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WO2002002984A1 - Rohrsteckverbindung - Google Patents

Rohrsteckverbindung Download PDF

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WO2002002984A1
WO2002002984A1 PCT/CH2001/000361 CH0100361W WO0202984A1 WO 2002002984 A1 WO2002002984 A1 WO 2002002984A1 CH 0100361 W CH0100361 W CH 0100361W WO 0202984 A1 WO0202984 A1 WO 0202984A1
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projections
connector
receiving part
ribs
connection
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PCT/CH2001/000361
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English (en)
French (fr)
Inventor
Silvio Marti
Hansruedi Wili
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Geberit Technik AG
Original Assignee
Geberit Technik AG
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/088—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of a split elastic ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2201/00—Special arrangements for pipe couplings

Definitions

  • Pipe connector for a fluid-carrying line with a hollow cylindrical receiving part, which has an inner, axially extending receiving area, into which a hollow cylindrical connector is inserted in the axial direction, radial projections being arranged on the inside in the receiving part to prevent rotation, characterized in that on the Radial projections are arranged on the outside of the connector and cooperate with the radial projections of the receiving part to prevent rotation.
  • a plug connection of this type has become known in the prior art from DE-U-299 22 692.
  • a water pipe can be connected to a fitting.
  • the connector is a plastic fitting with two ends, with the water pipe being pressed onto one end so that a press connection is created.
  • the water pipe is a multi-layer pipe made of an inner aluminum layer and outer plastic layers.
  • the other end of the plastic fitting is inserted in the receiving part and anchored by means of a snap ring.
  • the receiving part is an adapter made of brass.
  • the plastic fitting has a circumferential bead at its front, inserted end, which is in clamping connection with knobs of the receiving part.
  • the invention has for its object to provide a pipe connector of the type mentioned, which avoids the disadvantages mentioned and which can still be produced inexpensively.
  • both the receiving part and the connector thus have projections which engage in one another and thus result in an inhibition of rotation.
  • Such interlocking of projections can absorb dimensional deviations much better than the known clamp connection.
  • the different projections are preferably arranged on the inside of the receiving part. If projections of different heights are provided on the inside of the receiving part, the preferred wise made of plastic connector deformed by these higher projections. This deformation increases the engagement of less high protrusions between the higher protrusions.
  • the insertion forces are essentially caused by the higher projections.
  • at least three higher projections are provided on the receiving part in a symmetrical arrangement and lower projections between them.
  • FIG. 1 shows a section through a pipe connection according to the invention
  • FIG. 2 shows a section through a receiving part
  • FIG. 3 shows a section along the line III-III of FIG. 1
  • FIG. 4 schematically shows the deformation of the connector
  • FIGS. 5 and 6 schematically the interlocking of projections with different tolerances.
  • the pipe connection 1 shown in FIG. 1 has a receiving part 2 which has a receiving area 4 which, as can be seen, is continuous and into which a connector 3 is inserted.
  • a snap ring In a widened area 4a, a snap ring, not shown here, is inserted, which engages over a flange 5 and anchors the connector 3 in the receiving part 2.
  • a utility model DE-U-299 22 692 For this purpose, reference is made to the utility model DE-U-299 22 692.
  • the receiving part 2 is an adapter and has a thread 6 on the outside, onto which, for example, a fitting (not shown here) is screwed.
  • the receiving part 2 is in particular made of metal, preferably brass.
  • the connector 3 has two identical ends 3a and 3b.
  • the end 3a engages in the receiving area 4 according to FIG. 1.
  • a tube 14 is placed on the other end 3b and pressed in a manner known per se. Sealing rings 11 each ensure liquid-tight connections between the end 3a and the receiving part 2 and the pipe 14 and the end 3b.
  • the tube 14 is in particular a water tube and has an inner layer 14a made of aluminum and layers 14b and 14c made of plastic.
  • the connector 3 is preferably made of plastic.
  • the receiving part 2 has a plurality of ribs 12 on the inside, which form radial projections and which, as can be seen, extend in the axial direction. On the inside, these ribs 12 merge with inclined surfaces 12c into the inner surface 15 of the receiving area 4.
  • the length of the ribs 12 is considerably shorter than the length of the receiving part 2 and is preferably less than 10 mm.
  • the connector 3 also has ribs 13 on the outside, which extend in the axial direction and which engage between the ribs 12 of the receiving part 2.
  • the ribs 13 are thus also projections and form a toothing with the ribs 12, which has an anti-rotation effect.
  • 3 several such ribs 13 are evenly distributed around the circumference of the end 3a.
  • the number of ribs 12 is equal to the number of ribs 13. While the ribs 13 are preferably all of the same height, the ribs 12 of the receiving part 2 are of different heights. In Fig. 3, the high ribs are designated 12a and the lower ribs 12b.
  • three high ribs 12a are provided in a symmetrical arrangement and nine lower ribs 12b. Between each two adjacent ribs 12a are arranged three lower ribs 12b.
  • the height of a rib 12a is, for example, 1 mm and the height of a rib 12b is 0.5 mm.
  • connection between the receiving part 2 and the plug 3 is made by plugging these two parts together in the axial direction. Shortly before they are completely plugged together, the projections 12 and 13 engage in one another in the manner of a toothing.
  • the connector 3 is slightly deformed by the higher ribs 12a, as indicated in FIG. 4. In FIG. 4, only the higher ribs 12a and corresponding depressions 13b of the connector 3 are shown to illustrate the deformation. This deformation requires a certain insertion force when joining the connection. This insertion force is now dependent on the dimensional tolerances of the receiving part 2 and the connector 3.
  • the receiving part 2 can also be slightly deformed radially by a screwed-on part.
  • FIG. 5 shows a connection which was joined with a comparatively small insertion force and in which, for example, the connector 3 has a comparatively small outside diameter.
  • the higher ribs 12a deform the connector 3, while the lower ribs 12b engage without contact between the ribs 13.
  • the anti-rotation is nevertheless ensured by the ribs 12a as well as by the ribs 12b.
  • the deformation of the connector 3 by the higher ribs 12a is greater than in the arrangement according to FIG. 5.
  • the lower ribs 12b engage in the recesses 13b of the connector 3 without any space. In this case, the torsion resistance is significantly higher. 5 but also sufficient.
  • the ribs 12a are of different heights.
  • An embodiment is also conceivable in which the ribs 13 are of different heights.
  • the number of ribs 12 and 13 can be different. However, at least three higher ribs 12a are preferably provided.
  • a plurality of lower ribs 12b are preferably arranged between two adjacent higher ribs 12a.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

Die Rohrsteckverbindung für eine ein Fluidum führende Leitung weist ein hohlzylindrisches Aufnahmeteil (2) auf, das einen inneren sich achsial erstreckenden Aufnahmebereich (4) besitzt. In das Aufnahmeteil (2) ist ein hohlzylindrischer Verbinder (3) in achsialer Richtung eingeführt. Der Verbinder (3) weist aussenseitig radiale Vorsprünge (13) auf, die zur Verdrehhemmung zwischen die Vorsprünge (12) des Aufnahmeteils (2) eingreifen. Vorzugsweise sind die Vorsprünge (12, 13) des Aufnahmeteils (2) und/oder des Verbinders (3) unterschiedlich und insbesondere unterschiedlich hoch. Dadurch ist auch bei vergleichsweise grossen Masstoleranzen jeweils eine hinreichende Drehhemmung sichergestellt.

Description

Rohrsteckverbindung
Rohrsteckverbindung für eine ein Fluidum führende Leitung, mit einem hohlzylindrischen Aufnahmeteil, das einen inneren sich achsial erstreckenden Aufnahmebereich aufweist, in den ein hohlzylindrischer Verbinder in achsialer Richtung eingeführt ist, wobei im Aufnahmeteil zur Verdrehhemmung innenseitig radiale Vorsprünge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aussenseite des Verbinders radiale Vorsprünge angeordnet sind, die mit den radialen Vorsprüngen des Aufnahmeteils zur Verdrehhemmung zusammenarbeiten.
Eine Steckverbindung dieser Art ist im Stand der Technik aus der DE-U-299 22 692 bekannt geworden. Mit dieser kann beispielsweise ein Wasserrohr mit einer Armatur verbunden werden. Der Verbinder ist ein Kunststoff-Fitting mit zwei Enden, wobei auf das eine Ende das Wasserrohr aufgepresst wird, sodass eine Pressverbindung entsteht. Das Wasserrohr ist ein mehrschichtiges Rohr aus einer inneren Aluminiumschicht und äusseren Kunststoffschichten. Das andere Ende des Kunststoff-Fittings ist in den Aufnahmeteil eingesetzt und mittels eines Schnappringes verankert. Der Aufnahmeteil ist hier ein Adapter aus Messing. Zur Verdrehhemmung weist der Kunststoff-Fitting an seinem vorderen eingeführten Ende einen umlaufenden Wulst auf, der in Klemmverbindung mit Noppen des Aufnahmeteils ist. Bei dieser Steckverbindung besteht nun die Schwierigkeit, dass der Adapter als auch der Kunststoff- Fitting vergleichsweise grosse Masstoleranzen aufweisen. Zudem treten bei einem Verschrauben des Adapters bzw. des Auf ahme- teils radiale Spannungen auf, welche weitere unvorhersehbare Massänderungen bewirken. Die Klemmwirkung kann somit sehr unter- schiedlich sein. Im einen Fall können die Steckkräfte beim Einführen des Fittings in den Adapter zu hoch sein und im anderen Fall kann die Klemmwirkung so klein sein, dass die angestrebte Verdrehhemmung nicht gewährleistet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrsteckverbin- dung der genannten Art zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeidet und die trotzdem kostengünstig hergestellt werden kann.
Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemässen Rohrsteckverbindung dadurch gelöst, dass der Verbinder aussenseitig radiale Vorsprünge aufweist, die zur Verdrehhemmung mit den Vorsprüngen des Adapters zusammenarbeiten. Bei der erfindungsgemässen Rohrsteckverbindung weisen somit sowohl das Aufnahmeteil als auch der Verbinder Vorsprünge auf, die ineinandergreifen und damit eine Verdrehhemmung ergeben. Eine solche Verzahnung von Vorsprüngen kann Massabweichungen wesentlich besser aufnehmen als die bekannte Klemmverbindung.
Masstoleranzen können dann besonders wirksam aufgenommen werden, wenn gemäss einer Weiterbildung der Erfindung Vorsprünge des Aufnahmeteils und/oder des Verbinders unterschiedlich und insbesondere unterschiedlich hoch sind. Beim einen Grenzfall greifen dann wenigstens die höheren Noppen und gewährleisten eine Verdrehhemmung. Im anderen Fall greifen zusätzlich auch die weniger hohen Noppen. Die erforderlichen Steckkräfte sind hier aber vergleichsweise niedrig, da lediglich die hohen Noppen zu Deformationen führen.
Vorzugsweise sind die unterschiedlichen Vorsprünge innenseitig am Aufnahmeteil angeordnet. Sind am Aufnahmeteil innenseitig unterschiedlich hohe Vorsprünge vorgesehen, so wird der Vorzugs- weise aus Kunststoff hergestellte Verbinder durch diese höheren Vorsprünge deformiert. Diese Deformation verstärkt den Eingriff von weniger hohen Vorsprüngen zwischen den höheren Vorsprüngen. Die Steckkräfte werden hierbei im wesentlichen durch die höheren Vorsprünge bewirkt. Bei einer besonders geeigneten Weiterbildung sind am Aufnahmeteil in symmetrischer Anordnung wenigstens drei höhere Vorsprünge und zwischen diesen niedrigere Vorsprünge vorgesehen.
Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schnitt durch eine erfindungsgemässe Rohrverbindung, Fig. 2 ein Schnitt durch ein Aufnahmeteil, Fig. 3 ein Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 schematisch die Deformation des Verbinders, Fig. 5 und 6 schematisch das Ineinandergreifen von Vorsprüngen bei unterschiedlichen Toleranzen.
Die in Fig. 1 gezeigte Rohrverbindung 1 weist einen Aufnahmeteil 2 auf, der einen Aufnahmebereich 4 besitzt, der wie ersichtlich durchgehend ist und in den ein Verbinder 3 eingesetzt ist. In einen erweiterten Bereich 4a ist ein hier nicht gezeigter Schnappring eingesetzt, welcher einen Flansch 5 übergreift und den Verbinder 3 im Aufnahmeteil 2 verankert. Es wird hierzu auf das Gebrauchsmuster DE-U-299 22 692 verwiesen.
Das Aufnahmeteil 2 ist ein Adapter und weist aussenseitig ein Gewinde 6 auf, auf das beispielsweise eine hier nicht gezeigte Armatur aufgeschraubt ist. Das Aufnahmeteil 2 ist insbesondere aus Metall, vorzugsweise aus Messing hergestellt.
Der Verbinder 3 weist zwei gleiche Enden 3a und 3b auf. Das Ende 3a greift gemäss Fig. 1 in den Aufnahmebereich 4 ein. Auf das andere Ende 3b ist ein Rohr 14 aufgesetzt und in an sich bekannter Weise verpresst. Dichtungsringe 11 gewährleisten jeweils flüssigkeitsdichte Verbindungen zwischen dem Ende 3a und dem Aufnahmeteil 2 sowie dem Rohr 14 und dem Ende 3b. Das Rohr 14 ist insbesondere ein Wasserrohr und besitzt eine innere Schicht 14a aus Aluminium sowie Schichten 14b und 14c aus Kunststoff. Der Verbinder 3 ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt.
Zur Verdrehhemmung weist das Aufnahmeteil 2 gemäss Fig. 2 innenseitig mehrere Rippen 12 auf, die radiale Vorsprünge bilden und die sich wie ersichtlich in Achsialrichtung erstrecken. Innenseitig gehen diese Rippen 12 mit geneigten Flächen 12c in die Innenfläche 15 des Aufnahmebereichs 4 über. Die Länge der Rippen 12 ist wesentlich kürzer als die Länge des Aufnahmeteils 2 und sie beträgt vorzugsweise weniger als 10 mm.
Der Verbinder 3 weist an seinem Ende 3a aussenseitig ebenfalls Rippen 13 auf, die sich in Achsialrichtung erstrecken und die zwischen die Rippen 12 des Aufnahmeteils 2 eingreifen. Die Rippen 13 sind somit ebenfalls Vorsprünge und bilden mit den Rippen 12 eine Verzahnung, die verdrehhemmend wirkt. Wie die Fig. 3 zeigt, sind mehrere solche Rippen 13 gleichmässig um den Umfang des Endes 3a verteilt. Die Anzahl der Rippen 12 ist gleich der Anzahl der Rippen 13. Während die Rippen 13 vorzugsweise alle gleich hoch sind, sind die Rippen 12 des Aufnahmeteils 2 unterschiedlich hoch. In der Fig. 3 sind die hohen Rippen mit 12a und die niedrigeren Rippen mit 12b bezeichnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei hohe Rippen 12a in symmetrischer Anordnung und neun niedrigere Rippen 12b vorgesehen. Jeweils zwischen zwei benachbarten Rippen 12a sind drei niedrigere Rippen 12b angeordnet. Die Höhe einer Rippe 12a beträgt beispielsweise 1 mm und die Höhe einer Rippe 12b 0,5 mm.
Die Verbindung zwischen dem Aufnähmeteil 2 und dem Stecker 3 wird gefügt, indem diese beiden Teile in achsialer Richtung zusammengesteckt werden. Kurz vor dem vollständigen Zusammenstekken greifen die Vorsprünge 12 und 13 in der Art einer Verzahnung ineinander ein. Hierbei wird der Verbinder 3 durch die höheren Rippen 12a etwas deformiert, wie in Fig. 4 angedeutet ist. In dieser Fig. 4 sind zur Veranschaulichung der Deformation lediglich die höheren Rippen 12a sowie entsprechende Vertiefungen 13b des Verbinders 3 gezeigt. Diese Deformation erfordert eine gewisse Steckkraft beim Fügen der Verbindung. Diese Steckkraft ist nun abhängig von den Masstoleranzen des Aufnahmeteils 2 und des Verbinders 3. Der Aufnahmeteil 2 kann zudem durch einen aufgeschraubten Teil radial etwas deformiert sein. Der Auf ahmebe- reich 4 im Bereich der Rippen 12 ist dann etwas enger als bei nicht aufgeschraubtem Teil . Bei vergleichsweise grosser Presskraft ist die Deformation des Verbinders 3 im Bereich der Rippen 13 höher als bei wesentlich geringerer Steckkraft. Die Fig. 5 zeigt eine Verbindung, die mit vergleichsweise kleiner Steckkraft gefügt wurde und bei der beispielsweise der Verbinder 3 einen vergleichsweise kleinen Aussendurchmesser aufweist. Wie ersichtlich deformieren die höheren Rippen 12a den Verbinder 3, während die niedrigeren Rippen 12b ohne Kontakt zwischen die Rippen 13 eingreifen. Die Verdrehhemmung wird dennoch sowohl durch die Rippen 12a als auch durch die Rippen 12b gewährleistet. Bei der Anordnung gemäss Fig. 6 ist die Deformation des Verbinders 3 durch die höheren Rippen 12a grösser als bei der Anordnung gemäss Fig. 5. Die niedrigeren Rippen 12b greifen ohne Zwischenraum in die Vertiefungen 13b des Verbinders 3 ein. Die Verdrehhemmung ist in diesem Fall wesentlich höher, bei der An- Ordnung gemäss Fig. 5 aber auch ausreichend.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Rippen 12a unterschiedlich hoch. Denkbar ist aber auch eine Ausführung, bei welcher die Rippen 13 unterschiedlich hoch sind. Die Anzahl der Rippen 12 bzw. 13 kann unterschiedlich sein. Vorzugsweise sind aber wenigstens drei höhere Rippen 12a vorgesehen. Zwischen zwei benachbarten höheren Rippen 12a sind vorzugsweise mehrere niedrigere Rippen 12b angeordnet.

Claims

Patentansprüche
1. Rohrsteckverbindung für eine ein Fluidum führende Leitung, mit einem hohlzylindrischen Aufnahmeteil (2) , das einen inneren sich achsial erstreckenden Aufnahmebereich (4) aufweist, in den ein hohlzylindrischer Verbinder (3) in achsialer Richtung eingeführt ist, wobei im Aufnahmeteil (2) zur Verdrehhemmung innenseitig radiale Vorsprünge (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder (3) aussenseitig radiale Vorsprünge (13) aufweist, die zur Verdrehhemmung zwischen die Vorsprünge (12) des Aufnahmeteils (2) eingreifen.
2. Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (12, 13) des Aufnahmeteils (2) und/oder des Verbinders (3) unterschiedlich und insbesondere unterschiedlich hoch sind.
3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei Vorsprüngen (12a) der einen Art wenigstens ein Vorsprung (12b) der anderen Art angeordnet ist.
4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass am Verbinder (3) die Vorsprünge (13) an einem vorderen freien Ende angeordnet sind.
5. Verbindung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (12) des Aufnahmeteils (2) in Steckrichtung gesehen an einem hinteren Ende angeordnet sind.
6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei hö- heren Vorsprüngen (12a) wenigstens zwei niedrigere Vorsprünge (12b) angeordnet sind.
7. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (13) des Verbinders (3) im wesentlichen gleich ausgebildet sind.
8. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (13) des Verbinders (3) in Umfangsrichtung gesehen wesentlich breiter sind als die Vorsprünge (12) des Auf ahmeteils .
9. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (12, 13) sich achsial erstrek- kende Rippen sind.
10. Verbindung für eine Rohrsteckverbindung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Kunststoff-Fitting und insbesondere ein Pressfitting ist.
11. Verbinder gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (13) an einem äusseren freien Ende angeordnet sind und sich in Achsialrichtung erstrecken.
12. Verbinder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (13) sich achsial erstreckende Rippen sind und dass die Breite dieser Rippen grösser ist als die Breite der Vertiefungen zwischen benachbarten Rippen.
13. Aufnahmeteil für eine Rohrsteckverbindung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Metall und insbesondere aus Messing hergestellt ist und dass die Vorsprünge (12) vergleichsweise schmale sich achsial erstreckende Rippen sind.
14. Aufnahmeteil gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (12 ) unterschiedlich hoch sind, wobei zwischen zwei vergleichsweise hohen Vorsprüngen (12a) wenigstens ein niedrigerer Vorsprung (12b) angeordnet ist.
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