BR202017016822Y1 - Aperfeiçoamento em elemento de vedação para juntas de dilatação - Google Patents

Abstract

O elemento de vedação (E) é aplicado em juntas de dilatação (11) entre duas porções de estrutura (10) providas, cada uma, de um rebaixo de retenção (12), e compreende: duas sapatas laterais (20), a serem assentadas e fixadas, cada uma, no interior de um respectivo rebaixo de retenção (12); e um selo central (30) formado por pelo menos uma membrana flexível e tendo bordas longitudinais opostas incorporadas, cada uma, à face interna (21) de uma respectiva sapata lateral (20). Uma das partes, definidas pela face interna (21) de cada uma das sapatas laterais (20) e por cada uma das duas bordas longitudinais opostas do selo central (30), é longitudinalmente provida de um rebaixo receptor de trava (28), sendo que a outra de ditas partes incorpora, ao longo de sua extensão, um ressalto de trava (38) a ser removivelmente encaixado e retido, de modo estanque, em um respectivo rebaixo receptor de trava (28).

Description

Campo da inovação

[0001] Refere-se a presente inovação, na natureza de modelo de utilidade, a um aperfeiçoamento introduzido em um elemento de vedação para juntas de dilatação a serem aplicadas nas regiões de junção de diferentes estruturas, metálicas, de concreto ou de outro material, particularmente nas estruturas nas quais o elemento de vedação é submetido a grandes variações dimensionais das estruturas envolvidas, em função das variações de temperatura às quais ditas estruturas são submetidas.

[0002] A inovação é particularmente relacionada a um elemento de vedação a ser aplicado nas juntas de dilatação providas nas junções de porções de pavimento de rodovias, pontes, viadutos ou de outras estruturas ou edificações, nas quais é comum a necessidade de substituição do elemento de vedação.

Antecedentes da inovação

[0003] É bem conhecida do estado da técnica a provisão de um elemento de vedação para juntas de dilatação ou juntas de expansão nas junções de estruturas diversas, tais como porções de pavimento ou de edificação, para permitir a expansão e a contração, por variação térmica e movimentos estruturais ou dinâmicos, da extensão da estrutura que contém a junta de dilatação, para evitar a penetração de água e impurezas através dessas regiões de junção estrutural metálica, de concreto ou de outro material qualquer.

[0004] Nas estruturas definidas por porções de pavimento, tal como acontece em estradas, pontes e viadutos, as juntas de dilatação apresentam uma extensão que corresponde à largura das porções de pavimento, razão pela qual os elementos de vedação são normalmente formados com comprimentos modulares, dispostos em série, com seus confrontantes extremos sendo unidos e vedados, topo a topo, ao longo de toda a extensão da junta de dilatação a ser vedada.

[0005] Nessa conhecida construção, cada elemento de vedação é integralmente formado em peça única de material elastômero adequado tal como, por exemplo, elastômero base neoprene, EPDM, nitrílica, SBR e outros mais, com seus extremos conformados para permitir uma junção selada com um confrontante extremo de outro elemento de vedação disposto ao longo da junta de dilatação.

[0006] O elemento de vedação do tipo aqui considerado compreende, geralmente, duas sapatas laterais longitudinais, a serem assentadas e fixadas em rebaixos providos no lado de montante das porções de pavimento e junto às bordas da junta de dilatação formada entre ditas porções de pavimento, sendo as sapatas laterais unidas entre si, em peça única, por um selo central, geralmente em forma de membrana de vedação, flexível e que pode apresentar diferentes perfis em seção transversal, por exemplo, em forma de “U”, “V” ou “W” invertidos e dimensionados para absorver as variações da largura ou vão da junta de dilatação.

[0007] O elemento de vedação acima mencionado apresenta algumas deficiências de fixação das sapatas laterais às porções de pavimento e à resistência das sapatas laterais dispostas a jusante da junta, considerando o sentido do trafego de veículos. A fixação é normalmente obtida por colagem das sapatas laterais no interior dos respectivos rebaixos providos no lado de montante das porções de pavimento, colagem essa que não garante uma adequada e definitiva fixação das sapatas laterais às porções de pavimento, particularmente em relação à sapata lateral disposta a jusante de uma junta provida transversalmente ao sentido de tráfego de veículos.

[0008] Em razão da deficiência acima mencionada, o requerente da presente inovação desenvolveu o elemento de vedação em elastômero, objeto do pedido de patente BR 10 2012 009029 5 e que compreende duas sapatas laterais longitudinais unidas entre si, em peça única, a um selo central de vedação, em forma de membrana flexível. Cada uma das sapatas laterais compreende um tarugo paralelepipédico apresentando: uma face interna que define uma porção de parede da junta de dilatação; uma face superior nivelada com o lado de montante da respectiva porção de estrutura; uma face inferior assentada contra uma face inferior de um rebaixo de retenção provido na estrutura; e uma face externa, a qual é assentada contra a face lateral do dito rebaixo de retenção. Cada tarugo pode ser provido de uma pluralidade de furos passantes, cada um dos quais alojando um parafuso a ser chumbado na porção de estrutura.

[0009] A referida construção objeto do BR 10 2012 009029 5 permite que as sapatas laterais sejam fácil e solidamente fixadas no interior dos rebaixos de retenção nas porções de estrutura e operem como elementos de acabamento da junta de dilatação, apresentando elevada resistência às solicitações mecânicas aplicadas às bordas da junta de dilatação no lado de montante das porções de estrutura, particularmente nas aplicações nas quais essas últimas são definidas por porções de pavimento de vias de tráfego de veículos.

[0010] Entretanto, quando de um eventual dano ou mesmo ruptura do selo central em membrana flexível dessa solução anterior em peça única, passa a ser necessária a substituição de todo o elemento de vedação, com a trabalhosa e demorada liberação das sapatas laterais de sua sólida fixação nos respectivos rebaixos de retenção providos na estrutura. A substituição das sapatas geralmente exige ainda a recuperação das faces lateral e inferior dos rebaixos de retenção providos na estrutura.

Sumário da inovação

[0011] Em razão do inconveniente do referido elemento de vedação da técnica anterior, a presente inovação tem, por objetivo, prover um elemento de vedação do tipo aqui considerado, formado em elastômero e compreendendo duas sapatas laterais, longitudinais, a serem fácil, sólida e seguramente fixadas em respectivos rebaixos de retenção providos em respectivas e confrontantes porções da estrutura, e um selo central de vedação, em forma de membrana flexível, a ser solidamente fixado às duas sapatas laterais, de modo estanque e a poder ser fácil e rapidamente destacado dessas últimas e substituído por um novo selo central, sem necessidade de remoção das sapatas laterais já fixadas nos respectivos rebaixos das porções de estrutura.

[0012] O novo arranjo construtivo permite que o selo central de vedação, quando desgastado ou danificado, seja facilmente removido de sua fixação estanque às duas sapatas laterais, as quais não precisam ser removidas de sua prévia e sólida fixação aos respectivos rebaixos de retenção providos nas confrontantes porções da estrutura que definem a junta de dilatação.

Breve Descrição dos Desenhos

[0013] A inovação será a seguir descrita fazendo-se referências aos desenhos anexos, nos quais:

[0014] A figura 1 representa uma vista em perspectiva explodida do elemento de vedação com uma primeira configuração de selo central;

[0015] A figura 2 representa uma vista em perspectiva de uma extensão do elemento de vedação da figura 1, já aplicado a uma junta de dilatação definida entre duas porções de estrutura;

[0016] A figura 3 representa uma vista, em corte transversal do elemento de vedação já montado em uma junta de dilatação, dito corte tendo sido tomado segundo a linha IIIIII na figura 2;

[0017] A figura 4 representa uma vista extrema de uma segunda configuração aplicada ao selo central do elemento de vedação em questão;

[0018] A figura 5 representa uma vista extrema de uma terceira configuração aplicada ao selo central do elemento de vedação em questão;

[0019] A figura 6 representa uma vista extrema de uma quarta configuração aplicada ao selo central do elemento de vedação em questão;

[0020] A figura 7 representa uma vista extrema de uma quinta configuração aplicada ao selo central do elemento de vedação em questão; e

[0021] A figura 8 representa uma vista extrema de uma sexta configuração aplicada ao selo central do elemento de

vedação em questão. Descrição da inovação

[0022] De acordo com as ilustrações acima citadas, o elemento de vedação E em questão é aplicado a uma junta de dilatação 11 formada entre duas porções de estrutura 10, de modo a vedar essa junta de dilatação 11 no lado de montante 10a das porções de estrutura 10, lado este que, em algumas aplicações usuais, define as porções de pavimento de rodovias, pontes, viadutos ou de outras estruturas similares, sobre as quais trafegam veículos sobre pneumáticos.

[0023] O elemento de vedação E em questão é aplicado entre duas porções de estrutura 10 providas, cada uma, em seu lado de montante 10a, de um rebaixo de retenção 12, aberto para cima e para o interior da junta de dilatação 11 e tendo uma face inferior 12a e uma face lateral 12b.

[0024] O elemento de vedação E tem suas partes formadas em material elastômero adequado (por exemplo, policloropreno, EPDM, butil, borracha nitrílica, borracha natural, SBR, Viton e outros), prensado, calandrado ou extrudado e vulcanizado em suas formas definitivas, para aumentar sua resistência e diminuir porosidade.

[0025] O elemento de vedação E compreende: duas sapatas laterais 20, a serem assentadas e fixadas, cada uma, no interior de um respectivo rebaixo de retenção 12, ao longo de uma porção da extensão longitudinal da junta de dilatação 11; e um selo central 30 de vedação, em forma de membrana flexível e que, de acordo com a inovação, tem cada uma de suas bordas longitudinais opostas fixável, de modo seguro, estanque e removível, a uma respectiva sapata lateral 20.

[0026] Na construção ilustrada, os rebaixos de retenção 12 apresentam seção transversal retangular, devendo ser entendido que a referida seção pode sofrer algumas variações de forma, desde que permitam uma adequada acomodação e uma sólida fixação das sapatas laterais 20 do elemento de vedação E.

[0027] Considerando que as juntas de dilatação 11 apresentam, geralmente, uma considerável extensão, os elementos de vedação E são formados como módulos de comprimentos determinados e que têm seus extremos unidos entre si, em uma disposição em série e ao longo da extensão da junta de dilatação 11, para completarem toda a extensão do vão definido por esta última. A junção dos módulos de elementos de vedação E pode ser realizada de diferentes maneiras, desde que garantam a estanqueidade de referidas emendas.

[0028] Na construção ilustrada, cada sapata lateral 20, do elemento de vedação E, compreende um tarugo paralelepipédico tendo: uma face interna 21 definindo uma porção de parede da junta de dilatação 11 e delimitada por bordas internas, superior 21a e inferior 21b; uma face superior 22 nivelada com o lado de montante 10a da respectiva porção de estrutura 10; uma face inferior 23 a ser assentada e fixada contra a face inferior 12a do respectivo rebaixo de retenção 12; e uma face externa 24 a ser assentada e fixada contra a face lateral 12b do respectivo rebaixo de retenção 12.

[0029] Deve ser observado que cada sapata lateral 20 pode apresentar face interna 21 provida de uma borda superior 21a arredondada, de modo a evitar a formação de uma aresta viva nas regiões do elemento de vedação E que delimitam o vão da junta de dilatação 11 e que são submetidas aos maiores impactos, particularmente quando da aplicação do referido elemento de vedação E em porções de pavimento de rodovias, viadutos, pontes, etc.

[0030] O aperfeiçoamento em questão pode ser aplicado a um elemento de vedação E cujas sapatas laterais 20 são fixadas nos rebaixos 12 apenas por colagem ou a um elemento de vedação E descrito no pedido de patente BR 10 2012 009029 5 no qual cada sapata lateral 20 é provida de furos passantes 25, interligando a face inferior 23 com um recesso 26 provido na face superior 22 de dita sapata lateral 20 e apresentando uma parede de fundo anelar 26a. Cada furo passante 25 aloja um parafuso 40 a ser chumbado na respectiva porção de estrutura 10, por meio de uma bucha 45 ancorada na porção de estrutura, em uma posição alinhada com os furos passantes 25 da respectiva sapata lateral 20.

[0031] Com a construção acima, a cabeça 41 de cada parafuso 40 fica alojada no interior de um respectivo recesso 26, abaixo da face superior 22 da sapata lateral 20 e do lado de montante 10a da respectiva porção de estrutura 10. Após a montagem dos parafusos 40, os recessos 26 são preenchidos com um material de acabamento adequado como, por exemplo, poliuretano ou mastique elastomérico.

[0032] Para garantir uma segura retenção dos parafusos 40 às sapatas laterais 20, é provida uma arruela 50, geralmente em liga metálica, a qual é assentada na parede de fundo anelar 26a de cada recesso 26 provido na face superior 22 das sapatas laterais 20. Entretanto, conforme ilustrado na figura 2, é preferível que cada furo passante 25 seja internamente revestido com uma camisa 51, preferivelmente incorporada, em peça única, à borda periférica interna de uma respectiva arruela 50. Essa disposição construtiva permite que o elemento de vedação E possa ser produzido sem qualquer inserto, sendo as arruelas 50, com ou sem as respectivas camisas 51, posterior e facilmente adaptadas em cada furo passante 25. Nessa construção exemplificativa, sobre cada parede de fundo anelar 26a é assentada uma respectiva arruela 50, sobre a qual é, por sua vez, assentada a cabeça 41 de um respectivo parafuso 40.

[0033] Ainda de acordo com uma forma preferível de construção, as faces, inferior 23 e externa 24, de cada sapata lateral 20 são providas de estrias longitudinais 27, apresentando qualquer seção transversal adequada como, por exemplo, uma seção transversal trapezoidal ou retangular. As estrias longitudinais 27 definem, em conjunto com as extensões de face de sapata lateral formadas entre elas, uma maior área de superfície a ser colada, geralmente por um adesivo epóxi, contra a confrontante face do rebaixo 12 de cada respectiva porção de estrutura 10. A colagem das sapatas laterais 20, contra as confrontantes faces de cada respectivo rebaixo 12, constitui um meio de ancoragem vedação entre o elemento de vedação "E" e as porções de estrutura 10.

[0034] De acordo com a inovação, a face interna 21 de cada sapata lateral 20 é longitudinal e medianamente provida, em toda sua extensão, de um rebaixo receptor de trava 28 que pode tomar a forma de uma ranhura 28a com seção transversal definindo a porção fêmea de um encaixe em forma de rabo de andorinha, preferivelmente com arestas arredondadas. Por outro lado, o selo central 30 toma a forma de uma membrana flexível apresentando pelo menos um loop em forma aproximada de U, V ou W, invertido ou não, tendo bordas longitudinais opostas incorporando, cada uma e ao longo de toda a extensão do selo central 30, um ressalto de trava 38 que pode tomar a forma de uma nervura 38a tendo seção transversal correspondente ao contorno interno da ranhura 28a.

[0035] Deve ser entendido que a posição dos rebaixos receptores de trava 28 e os ressaltos de trava 38 pode ser invertida em relação às sapatas laterais 20 e ao selo central 30, caso as bordas longitudinais opostas desse último comportem a formação do rebaixo receptor de trava 28 em seu interior.

[0036] Com a construção acima, o selo central 30 define uma peça separada das sapatas laterais 20 e tem cada uma de suas nervuras 38a encaixável no interior da ranhura 28a de uma respectiva sapata lateral 20, para garantir uma fixação segura e estanque do selo central 30 nas sapatas laterais 20.

[0037] Caso haja desgaste excessivo ou mesmo ruptura do selo central 30, este pode ser facilmente substituído, sem necessidade de operações trabalhosas para remoção das sapatas laterais 20 que se encontram fixadas nos rebaixos 12 das porções de estrutura 10.

[0038] Conforme ilustrado nas figuras 1, 2 e 3, as duas bordas longitudinais opostas do selo central de vedação 30 podem ser unidas entre si, em peça única, por uma membrana 31 que, nessa configuração, toma a forma de V, dimensionada para manter a vedação da junta de dilatação em qualquer das condições de contração e expansão das porções de estrutura 10, em função das variações de temperatura às quais ditas porções de estrutura 10 são submetidas. Nessa configuração, cada uma das bordas longitudinais opostas do selo central 30, definidas pelos extremos das pernas laterais do formato em V, incorpora uma respectiva nervura 38a.

[0039] A figura 4 ilustra uma segunda configuração para o selo central de vedação 30 que compreende, além da membrana 31 em forma de V, ilustrada nas figuras 1, 2 e 3, mais duas membranas adicionais 32, cada uma unindo o vértice da configuração em V a uma borda longitudinal do selo central 30, cada membrana adicional formando, com uma respectiva perna do formato em V, uma bolsa superior BS.

[0040] A figura 5 ilustra uma terceira configuração para o selo central 30 que compreende, além da membrana 31 em forma de V, ilustrada nas figuras 1, 2 e 3, uma membrana senoidal 33 unindo as bordas longitudinais opostas do selo central 30 e uma membrana central 34 unindo o vértice da configuração em V a uma região mediana da membrana senoidal 33. Nessa configuração, são formadas duas bolsas laterais BL, cada uma sendo definida entre uma perna da membrana 31 em V, a membrana central 34 e uma respectiva metade da extensão da membrana senoidal 33.

[0041] A figura 6 ilustra uma quarta configuração para o selo central 30 que compreende, além da membrana 31 em forma de V e das membranas senoidal 33 e central 34, ilustradas na configuração da figura 5, mais duas membranas intermediárias 35, paralelas à membrana central 34 e unindo, cada uma, a região mediana de uma perna da membrana em forma de V à membrana senoidal 33, ditas membranas intermediárias 35 formando, em cada lado da membrana central 34, uma bolsa lateral BL e uma bolsa extrema BE, adjacente a uma respectiva borda longitudinal do selo central 30. Ainda nessa quarta configuração são providas pequenas membranas 39, cada uma unindo as regiões medianas das pernas de cada porção em V invertido da membrana senoidal 33, formando no interior de ditas porções em V invertido uma respectiva pequena bolsa PB.

[0042] A figura 7 ilustra uma quinta configuração para o selo central 30 que compreende, além da membrana 31 em forma de V, da membrana senoidal 33, da membrana central 34 e das pequenas membranas 39, ilustradas na configuração da figura 6, mais duas membranas intermediárias 36, laterais à membrana central 34 e unindo, cada uma, o vértice da membrana em forma de V a uma região da membrana senoidal 33 definida entre a membrana central 34 e uma respectiva borda longitudinal do selo central 30. São assim também formadas as bolsas laterais BL e as bolsas extremas BE.

[0043] A figura 8 ilustra uma sexta configuração para o selo central 30 que compreende, além da membrana 31 em forma de V, da membrana senoidal 33, da membrana central 34, das membranas intermediárias 36 e das pequenas membranas 39, ilustradas na configuração da figura 7, mais duas membranas intermediárias adicionais 37, laterais e externas à cada membrana intermediária 36, unindo, cada uma, uma região da membrana senoidal 33, adjacente a uma borda longitudinal do selo central 30, e uma confrontante perna da membrana 31 em forma de V. A provisão das duas membranas intermediárias adicionais 37 provê a formação de duas bolsas laterais extremas BLE, adjacentes às respectivas bordas longitudinais do selo central 30.

[0044] Deve ser entendido que as configurações aqui ilustradas para o selo central 30 têm caráter apenas exemplificativo, podendo o selo central 30 ser formado por diferentes arranjos de uma ou mais membranas, formadas em uma única peça e formando, preferivelmente, um selo central de vedação em estrutura treliçada ou em colmeia, com bolsas internas entre seus elementos estruturais, reforçando o selo central e tornando-o mais resistente às solicitações operacionais a que é submetido, particularmente nas juntas submetidas ao tráfego de veículos.

[0045] Assim, outras alterações de forma e de disposição relativa dos elementos envolvidos podem ser realizadas sem que se fuja do conceito construtivo definido nas reivindicações que acompanham o presente relatório.

Claims (6)

1. Aperfeiçoamento em elemento de vedação para juntas de dilatação (11) formadas entre duas porções de estrutura (10) providas, cada uma, em seu lado de montante (10a), de um rebaixo de retenção (12) de seção retangular, aberto para a junta de dilatação (11) e tendo uma face inferior (12a) e uma face lateral (12b) definidas na respectiva porção de estrutura (10), sendo que o elemento de vedação (E) compreende: duas sapatas laterais (20), a serem assentadas e fixadas, cada uma, no interior de um rebaixo de retenção (12) e tendo uma face interna (21) definindo uma porção de parede da junta de dilatação (11); e um selo central (30) formado por pelo menos uma membrana flexível e apresentando bordas longitudinais opostas incorporadas, cada uma, à face interna (21) de uma respectiva sapata lateral (20), sendo o aperfeiçoamento caracterizado pelo fato de cada uma das sapatas laterais (20) ser na forma de um tarugo paralelepipédico em elastômero, apresentando uma face interna (21) definindo uma porção de parede da junta de dilatação (11) e tendo uma borda superior (21a) arredondada, uma face superior (22) nivelada com o lado de montante (10a) da respectiva porção de estrutura (10), uma face inferior (23) assentada contra a face inferior (12a) do respectivo rebaixo de retenção (12) e uma face externa (24) assentada contra a face lateral (12b) do dito rebaixo de retenção (12), sendo as faces, inferior (23) e externa (24), de cada sapata lateral (20) providas de estrias longitudinais (27) a serem assentadas e coladas, respectivamente, contra as faces inferior (12a) e lateral (12b), de cada respectivo rebaixo de retenção (12), sendo a face interna (21) de cada uma das sapatas laterais (20) em elastômero ser longitudinalmente provida de um rebaixo receptor de trava (28) em forma de uma ranhura (28a) com seção transversal definindo a porção fêmea de um encaixe em forma de rabo de andorinha, sendo que cada uma das duas bordas longitudinais opostas do selo central (30), incorpora, ao longo de sua extensão, um ressalto de trava (38) em forma de uma nervura (38a) tendo seção transversal correspondente ao contorno interno da ranhura (28a) e sendo removivelmente encaixado e retido, de modo estanque, no interior de um respectivo rebaixo receptor de trava (28) e sendo as duas bordas longitudinais opostas, do selo central de vedação (30), unidas entre si, em peça única, por uma membrana (31) em forma de V, sendo que cada um dos extremos das pernas laterais do formato em V, incorpora um respectivo ressalto de trava (38).

2. Aperfeiçoamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o selo central (30) compreender ainda mais duas membranas adicionais (32), cada uma unindo o vértice da configuração em V da membrana (31) a uma borda longitudinal do selo central 30, cada membrana adicional (32) formando, com uma respectiva perna do formato em V, uma bolsa superior (BS).

3. Aperfeiçoamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o selo central (30) compreender ainda uma membrana senoidal (33) unindo as bordas longitudinais opostas do selo central (30) e uma membrana central (34) unindo o vértice da configuração em V a uma região mediana da membrana senoidal (33), formando duas bolsas laterais (BL), cada uma sendo definida entre uma perna da membrana (31) em V, a membrana central (34) e uma respectiva metade da extensão da membrana senoidal (33).

4. Aperfeiçoamento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o selo central (30) compreender ainda: duas membranas intermediárias (35), paralelas à membrana central (34) e unindo, cada uma, a região mediana de uma perna da membrana (310 em forma de V à membrana senoidal (33), ditas membranas intermediárias (35) formando, em cada lado da membrana central (34), uma bolsa lateral (BL) e uma bolsa extrema (BE), adjacente a uma respectiva borda longitudinal do selo central (30); e ainda pequenas membranas (39), cada uma unindo as regiões medianas das pernas de cada porção em V invertido da membrana senoidal (33), formando no interior de ditas porções em V invertido uma respectiva pequena bolsa (PB).

5. Aperfeiçoamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o selo central (30) compreender ainda: mais duas membranas intermediárias (36), laterais à membrana central (34) e unindo, cada uma, o vértice da membrana (31) em forma de V a uma região da membrana senoidal (33) definida entre a membrana central (34) e uma respectiva borda longitudinal do selo central (30), formando as bolsas laterais (BL) e bolsas extremas (BE).

6. Aperfeiçoamento, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o selo central (30) compreender ainda mais duas membranas intermediárias adicionais (37), laterais e externas à cada membrana intermediária (36), unindo, cada uma, uma região da membrana senoidal (33), adjacente a uma borda longitudinal do selo central (30), e uma confrontante perna da membrana (31) em forma de V, formando duas bolsas laterais extremas (BLE), adjacentes às respectivas bordas longitudinais do selo central (30).

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