FR2606854A1 - INTEGRATED SAFETY GAS INLET VALVE FOR HOT WATER PRODUCTION APPARATUS WITHOUT PERMANENT PILOT - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN ROBINET D'ADMISSION GAZ A SECURITE INTEGREE. SELON L'INVENTION LEDIT ROBINET COMPORTANT UN BOUTON ROTATIF 1 D'ARMEMENT ET UN MECANISME A MEMBRANE CLOQUANTE 8, 4 LIE A UN BULBE ET REAGISSANT A UNE ELEVATION DE TEMPERATURE DES PRODUITS DE COMBUSTION COMPORTE UNE CAME 2 MONTEE ROTATIVE AUTOUR DE SON AXEAA SOUS L'ACTION DUDIT BOUTON QUI COOPERE AVEC LA TIGE DE COMMANDE 7, 21 DU CLAPET D'ADMISSION GAZ 6 ET QUI EST EGALEMENT DEPLACABLE EN TRANSLATION SUR LEDIT AXE AA SOUS L'ACTION DU MECANISME A MEMBRANE CLOQUANTE 8 POUR LA FAIRE ECHAPPER DE LA TIGE 7 DE COMMANDE DU CLAPET ET METTRE L'APPAREIL EN SECURITE. APPLICATION AUX APPAREILS DE PRODUCTION D'EAU CHAUDE SANS VEILLEUSE PERMANENTE.THE INVENTION RELATES TO A GAS INLET VALVE WITH INTEGRATED SAFETY. ACCORDING TO THE INVENTION LEDIT VALVE INCLUDING A ROTARY ARMING BUTTON 1 AND A FLASHING DIAPHRAGM MECHANISM 8, 4 LINKED TO A BULB AND RESPONDING TO A TEMPERATURE RISE OF THE COMBUSTION PRODUCTS INCLUDES A CAM 2 ROTATING AROUND THE AXEAA '' ACTION OF THE BUTTON WHICH COOPERATES WITH THE CONTROL ROD 7, 21 OF THE GAS INTAKE VALVE 6 AND WHICH IS ALSO MOVABLE IN TRANSLATION ON THIS AXIS AA UNDER THE ACTION OF THE BLOCKING DIAPHRAGM MECHANISM 8 TO EXHAUST THE ROD 7 CONTROL OF THE VALVE AND SECURE THE APPLIANCE. APPLICATION TO HOT WATER PRODUCTION EQUIPMENT WITHOUT PERMANENT PILOT.
Description
L'invention concerne un robinet d'admission gaz qui intègre un dispositifThe invention relates to a gas inlet valve which incorporates a device
de sécurité permettant l'arrêt d'un appareil de production d'eau chaude du genre chauffe-eau ou chauffe-bains à gaz en cas d'anomalie de tirage notamment dans le conduit d'évacuation des gaz brûlés et s'applique safety device for stopping a hot water production device of the water heater or gas-bath heater type in the event of a draft anomaly, in particular in the flue gas discharge duct, and applies
particulièrement aux appareils sans veilleuse permanente. especially to appliances without permanent night light.
On sait que lorsqu'un appareil à gaz d'une certaine puissance est raccordé à un conduit de fumée, on considère que son fonctionnement a lieu dans des conditions normales lorsque la totalité des produits de combustion est évacuée dans ce conduit. Dans certains cas, le tirage naturel étant insuffisant, un extracteur est disposé dans le conduit ou dans une gaine collectrice des gaz brûlés de plusieurs It is known that when a gas appliance of a certain power is connected to a flue, it is considered that its operation takes place under normal conditions when all of the combustion products are discharged into this duct. In some cases, because the natural draft is insufficient, an extractor is placed in the duct or in a collection duct of the flue gases of several
appareils; l'installation est dite alors à ventilation méca- appliances; the installation is then called mechanical ventilation
nique contrôlée (V.M.C.).controlled territory (V.M.C.).
De toute façon, quelle que soit la solution adoptée, tirage naturel ou VMC., il faut qu'un dispositif de sécurité puisse réagir à toute anomalie, due par exemple à un mauvais tirage, à un refoulement, à une obstruction du In any case, whatever the solution adopted, natural draft or VMC., It is necessary that a safety device can react to any anomaly, due for example to a bad draft, to a repression, to an obstruction of the
conduit ou une panne d'extracteur, anomalie qui provoque le re- led or an extractor failure, an anomaly which causes the
foulement des produits de combustion dans le local. flow of combustion products in the room.
Il existe de nombreux dispositifs de sécurité adaptés à réagir à ces anomalies. Dans certains le contact électrique d'un élément thermosensible placé à l'extrémité du coupe-tirage s'ouvre à une certaine température et ferme une électrovalve d'admission gaz. Dans d'autres systèmes un bulbe thermosensible agit sur une membrane dilatable qui elle- même coupe l'admission de gaz à la veilleuse de l'appareil ou There are many security features that are suitable for responding to these anomalies. In some cases the electrical contact of a thermosensitive element placed at the end of the draft hood opens at a certain temperature and closes a gas inlet solenoid valve. In other systems a thermosensitive bulb acts on an expandable membrane which itself cuts the gas inlet to the night light of the appliance or
agit directement sur son mécanisme de sécurité thermoélectri- acts directly on its thermoelectric safety mechanism
que pour mettre l'appareil en sécurité. Pour d'autres ins- only to put the device safe. For other
tallations on détecte une anomalie de tirage dans un conduit grâce à un petit tube qui modifie le fonctionnement d'une In the case of a small tube, an abnormality of draft in a duct is detected.
veilleuse à prémélange d'air et de gaz et met alors l'appa- air and gas pre-mixing pilot and then
reil en sécurité.safe.
Il existe cependant une catégorie d'appareils de production d'eau chaude par le gaz à laquelle ces différents dispositifs ne peuvent s'appliquer, ce sont-les chauffe-eau et chauffe-bains à fonctionnement sans veilleuse permanente qui n'utilisent pas de système de sécurité thermoélectrique et que l'on ne peut donc faire intervenir en réaction à une There is, however, a category of devices for the production of hot water by the gas to which these various devices can not be applied. These are the water heaters and hot-water heaters operating without a permanent pilot light which do not use thermoelectric safety system and therefore can not be used in response to a
anomalie au conduit d'évacuation des produits de combustion. anomaly in the exhaust duct of combustion products.
Pour résoudre ce problème on connaît la solution qui consiste à faire agir de façon positive sur le robinet d'admission gaz de l'appareil, un mécanisme de sécurité utilisant un levier de déclenchement de l'organe d'armement dudit robinet et un organe déplaçable commandé par un élément thermosensible disposé en bonne place pour réagir par exemple d'une élévation To solve this problem, the solution consists in making the gas inlet valve of the apparatus act positively, a safety mechanism using a lever for triggering the cocking member of said valve and a movable member. controlled by a thermosensitive element arranged in good position to react for example of an elevation
de température dans un conduit d'évacuation des gaz brûlés. temperature in a flue gas exhaust duct.
Ce mécanisme de sécurité tel que décrit dans le brevet français 1 574 526 au nom de la Demanderesse This security mechanism as described in French Patent 1,574,526 in the name of the Applicant
comporte un mécarisme d'armement à levier du robinet d'ac- has a leverage arming mechanism of the
mission gaz à l'appareil qui peut être encliqueté sur un gas mission to the device that can be snapped on a
levier de déclenchement dont le pivotement entraîne le désar- trigger lever whose pivoting causes disarmament
nement et la fermeture dudit robinet d'admission de Jaz sous l'effet de son ressurt de rappel et qui dispose d'un élément and closing of said Jaz intake valve under the effect of its return spring and which has an element
thermosensible réagissant de façon connue en soi à une élé- thermally sensitive reaction in a manner known per se
vation de température au niveau de l'évacuation des produits de combustion, qui agit de façon positive sur ledit levier de déclenchement du mécanisme d'armement par l'intermédiaire d'un soufflet dilatable dont le déplacement provoque le temperature of the exhaust of the combustion products, which acts positively on said trigger lever of the cocking mechanism by means of an expandable bellows whose displacement causes the
pivotement d'une branche dudit levier et l'arrêt de l'appa- pivoting a branch of said lever and stopping the
reil. Hormis les difficultés de réalisation que peut présen- mera. Apart from the difficulties of realization that may
ter ce mécanisne compte-tenu des diverses pièces à réaliser et à assembler, il présente l'inconvénient, bien qu'étant à à sécurité positive c'est-à-dire réagissant dans le sens ter this mechanisne taking into account the various parts to achieve and assemble, it has the disadvantage, although being positive security that is to say reacting in the direction
d'un arrêt de l'appareil en cas de défaillance dudit méca- shutdown of the appliance in the event of failure of the said
nisme, de ne pas assurer la sécurité en cas de fausse ma- not to provide security in case of false
noeuvre de la part d'un utilisateur. En effet le désarmement du robinet d'admission gaz peut toujours être bloqué par l'utilisateur si celui-ci maintient une pression sur le by a user. Indeed the disarming of the gas inlet valve can always be blocked by the user if it maintains a pressure on the
levier d'armement ou s'il l'immobilise par un moyen quelcon- arming lever or if he immobilizes it by any means
que; dans ce cas le gaz reste admis dans l'appareil quelles than; in this case the gas remains admitted in the device which
que soient les conditions de fonctionnement. whatever the operating conditions.
C'est pourquoi la Demanderesse à mis au point un nouveau robinet d'admission gaz de réalisation et de fonctionnement plus simple qui évite les inconvénients propres aux mécanismes connus et présente une sécurité totale. This is why the Applicant has developed a new gas intake valve simpler realization and operation that avoids the disadvantages of the known mechanisms and has a total safety.
Selon l'invention ledit robinet comportant un bou- According to the invention, said faucet comprising a
ton rotatif d'armement et un mécanisme métastable du genre à membrane clo- your rotating armament and a metastable mechanism of the kind with
quante lié à un bulbe et réagissant à une élévation de tem- connected to a bulb and reacting to a rise in tempera-
pérature des produits de combustion comporte une came montée rotative autour de son axe sous l'action dudit bouton, qui coopère avec la tige de commande du clapet The combustion products have a cam mounted rotatably about its axis under the action of said button, which cooperates with the control rod of the valve.
d'admission gaz et qui est également déplaçable en trans- gas intake and which is also movable in trans-
lation sur ledit axe sous l'action du mécanisme à membrane cloquante pour la faire échapper de la tige de commande du on said axis under the action of the blister membrane mechanism to escape the control rod of the
clapet et mettre l'appareil en sécurité. flapper and put the device in safety.
Selon une caractéristique principale de According to a main characteristic of
l'invention, la came comporte une section décen- the invention, the cam has a decent section
trée disposée entre une section cylindrique de petit diamè- arranged between a cylindrical section of small diameter
tre et une section cylindrique de plus grand diamètre, toutes deux centrées sur son axe, une génératrice de la section décentrée prolongeant une génératrice de la section de petit diamètre, une autre génératrice diamétralement and a cylindrical section of larger diameter, both centered on its axis, a generatrix of the eccentric section extending a generatrix of the small diameter section, another generatrix diametrically
opposée de cette section décentrée prolongeant une généra- opposite of this decentralized section prolonging a genera-
trice de la section de plus grand diamètre. trice of the larger diameter section.
Selon une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, l'axe de manoeuvre de la tige de commande du cla- vention, the axis of operation of the control rod of the
pet est en appui contre le bord de la section cylindrique intermédiaire de la came et déborde au-dessus de la section pet is resting against the edge of the intermediate cylindrical section of the cam and protrudes above the section
cylindrique de plus faible diamètre. cylindrical of smaller diameter.
Les caractéristiques particulières et autres Special features and others
avantages de l'invention ressortiront maintenant de la des- advantages of the invention will now emerge from the
cription qui va suite d'un exemple non limitatif de réalisa- following a non-limitative example of how
tion et en référence aux dessins annexés qui représentent: figure 1 une vue schématique en coupe du robinet; figure 2 une vue en perspective de la came and with reference to the accompanying drawings, which show: FIG. 1 is a diagrammatic sectional view of the valve; FIG. 2 is a perspective view of the cam
montrée à la figure 1.shown in Figure 1.
Le corps 17 du robinet d'admission gaz renferme un clapet 6 mettant en communication un conduit The body 17 of the gas inlet valve contains a valve 6 putting in communication a conduit
d'arrivée de gaz 18 et le conduit 19 de départ vers l'appa- gas inlet 18 and the conduit 19 to the starting
reil. Une bouchon 20 obturant le corps 17 est traversé de mera. A plug 20 closing the body 17 is crossed by
façon étanche par la tige de manoeuvre 21 du clapet 6 normale- sealingly by the operating rod 21 of the valve 6 normal-
ment rappelé sur son siège par le ressort 11. Ledit corps 17 du robinet est solidaire d'un boitier de commande 22 dont une The body 17 of the valve is secured to a control box 22, one of which
partie tubulaire 15 est alignée avec la tige 21 du clapet. tubular portion 15 is aligned with the stem 21 of the valve.
Cette partie tubulaire renferme un axe 7 qui est en butée contre l'extrémité de la tige 21, qui débouche de l'autre This tubular portion encloses an axis 7 which abuts against the end of the rod 21, which opens to the other
côté dans le boitier 22 et prend appui sur une came 2. side in the housing 22 and bears on a cam 2.
Celle-ci peut tourner autour de son axe AA' et a la forme It can rotate around its axis AA 'and has the form
représentée à la figure 2. Elle comporte une section cylin- shown in Figure 2. It has a cylindrical section
drique 23 de petit diamètre, une autre section cylindrique 24 de plus grand diamètre toutes deux centrées sur l'axe AA', 23 of small diameter, another cylindrical section 24 of larger diameter both centered on the axis AA ',
et intercalée entre les deux, une section cylindrique 25 dé- and interposed between the two, a cylindrical section 25 de-
centrée dont une génératrice prolonge la génératrice de la section 23 de centred which a generator extends the generator section 23 of
petit diamètre,et dont une autre génératrice diamétralement oppo- small diameter, and another generator diametrically oppo-
sée à la première prolonge la génératrice de la section 24 de grand diamètre. En position repos l'axe 7 est en appui contre le bord de la section cylindrique intermédiaire 25, débordant même au-dessus de la section cylindrique 23 de plus faible diamètre. La section cylindrique 23 de la came 2 est munie d'un évidement 26 à deux plats intérieurs pour recevoir sans frottement une aiguille de manoeuvre 27 solidaire d'un bouton rotatif de commande 1. Celui-ci peut occuper deux positions entre la position repos représentée et une position armement o il a effectué une rotation de dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, à The first extension extends the generatrix of section 24 of large diameter. In the rest position the axis 7 is in abutment against the edge of the intermediate cylindrical section 25, overflowing even above the cylindrical section 23 of smaller diameter. The cylindrical section 23 of the cam 2 is provided with a recess 26 with two inner flats for receiving without friction a maneuvering needle 27 integral with a rotary control knob 1. This can occupy two positions between the rest position shown and an arming position where it has rotated counter-clockwise,
l'encontre de la force de rappel d'un ressort de tor- against the restoring force of a torrent spring.
sion 12. Un dispositif de retenue à bille 14 associée 12. An associated ball retainer 14
à un ressort 16, intégré dans un bouton 1 sert à mainte- a spring 16, integrated in a button 1 is now used to
nir ce dernier dans l'une ou l'autre de ses deux positions grâce à deux logements appropriés (28, 28') prévus dans le the latter in one or other of its two positions by means of two appropriate housings (28, 28 ') provided for in
boitier 22.case 22.
L'autre section cylindrique 24 de la came 2 dispose d'un orifice intérieur fileté 29 auquel est fixé une vis de réglage 9. Cette vis est coaxiale à une tige fixe 3 sur laquelle elle peut coulisser. La tige porte une butée d'extrémité 30 pour un ressort 13 prenant appui contre la The other cylindrical section 24 of the cam 2 has a threaded inner orifice 29 to which is fixed a set screw 9. This screw is coaxial with a fixed rod 3 on which it can slide. The rod carries an end stop 30 for a spring 13 bearing against the
vis 9.screw 9.
Le corps de robinet 17 supporte par ailleurs un ensemble de sécurité connu en soi constitué d'une membrane métallique cloquante8 susceptible de réagir dans le sens d'un passage à la forme convexe représentée en pointillé The valve body 17 also supports a security assembly known per se consisting of a metallic blister membrane8 capable of reacting in the direction of a transition to the convex form shown in dotted lines
lors de l'échauffement d'un bulbe placé en position appro- during the heating of a bulb placed in the appropriate position
priée par exemple dans une gaine VMC et raccordé à la mem- for example in a VMC sheath and connected to the mem-
brane par le conduit 5. La membrane 8 est en appui contre l'extrémité d'un levier 4 pivotant autour d'un axe 10 et brane through the conduit 5. The membrane 8 is in abutment against the end of a lever 4 pivoting about an axis 10 and
dont l'autre extrémité vient en butée contre la vis 9. whose other end abuts the screw 9.
Le robinet à sécurité intégrée,ainsi dé- The fail-safe valve, thus de-
crit, fonctionne de la façon suivante. crit, works as follows.
La figure 1 montre les éléments en posi- Figure 1 shows the elements in posi-
tion repos quand le clapet 6 est fermé sur son siège. L'uti- rest when the valve 6 is closed on its seat. The UTI
lisateur, lorsqu'il veut armer l'appareil, tourne le bouton 1 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que la bille 14 soit engagée dans l'autre logement 28' du the user, when he wants to arm the apparatus, turns the knob 1 counterclockwise until the ball 14 is engaged in the other housing 28 'of the
boîtier 22. Au cours de ce mouvement l'aiguille de manoeu- In the course of this movement the maneuvering needle
vre 27 engagée dans l'évidement 26 a fait tourner de façon vre 27 engaged in the recess 26 rotated so
identique la came 2. L'axe 7 en appui sur la section cylin- cam 2. The shaft 7 bears on the cylindrical section
drique décentrée 25 de ladite came et poussée par celle-ci monte dans la partie tubulaire 15, et exerce une poussée sur la tige 21 dans le sens de l'ouverture du clapet 6 à drique décentrée 25 of said cam and thrust by it rises in the tubular portion 15, and exerts a thrust on the rod 21 in the direction of the opening of the valve 6 to
l'encontre de la force de rappel du ressort 11'. Le gaz pro- against the restoring force of the spring 11 '. The gas
venant du conduit 18 est donc admis vers l'appareil par le conduit 19. Si, lors d'un puisage, l'évacuation des produits de combustion s'effectue normalement, la membrane 8 et le levier4 occupent la position représentée. L'axe 7 exerçant une pression sur la partie 25 de la came 2, normalement à l'axe AA' (figure 2), le bouton reste en position armée, From conduit 18 is therefore admitted to the device through the conduit 19. If, during a drawing, the evacuation of the combustion products is carried out normally, the membrane 8 and the lever 4 occupy the position shown. Axis 7 exerting pressure on the portion 25 of the cam 2, normally at the axis AA '(FIG. 2), the button remains in the armed position,
aidé en cela par l'encliquetage de la bille 14 dans l'évide- helped by the snap of the ball 14 in the recess-
ment 28' sous l'action du petit ressort 16. 28 'under the action of the small spring 16.
S'il y a une anomalie au niveau de l'éva- If there is an anomaly in the
cuation des produits de combustion de l'appareil, caractérisée cuation of the products of combustion of the apparatus, characterized
par l'échauffement du bulbe, l'élévation de température trans- by heating the bulb, the temperature rise trans-
mise par le conduit 5 va faire passer brutalement la membrane 8 dans la position convexe montrée en pointillés. Le levier 4 pivote alors autour de l'axe 10 et son extrémité opposée exerce une pression sur la vis 9, orientée vers la droitedu dessin. La vis 9 et la came 2 qui lui est solidaire par la liaison filetée 29 s'écartent alors vers la droite en coulissant sur la tige 3 à l'encontre de la force du ressort 13 et en s'éloignant du bouton de manoeuvre 1. Cetéloignement est rendu possible par le fait que l'aiguille 27 du bouton est introduite avec jeu dans l'orifice 26 de la came'. L'axe 7 put by the conduit 5 will pass abruptly the membrane 8 in the convex position shown in dashed lines. The lever 4 then pivots around the axis 10 and its opposite end exerts a pressure on the screw 9, oriented towards the drawing right. The screw 9 and the cam 2 secured to it by the threaded connection 29 then deviate to the right by sliding on the rod 3 against the force of the spring 13 and away from the operating knob 1. This distance is made possible by the fact that the needle 27 of the button is inserted with clearance into the orifice 26 of the cam '. Axis 7
étant en 'jorte à faux" sur la section 25 de la came va échap- jogging on section 25 of the cam will
per de celle-ci et retomber sur la section cylindrique 23 per it and fall back on the cylindrical section 23
sous la pousséedu ressort Il qui va également fermer le cla- under the pressure of spring II which will also close the
pet 6, interrompant l'admission du gaz à l'appareil. fart 6, interrupting the admission of the gas to the apparatus.
Après cette mise en sécurité, tant quele bulbe ne s'est pas refroidi et que la membrane 8 n'a pas repris sa forme initiale, la came 2 reste décalée de l'axe 7 interdisant le réarmement de l'appareil. Cela veut dire que, même si l'utilisateur, après avoir ramené le bouton i dans sa position de départ, voulait l'armer à nouveau aussitôt, sa rotation serait sans effet sur l'axe 7 et le clapet 6 ne After this safety, as the bulb has not cooled and the membrane 8 has not returned to its original shape, the cam 2 remains offset from the axis 7 prohibiting the rearming of the device. This means that, even if the user, having brought the button i back to its starting position, wanted to arm it again immediately, its rotation would have no effect on the axis 7 and the flap 6
pourrait en aucun cas être réouvert. could under no circumstances be reopened.
Mais dès que le bulbe s'est refroidi et que la membrane 8 a repris sa forme, la vis 9 n'étant plus But as soon as the bulb has cooled and the membrane 8 has returned to its shape, the screw 9 is no longer
soumise à la pression du levier 4, le ressort 13 peut re- subjected to the pressure of the lever 4, the spring 13 can
placer la came dans sa position initiale. Si, lors de ce mouvement le bouton était resté tourné en position armée, il suffit à l'utilisateur de ramener le bouton 1 en position de place the cam in its initial position. If, during this movement, the button had remained turned in the armed position, it is sufficient for the user to return the button 1 to the position of
départ puis de réarmer pour se retrouver en position de fonc- start then rearm to return to the position of
tionnement normal. On voit donc que cette sécurité peut agir à tout moment pendant la manoeuvre d'ouverture et quelle normal operation. So we see that this security can act at any time during the opening maneuver and what
que soit la position en rotation du bouton 1. whatever the position in rotation of the button 1.
Le dispositif est à sécurité positive car en cas de fuite ou de défaillance du bulbe, la membrane cloquante prend aussitôt la forme convexe pour laquelle il y a action sur le levier 4 et mise en sécurité de l'appareil. The device is positive safety because in case of leakage or failure of the bulb, the blister membrane immediately takes the convex shape for which there is action on the lever 4 and put the device safe.
On notera que le dispositif selon l'inven- It will be noted that the device according to the invention
tion peut fonctionner non seulement avec la lame cloquante précédemment décrite, mais aussi avec un soufflet de dilatation par exemple couplé à une lame de flambage ou encore avec tout système dilatable dont les fonctions étanchéité et métastabilité ne sont pas assurées par le tion can not operate with the blistering blade described above, but also with a bellows expansion for example coupled to a buckling blade or with any expandable system whose sealing and metastability functions are not provided by the
même élément.same element.
Enfin et indépendamment de cette mise en sécurité, l'utilisateur peut arrêter l'appareil en tournant le bouton 1 dans le sens des aiguilles d'une montre ce qui Finally and independently of this security, the user can stop the device by turning the knob 1 in the direction of a clockwise which
ramène la came 2 dans la position de la figure 1 pour la- returns the cam 2 to the position of FIG.
quelle l'axe 7 est redescendu et le clapet 6 s'est refermé which the axis 7 went down and the valve 6 closed again
sous l'action du ressort 11.under the action of spring 11.
L'écartement entre la vis 9 et la came 2 peut être réglé, ces deux pièces coopérant par une liaison filetée. On peut ainsi ajuster le "porte à faux" de l'axe 7 sur la partie 25 de la came en fonction du débattement du The spacing between the screw 9 and the cam 2 can be adjusted, these two parts cooperating by a threaded connection. It is thus possible to adjust the "overhang" of the axis 7 on the part 25 of the cam as a function of the deflection of the
bras 4.arm 4.
Claims (7)
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