wasseranschlussbehälter vom Dampfgenerator zu trennen.It is not necessary to disconnect the water connection tank from the steam generator during operation.
Im eingebauten Zustand erstreckt sich der Wasseranschlussbehälter vorzugsweise parallel zum Dampfgenerator, sodass nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren ein Wasserstand im Wasseranschlussbehälter, insbesondere in der Füllstandsmesskammer, in direktem Zusammenhang mit einem Wasserstand im Inneren des Dampfgenerators steht. Dabei ist von Vorteil, dass die Füllstandsmesskammer zwar in Strömungsverbindung mit dem Inneren des Dampfgenerators steht, aber räumlich von diesem getrennt ist, sodass Wasserbewegungen im Inneren des Dampfgenerators während der Dampferzeugung keinen Einfluss auf die Füllstandsmessung haben. Somit ist auch eine Füllstandsmessung möglich, während der Dampfgenerator gerade in Betrieb ist.When installed, the water connection tank preferably extends parallel to the steam generator, so that, based on the principle of communicating tubes, a water level in the water connection tank, in particular in the filling level measuring chamber, is directly related to a water level inside the steam generator. The advantage here is that the level measuring chamber is in flow connection with the interior of the steam generator, but is spatially separated from it, so that water movements inside the steam generator during steam generation have no influence on the level measurement. This means that filling level measurement is also possible while the steam generator is currently in operation.
Neben den Fluidanschlüssen für den Zulauf und Ablauf des Dampfgenerators sowie dem Frischwasseranschluss können am Wasseranschlussbehälter weitere Fluidanschlüsse vorgesehen sein, beispielsweise für eine Zufuhr von Reinigungslösung und/oder Entkalkerlösung oder einen Überlauf, der einen Notablauf darstellt.In addition to the fluid connections for the inlet and outlet of the steam generator and the fresh water connection, further fluid connections can be provided on the water connection container, for example for a supply of cleaning solution and / or decalcifying solution or an overflow, which represents an emergency drain.
Mit Ausnahme des den Fluidablauf bildenden vierten Fluidanschlusses können sämtliche anderen Fluidanschlüsse an einem unteren Ende des Wasseranschlussbehälters vorgesehen sein. Somit können die wesentlichen Fluidschnittstellen räumlich zusammengefasst und in der Nähe der Fluidanschlüsse des Dampfgenerators platziert werden.With the exception of the fourth fluid connection forming the fluid drain, all other fluid connections can be provided at a lower end of the water connection container. The essential fluid interfaces can thus be spatially combined and placed in the vicinity of the fluid connections of the steam generator.
Im Normalbetrieb des Dampfgenerators werden nur geringe Fluidmengen zwischen dem Wasseranschlussbehälter und dem Inneren des Dampfgenerators ausgetauscht, die dem Verbrauch des Wassers im Dampfgenerator entsprechen. Größere Fluidbewegungen entstehen vor allem beim Abpumpen von Fluid aus dem Dampfgenerator in besonderen Betriebszuständen, beispielsweise bei einer Reinigung und/oder Entkalkung. In der Füllstandsmesskammer treten daher nur geringe Wasserbewegungen auf, sodass eine sehr genaue Füllstandsmessung erfolgen kann.During normal operation of the steam generator, only small amounts of fluid are exchanged between the water connection container and the interior of the steam generator, which correspond to the consumption of water in the steam generator. Larger fluid movements occur primarily when pumping fluid out of the steam generator in special operating states, for example when cleaning and / or decalcifying. Therefore, only slight water movements occur in the level measuring chamber, so that a very precise level measurement can take place.
Mit dem vierten Fluidanschluss kann eine Pumpe verbunden sein, über die Fluid aus dem Dampfgenerator abgepumpt werden kann. Die Pumpe lässt sich beispielsweise zwischen dem Wasseranschlussbehälter und dem Dampfgenerator, also zwischen dem Ablauf des Dampfgenerators und dem ersten Fluidanschluss anordnen.A pump, via which fluid can be pumped out of the steam generator, can be connected to the fourth fluid connection. The pump can be arranged, for example, between the water connection container and the steam generator, that is to say between the outlet of the steam generator and the first fluid connection.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- -
1 eine schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Baugruppe aus einem Wasseranschlussbehälter und einem Dampfgenerator; - -
2 eine schematische Schnittansicht des Wasseranschlussbehälters aus1 ; - -
3 eine schematische perspektivische Darstellung des Wasseranschlussbehälters aus1 ; - -
4 eine schematische Darstellung der Anordnung eines Füllstandsmessers in der erfindungsgemäßen Baugruppe; und - -
5 eine schematische Darstellung einer Befestigung des Wasseranschlussbehälters aus1 .
- -
1 a schematic perspective view of an assembly according to the invention comprising a water connection container and a steam generator; - -
2 a schematic sectional view of the water connection container from1 ; - -
3 a schematic perspective view of the water connection container1 ; - -
4th a schematic representation of the arrangement of a level meter in the assembly according to the invention; and - -
5 a schematic representation of a fastening of the water connection container1 .
Generell weist das Gargerät, in dem die Baugruppe
Der Wasseranschlussbehälter
Der Wasseranschlussbehälter
In einer Rückwand
Die Fluidzufuhr und die Fluidableitung aus dem Dampfgenerator
Der Wasseranschlussbehälter
Ein erster Fluidanschluss
Ein Innenraum
Der zweite Fluidanschluss
Die Wasserkammer
Die Trennwand
Die Füllstandsmesskammer
Zwischen dem Ablauf des Dampfgenerators
An ihrem oberen Ende
Die Baugruppe
Der Füllstandsmesser
Der Füllstandsmesser
Die vom Füllstandsmesser
Das Messelement
In diesem Beispiel ist eine Zweigleitung
Die Zweigleitung
In einer Außenwand
In diesem Beispiel ist die Positionierungsstruktur
Sowohl das Messelement
Der Füllstandsmesser
Da die Wasserkammer
Am obersten Ende
Die Trennwände
Die Trennwand
Der Übergang von der Wasserkammer
Da Zufuhr und Abfuhr sämtlicher im Betrieb benötigter Fluide vollständig über den Wasseranschlussbehälter
Die Leitungen
In diesem Beispiel ist der Wasseranschlussbehälter
Claims (10)
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Legal Events
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