CN111566879A - 用于插入式连接的保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保护装置(10)，用于连接器(8)和插口(7)之间的可释放的插入式连接(5)的至少一个部件，所述插口(7)至少部分地被布置在现场装置(3)的壳体(2)上或所述壳体(2)中。根据本发明所述的保护装置(10)包括：至少一个第一半壳(11a)和第二半壳(11b)，所述第二半壳(11b)至少部分地与所述第一半壳(11a)互补，其中两个半壳(11a、11b)以如下方式设计，即：使得当所述两个半壳(11a、11b)彼此结合时限定内部容积(V)并且至少部分地封围至少所述连接器(8)；至少一个第一通孔(12)，所述至少一个第一通孔(12)用于使所述连接器(8)，或者所述连接器(8)和固定到所述连接器(8)的电缆(9)穿过，以进入到所述保护装置(10)的所述内部容积(V)中；至少一个固定单元(13)，所述至少一个固定单元(13)用于将所述保护装置(10)以可释放的方式固定到所述壳体(2)；以及至少一个连接单元(13)，所述至少一个连接单元(13)用于将所述两个半壳(11a、11b)以可释放的方式彼此连接。

Description

用于插入式连接的保护装置

技术领域

本发明涉及一种用于插头和插口之间的插入式连接的保护装置。特别地是，所述插入式连接是可释放的插入式连接。所述插口至少部分地被布置在例如电子装置的壳体上或壳体中、优选地是现场装置的壳体中。

背景技术

现场装置用于监测和/或确定介质的例如化学或物理的工艺变量的至少一个。在本发明的上下文中，原则上，所有测量装置被称为现场装置，其被应用于工艺附近、并且传送或处理工艺相关信息，因此，也传送或处理被以现场级布置的远程I/O、无线电适配器、以及通常的电子部件。大量的这种现场装置是由恩德莱斯和豪瑟尔集团(Endress+Hauser)的公司生产和销售的。

例如，现场装置能够是填充液位测量装置、流量计、压力测量装置和温度测量装置、pH测量装置和/或pH氧化还原电势测量装置、并且甚至是电导率测量装置，所述现场装置用于记录工艺变量，诸如介质的填充液位、流量、压力、温度、pH值、氧化还原电势或电导率。支持不同类型的现场装置的测量原理从现有技术中都是充分已知的，并且在此不分别阐述。在流量计的情况下，这种流量计尤其是科里奥利流量计、超声波流量计、涡流流量计、热流量计和/或磁感应流量计。填充液位测量装置则特别地被实施为微波填充液位测量装置、超声波填充液位测量装置、时域反射测量填充液位测量装置(TDR)、辐射填充液位测量装置、电容填充液位测量装置、导电填充液位测量装置和/或温度敏感填充液位测量装置。在压力测量装置的情况下，这种测量装置优选地涉及绝对压力测量装置、相对压力测量装置和差压力测量装置，而温度测量装置则经常具有热电偶或温度依赖电阻，以用于确定温度。

现场装置包括传感器单元和电子单元，该传感器单元至少部分地和至少有时与所述工艺接触，该电子单元例如用于信号记录、评估和/或馈送。现场装置的至少所述电子单元通常被布置在壳体中，并且通常具有至少一个接触元件。存在这样的现场装置，在该现场装置的情况下，电子单元与传感器单元被布置在一起。然而，替代地是，电子单元和传感器单元也能够以分开的单元的形式来实施。

在所述至少一个接触元件的情况下，其通常是插入式连接的插口，其用于通过电缆使现场装置与附加单元接触，所述附加单元例如是外部单元，诸如工艺控制站、电源单元，甚至是现场装置的传感器单元，所述电缆配备有与所述插口互补的插头。

对于用于接触所述电子单元的壳体和插头连接，存在多种实施例，这取决于现场装置的类型，因此取决于所要确定和/或监测的工艺变量和/或取决于现场装置的预期应用或用途。在这种情况下，不同的、尤其是特定应用的要求起到决定作用。对于还在爆炸危险区域中操作的现场装置，其必须满足例如关于爆炸保护的高安全性要求。在这方面，不同的爆炸保护类型和爆炸区是有区别的，其中，例如在欧洲ATEX指令或北美NEC规范以及基于它们的IEC或NEC标准中提出了不同的要求。

例如，值得关注的是安全地防止火花的形成或至少确保在故障时产生的火花对周围环境没有影响。

关于用于各种应用的插入式连接，相关的考虑包括所述插入式连接是否被保护以防异物、特别是固体颗粒(例如灰尘)的侵入，是否能够通过机械冲击测试，以及特别是，在机械冲击之后，是否仍然存在防止异物侵入的保护。特别地是，所述插入式连接必须在施加外力(例如4J或7J)时不能断裂。

发明内容

本发明的目的是，以如下方式实施一种插入式连接，即：使得其具有高的机械稳定性。

所述目的通过一种保护装置来实现，该保护装置用于插头和插口之间的插入式连接、尤其是可释放的插入式连接的至少一个部件，该插口至少部分地被布置在壳体上或壳体中，尤其是至少部分地布置在电子单元的壳体上或壳体中、优选地是现场装置的壳体上或壳体中。

本发明的保护装置包括至少第一半壳和第二半壳，其中所述第二半壳至少部分地与第一半壳互补，其中两个半壳以如下方式实施，即：使得它们在组装时限定内部容积并且至少部分地包围至少所述插头、或所述插头和插口，至少第一通道，所述第一通道用于使所述插头、或所述插头和固定到所述插头的电缆穿过，以进入到保护装置的内部容积中，

至少一个固定单元，所述至少一个固定单元用于将保护装置固定、尤其是以可释放的方式固定到壳体，以及

至少一个组装单元，所述至少一个组装单元用于将两个半壳彼此组装、尤其是以可释放的方式彼此组装。

因此，所述保护装置至少部分地包围所述插入式连接。特别地是，所述保护装置能够有利地随后放置在现有的、特别是可释放的插入式连接上，特别地是所述保护装置同样是可释放地放置。以此方式，所述保护装置能够在任何时候被移除，例如当插入式连接要被断开连接时。然而，同样有利地是，能够仅单独地更换保护装置。优选地是，首先将所述插头和插口连接在一起，然后安装所述保护装置，以便用于保护所述插入式连接。在这种情况下，不但可以提供机械保护功能，而且可以提供防止外来物(例如灰尘颗粒)侵入到插入式连接中的保护。

两个半壳优选由金属、塑料、尤其是热塑性塑料或者甚至合成树脂制成。

所述保护装置提供了插入式连接的增加的安全性。在插入式连接能够安装到现场装置的壳体的情况下，现场装置优选地被实施为在具有爆炸危险的气氛中操作。例如，能够确保根据点火保护型灰尘-Ex的现场装置的应用。根据这种保护等级实施的电气装置例如基于壳体保护，以确保没有灰尘能够进入到所述壳体中。灰尘例如在与布置在壳体中的点火源(例如电触点)相关联时能够导致爆炸。在爆炸危险环境中使用装置的另一要求涉及抗震动或防冲击性：所述壳体必须不能被冲击损坏，因此不能被外力作用损坏。因此，必须确保足够的闭合状态和机械强度，这同样通过应用本发明的保护装置来实现。

一个实施例提供了所述通道是两个半壳中的至少一个半壳的一部分。

有利地是，第一通道是所述两个半壳中的一个半壳的壳壁中的开口，尤其是圆形的开口。然而，替代地是，也可以选择的是，所述两个半壳中的每一个半壳在壳壁的边缘区域中具有切口，尤其是同样实施的切口，其中，所述两个切口以如下方式实施，尤其是以如下方式相对于彼此互补地实施，即：使得，所述两个切口在所述半壳的组装状态中形成第一通道。在保护装置的组装状态中，所述两个半壳于是形成例如用作通道的开口、尤其是圆形的开口。在设置多个通道的情况下，附加通道既能够与第一通道类似地实施，也能够与第一通道不同地实施。

另一实施例包括，所述固定单元是所述两个半壳中的至少一个半壳的一部分。所述固定单元尤其能够被以如下方式实施，即，使得所述固定单元能够放置或固定在所述两个半壳中的一个半壳上。替代地是，一种选择是所述固定单元的至少第一部件能够放置或固定在第一半壳上，而所述固定单元的至少第二部件能够放置或固定在第二半壳上。

有利地是，所述固定单元被实施为在插口的区域中至少部分地与所述壳体互补。特别地是，所述固定单元以如下方式实施，即：使得所述保护装置能够被插到壳体的一部分上，或者能够被固定或放置在所述壳体的一部分上。

同样有利的是，所述固定单元以如下方式实施，即：使得所述保护装置能够通过力互锁和/或形状互锁而固定到所述壳体上。所述保护装置与壳体的力互锁固定和/或形状互锁固定能够提供增加的机械稳定性，尤其是增加抵抗对插入式连接或保护装置的机械冲击的机械稳定性。

例如，所述固定单元能够被实施在所述保护装置的至少一个部件的至少一部分中、特别是两个半壳中的至少一个半壳的至少一部分中，所述部分与所述壳体的上面固定有所述保护装置的部分互补。特别地是，保护装置的所述部分被实施在与所述壳体的所述部分的外部区域互补的内部区域中。

一个实施例包括，组装单元是用于产生两个半壳彼此之间的螺纹连接组件、卡锁机构或铅封的单元。特别地是，所述保护装置能够以如下方式实施，即：使得两个半壳在通过组装单元组装的同时导致所述半壳被固定到所述壳体。这尤其能够通过将所述固定单元相对于组装单元适当地定位来实现。

在能够通过组装单元产生螺纹连接组件的情况下，所述组装单元包括例如至少一个螺钉和至少一个螺纹，所述至少一个螺纹处在所述保护装置的至少一个部件中。优选地是，这种组装单元包括至少两个螺钉，所述至少两个螺钉被布置在所述半壳的相反侧上并且用于将所述两个半壳彼此以可释放的方式组装。

在另一实施例中，所述插入式连接是M12插入式连接。

一个实施例提供了至少其中一个半壳具有肋结构，尤其是在内部区域中具有肋结构。肋结构用于增加机械稳定性。

在另一实施例中，所述保护装置包括开口，湿气能够通过所述开口离开所述保护装置的内部容积。因此，到达保护装置的内部容积的湿气能够通过所述开口逸出。

有利地是，所述两个半壳中的至少一个半壳由透明材料制成。一方面，以这种方式，能够检查插头是否被正确地插入到插口中。此外，在给定的情况下，能够确保，尽管应用了保护装置，但是位于所述插入式连接的区域中或位于壳体上的发光元件(例如LED)仍保持对外部可见。这种LED通常被应用在电子单元、尤其是现场装置上，以便例如作为所述电子单元或现场装置的某些功能的信号，甚至用于指示缺陷的存在。

同样有利的是，所述两个半壳中的至少一个半壳的壳壁的厚度是至少分段地可变的，尤其是，其中所述壳壁的厚度在可预先确定的部分中减小。当所述半壳由透明材料制成时，这是特别有利的。在这种情况下，所述壳壁的厚度能够以如下方式分段地选择，即：使得所述半壳用作光导体，所述光导体用于在插入式连接的区域中或在所述壳体的区域中应用的发光元件，并且用于改善所述发光元件的向外显示的可见性。于是，所述半壳的壳壁尤其以如下方式实施，即：使得在所述保护装置被固定在所述壳体上的状态中，所述壳壁的具有减小的厚度(或增加的厚度)的部分被布置在发光元件的区域中。

所述保护装置的优选实施例包括，第一通道被布置在由所述半壳在与固定单元相反的一侧上形成的壳壁的区域中。所述通道的这种布置结构适合于其中使用直插头的插入式连接。

相反地是，所述保护装置的优选的替代实施例包括，第一通道被布置在如下壳壁的区域中：由所述半壳形成，并且与平行于所述固定单元的平面以可预先确定的角度延伸，尤其是与平行于所述固定单元的平面垂直地延伸。所述通道的这种布置结构则特别适合于弯曲插头，特别是形成为直角的插头。

在一个特别优选实施例中，所述保护装置最终包括至少两个、优选三个通道，其中第一通道被布置在由所述半壳在与固定单元相反的一侧上形成的壳壁的区域中，其中第二通道被布置在由所述半壳形成的并且与平行于所述固定单元的平面以可预先确定的角度延伸的，特别是与平行于所述固定单元的平面垂直地延伸的壳壁的区域中，并且其中优选地是，第三通道被布置在由所述半壳形成的并且与平行于所述固定单元的平面垂直地延伸的壳壁的区域中，且与第二通道相反。多个通道的设置实现了同一个保护装置能够通用于直插头和弯曲插头。在设有三个通道的情况下，由于由此产生的对称性，特别有利的是，能够通过相同的工具产生所述两个半壳。这又显著地降低了制造复杂性，以及与之相关联的制造成本。

此外，本发明的目的通过一种现场装置、尤其是通过工艺测量技术的现场装置来实现，其包括至少部分地布置在壳体中的传感器单元和电子单元，以及根据上述实施例中的至少一个实施例的本发明的保护装置。

附图说明

现在将基于在附图中示出的实施例的示例来更详细地解释本发明，所述附图中的图如下所示：

图1是布置在具有插入式连接的壳体中的电子单元的示意图，

图2是本发明的用于直插头的保护装置的实施例，

图3是本发明的用于90度弯曲插头的保护装置的实施例，并且

图4是所述保护装置的两个半壳的透视图。

具体实施方式

在附图中，相同的元件设置有相同的附图标记。

图1示出了布置在壳体2中的电子单元1的示意图。例如但不是必需的是，电子单元1是现场装置4的电子单元1，其包括与电子单元1连接的传感器单元3(虚线)。

所述电子单元1经由插入式连接5与外部单元6连接，该外部单元6例如能够是工艺控制站。代替外部单元6，所述电子单元2能够经由插入式连接5与另一装置(未示出)连接起来。能够经由电缆9和插入式连接5组成的装置与电子单元2连接起来的其它装置能够是任何装置。

在所述壳体2上布置了所述插入式连接5的插口7。为此，所述壳体2包括凸出部2a，在该凸出部2a中容纳所述插口7。当然，所述壳体2和插口7的其它实施例也可以作为选项。与插口7互补的插头8被插入到该插口7中。插头8端接电缆9，所述电缆9同样与外部单元6连接起来。本示例示出三极插入式连接。当然，在本发明的上下文中，也能够使用许多其它的插头连接，尤其是也能够使用具有一些其它数目的极的插头连接。

为了提高插入式连接5的机械稳定性，本发明提供了保护装置10的使用。尤其是在电子单元1应用于爆炸危险区域中的情况下，插入式连接5必需能够承受机械冲击。插入式连接5必须尤其不能由于外力的施加而断裂。而且，在机械冲击之后，所述插入式连接必须保持受到保护以抵抗外来物体的侵入。

下面的附图通过示例描述本发明的保护装置10的优选实施例。

图2示出用于具有直插头8的插入式连接5的保护装置10的第一实施例。保护装置10包括两个相互互补的半壳11a和11b，所述半壳能够通过组装单元14以彼此可释放的方式组装。在组装状态中，两个半壳11a和11b形成了诸如图2b中所示的内部容积V，其包围了所述插入式连接5的插口7和插头8。

在这里所示的实施例中，所述组装单元14包括用于产生螺纹连接组件的装置。两个半壳11a和11b具有两个相互互补的孔14a、14a'[在此仅一个可见]，所述孔14a、14a'被布置在相反侧上并且配备有螺纹[不可见]，螺钉14b、14b'[同样仅一个可见]能够被拧入所述孔中，以用于建立两个半壳11a和11b的组装。

在当前情况下，利用固定单元13，能够实现保护装置10与壳体2的形状互锁固定和力互锁固定。如图2b中最佳地示出的是，所述两个半壳11a和11b在每种情况下被实施为与壳体2的部分2a互补的部分13a、13a'[在图2b中仅示出半壳11b]，所述保护装置10被附接或固定到所述部分2a。

此外，所述两个半壳11a和11b具有第一通道12a，用于使插头8进入到所述保护装置10的内部容积V中。在这里所示的示例中，两个半壳11a、11b中的每一个半壳为此目的包括在壳壁的边缘区域中的切口，其中两个切口以如下方式被实施，并且尤其是以如下方式相对于彼此互补地被实施，即：使得它们在半壳11a、11b的组装状态中形成第一通道12a。在图2的示例中，第一通道12a被布置在由在与固定单元13相反的一侧上的半壳11a、11b形成的壳壁的区域中。

如图2中所示，尽管不是绝对必需的，所述保护装置10除了第一通道12a之外还包括第二通道12b和第三通道12c，所述通道中的每一个通道在保护装置10的壳壁的相反侧上、与平行于固定单元13的平面E垂直地延伸，或在两个半壳11a、11b的壳壁上、与平行于固定单元13的平面E垂直地延伸，。

在本发明的直插头连接的示例中，没有插头8或连接电缆9被引导穿过这两个附加通道12b、12c中的任何一个通道。在另一个实施例中，第二通道12b和/或第三通道12c也能够被省略掉。

在图3中示出了具有90度弯曲插头8的保护装置10的实施例。如同图2中所示的一样，图3a是保护装置10的透视图，而在图3b中提供了截面图。对于图3，不再重新详细讨论已经结合图2说明的附图标记。与图2相反，图3示出了插头8穿过第三通道12c被引入到保护装置10的内部容积V中。在图3的实施例的情况下，第一通道12a和第二通道12b是可选的，并且在其它实施例中也能够被省略掉。此外，同样可以选择以如下方式引导弯曲插头8穿过第二通道12b，即：使得第一通道12a和第三通道12c保持未被使用。

最后，在图4中示出了保护装置10的两个半壳11a和11b的透视图。图4a以如下方式示出了第一半壳11a，即：使得半壳11a的外部区域可见。相反地是，对于图4b中所示的第二半壳11b，示出了半壳11b的内部区域。再次，提供了保护装置10的三个通道12a至12c，这些通道由在两个半壳11a和11b的壳壁中的互相互补的切口形成。具有三个通道12a至12c的保护装置10的实施例的优点在于，该保护装置10能够通用地用于直插头以及还用于弯曲插头8。此外，这种保护装置10的特征在于高对称度。例如，有利的是，两个半壳11a和11b的三个通道12a至12c能够用相同的工具制造。

图4的两个半壳11a和11b在每种情况下在其内部区域中具有肋结构16，该肋结构16在图4b中示出。这用于提高保护装置10的机械稳定性。此外，图4的保护装置10具有开口17，已经渗入到保护装置10的内部容积V中的湿气能够通过该开口17从保护装置10逸出。在本示例中，开口17处在半壳11a和/或11b中。因此，例如，在两个半壳11a、11b中的一个半壳的壳壁中的开口17是一个选项，并且还有具有在外壁的区域中的两个相互互补的通道的半壳11a和11b的实施例，它们在两个半壳11a和11b的组装状态中形成开口17。

此外，两个半壳11a和11b的壳壁的厚度d在部分15中减小。当半壳11a和11b由透明材料生产时，这是特别有利的，诸如对于图4中所示的实施例的示例，应该假设是这样。由于这种措施，能够确保尽管在壳体2上施加了保护装置11，但是在插入式连接5或壳体2的区域中所施加的至少一个发光元件(未示出)保持外部可见。所述半壳11a和11b于是在所述部分15中用作从发光元件发出的光的光导体，并将光线适当地传导到观察者。

附图标记列表

1 电子单元

2 壳体

2a 壳体的部分

3 传感器单元

4 现场装置

5 插入式连接

6 外部单元

7 插口

8 插头

9 电缆

10 保护装置

11a，11b 第一半壳和第二半壳

12,12a-12c 通道

13 固定单元

13a 半壳的部分

14 组装单元

14a 具有内螺纹的孔

14b 螺钉

15 厚度减小的部分

16 肋结构

17 开口

V 内部容积

Claims (15)

1.一种保护装置(10)，所述保护装置(10)用于插头(8)和插口(7)之间的插入式连接(5)、尤其是可释放的插入式连接(5)的至少一个部件，所述插口(7)至少部分地被布置在壳体(2)上或所述壳体(2)中，尤其是至少部分地被布置在电子单元(1)的壳体(2)上或所述壳体(2)中、优选地是至少部分地被布置在现场装置(3)的壳体(2)上或所述壳体(2)中，

所述保护装置(10)包括：

至少第一半壳(11a)和第二半壳(11b)，

其中所述第二半壳(11b)至少部分地与所述第一半壳(11a)互补，并且

其中两个半壳(11a、11b)以如下方式实施，即：使得当所述两个半壳(11a、11b)组装时限定内部容积(V)并且至少部分地包围至少所述插头(8)，

至少第一通道(12)，所述至少第一通道(12)用于使所述插头(8)，或者所述插头(8)和固定到所述插头(8)的电缆(9)穿过，以进入到所述保护装置(10)的所述内部容积(V)中，

至少一个固定单元(13)，所述至少一个固定单元(13)用于将保护装置(10)固定所述壳体(2)、尤其是以可释放的方式固定到所述壳体(2)，以及

至少一个组装单元(13)，所述至少一个组装单元(13)用于将所述两个半壳(11a、11b)彼此组装、尤其是以可释放的方式彼此组装。

2.如权利要求1所述的保护装置(10)，

其中所述第一通道(12)是所述两个半壳(11a、11b)中的至少一个半壳的一部分。

3.如权利要求1或2所述的保护装置(10)，

其中所述第一通道是所述两个半壳(11a、11b)中的一个半壳的壳壁中的开口、尤其是圆形开口，或者

其中所述两个半壳(11a、11b)中的每一个半壳具有在壳壁的边缘区域中的切口，尤其是同样实施的切口，其中，两个切口以如下方式实施，尤其是以如下方式相对于彼此互补地实施，即：使得在所述半壳的组装状态下，所述两个切口形成所述第一通道(12)。

4.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述固定单元(13)是所述两个半壳(11a、11b)中的至少一个半壳的一部分。

5.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述固定单元(13)被实施为在所述插口(7)的区域中与所述壳体(2)至少部分地互补。

6.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述固定单元(13)以如下方式实施，即：使得所述保护装置(10)能够通过力互锁和/或形状互锁而固定到所述壳体(2)上。

7.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述组装单元(14)是用于产生所述两个半壳(11a、11b)彼此之间的螺纹连接组件、卡锁机构或铅封的单元。

8.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述插入式连接(5)是M12插入式连接。

9.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述半壳(11a、11b)中的至少一个半壳具有肋结构(16)，尤其是在内部区域中具有肋结构(16)。

10.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述保护装置(10)包括开口(17)，湿气能够通过所述开口(17)离开所述保护装置的所述内部容积。

11.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述两个半壳(11a、11b)中的至少一个半壳由透明材料制成。

12.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述两个半壳中的至少一个半壳的壳壁的厚度是至少分段可变的，尤其是，其中所述壳壁的厚度在可预先确定的部分(15)中减小。

13.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述第一通道(12)被布置在由所述半壳(11a、11b)在与所述固定单元(13)相反的一侧上形成的壳壁的区域中。

14.根据权利要求1至13中的至少一项所述的保护装置(10)，

其中所述第一通道(12)被布置在如下壳壁的区域中：由所述半壳(11a、11b)形成，并且与平行于所述固定单元(13)的平面以可预先确定的角度延伸，尤其是与平行于所述固定单元(13)的平面垂直地延伸。

15.根据前述权利要求中的至少一项所述的保护装置(10)，

包括至少两个通道(12a、12b)、优选三个通道(12a至12c)，其中所述第一通道(12a)被布置在由所述半壳(11a、11b)在与所述固定单元(13)相反的一侧上形成的壳壁的区域中；其中第二通道(12b)被布置在由所述半壳(11a、11b)形成的并且与平行于所述固定单元(13)的平面以预先确定的角度延伸的、尤其是与平行于所述固定单元(13)的平面垂直地延伸的壳壁的区域中；并且其中，优选地是，第三通道(12c)被布置在由所述半壳(11a、11b)形成的并且与平行于所述固定单元(13)的平面垂直地延伸的壳壁的区域中，并且所述第三通道(12c)与所述第二通道(12b)相反。

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