CN1448976A - 熔断组件 - Google Patents

Abstract

提供一种熔断组件，包括一个主熔丝元件；一个指示器熔丝元件，将其设置成使其与主熔丝元件在电路上是并联的；和一个指示器组件。该指示器组件包括：一个可以在第一位置和第二位置之间移动的指示器元件，一个将指示器元件偏置到第二位置的偏置装置，指示器通过指示器熔丝元件保持在第一位置克服偏置装置的作用。偏置装置可以是螺旋弹簧或者是沿相反方向的两个片簧元件。指示器熔丝元件的熔化释放指示器，使其从第一位置移动到第二位置，偏置元件的作用是提供一个抵抗指示器熔丝元件的偏置力，该偏置基本上沿着指示器熔丝元件施加的保持力作用线。也公开了为熔丝组件的指示器组件提供偏置作用力的片簧元件的普遍应用。

Description

熔断组件

技术领域

本发明涉及一种熔断组件，具体来说本发明涉及一种用于低压高熔断能力的熔丝的熔断组件，在本领域中通常称之为熔断片。

背景技术

在国际标准IEC60269-2-1第一部分中对低压高熔断能力的熔断片作出了规定，并且将这种熔断片称之为“NH”保险丝。一般情况下，上述熔断片有一个外壳，通常为长方形形状，主熔丝元件穿过它的内部延伸。指示器熔丝元件平行于主熔丝元件安排，并且用于控制指示器组件的位置。指示器组件设置是为了向观察人员提供主熔丝元件状态的指示，尤其是在熔断状态提供熔丝的清晰指示。

德国专利申请NO.DE1034751公开了一种具有上述的通用结构的熔断组件。指示器组件有一个设置在外壳的一端的指示器元件，并且它的指示器部分伸入在外壳壁中形成的一个纵向通道中。指示器熔丝元件依靠螺旋弹簧的偏斜作用将指示器元件保持在第一位置。螺旋弹簧固定在外壳壁中的通道的变大的端部，并且对通道内的指示器部分的纵轴施加一个轴向作用力。DE1034751的熔断组件，尤其是指示器组件，虽然在相当长时间都可以得到，但似乎没有广泛使用。

最近，提出了许许多多各种不同的有关熔断组件的设计，其中的依据是使用弹性金属条作为指示器元件的主要部件。具体来说，德国专利申请NO.DE3203211A1公开了上述的通用类型的熔断组件，它有一个指示器组件，指示器组件包括一个在一端固定到这个熔断组件的一个终端的弹性金属片，这个弹性金属片靠近这个熔丝外壳的端面。所形成的这个弹性金属片具有一个永久的弯曲，并且将这个弹性金属片设置成在它的静止状态弹性金属片的自由端能够从端面开始移动，弹性金属片通过指示器熔丝元件并且依靠它本身的弹性偏置力靠紧外壳的端面保持平直。在电流过载情况下，熔断组件的操作释放了弹性金属片，弹性金属片恢复到它的本来的弯曲静止位置，这样就可以指示出熔丝的熔化，并且表示电路有潜在的问题。在德国实用新型申请NO.G9006337.6中也公开了一种单片的指示器组件。

欧洲专利申请NO.EP0044997公开了一种上述的通用类型的熔断组件，这种熔断组件有一个由指示器熔丝元件激励的指示器组件。指示器组件主要包括一个金属片，这个金属片折叠成两个臂。在折叠金属片时，要使它们成为一个弹簧，可以偏置这两个臂相互远离。一个臂固定到外壳的一个端面，同时通过指示器熔丝元件使第二臂保持与第一臂的接触。指示器熔丝元件的熔化释放了这个指示器的第二臂，这个第二臂离开外壳的端部，围绕折叠的弹簧作圆弧运动。第二臂以这种方式的位移向观察人员指明已经操作的熔断组件。

在德国专利申请NO.DE19723540A1中公开了一种与EP0044997类似的装置。在DE19723540A1的器件中，给EP0044997的指示器组件补加了一个指示器片，该指示器片沿着在熔丝外壳中侧面中形成的一个通道延伸，并且从外壳的端面延伸。在外壳的端面中设有一个窗口，这个窗口开向通道，指示器片穿过所说的窗口延伸。在DE19723540A1的熔丝元件熔化时，第二臂从外壳的端面以一弧形路径移动，与此同时移动通道内的指示器片到远离窗口的位置。以此方式，该熔丝组件就包含了一个针熔断状态的双指示系统。在德国专利申请NO.DE19744535A1、国际专利申请出版物WO98/07172、国际专利申请出版物WO00/11698以及德国实用新型DE29718230U1中，公开了类似的装置。

在德国实用新型DE29807928U1中，描述并且示出了对于EP0044997和DE19723540A1的指示器组件的一种进一步的改进。DE29807928U1的指示器组件采用了一种折叠的金属片，如以上所述。然而，第一臂只有它的端部固定到熔断组件的外壳的端面上。在熔断组件操作时，指示器片的第一和第二臂这两者都进行弧形路径的移动，离开外壳的端面在外壳的侧面的管道内延伸的指示器片提供第二指示器，如以上所述。在对上述的熔断组件的另一种改进中，国际专利申请出版物WO99/40599公开了一种熔断组件，它的指示器组件包括一个折叠的金属片，将这个金属片本身折叠两次，形成一个Z形的指示器元件，将所说的指示器元件的底边固定到外壳的一个端面。折叠的金属片通过指示器熔丝元件靠紧外壳的端面保持平直。在熔丝操作时，指示器熔丝元件释放折叠的金属片，折叠的金属片弧形移动并且呈现它的Z形形状。在熔丝的侧面的通道中延伸的指示器片固定到折叠的金属片的自由端，以提供熔断组件的状态的第二指示器。

虽然熔断组件的上述设计在市场上获得成功，业已发现，由于指示器组件不能完全响应熔丝的操作，所以还可能产生问题。在这种情况下，观察人员没有得到熔丝已经操作或已经熔断的清晰指示。其结果是，在检查期间把熔丝忽略了。在要求观察人员检查包含大量的完全相同的熔断组件的设备组合以便识别已操作的熔断组件时，出现上述的这种情况的可能性明显增加。

发明内容

按照本发明的第一方面，提供一种熔断组件，包括：

一个主熔丝元件；

一个指示器熔丝元件，设置成使其与主熔丝元件在电路上是并联的；和

一个指示器组件，指示器组件包括一个可以在第一位置和第二位置之间移动的指示器，一个将指示器元件偏置到第二位置的偏置元件，指示器依靠偏置元件的作用通过指示器熔丝元件保持在第一位置；借此，

指示器熔丝元件的熔化释放指示器，使其从第一位置移动到第二位置，偏置元件的作用是基本上沿着指示器熔丝元件施加的保持力作用线的方向提供一个偏置力，抵抗指示器熔丝元件。

具有偏置力的装置为指示器组件提供改进的操作，该偏置力将指示器偏移到第二位置，与将指示器元件保持在第一位置的指示器熔丝元件所施加的抑制力同轴地发生作用。具体来说，在熔丝操作时，可以防止指示器组件的活动元件按照弧形路径移动。指示器组件零件的这种移动有可能使这些元件卡住或夹住。例如，一部分指示器熔丝元件在通过与其固定在一起的移动的指示器从外壳拉出来的时候有可能被夹住。这可能阻止给出全部的完全指示。

此外，指示器元件沿弧形路径移动将导致指示器组件的一个或多个部件相对于外壳的端面的横向移动。这种横向移动还可能导致部分指示器组件在运动中卡住或受到限制。例如，在提供双重指示系统的熔断组件中，上述的横向移动使得在外壳的侧面的通道中延伸的指示器元件被迫靠紧通道的侧面。这可能限制指示器元件在通道内的自由移动，还使指示器组件夹持在第一位置和第二位置之间的一个中间位置。本发明的装置可以防止指示器组件的这些元件发生平行于熔丝外壳的端面的横向位移。

本发明的熔断组件提供一种在速度方面和可靠性方面都有所改进的指示器组件。业已发现，通过消除在指示器熔丝元件与指示器组件的连接点和偏置元件的作用轴之间的指示器组件内产生的力矩，可以防止与以上讨论的指示器组件的作用有关的问题的出现。

优选地，本发明的熔丝组件包括一个指示器组件，所说的指示器组件提供在从两个方向观察时的熔丝状态的指示。更优选地，所说的指示器组件在外壳的端面和在外壳的侧面都提供指示。

在一个优选实施例中，指示器组件包括第一指示器元件，所说的第一指示器元件处在第一位置时是平直的，紧靠外壳的一个端面或者基本上与外壳的端面对齐，并且所说的第一指示器元件处在第二位置时从外壳的端面开始向外移动。在另一个实施例中，指示器组件包括一个沿着外壳的一侧延伸的指示器元件。优选地，指示器元件沿着在外壳的侧面的表面上或表面内形成的通道或沟槽延伸。如果通道是闭合的，则提供一个窗口，通过窗口可以看见指示器元件的位置以确定熔断组件的状态。本发明的熔断组件的一个优选实施例包括具有上述的两种指示器元件的指示器组件。指示器元件可以是向观察人员提供清晰指示所必须的任何一种适当的形式或颜色。最方便的装置是每一个指示器元件都是从金属片制备的。

偏置元件和指示器熔丝元件最好设置成使由偏置元件施加的偏置作用力沿着指示器元件的纵轴方向发生作用。

偏置元件可以是能够把指示器元件偏置到第二位置的任何一种适宜的装置，例如是一个弹簧。按另一种方式，可以利用弹性材料来提供所需的偏置，或者可以利用指示器元件的固有性质来提供偏置。如果使用弹性部件来提供偏置装置，那么这个弹性部件可用由指示器熔丝元件保持在张紧状态或压缩状态。优选地，弹性部件被保持在压缩状态，并且从部分的或完全的压缩状态来提供它的偏置作用力。这个偏置作用力还可以通过被保持在非本来状态的一部分指示器来提供，例如将本身弯曲的指示器保持成平或直的状态，反之亦然。

本发明的熔断组件的第一优选实施例使用了一个与指示器元件同轴设置的螺旋弹簧，这个螺旋弹簧的各个弹簧圈围绕指示器熔丝元件延伸。

本发明的另一个实施例采用一种片簧装置，用于将指示器元件偏置到第二位置。优选的片簧装置包括两个簧片，这两个簧片在指示器熔丝元件的相对的两侧上延伸，并且在指示器元件和外壳之间发生作用。最为适宜的片簧装置是其中的指示器元件包括一个金属片，所说的金属片具有相对的偏置片，所说的偏置片从金属片的一个表面延伸并且紧靠外壳的表面。偏置片围绕指示器熔丝元件均匀地设置。

业已发现，相对设置的片簧装置可以按照更一般的方式应用，以便提供在本发明的熔断组件内所必需的偏置和作为现有技术的熔断组件的偏置装置的替代物。因此，本发明在另一个方面将提供一种熔断组件，包括：：

一个主熔丝元件；

一个指示器熔丝元件，设置成使其与主熔丝元件在电路上是并联的；和

一个指示器组件，指示器组件包括：一个可以在第一位置和第二位置之间移动的指示器元件，一个将指示器元件偏置到第二位置的偏置元件，指示器通过指示器熔丝元件保持在第一位置抵抗偏置元件的作用；其中，偏置元件包括两个片簧元件，这两个片簧元件在指示器元件和外壳的表面之间沿相反的方向延伸。

片簧元件最好与指示器元件是整体式的，最合适的装置是其中的指示器元件和片簧元件每一个都是从单个弹性金属片构成的。优选地，片簧元件在相互相反的方向延伸。如以上所述，本发明的第一方面的熔断组件的一个主要特征是，由偏置元件施加的偏置作用力基本上沿着与指示器元件施加的保持力相同的线作用，尤其是沿着指示器熔丝元件的纵轴。因此，最好是将片簧元件分别安排在指示器熔丝元件的相对的两侧。因为片簧元件具有相同的形式并且距指示器熔丝元件的距离相等，所以可以得到所需的方向相反的偏置作用力。

本发明的熔断组件的一个优点是熔丝的操作可以提供一个正向的与指示器一致的操作。在本发明的熔断组件中，可以利用指示器简单地在外壳内提供熔丝元件状态的可见指示。此外，可以使用偏置元件来迫使指示器进入第二位置并且激励一个电开关，例如微动开关。这个开关还可以用来向观察人员提供一个指示，例如借助于远离熔断组件的控制板上的灯；或者可以利用这个开关启动另一种功能，例如发出报警声响，关断设备中的一个项目，如此等等。

附图说明

现在参照附图并以举例方式描述本发明的实施例，其中：

图1是按照本发明的熔断组件的第一实施例的透视图；

图2是图1的熔断组件的第一实施例的平面图；

图3是沿图2的III-III线的熔断组件的第一实施例的剖面图；

图4是图3的熔断组件的指示器组件的放大的剖面图；

图5是按照本发明的熔断组件的第二实施例的剖面图；

图6是按照本发明的熔断组件的第三实施例的平面图；

图7是沿图6的VI-VI线的熔断组件的第三实施例的剖面图；

图8是熔断组件的第三实施例的指示器元件的透视图。

具体实施方式

现在参照附图1，其中表示的是一个熔断组件，表示为2，它有一个中空的大体为长方形的外壳，表示为4。外壳4包括一个外壳主体6，它由非导电的材料(一般情况下为陶瓷)构成，并且有一个侧壁8。在外壳的中空内部填充一种惰性填充物，如沙。外壳4还包括两个端板10、12，通过螺栓14固定到外壳主体6的端部。绝缘垫片16在每个端板10、12和外壳主体6之间延伸。

电气接点18、20从外壳4的每一端向外并且分别穿过每个端板10、12延伸。在图3中可以看见的主熔丝元件22在接点18、20之间延伸，并且固定到每个终端上，使得通过熔断组件能够提供的导电通路。主熔丝元件22的形状和结构由将要供给的电流或者熔断组件的额定值确定。主熔丝元件22对于指定的功能的适合形式在本领域中是公知的，并且容易由本领域的普通技术人员确定。

现在参照附图3，熔断组件2有一个指示器组件，表示为30。指示器熔丝元件32在一端借助于连接板34连接到终端20。将指示器熔丝元件32设置成与主熔丝元件22平行。这种装置的指示器熔丝元件32通常是一个熔断金属丝，当电流过大时，使主熔丝元件22熔化，从而使指示器熔丝元件32实际上立即熔化。指示器熔丝元件32的状态用来控制指示器组件30，下面参照附图4对此进行更加详细的描述。

如图4所示，在外壳4中设置一个通道34，呈纵向穿过侧壁8延伸的孔的形式。从侧壁8的外表面延伸到通道34的一个孔提供了一个窗口36，观察人员通过窗口36可以观察到通道34的内部的一部分。指示器组件30包括一个具有封闭端40的圆筒形指示器外壳38，并且外壳38固定成向内延伸以穿过端板10中的一个孔，使封闭端40在最里边。指示器外壳38的封闭端40在其中心位置设有一个孔42。在指示器外壳38内设置一个螺旋弹簧44。螺旋弹簧44的端部簧圈在指示器外壳38的内部是静配合。夹持器组件46同轴地被夹持在螺旋弹簧44的簧圈内，夹持器组件46包括一个圆筒形的夹持器48，夹持器48有一封闭端50，封闭端50设置在螺旋弹簧44的最里面，夹持器48的开放端有一个凸缘52，螺旋弹簧44的端部簧圈紧靠凸缘52支撑。夹持器48封闭端50的中心设有一孔54。夹持器插塞55在夹持器48内是静配合。指示器熔断金属丝的第二端部分别在指示器外壳38的端部40和夹持器48的端部50中通过所说的孔42和54延伸。指示器熔丝元件的第二端牢固地固定在夹持器插塞56和夹持器48的内侧之间。

一个L形的指示器60设有第一短指示器元件62和第二长指示器元件64。第一指示器元件62平行于端板10的表面延伸，越过指示器外壳38的开口端，并且固定到夹持器插塞56上。第二指示器元件64垂直于外壳主体4的侧壁8中的通道34内的第一指示器元件62延伸。第二指示器元件64的长度要足以延伸通过窗口36。

在一个可替换的实施例中(图中没有示出)，第二指示器元件沿着外壳的侧壁8的外表面延伸。在所说的外表面内可以设置一个槽以容纳第二指示器元件。如果希望，可以在槽的上方固定一个带有孔的标记以提供一窗口。

在使用中，熔断组件2的主熔丝元件和指示器熔丝元件22、32的安装是完整无缺的并且是导电的。螺旋弹簧44将指示器60偏置到第二位置(未示出)，其中的第一指示器元件从外壳4的端板10移动。指示器熔丝元件32将指示器组件30保持在第一位置，如图1、3、4所示。具体说，指示器60利用压缩的螺旋弹簧44夹持，并且第一指示器元件62通过指示器熔丝元件32紧挨着端板10，克服螺旋弹簧44的偏置作用力。主熔丝元件和指示器熔丝元件22、32的熔化释放夹持器组件46和指示器60，夹持器组件46和指示器60在螺旋弹簧44的作用下移动到第二位置。这样，(装有所述的熔断组件的)装置(未示出)就可以防止指示器30在指示器熔丝元件32熔化时在螺旋弹簧44的偏置力的作用下完全从熔断组件上脱出。

向观察人员指示熔断组件状态的方式有两种。第一种指示由第一指示器元件相对于外壳4的端板10的位置提供。第二种指示通过外壳的侧壁8上的窗口提供。在如图4所示的实施例中，第二指示器元件64处在第一位置时(如图所示)通过窗口是可见的，但是，处在第二位置时通过窗口是不可见的。在可替换的方案中，第二指示器元件64可以是足够长，从而当第二指示器元件64处在第一和第二位置时通过窗口都是可见的。在这种情况下，例如利用通过窗口可见的指示器的颜色或形状的变化，给出熔断组件的状态的指示。

参照附图5，其中示出按照本发明的第一方面的熔断组件的第二实施例。使用相同的标号表示对于第一和第二实施例共同的元件。为了描述这些特征，要参照先前相对于第一实施例公开的内容。图5所示的熔断组件类似于图1-4所示的熔断组件之处在于，它依靠一个螺旋弹簧144将指示器160偏置进第二位置，如图5所示。在图5的实施例中，通过一个插塞100将指示器熔丝元件32保持在第一端，插塞100通过静配合夹持在外壳4的端板12中的一个孔中。指示器160包括第一和第二指示器元件162、164。螺旋弹簧144不像第一实施例那样保持在外壳4内的一个凹槽中。而是如图5所示，螺旋弹簧144支撑在端板10和第一指示器元件162的表面上。指示器熔丝元件32的第二端部通过在端板10内的第二插塞102延伸，通过螺旋弹簧144的中心，并固定到第一指示器元件162上。第二指示器元件164在它的表面内设有一个台阶166。锥形体168允许将第二指示器元件164插入位于外壳4的侧壁8内的通道34中。一旦插入，台阶166就和垫片16紧靠，可以阻止第二指示器元件164完全脱开。

在图5所示的熔断组件中，指示器组件130处在第二位置，这表示一个操作过的或熔化的熔丝。这个实施例的熔断组件的操作基本上如先前参照第一实施例所描述的。

参照附图6、7、8，其中示出本发明的熔断组件的第三实施例。使用相同的标号表示与第一和第三实施例共同的元件。为了描述这些特征，参照先前对于第一实施例公开的内容。图6和7中所示的实施例包括一个可替换的指示器组件230。指示器组件包括一个指示器232，指示器232具有第一指示器元件234和第二指示器元件236。在图8中详细地示出了指示器，该指示器包括设置成L形状的第一和第二指示器元件234、236。第一指示器元件234具有整体形成的并且从一个表面上伸出的第一和第二片簧元件240、242。每个片簧元件240、242都是具有一个自由端的弧形片的形式，以形成一个支点。片簧元件240、242从第一指示器元件234的相同表面伸出，但延伸方向相互相反。如图7所示，两个片簧元件240、242在指示器熔丝元件32的任一侧上等距离设置。片簧元件具有基本上相同的长度和曲率半径。因为是由单个元件形成的，这将为片簧元件240、242提供相同的偏置特性。片簧元件240、242在一起将指示器230偏置到第二位置，如图7所示。指示器熔丝元件32的第二端在两个片簧元件240、242之间的一点固定到第一指示器元件234，如图7所示。

在操作中，熔断组件2安装成指示器组件230通过指示器熔丝元件32保持在第一位置(未示出)。在第一位置，指示器230固定成第一指示器部分保持靠近外壳4的端板10，或者与外壳4的端板10接触。在这个位置，片簧240、242受到压缩，它们的支点被迫从指示器熔丝元件32向外移动。在主熔丝元件和指示器熔丝元件22、32熔化时，指示器组件230在片簧元件240、242的作用下可以自由移动，从而可以移动到第二位置。熔断组件的状态的指示如上述第一实施例所描述的，向观察人员给出。

如以上所述，在图6-8中所示熔断组件采用了按照本发明的第一方面的指示器232。然而，如以上所述的，使用片簧元件将指示器偏置进第二位置具有更加普遍的应用场合，例如代替以上讨论过的现有技术的熔断组件的偏置装置。

Claims (22)

1.一种熔断组件，包括：

一个主熔丝元件；

一个指示器熔丝元件，将其设置成与主熔丝元件在电路上并联，和

一个指示器组件，该指示器组件包括一个可以在第一位置和第二位置之间移动的指示器，一个将指示器偏置到第二位置的偏置元件，所说的指示器由指示器熔丝元件保持在第一位以克服置偏置元件的作用；借此，

指示器熔丝元件的熔化将释放指示器，使其从第一位置移动到第二位置，偏置元件的作用提供一个基本上沿着由指示器熔丝元件施加的保持力的作用线的偏置作用力，抵抗指示器熔丝元件。

2.根据权利要求1所述的熔断组件，其中偏置元件的作用是提供一个偏置作用力，该偏置作用力与指示器熔丝元件的纵轴基本上同轴。

3.根据权利要求1或2所述的熔断组件，其中该偏置元件包括一个弹性部件。

4.根据权利要求3所述的熔断组件，其中该偏置元件是一个弹簧。

5.根据权利要求4所述的熔断组件，其中该弹簧是一个螺旋弹簧。

6.根据权利要求5所述的熔断组件，其中该螺旋弹簧安装在一个从外壳的一端向内延伸的凹槽中。

7.根据权利要求5或6所述的熔断组件，其中设置有一个单个的螺旋弹簧，该螺旋弹簧的簧圈围绕指示器熔丝元件的纵轴延伸。

8.根据权利要求4所述的熔断组件，其中该弹簧包括一个或多个片簧元件。

9.根据权利要求8所述的熔断组件，其中该弹簧包括两个片簧元件，每个片簧元件的一端固定在指示器上并且在指示器和外壳之间延伸。

10.根据权利要求9所述的熔断组件，其中该两个弹簧元件沿相反的方向延伸。

11.根据权利要求10所述的熔断组件，其中该两个弹簧元件相互对着延伸。

12.根据权利要求9至11中的任何一项所述的熔断组件，其中两个片簧元件距指示器熔丝元件的纵轴的距离相等，并且在指示器熔丝元件的纵轴的相对的两侧。

13.根据权利要求8至12中的任何一项所述的熔断组件，其中每个片簧元件与指示器是整体式的。

14.根据前述的任何一项权利要求所述的熔断组件，其中指示器包括两个指示器元件，每个指示器元件都单独地指示熔断组件的状态。

15.根据权利要求14所述的熔断组件，其中指示器元件相互垂直地延伸。

16.根据权利要求15所述的熔断组件，其中一个指示器元件在外壳的一端提供指示，第二个指示器在外壳的一侧提供指示。

17.根据前述的任何一项权利要求所述的熔断组件，其中指示器设有一个保持器，以防止指示器从熔断组件上完全排出或脱离。

18.根据权利要求17所述的熔断组件，其中该保持器在其表面包括一个台阶轮廓，该台阶轮廓与外壳的一个元件啮合，以限制指示器在第一和第二位置之间的移动。

19.根据前述的任何一项权利要求所述的熔断组件，其中，当处在第二位置时，指示器的至少一部分从外壳的表面移动。

20.一种熔断组件，包括：

一个主熔丝元件；

一个指示器熔丝元件，设置成使其与主熔丝元件在电路上是并联的，和

一个指示器组件，该指示器组件包括一个可以在第一位置和第二位置之间移动的指示器元件，一个将指示器元件偏置到第二位置的偏置元件，指示器通过指示器熔丝元件保持在第一位置克服偏置元件的作用；其中，偏置元件包括两个片簧元件，这两个片簧元件在指示器元件和外壳的表面之间沿相反的方向延伸。

21.一种基本上如以上参照附图1至图4、图5或图6至图8中的任何一个所描述的熔断组件。

22.一种用于基本上如以上参照附图8描述的熔断组件的指示器。

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