DE29802766U1 - Device for heating drinking water - Google Patents

Device for heating drinking water

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Description

Dr. rer. nat. Rolf Sieb D-69514 LAUDENBACHDr. rer. nat. Rolf Sieb D-69514 LAUDENBACH

PATENTANWALT Finstertal 12PATENT ATTORNEY Finstertal 12

Telefon: (06201) 7 47 65 Telefax: (06201) 47 74 25Telephone: (06201) 7 47 65 Fax: (06201) 47 74 25

20 34620 346

MUNCH GMBHMUNCH GMBH

Rudolf-Diesel-Straße 14 64625 BensheimRudolf-Diesel-Strasse 14 64625 Bensheim

&Iacgr;5 VORRICHTUNG ZUM ERHITZEN VON TRINKWASSER&Iacgr;5 DEVICE FOR HEATING DRINKING WATER

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhitzen von Trinkwasser mit einem Flüssigkeitsbehälter, einem abgedichtet in den Flüssigkeitsbehälter eingeführten Heizele-5 ment, einem am Boden des Flüssigkeitsbehälter befindlichen Ventil und einer das Oberteil des Flüssigkeitsbehälters abschließenden, aus einem elastischen Material bestehenden Schaltmembran, die einen gegen eine Druckfeder verschiebbaren, in einer zentralen Öffnung der Schaltmembran montierten Schaltkegel trägt, der durch Verschiebung gegen die Druckfeder in eine Schaltposition einen Schalter schließt.The invention relates to a device for heating drinking water with a liquid container, a heating element sealed into the liquid container, a valve located at the bottom of the liquid container and a switching membrane made of an elastic material that closes the upper part of the liquid container and carries a switching cone that can be moved against a compression spring and is mounted in a central opening of the switching membrane, which closes a switch by moving against the compression spring into a switching position.

Eine solche Vorrichtung ist in der WO 96/22 719 beschrieben. Bei der bekannten Vorrichtung besteht die Schaltmembran aus einem kautschukartigen Material und sie weist durchgehend eine gleiche Dicke auf. Diese Dicke ist, damit die Membran an den Befestigungsstellen gut abdichtet und nicht ausreißt, relativ groß. Dies führt dazu, daß sich die Schaltmembran aufgrund mangelnder Beweglichkeit beimSuch a device is described in WO 96/22 719. In the known device, the switching membrane is made of a rubber-like material and has the same thickness throughout. This thickness is relatively large so that the membrane seals well at the fastening points and does not tear. This leads to the switching membrane moving due to a lack of mobility during

Schließen des mit Wasser gefüllten Flüssigkeitsbehälters nicht ausreichend aufwölben kann, so daß sich Schwierigkeiten beim dichten Verschließen des gefüllten Flüssigkeitsbehälters ergeben. Außerdem verhindert die bekannte Membran einen aus Sicherheitsgründen erforderlichen ausreichenden Schaltweg. Und schließlich ergeben sich bei der bekannten Schaltmembran auch Schwierigkeiten dahingehend, daß sich der Wasserbehälter wegen der mangelnden Beweglichkeit der bekannten Membran nicht sicher wieder öffnet.Closing the liquid container filled with water cannot bulge sufficiently, so that difficulties arise in closing the filled liquid container tightly. In addition, the known membrane prevents a sufficient switching path, which is required for safety reasons. And finally, the known switching membrane also causes difficulties in that the water container cannot be safely opened again due to the lack of mobility of the known membrane.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einer verbesserten Schaltmembran zu schaffen.The invention was therefore based on the object of creating a device of the type mentioned at the beginning with an improved switching membrane.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the device according to claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the device according to the invention are the subject of the subclaims.

Im folgenden wird eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnung"näher beschrieben, in der zeigen:In the following, an advantageous embodiment of the device according to the invention is described in more detail with reference to the drawing, in which:

Figur &Iacgr; eine Seitenschnittansicht der Vorrichtung im geöffneten Zustand,Figure λ is a side sectional view of the device in the open state,

Figur 2 eine Seitenschnittansicht der Vorrichtung im geschlossenen Zustand,Figure 2 is a side sectional view of the device in the closed state,

Figur 3 eine gegenüber den Ansichten der Figuren 1 und 2 um 180° gedrehte Seitenschnittansicht des Wasserbehälters mit Druckfeder und Ventilplatte mit Befestigungsstopfen im auseinandergezogenen Zustand, undFigure 3 is a side sectional view of the water tank rotated by 180° compared to the views in Figures 1 and 2 with compression spring and valve plate with fastening plug in the expanded state, and

Figuren 4a und 4b eine Ausführungsform der erfindungsgemäß eingesetzten Schaltmembran mit Schaltkegel und Druckstück in auseinandergezogener Ansicht (Fig. 4a) und in montierter Ansicht (Fig. 4b).Figures 4a and 4b show an embodiment of the switching membrane used according to the invention with switching cone and pressure piece in an exploded view (Fig. 4a) and in an assembled view (Fig. 4b).

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Vorrichtung hat ein Gehäuse 1, in dessen Hauptteil sich ein Wasserbehälter 2 befindet. Das Gehäuse 1 ist an seinem in der Zeichnung oben liegenden Ende mit einem Deckel 3 abgeschlossen, der mittig zum Hauptteil des Gehäuses &Iacgr; einen vorzugsweise integral mit dem Deckel ausgebildeten, hohlen Ansatz bzw. Dom 4 aufweist. Dieser Dom 4 dient der Führung eines Schaltke-The device shown in Figures 1 and 2 has a housing 1, in the main part of which there is a water container 2. The housing 1 is closed at its top end in the drawing with a cover 3, which has a hollow projection or dome 4, preferably formed integrally with the cover, in the middle of the main part of the housing. This dome 4 serves to guide a switching circuit.

•• *·*·

gels 5, der durch eine am unteren Ende des Domes 4 und an einer unteren Abschlußfläche (5b) des Schaltkegels 5 anliegende Druckfeder 6 vorgespannt ist. Der Schaltkegel 5 ist durch ein Druckstück 7 und eine damit verbundene, aus einem elastischen Material hergestellte Schaltmembran 8, die den Wasserbehälter 2 in der in der Zeichnung gezeigten Lage oben abschließt, gehalten.gel 5, which is pre-tensioned by a compression spring 6 resting on the lower end of the dome 4 and on a lower end surface (5b) of the switching cone 5. The switching cone 5 is held by a pressure piece 7 and a connected switching membrane 8 made of an elastic material, which closes the water tank 2 at the top in the position shown in the drawing.

Diese Schaltmembran 8 ist zwischen einem äußeren Rand 8a und einem eine zentrale Öffnung 8c umgebenden, inneren Rand 8b dünner (bei 8d) ausgebildet als an den Rändern. Die dickeren Ränder sind für eine gute Abdichtung erforderlich. Der dünnere Abschnitt 8d gibt der Schaltmembran die erforderliche Beweglichkeit, die zum richtigen Verschließen der Wasserbehälters, zum Aufwölben im geschlossenen Zustand und 5 damit für den benötigten Schaltweg, der ansonsten durch Länge und Winkel der Schräge am äußeren oberen Rand des Schaltkegels 5 bestimmt -wird, und zur Rückverformung zum Öffnen des Wasserbehälters notwendig ist. Der äußere Rand 8a hat bei einer vorteilhaften Ausführungsform etwa eine radiale Breite von 5 mm, das dünnere Teilstück 8d der Schaltmembran 8 eine radiale Breite von etwa 1 cm, der innere Rand eine radiale Breite von etwa 1 cm und die Öffnung 8c einen Durchmesser von etwa 1,5 cm. Die Dicke des äußeren Randes 8a beträgt etwa 2 mm, die des inneren Randes 8b etwa 3 mm und die des dünneren Abschnittes 8d etwa 0,5 mm. Die Membran 8 ist auf der dem Schaltkegel 5 zugewandten Seite, d.h. dem inneren Rand 8b, zwischen einem Kragen 5a des Schaltkegels und einem dem Kragen gegenüberliegenden Flansch am Druckstück 7 und auf der gegenüberliegenden Seite, d.h. dem äußeren Rand 8a, zwischen dem oberen Rand des Wasserbehälters 2 und einem nach innen ragenden Rand des Gehäuses 1 festgelegt.This switching membrane 8 is thinner (at 8d) between an outer edge 8a and an inner edge 8b surrounding a central opening 8c than at the edges. The thicker edges are necessary for good sealing. The thinner section 8d gives the switching membrane the necessary mobility required for correctly closing the water tank, for arching when closed and thus for the required switching path, which is otherwise determined by the length and angle of the slope on the outer upper edge of the switching cone 5, and for reshaping to open the water tank. In an advantageous embodiment, the outer edge 8a has a radial width of approximately 5 mm, the thinner section 8d of the switching membrane 8 has a radial width of approximately 1 cm, the inner edge has a radial width of approximately 1 cm and the opening 8c has a diameter of approximately 1.5 cm. The thickness of the outer edge 8a is approximately 2 mm, that of the inner edge 8b approximately 3 mm and that of the thinner section 8d approximately 0.5 mm. The membrane 8 is fixed on the side facing the switching cone 5, i.e. the inner edge 8b, between a collar 5a of the switching cone and a flange on the pressure piece 7 opposite the collar and on the opposite side, i.e. the outer edge 8a, between the upper edge of the water container 2 and an inwardly projecting edge of the housing 1.

In dem Wasserbehälter 2 befindet sich das durch eine seitliche Öffnung darin eingeführte Heizelement 9, das durch O-Ringe 10 gegen den Wasserbehälter 2 abgedichtet ist. Am in der Zeichnung unten liegenden Ende ist das Gehäuse 1 an einer Trichterführung 11 befestigt, in der ein Trichter 12 verschiebbar geführt ist. Dieser Trichter 12The heating element 9 is inserted into the water tank 2 through a side opening and is sealed against the water tank 2 by O-rings 10. At the end at the bottom in the drawing, the housing 1 is attached to a funnel guide 11 in which a funnel 12 is slidably guided. This funnel 12

weist eine zentral angeordnete Öffnung auf, die durch eine Ventilsitzhülse 13 begrenzt ist. Der Trichter 12 ist durch eine aus einem elastischen Material gefertigte Ventilmembran 14, die in der aus der Zeichnung ersichtlichen Lage den Boden des Wasserbehälters 2 bildet, und die am inneren Ende zwischen dem am weitesten nach innen ragenden Endstück des Trichters 12 und dem oberen Teil der Ventilsitzhülse und am gegenüberliegenden Ende zwischen Wasserbehälter 2 und Trichterführung 11 befestigt ist, gehalten. Der Trich-0 teröffnung gegenüber befindet sich im Inneren des Wasserbehälters 2 eine an einem Befestigungsstopfen 15 montierte Ventilplatte 16. Hierfür weist der Stopfen 15 an seinem nach unten ragenden Kopf 15a eine umlaufende Nut 1 5b auf, in der die eine Öffnung aufweisende Dichtplatte 16 festgelegt ist. Der Befestigungsstopfen 15 ist mittels eines nach oben ragenden Halses 15c, in dem eine längliche Ausnehmung 15d ausgebildet ist, in einer Öffnung '17a eines Steges 17 festgeklemmt, der sich quer durch den Wasserbehälter 2 erstreckt, wie am besten in Figur 3 ersichtlich. Vorteilhaft ist der Steg 17 integral mit dem Wasserbehälter 2 ausgebildet. Der Klemmsitz des Befestigungsstopfens 15 ist aufgrund der Abmessungen des Halses 15c, der länglichen Ausnehmung 15d und der Öffnung 17a im Steg derart, daß der Stopfen 15 sowohl zu einer axialen als auch zu einer krei-5 selförmigen Bewegung um seine Längsachse in der Lage ist.has a centrally arranged opening which is delimited by a valve seat sleeve 13. The funnel 12 is held by a valve membrane 14 made of an elastic material, which in the position shown in the drawing forms the bottom of the water tank 2 and which is attached at the inner end between the end piece of the funnel 12 which projects furthest inwards and the upper part of the valve seat sleeve and at the opposite end between the water tank 2 and the funnel guide 11. Opposite the funnel opening, inside the water tank 2, there is a valve plate 16 mounted on a fastening plug 15. For this purpose, the plug 15 has a circumferential groove 15b on its downwardly projecting head 15a, in which the sealing plate 16 having an opening is fixed. The fastening plug 15 is clamped by means of an upwardly projecting neck 15c in which an elongated recess 15d is formed in an opening 17a of a web 17 which extends transversely through the water tank 2, as best seen in Figure 3. Advantageously, the web 17 is formed integrally with the water tank 2. The clamping fit of the fastening plug 15 is such, due to the dimensions of the neck 15c, the elongated recess 15d and the opening 17a in the web, that the plug 15 is capable of both axial and circular movement about its longitudinal axis.

Der Steg 17 weist im mittleren Teilstück, in dem sich die Öffnung 17a befindet, einen in der Ansicht der Figur 3 nach oben ragenden Sockel 17b auf. Um diesen Sockel 17b herum liegt eine Druckfeder 18, die im geschlossenen Zustand gegen die Dichtplatte 16 drückt. Bei geöffnetem Ventil bildet die Ventilplatte 16 eine flache Platte, wie in Figur 1 ersichtlich. The web 17 has a base 17b in the middle section, in which the opening 17a is located, which protrudes upwards in the view of Figure 3. Around this base 17b there is a compression spring 18 which presses against the sealing plate 16 when closed. When the valve is open, the valve plate 16 forms a flat plate, as can be seen in Figure 1.

In einem seitlichen Ansatz des Gehäuses 1 befindet sich ein Stecker 19 zur Verbindung mit einer Stromquelle.In a side attachment of the housing 1 there is a plug 19 for connection to a power source.

Eine Leuchtdiode 20 zeigt an, ob das Heizelement 9 an- oder abgeschaltet ist. Der Mikroschalter 21 dient dem Anschalten des Heizelementes 9 bei mit Flüssigkeit gefülltem und, wie in Figur 2 gezeigtem, geschlossenem Wasserbehälter 2 undA light-emitting diode 20 indicates whether the heating element 9 is switched on or off. The microswitch 21 is used to switch on the heating element 9 when the water tank 2 is filled with liquid and closed as shown in Figure 2 and

dem Abschalten des Heizelementes 9, wenn die Flüssigkeit im Wasserbehälter 2 ausreichend erhitzt und der Wasserbehälter 2 wieder geöffnet ist. Die erhitzte Flüssigkeit läuft dann in den in Figur 2 gezeigten Behälter 22.the heating element 9 is switched off when the liquid in the water tank 2 is sufficiently heated and the water tank 2 is opened again. The heated liquid then flows into the container 22 shown in Figure 2.

Zum Eingießen des zu erhitzenden Trinkwassers wird die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung um 180° gedreht und die Flüssigkeit dann durch den Trichter 12 in den Behälter 2 gegossen. Danach wird der Trichter 12 bei der gegenüber Figur 1 um 180° gedrehten Vorrichtung nach unten gedrückt, 0 bis das aus der Ventilsitzhülse 13 und der Ventilplatte 16 bestehende Ventil geschlossen ist. Figur 2 zeigt gut die Ausbauchung der Schaltmembran 8 bei gefülltem und geschlossenem Flüssigkeitsbehälter 2. Die Vorrichtung wird dann in die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Position zurückgedreht und auf den in Figur 2 gezeigten Behälter 22 gestülpt, damit die erhitzte Flüssigkeit beim Öffnen des Ventils in diesen Behälter 22 auslaufen kann.To pour in the drinking water to be heated, the device shown in Figure 1 is rotated by 180° and the liquid is then poured into the container 2 through the funnel 12. The funnel 12 is then pressed downwards with the device rotated by 180° compared to Figure 1 until the valve consisting of the valve seat sleeve 13 and the valve plate 16 is closed. Figure 2 clearly shows the bulge of the switching membrane 8 when the liquid container 2 is full and closed. The device is then rotated back to the position shown in Figures 1 and 2 and placed over the container 22 shown in Figure 2 so that the heated liquid can flow into this container 22 when the valve is opened.

Die Teile 1, 2, 3 ,4, 5, 7, 11, 12, 13 und 15 der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise aus einem geeigneten starren Kunststoff hergestellt, der im Falle des Wasserbehälters vorteilhaft durchsichtig ist.The parts 1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 12, 13 and 15 of the device according to the invention are preferably made of a suitable rigid plastic, which in the case of the water container is advantageously transparent.

Dieser Anmeldung ist eine Bezugszeichenliste beigefügt. A list of reference symbols is attached to this application.

20 346 Bezugszeichenliste20 346 List of reference symbols

Gehäuse 1 Wasserbehälter 2 Deckel 3Housing 1 Water tank 2 Lid 3

Dom 4Cathedral 4

Schaltkegel 5 Schaltkegelkragen 5aSwitching cone 5 Switching cone collar 5a

Abschlußfläche des Schaltkegels 5bEnd surface of the switching cone 5b

Druckfeder 6 Druckstück 7 Schaltmembran 8Compression spring 6 Pressure piece 7 Switching membrane 8

äußerer Rand der Schaltmembran 8a innerer Rand der Schaltmembran 8bouter edge of the switching membrane 8a inner edge of the switching membrane 8b

Öffnung der Schaltmembran 8cOpening of the switching membrane 8c

Zwischenteil der Schaltmembran 8dIntermediate part of the switching membrane 8d

Heizelement 9 O-Ringe 10 Trichterführung Trichter 12 Ventilsitzhülse Ventilmembran 14 Befestigungsstopfen Kopf des Stopfens 1 5a Nut im Stopfenkopf 15b Hals des Stopfens 1 5c Ausnehmung im Stopfenhals 1 5d Endstück des Halses 1 5e Ventilplatte 16 Steg 17Heating element 9 O-rings 10 Funnel guide Funnel 12 Valve seat sleeve Valve membrane 14 Fastening plug Head of plug 1 5a Groove in plug head 15b Neck of plug 1 5c Recess in plug neck 1 5d End piece of neck 1 5e Valve plate 16 Web 17

Stegöffnung 17a Stegsockel 17b Druckfeder 18 Stecker 19 Leuchtdiode 20 Mikroschalter 21 Behälter 22Bridge opening 17a Bridge base 17b Pressure spring 18 Plug 19 LED 20 Microswitch 21 Container 22

Claims (9)

&idigr;..&id;.. 20 34620 346 SchutzansprücheProtection claims 1 . Vorrichtung zum Erhitzen von Trinkwasser mit einem Flüssigkeitsbehälter, einem abgedichtet in den Flüssigkeitsbehälter eingeführten Heizelement, einem am Boden des Flüssigkeitsbehälters befindlichen Ventil und einer das Oberteil des Flüssigkeitsbehälters verschließenden, aus einem elastischen Material bestehenden Schaltmembran, die einen gegen eine Druckfeder verschiebbaren, in einer zen-5 tralen Öffnung der Schaltmembran montierten Schaltkegel trägt, der durch Verschiebung gegen die Druckfeder in eine Schaltposition einen Schalter schließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmembran (8) zwischen einem äußeren Rand (8a) und einem die zentrale Öffnung (8c) umgebenden inneren Rand (8b) dünner (8d) ausgebildet ist als an den Rändern.1. Device for heating drinking water with a liquid container, a heating element introduced into the liquid container in a sealed manner, a valve located at the bottom of the liquid container and a switching membrane made of an elastic material which closes the upper part of the liquid container and which carries a switching cone which is displaceable against a compression spring and is mounted in a central opening of the switching membrane and which closes a switch by being displaced against the compression spring into a switching position, characterized in that the switching membrane (8) is thinner (8d) between an outer edge (8a) and an inner edge (8b) surrounding the central opening (8c) than at the edges. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der dünner ausgebildete Bereich (8d) der Schaltmembran 5 (8) etwa in der äußeren radialen Hälfte der Schaltmembran liegt.2. Device according to claim 1, characterized in that the thinner region (8d) of the switching membrane 5 (8) is located approximately in the outer radial half of the switching membrane. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rand (8b) etwa die innere radiale Hälfte der Schaltmembran (8) einnimmt, und daß dieser innere Rand dicker ausgebildet ist als der äußere Rand (8a).3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the inner edge (8b) occupies approximately the inner radial half of the switching membrane (8), and that this inner edge is thicker than the outer edge (8a). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkegel (5) mittels eines Kragens (5a) und eines Druckstückes (7) auf dem inneren Rand (8b) der Schaltmembran (8) befestigt ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switching cone (5) is fastened to the inner edge (8b) of the switching membrane (8) by means of a collar (5a) and a pressure piece (7). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand (8a) der Schaltmembran (8) zwischen einem oberen Rand des Flüssigkeitsbehälters (2) und einem nach innen ragenden Rand des Gehäuses (1) befestigt ist.5. Device according to claim 4, characterized in that the outer edge (8a) of the switching membrane (8) is fastened between an upper edge of the liquid container (2) and an inwardly projecting edge of the housing (1). 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das am Boden des Flüssigkeitsbehälters befindliche Ventil durch einen Rand einer Öffnung im Boden und eine aus einem elastischen Material bestehende, im unbelasteten Zustand flache Ventilplatte (16) gebildet ist, an der eine Druckfeder (18) anliegt, wobei Ventilplatte und Druckfeder von einem im Inneren des Flüssigkeitsbehälters (2) montierten Befestigungsstopfen (15) ge-5 tragen sind.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve located at the bottom of the liquid container is formed by an edge of an opening in the bottom and a valve plate (16) made of an elastic material, which is flat in the unloaded state, against which a compression spring (18) rests, the valve plate and compression spring being carried by a fastening plug (15) mounted inside the liquid container (2). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsstopfen (15) von einem quer durch den Wasserbehälter (2) verlaufenden Steg (17) derart getragen ist, daß der Stopfen (15) sowohl zwischen zwei Anschlägen axial verschiebbar als auch um seine Längsachse zu einer Kreiselbewegung in der Lage ist.7. Device according to claim 6, characterized in that the fastening plug (15) is supported by a web (17) running transversely through the water tank (2) in such a way that the plug (15) is both axially displaceable between two stops and is also capable of a rotary movement about its longitudinal axis. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil des Steges, von dem der8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the middle part of the web from which the Befestigungsstopfen (15) getragen ist, gegen die Öffnung des Wasserbehälters (2) hin einen Sockel (17b) aufweist, um den herum die an der Ventilplatte (16) anliegende Druckfeder (18) angeordnet ist.
30Fastening plug (15) is supported, has a base (17b) towards the opening of the water tank (2), around which the compression spring (18) resting on the valve plate (16) is arranged.
30 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die eine Dichtfläche des Ventils bildende Rand der Öffnung von einer Ventilsitzhülse (13) gebildet wird, die den Trichter (12) an der Ventilmembran9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the edge of the opening forming a sealing surface of the valve is formed by a valve seat sleeve (13) which fixes the funnel (12) to the valve membrane (14) befestigt.(14) attached.
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