DE7020271U

DE7020271U - Vorrichtung zur schnellkupplung eines biegsamen uebertragungselementes.

Info

Publication number: DE7020271U
Application number: DE19707020271
Authority: DE
Original assignee: FLII BORLI SpA
Current assignee: FLII BORLI SpA
Priority date: 1969-05-31
Filing date: 1970-05-30
Publication date: 1970-12-23
Also published as: ES158791Y; FR2043859A1; ES158791U

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur schnellen und dauerhaften Kupplung eines biegsamen Übertragungselementes - oder genauer der eine biegsame Welle aufnehmenden und schützenden Umhüllung mit einem den Messwert durch eine Rotationsbewegung wiedergebenden Mess- und/oder Anzeigeinstrument, insbesondere einem Tachometer oder Drehzahlmesser bei Kraftfahrzeugen,und betrifft insbesondere eine solche Vorrichtung, die im wesentlichen aus einer Doppelmuffe besteht, ein erster Teil derselben die

Umhüllung des t)"bertragungselemerrtes übergreifend sich, in Anlage an dieser "befindet unc. mit dieser kraft schlüssig verbunden ist, während ein zweiter Teil derart ausgebildet ist, daß er über ein achsiales Stuumelteil des Instrumentes schiebbar und in seiner Lage an diesem mittels einer Nut-Feder-Verankerung haltbar ist.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer sicheren und dauerhaften Kupplungsverbindung, welche jedoch ein schnelles Kuppeln und Entkuppeln bei der Montage bzw. Demontage gestattet, ohne daß die Anwendung besonderer Geräte oder Werkzeuge erforderlich ist.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, die Übertragung von Geräuschen zu vermeiden, die davon herrühren, daß das äußere Ende der Umhüllung mit Metallteilen des Motorgehäuses in Verbindung steht, oder auch von solchen Geräuschen, welche dadurch hervorgerufen werden, daß die biegsame Welle auf der inneren Oberfläche eine schleifende Berührung erfährt.

Es ist bereits bekannt, die Verbindung zwischen der Umhüllung der nachgiebigen bzw. flexiblen Welle und dem Gehäuse des Instrumentes über einen von der Umhüllung getragenen Hins herzustellen; ein solcher Ring ist dabei auf einer muffenartigen Verlängerung der Umhüllung frei drehbar gelagert und wird auf einen mit Gewinde versehenen stumnelartigen Ansatz des Instrumentes aufgeschraubt, an welchem die Umhüllung selbst festzulegen ist.

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Diese zwar sichere Art eine Kupplung. — .bindung ergibt bei der Montage gewisse Schwierigkeiten und lässt sich nur mit verhältnismäßig großem Zeitaufwand herstellen.

Man hat "bereits nach Lösungen gesucht, diese Schwierigkeiten durch die Verwirklichung von Verbindungssystemen zu überwinden, bei denen Kupplungsmittel mit der Umhüllung in Verbindung stehen und mit entsprechenden sitzartig ausgebildeten Stellen oder Ausnehmungen des Gehäuses des Instrumentes verankerbar sind.

So sind beispielsweise Kupplungsverbindungen dieser Art vorgeschlagen worden, bei denen biegsame achsiale Portsätze einer umhüllungsfesten Muffe einen Zahn aufweisen, der in einen entsprechenden Sitz des Instrumentengehäuses einführbar und mittels eines geschlossenen Halte- bzw. Sperringes, der auf der Muffe verschiebbar ist, in der Sperr- bzw. Verriegelungsstellung haltbar ist.

Im allgemeinen ergibt dieses Kupplungssystem insbesondere dann eine wenig schnelle und dabei schwierige Montage, wenn an schwer zugänglicli^n Stellen zu arbeiten ist, und es kann ferner Anlass zu einer ungenauen Zentrierung und zu Leerstellen der Schmierung des Übertragungselementen geben.

Andere Verankerungssysteme benutzen für die Festlegung einen einzigen aufschnappbaren Zahn, der infolge der Tatsache, daß lediglich eine einziger Zahn vorhanden ist,

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kc. -¹ "*sreichende Gewahr für die Sicherheit der Ku; r·"- ;sverbindung "bietet.

Zur ^;.^rermexdung aller oben genannten Nachteile geht die Erfindung von einer Vorrichtung zur Schnellkupplung eines "biegsamen Ü"bertragungs element es mit einem den Messwert durch eine Rotationsbewegung wiedergebenden Mess- und/oder Anzeig-instrument, insbesondere einem Tachometer oder Drehzahlmesser bei Kraftfahrzeugen, aus, die im wesentlichen aus einer Doppelmuffe besteht, ein erster Teil derselben die Umhüllung des Übertragungselementes übergreifend sich in Anlage an dieser befindet und mit dieser kraftschlüssig verbunden ist, während ein zweiter Teil derart ausgebildet ist, daß er über em achsielos Stummeiteil des Instrumentes schiebbar und in seiner Lage an diesem mittels einer Nut-Feder-Verankerung haltbar ist, und kennzeichnet sich dadurch, daß die Nut-Feder-Verankerung mindestens zv.^re:_ elastische Fortsätze, die sich in Achsialrichtung des zweiten Teils der Doppelmuffe fortsetzen und an ihrem freien Ende jeweils zahnartig ausgebildete Federn der Hut-Feder-Verankerung tragen, und einen elastischen Hing aufweist, der in einer zur Doppelrauffenachse senkrechten Ebene angeordnet und auf einander gegenüberliegenden Seiten mit den freien Enden der Fortsätze kraftschlüssig verbunden ist.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der elastische Ring eine im allgemeinen elliptische Form ir.it zwei einander entsprechend an den Enden der großen Hauptachse der Ellipse quer zu dieser

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angeordneten Druckflächen auf.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die elastischen Fortsätze als im wesentlichen^^ von der Übergangszone zwischen dem ersten und dem zweiten Teil der Doppelmuffe ausgehende Verlängerungen ausgebildet sein u: I sich über das freie Ende dieses zweiten Teils hinweg erstrecken. Dabei kann mit Vorzug der elastische Ring bevorzugte Verformungsstellen aufweisen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der elacjische Ring eine im wesentlichen sechseckige Gestalt aufweisen, an jeweils zwei von dessen gegenüberliegenden Seiten elastisclie Fortsätze verankert sind. Dabei kann zweckmäßigerweise der elastische Ring zumindest in der Nähe seiher den Stellen großen lichten Abstandes zur,t·· ^cLceteii Schnittpunkte Zonen verringerter Wandsför>-5 aufweisen, welche bevorzugte Verformungsstellen bilden. Die bevorzugten Verformungsstellen können vorteilhafterweise durch parallel zur Achse der Doppelmuffe verlaufende Rillen im elastischen Ring gebildet sein.

Als besonders zweckmäßig hat sich .,ine Ausfrhrungslorm der Erfindung erwiesen, bei der die untere Verankerungsoberfläche der zahnartigen Federn senkrecht zur Achse der Doppelmuffe verläuft.

Weiterhin hat es sich als von Vorteil herausgestellt, wenn das Stummelteil des Instrumentes, das von dem zweiten Teil der Doppelmuffe übergeifbar ist, ein kegelstumpfföxmig abgebildetes Teil aufweist, das eine

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Auflauffläche für die sahnartigen Federn während dor Montage bildet.

Besondere Vorteile hinsichtlich Hersteiiungsdauer, -kosten und -aufν/and ergeben sich dadurch., daß die Doppelmuffe, die jeweiligen elastischen aclisialen Fortsätze und der elastische Ring als einstückiges, durch Spritzpressen hergestelltes Teil ausgebildet sind.

Zn folgenden wird die Erfindung anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter bevorzugter Ausführungsbeisriiele rein beispielsweise beschrieben, ohne dadurch den allgemeinen Erfindungsgedanken (Raumformgedanken) einzuschränken. Dabei zeigen:

Figur 1: in schematischer Darstellung einen Achsialschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schnellkupplung mit jeweils einem Teil des biegsamen Übertragungselement es und des diesem, zugeordneten Instrumentes;

Figur 2: einen Schnitt längs Linie A-A gemäß Figur 1;

Figur 3ϊ in scheaatischer Darstellung eine Seitenansicht aus Richtung des Pfeiles B gemäß Figur 1;

Figur 4-, 5, und 6: den Darstellungen gemäß Figur 1, 2 und 3 entsprechende Darstellungen eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, nämlich einen Achsialschnitt, einen

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Querschnitt und eine Seitenansicht.

Wie dargestellt, v/eist die Kupplungsvorrichtung nach der -hjri'inclung in an sicii beiiauiiliux· Weibe ciü. Muff oiitüil 5 aus Kunststoff-.atcrial auf, dessen unterer Teil eine zylindrische öffnung hat, in welche das Ende 12 der Umhüllung IJder biegsamen Welle 1 zwangsweise einzuführen ist. Auf letzterer ist ein zylindrischer Sing c. mit einem Kragen $ zwangsweise gehalten, der in einer Öffnung 6 dos Huffenteiles 5 sitzt. Dieser zylindrische Ring 2 ist von der Umhüllung 15 iuittels eines ringförmigen Teiles 15 des Muffenteils 5 getrennt und v/eist eir.cn geringeren Innendurchmesser als dieses auf, Die Kupplungsmuffe 5 verlängert sich noch nach oben in ein zweites Teil 16 größeren Durchmessers, das über den stunr.elar-tigeri Ansatz 19 des Inst rur.. ent es greift.

Der Kragen 5 des Teils 2 stützt sich auf der Fläche 4-des Muffenteils 5 derart ab, daß verhindert wird, daß sich die Welle 1 nach unter verlagern kann. Das Ringteil 2 befindet sich, wie gesagt, in einer Lagerungsstellung in der lagerartigen Ausnehmung 6 des Muffenteils f.

Das Ende 7 der biegsamen Welle 1 weist quadratischen Querschnitt auf und greift in die ebenfalls quadratischen Querschnitt aufweisende Öffnung S der Tachometern He ein und gewährleistet auf diese Weise eine drehfeste Kupplung. Die Drehung der Welle 1 überträgt sich demgemäß auf die Welle 9- Zwischen dem Kragen 3 und dem Ende 10 der Welle 9 ist ein gewisser Zwischenraum

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freigelassen, um leichte unvermeidbare achsiale Verlagerungen des End s 7 zu ermöglichen.

Wie bereits erwähnt, ist das Ende 12 der biegsamen Umhüllung i$, -'eiche die uic^sais Welle 1 aufninint und schützt, mittels elastischer Verkleidung in der Ausnehmung 11 des ersten, unteren Teils des Kupplungsstückes 5 festgelegt gehalten. Das Ende der Umhüllung liegt dabei an der Ebene 14 des ringförmigen, nach Art eines nach innen gerichteten Flansches ausgebildeten Teiles 15 an.

Wie bereits erwähnt, übergreift der innere Teil 18 des Muffenteils 16 den stumpfartigeη Ansatz 19 des Instrumentes, der mit seiner inneren Bohrung 20 die Lagerung für die Welle 9 cLes Instrumentes bildet.

Erfindungsgemäß ragen am oberen Ende des Muffenteils 16 radial nach außen die beiden sich diametral gegenüberliegenden Fortsätze 17 hervor, die sich in achsiale Fortsätze 17' verlängern. Vom oberen Teil dieser achsialen Fortsätze 17' geht ein im wesentlichen elliptischer Ring 20 aus. Der Sing 20 weist vorzugsweise die sich aus Figur 2 ergebende Gestalt auf, die durch zwei sich diametral gegenüberliegende und zu einander parallele Zonen 21 bestimmt wird, die senkrecht zur großen Hauptachse der Ellipse verlaufen und durch zwei bogenförmige Sektoren 22 mit einander verbunden sind.

Jeder der beiden Sektoren 22 weist mittig eine nach innen gerichtete zahnartige Feder 23 in Zuordnung zu den

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Fortsätzen 17' auf. Wenn das Muffenteil 16 über den Stumpf 19 hinweggeschoben wird, gleiten die Federn bzw. Zähne 23 auf der äußeren Wandung und danach auf dem Konus 24- des Stumpfes IQ, v;cbei sie durch elastische Verformung die beiden Sektoren 22 aufweiten. Entsprechend der ringnutförmigen Ausnehmung 25 schnappen die Zähne 23 in diese ein und gewährleisten auf diese Weise die Verankerung des Teils 16 am Nuffenteil 5.

Die Verformung der bogenförmiger Sektoren 22 geht aus den figuren 1 und 2 hervor: der gestrichelt

|| gezeich:: te Teil 22' eines Sektors (und analoger

weise cc:? entgegengesetzte Teil) zeigt schematisch die Stellung vor dem Augenblick des Einschnappens der Zähne 25 in. die lüngnut 25-

Infolge der besonders geeigneten Neigung der Oberfläche 26 der Zähne 23 und der entsprechenden Badialebene der Hut 25 kann sich die Kupplungsverbindung nicht lösen, sofern nicht zum Auseinanderspreitzen der Zähne von Hand Einwirkung genommen wird. Dies wird nach der Erfindung durch einfaches Ausüben eines Druckes auf die Zonen der parallelen Flächen 21 erreicht.

Bei der konstruktiv abgewandelten weiteren Ausführungsform gemäB Figur 4-, 5 und 6 gehen die Fortsätze 33, 33' vom unteren Bereich des zweiten Teiles 16 der Doppelmuffe aus, das heißt, sie sind im Übergangebereich zwischen dem ersten und dem zwe: ten Teil der Muffe angeordnet. Diese Fortsätze sind wesentlich langer aus-

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gebildet als die Fortsätze 17 des erstbeschriebenen Ausführungsbeispiels, und ;,;. ·:; verlängern sich achsial nach oben in Richtung des froi^o1i Endes 16" des Muffenteils, um in die ebenen Teile 34-, 34·' des elastischen Ringes 35 überzugehen.

Diese Teile 34-, 34-' gehen ihrerseits in einer zur Muffenachse normalen Ebene in schräge Wandungspaare 36, 36' über, mit welchen der elastische Ring 35 im wesentlichen vervollständigt wird, der jetzt eine sechseckige Form annimmt.

Der Ring 35 ist in analoger Weise zum Ring 20 verformbar, und diese Verformung wird Dank der bevorzugten Biegestellen vereinfacht, welche durch achsiale Rillen oder Ausnehmungen 37» 37' gebildet werden, veLche die Wandstärke des Ringes 35 verringern.

In der Mitte der ebenen Teile 34·, 34·' sind jeweils zahnartige Federn 38, 38' als Verankerungsteile vorgesehen, an deren Flanken jeweils die Fortsätze 33 bzw. 33' enden.

An den Scheitelstellen der schrägen Wandungen 36, 36¹, das heißt an den Stellen, an denen diese auf einander treffen, sind diametral gegenüberliegend jeweils Flächen 39, 39' vorgesehen, welche eine große Oberfläche bilden, auf die der Druck zur Verformung des Ringes 5 und zur Verlagerung der Zähne 33, 38' im Augenblick der Demontage ausgeübt wird.

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Erfindungsgemäß weisen die Zahne 33, 38' zum Zwecke der Erzielung einer sichereren Vcrarikerung an ihrer Unterseite jeweils eine Oberfläche 42 "bzw. 42' auf, die jeweils unter einem rechten Winkel zur Achse des Muffenteils verläuft, und durch Vielehe in sicherer und stabiler Weise sie sich ohne die Möglichkeit einer ziifälligen Lösung unter der Wirkung einer auf das "biegsame "übertragungselement und demgemäß auf die Kupplungsverbindung selbst ausgeübten Zugbeanspruchung an der Halteschulter 40 des Stumpfes halt 3n.

Die Oberflächen 38" bzw. 38 "' der Zähne 33 bzw. 38' sind hingegen in Sichtung nach innen derart geneigt, daß bei der Montage der Kupplungsverbindung, wenn die Muffe auf den stummelartigen Ansatz 41 aufgeschoben wird, sie auf der geneigten Fläche 40' des Widerlagers 40 hochgleiten, indem sich die Teile 34, 34·' auseinanderspreitzen und den Ring verformen (wie das durch die gestrichelten Linien in Figur 4 und 5 angedeutet ist), damit unter der Wirkung des verformten elastischen Ringes die Zähne 38, 38' einschnappen, wobei der Rand des Widerlagers 40 überragt wird, und sich am Widerlager 40 abstützend gegenüber diesem verankern.

In zur Anordnung gemäß Firur 1 bis 3 analoger V/eise wird zum Abnehmen der Kupplung vom Stumpfteil 41 in Richtung auf die Mitte ein Druck auf die Teile 39, 39' auEceübt. Der Ring 35 verfonr.t sich ,jetzt in dem

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. sich, die Zahne 38, 38' von einander ν--··, (in gestrichelten Linien dargestellte Lage), so ά.: " die Muffe vom Strumpfteil 41 abgezogen werden kanu.

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Claims

1. Vorrichtung zur Schnellkupplung eines biegsamen übertragungselementes mit einem den Messwert durch eine Rotationsbewegung wiedergebenden Mess- und/oder Anzeigeinstrument , insbesondere einem Tachometer oder Drehzahlmesser bei Kraftfahrzeugen, die im wesentlichen aus einer Doppelmuffe besteht, ein erster Teil derselben die Unhüliung des Übertragungselementes übergreifend sich in Anlage an dieser befindet und mit dieser kraftschlüssig verbunden ist, während ein zweiter Teil derart ausgebildet ist, daß er über ein achsiales Stummelteil des Instrumentes schiebbar und in seiner Lage an diesem mittels einer Nut-Feder-Verankerung haltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut-Feder-Verankerung (23, 2Z> bzw. 38, 38', 4-1) mindestens zwei elastische Fortsätze (17* bzw. 33, 33')> die sich in Achsialrichtung (a) des zweiten Teils (16) der Doppelmuffe (5, 16) fortsetzen und an ihrem freien Ende jeweils

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zahnartig ausgebildete Federn (23 "bzw. 38, 38*) der Nut-Feder-Verankerung (23, 25 "bzw. 38, 5C *, 41) tragen, und einen elastischen Hing (20 bzw. 35) aafweist, der in einer zur Doppelxiuffenachse (a) senkrechten Ebene angeordnet und auf einander gegenüberliegenden Seiten mit den freien Enden der Fortsetze (17' bzw. 33, 33') kraftschlüssig verbunden ist.

2. Vorrichtung nacJu. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Fortsätze (17 * bzw. 331 33') jev/eils von den Enden radialer Bippen (17)» cÜ-^e sich diametral gegenüberliegen und mit dem offenen Ende des zweiten Doppelmuff ent? ils (16) zusammenhängen, achsial hervorstehen.,

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß die elastischen Fortsätze (33» 33') als im wesentlichen von der Übergangszone zwischen dem ersten und dem zweiten Teil (5 bzw. 16) der Doppelmuffe (5, 16) ausgahende Verlängerungen ausgebildet sind, und sich über das freie Ende dieses zweiten Teils (16) hinweg erstrecken.

4-, Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Eing (20 bzw. 35) bevorzugte Verformungsstellen (37» 37') aufweist.

5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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dadurch nekennzeichnet« daß der elastische Ring (20) in wesentlichen elliptisch ausgebildet ist, und in den Bereichen der von der großen Hauptachse der Ellipse geschnittenen Ellipsenkontur jeweils eine kurze ebene Fläche (21) aufweist, welche über zwei elastische bogenfcrmige Sektoren (22) mit einander verbunden sind.

Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, da?, der elastische Ring (20) mit den freien Enden \

der die zalmartigen Federn (23) der Nut-Feder- \

Verankerung (23, 25) tragenden Fortsätze (17') an ic wesentlichen jeweils derMitte seinen bogenförairen Sektoren (22) entsprechenden Stellen verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Sing (35) eine in wesentlichen sechseckige Gestalt auf v/eist, an jeweils zwei von dessen gegenüberliegenden Seiten (34-, rA-¹) elastische Fortsätze (33» 33') verankart sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch nekennzeichnet, daß der elastische Hing (20 bzw. 35) zumindest in der Fähe seiner den Stellen großen lichten Abstandes zugeordneten Scheitelpunkte Zonen verringerter Wandstärke (37ι 37') aufweist, welche bevorzugte Verfonnungs stellen bilden.

9. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 4 bis 8,

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dadurch Rekennzeichnet, daß die bevorzugten Verformungsstellen durch parallel zur Achse C2."5 dsr ϋθΓ;Ιί^αΊ?γ'"'^ί'^ί'= (^- ΊΡΛ ·>γρρ1 RiifpniiR p-i 1 1 on (37, 37') im elastischen Sing (20 bzw. 35) gebildet sind.

10. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Stellen des sechseckigen elastischen Ringes (35)» di^e i— Form von Scheitelstellen von einer zu den einander gegenüberliegenden Seiten (38» 32'), die mit den elastischen Fortsätzen (33»33') verankert sind, parallelen Achse geschnitten werden, jeweils auf deren Außenseite ebene Druckflächen (39, 39') zugeordnet sind_s

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Verankerungsoberfläche (4-2 bzw. 4-2') der ζ ahn art ige η Federn (38 bzw. 38') senkrecht zur Achse (a) der Doppelmuffe (5, 16) verläuft.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stuomelteil (19) des Instrumentes, das von dem zweiten Teil (16) der Doppelmuffe (5» 16) übergreifbar ist, ein kegelstumpfförmig ausgebildetes Teil (24 bzw. 4O¹) aufweist, das eine Auflauffläche für die zahnartigen Federn (23 bzw. 38, 38') wähimd der Montage bildet.

13- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelmuffe (5, 16),

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die jevreiligen elastischen achsialen Fortsätze (17' "bzv/. 33, 33') und der elastische Ring (20 Idzw. J'"") als einstückiges, durch Spritzpressen hergestelltes Teil ausgebildet sind.

Patentanwalt

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