CN112534171B - 连接器 - Google Patents

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Abstract

一种连接器,包括具有在一端处开放的直通部(5)的主体(1)。直通部中的肩部(7)面向开放端并且支承O型环(9)。盖(2)配合到主体的开放端并且从开放端朝向相反端延伸。盖是与主体不同的颜色。盖中的夹持环(3)具有多个面向内部的齿(32),以在使用中夹持直通部中的管,以防止管从连接器的开放端被拉出。锁定环(4)配合于盖和主体的开放端上,锁定环可在夹持环的齿可接合管的锁定位置与防止夹持环的齿接合管的解锁位置之间旋转。锁定环具有窗(44),窗(44)在锁定位置和解锁位置中的一个中与主体对齐并且在锁定位置和解锁位置中的另一个中与盖对齐。

Description

连接器
技术领域
本发明涉及一种包括组装在一起以提供直通部的盖和主体的类型的连接器。夹持环(诸如,夹头或抓取环)被固持于组件内。管状元件插入到连接器的直通部中,该管状元件由夹持环的齿夹持。如果施加倾向于将管状元件从连接器移除的轴向力,则齿布置成夹持管。对于夹头,这通过在其上设有齿的支腿由连接器上的特征径向地向内施力而完成。对于抓取环,这通过齿从初始位置偏转到它们更紧地夹持管的位置中而完成。所施加的轴向力越大,由齿施加的夹持力就越大。
背景技术
已发现这样的连接器在用于使塑料管等连接的应用中(例如,在管道工程、电缆以及光纤应用中)广泛使用。连接器提供使两根线缆联结在一起或使线缆连接到另一个构件的迅速并且可靠的方法。
在传统上,盖已超声地焊接到主体,并且,这已在商业上取得成功。然而,这确实具有许多缺陷,因为焊接过程需要复杂装备。盖的材料和主体的材料必须彼此兼容并且适合于超声焊接。构件也必须足够厚并且稳健以允许焊接。
我们已作出对这样的连接器加以改进的许多尝试。
EP2860436公开了将盖卡扣配合接合于主体上以替代超声焊接。该文献中的引言提及一种连接器,其中,盖的与开放端相反的端部设有面向内部的环形肩部,面向内部的环形肩部配合于位于主体上的互补的面向外部的环形肩部上。然而,存在关于这样的设计的问题。首先,在盖被推动到使盖发生应变的主体上时,具有环形肩部的盖必须径向地扩张。其次,当弯曲载荷施加到连接器时,这倾向于将卡扣环远离位于一侧上的肩部而拉动,但迫使位于相反侧上的构件在一起,由此引起可使盖开裂或将盖强行去除的应力。这在EP2860436中通过以下方式而解决:使主体设有朝向开放端延伸的多个指状部,使得朝向开放端而实现卡扣配合。这些指状部比环形构件更具柔性,这减小了在弯曲时的应力。指状部也更易于在盖安置就位时偏转(与环形肩部相比),由此避免在组装期间的应力。
对该构思的发展在EP3236127中描述,EP3236127使用与上文中所描述的构思类似的构思,现在,仅盖角(即,倾斜以与夹头接合以引起夹头在管远离开放端而被拉动时夹持于管上的表面)形成于主体的轴向地突出的支腿的内面上。
WO2005/024284公开了一种布置,其中,盖设为位于主体内而非如在上文中所描述的现有技术中那样位于主体上的卡扣配合件。盖具有城堡形结构,该结构具有许多支腿,这些支腿中的各个设有齿,齿将卡扣到位于主体中的凹部中。夹头具有许多支腿,这些支腿中的各个将与盖的限定于盖的支腿之间的内边缘接合。
这样的连接器的领域中的另一个发展为提供锁定环。在EP2131089中公开了这样的布置。锁定环设计成配合于连接器的开放端上,并且在EP2131089中,在防止夹头的移动的锁定位置与容许夹头的移动的解锁位置之间旋转。为了将管从连接器释放,有必要将夹头推动短距离而进入连接器中。当夹头保持于这样的位置中时,管可被释放,因为夹头不再能够由位于连接器上的特征向内施力。在锁定位置中,因为防止夹头的移动,所以夹头上的任何意外的力都将不会允许管被释放。然而,在解锁位置中,因为容许夹头的移动,所以管现在可如先前那样从夹头释放。因此,与未提供锁定环时的情形对比,两个阶段的移动对于释放管是必要的:首先,使锁定环旋转到解锁位置;并且其次,将夹头保持于连接器的内部,使得齿不会在管被移除时与管接合。另外的可能性是,包括将使夹头移动到该内部位置(而非仅仅释放夹头使得夹头随后可移动到该内部位置)的位于锁定环上的特征。
也可在抓取环的情况下提供锁定环。在此情况下,锁定环再次可在锁定位置与解锁位置之间旋转。解锁位置是如下的位置:其中,锁定环进一步延伸到连接器中,使得锁定环的部分与齿接合,并且使齿径向地向外偏转,以防止齿在管从连接器被移除时夹持管。解锁位置是如下的位置:其中,锁定环不与齿接合,从而允许齿如上文中所描述的那样夹持管。
在这样的锁定环的情况下,对于使用者而言重要的是,具有锁定环是否位于其锁定位置中的视觉指示,使得他们可容易地并且可靠地确保情况如此。
这在EP2131089中通过以下方式而完成:在连接器的壁中提供窗,从而允许管可通过连接器的壁看见。然后,锁定环设有扇形边缘,使得锁定环的部分延伸达比其它部分更大的轴向范围。连接器构造成使得在解锁位置中,锁定环的延伸达较小的轴向范围的部分与连接器中的开口对准,使得管保持可见并且向使用者提供连接器尚未被锁定的视觉指示。在锁定位置中,窗由锁定环的延伸达较大的轴向范围并且表示锁定位置的部分覆盖。
这样的布置是高度地有效的,因为该布置提供锁定环是否已被锁定的视觉指示。该布置还允许使用者看到管是否已正确地定位于连接器内。然而,该布置限于内径(ID)连接器。这样的连接器是如下的连接器:其设有具有外部O型环的内部套筒,外部O型环构造成抵靠插入连接器中的管的内径而密封。这不适用于如下的更常见的外径(OD)连接器:其中,连接器设有抵靠管的外径而密封的O型环。在这样的连接器中,不存在通过主体的由锁定环覆盖的部分而到达连接器内的管的直接视线。
发明内容
本发明旨在提供也可应用于OD连接器的锁定机构。
提供了根据本发明的连接器。
与在上文中的EP2131089中不同,不需要具有通过主体而到达连接器内的管的视线,因为本发明现在依赖于主体与盖材料之间的对比度,以便向使用者提供锁定位置和解锁位置的视觉指示。鉴于此,本发明可应用于内径连接器和外径连接器两者。
此外,EP2131089依赖于管与主体之间的颜色对比度,以便提供视觉指示。然而,连接器制造商通常无法控制连接器所附接到的管的性质。在实践中,连接器和管道两者通常是白色或米色的颜色。由此,对于使用者而言,存在相对小的在锁定构造与解锁构造之间的视觉对比度。然而,在本发明中,视觉对比度处于连接器制造商的控制之内,可使得该视觉对比度如必要的那样在视觉上截然不同。例如,连接器的除了盖以外的所有构件都可为白色或米色,而盖可为深色的高度对比色。
本发明还可在不存在制造成本的任何增加的情况下实现,因为盖是单独的构件,并且因此可以以不同颜色的塑料模制。锁定环中的窗可仅仅是模制的特征。
需要盖为与主体不同的颜色的需求,使得存在与主体对齐的窗和与盖对齐的窗之间的视觉对比度。以盖的最简单的形式,盖以其整体由与主体的材料不同的颜色的材料形成。然而,其它可能性包括盖的可通过窗看见的部分由与盖的剩余部分不同的材料形成。盖的可通过窗看见的部分可备选地以不同颜色打印、涂抹或以其它方式标记。该部分可设有某种形式的标志(诸如,挂锁)或措辞,以表示锁定位置或解锁位置。
盖可焊接到主体中,但优选地为卡扣配合件。这提供了盖避免对所焊接的布置的所需材料的限制的优点。
盖可配合于主体的开放端上,但优选地配合于主体的开放端内,因为这使得更易于构造窗及其与不同颜色部分的对准。
优选地,盖设有至少一个径向地延伸的凸耳,凸耳与主体中的对应的凹部接合。这些凸耳可用来将盖定位成正确的环形取向,以及该径向地突出的部分提供在主体的外面处暴露的区域,使得该区域可通过锁定环中的窗观察。然而,盖的任何部分都可定位成以便可通过窗看见。例如,可存在主体中的如下的窗:可通过该窗看见盖。
盖优选地设有凸轮表面,并且,凸轮从动件设于锁定环上,凸轮表面构造成在锁定环在锁定位置与解锁位置之间旋转时引起锁定环的轴向移动。
因为盖是配合于主体内的单独的构件,所以当盖被模制时,盖更易于形成凸轮表面所需的复杂形状。
凸轮表面可位于盖的外面或端面上。然而,凸轮表面优选地位于内面上。
盖优选地设有一个或多个棘爪,锁定环上的特征布置成在锁定环在锁定位置与解锁位置之间移动时在一个或多个棘爪上行进。这提供“咔哒”感,从而向使用者提供他们已对锁定环进行锁定和/或解锁的触觉指示。优选地,在棘爪上行进的位于锁定环上的特征是与凸轮从动件相同的特征,然而,如果有必要,则两个机构可为单独的。
夹持环可为抓取环。然而,优选地,夹持环是夹头,该夹头具有远离开放端而延伸的多个支腿,这些支腿各自与盖接合并且具有面向内部的齿。
更优选地,盖通过卡扣配合而固持于主体中,盖具有远离开放端而延伸的多个支腿,支腿各自具有位于与开放端相反的端部处的向外延伸的齿,以与主体中的互补的凹部接合,以提供卡扣配合;至少一个夹头支腿构造成与盖的支腿接合;盖具有面向内部的渐缩表面,渐缩表面渐缩,以提供盖角,盖角在使用中与夹头支腿接合,使得夹头朝向开放端的轴向移动引起夹头支腿的向内偏转并且引起径向地向外的力经由渐缩表面来施加到盖的支腿,以将盖的该齿或各个齿推压到其相应的互补的凹部。
在这样的布置的情况下,倾向于引起管从连接器被拉出的任何移动将引起夹头的齿增大其在管上的夹持力以及将盖的支腿推压到主体中的凹部中。因而,施加到管的力越大,将夹头、盖以及主体保持在一起的径向力就越大。
该布置是共同未决申请GB1800719.5的主题。
连接器可同样地作为内径连接器或外径连接器而适用。然而,考虑到现有技术不可与这样的布置一起使用,该连接器特别地有益于外径连接器。因此,优选地,O型环构造成利用在使用中由夹头夹持的管的外径密封。
附图说明
现在将参考附图而描述根据本发明的连接器的示例,在附图中:
图1A是双端式连接器的透视图,其中,左手侧示出为分解视图,并且,右手侧示出为已组装;
图1B是与图1A类似的视图,其中,左手分解透视图示出为已沿着轴向平面被截面;
图1C是呈非分解形式的与图1B类似的视图;
图2是盖的透视图,该图示出与图1A中相同的盖的视图,但更详细地示出;
图3是盖的截面视图,该图更详细地示出图1B的盖;
图4是图1A的连接器的透视图,其中,锁定环处于解锁构造;
图5是与图4类似的视图,其中,锁定环处于锁定构造;
图6A至图6C是示出本发明的第二示例的与图1A至图1C类似的视图;
图7A是示出处于锁定构造的锁定环的图6C的放大版本;以及
图7B是示出处于解锁构造的锁定环的与图7A类似的视图。
具体实施方式
连接器由四个主要构件(即,主体1、盖2和夹头环3以及锁定环4)组成。
如附图中所示出的,连接器是在各端处具有盖2和锁定环4的双端式连接器。连接器适合于使两个管连接在一起。然而,本发明可同样地应用于用以使管连接到底层结构的单端式连接器。备选地,双端式连接器可设有位于一端处的根据本发明的连接器和位于相反端处的不同类型的连接器。
主体1在一端处开放,并且具有延伸通过连接器的轴向直通部5。直通部5是具有与将被接纳的管的内径近似地对应的狭窄直径部分6的台阶式膛孔。该部分6终止于面向开放端的第一肩部7处,在使用中,管抵靠第一肩部7而邻接。第二肩部8为膛孔提供另外的向外的台阶,并且布置成接纳在使用中抵靠管而密封的O型环9。
主体的该部分属于常规设计。
夹头3也属于常规设计。该夹头3包括环形环30,环形环30具有许多分立的轴向地突出的支腿31,这些支腿31各自具有用以在管上夹持的面向内部的齿32,如下文中所描述的那样。
主体1的开放端设计成接纳盖2。开放端具有用以与位于盖2上的互补的肋21对准的多个轴向地延伸的凹部11。多个通孔12通过主体1的壁而设置,以接纳位于盖2上的互补的齿22。环形肩部13紧邻于通孔12的右边,环形肩部13位于与连接器的轴线垂直的平面中,以在盖2插入到主体1中时为该盖2提供端部止动件。凹部12的面向肩部13的面14位于与轴线垂直的平面中,以用于与齿22的增强的接合,如下文中所描述的那样。
盖2设计成配合于主体1内,而非配合于主体1上。以与夹头类似的方式,盖2具有环形环23,环形环23具有许多分立的轴向地突出的支腿24,这些支腿24通过狭槽25而分离,使得各个支腿24是柔性的。向外突出的齿22位于各个支腿的离开放端最远的端部处。如在图3中最佳地示出的,该齿22具有用以与肩部13接合以防止盖的过度插入的平坦端面26。齿22具有渐缩的外表面27,以允许支腿24在盖2插入到主体1中时向内偏转。齿22具有位于其最外表面上并且面向开放端4的平面式面28。该平面式面28设计成与盖1中的平面式表面13接合。
支腿24的内面29渐缩以提供盖角。
如迄今为止所描述的,主体1、盖2以及夹头3可独自地提供可工作的连接器。然而,本发明涉及一种设有呈锁定环4的形式的额外的构件的连接器。
在我们先前的GB1800719.5中公开了迄今为止所描述的连接器。本设计的改进涉及盖2的修改和锁定环4的设置。
盖5具有成对的径向地延伸的凸耳291,这些凸耳291设计成接合于位于主体1的开放端处的成对的凹槽15中,以将盖2定位于主体1中。
锁定环4呈环形主体41的形式,环形主体41具有在连接器的开放端处横跨端面的部分向内径向地延伸的环形唇部42。凸轮从动件43朝向唇部42的内边缘,远离连接器的开放端而延伸。在实践中,将存在位于锁定环4的相反侧上的第二凸轮从动件43,然而,在实践中可提供任何数量的凸轮从动件。
锁定环4具有至少一个窗44,窗44中的仅一个在附图中示出。然而,优选的是,窗44的数量对应于凸耳291的数量。尽管窗44示出为位于环形主体41的壁中的通孔,但窗44可不同地定位。例如,窗44可位于环形唇部42中,或窗44可呈位于锁定环4的与唇部42相反的端部处的扇形边缘的形式,而非位于环形主体41的壁中的通孔。
窗44的目的是在锁定位置或解锁位置中的一个中与凸耳291对准。盖2与主体1在视觉上截然不同。盖2也优选地与锁定环4在视觉上截然不同。在实践中,主体1是由例如米色、灰色或黑色的材料制成的模制的塑料构件。夹头3和锁定环4往往是与主体1相同的颜色。然而,盖2由相对于锁定环4而具有高颜色对比度的材料制成。例如,盖2是深红色或深绿色。
该高颜色对比度的要点是,当锁定环4位于锁定位置或解锁位置中时,凸耳291(其由高对比度材料制成)可通过窗44看见。对此的确切约定是不重要的。例如,如果盖2由红色材料制成,则优选的是,窗44与处于解锁构造的凸耳291对准。另一方面,如果盖2是绿色材料,则可在锁定位置中发生对准。因此,使用者具有如下的视觉指示:例如,如果使用者可通过窗44看到红色材料,则连接器还未被锁定。
为了实现高颜色对比度以提供视觉指示,仅有必要使凸耳291的径向最外面呈高对比度颜色。然而,在实践中,这通过由不同颜色的材料制成整个盖2(例如,通过用塑料模制盖2)而最容易地实现,因为这允许该过程在单个模制步骤中完成并且因此不会造成制造过程中的任何额外的复杂性。
凸轮从动件43定位成与位于盖2的朝向开放端的内面上的凸轮凹槽292接合。凸轮凹槽292具有斜坡293,使得凸轮凹槽292有效地包括浅部分294和较深部分295。当凸轮从动件43位于较深部分295中时,这对应于图5中所示出的解锁位置,因为夹头3沿轴向方向在小范围内自由地移动。因而,通过在环形环30上推动,夹头可被推动到主体1中,并且,如果夹头被保持于该位置中,则管可在凸轮支腿3不抬起凸轮从动件29以夹持管的情况下从连接器抽出。
通过对比,当凸轮从动件43沿斜坡293向上旋转到较浅部分294时,凸轮从动件与表面296邻接,使得凸轮从动件被迫远离开放端而到达图5中所示出的位置,在该位置中,凸轮从动件现在抵靠环形环30的下侧而承载,以防止上文中所描述的夹头3的向内移动。
在凸轮从动件43在两个位置之间移动时,凸轮从动件43将越过棘爪297,棘爪297为使用者提供他们已在两个位置之间移动的触觉指示。
如可从图4和图5的比较看到的,窗44移动到不同的周向位置。在周向位置中的一个中,窗44将与凸耳291对准,使得凸耳291的颜色将对使用者显示。在另一个位置中,窗44将与主体1的部分对准,使得主体颜色将可通过窗看见。优选地,连接器构造成使得凸耳291可通过处于解锁构造的窗44看见,因为有效地对使用者显示例如充当装置未被锁定的警告的红色是更便利的。一旦锁定环位于锁定位置中并且窗44与主体4的底层材料对准,窗就在锁定条件下远不那么明显。
为了组装到连接器,盖2插入到主体1中,从而使支腿24偏转,直到齿的端面26着落于肩部13上为止。此时,已通过渐缩表面27而向内偏转的支腿24卡扣到凹部12中,并且,齿的轴向面28抵靠盖1中的互补的面14而接合。
然后,夹头可以以常规方式插入到锁定环4中并且插入到组装的主体1和盖2上。
在图1C中所示出的位置中,管插入到开放端中并且着落于肩部6上。在齿32夹持管时,O型环密封件9与管的外面接合,以提供密封连接。
连接器设计成防止仅通过将轴向力施加于管上而将管从连接器移除。当轴向力施加到管时,齿32与管之间的接合确保夹头3向左移动(使用图1A至图1C的取向)。然后,夹头的支腿在盖角29处抬起,从而引起支腿31向内偏转并且齿32利用随着管上的轴向力增大而增大的力来夹持管。
在当前的设计以及轴向力引起管上的增大的夹持力的情况下,夹头支腿31与盖2的支腿24之间的相互作用提供在支腿24上的径向地向外的合力,该合力将齿22更深地推压到凹部12中,以便引起盖2更紧地夹持于主体1内。齿22上的平面式面28允许齿22偏转到凹部12中,并且,面28与面14之间的面面接触提供对轴向力的强抵抗力。
现在将参考图6和图7而描述连接器的第二示例。
在该示例中,夹头3已被抓取环100替代。剩余的构件基本上相同,并且,已在下文中仅描述差异。
抓取环100呈典型地由冲压金属制成的环的形式。环具有多个向内延伸的齿101,齿101的端部远离连接器的开放端而偏转。在使用中,当管插入到连接器中时,管可穿过成角度的齿,齿鉴于其成角度的端部而通过管的插入来向外偏转。然而,移除管的任何尝试都引起成角度的齿戳入管的壁中,并且,沿该方向的进一步的移动将引起管的更紧的夹持。
抓取环101被夹在主体1与盖2之间,如在图7A和图7B中最佳地示出的那样。
与先前的示例相比,锁定环4’具有向内延伸的环形裙部45,环形裙部45从唇部42的最内边缘轴向地延伸。裙部45在其轴向最内和径向最外边缘处具有倾斜面46。裙部45的该端面也设为倒钩47,倒钩47与盖2上的对应的肩部2’接合,以便将锁定环4’固持于盖2上。
通过接合于凸轮凹槽294中的凸轮从动件43而以与先前描述的示例相同的方式引起锁定环4’在锁定位置与解锁位置之间的移动。然而,这次,凸轮从动件43设于裙部45的径向最外面上。
然而,在该示例中,锁定环4’位于轴向最外侧的位置(在图7A中示出)对应于锁定位置,并且,锁定环4’位于轴向最内侧的位置(图7B)对应于解锁位置。如将从图7B显而易见的,在解锁位置中,成角度的面46与齿101接合并且使齿101径向地向外偏转,使得齿101将不会在管被移除时夹持管。通过与先前的示例对比,第二示例仅仅需要锁定环4’移动,而第一示例如上文中所描述的那样需要锁定环的移动和夹头的轴向位移两者。

Claims (13)

1.一种连接器,包括:
主体,其具有在一端处开放的直通部;所述直通部中的肩部面向开放端并且支承O型环;
盖,其配合到所述主体的开放端并且从所述开放端朝向相反端延伸,所述盖是与所述主体不同的颜色;
夹持环,其位于所述盖中并且具有多个面向内部的齿,以在使用中夹持所述直通部中的管,以防止所述管从所述连接器的所述开放端被拉出;
锁定环,其配合于盖和所述主体的所述开放端上,所述锁定环可在所述夹持环的所述齿可接合所述管的锁定位置与防止所述夹持环的所述齿接合所述管的解锁位置之间旋转;
所述锁定环具有窗,所述窗在所述锁定位置和所述解锁位置中的一个中与所述主体对齐并且在所述锁定位置和所述解锁位置中的另一个中与所述盖对齐。
2.根据权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述盖由与所述主体不同的颜色的材料形成。
3.根据权利要求2所述的连接器,其特征在于,所述盖由与所述主体不同的颜色的塑料模制。
4.根据前述权利要求1至3中任一项所述的连接器,其特征在于,所述盖卡扣配合到所述主体。
5.根据前述权利要求1至3中任一项所述的连接器,其特征在于,所述盖配合于所述主体的所述开放端内。
6.根据前述权利要求1至3中任一项所述的连接器,其特征在于,所述盖设有与所述主体中的对应的凹部接合的至少一个径向地延伸的凸耳。
7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的连接器,其特征在于,所述盖设有凸轮表面,并且,凸轮从动件设于所述锁定环上,所述凸轮表面构造成在所述锁定环在所述锁定位置与所述解锁位置之间旋转时引起所述锁定环的轴向移动。
8.根据权利要求7所述的连接器,其特征在于,所述凸轮表面是所述盖的内面。
9.根据权利要求1所述的连接器,其特征在于,所述盖设有一个或多个棘爪,所述锁定环上的特征布置成在所述锁定环在所述锁定位置与所述解锁位置之间移动时在所述一个或多个棘爪上行进。
10.根据权利要求7所述的连接器,其特征在于,所述盖设有一个或多个棘爪,所述锁定环上的特征布置成在所述锁定环在所述锁定位置与所述解锁位置之间移动时在所述一个或多个棘爪上行进,其中,在所述棘爪上行进的位于所述锁定环上的所述特征是与所述凸轮从动件相同的特征。
11.根据前述权利要求1至3中任一项所述的连接器,其特征在于,所述夹持环是夹头,所述夹头具有远离所述开放端而延伸的多个支腿,所述多个支腿各自与所述盖接合并且具有所述面向内部的齿。
12.根据权利要求4所述的连接器,其特征在于,所述夹持环是夹头,所述夹头具有远离所述开放端而延伸的多个支腿,所述多个支腿各自与所述盖接合并且具有所述面向内部的齿,其中,所述盖具有远离所述开放端而延伸的多个支腿,所述支腿各自具有位于与所述开放端相反的端部处的向外延伸的齿,以与所述主体中的互补的凹部接合,以提供所述卡扣配合;至少一个夹头支腿构造成与所述盖的支腿接合;所述盖具有面向内部的渐缩表面,所述渐缩表面渐缩以提供盖角,所述盖角在使用中与所述夹头支腿接合,使得所述夹头朝向所述开放端的轴向移动引起所述夹头支腿的向内偏转,并且引起径向地向外的力经由渐缩表面来施加到所述盖的所述支腿,以将所述盖的所述齿或各个齿推压到其相应的互补的凹部。
13.根据权利要求11所述的连接器,其特征在于,所述O型环构造成利用在使用中由所述夹头夹持的管的外径密封。
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