DE3000229A1

DE3000229A1 - Elektrische anschlussvorrichtung

Info

Publication number: DE3000229A1
Application number: DE19803000229
Authority: DE
Inventors: David Paul Chandler
Original assignee: Mattel Inc
Current assignee: Mattel Inc
Priority date: 1979-01-05
Filing date: 1980-01-04
Publication date: 1980-07-17
Also published as: US4264114A; GB2041666A; AU5419879A; FR2446020B1; LU82054A1; BE880736A; FR2446020A1; BR7908144A; GB2041666B; AU536437B2; JPS6342384B2; NL8000023A; MX146972A; CA1120114A; IT8019035A0; JPS55150572A

Description

"Elektrische Anschlußvorrichtung"

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anschlußvorrichtung und insbesondere eine solche, die für gedruckte Schaltungen verwendbar ist, um einen Anschluß für eine erste gedruckte Leiterplatte zu schaffen, der eine PassungsÖffnung zur Aufnahme der Anschlußkante einer anderen gedruckten Leiterplatte aufweist, die sich aus einem Teil eines Hülsengehäuses herauserstreckt.

Die weitverbreitete Verwendung von gedruckten Schaltungen bzw. gedruckten Leiterplatten hat zu einem Bedarf an elektrischen Anschlußvorrichtungen geführt, die relativ starr sind, wenn sie an der gedruckten Leiterplatte befestigt sind. Derartige elektrische Anschlußvorrichtungen sind im allgemeinen mit Befestigungszapfen oder Öffnungen versehen, durch die die Anschlußvorrichtung mechanisch mit der gedruckten Leiterplatte mittels Befestigungselementen verbunden werden kann, so beispielsweise mittels Muttern und Schrauben oder Nieten. Diese starre mechanische Verbindung ist insbesondere dann erforderlich, wenn die elektrische Anschlußvorrichtung mit einem Stecker auf einer anderen Komponente verwendet werden soll, wobei beabsichtigt ist, daß diese Komponente wiederholt eingesteckt und von der Anschlußvorrichtung entfernt werden soll.

Mit dem Auftreten von Pestkörperschaltungen und integrierten Schaltkreisen ist die Größe der elektrischen Schaltungskomponenten erheblich verringert worden, wobei der die Gesamtgröße begrenzende Paktor im allgemeinen von mechanischen Gesichtspunkten bestimmt wird, d.h. der "Verpackung" der Komponenten. Eine typische elektrische

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-s-

Anschlußvorrichtung für gedruckte Schaltungen ist in der US-PS 3 262 082 beschrieben. Diese spezielle Anschlußvorrxchtung ist mit Löchern versehen, die durch sie hindurchgebohrt sind und zur Aufnahme von Schrauben zur Befestigung der Anschlußvorrichtung an einer gedruckten Leiterplatte dienen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine neue und verbesserte elektrische Anschlußvorrichtung zu schaffen, die für eine gedruckte Leiterplatte o.dgl. verwendbar ist und einen elektrischen Anschluß aufweist, der zusammen mit einer Hülse verwendbar ist, die eine Aussparung oder Tasche besitzt. Dabei soll die Anordnung so getroffen sein, daß die Anschlußvorrichtungkante einer zweiten gedruckten Leiterplatte von dem Passungsteil der Anschlußvorrichtung aufgenommen werden kann, wobei die benachbarten Gehäuse-Wände der Aussparung oder Tasche die Anschlußvorrichtung und ein benachbartes Ende der ersten gedruckten Leiterplatte so umgeben, daß eine im wesentlichen steife oder starre Verbindung hergestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine elektrische Anschlußvorrxchtung geschaffen wird, die einen länglichen Hauptkörper aufweist, der mit einem Fassungsteil in einer seiner Längsränder versehen ist, während der gegenüberliegende Längsrand erste und zweite Reihen fluchtender, im allgemeinen im gleichen Abstand angeordneter, elektrisch leitender Stäbe aufweist, die sich von dem Rand weg erstrecken, wobei die erste Reihe dieser elektrischen Leiterstäbe 90° zu der Ebene des

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Randes verläuft, und zwar ganz nahe an dem Rand, und die zweite Reihe dieser Leiterstäbe in einem Winkel geneigt angeordnet sind, wobei ihre freien Enden parallel zu der ersten Reihe umgebogen sind. Die freien Enden beider Leiterstabreihen sind so ausgebildet, daß sie in parallelen Reihen von Öffnungen aufgenommen werden können, die sich in einer gedruckten Leiterplatte o.dgl. befinden und in diesem Befestigungszustand ein Gitterwerk bilden, das zur Abstützung des Hauptkörpers der Anschlußvorrichtung dient, wobei dieser Hauptkörper an dem Randteil der gedruckten Leiterplatte liegt und eine Breite aufweist, die im allgemeinen mit der Länge des Körpers zusammenfällt. Das Gehäuse einer Hülse o.dgl. ist so ausgebildet, daß es eine Aussparung oder Tasche in seinem einen Ende bildet, in die sich teilweise vom Inneren des Gehäuses die Anschlußrandkante einer zweiten gedruckten Leiterplatte erstreckt, wobei diese Randkante in bezug auf die Höhe der Tasche außermittig angeordnet ist, so daß die Anschlußrandkante in die elektrische Anschlußfassung eingesteckt werden kann, wobei nur eine Ausrichtung des Hülsengehäuses erforderlich ist, nämlich diejenige mit den Taschenseitenwanden, die den Hauptkörper der elektrischen Anschlußvorrichtung im wesentlichen umgeben, und der benachbarten gedruckten Leiterplattenrandkante in Einsteckrichtung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 eine auseinandergezogene, teilweise weggebrochene, perspektivische Darstellung der elektrischen Anschlußvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Stirnansicht derelektrischen Anschlußvorrichtungj zusammengebaut mit einer gedruckten Leiterplatte und

Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht der elektrischen Anschlußvorrichtung von Fig. 1 im zusammengebauten Zustand.

In Fig. 1 ist eine elektrische Anschlußvorrichtung dargestellt, die einen allgemein mit 10 bezeichneten elektrischen Anschlußkörper aufweist, der auf einer ersten ebenen gedruckten Leitertafel 12 befestigt ist. Die untere Oberfläche des Anschlußkörpers 10 liegt auf der Ebene der gedruckten Leitertafel 12 auf. In der auseinandergezogenen Darstellung ist ein Teil eines Gehäuses oder einer Hülse 14 zu erkennen^ deren obere und untere Wände 16 und 18 entlang der gegenüberliegenden Seiten 20 und 22 eine rechteckige Form aufweisen und eine Aussparung oder Tasche 24 begrenzen die ein offenes Ende mit einer ausgeschnittenen Trennwand 26 besitzt₅ welche von dem offenen Ende aus nach innen einen Abstand aufweist. Die Trennwand 26 ist mit einem Längsschlitz 28 versehen, durch den hindurch sich der Anschlußrandteil 30 einer zweiten gedruckten Leiterplatte erstreckt ₅ auf der sich Komponenten befinden und der in einer in der Hülse 14 ausgebildeten Kammer eingeschlossen ist. Der Anschlußrandteil weist eine im allgemeinen ebene und

in etwa rechteckige Form auf, deren gegenüberliegende Ränder von den benachbarten Seitenwänden 20 bzw. mit Abstand getrennt sind.

Wie üblich weist ein gedruckter Leiterplattenrandteil ein isolierendes Grundmaterial mit einer Vielzahl von ausgerichteten Leiterkontaktstreifen 32 und 3^ auf, die auf den oberen und unteren Oberflächen des Randteils ausgebildet sind, wobei die Kontaktstreifen 32 in etwa parallel zueinander liegen und sich in Einsteckrichtung erstrecken. In ähnlicher Weise verlaufen die Kontaktstreifen 34 auf der unteren Oberfläche des Randteils 30 in etwa parallel zueinander und sind in senkrechter Richtung in etwa mit den Kontaktstreifen 32 unmittelbar über ihnen fluchtend ausgerichtet.

Wenn die gedruckten Leiterplattenrandteilanschlußvorrichtungen wie Stöpselkörper verwendet werden und in den Fassungsteil einer elektrischen Anschluß- bzw. Verbindungsvorrichtung eingesteckt werden, falls der Stöpselkörper an eine Komponente angeschlossen ist, beispielsweise an die Hülse l4, die wiederholt in den entsprechenden Anschlußkörper 10 eingesteckt und aus ihm entfernt werden kann, und zwar mit einem freiliegenden Verbindungsrandteil, dann ist die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung dieser gedruckten Leiterplattenrandteile groß. So können diese Teile beispielsweise brechen, verformt werden oder durch statisch-elektrische Ladung an die in der Hülse befindliche Komponente beschädigt werden oder durch die Einwirkung von Maschinenöl auf den Kontaktstreifen 32 und 34,- Alle diese

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Nachteile führen zu mechanischen oder elektrischen Problemen im Hinblick auf den Anschlußrandteil 3O₃ der in die Passung des Anschlußkörpers 10 eingesteckt ist.

Wie in den Fig. ι und 3 dargestellt, ist die vordere Kante des Anschlußrandteils 30 von der Öffnung der Tasche 24 mit Abstand getrennt und innerhalb der Öffnung abgesetzt, um dadurch jede Berührung des Anschlußrandteils 30 durch eine Person auf ein Mindestmaß zu beschränken oder ganz zu vermeiden und die Möglichkeit des Bruches oder des Verbiegens des Anschlußrandteiles 30 ebenfalls auf ein Mindestmaß zu beschränken. Des weiteren kann eine Verkeilung des Anschlußrandteils dadurch errreicht werden, daß die Ebene des Anschlußrandteils 30 in bezug auf eine Ebene parallel zu den oberen und unteren Wänden l6 und 18 der Hü]se 14 außermittig angeordnet wird. Auf diese Weise läuft die Ebene des Anschlußrandteils 30 in etwa parallel zu den oberen und unteren Wänden, ist jedoch in senkrechter Richtung der Tasche 24 außermittig angeordnet. Der Anschlußrandteil 30 läßt sich in gleicher Weise dadurch verkeilen, daß der Abstand zwischen einem seiner Enden und einer der Seitenwände 20 und 22 sich vom Abstand an dem entgegengesetzten Ende unterscheidet. Auf diese letzte Weise müsste die Fassung des Anschlußkörpers 30 in derselben Ebene entsprechend versetzt werden.

Wie den Fig. 1 bis 3 entnommen werden kann, ist der elektrische Anschlußkörper 10 mit einem länglichen Hauptkörperteil versehen, der eine obere Oberfläche 36 und eine untere Oberfläche 38 aufweist, die in etwa parallel liegen, sowie mit in etwa lotrecht verlaufenden, gegenüberliegenden,

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langen Randkanten 4O und 42 an seiner Vorderseite bzw. seiner Rückseite, und zwar in bezug auf die Einsteckrichtung der Hülse 14. Die entgegengesetzten Ende 44 und 46 liegen in etwa lotrecht zu den oberen und unteren Oberflächen 36 und 38 und parallel zueinander um dadurch einen in etwa rechteckigen, gehäuseähnlichen Anschlußkörper zu bilden. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Vorderkante 40 mit einem allgemein mit 50 bezeichneten Fassungsteil versehen, der in herkömmlicher Ausbildung mehrere Paare obere und untere Federkontaktkörper 52 bzw. 54 aufweist, die paarweise gegenüberliegend angeordnet sind, wobei ihre freien Enden 56 und 58 normalerweise mit geringem Abstand nebeneinanderliegen, wie dies in gestrichelten Linien dargestellt ist, bis der Anschlußrandteil 30 in sie eingesteckt, woraufhin der obere Federkontaktkörper 56 einen fluchtend ausgerichteten oberen Kontaktstreifen 32 berührt, xrährend der untere Kontaktkörper 58 mit einem fluchtenden unteren Kontaktstreifen 34 in Berührung stritt. Sowohl der obere als auch der untere Federkontaktkörper 52 bzw. 54 ist elektrisch mit allgemein mit 60 bzw. 62 bezeichneten Leiterstäben verbunden. Die Leiterstäbe 60 und.62 haben in etwa stangenförmigen Querschnitt und erstrecken sich von der hinteren langen 42 aus nach außen, um zwei parallele Reihen in etwa ausgerichteter Leiterstäbe 60 und 62 zu bilden. (Siehe Fig. 1).

Die Leiterstäbe 62 erstrecken sich unmittelbar neben der Oberfläche der langen Randkante 42 abwärts, während die Leiterstäbe 60 der oberen Reihe Leiterstäbe in einem Winkel von annähernd 45° gebogen sind und dadurch jeweils

einen Abschnitt 6Oa des Leiterstabs 60 bilden und dann abwärtsgerichtet sind, so daß ein Abschnitt 60b entsteht, der in etwa parallel zu dem Leiterstab 62 ausgerichtet ist. Die Anschlußenden der Leiterstäbe 60 und 62 liegen im allgemeinen in einer gemeinsamen Ebene, und in gleicher Weise sind alle Leiterstäbe 62 in der selben Ebene angeordnet wie dies auch für alle Teile des Abschnitts 60b des Leiterstabs 60 der Fall ist, die in einer Ebene liegen, welche in etwa parallel zu der Ebene der Leiterstäbe 62 verläuft. Die gedruckte Leitertafel ist mit -zwei parallelen Reihen Öffnungen 64 und 66 zur Aufnahme der Anschlußenden der Leiterstäbe-- 62 bzw. 60 versehen. Neben den Oberflächen der Öffnungen 64 und 66 sind, wie dies bei gedruckten Leitertafelanordnungen üblicherweise der Fall ist, die oberen und/oder unteren Oberflächen der Tafel 12 mit elektrisch-leitenden Zonen versehen, die die Öffnungen umgeben, die als Futter bezeichnet werden. Wenn die Anschlußenden der Leiterstäbe 62 und 60 in die Öffnungen 64 bzw. 66 eingesteckt sind, wird die Verbindung in geeigneter Weise durch herkömmliche Mittel, beispielsweise durch Verlöten o.dgl. geischert, um dadurch eine feste mechanische Verbindung sowie einen elektrischen Anschluß zu schaffen. Diese Verbindung wird mit der unteren Oberfläche 38 des Hauptkörperteils des Anschlußkörpers 10 auf der benachbarten Oberfläche der gedruckten Leitertafel 12, an der sie anliegt, befestigt. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, liegt die vordere Randkante der gedruckten Leitertafel in etwa längs derselben Linie wie die Ebene der vorderen Randkante 40 des Anschlußkörpers 10, wobei die Leitertafel 12 einen allgemein mit 13 bezeichneten

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Randkantenteil aufweist, der an die Abmessung der Draufsicht des Anschlußkörpers bezüglich seiner Gestaltung angepaßt ist, so daß dann, wenn, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die Hülse 14 auf den Anschlußkörper 10 aufgesteckt ist, die Wände der Tasche 24 im wesentlichen in den Hauptkörper des Anschlußkörpers 10 und den Randkantenteil 13 umgeben.

Durch die Gestaltung der Leiterstäbe 60 und 62 in bezug aufeinander und in bezug auf den Hauptkörperteil des Anschlußkörpers 10 entsteht eine dreieckige oder gitterförmige Struktur, die mechanisch steif ist, so daß eine befestigungsmittelfreie Verbindung mit dem Anschlußkörper 10 geschaffen wird, der auf der gedruckten Leitertafel 12 -befestigt ist, um dadurch das wiederholte Einsetzen und Entfernen des elektrischen Anschlußkörpers in bezug auf die Hülse 14 zu ermöglichen. Des weiteren wird durch die Gehäuse- oder Taschenformgebung und die abgesetzte Kontaktrandkante 30 der Hülse 14 ein persönlicher Kontakt mit den Kontaktstreifen. 32 und 34 des zweiten gedruckten Leitertafelanschlußrandteils 30 im wesentlichen ausgeschaltet.

Wenn der Randteil 30 in die Fassung 50 eingesteckt ist, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist,umgibt die Tasche 24 der Hülse 14 im wesentlichen vollständig den Hauptkörperteil des Anschlußkörpers 10 zusammen mit dem anliegenden Randkantenteil 13 der Platte 12. Die Tasche 24 ist so geformt und bemessen, daß sie eng mit der oberen Oberfläche 36 und den gegenüberliegenden Randkanten 44 und 46 des Anschlußkörpers 10 in Berührung kommt und ebenfalls in enge Berührung mit der unteren Oberfläche des Randkantenteils

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der gedruckten Leiterplatte 12,. um dadurch eine im
wesentlichen starre Verbindung zu schaffen. Dazu kommt, daß der Anschlußrandteil 30 in bezug auf den seitlichen Mittelpunkt der Tasche 24 versetzt ist, wodurch die Anordnung für eine ISinsteckriehtung der Hülse 14 in den
Anschlußkörper 10 verkeilbar ist. Durch diese besondere Anordnung werden Befestigungsnasen oder -ohren, die sich von den Seiten des Hauptkörpersteils des Anschlußkörpers aus nach außen erstrecken, und demzufolge auch entsprechende Öffnungen, die sich zu Befestigungszwecken durch den
Anschlußkörper hindurcherstrecken. Als. Beispiel, das
keinerlei beschränkenden Charakter haben soll, seien hier als Abmessungen des speziellen Anschlußkörpers die folgenden Werte angegeben: Länge annähernd 6,35 cm, Höhe annähernd 0,953 cm, Gesamtbreite in Einsteckrichtung der Hülse 14: annähernd 1,905 cm. Der Abstand zwischen den parallelen Teilen der Leiterstäbe 60 und 62 liegt im Bereich von 0,5cm, und mit der dreieckigen Gitterstruktur der Leiterstäbe, und zwar gesehen von der Stirnseite aus, wird eine starre mechanische Verbindung erhalten, die einem wiederholten Einstecken der Hülse 14 standhält.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

l.i Elektrische Anschlußvorrichtung zur Befestigung auf ner gedruckten Leiterplatte, gekennzeichnet durch einen länglichen Hauptkörperteil (10) mit einer länglichen Passung (50), die sich an' einer langen Randkante (40) des Hauptkörperteils öffnet, erste und zweite, im allgemeinen parallele Reihen von mit Abstand getrennten, fluchtenden elektrischen Leiterstäben (60, 62), die sich von der anderen langen Randkante des Hauptkörperteils aus nach außen erstrecken, wobei die erste Reihe Leiterstäbe (62) in bezug auf die Ebene der hinteren Randkante des Hauptkörperteils und nahe an dieser Ebene etwa lotrecht verläuft und die zweite Reihe Leiterstäbe (60) in bezug auf die Ebene der anderen langen Randkante geneigt ist, und die Anschlußenden der zweiten·Reihe Leiterstäbe (60) mit Teilen (60b) versehen sind, welche parallel zu der ersten Reihe Leiterstäbe (62) verlaufen, und wobei die ersten und zweiten Reihen Leiterstäbe so geformt sind, daß sie ein Gitterwerk bilden und ihre Anschlußenden in parallelen Reihen von

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Bayerische Vereinsbank München,Kto.-Nr.882495 PLZ 70020270) · Deutschs Bank IMünchan,Kto.-Nr.82/08050 PLZ 700 70010)

Postscheckamt München, Kto.-Nr. 1633.97- 802 (BLZ 700100 80)

Öffnungen (64, 66) in einer gedruckten Leiterplatte (12) befestigt sind, so daß die benachbarte Oberfläche des Hauptkörperteils an der benachbarten Oberfläche der gedruckten Leiterplatte (12) anliegt, um dadurch eine befestigungselementfreie elektrische Anschlußbefestigung zu bilden.
2. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Leiterstäbe (60, 62) eine im wesentlichen gleiche Querschnittsform aufweisen.
3. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiterstab (60, 62) einen in etwa stangenförmigen Querschnitt hat.
4. Elektrische Anschlußvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Hülse (14) mit einer Tasche (24) an ihrer einen Randkante, ferner durch elektrische Komponenten innerhalb der Hülse (14), die elektrisch mit Kontakten (32, 34) einen in etwa ebenen Anschluß des Randteils (30) verbunden sind, der sich in die Tasche hineinerstreckt, jedoch von der Öffnung der Tasche (24) mit Abstand getrennt ist, ferner durch einen elektrischen Anschlußkörper (10) mit einem Hauptkörperteil, in dem sich ein Passungsteil (50) befindet und der so geformt ist, daß er von der Tasche (24) aufnehmbar ist, wobei der Anschlußrandteil (30) in den Passungsteil einsteckbar ist und die Wände (16, 18, 20, 22) der Tasche den Hauptkörperteil im wesentlichen umgeben, und durch erste und zweite Reihen Leiterstäbe (60, 62), die sich von dem Hauptkörperteil aus an einer Stelle, die in etwa dem Passungsteil gegenüberliegt, nach außen erstrecken,

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wobei die erste Reihe Leiterstäbe (62) in etwa lotrecht zu der Einsteckebene verläuft, während die zweite Reihe Leiterstäbe (60) in bezug auf diese Ebene unter einem Winkel schräg angeordnet ist, und wobei die Anschlußenden (60b) der zweiten Leiterreihe (60) sich parallel zu der ersten Leiterreihe (62) erstrecken und die ersten und zweiten Leiterreihen einen Gitterträger bilden und wobei schließlich die Anschlußenden des Gitterträgers in parallelen Öffnungsreihen (64, -66) in einer gedruckten Leiterplatte (12) befestigt sind, so daß eine im allgemeinen befestigungselementenfreie Anschlußhalterung geschaffen wird, die wiederholtes Einstecken und Entfernen des Anschlußrandteils (30) ermöglicht.
5· Anschlußvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine gedruckte Leiterplatte (12) mit einem Randteil, der an einer Oberfläche des Hauptkörperteils anliegt, und mit einem Anschlußrandteil (30), der in einer Ebene liegt, die von dem seitlichen Mittelpunkt der Tasche (24) versetzt angeordnet ist, "um dadurch das Einstecken der Hülse (14) in nur einer Richtung zu ermöglichen, wobei sich der Randteil wenigstens teilweise in der Tasche (24) befindet.
6. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 5₃ dadurch gekennzeichnet, daß der Randteil so bemessen ist, daß er in etwa der Abmessung der anliegenden Oberfläche der gedruckten Leiterplatte (12)-entspricht, und daß der Taschenteil langgestreckt und in etwa rechteckig ausgebildet ist und den Hauptkörperte-1 des Anschlußkörpers (10) sowie den Rand-

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teil umgibt j wobei der Anschlußrandteil (30) in den Passungsteil eingesteckt ist.
7. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußrandteil (30) ein integraler Bestandteil einer anderen gedruckten Leiterplatte (12) innerhalb der Hülse (14) ist, und daß seine gegenüberliegenden Seitenkanten von den benachbarten Oberflächen in der Tasche (24) mit Abstand getrennt sind.

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