DE69318839T2 - System für Ableitung von elektrischen Ladungen in Verbindung mit Speicherkartensteckverbindern - Google Patents
System für Ableitung von elektrischen Ladungen in Verbindung mit SpeicherkartensteckverbindernInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft generell das Gebiet der elektrischen Verbinder und insbesondere ein System zum Entfernen elektrischer Ladungen, die in einer Dateneingabeeinrichtung, z. B. in einer Speicherkarte, gespeichert sind, wenn die Dateneingabeeinrichtung mit einer elektronischen Vorrichtung verbunden ist.
- Typischerweise sind Verbinder für Dateneingabeeinrichtungen, zum Beispiel für Speicherkarten, mit einer elektronischen Vorrichtung oder einer Speichereinrichtung, zum Beispiel einem Sprachprozessor, Personalcomputer oder einer anderen elektronischen Vorrichtung verbunden. Die in der Speicherkarte gespeicherten Daten werden über den Verbinder zu der elektronischen Vorrichtung übertragen. Speicherkarten sind tragbare Instrumente und folglich werden oftmals in den Speicherkarten während der Handhabung elektrostatische Ladungen erzeugt. Wenn eine elektrotatisch aufgeladene Speicherkarte in den Verbinder der elektronischen Vorrichtung eingesetzt wird, fließt oder entlädt sich die Ladung auf die elektronische Vorrichtung über die verbindenden Anschlußklemmen des Verbinders. Dies kann zu Fehlfunktionen oder Beschädigungen der darunterliegenden elektronischen Vorrichtung oder der Schaltungsanordnungselemente auf der Speicherkarte selbst führen.
- Bis jetzt wurde ein Metallgehäuse der Karte erdungsmäßig mit der Vorrichtung verbunden, um die Speicherkarte und die elektronische Vorrichtung vor solchen nachteiligen Effekten der elektrostatischen Entladung zu bewahren.
- Um die Erdung zu vereinfachen und um einen wirkungsvollen Schutz gegen elektrostatisches Entladen bereitzustellen, sind Speicherkarten oftmals mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen oder Erdungskomponenten, zum Beispiel Erdungsklammern, Erdungsschichten in der Karte selbst oder Erdungsschutz-Einrichtungen in dem Verbinder der elektronischen Vorrichtung ausgerüstet. Solche Ausführungen verursachen typischerweise merkliche, zusätzliche Herstellungskosten der Komponenten selbst wie auch Monatgekosten.
- Die Erfindung ist auf ein sehr einfaches System gerichtet, das die Verbindungen zwischen Dateneingabeeinrichtungen, z. B. Speicherkarten, und einer elektronischen Vorrichtung vor Schäden durch elektrostatische Ladungen bewahren soll und das nur geringe zusätzliche Herstellungskosten für das System verursachen soll.
- Die GB-A-2 248 973 offenbart einen Buchsenverbinder, der ein Schaltungssubstrat mit einem geerdeten Kopfverbinder verbinden kann und in einem schützenden Deckel mit wenigstens einem leitenden Abschnitt zusammengesteckt werden kann, wobei der Buchsenverbinder ein Gehäuse mit einer Vielzahl von Anschlußbuchsen, die darin angebracht sind, umfaßt. Jede Anschlußbuchs weist einen Paarungsabschnitt auf, der mechanisch und elektrisch leitfähig um einen zugeordneten Anschlußstecker, der in dem geerdeten Kopfverbinder angebracht ist, anliegt. Der Kontaktabschnitt liegt an einem leitfähigen Bereich des Schaltungssubstrates mechanisch und elektrisch leitfähig an, wobei die Kontaktabschnitte der Vielzahl von buchsenförmigen Anschlußklemmen ein längliches Maul für vereinfachtes Einsetzen des Schaltungssubstrates bildet. Deshalb offenbart dieses Dokument einen buchsenförmigen Verbinder bzw. eine Speichereinrichtung, die Leitungen umfassen, um die statische Elektrizität von dem leitfähigen Deckel auf die Erdungsleiter in dem Verbinder abzuleiten.
- Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein neues und verbessertes System zum Entfernen elektrischer Ladungen von einer Datenenigabeeinrichtung 1 bereitzustellen, z. B. von einer Speicherkarte, wenn die Karte mit einem Kopfverbinder einer elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden wird.
- In der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Kopfverbinder der elektronischen Vorrichtung Anschlußklemmenstifte auf, die darin montierte, stromführende Anschlußklemmenstifte umfassen. Die Speicherkarte umfaßt ein Schaltungssubstrat mit darauf befindlichen leitenden Schaltungsanordnungen und einen entlang eines Randes des Substrates montierten länglichen Buchsenverbinder. Der buchsenförmige Verbinder umfaßt eine Vielzahl von Anschlußbuchsen, die darin montierte, stromführende Anschlußbuchsen umfassen und geeignet sind, die Schaltungsanordnung des Schaltungssubstrates mit der elektronischen Vorrichtung durch Zusammenfügen mit den Anschlußklemmenstiften elektrisch zu verbinden. Zwei Deckelplatten nehmen das Schaltungssubstrat sandwichartig zwischen sich auf.
- Die Erfindung sieht vor, daß wenigstens ein Abschnitt von wenigstens einer der Deckelplatten elektrisch leitfähig sein soll. Die Vielzahl von Anschlußbuchsen umfaßt ferner eine Erdungsanschlußbuchse, die in dem buchsenförmigen Verbinder bereitgestellt wird und mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt der einen Deckelplatte und mit einem Erdungsschaltkreis auf dem Schaltungssubstrat verbunden ist. Ein Erdungsanschlußstecker ist an dem Kopfverbinder vorgesehen und ist mit der Masse der elektronischen Vorrichtung verbunden. Die Erdungsanschlußbuchse und der Erdungsanschlußstecker können miteinander verbunden werden, um elektrische Ladungen von der Speicherkarte zu entfernen, bevor die stromführenden Anschlußbuchsen mit den stromführenden Anschlußsteckern verbunden werden, wenn die Karte mit dem Kopfverbinder elektrisch verbunden wird.
- Wie hierin offenbart, sieht die bevorzugte Ausführungsform vor, daß beide Deckelplatten der Speicherkarte im wesentlichen ganzheitlich elektrisch leitfähig sind und eine Erdungsanschlußbuchse mit jeder Deckelplatte verbunden ist und mit einem zugehörigen Erdungsanschlußstecker an dem Kopfverbinder verbunden werden kann. Jede buchsenartige Erdungsanschlußklemme umfaßt ein Paarungsende zum mechanischen und elektrisch leitfähigen Anliegen an einem Erdungssteckeranschluß an dem Kopfverbinder, ein Kontaktende zum mechanischen und elektrischen Anliegen an einer der elektrisch leitfähigen Deckelplatten und einen dazwischen liegenden Abschnitt, der an der Oberfläche eines geeigneten Erdungsbereiches an dem Schaltungssubstrat befestigt ist. Wenigstens eine Erdungsanschlußbuchse ist an jedem sich gegenüber liegenden Ende der länglichen Kammer angebracht.
- Andere Zielrichtungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiegfügten Zeichnungen ersichtlich.
- Die Merkmale dieser Erfindung, von denen angenommen wird, daß sie neu sind, werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen aufgezeigt. Die Erfindung, zusammen mit ihren Zielrichtungen und Vorteilen wird am besten unter Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren identifizieren, verständlich werden.
- Es zeigen:
- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer mit einem elektrischen Verbinderverbundenen Speicherkarte, wobei diese das System der Erfindung in sich vereinigen kann;
- Fig. 2 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht der Einzelheiten der mit einem Kopfverbinder verbundenen Speicherkarte, der an einer Schaltungsplatine befestigt ist und das System der Erfindung in sich vereinigt;
- Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Buchsenverbinders (bei weggebrochenen Teilen) am Paarungsende der Speicherkarte; und
- Fig. 4 einen Schnitt einer Einzelheit in einem vergrößerten Maßstab im wesentlichen entlang der Linie 4-4 in Fig. 1.
- Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen und zuerst unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist die Erfindung auf ein System zum Verbinden einer generell mit 10 bezeichneten Dateneingabeeinrichtung, z.B. einer Speicherkarte, mit einer allgemein mit 12 bezeichneten elektronischen Vorrichtung gerichtet. Die Speicherkarte wird in einen Schlitz 14 der Vorrichtung 12 in Richtung des Pfeiles "A" eingesetzt. Die Karte wird von der Vorrichtung durch Drücken einer Auswurftaste 16 eines Auswerfmechanismus entfernt, welcher auf diesem Gebiet gut bekannt ist, worauf die Karte entgegen der Richtung des Pfeiles "A" ausgeworfen wird.
- Die elektronische Vorrichtung 12 in Figur 1 liegt in der Form einer selbständigen elektrischen Vorrichtung zum Aufnehmen einer Speicherkarte 10 vor. Figur 2 zeigt jedoch die Speicherkarte in Verbindung mit einem allgemein mit 18 bezeichneten Kopfverbinder, der an eine gedruckte Schaltungsplatine 20 angebracht ist. Der Kopfverbinder umfaßt zwei Seitenführungen oder Kanäle 22 zum Aufnehmen der Speicherkarte in Richtung des Pfeiles "B". Wie auf diesem Gebiet bekannt, weist der Kopfverbinder 18 Anschlußstecker auf, die stromführende Stift-Signalklemmen 24 umfassen, die an die Leiterbahn auf der gedruckten Schaltungsplatine 20 gelötet oder auf andere Weise befestigt sind und Teil von Systemen, wie Sprachprozessoren, Personalcomputer oder anderen elektronischen Vorrichtungen, sein können. Die in der Speicherkarte 10 gespeicherten Daten werden zur elektronischen Vorrichtung übertragen, wenn die Speicherkarte mit dem Kopfverbinder verbunden wird. Gemäß der Erfindung und wie es nachstehend im größeren Detail beschrieben wird, umfassen die Anschlußstecker zwei Stift- Erdungsklemmen 26 an jedem sich gegenüber liegendem Ende eines Platinenaufnahmeschlitzes 28.
- Die Speicherkarte 10 umfaßt ein Schaltungssubstrat 30, das verschiedene Schaltungselemente 32 zusammen mit Leiterbahnen 34 aufweist, die zu Kontaktflecken 36 an einer Führungs- oder vorderen Kante 38 des Substrates führen. Diese Schaltungsanordnung kann auf einer oder beiden Seiten des Substrates angeordnet sein, wie es auf diesem Gebiet bekannt ist. Eine der Kontaktflecken ist ein geerdeter oder auf Masse geschalteter Kontaktflecken 40, der an jedem Ende der Kante 38 an beiden Seiten des Schaltungssubstrates angeordnet ist. Die Erdungskontaktflecken 40 sind mit geeigneten Erdungsbereichen an dem Schaltungssubstrat für nachfolgend im einzelnen beschriebenen Aufgaben verbunden.
- Die Kante 38 des Schaltungssubstrates 30 ist mit einer länglichen Kammer 42 verbunden, wobei diese Unterbaugruppe sandwichartig zwischen zwei Deckelplatten 44 angeordnet ist. Gemäß der Erfindung sind wenigstens Teile der Deckelpiatten, jedoch vorzugsweise im wesentlichen die gesamten Deckelplatten aus elektrisch leitfähigem Material, z. B. aus Metall, hergestellt.
- Unter Bezugnahme auf Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 2 nimmt die längliche Kammer 42 eine Vielzahl von Buchsenanschlußklemmenpaaren auf, die eine Vielzahl von allgemein mit 46 bezeichneten Eingabe- oder stromführenden Anschlußklemmenpaaren zusammen mit zwei allgemein mit 48 bezeichneten Masse-Anschlußbuchsen umfassen. Die stromführenden Anschlußbuchsen 46 sind am besten in Fig. 3 ersichtlich, wobei jedes Paar dieser Anschlußklemmen obere und untere Kontaktenden 46a zum mechanischen und elektrisch leitfähigen Anliegen an den Kontaktflecken 36 an den sich gegenüber liegenden Seiten des Schaltungssubstrates 30 bildet. Auf ähnliche Weise umfaßt jedes Masse- Anschlußbuchsenpaar 48 obere und untere Substratkontaktierungsabschnitte 48a zum mechanischen und elektrisch leitfähigen Anliegen an den Masse-Kontaktflecken 40 an den sich gegenüber liegenden Seiten des Schaltungssubstrates 30. Deshalb bilden, wie es am besten aus Fig. 3 verständlich wird, die Kontaktenden 46a der stromführenden Anschlußbuchsen 46 und der Substratkontaktierungsabschnitte 48a der Masse- Anschlußbuchsen 48 dazwischen ein längliches Maul zum Aufnehmen der Kante 38 (Fig. 2) des Schaltungssubstrates 30. Dieser zusammengesetzte Zustand des Schaltungssubstrates wird am besten in Fig. 4 gezeigt.
- Nun zu Fig. 4, in Verbindung mit den Fig. 2 und 3. Wie vorherstehend unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben, werden Masse-Anschlußbuchsen 48 gezeigt, die Substrakontaktierungsabschnitte 48 umfassen, die an den Masse-Kontaktflecken 40 an dem Schaltungssubstrat 30 anliegen. Außerdem umfaßt jede Masse-Anschlußbuchse 48 ein Deckelberührungsende 48b zum mechanischen und elektrisch leitfähigen Anliegen an einer der Deckelplatten 44. In Fig. 4 ist ersichtlich, daß das Deckelberührungsende 48b der an der Oberseite liegenden Masse-Anschlußbuchse 48 an der Innenseite der oben liegenden Deckelplatte 44 anliegt. Auf die gleiche Weise berührt das Deckelberührungsende 48b der unteren Masse-Anschlußklemme 48 die Innenseite der unteren Deckelpiatte 44. Mit den aus elektrisch leitfähigem Material hergestellten Deckelplatten wird eine gemeinsame Erde (Masse) sowohl von den Deckelplatten als auch von dem Schaltungssubstrat mit Masse-Anschlußbuchsen aufgebaut.
- Noch zu Fig. 4 weisen die stromführenden Anschlußklemmen 46 und Masse-Anschlußbuchsen 48, ferner Befestigungsenden 46c (nicht gezeigt) bzw. 48c zum mechanischen und elektrischen Anliegen an den stromführenden Anschlußsteckern 24 und Erdungsanschlußsteckern 26 (Fig. 2) des Kopfverbinders 18 auf, wobei die Erdungsanschlußstecker mit der Masse-Schaltungsanordnung auf der gedruckten Schaltungsplatine 20 elektrisch verbunden sind. Gemäß der Erfindung sind die Erdungsanschlußbuchsen 48 der Speicherkarte 10 und die Erdungsanschlußstecker 26 des Kopfverbinders 18 für eine Verbindung geeignet, um elektrische Ladungen von der Speicherkarte zu entfernen, bevor eine Verbindung der stromführenden Anschlußbuchsen 46 der Speicherkarte und der stromführenden Anschlußstecker 24 des Kopfverbinders zustandekommt. Das wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die Befestigungsenden 48c der Masse-Anschlußbuchsen länger sind als die Befestigungsenden der stromführenden Anschlußbuchsen 46, oder daß die Erdungsanschlußstecker 26 des Kopfverbinders länger sind als die stromführenden Anschlußstecker 24, um ein Kontaktsystem herzustellen, das den Kontakt als erstes schließt und als letztes unterbricht.
- Wenn die Speicherkarte 10 in den Kopfverbinder 18 eingesetzt wird, werden deshalb die Erdungsbuchsen 48 der Speicherkarte und die Erdungsanschlußstecker 26 des Kopfverbinders als erstes miteinander verbunden. Die elektrostatischen Ladungen der Speicherkarte werden über die miteinander verbundenen Erdungsanschlußklemmen zu einer geeigneten Masse-Senke der elektronischen Vorrichtung entladen, bevor eine elektrische Verbindung der stromführenden Anschlußbuchsen 46 der Speicherkarte mit den stromführenden Anschlußsteckern 24 des Kopfverbinders hergestellt wird. Die Schaltungselemente und integrierte Schaltungen auf dem Schaltungssubstrat sowie die elektronische Vorrichtung werden somit vor elektrischen Ladungen geschützt, die von dem sehr einfachen System der Erfindung entfernt worden sind.
Claims (9)
1. Buchsenförmiger Steckverbinder zum Verbinden eines
Schaltungsträgers (30) mit einem geerdeten Kopfverbinder
(18) und so gestaltet, daß er in einem schützenden
Deckel zusammenbaubar ist, der wenigstens einen
leitfähigen Abschnitt besitzt, mit folgenden Merkmalen
des buchsenförmigen Steckverbinders (42):
ein Gehäuse, das eine Vielzahl von darin angebrachten
Anschlußklemmen (46, 48) besitzt&sub1; wobei jede
Anschlußklemme (46, 48) einen Paarungsabschnitt (46c,
48c) zur mechanischen und elektrischen Anlage an einen
Stiftanschluß (24 bzw. 26), der in dem geerdeten
Kopfverbinder (18) angebracht ist, und
einen Kontaktabschnitt (46a, 48a) umfaßt, der an einem
leitfähigen Bereich (36, 40) des Schaltungsträgers (30)
mechanisch und elektrisch leitfähig anliegen kann, wobei
die Kontaktabschnitte (46a, 48a) der Vielzahl von
Anschlußklemmen (46, 48) ein längliches Maul zum
vereinfachten Einsetzen des Schaltungsträgers (30)
bildet,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens einer der vielen Anschlußklemmen (46, 48)
eine Erdungsanschlußklemme (48) mit einem
Deckelberührungssegment (48b) umfaßt, das so gestaltet
ist, daß es wenigstens an einem leitfähigen Abschnitt
des Deckelelementes mechanisch und elektrisch leitend
anliegt, wobei der Schaltungsträger (30) und der Deckel
mittels einer Erdungsanschlußklemme (48) verbunden sind,
um einen wirksamen Schutz gegen statische Aufladung für
die Speicherkarte (10) bereitzustellen.
2. Buchsenförmiger Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Deckel im wesentlichen insgesamt
leitfähig ist.
3. Buchsenförmiger Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der
Anschlußklemmen (46, 48) zwei Erdungsanschlußklemmen
(48) umfassen, wobei jeweils eine Erdungsanschlußklemme
(48) an jedem sich gegenüberliegenden Ende des
länglichen buchsenförmigen Steckverbinders (42)
angebracht ist.
4. Buchsenförmiger Steckverbinder nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel zwei
Deckeiplatten (44) umfaßt, und die Vielzahl der
Anschlußklemmen (46, 48) zwei Erdungsanschlußklemmen
(48) umfassen, wobei jedes ein Deckelkontaktiersegment
(48b) besitzt, das so ausgelegt ist, daß es an einer der
Deckelplatten (44) mechanisch und elektrisch leitend
anliegt.
5. Buchsenförmiger Steckverbinder nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwei Erdungsanschlußklemmen (48)
in dem Gehäuse in einer spiegelbildartigen Konfiguration
angebracht sind.
6. Speicherkarte mit folgenden Merkmalen:
a) ein Schaltungsträger (30);
b) ein länglicher&sub1; auf dem Schaltungsträger (30)
befestigter Buchsenförmiger Steckverbinder (42) mit
einem Gehäuse, in dem eine Vielzahl von Anschlußklemmen
(46, 48) angebracht sind, wobei der buchsenförmige
Steckverbinder (42) so gestaltet ist, daß er mit einem
geerdeten Kopfverbinder (18) zusammenfügbar ist, der ein
Gehäuse mit einer Vielzahl darin angebrachten Stiften
umfaßt, die an eine Vielzahl von Anschlußklemmen (46,
48) mechanisch und elektrisch leitend anliegen können,
und
c) ein Deckel zum allgemeinen Umschließen des
Schaltungsträgers (30) und des buchsenförmigen
Steckverbinders (42) , wobei der Deckel wenigstens einen
leitfähigen Abschnitt besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine der Anschlußklemmen (46, 48) eine
Erdungsanschlußklemme (48) bildet, die elektrisch und
mechanisch an einem Massebereich (40) auf dem
Schaltungsträger (30) und an dem wenigstens einen
leitfähigen Abschnitt des Deckels anliegt, und
wobei die an dem Deckel erzeugte statische Elektrizität
durch den Masse-Anschluß (48) auf den geerdeten
Kopfverbinder (18) entladen wird.
7. System zum Ableiten elektrischer Ladungen von einer
Speicherkarte (10), wenn die Speicherkarte (10) mit
einem Kopfverbinder (18) einer elektronischen
Vorrichtung (12) verbunden ist, die einen stromführenden
Steckeranschluß (24) und einen geerdeten Steckeranschluß
(26) umfaßt, mit folgenden Merkmalen:
eine Speicherkarte (10), die einen Schaltungsträger (30)
umfaßt,
einen länglichen buchsenförmigen Steckverbinder (42),
der entlang einer Kante (38) des Schaltungsträgers (30)
angebracht ist,
eine stromführende Anschlußklemme (46), die in dem
buchsenförmigen Steckverbinder (42) angebracht ist,
deren erstes Ende (46c) in eine elektrische Verbindung
mit dem stromführenden Stiftanschluß (24) gebracht
werden kann, und ein zweites Ende (46a) besitzt, das ein
längliches Maul zum vereinfachten Einsetzen des Randes
(38) des Schaltungsträgers (30) bildet,
ein Deckel, der den Schaltungsträger (30) umgibt, und
eine geerdete Anschlußklemme (48) , die in dem
buchsenförmigen Steckverbinder (42) angebracht ist, der
ein Befestigungsende (48c) zum mechanischen und
elektrisch leitfähigen Anliegen an den geerdeten
Stiftanschluß (26) des Kopfverbinders (18) umfaßt,
ein Deckelkontaktierabschnitt (48b) zum mechanischen und
elektrisch leitfähigen Anliegen an den leitfähigen
Deckel, und
ein Trägerkontaktierungsabschnitt (48a), der mit einem
passenden Masse-Bereich (40) auf dem Schaltungsträger
(30) verbunden ist, bei dem der geerdete Steckeranschluß
(26) und die geerdete Anschlußklemme (48) so ausgebildet
sind, daß sie miteinander verbindbar sind, um
elektrische Ladungen von der Speicherkarte (10)
abzuleiten, bevor die Verbindung des stromführenden
Stiftanschlusses (25) mit der stromführenden
Anschlußklemme (46) stattfindet.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es
einen zweiten Erdungssteckeranschluß (26) und eine
zweite Erdungsanschlußklemme (48) umfaßt, wobei der
erste Erdungssteckeranschluß (26) und die erste
Erdungsanschlußklemme (48) an einem ersten Ende des
länglichen buchsenförmigen Steckverbinders (42) und der
zweite Erdungssteckeranschluß (26) und die zweite
Erdungsanschlußklemme (48) an den sich
gegenüberliegenden Enden des länglichen buchsenförmigen
Steckverbinders (42) angebracht sind.
9. System nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das
Befestigungsende (48c) der Erdungsanschlußklemme (48)
länger als das Befestigungsende (46c) der stromführenden
Anschlußklemme (46), oder der Erdungssteckeranschluß
(26) des Kopfverbinders (18) länger als der
stromführende Steckeranschluß (24) ist, um eine
Kontaktvorrichtung bereitzustellen, die den Kontakt als
erstes schließt und als letztes unterbricht.
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