专利摘要:
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrisch beheizte Drosselklappenbaugruppe (20) mit einem Drosselklappengehäuse (22), das eine Bohrung (24) ausbildet, und einer in der Bohrung (24) des Drosselklappengehäuses (22) angeordnete Drosselklappe (26), die zwischen einer geschlossenen Position und einer geöffneten Position verschwenkbar ist. Ein als integraler Bestandteil des Drosselklappengehäuses (22) ausgebildetes Heizelement (30) verläuft zumindest teilweise um die Bohrung (24).The invention relates to an electrically heated throttle body assembly (20) having a throttle body (22) forming a bore (24) and a throttle (26) disposed in the bore (24) of the throttle body (22) that is movable between a closed position and an open position is pivotable. A heating element (30) formed as an integral part of the throttle body (22) extends at least partially around the bore (24).
公开号:DE102004013000A1
申请号:DE102004013000
申请日:2004-03-16
公开日:2004-10-21
发明作者:Mark D. Westland Conley;Thomas R. Ypsilanti Goodhue;Aniruddha Ypsilanti Karve;Timothy M. Canton Parkinson
申请人:Visteon Global Technologies Inc;
IPC主号:F02D9-10
专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Drosselklappenbaugruppeund insbesondere auf einen beheizten Drosselklappenkörper für einenVerbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs.TheThe present invention generally relates to a throttle assemblyand more particularly to a heated throttle body for oneInternal combustion engine of a motor vehicle.
[0002] EineDrosselklappenbaugruppe steuert den Luftstrom zum Verbrennungsmotoreines Kraftfahrzeugs. Eine typische Drosselklappenbaugruppe bestehtaus einer Drosselklappe, die so mit einer Wellenbaugruppe verbundenist, dass die Drosselklappe sich in einer Bohrung des Drosselklappengehäuses drehenkann. Die Drosselklappe wird durch einen vom Fahrer betätigten Seilzugbzw. einen vom Fahrer gesteuerten Motor gedreht, um die Menge derin den Motor strömendenLuft zu steuern.AThrottle assembly controls the flow of air to the engineof a motor vehicle. A typical throttle assembly existsfrom a throttle, which is so connected to a shaft assemblyis that the throttle valve rotate in a bore of the throttle bodycan. The throttle is controlled by a driver-operated cableor a driver-controlled engine rotated to the amount offlowing into the engineTo control air.
[0003] Unterbestimmten Umständenkann sich in der Drosselklappenbohrung Eis bilden. Durch diese Eisbildungkann der Bewegungsspielraum der Drosselklappe eingeschränkt werden.Die Drosselklappe muss jedoch unabhängig vom Betriebszustand des Motorsstets frei drehbar sein, damit der Luftstrom zum Motor jederzeitunterbrochen werden kann.Undercertain circumstancesIce may form in the throttle hole. Through this ice formationthe range of motion of the throttle can be restricted.However, the throttle must be independent of the operating state of the enginealways be freely rotatable so that the air flow to the engine at any timecan be interrupted.
[0004] Inder technischen Anwendung sind verschiedene Verfahren zur Verhinderungder Eisbildung in der Drosselklappenbohrung bekannt. Im Allgemeinenwird bei diesen Systemen das Drosselklappengehäuse beheizt.InThe technical application are various methods of preventionthe formation of ice in the throttle bore known. In generalIn these systems, the throttle body is heated.
[0005] Beieinem bekannten System wird Wasser des Kühlmittelsystems des Motorszur Beheizung des Drosselklappenkörpers eingesetzt. Wenn eine Flüssigkeitzur Beheizung des Drosselklappenkörpers eingesetzt wird, istein relativ komplexes und teures System von Schläuchen, Rohren und Schellenerforderlich, um einen Flüssigkeitskreislaufdurch den Drosselklappenkörperzu ermöglichen.Darüber hinaussind zur Ausbildung des Flüssigkeitskreislaufesspezielle Bearbeitungsschritte des Drosselklappengehäuses erforderlich.ata known system is water of the coolant system of the engineused to heat the throttle body. If a liquidis used to heat the throttle body isa relatively complex and expensive system of hoses, pipes and clampsrequired to create a fluid circuitthrough the throttle bodyto enable.Furthermoreare for the formation of the fluid circuitSpecial processing steps of the throttle body required.
[0006] Beieinem weiteren bekanntem System wird ein elektrisches Heizelementin Bohrungen oder Rillen im Drosselklappengehäuse eingebracht. Ein Nachteildieses Systems besteht darin, dass das Heizelement nicht frei positioniertwerden kann, da bestimmte Einschränkungen hinsichtlich der Bearbeitungdes Drosselklappengehäusesdie diesbezüglicheFlexibilitäteinschränken.atAnother known system is an electric heating elementintroduced into holes or grooves in the throttle body. A disadvantageThis system is that the heating element is not freely positionedcan be because of certain restrictions on editingof the throttle bodythe relevantflexibilitylimit.
[0007] Ausden oben beschriebenen Gründenund aufgrund weiterer Nachteile bekannter Systeme besteht Bedarfan einer verbesserten beheizten Drosselklappenbaugruppe für einenVerbrennungsmotor. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einesolche verbesserte beheizte Drosselklappenbaugruppe anzugeben.Outfor the reasons described aboveand due to further disadvantages of known systems there is a needon an improved heated throttle assembly for aCombustion engine. Object of the present invention is therefore, ato provide such improved heated throttle assembly.
[0008] Dievorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile bekannter Systeme,indem eine weniger komplexe beheizte Drosselklappenbaugruppe für einenVerbrennungsmotor bereitgestellt wird.Thepresent invention avoids the disadvantages of known systems,by using a less complex heated throttle body for aInternal combustion engine is provided.
[0009] Dieerfindungsgemäße Drosselklappenbaugruppeumfasst ein Drosselklappengehäusemit einer zentralen Bohrung, eine in der Bohrung angeordnete, zwischeneiner geschlossenen Position und einer geöffneten Position schwenkbareDrosselklappe, eine mit der Drosselklappe verbundene Wellenbaugruppe,die eine Drehung der Drosselklappe in der Bohrung ermöglicht,und ein als integraler Bestandteil des Drosselklappengehäuse ausgeformtes,nah an der Drosselklappe positioniertes Heizelement.TheThrottle valve assembly according to the inventionincludes a throttle bodywith a central bore, one located in the bore, betweena closed position and an open position swivelingThrottle, a shaft assembly connected to the throttle,which allows a rotation of the throttle in the bore,and a molded as an integral part of the throttle body,Heating element positioned close to the throttle.
[0010] DieBeheizung des Drosselklappengehäusesmit einem integrierten elektrischen Widerstandselement bietet gegenüber bekanntenSystemen mehrere Vorteile. Da fürdas erfindungsgemäße Systemlediglich das Widerstandselement sowie geeignete Kabel und Kabelanschlüsse benötigt werden, weistdas System eine geringe Komplexität, wenige Bauteile und niedrigeGesamtkosten auf. Da der elektrisch beheizte Drosselklappenkörper darüber hinauskleine Abmessungen aufweist, kann er in der Regel problemlos invorhandene Fahrzeuge eingebaut werden. Ein weiterer Vorteil deselektrisch beheizten Drosselklappenkörpers besteht darin, dass dasKühlmittelsystemdes Motors nicht erweitert werden muss, so dass kein erhöhtes Risikoundichter Stellen im Kühlmittelsystembesteht.TheHeating the throttle bodywith an integrated electrical resistance element offers over knownSystems have several advantages. Thereforethe system according to the inventiononly the resistance element and appropriate cables and cable connections are needed hasthe system has a low complexity, few components and lowTotal costs. As the electrically heated throttle body beyondit has small dimensions, it can usually easily inexisting vehicles are installed. Another advantage ofelectrically heated throttle body is that theCoolant systemof the engine does not need to be extended, so no increased riskleaking points in the coolant systemconsists.
[0011] Dieseund weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung sindaus den folgenden detaillierten Beschreibungen sowie den beigefügten Zeichnungenersichtlich.Thisand other aspects and advantages of the present inventionfrom the following detailed descriptions and accompanying drawingsseen.
[0012] 1 ist eine schematischeDarstellung der erfindungsgemäßen Drosselklappenbaugruppemit dem Heizelement im Drosselklappenkörper; und 1 is a schematic representation of the throttle valve assembly according to the invention with the heating element in the throttle body; and
[0013] 2 ist eine Aufsicht aufdas in 1 gezeigte Heizelement. 2 is a watch on the in 1 shown heating element.
[0014] In 1 ist eine erfindungsgemäße Drosselklappenbaugruppe 20 grundsätzlich dargestellt.Die Drosselklappenbaugruppe 20 ist in einem Fahrzeug (nichtabgebildet) mit Verbrennungsmotor (nicht abgebildet) ange ordnet,und zwar typischerweise zwischen dem Luftfilter und dem Ansaugstutzen.Die Drosselklappenbaugruppe 20 steuert die dem Verbrennungsmotordurch das Ansaugrohr zugeführte Luftmenge.Die Drosselklappenbaugruppe 20 umfasst die folgenden Hauptkomponenten:ein Gehäuse 22 miteiner Bohrung 24, eine in der Bohrung 24 angeordneteDrosselklappe 26, eine mit der Drosselklappe 26 unddem Gehäuse 22 verbundeneWellenbaugruppe 28, die eine Drehung der Drosselklappe 26 inder Bohrung 24 ermöglicht,und ein als integraler Bestandteil des Drosselklappengehäuses 22 geformtesHeizelement 30.In 1 is a throttle valve assembly according to the invention 20 basically shown. The throttle body assembly 20 is in a vehicle (not shown) with internal combustion engine (not shown) is arranged, typically between the air filter and the intake manifold. The throttle body assembly 20 controls the amount of air supplied to the engine through the intake manifold. The throttle body assembly 20 includes the following main components: a housing 22 with a hole 24 , one in the hole 24 arranged throttle 26 , one with the throttle 26 and the housing 22 connected waves module 28 that is a rotation of the throttle 26 in the hole 24 allows, and as an integral part of the throttle body 22 shaped heating element 30 ,
[0015] DieBohrung 24 des Drosselklappengehäuses und die Drosselklappe 26 sindim Allgemeinen kreisförmigund die Abmessungen der Drosselklappe 26 entsprechen imWesentlichen denen der Bohrung 24. Die Drosselklappe 26 istzwischen einer geschlossenen Position und einer geöffnetenPosition verschwenkbar. In der geschlossenen Position schränkt dieDrosselklappe 26 den Luftstrom durch die Bohrung 24 maximalein und in der geöffneten Positionminimal.The hole 24 of the throttle body and the throttle 26 are generally circular and the dimensions of the throttle 26 essentially correspond to those of the bore 24 , The throttle 26 is pivotable between a closed position and an open position. In the closed position restricts the throttle 26 the flow of air through the hole 24 maximum one and minimal in the open position.
[0016] Daes sich beim Heizelement 30 im Allgemeinen um ein gut formbaresWiderstandsheizelement handelt, kann es so positioniert werden,dass die Eisbildung in der Drosselklappenbohrung 24 ameffektivsten verhindert wird. Das Heizelement 30 weist vorzugsweiseein erstes Ende 36 und ein zweites Ende 38 auf,wobei die beiden Enden durch einen in 2 allgemeinals kreisförmigdargestellten zentralen Schleifenbereich 39 miteinanderverbunden sind.As it is the heating element 30 Generally, it is a well malleable resistance heating element, it can be positioned to prevent ice formation in the throttle bore 24 most effectively prevented. The heating element 30 preferably has a first end 36 and a second end 38 on, with the two ends by an in 2 generally as a circular central loop area 39 connected to each other.
[0017] Vorzugsweiseist ein erster elektrischer Anschluss 32a am ersten Ende 36 desHeizelements 30 angebracht und ein zweiter elektrischerAnschluss 32b am zweiten Ende 38 des Heizelements 30.Die elektrischen Anschlüsse 32a,b werdenverwendet, um überDrähte 33a,b eineVerbindung zu einer Stromquelle 34 herzustellen. Wenn dieSpannung der Stromquelle 34 auf das Heizelement 30 wirkt,gibt das Heizelement 30 Wärme ab. Bei der Stromquelle 34 kannes sich beispielsweise um die Fahrzeugbatterie oder um das Motorsteuergerät (PCM)des Fahrzeugs handeln.Preferably, a first electrical connection 32a at the first end 36 of the heating element 30 attached and a second electrical connection 32b at the second end 38 of the heating element 30 , The electrical connections 32a, b are used to over wires 33a, b a connection to a power source 34 manufacture. When the voltage of the power source 34 on the heating element 30 acts, gives the heating element 30 Heat off. At the power source 34 it may be, for example, the vehicle battery or the engine control unit (PCM) of the vehicle.
[0018] Während desHerstellungsverfahrens, bei dem es sich vorzugsweise um ein Druckgussverfahrenhandelt, wird das Heizelement 30 in eine vorgegebene Formgebracht und in einer geeigneten Position in einem zum Formen desGehäuses 22 verwendetenFormwerkzeug gehalten. Das Heizelement 30 sollte vorzugsweisein der Näheder Drosselklappe 26 positioniert werden. Im letzten Verfahrensschritt wirdMetall in das Formwerkzeug gegossen, wo es erstarrt, so dass dasGehäuse 22 mitintegriertem Heizelement 30 gebildet wird. Das Heizelement 30 wirdso vom Material des Drosselklappengehäuses 22 umschlossen,dass sich nur das erste Ende 36 und zweite Ende 38 desHeizelements außerhalbdes Gehäuses 22 befinden.During the manufacturing process, which is preferably a die casting process, the heating element becomes 30 placed in a predetermined shape and in a suitable position in one for molding the housing 22 used mold held. The heating element 30 should preferably be near the throttle 26 be positioned. In the final step, metal is poured into the mold where it solidifies, leaving the housing 22 with integrated heating element 30 is formed. The heating element 30 So is the material of the throttle body 22 enclosed that only the first end 36 and second end 38 of the heating element outside the housing 22 are located.
[0019] DasHeizelement 30 kann so ausgebildet werden, dass es an unterschiedlichenPositionen unterschiedlich viel Wärme abgibt. Auf diese Weise kanndie Wärmeverstärktin den Bereichen der Drosselklappenbohrung 24 abgegebenwerden, wo sie die Eisbildung besonders effektiv verhindert.The heating element 30 can be designed so that it emits different amounts of heat at different positions. In this way, the heat can be amplified in the areas of the throttle valve bore 24 where it effectively prevents ice formation.
[0020] Ineiner alternativen Ausführungsformkönnenmehrere Heizelemente in das Gehäuse 22 integriertwerden, um mehr Wärmebereitzustellen und die Wirksamkeit des Systems zu erhöhen. Einalternatives System des oben beschriebenen Typs umfasst ein alsintegraler Bestandteil des Drosselklappengehäuses 22 geformteszweites Heizelement 130, das um die zentrale Bohrung 24 verläuft.In an alternative embodiment, a plurality of heating elements in the housing 22 be integrated to provide more heat and increase the effectiveness of the system. An alternative system of the type described above includes as an integral part of the throttle body 22 shaped second heating element 130 around the central hole 24 runs.
[0021] Wenndie Drosselklappenbaugruppe 20 in einem Fahrzeug eingesetztwird, dessen elektrische Anlage eine Spannung von 42 Volt aufweist,wird aufgrund der im Vergleich zu 12-Volt-Anlagen höhere elektrischeLeistung eine stärkereHeizleistung im Drosselklappengehäuse 22 erzielt. Auf grunddieser starken Heizleistung bietet das erfindungsgemäße SystemgegenüberDrosselklappenkörper-Baugruppen,bei denen die Heizung durch das Kühlmittel des Motors erfolgt,dann einen besonders großenVorteil, wenn der Drosselklappenkörper nach einem längeren Stillstanddes Fahrzeugs vereist ist.When the throttle body assembly 20 is used in a vehicle whose electrical system has a voltage of 42 volts, is due to the higher compared to 12-volt systems electrical power a higher heat output in the throttle body 22 achieved. Due to this high heat output, the system according to the invention provides throttle body assemblies in which the heating is performed by the coolant of the engine, then a particularly great advantage when the throttle body is icy after a long shutdown of the vehicle.
[0022] Dadas Kühlmittelin dieser Situation die Umgebungstemperatur annimmt, dauert es nachdem Starten des Motors einige Minuten, bis eine Kühlmitteltemperaturerreicht ist, bei der Wärmein der Drosselklappenbohrung abgegeben wird. Daher wird das Eisin der Drosselklappenbohrung erst nach einer Verzögerung vonmehreren Minuten geschmolzen. Bei einem elektrisch beheizten Drosselklappengehäuse hingegenwird schon kurz nach dem Starten des Fahrzeugs Wärme in der Drosselklappenbohrungabgegeben werden, so dass das Eis in der Bohrung schneller geschmolzenwird.Therethe coolantin this situation, the ambient temperature takes, it takes afterstarting the engine for a few minutes until a coolant temperatureis achieved in the heatis discharged in the throttle valve bore. Therefore, the ice willin the throttle valve bore only after a delay ofmelted for several minutes. On the other hand, with an electrically heated throttle bodyWarms up in the throttle body bore just after starting the vehiclebe discharged, so that the ice in the hole melted fasterbecomes.
[0023] DerFachmann erkennt anhand der obigen detaillierten Beschreibungensowie anhand der Figuren und Ansprüche, dass Änderungen und Modifikationenan den bevorzugten Ausführungsformenvorgenommen werden können,ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen, wie er in den nachfolgendenAnsprüchendefiniert ist.Of theOne skilled in the art will recognize from the above detailed descriptionsand with reference to the figures and claims that changes and modificationsin the preferred embodimentscan be madewithout departing from the subject matter of the invention, as in the followingclaimsis defined.
权利要求:
Claims (15)
[1]
Drosselklappenbaugruppe (20) mit denfolgenden Merkmalen: a. ein Drosselklappengehäuse (22),das eine Bohrung (24) ausbildet; b. eine in der Bohrung(24) des Drosselklappengehäuses (22) angeordneteDrosselklappe (26), die zwischen einer geschlossenen Positionund einer geöffnetenPosition verschwenkbar ist; und c. ein als integraler Bestandteildes Drosselklappengehäuses(22) ausgebildetes Heizelement (30), das zumindestteilweise um die Bohrung (24) verläuft.Throttle assembly ( 20 ) having the following characteristics: a. a throttle body ( 22 ), which has a bore ( 24 ) trains; b. one in the hole ( 24 ) of the throttle body ( 22 ) arranged throttle valve ( 26 ) pivotable between a closed position and an open position; and c. as an integral part of the throttle body ( 22 ) formed heating element ( 30 ), at least partially around the bore ( 24 ) runs.
[2]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei das Heizelement (30) die Bohrung (24)in der Näheder Drosselklappe (26) umläuft.Throttle assembly ( 20 ) to An claim 1, wherein the heating element ( 30 ) the bore ( 24 ) near the throttle ( 26 ) rotates.
[3]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei die Drosselklappenbaugruppe (20) außerdem einemit der Drosselklappe (26) und dem Drosselklappengehäuse (22)verbundene Wellenbaugruppe (28) umfasst, die eine Drehungder Drosselklappe (26) in der zentralen Bohrung (24)ermöglicht.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the throttle body assembly ( 20 ) also with the throttle ( 26 ) and the throttle body ( 22 ) connected shaft assembly ( 28 ), which is a rotation of the throttle valve ( 26 ) in the central bore ( 24 ).
[4]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei die Bohrung (24) im Wesentlichen kreisförmig ist.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the bore ( 24 ) is substantially circular.
[5]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei die Drosselklappe (26) im Wesentlichen kreisförmig ist.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the throttle valve ( 26 ) is substantially circular.
[6]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei die Drosselklappenbaugruppe (20) außerdem einzweites als integraler Bestandteil des Drosselklappengehäuses (22)geformtes Heizelement (30) umfasst, das um die zentraleBohrung (24) verläuft.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the throttle body assembly ( 20 ) also a second as an integral part of the throttle body ( 22 ) shaped heating element ( 30 ) around the central bore ( 24 ) runs.
[7]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei das Heizelement (30) im Wesentlichen kreisförmig ist.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the heating element ( 30 ) is substantially circular.
[8]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei das Heizelement (30) starr ist.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the heating element ( 30 ) is rigid.
[9]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei das Drosselklappengehäuse(22) einschließlichdes integrierten Heizelements (30) im Druckgussverfahrengefertigt wird.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the throttle body ( 22 ) including the integrated heating element ( 30 ) is manufactured by die casting.
[10]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei das Heizelement (30) ein erstes und ein zweitesaus dem Gehäuse(22) ragendes Ende (36, 38) aufweist.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the heating element ( 30 ) a first and a second from the housing ( 22 ) projecting end ( 36 . 38 ) having.
[11]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch10, wobei das erste und zweite Ende (36, 38) desHeizelements (30) jeweils einen e lektrischen Anschluss(32a, 32b) ausbildet.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 10, wherein the first and second ends ( 36 . 38 ) of the heating element ( 30 ) each have an electrical connection ( 32a . 32b ) trains.
[12]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei das Heizelement (30) mit einer Stromquelle (34)verbunden ist.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the heating element ( 30 ) with a power source ( 34 ) connected is.
[13]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei das Heizelement (30) ein elektrisches Widerstandsheizelementist.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the heating element ( 30 ) is an electrical resistance heating element.
[14]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch1, wobei das Heizelement (30) ein erstes Ende (36),ein zweites Ende (38) und einen zentralen Bereich (39)zwischen dem ersten Ende (36) und dem zweiten Ende (38)aufweist, wobei der zentrale Bereich (39) im Wesentlichenum die Bohrung (24) verläuft.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 1, wherein the heating element ( 30 ) a first end ( 36 ), a second end ( 38 ) and a central area ( 39 ) between the first end ( 36 ) and the second end ( 38 ), the central region ( 39 ) substantially around the bore ( 24 ) runs.
[15]
Drosselklappenbaugruppe (20) nach Anspruch14, wobei der zentrale Bereich (39) im Wesentlichen kreisförmig ist.Throttle assembly ( 20 ) according to claim 14, wherein the central area ( 39 ) is substantially circular.
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同族专利:
公开号 | 公开日
GB0403318D0|2004-03-17|
US20040182370A1|2004-09-23|
GB2399617A|2004-09-22|
GB2399617B|2005-04-27|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
2004-10-21| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
2005-05-12| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: VISTEON GLOBAL TECHNOLOGIES, INC., VAN BUREN TOWNS |
2005-05-12| 8128| New person/name/address of the agent|Representative=s name: BAUER-VORBERG-KAYSER, 50968 KöLN |
2007-01-18| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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