DE1564205C3 - Electromagnetic relay - Google Patents
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Description
führungsteile sind vorzugsweise auf gedruckten Schaltungsplatten angeordnet, die in Koordinatenschaltern Verwendung finden.Guide parts are preferably on printed circuit boards arranged, which are used in coordinate switches.
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt ■The invention is described with reference to drawings. In the drawings, ■
F i g. 1 eine abgeschlossene Kontaktanordnung, von der Seite gesehen, aufgeschnitten,F i g. 1 a closed contact arrangement, seen from the side, cut open,
F i g. 2 die Kontaktanordnung nach F i g. 1 in räumlicher Darstellung,F i g. 2 the contact arrangement according to FIG. 1 in spatial representation,
Fig.3 eine Draufsicht auf die Kontaktanordnung, "o wobei die Abdeckkappe entfernt ist,3 shows a plan view of the contact arrangement, "o with the cap removed,
Fig.4 eine schematische Darstellung eines elektromagnetischen Mehrfachkontakt-Schwachstromrelais, das zwei Kontaktanordnungen gemäß F i g. 1 und 2 enthält,4 shows a schematic representation of an electromagnetic Multiple contact low-voltage relay that has two contact arrangements according to FIG. 1 and 2 contains,
F i g. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Relaisform mit Kontaktanordnungen gemäß F i g. 1 und 2,F i g. 5 shows a schematic representation of another form of relay with contact arrangements according to FIG. 1 and 2,
F i g. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Relaisform mit zwei Paaren von Kontaktanordnungen, die auf einer gedruckten Schaltungsplatte angeordnet sind,F i g. 6 shows a schematic representation of a further form of relay with two pairs of contact arrangements; which are arranged on a printed circuit board,
F i g. 7 eine Seitenansicht des in F i g. 6 dargestellten Relais und der gedruckten Schaltungsplatte,F i g. 7 is a side view of the FIG. 6 shown relay and the printed circuit board,
■ F i g. 8 eine schematische Darstellung einer weiteren Relaisform mit zwei Paaren von Kontaktanordnungen,■ F i g. 8 is a schematic representation of a further form of relay with two pairs of contact arrangements;
F i g. 9 eine schematische Darstellung eines Relais mit wiederum abweichender Anordnung der Kontakteinheiten. F i g. 9 is a schematic representation of a relay with again a different arrangement of the contact units.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Kontaktanordnung gezeigt, die einen Weicheisenring 10 enthält, in dessen Mittelbohrung ein Nickeleisen-Röhrchen 11 mittels eines isolierenden Ringes 12, der z. B. aus Glas bestehen kann, hermetisch eingeschmolzen ist. Das Röhrchen 11 stellt das feste Kontaktteil und ein magnetisches Polstück dar, wobei seine ringförmige Stirnfläche 13 als kontaktgebende Fläche ausgebildet ist. Das andere, bewegliche Kontaktteil besteht aus einem Anker in Gestalt einer elastischen Membran 14 aus elektrisch und magnetisch leitendem Werkstoff, wie z.B. einer Nickel-Eisen-Legierung, die an ihrem Rand am Weicheisenring 10 mittels einer Abdeckkappe 15 gehalten' wird, die ihrerseits mit dem Weicheisenring 10 hermetisch verbunden ist. Ein Abstandsring 16 stellt sicher, daß die Membran 14 während ihrer Ruhestellung mit ihrer zentralen Kontaktfläche 18 einen genügend großen Kontaktabstand zu der als Gegenkontakt wirkenden Stirnfläche 13 des Röhrchens 11 einhält. Die Membran 14 ist mit einer Anzahl von Schlitzen 17 versehen, deren Länge sehr viel größer ist als deren Breite, und die dazu dienen, die Elastizität der Membran 14 zu vergrößern und dadurch die aufzuwendende Kraft zur Auslenkung der Kontaktfläche 18 gegen die kontaktgebende Stirnfläche 13 zu verringern. Die Schlitze 17 verlaufen kreisbogenförmig von der zentralen Kontaktfläehe 18 der Membran 14 zu ihrer Randzone 19, so daß die Kontaktfläche 18 über drei schmale, längliche Metallzungen 20 mit dem Weicheisenring 10 in Verbindung steht. Die Abdeckkappe 15 kann aus isolierendem Werkstoff (z. B. Keramik) oder aus Metall bestehen. Vorzugsweise ist sie jedoch aus ferromagnetischem Material hergestellt, z. B. Ferrit oder Magnetwerkstoff, weil dadurch der effektive Fluß im Luftspalt zwischen Anker und festem Kontaktteil vergrößert und die Leistungsfähigkeit der Anordnung verbessert wird. Das Röhrchen 11 ist an seinem der Kontaktstelle abgewandten Ende 21 hermetisch verschlossen. Dieses Verschließen des Röhrchens 11 kann an einer beliebigen Stelle des Fertigungsverfahrens erfolgen. Die Anschlüsse der Anordnung bestehen aus Kontaktstiften (nicht dargestellt), die am Weicheisenring 10 und am Röhrchen 11 befestigt sind und über deren Umfang hinausragen. In Figs. 1 to 3, a contact arrangement is shown, which contains a soft iron ring 10, in its central bore a nickel iron tube 11 by means of an insulating ring 12 which, for. B. can be made of glass, is hermetically sealed. The tube 11 illustrates the fixed contact part and a magnetic pole piece, with its annular end face 13 is designed as a contact-making surface. The other, movable contact part consists of an armature in the form of an elastic membrane 14 made of electrically and magnetically conductive material, such as a Nickel-iron alloy, which is held at its edge on the soft iron ring 10 by means of a cover cap 15 ' which in turn is hermetically connected to the soft iron ring 10. A spacer ring 16 ensures that the membrane 14 during its rest position with its central contact surface 18 has a sufficiently large Maintains the contact distance from the end face 13 of the tube 11, which acts as a counter-contact. The membrane 14 is provided with a number of slots 17, the length of which is much greater than its width, and which serve to increase the elasticity of the membrane 14 and thereby the force to be applied To reduce deflection of the contact surface 18 against the contact-making end face 13. The slots 17 run circular arc from the central contact surface 18 of the membrane 14 to its edge zone 19, so that the contact surface 18 is connected to the soft iron ring 10 via three narrow, elongated metal tongues 20 stands. The cover cap 15 can consist of an insulating material (e.g. ceramic) or of metal. However, it is preferably made of ferromagnetic material, e.g. B. ferrite or magnetic material, because it increases the effective flow in the air gap between the armature and the fixed contact part and increases the efficiency the arrangement is improved. The tube 11 is facing away from the contact point at its Hermetically sealed at the end of 21. This closing of the tube 11 can be at any Place of the manufacturing process. The connections of the arrangement consist of contact pins (not shown), which are attached to the soft iron ring 10 and the tube 11 and protrude beyond their circumference.
Die oben beschriebene Anordnung weist also ein hermetisch verschlossenes Gehäuse auf, das teilweise die Form eines flachen Zylinders hat, wobei die Membran 14 und das Röhrchen 11 in das Gehäuse derart eingeschmolzen sind, daß die Membran 14 in einer diametrischen Ebene des Zylinders liegt und das Röhrchen 11 entlang der Zylinderachse angeordnet ist. Eine solche Kontaktanordnung ist in dem deutschen Hauptpatent 12 57 971 (H. S. Woodhead 4) beschrieben.The arrangement described above has a hermetically sealed housing that is partially has the shape of a flat cylinder, the membrane 14 and the tube 11 in the housing in such a way are melted so that the membrane 14 lies in a diametrical plane of the cylinder and the tube 11 is arranged along the cylinder axis. Such a contact arrangement is in the main German patent 12 57 971 (H. S. Woodhead 4).
Die Fig.4 zeigt ein Paar abgeschlossener Kontaktanordnungen 41, 42 von der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Art, deren feste Kontaktteile jeweils parallel nebeinander liegen. Eine einfache Erregerspule 43 umschließt die beiden festen Kontaktteile und ein U-förmiges magnetisches Joch 44 vervollständigt den magnetischen Kreis für die beiden dargestellten Kontaktanordnungen. Die magnetischen Hauptflußpfade durch die zwei Anordnungen, die über das feste Kontaktteil und das bewegliche Kontaktteil jeder Anordnung verlaufen, liegen in Serie, und das magnetische Joch 44 verbindet die beweglichen Kontaktteile der beiden Anordnungen. 4 shows a pair of completed contact arrangements 41, 42 of the in FIGS. 1 and 2, the fixed contact parts of which are parallel to each other lie. A simple excitation coil 43 encloses the two fixed contact parts and a U-shaped one magnetic yoke 44 completes the magnetic circuit for the two contact arrangements shown. The main magnetic flux paths through the two assemblies passing through the fixed contact part and the movable contact part of each assembly extend, are in series, and the magnetic yoke 44 connects the moving contact parts of the two arrangements.
In Fi g. 5 sind zwei Paare abgeschlossener Kontaktanordnungen gezeigt, wobei in jedem Paar die festen Kontaktteile einander in koaxialer Lage zugewandt sind und beide Paare mit jeweils einem beweglichen Kontaktteil aneinander anstoßend hintereinander liegen. Je eine Erregerspule 51, 52 umgibt ein Paar der festen Kontaktteile; beide Erregerspulen 51, 52 sind in Serie geschaltet. Die abgeschlossenen Kontaktanordnungen und die Spulen können in der dargestellten Zusammenstellung z. B. durch Vergießen gehalten werden. Anschlußstifte 53 können dazu dienen, das Relais z. B. mit einer gedruckten Schaltungsplatte zu verbinden. Die magnetischen Hauptflußpfade durch alle vier Kontaktanordnungen liegen in Serie.In Fi g. 5 are two pairs of completed contact arrangements shown, in each pair the fixed contact parts facing each other in a coaxial position are and both pairs, each with a movable contact part, are butted one behind the other. An excitation coil 51, 52 each surrounds a pair of the fixed contact parts; both excitation coils 51, 52 are in Switched in series. The completed contact arrangements and the coils can be in the illustrated combination z. B. be held by potting. Terminal pins 53 can be used to connect the relay z. B. to connect to a printed circuit board. The main magnetic flux paths through all four Contact arrangements are in series.
Nach den F i g. 6 und 7 sind zwei Paare abgeschlossener Kontaktanordnungen nebeneinander angeordnet, wobei die zwei festen Kontaktteile eines jeden Paares einander in koaxialer Lage zugewandt sind. Je eine Erregerspule 61, 62 umgibt die festen Kontaktteile eines Paares; beide Erregerspulen 61, 62 sind in Serie geschaltet, obwohl eine Parallelschaltung ebenfalls möglich ist. Zwei Flußführungsplatten 63, 64 aus Magnetwerkstoff mit niedriger Reluktanz liegen jeweils seitlich neben zwei beweglichen Kontaktteilen der Kontaktanordnungen verschiedener Paare. Wenn die Abdeckkappen der abgeschlossenen Gehäuse nicht aus elektrisch isolierendem Material hergestellt sind, müssen die Flußführungsplatten 63,64 von den Abdeckkappen durch andere Mittel elektrisch isoliert werden. Jede Flußführungsplatte 63, 64 verbindet zwei bewegliche Kontaktteile verschiedener Kontaktpaare in der dargestellten Weise. Das Relais kann durch die beiden Flußführungsplatten 63, 64 zusammengehalten werden, indem diese mit den abgeschlossenen Kontaktanordnungen verklebt werden oder die Flußführungsplatten und die abgeschlossenen Kontaktanordnungen werden durch Vergießen vereinigt.According to the F i g. 6 and 7 two pairs of closed contact arrangements are arranged side by side, the two fixed contact parts of each pair facing each other in a coaxial position. One excitation coil each 61, 62 surround the fixed contact parts of a pair; both excitation coils 61, 62 are connected in series, although a parallel connection is also possible. Two flux guide plates 63, 64 made of magnetic material with low reluctance are located laterally next to two movable contact parts of the contact arrangements different couples. If the cover caps of the locked housing do not come off electrically insulating material are made, the flux guide plates 63,64 from the cover caps be electrically isolated by other means. Each flux guide plate 63, 64 connects two movable ones Contact parts of different contact pairs in the manner shown. The relay can pass through the two flux guide plates 63, 64 are held together by this with the completed contact arrangements are glued or the flux guide plates and the completed contact arrangements are united by potting.
Die F i g. 6 und 7 zeigen weiterhin, wie das eben beschriebene Relais in einem Kreuzpunktschalter verwendet werden kann, der z. B. bei Fernsprechvermittlungseinrichtungen Anwendung findet. Eine AnzahlThe F i g. Figures 6 and 7 also show how the relay just described is used in a crosspoint switch can be, the z. B. is used in telephone exchanges. A number
von Relais ist in einer koordinatenmäßigen Matrix angeordnet und auf einer gedruckten Schaltungsplatte angebracht, auf die einige der zum Durchschalten der Kreuzungspunkte benötigten Leiterbahnen aufgebracht sind. Es wird vorausgesetzt, daß bei jeder Schalterbetätigung eine Vierdrahtleitung durch die Matrix durchzuschalten ist. Die gedruckte Schaltungsplatte ist auf einer Seite mit parallelen Leiterbahnen in Fünfergruppen bedruckt, und die Relais sind auf derof relays is arranged in a coordinate matrix and mounted on a printed circuit board, applied to some of the conductor tracks required to switch through the crossing points are. It is assumed that a four-wire line through the matrix each time a switch is pressed is to be switched through. The printed circuit board is on one side with parallel traces in Groups of five are printed on, and the relays are on the
tungsplatte benutzt werden. Abgesehen von der Spulenanordnung ist dieses Relais ganz ähnlich dem in F i g. 5 gezeigten Relais aufgebaut.plate can be used. Except for the coil arrangement this relay is very similar to the one in FIG. 5 relay shown.
Bei den bisher beschriebenen Relais war das Paar oder waren die Paare von abgeschlossenen Kontaktanordnungen jeweils so ausgebildet, daß die beiden festen Kontaktteile nahe beinander lagen, so daß eine einfache Erregerspule beide festen Kontaktteile umschließen konnte. Es könnte jedoch notwendig sein, die KonIn the relays described so far, the pair or were the pairs of completed contact arrangements each designed so that the two fixed contact parts were close together, so that a simple Excitation coil could enclose both fixed contact parts. However, it might be necessary to use the Kon
anderen Seite der Platte in Reihen angeordnet, so daß .«, takteinheiten in umgekehrter Zusammenstellung another side of the plate arranged in rows so that. «, Clock units in reverse order
ordnen zu müssen. F i g. 9 zeigt ein Paar abgeschlossener Kontakteinheiten, die mit den Gehäusen Rücken an Rücken angeordnet sind. Dieses Relais weist zwei Erregerspulen 91, 92, eine für jede Einheit, und ein U-förmiges, magnetisches Joch 93 auf, das die zwei festen Kontaktteile verbindet.to have to arrange. F i g. Figure 9 shows a pair of self-contained contact units that back to the housings Backs are arranged. This relay has two excitation coils 91, 92, one for each unit, and a U-shaped, magnetic yoke 93 which connects the two fixed contact parts.
Die besonderen Anordnungen von abgeschlossenen Kontakteinheiten innerhalb eines Vielfachkontaktrelais der oben beschriebenen Art, wobei der magnetischeThe special arrangements of closed contact units within a multiple contact relay of the type described above, the magnetic
Platte verlötet, die die Eingangsleiter der Relaisreihe darstellen. In jeder Reihe sind die abgeschlossenen Kontaktanordnungen der Relais, die die gleiche numerische Lage einnehmen, mit der gleichen Leiterbahn 71 verbunden. Die vier Anschlußstifte 73 der beweglichen Kontaktteile erstrecken sich ebenfalls durch die PlatteSoldered plate that represent the input conductors of the relay row. In each row are the completed ones Contact arrangements of the relays, which occupy the same numerical position, with the same conductor track 71 connected. The four connecting pins 73 of the movable contact parts also extend through the plate
jede Reihe einer Gruppe von fünf Leiterbahnen zugeordnet ist.each row is assigned to a group of five conductor tracks.
Die F i g. 6 und 7 zeigen einen Teil der gedruckten
Schaltungsplatte 70 mit einer Gruppe von fünf parallelen Leiterbahnen 71 auf einer Seite und einem Relais
auf der anderen Seite der Schaltungsplatte 70. Das Relais ist durch Anschlußstifte befestigt, die von den beiden
Enden der doppelten Erregerspule, von den vier
festen Kontaktteilen und von den vier Platten, die die
beweglichen Kontaktteile tragen, herausragen. Die vier κ· Hauptflußpfad durch alle Kontakte, d. h. durch das feste
Anschlußstifte 72 der vier festen Kontaktteile ragen Kontaktteil und durch das bewegliche Kontaktteil jedurch
die Platte hindurch und sind mit vier der fünf der Einheit, in Serie liegen, unterstützt die Arbeitsweise
parallelen Leiterbahnen 71 auf der anderen Seite der des Relais. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin,The F i g. 6 and 7 show part of the printed
Circuit board 70 with a group of five parallel conductor tracks 71 on one side and a relay
on the other side of the circuit board 70. The relay is attached by connecting pins drawn from the two ends of the double excitation coil, from the four
fixed contact parts and from the four plates that make up the
carry moving contact parts, protrude. The four κ · main flow paths through all contacts, ie through the fixed connecting pins 72 of the four fixed contact parts, protrude contact part and through the movable contact part each through the plate and are in series with four of the five of the unit, supporting the operation of parallel conductor tracks 71 the other side of the relay. One advantage of this arrangement is that
- - - - daß das Ansprechen des empfindlichsten Einzelkontak- - - - that the response of the most sensitive individual contact
tes die Reluktanz des magnetischen Kreises des Relais herabsetzt und dadurch die zum Ansprechen der übrigen Kontakte verfügbare magnetomotorische Kraft vergrößert. Dieser Vorgang pflanzt sich fort und ergibt einen sehr kleinen Bereich für die Ansprechcharakteri-tes reduces the reluctance of the magnetic circuit of the relay and thereby that of the response to the others Contacts available magnetomotive force increased. This process continues and results a very small area for the response characteristics
und sind je mit einem von vier Ausgangsleitern verbun- w stik; kleiner als der Bereich, der mit verschiedenen Einden (nicht gezeigt), die in der Form von an sich bekann- fachkontakten erreicht werden kann. Eine ähnliche ten Draht- oder Bandkabeln ausgeführt sein können. Verbesserung tritt bei der Abfallcharakteristik auf. Der Die Relais mit der gleichen numerischen Lage in jeder erste abfallende Kontakt vergrößert die Reluktanz des Reihe sind mit der gleichen Gruppe von vier Ausgangs- magnetischen Kreises und unterstützt dadurch das Ableitern verbunden. Ein Anschlußtift 74 ragt von einem .is fallen der empfindlicheren Kontakte des Relais. Ende der doppelten Erregerspule durch die Platte hin- Die abgeschlossenen Kontaktanordnungen, die inand are each connected to one of four output conductors; smaller than the area associated with different branches (not shown), which can be reached in the form of known specialist contacts. A similar th wire or ribbon cables can be executed. Improvement occurs in the decay characteristic. the The relays with the same numerical position in every first falling contact increases the reluctance of the Series are with the same group of four output magnetic circuit and thereby supports the discharge connected. A connector pin 74 protrudes from one of the more sensitive contacts of the relay. End of the double excitation coil through the plate- The closed contact arrangements shown in
durch und ist mit der fünften der fünf parallelen Leiterbahnen 71 auf der anderen Seite der Platte verlötet. Dieses Ende der doppelten Erregerspule eines jedenthrough and is soldered to the fifth of the five parallel conductor tracks 71 on the other side of the board. This end of each double excitation coil
Relais in der gleichen Reihe ist mit derselben Leiter- 4o bildet sein. Sie sollten jedoch folgende Haupteigenbahn verbunden. Ein Anschlußstift 75 vom anderen schäften aufweisen: Ein hermetisch abgeschlossenes Ende der doppelten Erregerspule erstreckt sich eben- Gehäuse, eine flache, elastische Membran aus elekfalls durch die Platte und ist mit einem Leiter in Form trisch und magnetisch leitendem Werkstoff, die in das einer an sich bekannten Verdrahtung oder eines Teiles Gehäuse entlang einer Randzone eingeschmolzen ist des gleichen Bandkabels verlötet, das die vier Aus- 45 und einen sich nach innen erstreckenden Anker aufgangsleiter trägt. Die doppelten Erregerspulen der Re- weist, der ein bewegliches Kontaktteil bildet, und ein lais mit der gleichen numerischen Lage in jeder Reihe festes Teil aus elektrisch und magnetisch leitendem sind mit dem selben Draht- oder Bandkabel verbunden. Werkstoff, das ebenfalls in das Gehäuse eingeschmol-Eine andere Möglichkeit als die Anwendung an sich zen ist und ein Kontaktteil und magnetisches Polstück bekannter Verdrahtungen oder. Bandkabel liegt darin, >o bildet, das mit dem beweglichen Kontaktteil zusamdie gedruckte Schaltungsplatte auf beiden Seiten mit menarbeitet.Relays in the same row must be formed with the same conductor- 4 o. However, they should be connected to the following main own path. A pin 75 from the other shafts have: A hermetically sealed end of the double excitation coil extends evenly housing, a flat, elastic membrane from elekfalls through the plate and is trisch with a conductor in the form and magnetically conductive material, which in the one itself known wiring or part of the housing melted along an edge zone is soldered the same ribbon cable that carries the four exit 45 and an inwardly extending anchor ladder. The double excitation coils of the Re-has, which forms a movable contact part, and a lais with the same numerical position in each row, fixed part made of electrically and magnetically conductive, are connected to the same wire or ribbon cable. Material that is also fused into the housing and a contact part and magnetic pole piece of known wirings or other possibilities than the application per se. Ribbon cable lies in> o forms that work together with the movable contact part with the printed circuit board on both sides.
aufgedruckten Leiterbahnen zu versehen, die alle nöti- Vorzugsweise wird bei dieser Art abgeschlossenerto provide printed conductor tracks, which are all necessary- Preferably this type is more closed
gen Anschlüsse für die Schalteranordnung enthalten. Kontakte ein Teil des Gehäuses in Form einer Abdeck-gen connections for the switch assembly included. Contacts a part of the housing in the form of a cover
F ig. 8 zeigt zwei Paare von abgeschlossenen Kon- kappe aus ferromagnetischem Material ausgeführt, die takteinrichtungen, wobei in jedem Paar die festen Kon- 55 eine Seite der Membran abschließt und ein weiteres takteile einander in koaxialer Lage zugewandt sind und flußführendes Teil zur Verstärkung des Effektivflusses beide Paare mit jeweils einem beweglichen Kontaktteil im Luftspalt zwischen Anker und festem Kontaktteil aneinander anstoßend hintereinander liegen. Eine ein- bildet.Fig. 8 shows two pairs of closed con-caps made of ferromagnetic material, the clock devices, with the fixed contacts in each pair closing off one side of the membrane and another tact parts are facing each other in a coaxial position and flux-guiding part to reinforce the effective flow both pairs each with a movable contact part in the air gap between the armature and the fixed contact part lie one behind the other, butting against one another. One imagines.
fache Erregerspule 80 umgibt beide Paare der Kontakt- Bei den beschriebenen verschiedenen Ausbildungenmultiple excitation coil 80 surrounds both pairs of contact In the various configurations described
anordnungen. Die abgeschlossenen Kontakte und die 60 von Mehrfachkontaktrelais können selbstverständlich Spule können in der dargestellten Anordnung z. B. ver- auch solche Kontakteinheiten Anwendung finden, degossen werden, und die Kontaktstifte 81 können zur ren festes Kontaktteil aus einem ferromagnetischen Befestigung des Relais z. B. auf einer gedruckten Schal-arrangements. The closed contacts and the 60 of multiple contact relays can of course Coil can, in the arrangement shown, for. B. ver such contact units are also used, degossen be, and the contact pins 81 can be ren fixed contact part made of a ferromagnetic Attachment of the relay z. B. on a printed scarf
den Relaisausbildungen nach der Erfindung benutzt werden, müssen nicht unbedingt genau gleich wie die in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Kontaktanordnungen ausge-the relay configurations are used according to the invention do not necessarily have to be exactly the same as in the F i g. 1 to 3 shown contact arrangements.
Stab besteht.Rod exists.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (7)
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Publications (1)
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